Искусственное Солнце - [54]
Прирученная человеком энергия солнечного синтеза отнимет у полярных и пустынных районов Земли былую суровость. Все края ее — от полюса до полюса — станут для людей приветливым домом. И еще шире разольется по планете торжествующий труд, в новые дали устремятся мечты титана мысли и воли — человека.
1. ХОЛОДНОЕ СОЛНЦЕ
Обгоняя сказки. Предсказание. Подтверждение. Развенчанная сенсация.
2. ВЕЩЕСТВА-АНТИПОДЫ
Плюс—мину . Запрещенный переход. Энергия, которая «скачет». Что такое вакуум. Удар в пустоту. Молоток и наковальня. Дырка в незримом. Антивещество. Вражда непримиримая. Физический остов природы. Сюрпризы Космоса. На звездах к звездам. Царица мира.
1. ХОЛОДНОЕ СОЛНЦЕ
Герои старых сказок за одну ночь возводили дворцы, сажали сады, рыли пруды и озера. Но не припомнится сказки, в которой какой-нибудь Иван-царевич сотворил бы красное солнышко. Нет, даже помыслить об этом не смел человек, даже во сне такое не виделось.
Ничего подобного не представляли себе и писатели-фантасты последних десятилетий, которым сказочники передали эстафету мечты.
Наука оказалась фантастичнее профессиональной фантастики!
Разумеется, после того как физика зажгла надежду на рукотворное солнце, литераторы поспешили облечь ее в беллетристическую форму, одели ее в наряды интриг и приключений.
Фантазия пошла по следам науки.
А наука тем временем глядела дальше.
В будничных делах лабораторий, за письменным столом теоретиков родилась идея, которую, пожалуй, законно назвать сверхфантастической. Прозвучали странные слова: «холодный синтез», «холодное солнце».
Что это такое?
Промелькнула надежда без испепеляющего звездного жара — при низкой температуре — возбудить процесс ядерного синтеза, вызвав мощное выделение атомной энергии в водороде.
Представьте себе странный реактор — гигантскую цистерну, заполненную жидкой смесью изотопов водорода. Водород сжижается при 252 градусах холода. Но, если смесь находится под сверхвысоким давлением, она сохраняет свою плотность и при достаточно высокой температуре— 100 и больше градусов тепла. Под действием ничтожных доз особых частиц — катализаторов, вводимых в цистерну, эта смесь нагревается и годами, десятилетиями создает великое обилие тепла. Оно идет на отопление городов, обогрев полей, на получение электроэнергии. Чрезвычайно редко, раз в несколько лет, в цистерну добавляется горючее — жидкий тяжелый водород. Его требуются ничтожные количества—килограммы вместо пудов урана или сотен тысяч тонн угля. Весь процесс не имеет ничего общего со взрывом, не развивается лавиной. Чуть больше частиц послано в цистерну — и обильнее выход энергии; чуть меньше — мощность энерговыделения падает. Таким образом, процесс мыслится доступным тончайшему регулированию и как бы самой природой предназначен для мирных целей. Бесконечные потоки ласкового тепла, сотворенного из водорода морей!
Слов нет, величественный замысел.
Но, как ни печально, он рухнул столь же быстро, как и возник.
Что же произошло в науке? Почему парадоксальное «холодное солнце» вдруг заняло умы людей? Почему идея о нем стала достоянием истории?
Несколько лет назад советские исследователи, ныне академики, Я. Б. Зельдович и А. Д. Сахаров независимо друг от друга задались целью теоретически выяснить: всегда ли для объединения водородных ядер необходимы сверхвысокие температуры? Нет ли способа синтезировать их на холоде, вне термоядерного процесса?
Результат теоретических изысканий вышел неожиданным и интересным: и в самом деле, можно соединить ядра, не сталкивая их с разгона. Броню потенциального барьера частицы способны преодолеть, если их как бы связать своеобразной «веревочкой». Роль «веревочки» может сыграть одна из мельчайших материальных частиц — отрицательно заряженный мю-мезон.
Если рядом с водородным атомом окажется отрицательно заряженный мю-мезон, он способен встать в атом на место электрона и начать вращаться вокруг ядра. Но мю-мезон в 207 раз тяжелее электрона. Поэтому он вращается в те же 207 раз ближе к ядру, чем электрон. Это значит, что мезон, поселившись в водородном атоме, как бы сжимает его и превращает в совсем крошечную частичку, которая получила название мезопротона.
Мезопротон электрически нейтрален. На него не действует электрическое отталкивание ядер. Благодаря этому, а также своим маленьким размерам он способен очень близко подойти к ядрам атомов окружающей среды.
Допустим теперь, что этот крошечный мезопротон тихонько, без разгона, «вонзится» в атом тяжелого водорода и приблизится к его ядру. Теория утверждает: когда произойдет такое сближение, мю-мезон может начать вращаться сразу вокруг обоих ядер — дейтона и протона. Между ними возникнут особые химические силы притяжения. Мю-мезон, будто веревочная петля, стянет ядра. В результате они приблизятся друг к другу так же тесно, как и при термоядерном процессе. И вскоре (в среднем через миллионную долю секунды) ядра найдут «лазейку» в оставшемся слое потенциального барьера, просочатся через него и сольются в одно более тяжелое ядро гелия-3. Тогда неизбежно должна выделиться энергия.
Как видим, никакой сверхвысокой температуры здесь уже не нужно. Ядра синтезируются тихо, мирно, без всякого «принуждения».
