Необыкновенная жизнь обыкновенной капли

Полет пинг-понгового мячика-шарика, подъемная сила крыла самолета, устойчивость колебаний границы газа с жидкостью, где жидкость распадается на кап­ли,— все это выстраивалось в моем воображении в ряд связанных явлений.

Чемпионами и даже мастерами маленькой ракетки мы не стали, но был в нашей жизни день, когда нам с Б. В. присвоили звание спортивных судей по пинг-пон­гу. Довольные, мы вышли из Дворца спорта «Крылья Советов». Но что-то нам мешало. Мое пальто стало почему-то слишком просторным, его пальто слегка жа­ло. Дальше мы вели себя, как сыгранная эстрадная пара: синхронно и озадаченно опустили руку в правый карман — все верно, там судейская карточка, потом — оба в левый, опять все на месте, две оторванные пуго­вицы, они лежат давно, пришить некогда. На минуту успокаиваемся: каждый нашел то, что ожидал. И вдруг, к удивлению прохожих, останавливаемся и начинаем самозабвенно смеяться. Мы обменялись пальто, они со­вершенно одинаковые, получены в одном месте по тало­нам, выданным на службе, только у него больше на размер, а в карманах — одно и то же.

* *

Прошло немного времени, и Борис Викторович с группой молодых сотрудников ушел от нас. С. П. Коро­лев снова призвал под свои знамена давнего соратника по ракетным делам. На пороге стоял космический век. Старое слово «спутник» обрело новое значение. Роди­лась новая профессия — космонавт. Мы гордились, что к этому был столь близко причастен наш коллега!

Изредка Б. В. приезжал в командировки к нам. Рас­сказы его были зачастую посвящены захватывающей всех теме.

«Накануне старта Королев попросил меня и Феокти­стова в спокойной обстановке (уже все было подготов­лено) еще раз «проиграть» с Гагариным весь полет. Мы просидели втроем чуть более часа. Когда я свою часть разговора закончил, а Феоктистов был «в разговоре», мне абсолютно нечего было делать. Именно тогда, гля­дя на деловитого, спокойного Гагарина, я впервые с удивлением и, может быть, восторгом подумал: «Неуже­ли, черт возьми, он на самом деле полетит!» А до этого мы все так были заняты, так много было работы, что для эмоций времени не хватало... Думаю, что и сам Гагарин не пережил сильных потрясений ни при под­готовке, ни в самом полете, ни сразу после него. Ведь известно, что не Королев его, а он Королева успокаивал перед стартом».

Затаив дыхание, слушали Б. В. и мы, прежние его со­служивцы, и начинающие свою творческую жизнь юные инженеры и техники. В рассказах Б. В. не было ничего из «острых» подробностей о чудачествах знаменитостей и о закулисных событиях. Чаще всего он обращал наше внимание на те черты знакомых ему и нам людей, ко­торые позволили им стать выдающимися. Б. В. объяснял на первый взгляд необъяснимые их поступки и выска­зывания, разрушая одну за другой легенды о стран­ности и упрямстве. Все, что он сообщал, было, как гово­рят теперь, высоко информативно и без поучений по­учительно.

В один из своих приездов Б. В. обычной своей скороговоркой наделял нас новыми сведениями из области техники... Казалось, он успел изложить в отпущенное им самому себе время все, что хотел, и уже собирался покинуть нашу комнату, когда, обратившись ко мне, новым, незнакомым тоном произнес:

— А они совсем не дураки.

— Кто? — удивился я.

Старые художники. Те мастера разных школ, что искажают иной раз реальные пропорции на своих картинах, а иногда вообще дают обратную перспективу. Вы об этом знаете.

— Не знаю. Нас в школе учили, что трехмерный мир изображается на плоскости обычной перспективой.

— А вы думаете, что эта перспектива — истина в высшей инстанции? Для художника мир раздваивается, словно ваши капли,— сказал он смеясь.— Только разни­ца, что части мира вовсе не похожи друг на друга, как две капли воды, а мастер должен решить, какую изоб­ражать.

Он стал толковать о реальном и перцептивном — чувствуемом нами — пространстве и предложил мне из­мерить на глаз ширину асфальтовой дорожки во дворе института, на которой мы стояли. Результат получался какой-то странный, хотя мой глазомер казался мне не­плохим. Явно нарушались пропорции привычной систе­мы перспективы. Б. В. загадочно молчал.

* * *

...Московский музей изобразительных искусств име­ни А. С. Пушкина. На втором этаже, за мраморными колоннами, залы отведены школам живописи, в начале нашего века новаторским: импрессионизм, постимпрес­сионизм. Теперь их лучшие представители стали классиками: Мане, Сезанн, Ван Гог.

Внизу, в конференц-зале музея, идет научно-художе­ственный семинар, докладчик как раз толкует о полот­нах, что у него над головой, в залах музея.

Скрипнула дверь, рядом со мной села девушка. Слы­шу учащенное дыхание опоздавшей и обращенный ко мне полушепот:

— Кто докладчик?

— Раушенбах.

— Искусствовед?

— Нет.

Сказать, кто докладчик,— не поверит. Искусствове­дам и художникам докладывает о построениях на кар­тинах Сезанна соратник С. П. Королева, в те годы член- корреспондент АН СССР отнюдь не по гуманитарному отделению.

Б. В. заканчивает цикл лекций.

Прислушиваюсь к репликам, разговору соседей, узнаю об эволюции их настроений от первой к последней лекции. Недоверие. Скепсис. Удивление. Понима­ние. Острый интерес.

Докладчик, крупнолобый, легкий в движениях, водит указкой по плакатам.

Мне хочется представить его в процессе рассказа, захватившего зал. Но наверно, самое трудное в литера­туре, как и в живописи,— искусство создать портрет человека в действии. Попробуй нарисовать его в не­скольких фразах, хотя ты проработал с ним десяток лет. А сколько раз напряженно следил — не прозевать бы! — за его коронным правым ударом с той стороны пинг- понгового стола... Стараюсь вспомнить знакомые черты и движения, но возникает не лицо Б. В., а лицо Свято­слава Рихтера — тот же высокий свод черепа, та же крупная лепка мужественного лица, и быстрота движе­ний, и легкость порыва.

Портретное сходство ученого и пианиста не «бук­вально», но оба они из мастерской одного скульптора. Лицо Бориса Викторовича чуть более земное — я встре­чал такие у эстонских крестьян. И это не случайность, в нем течет эстонская кровь. Ему ведома музыка высо­ких сфер, но для него звезды еще и ориентиры траекто­рий космических ракет. Он один из создателей новой науки — управления космическими аппаратами, и по традиции Борис Викторович открывает Королевские чтения в Москве, принимает делегации иностранных ученых, космонавтов.

На примере Б. В. я вновь убедился, что многообра­зие интересов не заказано и современным ученым. Пусть не всем дано следовать в этом за великим Леонардо, но я уверен: такое не кануло в Лету...

О том, что классическая система перспективы не единственный способ представить трехмерный мир на двухмерной плоскости картины, знают давно. Почему наряду с прямой существуют на картинах и параллель­ная и обратная перспективы, обсуждали много раз. По­чему так, а не иначе представляли мир разные мастера разных эпох?

Вспоминаю, как пытался ответить на этот вопрос опытный искусствовед-экскурсовод в том самом музее, где докладывал итоги своих исследований Б. В.

«Египетский художник старался передать не реаль­ный, объективный мир, а зрительный или, точнее, чув­ствуемый (перцептивный) образ этого мира. Ему разрешалось представлять элементы этого мира наиболее удобно и наглядно, а иногда изображать известными зрителям условными знаками. Посмотрите теперь на полотна средневековых художников, где рядом с зем­ным, реальным миром видим мы кусок мистического пространства, «того света», населенного божеством и ангелами. Земные персонажи картины на них не смот­рят, они их просто не видят. Византийские и древнерус­ские художники тоже соединяли земной и небесный мир».

Вероятно, примерно так объяснял экскурсовод от­ступление старых художников от изображения перцеп­тивного пространства, когда выдалось у Б. В. редкое окно между вседневными обязательными занятиями и он зашел в музей, чтобы отдохнуть и отвлечься.

Аргументация квалифицированного экскурсовода не вполне его убедила. «Большая выразительность» не могла быть единственной причиной отступления от истины, утвержденной, казалось, в последней инстан­ции. Начались размышления, попытки искать общую причину; ощущалась неясность исходных понятий, необ­ходимость навести порядок.

При широком диапазоне интересов и гигантском объеме поглощаемой информации Борис Викторович всегда умеет очень четко находить и ставить задачу. Он сразу вычленил из огромной проблемы восприятия живописи частную, но совершенно новую и нелегкую задачу, свя­занную с геометрией и сулившую возможность матема­тического подхода. Возможно, этот случай был подбо­ром не ключа к замку, а замка к ключу, подбором за­дачи для реализации метода, нужного для того, чтобы возникла «пусковая ситуация». Не умей Б. В. быстро перестраиваться, он, наверное, прошел бы мимо не­скольких не очень обоснованных замечаний экскурсово­да. Но молниеносно сработал сканирующий луч, вы­хватил темную тропинку на перепутье исхоженных до­рог, а хорошо развитая интуиция сказала — иди! И он пошел, преодолев привычное, но ложное чувство ясности и задав себе вопрос: что представляет тот образ в со­знании художника, который переносит он на холст, картон, бумагу?

Я не вижу возможности изложить здесь содержание исследований Бориса Викторовича и его выводы. Я пы­тался лишь рассказать немного о нем самом — ученом, инженере, моем коллеге и товарище. Тем, кто заинтере­суется проблемой изображения мира на плоскости хол­ста, рекомендую обратиться к его монографиям.

* *

Творческий путь Б. В. Раушенбаха — это яркий, но далеко не единственный пример диалектики научного мышления, часто уводящего ученого далеко в сторону от первоначально намеченных целей, но отнюдь при этом не нарушающего некий внутренний закон, опреде­ляющий сложный путь развития личности.

Помню те далекие годы, когда на первой доске пе­риодически проводившихся у нас в институте шахмат­ных турниров выступал будущий гроссмейстер Юрий Львович Авербах. В то время Юрий Львович строил далеко идущие планы в области нашей науки, дела с его будущей диссертацией были, что называется, «на мази».

Но жизнь диктует свои условия: настал момент, когда научная деятельность Ю. Л. Авербаха вступила в противоречие с перспективой его спортивного роста. Предстоял Стокгольмский турнир, решающая встреча с гроссмейстером Штальбергом. Победа в предстоящем турнире сулила Ю. Л. Авербаху титул гроссмейстера, но требовала напряжения всех его творческих сил.

Когда Юрий Львович захотел узнать мое мнение от­носительно возможностей «измены» задуманной им дис­сертации, я привел ему чисто арифметический довод! кандидатов наук существует не одна тысяча, а грос­смейстеров шахмат — менее ста. Не берусь судить, в какой степени этот довод повлиял на сделанный им вы­бор. Для меня важнее другое: став известным гроссмей­стером, Ю. Л. Авербах науке все же не изменил. Он на­шел в ней иную грань, позволившую соединить склон­ность к исследованиям и увлечение шахматами. Юрий Львович работает над книгой по истории шахмат. В ка­честве первоисточников ему приходится использовать древние рукописи на санскрите (Индия) и на фарси (Иран). Связав историю шахмат с процессом становле­ния научного мировоззрения, Ю. Л. Авербах пришел к выводу, что шахматы стимулировали критический пере­смотр господствовавших с древних времен фаталистиче­ских концепций, провозглашавших предрешенность всех происходящих в мире событий. Именно шахматная игра наглядно иллюстрировала возможности изменений их хода, обусловленные либо свободой воли, либо вмеша­тельством «его величества случая», вносящего в ход со­бытий неожиданный поворот. Отказ от фатализма был необходим для последующего развития научных теорий, основанных на анализе причинно-следственных связей явлений с учетом их вероятностных свойств.

Подобно тому как Б. В. Раушенбах сумел найти ма­тематический подход к изучению произведений искус­ства, Ю. Л. Авербах совместил историю науки с исто­рией шахмат, обнаружив новое интересное поле для науковедческих исследований.

Абсолютный слух

Царившая в стенах нашего института раскованная твор­ческая атмосфера создавалась во многом благодаря юмору, поэзии, игре и помогала решать новые и важ­ные научно-технические задачи.

Мой друг и коллега Гриша Г. никак не мог получить разрешение на уход в аспирантуру МАИ, в те годы его просто не отпускали с работы. Что он только не при­думывал! Однажды начальник поручил ему проверить свою теорию на опыте. Заходит он через пару дней в комнату — Гриша сидит и аккуратно маленьким цирку­лем кладет точки на теоретическую кривую.

— Вы так быстро провели эксперимент? — спраши­вает удивленный начальник.

— Зачем? — отвечает Гриша.— Я просто верю в ва­шу теорию.

Тогда его отругали, но еще все-таки не отпустили. Это произошло позже, когда он написал научный отчет в стихах. Боюсь, что это научно-поэтическое творение будет утрачено для будущих поколений, помню только рифму «начальник — паяльник».

После окончания аспирантуры Гриша вернулся об­ратно в институт и защитил диссертацию. Да, в нашем институте работали люди с нетривиальным мышлением. Будучи еще студентом МАИ, который некоторые остря­ки именовали «вокально-театрально-спортивным инсти­тутом с легким авиационным уклоном», тот же Гриша как-то не подготовился по сопромату и попросил у пре­подавателя разрешения уйти с семинара.

— У вас есть уважительная причина? .

— Да, я должен присутствовать...ну в одном месте, где будет решаться вопрос о моем авиатурне по Европе.

— Хорошо, идите, но принесете оправдательный до­кумент.

На другой день они встретились в коридоре.

— Ну как ваш вопрос?

— Решился отрицательно...

— Сожалею. А оправдательная справка?

Гриша предъявил билет лотереи Осовиахима: он вче­ра присутствовал в Колонном зале на очередном тира­же, и первый выигрыш действительно предусматривал полет на самолетах по Европе. Гришу спасло лишь чув­ство юмора преподавателя и высокие отметки.

Склонность к шутке не помешала Грише стать впо­следствии вполне серьезным научным работником.

После периодов напряженной работы наступает обычно разрядка. Не помню, кто именно из современни­ков Пушкина вспоминал, как, закончив «Бориса Году­нова», Александр Сергеевич бегал вприпрыжку по ком­нате, радостно восклицая: «Ай да Пушкин! Ай да сукин сын!»

У нас в коллективе «искусство разрядки» достигало высокого уровня. Менялись лишь формы. Одно время общепризнанной формой была игра в составление слов. Кто-нибудь предлагал вниманию остальных любое длин­ное слово. Побеждал тот, кто из букв этого слова мог составить наибольшее число различных слов. Чемпио­ном безоговорочно признавался Владимир Иванович Скобелкин (тогда кандидат, а ныне доктор технических наук) — человек одаренный не только в науке, но и в далеких от нее областях.

Не миновала нас и лихая бурсацкая забава: чем-то «не угодившего» человека хватают четыре дюжих мо­лодца, вмиг переворачивают и ставят на голову — в со­стояние совершенно беспомощное. Спасибо, хоть дер­жат и не дают упасть...

Кому-то, возможно, подобные шутки покажутся странными и неуместными: «Солидные люди, ученые, а ведут себя, как школяры...» Однако, будучи учеными, «солидными людьми» мы тогда еще не были. Нашему руководителю, еще не профессору, Абрамовичу было около тридцати, а мы и того моложе. А главное, жили мы напряженно, много работали, недоедали, недосыпа­ли — почти все так жили в то трудное военное время,— и «студенческий дух» помогал нам и переносить тяготы и отдыхать. Молодость есть молодость несмотря ни на что — отсюда то шалости, то стихи...

Появился у нас новый сотрудник — стройный, с пра­вильными чертами лица, с кружочком ранней «тонзу­ры», попросту с естественно полысевшей, а не выбритой Макушкой и такой же ранней сединой. Мы увидели в нем чеканное лицо библейского персонажа Иосифа Фла­вия в описании Л. Фейхтвангера. То ли нам показалось, что он глянул надменно, едва поздоровался, то ли так оно и было — новички ведь нередко бывают либо излишне робки, либо, напротив, высокомерны, но это не более чем защитная маска,— словом, созданный нашим во­ображением Иосиф Флавий многим из нас «не глянул­ся». Дня через два он подвергся сначала «боевому кре­щению»— те же четыре дюжих молодца поставили его все-таки на голову... А потом Клячко сочинил задири­стую эпиграмму:

И он вошел — Иосиф Флавий,

Немного лыс, немного сед.

Тернистая дорога к славе

Уже оставила свой след.

................. ..............................

И он ушел — Иосиф Флавий,

Но только головою вниз.

Тернистая дорога к славе,

Судьбы извилистой каприз!

Кажется, именно с этой эпиграммы началось едва ли не повальное увлечение поэзией. На рабочих столах появились томики Маяковского, Пастернака, а кое у кого и Есенина. В меру сил и сами начали упражняться в стихосложении, сначала пародии и эпиграммы друг на друга, а затем и посвящения каким-либо событиям и датам. Постепенно добрались даже до лирики.

Мне Скобелкин посвятил лирико-иронические стихи о нереализованной идее улавливания капель в паутину. Остались в памяти лишь эти строки:

...Он знал, что в жизненной путине

У каждого свои пути,

Но знал ли он, что в паутине

Ему решение найти?

А вот отрывок из эпиграммы Клячко на Скобелкина:

С высот принципа Гамильтона,

Забыв порой наук азы,

Он утверждает беспардонно,

Что мир — суть капля и пузырь.

Но без любви на свете серо...

И вскоре убедился он,

Что, кроме Гамильтона — сэра,

Нужна и леди Гамильтон.

