Магнит за три тысячелетия - [46]

употребил я на это чудо".

По-видимому, роль атрибута иллюзионистов как нельзя более подходила

таинственному камню — магниту.

На рубеже XIX и XX столетий необыкновенной популярностью пользовались так

называемые спиритические сеансы. Сеансы эти проводились по-разному, однако суть

их всех сводилась к тому, что спирит или медиум, ведущий этот сеанс, получал тем

или иным способом "сигналы" из загробного мира. С помощью этих сигналов

участники спиритических сеансов могли "связаться" с любым умершим лицом —

великими полководцами и куртизанками древности, умершими родственниками и т. п.

Сигналы из загробного мира были различными. Иногда это были толчки стола, на

котором лежали руки людей — участников сеанса.

Секрет стола был необычайно прост — в его ножке помещалась батарея, а под

столешницей — небольшой электромагнит с якорем. Лицо, ведущее спиритический

сеанс, могло посредством особой кнопки замыкать цепь электромагнита, и якорь

магнита ударял по столешнице.

Сортировщики микрочастиц

Д.Дальтон и Ч.Вильсон никогда не встречались, они жили с разрывом времени

порядка ста лет, но тем не менее именно их труды помогли заметить то, что не

видно невооруженному человеческому глазу — движение элементарных частиц. Тут

снова придется вспомнить П.Л.Капицу, предложившего совместить первый

обнаружитель частиц с магнитом, что породило семейство полезнейших научных

приборов…

Эту историю надо начать с Джона Дальтона (1766…1844)., того самого самоучки,

который сначала преподавал математику детям в Манчестере, а потом занялся

исследованиями воздуха, газовых смесей, составил первую таблицу атомных масс,

изучал свойства перегретого пара.

Затем пришла пора Джеймса Прескотта Джоуля (1818…1899). Он учился дома, а к

физике его приохотил именно Дальтон. Ученики знали о профессоре по

"дальтонизму", цветовой слепоте, но серьезные люди слышали и о соревновании

учителя с Гей-Люссаком, помогавшем самому Бертолле, летавшему над Парижем в

монгольфьере, но все же отставшем от Дальтона в установлении закона расширения

газа при нагревании.

Джоуль стал большим ученым. Он много и весьма успешно занимался магнетизмом.

Джоуль поведал миру о существовании предела намагничивания стали, о магнитном

насыщении. Джоуль измерил тепло, выделяемое электрическим током. Джоуль заметил

магнитострикцию, т. е. изменение объема намагничиваемого железа.

А тем временем, словно следуя заранее известному сценарию, сотни исследователей

день за днем приближали появление удивительного магнитного прибора, рождение

которого никто, конечно, не мог заранее предполагать.

В 1880 г. Э.Гольдштейн отклонил пучок катодных лучей (позднее узнали, что это

поток электронов), поднеся к нему магнит. Отрицательный знак заряда этих лучей

определил Ж.Перрен, увязав направление магнитного поля с траекторией пучка. Его

опыт уточнил Дж. Дж. Томсон, потом Дж. Лармор предсказал прецессию электронов во

внешнем магнитном поле.

В конце прошлого века физики активно разрабатывали интереснейший раздел теории —

строение вещества, и самыми действенными инструментами в руках исследователей

оказались электрическое (оно ускоряло заряженные частицы) и магнитное (оно

искривляло путь частиц) поля.

Сегодня каждому школьнику известно, что магнитное поле отклоняет летящий

электрический заряд, ничего другого неизменное во времени магнитное поле делать

не "умеет". А тогда, при жизни наших дедов и прадедов, это правило только-только

обретало плоть: то Зееман расщепил магнитным полем спектральные линии (1896), то

Браун построил катодно-лучевую трубку (1897), то магниты смогли отклонить лучи,

испускаемые радием (1899).

В 1907 г. Дж. Дж. Томсон, только что получивший Нобелевскую премию за открытие

электрона, предложил построить масс-спектрометр, сыгравший огромную роль в

физике элементарных частиц. Это сейчас магниты широко применяют для исследования

поведения веществ в сильных магнитных полях, для излучения гальваномагнитных,

термомагнитных, магнитострикционных явлений, для получения сверхнизких

температур (всего лишь на тысячную долю градуса выше абсолютного нуля) методом

адиабатического (т. е. без обмена теплом между телом и окружающей средой)

размагничивания. Они применяются в квантовых генераторах — мазерах и для анализа

частиц по их массе в магнитных масс-спектрометрах.

Принцип магнитной спектрографии используют для разделения изотопов различных

элементов. Изотопы, как известно, — это атомы одного и того же элемента, в ядрах

которых содержится одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

Следовательно, массы ядер изотопов различны, и их орбиты при движении в

магнитном поле тоже различны. Траектории движения более тяжелых ядер меньше

искривлены, вследствие чего легкие и тяжелые ядра движутся в магнитном поле по

разным орбитам. В сильном магнитном поле могут быть разделены даже очень

"похожие" изотопы.

Магнитные спектрографы создавались как бы в три этапа. Сначала Чарльз Вильсон

(1869…1959) изобрел камеру для фиксации следов пролета заряженных частиц

(1912), за что много позже получил Нобелевскую премию. Вот где пригодились

знания Дальтона о перегретом паре! Если резко расширить объем влажного воздуха,