Но прошло около семидесяти лет, пока инженер Яблочков создал первую годную для освещения дуговую лампу.
Впрочем, иногда и в то время изобретателям удавалось быстро использовать достижения науки. Фарадей в 1831 году сделал важнейшее открытие: если двигать магнит вблизи изолированного провода, то в проводе возникает электрический ток. И уже через несколько лет на основе открытия Фарадея были созданы динамо-машины (генераторы), которые вырабатывали большие количества тока. Человечество вступило в век электричества.
Даже в начале XX века наука не всегда шла впереди техники. Часто учёные давали идеи изобретателям, но иногда изобретатели опережали науку и создавали машины, принцип действия которых теоретикам ещё был неясен. Первые самолёты были созданы на основе практических наблюдений над тем, как ведут себя в полёте птицы, воздушные змеи и планеры. Теория полёта аппаратов тяжелее воздуха в это время уже разрабатывалась. Её пионерами были русские учёные Николай Егорович Жуковский и Сергей Алексеевич Чаплыгин. Но строители первых аэропланов не знали их работ, создавали свои конструкции ощупью – потому они были очень несовершенны.
Чем сложнее становится техника, тем труднее ей обойтись без научной основы. Современные самолёты, двигающиеся с огромной скоростью, нельзя было бы создать, если бы не достигла больших успехов аэродинамика.
В наши дни дружба науки и техники, связь открытий с изобретениями становится всё более неразрывной. Это показывает «предыстория» первой в мире советской атомной электростанции – сооружения, открывшего век мирного применения атомной энергии.
Успеха в покорении атомной энергии добились неожиданно быстро только потому, что учёные и техники работали рука об руку. Больше того, учёным самим приходилось становиться техниками, а инженерам – учёными.
ВСТУПЛЕНИЕ В АТОМНЫЙ ВЕК
В декабре 1938 года произошло событие, которое сыграло огромную роль в жизни человечества: учёные расщепили ядро атома урана. И оказалось, что при расщеплении высвобождается огромное количество энергии.
Но сперва даже те физики, которые сделали открытие, не знали, имеет ли оно какое-нибудь практическое значение или только научное – можно ли ядерную энергию, высвобождающуюся при расщеплении атома, заставить работать. Она ведь высвобождается мгновенно, в ничтожную долю секунды, поэтому нельзя её использовать как непрерывно поступающий в турбину пар или как постоянно текущий по проводу электрический ток.
Казалось ещё очень далёким время, когда можно будет сделать технический вывод из открытия – поставить ядерную энергию на службу людям.
На службу? Самые проницательные физики скоро поняли то, о чём ещё не догадывался мир: прежде чем удастся укротить ядерную энергию, её могут использовать как мощную силу разрушения. Мгновенное высвобождение энергии не годится для работы, но годится для взрыва!
В 1939 году германские фашисты развязали войну. И только несколько человек во всём мире догадывались, какая беда грозит народам: фашисты наверняка попытаются использовать внутриатомную энергию для создания грозного оружия. Удастся ли им? Никто не мог дать ответ на этот вопрос. Одни учёные считали, что пройдёт ещё около столетия, пока можно будет практически использовать внутриядерную энергию как грозное оружие. Другие сокращали сроки до нескольких десятилетий. Но некоторые физики предполагали, что это может быть сделано значительно быстрее – в ближайшие годы. Вот они-то и опасались, как бы фашисты не создали атомную бомбу.
Выход для стран, воевавших с фашистами, был только один – не теряя времени, попробовать самим создать атомное оружие, опередить фашистов. Тогда, зная, что атомная бомба есть не только у них, фашисты, быть может, не решатся её использовать.
В Америке в то время жило много учёных, бежавших от фашистского режима. Среди них были физики, работавшие над расщеплением ядра атома. Им и пришлось стать изобретателями «машины» для производства атомных бомб.
Тут не годилось обычное разделение труда: учёные делают научное открытие, изобретатели используют его для создания новых машин. Не годилось оно потому, что построить реактор, в котором происходило бы расщепление ядер атома урана, – это задача прежде всего научная. Найти технический способ создания ядерного реактора можно было только путём сложных научных исследований и опытов.
Сделать это было нелегко. Пока физики одолевали одно за другим трудные препятствия, даже они не могли сказать, удастся ли достигнуть успеха и в какой срок.
Постройкой первого ядерного реактора в Америке руководил итальянский физик Энрико Ферми.
Для того чтобы расщепить ядро атома, нужно его бомбардировать нейтронами – частицами, лишёнными электрического заряда.
Нейтроны летят с космической скоростью (десять тысяч километров в секунду) и… не попадают в ядро урана. Для того чтобы они проникли в ядро, надо искусственно замедлить их движение. (Я говорю о том времени – позже учёные нашли способ расщеплять ядро атома и «быстрыми» нейтронами.) Поиски барьера, который замедлял бы движение нейтронов на пути к урану, были одной из первых трудных задач.
Современная физика настолько сложна, что учёные как бы разделились на два отряда: одни трудятся за письменным столом, разрабатывая теорию ещё не изученных явлений; другие работают в лабораториях – экспериментами проверяя предположения теоретиков и открывая новые явления, которые требуют теоретического объяснения.
Энрико Ферми обладал редким даром – он был таким же талантливым теоретиком, как экспериментатором. У него была замечательная голова, умелые руки, и работал он очень быстро. В лаборатории Ферми ставил сложнейшие опыты, за письменным столом объяснял свои наблюдения, а в мастерской изобретал и сам строил приборы, нужные для новых наблюдений.
Создателям первого ядерного реактора удалось найти замедлитель нейтронов – толстый слой графита, в который вставлялись стержни урана.
Но этого мало: нужно было добиться, чтобы в атомном котле шла «цепная реакция». Что это значит – цепная реакция? Когда извне отправленный нейтрон, пробившись сквозь слой графита, расщепляет ядро уранового атома, из «разбитого» ядра вылетают освободившиеся нейтроны – те, которые входили в состав атомного ядра. Надо их тоже замедлить и добиться, чтобы они, в свою очередь, расщепляли другие атомы урана. Тогда реакция пойдёт непрерывно, станет цепной.
Я рассказываю об этом очень упрощённо – только чтобы напомнить, какие задачи стояли перед изобретателями атомного реактора.
Учёным предстояло сложнейшими расчётами и опытами определить количество урана, которое надо заложить в реактор, чтобы началась цепная реакция. Расчётами и опытами нужно было найти правильное расположение урановых стержней в слоях графита. А попутно необходимо было изобрести множество приборов для управления работой реактора.
Так оказалось, что в осуществлении величайшей работы нашего века – освобождении внутриатомной энергии – труд теоретиков оказался неотделимым от работы изобретателей. Изобретателями становились сами учёные.
Американский ядерный реактор начал работать в 1942 году – всего через три года после первых лабораторных опытов расщепления урана. Реактор дал возможность изготовлять атомные бомбы.
Фашистам не удалось до конца войны построить реактор, хотя они очень торопились. Америка оказалась единственным обладателем атомной бомбы.
Вы знаете, к чему это привело. Американские атомные бомбы были сброшены