Последние две строчки требуют, вероятно, «истори­ческого комментария». Дело в том, что именно тогда, когда Клячко писал свою эпиграмму, на советских экра­нах шла английская кинокартина «Леди Гамильтон». Вот Клячко и «обыграл» две фамилии — героини филь­ма и выдающегося ирландского математика Уильма Роуана Гамильтона (1805—1865), труды которого сыгра­ли первостепенную роль в развитии гидромеханики и гидродинамики.

Увлечение поэзией длилось довольно долго, но и эта волна схлынула. На смену поэзии пришли шахматы, на блиц-турниры с часами уходил весь обеденный перерыв. Только меня поэтическая волна несла все дальше и дальше. Еще со школьных лет обнаружилась «стихо- устойчивость»: я мог неутомимо, днями читать и буб­нить стихи, «хорошие и разные» Но всегда оставался Блок. Блок и стал ключом к пониманию других поэтов. Я начал вчитываться в Пастернака, как в научную ра­боту, мне было недостаточно, что он нравится, притяги­вает,— хотелось понять, почему, в чем суть его магии... Никак не думал, что доведется мне нежданно-негадан­но на какой-то миг соприкоснуться с Борисом Леонидо­вичем.

В молодости привелось мне постучаться в литера­турную дверь, она слегка приоткрылась, но потом жизнь отнесла меня в другую сторону. Однако мысль снова и понастойчивей толкнуться в эту дверь изредка возвращалась, правда, чем далее, тем реже. Довольно напряженная работа оставляла не слишком много вре­мени для размышления о моем призвании, я еще по давней привычке иногда кое-что набрасывал, заполнял записные книжки, отцеживая в них планктон повседнев­ных наблюдений. Я считал все это некой хронической затянувшейся болезнью и придумал в утешение следую­щий тезис: «Если я до сих пор не изменил свой жизнен­ный путь и еще не в литературе, значит, и не надо, про­сто нет достаточных способностей. Если бы способно­сти —- сами пробились бы наружу»,— И вдруг неожиданно для меня самого перечитанные и заново пережитые стихотворения Б. Пастернака побу­дили меня обратиться к Борису Леонидовичу с письмом. Я написал кое-что о себе, о своих раздумьях и сомне­ниях, об исканиях другого профессионального пути. Мало того, я, подобно чеховскому гимназисту, возвра­тившему учителю звездную карту со своими поправка­ми, позволил себе еще и покритиковать его стихи.

Прошло некоторое время. Я рассудил по здравому размышлению, что ответа на столь странное и, возмож­но, неуместное послание ожидать не следует. Слегка сконфузясь и поругав себя за легкомыслие, я забыл о своем поступке. Спустя год я получил ответ. Это было поразительно: Пастернак переживал тогда нелегкие го­ды, а ожидал, вероятно, еще более трудных...

Его письмо оказалось удивительно откровенным, по­ражало бережным отношением к незнакомому человеку, душевной зоркостью и проницательностью (оно было очень личным для нас обоих, и я не могу привести его полностью...).

15 дек. 1953 г.

Глубокоуважаемый тов. Волынский!

Вы, наверно, уже забыли о своем письме, написан­ном около года тому назад. Я тогда же решил обяза­тельно ответить Вам. Но я был очень занят. Последнее десятилетие я пишу для себя, себе в убыток, не для пе­чати — и, значит, вдвойне дорожу временем, чтобы уко­ротить свой отход от заработка и оправдать потерю времени действительно сделанным делом.

Это попутно ответ на один из Ваших вопросов: «сто­ит ли Вам толкаться в литературную дверь».

Ваше письмо написано очень живо, Вы умеете мыс­лить связно и интересно... все это — благо, счастливый дар, который все равно участвует в движении и ходе Вашей судьбы и жизни независимо от того, пересматри­ваете ли Вы свой выбор призвания или не пересматриваете. Вы инженер, ученый, у Вас есть знания, пользуй­тесь же ими и радуйтесь им.

Наше время наложило ложный налет профессиона­лизма на многое, что совсем не обладает такой обязательной определенностью. Ваш случай, который Вы, хотя и шутливо, представляете примером хронической болезни, есть случай настоящего умственного и душев­ного здоровья, которого пожелаю Вам и в дальнейшем.

Мне нельзя затягивать ответа Вам, потому что и сейчас у меня нет времени.

Только еще одно замечание. Вы говорите обо мне: «Вот Вы неповторимым поворотом, ярким неожиданным образом взволновали читателя, обострили слух и зре­ние, он узнает мир заново, он стал богаче, и это достав­ляет чувство радости. С этим чувством он идет за Вами и ждет — вот его обостренному чувству откроется что-то главное, что-то значительное, но иногда этого не проис­ходит». Совершенно правильное наблюдение. Это один из моих ранних недостатков, которые вызывают во мне двойственное отношение к моим прежним книгам, отче­го я и отказался в этом году от переиздания избранного моего однотомника, поставленного в планы Гослитизда­та на 1955 год. Серьезность Вашего письма очень по­нравилась мне. От души желаю Вам удачи в любом из Ваших начинаний.

Всего лучшего.

Ваш Пастернак.

Я долго жил под впечатлением письма. Перечитывал его. Письмо было написано простым школьным пером «№ 86» (в те годы употреблялось такое, а самопишу­щих ручек Пастернак не признавал). Запомнился по­черк «летящих журавлей». Нет, Борис Леонидович мне не советовал менять профессию, и не только из-за моих личных качеств. Его письмо пробило скорлупу моей ограниченности и заставило серьезней поразмыслить о вещах более важных и сложных, чем проблема лично­го выбора...

На этом, собственно, можно было бы и закончить краткую историю моего несостоявшегося личного зна­комства с Борисом Леонидовичем Пастернаком, если бы с давних лет в моей памяти не сохранился один, еще более ранний эпизод.

Вскоре после окончания Великой Отечественной вой­ны мне вместе с группой наших сотрудников довелось присутствовать в Московском Доме ученых на поэтиче­ском вечере Пастернака.

По установившейся традиции после чтения стихов и ответов на вопросы, заданные в письменном виде, мы со всех сторон обступили поэта, чтобы продолжить взволновавший всех нас разговор.

— Как вы считаете,— спросили Пастернака,— кто из поэтов сумел лучше всех рассказать о прошедшей войне?

Ответ последовал сразу:

— Твардовский. В поэме «Василий Теркин».

А после минутного размышления Борис Леонидович добавил:

— Твардовскому удалось это сделать потому, что ему дарован абсолютный поэтический слух. Поэт, ли­шенный такого слуха, подменяет живую народную речь диалектизмами. Собирает по крохам, записывает, а в результате вместо живой речи — фальшивая смесь из псевдолитературных и псевдонародных выражений и слов. У Твардовского совершенно иначе. Ни одного фальшивого звука. Поэма «Василий Теркин» — это не только произведение. Это сама жизнь.

Наша память, к сожалению, несовершенна. Не руча­юсь, что мне удалось воспроизвести этот ответ Пастер­нака дословно, но я постарался донести его смысл. Мысль о том, что абсолютным слухом могут обладать не одни лишь выдающиеся музыканты, показалась мне чрезвычайно глубокой. Может быть, именно эта мысль породила во мне доверие к Пастернаку и спустя не­сколько лет побудила меня обратиться к нему с письмом.

Опыт подсказывал мне, что абсолютным слухом дол­жен быть наделен и настоящий ученый.

Однажды я докладывал о результатах своих опытов ученому, под руководством которого проработал многие годы.

— Повторите, пожалуйста, как происходил опыт и как вы вычисляли средний диаметр капель.

Я повторил.

— Спасибо, теперь мне все ясно. В первый раз вы упустили важную подробность (он изложил ее), и ваши выводы непонятны. Вот эти результаты измерений сом­нительны потому, что...

Я повторил опыт с учетом того, что он сказал. Ре­зультаты измерений стали другими. Способность моего научного руководителя увидеть ошибку в результатах эксперимента была сродни абсолютному слуху музыкан­та, позволяющему обнаружить в исполнении музыкаль­ного произведения малейшую фальшь.

Истина прежде всего

В институте произошло важное событие: директором на­значили академика Мстислава Всеволодовича Келды­ша. Он стал знакомиться с научными направлениями и работниками. Мне предстояло сделать ему доклад.

Келдыш пришел к нам из ЦАГИ, овеянный славой одного из самых молодых (профессор в 27 лет!) и та­лантливых ученых. Он уже был лауреатом Государ­ственных премий, одна из них была присуждена за ре­шение задачи флаттера, которую в свое время поставил перед ним крупнейший аэродинамик С. А. Чаплыгин.

По мере того как возрастали скорости самолетов, проблема флаттера становилась все острей и острей. Самолеты разрушались в воздухе от внезапно возникав­шей вибрации крыльев, и многим летчикам стоило жиз­ни это загадочное тогда явление. Проблеме флаттера посвящались специальные научные форумы. Рассказы­вали, будто на приглашение принять участие в одном из таких форумов знаменитый математик и корабле­строитель А. И. Крылов ответил: «Приехать не могу, что такое флаттер, не знаю». После опубликования тео­ретических исследований М. В. Келдыша можно было сказать, и «что такое флаттер», и «как с ним бороться», и даже «как его можно победить».

О силе и быстроте мысли профессора Келдыша складывались легенды. Как-то в МГУ шел научный семинар по теории крыла и винта самолета. Его вел видный аэродинамик, профессор В. В. Голубев, он изла­гал сложное доказательство известной теоремы о пара­боле метацентров профиля крыла: геометрическое место точек приложения равнодействующей аэродинамических сил на профиле при различных углах атаки (наклонах крыла) представляет собой параболу. На задней парте сидел молодой аспирант Келдыш. С плотно исписанной доски записи стирались уже несколько раз, в аудито­рии все взмокли, следя за ходом мысли профессора. В конце он сказал, что эта замечательная теорема, по всей видимости, имеет общий характер, но пока ее с трудом доказали для двух профилей. Для самолетов, имеющих несколько крыльев (полипланов), скорее все­го, тоже будет парабола, но вопрос очень сложен, ре­шить его теоретически никому еще не удалось.

В конце семинара Келдыш скромно попросил слова. Он вышел к доске и тихим голосом, в нескольких лако­ничных фразах и формулах дал простое и остроумное доказательство общей теоремы.

Теорема Келдыша! Казалось, так недавно я изучал ее в университете. Живой классик! Мы ходили с ним по одним коридорам довоенного МГУ, но для меня, сту­дента, он был персонажем иного, хрестоматийного мира.

...Войдя в просторный кабинет директора, я на секун­ду приостановился и глубоко вдохнул, словно мне пред­стояло проплыть под водой приличное расстояние от две­ри до его стола. Молодо выглядевший М. В. Келдыш с глянцевито черным крылом волос, слегка пробитых трассами первого серебра, с угольно-карими глазами был красив, что подтверждалось авторитетным коллектив­ным мнением женской половины нашего института.

Он начал разговор тихим, даже, казалось, слабым го­лосом, с застенчивыми бархатными интонациями, но по­чему-то возникало ощущение скрытой силы, внутреннего мощного потенциала.

— Расскажите, пожалуйста, чем вы занимаетесь, и о последних результатах.

— Каким временем я могу располагать?

Я слышал, что Келдыш умеет ценить время: еще мо­лодым цаговцем он не отрывался от работы в обеден­ный перерыв, пока сосед занимал ему очередь в сто­ловую.

— Я вас не ограничиваю...

Слушал он очень внимательно. В слегка сдвинутых линиях лба и бровей, наклоне головы в сторону собесед­ника сквозила пристальная нацеленность мысли. Я сра­зу попал под гипнотическое воздействие его личности, волновался, не зная, на каком уровне вести разговор: ведь моя тема по распыливанию была ему совершенно не знакома. Я даже забыл о приготовленной стопке гра­фиков и фотографий, положенных на его стол. Но вско­ре понял по нескольким кратким вопросам, что он все быстро «усекает», а кое-где даже смотрит «на ход вперед».

Мстислав Всеволодович интересовался и технически­ми приложениями результатов, и методикой эксперимента, но преимущественно самим явлением, его сутью и закономерностями. Это был подход ученого, хотя в нем счастливо сочетались качества теоретика и инжене­ра. Келдыш — математик по складу ума, но никак не кабинетный ученый — переживал тогда ответственный переломный момент: ему предстояло стать ученым-организатором, руководить большим коллективом сложных, беспокойных людей, стремительно развивающимся на­правлением современной техники. Моя «капельная» тема для него была лишь «каплей в море». Но в конце насыщенного полуторачасового рассказа он продолжал слушать так же внимательно. Когда я закончил, Мсти­слав Всеволодович предложил мне подготовить краткую статью в «Доклады Академии наук». Сердце у меня екнуло. Представление академика давало автору «зеле­ную улицу» к быстрой публикации статьи в ДАН, где помещаются сжато изложенные, научно значимые ре­зультаты. Это означало одобрение моего научного на­правления. Ободренный, я положил на стол заранее приготовленную бумагу. Мне требовалась фотопристав­ка для микросъемок, отдел снабжения обещал достать в плановом порядке лишь через год, я же договорился с мастером-оптиком, он брался изготовить за месяц.

— Почему вы обратились с этим ко мне?

— Больше не к кому...

Дело в том, что еще до прихода к нам М. В. Келдыша в бухгалтерии раскрыли мошенничество — подделку ведомостей, фиктивные договора. Аферу раскрыл сам главный бухгалтер. Был громкий показательный про­цесс. Но после таких историй, как нередко бывает, об­жегшись на молоке, дуют и на воду. Запретили заклю­чение договоров со «сторонними» вообще.

— Вам действительно это нужно?

— Да, Мстислав Всеволодович.

Келдыш поморщился, но документ подписал. След­ствие по делу бухгалтерии еще продолжалось, главбух исполнял служебные обязанности, поэтому вполне есте­ственно, что при виде многократно отвергнутого им и теперь вновь принесенного мной документа его чуть не хватил удар.

— Вы опять с вашими каплями?!

— Капля и камень точит.

— «Левый» договор! В такое время! Под монастырь хотите меня подвести?!

По неопытности и эгоизму я не понимал его душев­ного состояния и добился-таки заключения договора. Я помчался на квартиру моего мастера. Фронтовик, раненный, побывавший в немецком плену, он жил, как все тогда, голодновато и очень нуждался в моем зака­зе. Чисто прибранная комната в захламленной, неопрят­ной коммуналке. На стенах довоенные фотографии кра­сивой женщины, от них веяло утраченным счастьем. А теперь в этой комнате жили он и... попугай.

— Молока хочу! — бодро выкрикнул попугай мне навстречу.

— Будет теперь тебе, Попочка, молоко,— ласково подошел к жердочке хозяин. Он показал мне палец, пробитый вчера до кости железным клювом оголодав­шего попугая.

Келдыш проявлял неистощимое упорство и принципи­альность в доскональном выяснении научной истины. Вспоминается любопытное событие. Шел 1948 год, и знакомый читателю В. И. Скобелкин напечатал объ­емистую работу, где в присущем ему своеобразном сти­ле критиковал признанные результаты Я. Б. Зельдови­ча, талантливого и уже тогда известного ученого. Теперь он академик, один из крупнейших деятелей науки — физикохимик и астрофизик. В работе Скобелкина круп­ным шрифтом было набрано: «Ошибка Зельдовича №1... № 2» и т. д. и резкая критика, но в строго матема­тическом и холодно-академическом стиле.

Мстислав Всеволодович вызвал к себе Скобелкина и потребовал публичного выяснения истины. Последовал беспрецедентный научный поединок: на одной стороне «барьера» наш сотрудник Скобелкин, на другой — Зель­дович, сотрудник Института химической физики Акаде­мии наук. Целый месяц шли восемь раундов дискус­сии — восемь открытых заседаний научного семинара. «Судьей на ринге» был Мстислав Всеволодович. При­сутствовали многие видные ученые. Среди «болельщи­ков», конечно, были все молодые работники обоих ин­ститутов.

Казалось, «бой» начинался в очень неравных «весо­вых категориях», не в пользу нашего Скобелкина. Оспа­риваемые результаты Зельдовича по теории нормального распространения пламени считались апробированны­ми, и сам он имел высокую научную репутацию. Ско­белкин был тогда только входящим в науку, подавав­шим надежды и сравнительно мало известным ученым. Но он противопоставлял строгое решение приближен­ному.

И Зельдович, и Скобелкин, вступая в дискуссию, ис­ходили из одного и того же — выяснить истину. Но запальчивости и резкости хватало. Помню одно из пер­вых заседаний семинара. Слегка волнующийся Зельдо­вич рассказывает физически ясные и четкие, но прибли­женные результаты своих известных работ. Потом вы­ходит Скобелкин и начинает докладывать свою строго математическую и трудно понимаемую теорию. В не­линейных уравнениях, собственных значениях и опера­торах потонул всякий физический смысл обсуждаемого явления. Доклад излагался в «пижонском стиле», не так уж редком в научной среде. О том, на что автор потра­тил многие недели труда и рулоны бумаги, небрежно говорилось: «как нетрудно увидеть» или «с очевид­ностью следует». Постепенно заводясь и входя в раж, Скобелкин провел концовку в духе «три коротких пря­мых слева» — результаты Зельдовича необоснованны, грубо приближенны, а порою и просто неверны. Поднял­ся всеобщий шум, полетели реплики и возражения.

Келдыш осадил докладчика и начал методично за­давать вопросы. Но Скобелкин вместо прямых ответов стал писать на доске такие сложные формулы и произ­носить столь длинные и заумные фразы, что у всех заболела голова. У всех, но не у Келдыша, который про­должал неумолимо сужать вилку своих вопросов, с лег­костью пробираясь через математические чащи. К об­щему нашему удивлению, он успевал не только вникать в тонкости излагаемой теории, но и моментально нахо­дить ее слабые звенья. После вопросов Келдыша Ско­белкин сбавил тон, а главное, стал лучше понимать физический смысл своей собственной работы. Периоди­чески выступали оба спорящих, но дискуссия уже при­няла характер «ближнего силового боя».

В Институте прикладной математики состоялось за­ключительное заседание этого беспрецедентного состя­зания. Оба противника под испытующим взглядом Кел­дыша примирительно заявили, что их результаты в общем-то близки физически и лишь имеют разную мате­матическую форму.

Помню, Зельдович, обращаясь к президиуму, где председательствовал Келдыш, с облегчением произнес:

— Ну я могу, наконец, считать себя оправданным высшим судом математиков.

Скобелкин написал новую, более корректную рабо­ту, а весь тираж старой, по его словам, был «сожжен во дворе Академии наук под барабанный бой».

Через несколько лет после первого знакомства с М. В. Келдышем я снова докладывал в том же кабине­те о результатах второго этапа завершенных работ. Мстислав Всеволодович попросил рассказать о приклад­ном значении полученных мной результатов, и мне при­помнился старый спор между прикладной и академиче­ской науками, для отраслевого института спор вечно неразрешимый, идущий и по сей день. Каждый раз жизнь решает его по-своему. Иногда обоснованно и за­конно побеждают прагматики: не будем ждать, обой­демся пока приближенным расчетом, грубой прикидкой. В других же случаях... Увы, как иной раз не хватает научного руководителя с масштабом и независимостью Мстислава Всеволодовича. Тогда за беготней, за вихрем неотложных командировок, за бесконечными вахтами на полигонах теряется дальняя перспектива. Некогда сесть за стол и подумать, обобщить ценнейший материал. Возникает опасность отставания научного работника. Случается, что его начинает обгонять заводской инже­нер, что само по себе, конечно, неплохо. И все же старые сотрудники с грустью вспоминают «век» науч­ных семинаров, докладов времен М. В. Келдыша, Л. И. Седова, Г. И. Петрова, Г. Н. Абрамовича, А. А. Гухмана. Когда практика хорошо сочеталась с перспективным поиском, когда можно было оторваться от текучки, посидеть, поразмыслить... Какой богатый научный задел получили тогда многие вперед на долгие годы... Но бег времени неумолим.

Мстислав Всеволодович выглядел несколько уста­лым, это уже не был Келдыш «образца 1946 года», каким я его увидел при первой встрече. Он очень много курил и, идя по коридору, слегка прихрамывал.

Росли темпы и требования, возрастала его нагрузка. Жизнь науки и жизнь вообще бежали чем дальше, тем быстрее, как разбегающиеся галактики во Вселенной. Стало трудно, почти невозможно урывать время для своих личных научных интересов. А ведь были у Мсти­слава Всеволодовича неразработанные идеи не только в прикладной, но и в «чистой» математике. В МФТИ теперь он только числился, росла стопка невостребо­ванных купюр его зарплаты, несмотря на неоднократ­ные напоминания, он не считал возможным ее получать. А теперь еще Келдыш организовал знаменитое ОПМ (отделение прикладной математики АН СССР). Там на ЭВМ велись расчеты огромного объема и уже не просто астрономической, а космической точности. Ее требовал выбор оптимальных траекторий ракеты. Ошибка в ни­чтожные доли процента могла обернуться тоннами стар­тового веса топлива, для которого не было уже места в баках. Поразительно вовремя подоспел переворот в вычислительной технике, без которой мощные ракеты не достигали бы расчетных орбит. Математика, как всегда, уложила свой краеугольный камень в фунда­мент новой нарождающейся техники.

И опять я услышал этот тихий голос с раздумчивы­ми медленными интонациями. Это не был хорошо по­ставленный, специально приглушенный голос некоторых начальников, знающих, что их все равно обязаны рас­слышать. Его тихая речь выражала лишь спокойную сдержанность мощного интеллекта.

Однажды я вдруг попробовал заговорить «под Кел­дыша», получилось «один к одному», в комнате раз­дался дружный смех. Во мне зашевелился актер, и в новогоднем выпуске радиосатирического «Бегемота» я пародировал выступление Мстислава Всеволодовича на ученом совете. Сам удивляюсь, как я непроизвольно впитал его интонации. Успех был всеобщий — в комна­тах, цехах, лабораториях смеялись и удивлялись все. Потом мне рассказывали, что Мстислав Всеволодович, слушая запись, тоже смеялся и спрашивал, кто испол­нитель. Слава богу, у нас редакционная тайна храни­лась свято.

Известно, как много дала научно-организационная деятельность Мстислава Всеволодовича и нашему ин­ституту, и всей отрасли, и Академии наук. Но, будучи ученым «милостью божией», он должен был тяжело пе­реживать невозможность личного творчества, недаром он очень долго колебался, не соглашался уходить из ЦАГИ и начинать новую жизнь. Мне кажется, это про­тиворечие в чем-то изменило структуру его личности.

...Я заканчивал. Он, как всегда, слушал вниматель­но. Его удлиненное лицо с чуть падающим крылом во­лос, карие до черноты глаза, пристальный наклон головы к собеседнику рождали образ косо несущегося черного паруса...

А вскоре наступил день, когда мне в последний раз довелось повстречать Мстислава Всеволодовича в сте­нах своего института. Шел научный доклад на заседа­нии совета. Невыспавшийся Келдыш, который прошлой ночью летал на запуск космического корабля, откро­венно дремал в президиуме, мы уже к этому привыкли. Но так же привычным было для нас и то, что случилось минуту спустя.

Мстислав Всеволодович вдруг приоткрыл глаза, блеснули огоньки разгорающихся карих углей, последо­вал вопрос «не в бровь, а в глаз». Было видно, что Кел­дыш и в полудреме не терял нити изложения. Доклад­чик растерянно замолчал и потом признал ошибку сво­их построений. Абсолютный слух Келдыша помогал ему моментально найти слабое место и «клюнуть» в скры­тую червоточину аргументации. К скороспелым работам Келдыш был нетерпим, а к научному карьеризму — бес­пощаден. Он умел, не повышая голоса, двумя фразами буквально уничтожить такого «деятеля». И тогда мне слышался пафос строк Пастернака:

Цель творчества — самоотдача,

а не шумиха, не успех.

Позорно, ничего не знача,

быть притчей на устах у всех.

М. В. Келдыш был избран на пост президента Ака­демии наук СССР и покинул наш институт. Мемориаль­ная доска около бывшего его кабинета напоминает со­трудникам о том времени, когда институт возглавлял один из «трех больших К», трех крупнейших ученых- организаторов самых революционных направлений в на­шей отечественной и мировой науке: И. В. Курчатова, С. П, Королева и М. В. Келдыша,

приложение

мэк

(Малая энциклопедия капли)

Атмосферная (или метеорологическая) оптика — изуча­ет световые явления в атмосфере и находящиеся там частицы влаги, «заведует» великолепным и разнообраз­ным «световым оформлением»: радугой, венцами — све­товыми нимбами и кольцами вокруг различных светиль­ников (фонарей и др.). Венцы — родственники радуги, та же физическая природа — дифракция света на мел­ких капельках; вертикальные световые столбы от кри­сталликов льда, витающих в морозном воздухе, эти кри­сталлики имеют форму равно ориентированных призм, одинаково преломляющих свет.

Аэрозоль — капли, взвешенные в газе. Так, простей­ший пневматический ингалятор лечит нас от ОРЗ, по­давая струю воздуха с каплями лекарства в носоглот­ку; приводится в действие импульсом давления при на­жатии на поршенек.

Брызгун-рыба — живет в жарких странах, пропита­ние добывает с помощью капли, снайперски точно сби­вая насекомое с ветвей, нависших над водоемом. Не камень и палка, а капля — вот метательное оружие, ис­пользованное животными задолго до первобытного человека.

Вильсона камера. Принцип устройства гениально прост (так и выскочил неувядаемый трюизм), босуд с влажным очищенным воздухом содержит поршень, его быстрое движение увеличивает объем камеры, и воздух резко охлаждается (газ тратит энергию на работу рас­ширения). Пары влаги становятся переохлажденными, готовыми образовать мельчайшие капельки тумана. Эле­ментарные частицы (α,β-частицы, электроны и т. д.), влетая в камеру Вильсона и сталкиваясь с молекулами газа, ионизируют их, превращают в центры конденса­ции, результат—четкий след в виде траектории из ка­пелек мгновенно выпавшей влаги по ходу траектории движения частицы. Невидимое стало зрйМым. Нр, сог­ласно известному принципу неопределенности Гейзенберга, координаты электрона нельзя точно указать.

Линия в камере Вильсона, конечно, не рисует не доступ­ный прямому наблюдению призрачный путь электрона в микромире. След в камере — лишь пунктир матовых фонариков-капелек, развешенных по углам невидимой, ломаной трассы летящей частицы — осредненный образ траектории в микромире.

Камера Вильсона, помещенная в магнитное поле, по­зволила открыть американцу Андерсону (1932) позит­рон, частицу с положительным зарядом, предсказанную знаменитым английским физиком Дираком. Камера Вильсона, дав науке многое, достигла пределов своих возможностей. В разряженной среде газа стремитель­ные частицы высоких энергий пролетают слишком боль­шие интервалы между соударениями, не вступая во взаимодействие ни с ядрами, ни с электронной оболоч­кой атома. Камера Вильсона для их обнаружения ста­ла слишком короткой. Уступая первые роли, она пере­дала эстафету пузырьковой камере (см. Пузырьковая камера).

