Первой проблемой Института физических проблем был жидкий гелий.
Тут будет много вопросов. Почему гелий? И почему жидкий? И главное — чем объясняется переход Капицы от сверхсильных магнитных полей, принесших ему мировую славу, к проблемам простейшего одноатомного газа без цвета, без запаха, к тому же химически недеятельного, почти инертного?
Казалось, гелий достаточно изучен. Ничто не предвещало крупных неожиданностей, соответствующих размаху Капицы.
Гелий, солнечный газ, был открыт в шестидесятых годах прошлого века в спектре Солнца. С тех пор вплоть до наших дней этот факт преподносится широкой публике как одно из классических подтверждений могущества научного метода. Школьникам на уроках физики рассказывают, что обнаруженная в спектре Солнца ярко-желтая линия гелия долго не отождествлялась ни с одним из земных элементов до тех пор, пока английский ученый Рамзай не выделил таинственный «солнечный газ» из в общем-то заурядного земного минерала — клевеита.
Было время, когда практический интерес к гелию вдруг повысился в связи с возможностью использовать его для наполнения дирижаблей: гелий не горит, а водородные дирижабли расстреливались из стрелкового оружия в позиционной войне четырнадцатого года, гибли в ночных полетах над Лондоном, под Верденом, на Ипре. Есть страшные фотографии и кадры старых кинохроник. На них пылающие дирижабли, как пылающие жирафы с картины безумного сюрреалиста, символы неуклюжих идей и надежд начала века.
Использование гелия для летательных аппаратов — проблема скорей инженерная, чем научная. Капицу интересовало другое обстоятельство.
При нормальном давлении гелий начинает превращаться в жидкость при температуре, близкой к абсолютному нулю, точней — всего лишь на 4,2 градуса выше. Это самая холодная жидкость.
Жидкий гелий прозрачен. Даже в сравнении с самой прозрачной, не водопроводной, а ключевой водой он не заметен. Его можно видеть только на очень близком расстоянии. Но в этом еще нет ничего удивительного. Чудеса начались с того, что, изучая свойства жидкого гелия, Камерлинг-Оннес обнаружил, что гелий имеет два состояния.
Первое состояние существует до температуры 271°С. Это кипящая жидкость. Даже рассеянный свет заставляет ее кипеть. При температуре ниже на два градуса модификация гелия меняется. Оставаясь жидким, гелий-I переходит в гелий-II.
Гелий-II уже не кипит. Его свободная поверхность, совсем как вода в стакане, вполне неподвижна. Чтобы защитить жидкий «солнечный газ» от тепла, его хранят в специальных сосудах. И как все это выглядит, рассказал корреспондент Всесоюзного радио, объяснения которому давал сын Петра Леонидовича Капицы — Сергей Петрович. Ниже приводится канонический радиотекст.
Добавить комментарий