Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Наука. Техника. Медицина
   Наука
      Сибрук Вильям. Современный чародей физической лаборатории -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  - 26  - 27  - 28  - 29  - 30  - 31  - 32  - 33  -
лье подозрительных лиц -- даже кальсоны или юбки, если шпионы были женщинами. Эти принадлежности туалета могли иметь на себе надписи невидимыми чернилами или могли быть пропитаны химикалиями для приготовления таких чернил простым опусканием их в воду. Затем такими чернилами можно было писать на чем угодно с последующим проявлением другим веществом. Британские эксперты показали мне все разнообразные химические методы для проявления секретных надписей. Они показали еще кое-что, и я с интересом ждал, что меня поведут в маленькую кабинку без окон, стоявшую посредине лаборатории, с проводами, тянувшимися к ней со стен и с потолка. Я подозревал уже, для чего она служит, и, наконец, видя, что меня не хотят вести туда, спросил: "А что находится здесь?" "О, извините меня, -- ответил капитан, показывавший мне все, -- но это очень секретная вещь. Этого мы никому не показываем". "Ультрафиолетовые лучи, вероятно?" -- спросил я со скромным видом. "Что? -- сказал удивленный капитан. -- Почему вы так думаете?". "Потому что я изобрел этот метод и черное стекло, задерживающее видимый свет, и послал формулу его в ваше адмиралтейство от нашего Отделения наук и исследований уже год назад". "Подождите один момент, -- сказал капитан. -- Я пойду сказать полковнику". Меня сразу же пустили с извинениями в темную кабинку. У них была кварцевая ртутная дуга в ящике, с окошечком из темно-синего кобальтового стекла, под которое они положили германский паспорт. Когда вы смотрели на него сквозь пластинку желтого стекла, отсекавшего синие лучи, отраженные бумагой, вы видели в некоторых его местах немецкие слова, которых на паспортах быть не должно, они светились слабым желтым светом под действием фиолетовых лучей. Я заметил, что такой метод обнаружения флуоресценции применялся сэром Джорджем Стоксом более, чем полвека назад. Я спросил, почему они не применили ультрафиолетовых лучей, которые сами невидимы и дают сильную флуоресценцию. "Я покажу вам, что это значит, -- сказал я. -- Вернемся в темную кабинку". У меня в кармане была маленькая пластинка черного ультрафиолетового стекла, и мы поставили ее в отверстие картонного щита, стоявшего перед окошечком ртутной лампы. Теперь было видно, что весь паспорт покрыт невидимыми надписями и все немецкие слова светились бледно-голубым светом. "Но где же достать такие стекла?" -- спросили они. "Не понимаю, почему вы их не получили. У вашего правительства они есть. Я год назад послал формулу в адмиралтейство. Порядочное количество их изготовлено и применяется в лабораториях в Портсмуте..." "О, вы знаете, -- сказали они, -- связь между флотом и Отделом разведки далеко не такая хорошая, как хотелось бы. Мы запросим Портсмут и узнаем, смогут ли они снабдить нас..." Портсмут, конечно, сразу же отозвался на их просьбу. В то же время они встали в оборонительную позицию. Они гордо заявили мне, что изобрели бумагу, на которой невозможно сделать "невидимую" тайную запись. Эту бумагу продавали во всех почтовых отделениях, и письма, написанные на ней, можно было не подвергать никаким испытаниям. Эта бумага стала очень популярной, так как письма не задерживались цензурой. Это была обычная почтовая бумага, на которой были отпечатаны частые параллельные линии, розовые, зеленые и голубые. Красная краска разводилась в воде, зеленая в спирту, а голубая в бензине. На глаз бумага казалась серой. Так как практически любая жидкость, в которой растворены невидимые чернила, относится к одному из этих трех классов, одна из цветных линий растворится в бесцветной жидкости, стекающей с пера, и появятся следы надписи. Я вспомнил, что несколько лет назад обнаружил, что китайские белила получаются черными, как уголь, на фотографиях, сделанных в ультрафиолетовых лучах, и сказал: "Предположим, что я написал бы на ней тонкой палочкой китайскими белилами -- тогда ни одна из линий не растворится, и все же надпись можно будет прочесть, если сфотографировать бумагу". "О, нет, -- ответили они. -- Вы можете писать на ней даже зубочисткой или стеклянной палочкой без всякой краски. Цветные линии вделаны слегка мягкими или "липкими", так что они смажутся, и получатся темно-серые буквы. Вот вам стеклянная палочка -- попробуйте сами!" Я попытался сделать невидимую запись - мне это не удалось. Но все же я был уверен, что мне удастся это сделать каким-нибудь способом. На меня нашло вдохновение, и я сказал: "И все-таки я думаю, что побью вас, если вы дадите мне попробовать еще раз!" "Невозможно! -- сказали они. -- Мы уже испробовали все средства сами". Я сказал: "Хорошо. Все же я попытаюсь. Принесите мне резиновый штамп и немного вазелина". Мне принесли большой, гладкий чистый штамп военной цензуры. Я натер его вазелином, затем как следует вытер платком, пока он не перестал оставлять следы на бумаге. Затем я плотно прижал его к "шпионоупорной" бумаге, не давая соскальзывать в сторону. "Можете ли вы обнаружить здесь надпись?" -- спросил я. Они испытали бумагу а отраженном и поляризованном свете и сказали:"Здесь ничего нет". "Тогда давайте осветим ее ультрафиолетовыми лучами". Мы взяли ее в кабинку и положили перед моим черным окошечком. На бумаге яркими голубыми буквами, как будто к ней приложили штамп, намазанный чернилами, светились слова: "Секретных надписей нет". Профессор Вуд, теперь -- в штатском и с пропуском с отметкой "Честный и преданный" в кармане, снова начал путешествовать по полям сражений, выискивая, не найдутся ли где-нибудь немецкие сигнальные аппараты. Он начал свое путешествие в армейском "Кадильяке" с лейтенантом Винчестером и Дайком из Американского посольства. Они ходили по траншеям и блиндажам, но единственный немецкий сигнальный прибор, который они нашли, были примитивные лампы с приспособлением для сужения пучка света, сделанные из старых медных орудийных гильз, со свечкой на дне и узкой щелью в боку. О своих последних днях в Европе после войны Вуд пишет: "Перед отъездом из Парижа меня попросили прочесть в Сорбонне, лекцию с демонстрациями. Война кончилась, и теперь "все можно было рассказать". Лекция происходила 18 мая в большом зале, перед аудиторией больше чем из двухсот человек, состоявшей из физиков и армейских офицеров, некоторые из них -- с дамами. Затемнив зал и включив очень сильную ультрафиолетовую лампу, я залил зал тем, что французы называли Lumiere Wood ("свет Вуда"), заставив зубы и глаза ярко фосфоресцировать, - а разные ткани -- светиться мягким сиянием. Платье одной дамы в центре зала сияло ярким красным светом, привлекая внимание всех. Каждый смотрел на светящиеся глаза и зубы соседа, и раздался взрыв хохота, когда я разъяснил, что вставные зубы остаются черными, как уголь. Со своим сигнальным телескопом я продемонстрировал узкий пучок света и закончил лекцию лозунгом Vive la France! (Да здравствует Франция!) быстро переданным пятном на стене азбукой Морзе. Сигналы прочло достаточное количество офицеров, и раздались аплодисменты". ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ Семья Вудов путешествует вокруг света. Спектроскоп переезжает из сарая во дворец, а кошка становится безработной Пятидесятилетие Вуда совпало с годом окончания мировой войны. В последующие годы его научная и общественная деятельность развивалась в таких темпах, которым могли позавидовать и молодые люди. Он ненавидит слова "общественный" и "общество", но это не меняет того факта, что он и вся семья его очень любят шумное общество и веселье. С 1918 года они стали космополитами-- летом живя в загородных домах Англии, в Париже или Бретани, зимой -- в Сен-Жан де Люс, или Ceн-Морице, веселились с самыми модными молодыми людьми общества того периода, и в тоже время встречались со знаменитостями-- коллегами Вуда в его области науки. Полный список поездок семьи Вудов через океан, званых обедов, визитов в Э-ле-Бэн, Баден-Баден, Биар-риц, Венецию и Лидо за двадцатые-- тридцатые годы дал бы вам ложное впечатление, что Вуд сам сделался интернациональным кутилой и "глобтроттером". В действительности, в эти же годы он провел ряд важнейших своих исследований и внес ценнейшие вклады в науку. Он действительно сверхподвижный человек, но никогда не тратит свою энергию понапрасну. Как только он вышел из армии и вернулся в Балтимору, он снова принялся за работу с парами натрия, которую прервала война. В 1919 году он открыл, что тонкие слои натрия и калия, осажденные на внутренней поверхности кварцевых колб при температуре жидкого воздуха, настолько непрозрачны, что сквозь них не видно солнца, но пропускают широкую область коротковолновых ультрафиолетовых лучей до длины волны в 2000 ангстрем. Эта работа была важна в связи с новой теорией оптических свойств металлов. В то же время Вуд заинтересовался тайной спектра водорода тем, что, в то время как все земные источники получения светящегося водорода давали спектр всего из восьми линий, так называемой серии Бальмера, в спектрах хромосферы солнца и многих звезд видны тридцать три члена серии. Результат этого исследования служит таким хорошим примером того, как данные чистой науки могут приобретать немедленное практическое значение, что я предоставляю рассказать об этом ему самому: "Бор, великий датский физик, объяснение которым серии Бальмера в спектре водорода создало сенсацию на Бирмингамском собрании Британской Ассоциации, сказал мне, что он считает, что отсутствие серий высших номеров в