Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения - Владимир Орлов

Предстояла еще одна головоломная задача: примирить аппаратуру не только с высокими давлениями, но и с высокими температурами, при которых начинают мягчеть и таять металлы. Теперь мы видим по установкам одного из институтов Академии наук СССР для получения искусственных алмазов, что и эта, казалось бы, вовсе нерешимая проблема решена.

Производится загрузка аппарата. Замыкаются бронированные двери. Большой, как медведь, электромотор начинает вращать компрессор. Дальнейшее управление осуществляется дистанционно. Манганиновые проволочки, введенные в аппарат, передают сигналы растущего давления, термопары регистрируют температуру. Как представить себе зрительно это мощное нарастание давления? Вообразим себе давление в фундаменте высокой водяной колонны, высокого водяного столба. Колонна растет все выше, вот она проходит за пределы атмосферы и касается главой орбиты спутника… Выше, выше… Еще выше… Много выше! А тем временем нарастает температура. В недрах аппарата масса раскаляется сначала до вишнево-красного каления, а затем все ярче — до слепящего накала электрической лампочки! В аппаратуре, такой массивной, словно она состоит из одних стенок, происходит великое таинство рождения алмазов.

Получение искусственных алмазов — процесс недолгий. Разгружают аппарат и раскалывают спекшийся брикет. В черном бархатистом его изломе, словно звезды на ночном небе, сверкают искорки алмазов, сияют их скопления, похожие на броши и диадемы. Мы внимательно вглядываемся в кристаллы. В их неровных скульптурированных ребрах запечатлелась драматическая история их рождения. Это очень твердые алмазы, они царапают самый твердый природный алмаз.

Аппаратура, созданная в академическом институте, была передана в один отраслевой институт для дальнейшего совершенствования применительно к условиям массового производства. За успешное решение всех задач руководителям институтов Л. Ф. Верещагину и В. Н. Бакулю присвоено звание Героев Социалистического Труда.

Инструмент, изготовленный из искусственных алмазов, при испытании в работе показал на 40 процентов большую стойкость, чем инструмент, изготовленный из природных алмазов.

Не короны и не скипетры королей украшают советские алмазы. Они призваны безмерно умножать мощь орудий труда в руках рабочего класса. Скоро все эти кристаллики истолкут в железной ступе, а затем превратят в абразивный круг, буровую коронку, резец. Ведь алмазы у нас в стране — это прежде всего средство технического прогресса. Без алмаза не сделаешь надежной, не знающей износа детали, без алмаза не построишь точного прибора, без алмаза не воздвигнешь атомной электростанции и не осуществишь полета в космос. Из старинного символа власти над людьми наш алмаз превратился в символ власти над природой.

Естествознание насквозь революционно.

Когда Лавуазье превратил алмаз в уголь, в его лаборатории блеснул огонь французской революции; когда советские ученые превращают уголь в алмаз, в их цехах полыхает зарево Великого Октября.

«Уголь — в алмазы!» — да ведь это девиз всей социалистической техники, всей советской науки, а быть может, и всей советской жизни, всех советских людей, строящих коммунизм.

А бывает, что и без всяких опытов, чисто математическим путем приходят к неожиданным изобретениям.

Любопытные обступают изобретателя и его чудодейственную машину, восхищаются, спрашивают: как вы додумались? Какой вы умный!

— Это не я, — улыбается изобретатель, — это перо мое умное!

Мы уже писали, что есть в истории открытия и изобретения, словно пойманные на кончик пера. Рассказать о них толком невозможно в этой простой книге. Чтобы лишь намекнуть на то, как они делаются, мы расскажем об одном открытии, сделанном при помощи математики.

Было время, когда такой запутанной, такой прихотливой представлялась игра электрических и магнитных сил, что охватить их причуды казалось не под силу человеческому воображению.

Когда физик Максвелл задумал проникнуть в тайны их игры, он привлек на помощь воображению математику.

Он сумел уловить и представить себе начальную связь электрических и магнитных сил и перевести ее на язык математических уравнений.

После этого стало возможно дать на время отдых воображению. Заключив явление в математические выкладки, Максвелл будто перестал о нем и думать. Он строчил формулу за формулой, беспокоясь только о том, чтобы не наврать в математике. Он, казалось, совсем оторвался от действительности и не видел ничего, кроме кончика своего пера.

Вот исписана кипа листов, завершилась громоздкая работа. Максвелл бросает перо и разбирает заключительные выводы. Он стремится снова перевести на язык действительности все, что написано его пером.

Результаты многозначительны. Умное перо, стартовавшее от уравнений борьбы электрических сил, ни на шаг не отклоняясь от пути, предначертанного законами математики, прибежало к характерным уравнениям, которыми физики описывают волны.

Максвелл снова напрягает все свое воображение, силясь представить себе физические явления, которые изображаются этими, столь необычными в мире электричества уравнениями. И воображение рисует необычную картину. Силовые линии, линии электрических и магнитных сил, прочно связанные с током в проводнике, вдруг отрываются прочь, наперекор учебникам и трактатам, — отрываются и свободно летят в пространстве, расширяясь, словно водяные круги, словно круги волн в воде. Только этот, никем еще не виданный процесс могут изображать уравнения.

Электрические волны!? Их не существует в природе!

Максвелл в сотый раз проверяет свои уравнения, и все явственней проступает картина. Вот значок «с» — это скорость волн. И нетрудно доказать, что равна она скорости света. Столбики формул стоят незыблемо, как колонны монолитной каменной кладки, без единой трещины и изъяна. Ясный голос математики заглушает смутный протест воображения.

Максвелл пишет статью и отдает ее на суд ученых: если правильна то, что я положил в основу, то вот чего должны мы ожидать, в промежуточном ходе рассуждений я не сомневаюсь. Кто не согласен, пусть опровергает! Только лучше не занимайтесь опровержениями. Ставьте опыты. Ищите электрические волны. Они есть. Они вокруг нас. Ищите и отыщете!

Проходит почти двадцать лет, и ученые, поставив опыты, действительно открывают в природе электромагнитные волны, а еще через десять лет изобретатель Попов применяет их в технике.

Предсказание чудесно сбывается, словно вязь математических значков на листках бумаги — это шифр волшебного заклинания, которому подчиняется природа. И пусть попробует природа «не подчиниться» значкам, если математические законы это и есть самые строгие, самые неумолимые законы самой природы!

Как рычаг умножает силу мышц, так и математический метод умножает силу мозга.

Но, конечно, надо уметь его применять, постоянно проверяя себя опытом, проверяя воображением, чтобы не оторваться насовсем от действительности.

Для умелого изобретателя математика — вторая голова.

Впрочем, кто теперь сомневается в могуществе математики, теперь, когда все больше и больше появляется машин, построенных на основании одних вычислений, одних математических выводов, когда не только радиостанции, посылающие в эфир незримые волны, но и дизель, измазанный маслом дизель, пышащий гарью и вонью, — все это изобретения, рожденные математикой, добыча разумного пера.

С каждым днем возрастает могущество математических методов в технике, в изобретательстве.

Там, где раньше гнули спины множество вычислителей, работает электронная счетная машина. Как величественны ее просторные панели, занимающие целый зал! Несколько тысяч радиоламп и десятки тысяч деталей составляют ее устройство. Несколько тысяч радиоламп! Каковы же масштабы чудес, на которые способна эта машина, если даже чудо телевидения осуществляется с помощью каких-нибудь двух десятков ламп?

Даже средняя из подобных машин во столько раз производительней человека-вычислителя, во сколько большой шагающий экскаватор производительней землекопа. А машина покрупнее заменяет столько тружеников, сколько было их на постройке египетских пирамид.

Но такая огромная армия людей никогда еще в истории не бросалась на штурм формул! Что же, тем лучше… Значит, здесь не простая замена, а новые возможности. Значит, можно силой машинной математики штурмовать такие твердыни технического прогресса, которые до сих пор приходилось обходить с опаской. Ведь технический расчет наперед определяет контуры будущих конструкций, ход задуманных химических реакций и технологических процессов. Значит, люди приобрели в электронной математической машине мощный инструмент научного предвидения. Глаз, вооруженный телескопом, зорче различает даль; мозг, вооруженный электронной машиной, начинает яснее видеть будущее.