Магнит за три тысячелетия - [24]

А (амплитуда тока 30 тыс. А), отключающий цепь за 0,0001 с. Этот выключатель сам

по себе — подлинное произведение инженерного искусства.

Соленоид, на который обрушился колоссальный ток короткого замыкания генератора,

представлял собой катушку из медной проволоки квадратного сечения. В последующих

экспериментах медь была заменена сплавом меди с кадмием, обладающим большей

механической прочностью при несколько повышенном электросопротивлении. Когда ток

генератора проходил через катушку, в ней развивались грандиозные механические

усилия, достигающие нескольких десятков тонн. Чтобы эти усилия не разорвали

обмотку, она снаружи скреплялась прочной стальной лентой, воспринимающей усилия.

Это, однако, было не все. Под влиянием мощных сил катушка немного разматывалась,

и концы ее отрывались от тех электровводов, через которые к катушке подавался

ток. Катушка за катушкой "погибали" вследствие второстепенного явления уже после

того, как были преодолены, казалось бы, все основные трудности. Устранение

"мелочей" заняло несколько месяцев. Наконец решение было найдено. Капица создал

обмотку, которая могла "дышать", т. е. автоматически расширяться. Один из

контактов был сделан подвижным и сам после нескольких испытаний занимал то

положение, которое ему "больше нравилось".

Другой серьезной трудностью была краткость времени, в течение которого можно

было производить измерения. Ведь магнитное поле существовало в соленоиде всего

0,01 с, и за это время все эксперименты надо было начать и закончить. Кроме

того, работу осложняли микроземлетрясения, происходящие при резком торможении

генератора в тот момент, когда его обмотка замыкалась накоротко. Несмотря на то,

что генератор был установлен на массивном фундаменте, покоящемся на скальном

основании на виброустойчивой подушке, волна микроземлетрясения искажала

результаты измерений. Чтобы этого не происходило, П.Л.Капица нашел весьма

изящный выход. Он расположил соленоид с объектом исследования в другом конце

зала на расстоянии 20 м от генератора. Волна землетрясения, движущаяся со

скоростью звука в данной среде, проходила 20 м за 0,01 с и достигала соленоида

уже к тому времени, когда измерения проведены.

В момент короткого замыкания температура в обмотке очень сильно повышается, а

затем постепенно выравнивается. Расчеты показали, что эта температура должна

превышать температуру Солнца. Это дало повод профессору Эддингтону шутливо

заявить: "Работы П.Л.Капицы и Э.Резерфорда по расщеплению атома приводят к тому,

что, хотя температура в глубинах звезд, быть может, равна миллионам градусов,

эти глубины являются довольно прохладным местом по сравнению с Кавендишской

лабораторией".

Вот что писал П.Л.Капица о своих опытах Резерфорду, находившемуся в то время в

Каире.

"Кембридж. 17 декабря 1925 г.

Я пишу Вам это письмо в Каир, дабы рассказать, что мы уже сумели получить поля,

превышающие 270 тыс., в цилиндрическом объеме диаметром 1 см и высотой 4,5 см.

Мы не смогли пойти дальше, так как разорвалась катушка, и это произошло с

оглушительным грохотом, который, несомненно, доставил бы Вам массу удовольствия,

если бы Вы слышали его…

Но результатом взрыва был только шум, поскольку, кроме катушки, никакая

аппаратура не претерпела разрушений. Катушка же не была усилена внешним ободом,

каковой мы теперь намереваемся сделать.

…Я очень счастлив, что в общем все прошло хорошо, и отныне Вы можете с

уверенностью считать, что 98 процентов денег были потрачены не впустую, и все

работает исправно.

Авария явилась наиболее интересной частью эксперимента и окончательно укрепляет

веру в успех, ибо теперь мы точно знаем, что происходит, когда катушка

разрывается. Мы также знаем теперь, как выглядит дуга в 13 тыс. А. Очевидно, тут

вообще нет ничего пагубного для аппаратуры и даже для экспериментаторов, если

они держатся на достаточном расстоянии.

Со страшным нетерпением жажду увидеть Вас снова в лаборатории, чтобы в

мельчайших деталях, иные из которых забавны, рассказать Вам об этой схватке с

машинами".

С помощью импульсного генератора П.Л.Капице удалось провести планомерные

исследования в магнитных полях до 32 Тл. Это поле, занимавшее объем всего 2 см3,

стало верхней границей уверенно получаемого магнитного поля. Вплоть до этой

границы Капица совместно с другими учеными исследовал явления Зеемана и Пашена —

Бека, магнитосопротивление, магнитострикцию и другие эффекты.

Рассматривая перспективы получения еще более сильных магнитных полей, П.Л.Капица

указывал в одной из своих статей, что уже в то время (в 20-е годы) состояние

техники позволяло сделать конденсаторные батареи, которые могли бы создать поле

200…300 Тл. Однако технические трудности оказались столь велики, что только

лишь через 40 лет таким способом удалось получить поля, о которых говорил

П.Л.Капица.

Рекорды, поставленные П.Л.Капицей, оставались нетронутыми более 20 лет. Они были

побиты лишь в 50-х годах.

Постепенно Капица убедил Резерфорда построить специальную лабораторию для

исследований в сильных магнитных полях и при сверхнизких температурах. Резерфорд

поддержал эти предложения и даже получил соответствующие средства. Решение