разрядных трубках может быть обусловлено большой близостью друг к другу атомов в газе. Поэтому не могут осуществиться более вытянутые орбиты электронов, которые по его новой теории соответствуют короткому ультрафиолетовому излучению, в то время как на "водородных" звездах могло быть достаточно места для этих орбит благодаря очень низкому давлению газа. Такое объяснение делало лабораторные опыты бесперспективными, так как свечение в вакуумной трубке сильно падает с падением давления, но я все же решил попробовать. Чтобы восполнить потерю света, которую я ожидал от понижения давления, я сделал трубку более трех футов длины. Два конца ее оканчивались большими расширениями для электродов и была отогнуты под прямым углом, так что свет от всей трубки мог выходить сквозь тонкостенное стекло, выдутое на изгибе. Трубка возбуждалась высоковольтным трансформатором, но при очень малых давлениях показывала только две или три линии Бальмера и слабые признаки сотен линий, которые, как мы теперь знаем, объясняются присутствием молекулярного водорода. Идея была явно неверной, но при более высоких давлениях линии, которые я искал, становились, гораздо сильнее, а остальные линии слабели и условия наблюдения улучшались со дня на день. В трубку все время поступал влажный водород через длинную капиллярную трубочку толщиной в волос, а на другом конце работал откачивающий насос. На третий день центральная часть трубки светилась пурпурным светом почти невыносимой яркости, и спектроскоп показывал, что излучаются только линии серий Бальмера. Мне, наконец, удалось сфотографировать двадцать два члена серии, увеличив более чем вдвое число бальмеровских линий, наблюдавшихся в лабораториях до этого. Дальнейшее изучение показало, что причиной улучшения было то обстоятельство, что теперь в трубке оставались только атомы водорода. Они и излучали линии Бальмера, а молекулы, состоящие из двух связанных атомов, давали весьма сложный спектр из тысяч линий. Они и сплошной "фон", который их сопровождает, и были причиной скрывавшей коротковолновые линии Бальмера во всех предыдущих работах, Во время работы я нашел, что успех ее зависит от того, что атомный водород, создаваемый сильным разрядом, мог рекомбинироваться в молекулы только при соприкосновении со стенками трубки или алюминиевыми электродами. Центральная часть трубки была настолько удалена от них, что они на нее не действовали, а водяные пары, поступавшие вместе с водородом, создавали пленку на стенках, "отравлявшую" стенки, как показал Лэнгмюр, так, что рекомбинация атомов водорода на стенках прекращалась. Самое же интересное наблюдение было, сделано, когда в короткий боковой отросток трубки была помещена для другого опыта короткая петля вольфрамовой проволоки. Ее надо было нагреть добела от аккумулятора, чтобы посмотреть, окажет ли испускание свободных электродов какое-нибудь действие на разряд. К моему изумлению, проволочка осталась накаленной добела и после того, как я разъединил цепь аккумулятора, хотя она и находилась не на линии разряда, а в маленькой боковой трубочке. В этот момент в мою комнату вошел Астон, английский физик -- и широко открыл глаза от удивления. Он предположил, что, может быть, поразительный разряд протекает из главной линии на батарею, которая одним полюсом еще была соединена с вольфрамовым волоском. Я совершенно снял все провода, кроме самой петельки, но она продолжала светиться, как автомобильная лампочка. Выяснилось, что вольфрам вызывал рекомбинацию атомов водорода в молекулы, и тепло, выделявшееся при этом, раскаляло проволочку добела. Результаты этих опытов была опубликованы в двух статьях в Proceedings of the Royal Society. Вскоре после этого я демонстрировал эффект исследовательскому составу компании "Дженерал Электрик" в Скинектеди, сделав на месте вакуумную трубку. На этот раз вольфрамовый волосок был смонтирован в трубочке, ведущей к насосу. Давление обставляло примерно только 1/700 атмосферного, а атомный газ находился почти при комнатной температуре, и все же в потоке холодного атомного водорода проволочка накалялась добела. Доктор Лэнгмюр был очень заинтригован и стал думать, что же получится с потоком такого газа при атмосферном давлении. Его размышления привели к важному изобретению, ибо меньше чем через полгода он взял патент на метод атомно-водородной сварки, который оказался чрезвычайно ценным: этим способом можно сваривать все металлы, не прожигая их и без трещин". Результатом научной оригинальности и энергии Вуда в общественной жизни явилось то, что судьба предоставила ему в это время возможности частной лаборатории, опирающейся на большой капитал. Он встретился с Альфредом Лумисом во время войны на полигоне в Эбердине, а впоследствии они стали соседями на Лонг-Айленде. Лумис был мультимиллионером и нью-йоркским