Воздушно-реактивные двигатели (ВРД). Двигатели, тяга которых создается благодаря реакции воздушной струи; ускорение струи обеспечивается процессами распыливания, смесеобразования топливовоздушной смеси с последующим ее сгоранием.

Горящая капля — капля топлива, окруженная пла­менем, возникающим в результате окисления ее паров окружающим воздухом (подвижным или неподвижным).

Град:

— замерзшие капли дождя;

— название дождевальной оросительной машины; нашла неожиданное применение для намывания ледя­ных дорог, строительства переправ и даже мостов через водные преграды.

Гроза. Все знают, что это атмосферное явление элек­трической природы, Но до сих пор нет еще толкового объяснения, каким образом молния успевает за тысяч­ные доли секунды своего рождения собрать заряды с миллионов миллиардов капелек в грозовом облаке.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) — так обыч­но (хотя и не совсем точно) называют машины по пре­образованию энергии в механическую работу, в кото­рых сжигание топлива происходит в специальных каме­рах— цилиндрах. Один из классификационных призна­ков ДВС — способы подготовки топливо-воздушной смеси. Их два: внешнее смесеобразование и внутреннее.

При первом способе смесь готовится в специальном устройстве — карбюраторе, где бензин через тонкий ка­нал-жиклер распыливается в быстрой струйке воздуха. Топливный факел с основным воздушным потоком, поступающим из атмосферы, засасывается в цилиндр на такте впуска, когда поршень отходит от верхней точки и создает разряжение. По пути в трубопроводе капель­ки и часть жидкости на стенках трубы испаряются и перемешиваются с воздухом. В конце такта сжатия смесь над цилиндром поджигается электроискрой и бур­но сгорает. Выделившаяся энергия создает высокое ра­бочее давление на поршень.

Для второго способа смесеобразования никакой спе­циальной «кухни» не требуется. По этому способу ра­ботает двигатель немецкого инженера Рудольфа Дизе­ля— дизель (год изобретения 1897-й). Это машина- «верблюд», мощная, выносливая и экономичная, поскольку довольствуется более дешевыми фракциями нефти — керосиновыми, газойлевыми, соляровыми.

Топливо в дизеле впрыскивается непосредственно в камеру сгорания через форсунку под высоким давлени­ем подачи — около 150 кгс/см². «Кормление» происхо­дит в конце такта сжатия, когда давление над поршнем достигает 75 кгс/см². Качество распыливания обеспечи­вается высоким давлением среды и скоростью впрыска топлива. В конце такта происходит самовоспламенение и сгорание смеси.

Столетие труда и неустанной работы человеческой мысли довело идею ДВС до совершенства и дало людям надежный и самый массовый двигатель для самых раз­ных видов транспорта.

Дождь по заказу — см. Облака.

Дробление капель — цепной процесс уменьшения размеров капель в результате их сплющивания пото­ком воздуха с последующим распадом образовавшегося диска и далее тороидального кольца на более мелкие капли.

Жидкостная экструзия — метод извлечения примеси, растворенной в жидкости. Жидкость, содержащую смесь, распыливают в другой жидкости, с ней не смеши­вающейся. С этой второй жидкостью примесь «охотнее» соединяется. Например, для извлечения альдегида из эфира его распыливают в воде, с которой он не сме­шивается: альдегид переходит из эфира в воду.

Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) — реактив­ный двигатель, работающий на жидком топливе. Уско­рение реактивной газовой струи, выходящей из сопла ЖРД, обеспечивается процессами распыливания, смесе­образования и горения первоначально жидких капель топлива и окислителя.

Змеиного яда капля — биологическое отравляющее вещество, изобретенное природой для целей охоты и за­щиты; в малых концентрациях служит очень ценным лекарственным препаратом. Змей разводят в специаль­ных серпентариях, где происходит их регулярное «дое­ние» для собирания яда. Капелька яда стоит дороже такой же капли золота.

Инверсионный (конденсационный) след — туманный след за самолетом на высотах 8—12 километров, состоя­щий из мелких водяных капелек, которые конденси­руются в струях выхлопных газов двигателя, содержа­щих водяные пары; при сгорании килограмма керосина образуется 1,2 килограмма водяного пара.

Ингалятор — см. Аэрозоль.

Инфекция капельная — инфекция, содержащая мик­робы и вирусы в капельках, особенно в выделениях из носоглотки. Каждый чихающий больной гриппом — «отравленная форсунка» с дальнобойностью до несколь­ких метров — опасен для окружающих.

Кавитация — возникновение пузырьков газа в опре­деленных зонах жидкости, где создаются условия мест­ного «микровскипания». Такие пузырьки могут рождать­ся в области быстрых течений. Там, согласно закону Бернулли, давление жидкости сильно падает, достигая уровня упругости паров. При схлопывании пузырьков обнаруживается их вредный, «колючий» норов: возника­ют мгновенные пики высоких давлений — миллионы уколов, разрушающих высокооборотные гребные винты кораблей, подводные сооружения гидроплотин и т. д.

Капельница — простейший каплеобразователь для бытовых и медицинских нужд, часто вставляется в виде миниатюрной пластиковой пробочки в горлышко пу­зырька с лекарствами — говорить вроде не о чем, он вообще не имеет устройства. Не совсем так. Вспомните попытку получить серию ровных капель в обычном пу­зырьке с узким горлышком. Вы наклонили пузырек, даже опрокинули, но капель нет. Не пускает разряже­ние между дном пузырька и жидкостью; внешнее ат­мосферное давление больше статического в жидкости пузырька. Капельница должна иметь два отдельных ка­нала: 1) для сообщения сосуда с атмосферой и устране­ния разряжения; 2) для выхода капель. Современные пластиковые капельницы компактны и технологичны, но иногда работают нечетко — воздушный микроканал рас­положен близко от основного (их нетрудно разглядеть) и может забиваться жидкостью. Кое-где сохранились «добрые старые» капельницы с притертой пробкой, имевшей два тонких канала-бороздки, они продолжа­лись на поверхности горлышка. Поворот пробки — и обе пары бороздок на пробке и горлышке совмещены, дей­ствие безотказное.

Конденсация — переход вещества из одной фазы (па­рообразной) в другую (жидкую) в виде мелких капель; происходит, как правило, на ядрах (центрах) конденса­ции — пылинках, заряженных частицах и т. д.

Лекарственные капли. Укажем лишь самые «по­пулярные»: валериановые, капли Датского короля от кашля (употреблялись в недавнем прошлом), капли Вотчала, Зеленина, ландышевые.

Лакокрасочные покрытия. Раствор краски или дру­гого вещества распылив ают в виде мелких капелек (аэрозоля) с помощью пневмопистолета (тип пневмати­ческой форсунки), нанося слой покрытия на различные поверхности.

Медианный диаметр спектра распыливания — диа­метр капель в спектре с максимальной плотностью рас­пределения по размерам.

Милликена классические опыты по измерению массы и заряда электрона с помощью капель (счастливая на­ходка Дж. Таусенда, измерениям которого, однако, не хватило точности) в науке стали образцом виртуозной техники. Американский ученый завершил то, что на про­тяжении почти 16 лет (1897—1912) пытались сделать другие исследователи. Капли в его опытах падали через магнитное поле внутри камеры Вильсона, и их скорость определялась по формуле Стокса с учетом постоянной электрической силы. Были поставлены тончайшие пред­варительные эксперименты по испарению: капля непо­движно взвешивалась в поле, ее стремление всплыть из-за потери массы компенсировалось электрической силой — так находилась скорость испарения, нужная для точного расчета движения частиц. Длительные наб-, людения обнаружили новый эффект — скачки скорости, что могло происходить лишь в одном случае: если меняющийся заряд падающей капли принимал значения, кратные какому-то минимальному. Это минимальное, неделимое и оказалось зарядом электрона. Так опыт подтвердил «зернистое» строение зарядов, а капелька воды принесла каплю истины — константу масштабов современного естествознания. Заряд электрона в опытах Милликена оказался равным (4,77± 0,005) 10^-10 элек­тростатической единицы. Незначительный «довесок» в скобках «дорого стоил», он означал высочайший класс эксперимента и точность результатов, полученных ценой подвижничества и бесконечного стремления к достоверности.

Молоко, которое нам кажется единой сплошной жидкостью, является эмульсией (смесью жидкостей) и состоит из белково-жировых шариков, капель размером порядка 1 микрометра.

Молоко порошковое — продукт распыливания моло­ка в условиях вакуума; после испарения жидкости остается порошок, представляющий собой белково-жи­ровые шарики диаметром порядка 10 микрометров.

Невесомость капли. Известен классический опыт бельгийского физика и анатома Жозефа Плато по неве­сомости капли. В прозрачный сосуд с водным раствором спирта вводят каплю не смешивающегося с ним масла. Концентрацию раствора подбирают так, чтобы уравнять плотности обеих жидкостей. Тяжесть капли будет урав­новешена архимедовой силой, и она станет невесомой. Из игры трех сил на капле: веса, гидростатического давления (их равнодействующей архимедовой силы) и поверхностного натяжения — выбывают две первые. Капля любого размера повисает в жидкости правиль­ным шаром под действием силы поверхностного натяже­ния, стремящегося придать минимальную поверхность капле при заданном объеме (геометрическое свойство шара).

Сейчас возникла целая область гидродинамики неве­сомости, важная для спутников и космических аппара­тов, на борту которых всегда имеются жидкости раз­личного рода и назначения.

Неустойчивость жидких струй — явление нарастания амплитуды случайных, бесконечно малых начальных колебаний координат поверхности струи (поверхности тангенциального разрыва скоростей струи жидкости и окружающей среды).

Неустойчивость капли — явление деформации капли обтекающим потоком: сначала капля приобретает фор­му диска, переходит затем в тороидальное кольцо, ко­торое неустойчиво к начальным возмущениям своей по­верхности (см. Неустойчивость жидких струй).

Облака — скопление продуктов конденсации водяно­го пара — капель или кристалликов льда. Капли обра­зуются и растут на ядрах конденсации, затем увеличиваются при слиянии — коагуляции. В условиях отрица­тельных температур капли становятся переохлажден­ными.

Для рассеивания облаков (и туманов) в них вводят с земли или самолета хладореагенты — частицы сухого льда, твердого СО₂ (углекислоты) или льдообразующее вещество — йодистое серебро. Возникшие кристаллики льда укрупняются и выпадают дождем — «население» облака редеет, капли начинают испаряться за счет уменьшения концентрации пара. Дожди по заказу уже вызывали в ряде стран.

Орошение взрывом. Существуют различные методы и дождевальные установки для искусственного ороше­ния сельскохозяйственных угодий. Отметим новый ори­гинальный газовзрывной способ. Он обеспечивает вы­брос и распыливание струи воды на расстояние 100 и более метров при взрыве и воспламенении горючей сме­си, подаваемой в свободное пространство — камеру сго­рания над жидкостью (изобретение инженера Г. П. Примова). Удается получить относительно однородные кап­ли диаметром не более 600 микрометров. Поливальная машина должна соблюдать свой рацион «кормления» — слишком крупные частицы ранят растения и утрамбо­вывают землю, а мелкие — быстро испаряются. На литр жидкости тратится ¹/₄ грамма топлива. Установка по­лучается экономичней и компактней многих других.

Паук. Южноамериканская мастафора (родич обычного нашего крестовика) применяет своеобразный метод охоты: вращает лапками паутину с каплей клейкой жидкости на конце, пока не зацепит неосторожную мош­ку. «Эти искусные, мерзкие и хитрые пауки» изобрели свой метод намного раньше, чем человек: туземцы-охотники Патагонии бросают вертящуюся веревку с грузи­ками, стреноживая бегущее животное.

Порошковая металлургия использует (в частности) метод распыливания жидкого металла, капельки кото­рого, застывая, образуют мелкий порошок; из него по специальной технологии (спекание) изготовляют дета­ли машин. Эффективен способ плазменного напыле­ния порошков высокотемпературной газовой струей на поверхность изделия. Часто до 99 процентов массы де­тали можно изготовить из дешевых сортов стали — порошковая металлургия способна одеть ее в защитную «рубашку»; 60 процентов деталей заменяются из-за из­носа всего лишь 0,3 миллиметра рабочей поверхности. В металлургии гранул (новое, весьма перспективное на­правление) пышущий жаром водопад металла распы­ляют высоконапорной струей воздуха на капли диамет­ром около 20 микрометров, сразу подвергая их резкому дополнительному охлаждению. За доли секунды возни­кают гранулы. Гранулированный металл приобретает новые свойства, он идет на изготовление деталей по особой технологии.

Пузырьковая камера — следующий после камеры Вильсона шаг в экспериментальной технике (созда­тель— американский физик Дональд Глезер, Нобелев­ская премия 1952 г.). Вильсон использовал пусковой механизм неустойчивого равновесия в пересыщенном паре, а Глезер — аналогичный механизм в неустойчи­вом равновесии перегретой или нестабильной жидкости. Чем чище жидкость и стенки сосуда, тем меньше раз­мер зародышевых пузырьков газа — будущих центров закипания. Такую жидкость можно перегреть выше обычной точки равновесного кипения, не приведя к за­кипанию. В обычных условиях температура кипения поднимается с ростом давления, но перегретая жид­кость, сжатая поршнем, длительное время не кипит. При мгновенном снятии нагрузки с поршня жидкость становится нестабильной, ее фазовое состояние неустой­чивым, температура падает ниже точки кипения, вот-вот готовы возникнуть пузырьки пара.

Быстрая элементарная частица, запущенная в каме­ру, имеет шансы столкнуться с окружающими атома­ми — жидкость плотнее газа в сотни раз. Столкновения создают местные центры зарождения пузырьков пара, вереница которых и отмечает траекторию полета частицы — мы снова видим невидимое. Траектория просту­пает мгновенно, диффузия и конвекция не успевают раз­мыть ее. Например, гигантская пузырьковая камера на жидком водороде «Мирабель» имеет объем 10 м³ и об­служивает ускоритель АН СССР в Серпухове. Сущест­вуют и более крупные камеры.

Радуга — явление разложения «белого» света на его «цветные» составляющие в капельках воды, содержа­щихся в атмосфере, при освещении завесы дождя сол­нечными лучами.

Распыливания спектр — непрерывное распределение капель, дробящихся в потоке жидкой струи, по различ­ным диаметрам.

Струйная печать — новый метод типографской техни­ки: букву не печатают, а молниеносно рисуют с по­мощью капель тончайшей струи краски из распылителя, управляемого электроникой. Так можно в секунду «на­рисовать» 20 адресов подписчиков прямо на газетах.

Сфероидальное состояние капли — типичное состоя­ние капли, уравновешенной силами тяжести и поверх­ностного натяжения (при отсутствии аэродинамических сил).

Точка росы — температура пара, насыщенного воз­духа, когда он только начинает выделяться капельками росы или тумана. Весовое содержание пара в воздухе оценивается относительной влажностью — процентом пара (привычная цифра в метеосводках) от максималь­но возможного в 1 м³ при данной температуре. Напри­мер, относительная влажность при температуре 25° С равна 70 процентам, и воздух будет содержать около 16 граммов влаги — предельная влажность при этой температуре составит 22,8 грамма в 1 м³.

Туманы — см. Вильсона камера.

Увлажнение воздуха — распыливание воды, приме­няемое в ряде производств. Например, в угольных шах­тах это необходимо для снижения концентрации уголь­ной пыли, что обеспечивает взрывобезопасность и сани­тарные нормы условий работ.

Удобрений гранулирование. Способ производства искусственных удобрений, где расплавленное исходное вещество (например, различные соли) распыливается внутри специальной башни высотой с пятиэтажный дом. Высота и время падения капель рассчитываются так, чтобы застывшие гранулы имели нужный размер, опти­мальный для усвоения корнями растений.

Уровень пузырьковый — простейшее устройство для контроля степени горизонтальности плоской поверхности (например, в строительном деле) по движению чувстви­тельного пузырька воздуха в жидкости.

Факел распыливания — капельно-воздушная струя, образующаяся при встрече жидкой струи с воздушным (газовым) потоком.

Флотация — метод обогащения полезных ископае­мых, основанный на разнице в смачиваемости. В вод­ную суспензию (смесь твердых частиц с жидкостью), где, например, частицы полезных минералов гидрофобны, то есть плохо смачиваются и непрочно связаны с водой (у веществ свои симпатии и антипатии связей), вводят пузырьки газа, с которыми частицы «охотней» соединяются. Множество мелких пузырьков — «мини­лифтов», нагруженных частицами, быстро всплывают на поверхность получившейся флотационной пульпы, где создается концентрат частиц. Он самотеком или прину­дительно удаляется с поверхности, давая обогащенный продукт. Возможен вариант, когда на пузырьках всплывает ненужная пустая порода, оставляя, концентрат на дне.

Хинолиновой пленки распад — редкое и странное яв­ление в мире капель, достаточно богатом «чудесами». В большинстве случаев масляные пленки долго сохра­няются на поверхности воды (испаряемость масла ничтожна). Однако есть пленки жидкостей, которые через некоторое время начинают самопроизвольно рас­падаться. В хинолиновой пленке это явление протекает медленно, в уникально причудливых формах, и его мож­но видеть на опыте. На краях возникают зазубрины, ветвящиеся внутри пленки, вскоре запутанный, прихот­ливый узор делает ее похожей на ветвь коралла. Затем внутри пленки появляются отверстия с отходящими лу­чами отростков. Они развиваются, все нарастая, как цепной процесс, пока не превратят пленку в отдельные капли на поверхности воды. Но это еще не все. Пример­но через полчаса в центре каждой капельки возникает отверстие, делающее из нее кольцо; самые крупные имеют несколько отверстий, напоминая пластинки пчели­ных сот. Теперь все замирает, наверное, получены фор­мы, сохраняющие равновесие под действием всех сил.

Явление это по сие время, по-видимому, не нашло объяснения. Хинолин как будто единственная жидкость о таким необычайным циклом распада до устойчивых колец.

Хлороформа комбинированные капли. Еще одним «фокусником» (но не столь таинственным, как хинолин) может выступить хлороформ. Опыт с ним необычайно интересен: на дно стакана наливается немного хлоро­форма, а на него — более легкая вода. Снизу стакан нагревают. На дне начинается кипение. Пузырек под­нимается через воду, образуя комбинацию «двойное яичко» — сверху пузырек пара хлороформа, снизу в виде подвески частица его жидкости, захваченная пузырьком. Получается шар с балластом — каждый из них ведет себя по-своему. Некоторые, имея плотность, равную плотности среды, стоят неподвижно во взвешенном со­стоянии. Другие, поднявшись в верхние холодные слои воды, конденсируют часть своего пара в жидкость, теря­ют в подъемной силе и опускаются вниз. Там снова на­грев, испарение хлороформа внутри «яичка» — и опять подъем: так сложные капли прилежно снуют взад и вперед — забавно и весело смотреть. Наконец, некото­рые вырываются из воды на поверхность, вынося ка­пельку хлороформа в воздух. При обычном вскипании воды с паром всегда выносится часть жидкости над кипящей поверхностью. Поэтому пар над кипящей во­дой всегда влажный.

Центробежная форсунка — устройство, обеспечивающее выход жидкой струи попутного потока не только с осевой составляющей скорости, но и с радиальной.

Челнок-капля — изобретение чешского инженера, заменившего челнок в ткацком станке каплей; выстрели­ваемая частица жидкости надежно тянет нить, уменьшая шум работающего станка.

Чернощейной кобры капля яда, которой она точно стреляет в глаз животного при охоте; кобра обитает в Эфиопии.

Число Вебера — отношение силы полного давления потока на каплю к силе ее поверхностного натяжения.

Шарик Ж. Плато — шарик-«спутник», образующийся вместе с основной каплей, при вытекании жидкости из капилляра.

Щетки струйные — деталь очистителя с разбрызги­вателем капель на стеклах автомобиля.

Эмульсия озвученная — раствор мелких частиц ле­карственных препаратов в жидкости, подвергнут дей­ствию ультразвуковых волн в целях повышения мелко- дисперсности до микронных размеров (мелкие капельки вещества легче усваиваются организмом).

Ядерная метеорология — новое направление в физи­ке атмосферы. Недавние исследования обнаружили, что капли дождя при падении забирают из атмосферы ра­диоактивные частицы. Измерения с самолетов показали: облако — огромная губка, поглощающая пар, пыль, все­возможные твердые частицы, оно же и мембрана, чув­ствительная к смерчу в пустыне или сильному взрыву. Инертный газ фреон, мирно работающий в наших хо­лодильниках, на высоте портит свой характер под дей­ствием ультрафиолетовых излучений; он выделяет хлор, разрушая озоновый щит, спасающий нас от губительно­го действия прямого ультрафиолета.

ЛИТЕРАТУРА

Абрамович Г, Н. Прикладная газовая динамика. М., На­ука, 1969.

Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. М., Физмат- гиз, 1985.

Алемасов В. Е., Дрегалин А. Ф., Тишин А. П. Тео­рия ракетных двигателей. М., Машиностроение, 1969.

Бондарюк М. М., И л ь я ш е н к о С. М., Прямоточно­реактивные двигатели. М., Оборонгиз, 1958.

Волынский М. С. О форме струи жидкости в газовом по­токе. М., Оборонгиз, 1958.

Волынский М. С. Распыливание жидкости в сверхзвуковом потоке.—Известия АН СССР (Механика и машиностроение), 1963, № 2.

Зуев В. С., Макарон В. С. Теория прямоточных и ракет­но-прямоточных двигателей. М., Машиностроение, 1971.

Прудников А. Г., Волынский М. С„ С а г а л о - Э и ч В. Н. Процессы смесеобразования и горения в воздушно-реак­тивных двигателях. М., Машиностроение, 1971.

Раушенбах Б. В. и др. Физические основы рабочего про­цесса в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей. М., Ма­шиностроение, 1964.

Шец Дж. Турбулентное течение. Процессы вдува и переме­шивания, М., Мир, 1984,

СЛОВО ОБ АВТОРЕ КНИГИ

Периоды бурного, скачкообразного развития науки и техники мы не­изменно и по справедливости связываем с крупными именами. На­пример, у нас это имена И. В. Курчатова, С. П. Королева, М. В. Кел­дыша, В. М. Глушкова и многих других. Но наука, равно как и создание новой техники,— дело, в общем-то, коллективное. За каж­дым крупным ученым следовали, словно корабли за флагманом, другие таланты, вносившие свой вклад и в создание научной теории, и в реализацию прогрессивной технической идеи.

К числу таких ученых, пронесших через всю жизнь «одну, но пламенную страсть», принадлежал и автор предложенной вниманию читателей книги, доктор технических наук Марк Семенович Во­лынский.

Волынский, без преувеличения, обладал энциклопедическими по­знаниями о предмете своей страсти — капле жидкости. Его знают у нас в стране и за рубежом как известного специалиста по двух­фазным течениям. Он соавтор двух монографий по рабочим процес­сам в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей. Его труды часто цитируют, на них ссылаются советские и зарубежные ученые.

Волынского заслуженно считают родоначальником нового на­правления исследования — динамики двухфазных течений, условно именуемого «сверхзвуковым распыливанием».

Жизнь посвятить капле... Да стоит ли капля этого? Прочитав книгу Волынского, читатель, особенно из молодых, поймет: стоит! Для истинной науки в окружающем нас мире нет мелочей. Да и «капельный мир», как это видно из книги, сам по себе так велик, хранит в себе столько научных (и практических!) тайн, что и целой жизни не хватит для их открытий.

Будни ученого — это не только труд, порой изнурительный, тре­бующий нередко огромной силы воли, чтобы не скиснуть, не отступить перед неудачами и трудностями, но это еще и встречи с интересными людьми. Марку Семеновичу в этом смысле прямо-таки повезло: он работал с крупнейшими учеными-аэромеханиками нашей страны. Книга содержит интересные факты, эпизоды, штрихи к портретам академиков С. П. Королева, М. В. Келдыша, Г. И. Петрова, Л. И. Се­дова, Б. В. Раушенбаха и других известных ученых. Причем все это ни в какой мере не кажется лишним в книге. Наоборот, оно придает ей особую доверительность, которой порой так не хватает, когда ученые решаются рассказать другим о своих научных занятиях, о своей науке. «Лирические отступления» дают читателю возмож­ность ощутить ту атмосферу, в которой рождаются новые научные идеи, увидеть ученых «с другой стороны», человеческой, а не только со стороны строгих научных формулировок.

К сожалению, автор не дожил до выхода своей книги.

Надеемся, что присущий книге М. С. Волынского пафос романти­ческого восприятия обыденного, стремления отыскать «невероятное в очевидном» найдет горячий отклик в сердце читателя и, может быть, кому-то подскажет выбор жизненного пути.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Энциклопедия капли

(Вместо предисловия)............................................................... 3

Глава I. Радуга на улице Радио

Огонек на ветру.................................................. 7

Миллиарды капель и космический старт ... 17

Архитектура из света и капель................................................ 21

Глава II. Охота за каплей

В поисках уравнений................................................... 27

Катаклизмы внутри форсунки ....... 37

Рождение капли....................................................................... 46

Перипетии судьбы , . .............................................................. 52

Глава III. Капля истины

Размножение капель....................................... 60

Как сделать туман............................................................. 72

Фотографический автопортрет........................................ 94

Глава IV. Цель творчества — самоотдача

От ракеты к Сезанну 103

Абсолютный слух................................................... 116

Истина прежде всего .......... 123

Приложение: МЭК (Малая энциклопедия капли) 131

Литература . ......................................................................... 142

Слово об авторе книги.............................................. . 143

Марк Семенович ВОЛЫНСКИЙ

НЕОБЫКНОВЕННАЯ ЖИЗНЬ ОБЫКНОВЕННОЙ КАПЛИ

Главный отраслевой редактор- В. Я. Демьянов. Редактор- Я. Ф. Яснопольский. Мл. редактор- Я. А. Васильева. Художник- М. А. Дорохов. Худож. редактор- М. А. Гусева. Техн. ре­дактор- А. М. Красавина. Корректор- Л. В. Иванова.

ИБ 7729

Сдано в набор 27.03.86. Подписано к печати 24.09.86. А 13619. Формат бумаги 84Х108 Бумага тип. № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 7,56. Усл. кр.-отт. 7,88. Уч.-изд. л. 7,91. Тираж 110 000 экз. Заказ 6-1218. Цена 25 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 867723.

Головное предприятие республиканского производственного объединения «Полиграфкнига», 252057, Киев, ул, Довженко, 3.