банкиром, и в течение всей жизни "для души" увлекался физикой и химией. Лумис был amateur в подлинном французском смысле этого слова -- в английском языке нет слова, в точности соответствующего ему. Во время войны он изобрел "хронограф Лумиса" для измерения скорости полета снарядов. Их дружба привела к основанию прекрасной лаборатории в Такседо Парке и заняла большое место в жизни обоих. Сказать, что их дружба похожа на отношения Леонардо да Винчи и герцога Моро будет совершенно неправильно, ибо характер Вуда таков, что сам всемогущий бог не смог бы быть его патроном. Счастливая совместная работа достигла в 1924 году полного расцвета. Вот рассказ Вуда о том, что, произошло: "Лумис гостил у своих теток в Ист Хэмптоне и однажды зашел ко мне, как раз когда я работал в сарае-лаборатории. Мы долго разговаривали, обменивались рассказами о том, что видели и слышали о "применениях науки в войне". Затем мы перешли к теме о научной работе после войны, и после этого у него вошло в привычку заходить ко мне каждый вечер-- очевидно, он находил обстановку старого сарая более интересной, если и менее освежающей, чем пляж и местный клуб. Однажды он сказал мне, что если я захочу предпринять какое-либо исследование, которое мы бы могли провести вместе и которое требует больше денег, чем позволяет бюджет Отделения физики, то он с удовольствием возьмет на себя расходы. Я рассказал ему об опытах Ланжевена с ультразвуками во время войны и убитых рыбах в тулонском арсенале. Это представляло собой широкое поле работы для физики и химии, так как сам Ланжевен изучал высокочастотные волны только как средство локации подводных лодок. Лумис преисполнился энтузиазма, и мы поехали в лабораторию "Дженерал Электрик", чтобы обсудить вопрос с Уитни и Хэллом. В результате в Скинектеди был построен прибор, который мы сначала Установили в большой комнате гаража Лумиса в Такседо Парке, в Нью-Йорке, где мы работали вместе, убивая рыб и мышей и пытаясь выяснить, почему и как именно они были убиты, т. е. разрушают ли волны ткани, или действуют на нервы, или же происходит что-нибудь еще. Генератор имел очень внушительный вид. В нем были две огромные трубки-- плиотроны, мощностью по два киловатта, целая батарея масляных конденсаторов и переменный конденсатор из параллельных пластинок, типа, знакомого каждому любителю радио, но высотой в шесть футов и в два фута диаметром. Затем там была индукционная катушка для повышения напряжения и круглая кварцевая пластинка с электродами в масляной ванне в плоском стеклянном сосуде. Мы создавали переменное напряжение в 50000 вольт при частоте от 200000 до 500000 колебаний в секунду. Это напряжение, приложенное к электродам кварцевой пластинки, заставляло ее расширяться и сжиматься с той же частотой и таким образом генерировать ультразвуковые волны в масле, давление которых на его поверхность поднимало густую жидкость горкой около двух дюймов высоты; из этой горки вылетал фонтан масляных капель, некоторые из которых взлетали на фут или выше. Мы могли "проводить" колебание из масла в стеклянные сосуды и стержни разной формы, погружая их в масло над колеблющейся пластинкой, и обнаружили, что их можно передавать вдоль стеклянной нити толщиной с конский волос на расстояние в ярд и больше. Если конец нити легко держать между пальцами, не сжимая его, то не ощущалось ничего особенного, но если пальцы сжать, нить казалась раскаленной докрасна, и через секунду на коже руки выжигалась белая канавка. Тонкая стеклянная палочка, переносящая волны и крепко прижатая к сосновой, доске, вызывала в ней искры и дым и прожигала дерево, оставляя отверстие с почерневшими краями. Если на место доски ставилась стеклянная пластинка, вибрирующая палочка проходила сквозь нее, "высверливая" отверстие и выбрасывая из него тонкий порошок из маленьких плавленых стеклянных шариков. Если волны пропускались сквозь границу, разделяющую такие две жидкости, как масло и вода, или ртуть и вода, образовывались более или менее устойчивые эмульсии. Кровяные шарики "взрывались", и красное красящее вещество расходилось по раствору, давая чистый красный цвет, похожий на анилиновую краску. Эти и целый ряд других новых и интересных эффектов были открыты в первые два года наших экспериментов. Когда объем работ расширился, нам стало тесно в гараже, и Лумис приобрел Спенсер Траск Хаус, большое каменное здание с башней, похожее на английский загородный особняк, стоявшее на вершине одного из холмов Такседо Парка. Он преобразовал его в замечательную частную лабораторию, с комнатами для гостей или сотрудников, отличной механической мастерской с механиками и дюжиной или

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  - 24  - 25  - 26  - 27  - 28  - 29  - 30  - 31  - 32  - 33  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору