Приключения инженера. Записки физика-любителя /

1. Как я стал физиком-любителем

Я сделался физиком-любителем потому, что со мной произошли три истории. Первая произошла в далекие годы голодной студенческой юности, когда море было по колено и все казалось возможным. В этом смысле для меня мало что изменилось - и море по колено и кажущиеся возможности, но теперь я лучше стал понимать, что одного моря по колено мало для реализации потенциальных возможностей. Чтобы они стали реальными, кинетическими, над ними надо упорно работать, причем в одном направлении и не дергаясь в разные стороны. Всякая масса поедет тогда, когда вы на нее давите не только сильно, но и долго, ибо в соответствии с законами механики путь, проходимый массой, пропорционален силе давления на нее в первой степени, а времени-то в квадрате. Но тогда я над этим не задумывался, а пытался решить все проблемы сразу.

В комнате общежития мы жили вчетвером: Жорка Элиасберг - выдающийся на весь курс автолюбитель, владелец мотоцикла, Вася Простов - тоже выдающийся на весь курс фотограф, я - выдающийся на весь курс и ближайшие окрестности радиолюбитель, и Артем Кулиш, ничем не выдающийся. И все мы отчаянно голодали, потому что только что схлопотали по тройке на зимней сессии.

А правила в нашем Ленинградском политехническом институте были хотя и справедливые, но суровые: схватил на сессии трояк и не успел пересдать вовремя - сиди полгода без стипендии. А что? Надо учиться лучше. А мы учиться лучше не могли, потому что каждый из нас занимался важным делом: Жорка - своим мотоциклом, Вася - фотографией, а я - телевизором, который строил, ничего в нем не понимая. Но меня это нисколько не смущало. И все свои капиталы, которых у нас не было, мы относили на соответствующие отделения ленинградской барахолки.

В то время на ленинградской барахолке можно было купить все и для мотоцикла, и для фотографирования, и для радиолюбительства. Поэтому по воскресеньям мы проводили время на ней, а все остальные дни недели реализовывали свои приобретения в своих любимых делах. А заодно использовали советы, полученные на барахолке.

Телевизор мой, хотя и был практически готов, работать не хотел. Сначала у него не было трубки. Трубка стоила бешено дорого, продавалась на Литейном проспекте и была для меня совершенно недоступна. Но на мое счастье и на жоркину беду он как-то поспорил со мной, что я не съем полкило соевых батончиков, которые продавались в нашем буфете. И если я все же их съем, то он, так уж и быть, купит мне эту трубу. А если не съем, то уж не помню чего, потому что взять с меня было абсолютно нечего, а у него деньги были отложены на какую-то запчасть для мотоцикла. И батончики купит он сам. Я согласился, потому что условия спора не показались мне кабальными.

Жорка сбегал в буфет, купил полкило батончиков, их оказалось тридцать пять штук, я выстроил их в ряд и, хотя по условиям спора я должен был их съесть за полчаса, в течение трех минут было съедено 25 штук, после чего я объявил перерыв на пять минут. Жорка и Артем с ужасом смотрели на исчезающие батончики. Через пять минут я объявил, что пора заканчивать операцию. Тогда Жорка потребовал, чтобы я дал честное слово, что способен доесть эти оставшиеся батончики. Я поклялся, что еще и мало будет. Тогда они с Артемом отобрали оставшиеся батончики, слопали их сами, и мы поехали на жоркином мотоцикле за трубкой для телевизора. И появилась потенциальная возможность смотреть телевизионные передачи, которые в Ленинграде тогда показывались два, кажется, раза в неделю, потому что во всем городе тогда было не более двух десятков телевизоров. Но это была возможность лишь потенциальная, потому что телевизор все равно не работал и с трубкой тоже.

Чего я только ни делал. Я его разбирал и снова собирал. Я достиг в этом такого совершенства, что за один вечер полностью разбирал телевизор, а за второй - полностью собирал. А у него не то что не было изображения, но вообще ничего не было. Только трансформатор гудел. Но однажды ночью, часа в три я догадался измерить напряжение не на панельке генераторной лампы, а непосредственно на ее ножках. И обнаружил, что на одной ножке нет напряжения, хотя на лепестке панельки оно было. Я подогнул лепесток, включил телевизор, и раздался оглушительный свист, а потом и мой вопль: появилась ослепительная зеленая полоса света на трубке: генератор заработал.

Сбежался весь наш этаж и два соседних. Никто даже не ругался, а все, столпившись в дверях, смотрели на полосу. А через неделю телевизор заработал почти полностью, хотя в нем оказался еще один дефект: у него изображение заворачивалось само на себя, но смотреть его уже было можно, тем более, что и звук появился. Однако требовалась большая фантазия, чтобы понять, что же там показывают.

Тогда существовала книга "Сто ответов на вопросы любителей телевидения", и там было сказано, что чтобы убрать этот хорошо известный дефект, надо изменить фазу на детекторе. Хорошо сказано! А где сидит эта самая фаза? И вообще, что такое детектор? Что такое генератор, я уже знал, а до детектора еще не дошел, хотя весь телевизор уже работал. Тогда я применил испытанный метод разборки и сборки. Но тщательно собирая его обратно, я тем самым повторял ту же ошибку. И только на пятый, а может быть, и на десятый раз я понял, что детектор - это диод, и надо всего лишь поменять анод и катод местами. И все получилось. Изображение стало нормальным, и никакой фантазии больше не требовалось.

А потом я сделал второй телевизор с изображением побольше, мы поставили его в бытовку, и его ходили смотреть не только с нашего курса, но и с других, и даже приводили с собой знакомых девушек. И помнят наши сокурсники этот телевизор до сегодняшнего дня.

Тогда я понял, что всякую проблему надо изучать, а не просто разбирать и собирать устройство в надежде на то, что все получится само собой. И нужно проникать в глубь явления, например, измерять напряжение не на лепестках панельки, лежащих на поверхности, а на ножках лампы, то есть в глубине, если возникает такая нужда. И вообще думать.

Вторая история произошла, когда я уже работал в Филиале ЛИИ. Мне было поручено заниматься емкостными датчиками перемещения, которыми до меня занималось множество людей, но у них из этого ничего не получалось. А не получалось потому, что, хотя емкостные датчики и имели ряд неоспоримых достоинств - малогабаритность, легкость изготовления, малые усилия противодействия чувствительному элементу и т.п., они же имели и один могучий дефект, сводящий к нулю все их достоинства: они были крайне нестабильны. Стрелки приборов, в которых использовались емкостные датчики, гуляли по шкале безо всякой к тому видимой причины. А уж если в сети изменялось напряжение, то стрелка уходила на пол-диапазона и не желала возвращаться обратно. И мне это дело передали, в частности, потому, что оно казалось начальству совершенно безнадежным. Но он молодой, пусть попробует. А вдруг? Я попробовал, результат был тот же, что и у других. Но однажды я увидел, что если прибор закрыть плексигласовым колпаком, то стрелка уходит, а если металлическим - то нет. Было над чем подумать. Кроме того выяснилось, что если на емкостной датчик дыхнуть, то можно стрелку загнать вообще куда угодно. Что это, влажность? Температура? И я полез в справочники.

Выяснилась любопытная вещь. Оказалось, что температура на емкостной датчик влиять не может, поскольку он дифференциальный, все в нем должно быть пропорционально, изменения размеров малы и они взаимно уравновешены. И влажность влиять не может, ибо при изменении влажности от 0 до 100 процентов диэлектрическая проницаемость воздуха меняется на одну сотую процента. А стрелка гуляет на полшкалы. После различного рода манипуляций удалось разобраться, что вредное влияние оказывает поверхностное сопротивление изоляторов, на которые крепятся детали емкостного датчика: с поверхности изоляторов наводятся паразитные сигналы. Мною после этого были проведены направленные исследования, которые все это подтвердили. И была разработана конструкция, исключающая наводки на ротор датчика со стороны изоляторов. Емкостные датчики стали стабильными, и на их основе стало возможным создавать очень точные и чувствительные приборы. А ведь чуть было от них не отказались.

А третья история произошла там же, но немного погодя. Суть ее сводится к тому, что мне показалось странным, почему, если вода является проводником, она не пропускает высокочастотные колебания, а изолятор, который не является проводником, их пропускает. Это заставило меня заинтересоваться этим вопросом, результаты этого разбирательства привели к созданию нового направления в физике - эфиродинамики. Хотя надо признаться честно, что на многие вопросы я не ответил до сих пор. А наоборот, возникли еще и многие другие вопросы. И чем дальше я залезаю в эту проблему, тем больше этих вопросов возникает. Хотя перед умными физиками-профессионалами эти вопросы не возникают, поскольку им и так все понятно. И вообще, учатся только дураки, потому что умные и так все знают.

Вот такие истории. Они привели к мысли, что в каждом деле надо знать физику предмета, то есть внутренний механизм явления, а не удовлетворяться внешним его описанием или видом. И не использовать на этом основании метод тыка, хотя надо признаться, что этот метод иногда бывает весьма продуктивен.

Вот поэтому я и стал физиком-любителем, для которого в физике не существует никаких авторитетов, чего не могут позволить себе физики-профессионалы. Потому что им за физику платят зарплату, а мне ее платят за то, чтобы мои приборы работали хорошо и надежно. А как я отношусь к физическим авторитетам - моему начальству все равно, ибо физика - это другой департамент, там другие начальники.

Будучи физиком-любителем, я могу себе позволить то, чего не могут профессионалы: критиковать все то, что с моей точки зрения абсурдно. Потому что в своих работах нам, прикладникам, приходится опираться на физические законы, и нам совсем не безразлично, что именно там навыдумывают выдающиеся теоретические умы. Нам бы хотелось, чтобы то, что они насочиняют, отражало реальную действительность, а не их собственные фантазии типа компактифицированных многомерных пространств, которых никто не видел и пощупать не может.

Нас не устраивают постулаты, потому что природа как-то умудряется обойтись без них. И неевклидова геометрия нам тоже не нравится, потому что в нашей жизни мы пользуемся только евклидовой. А неевклидова геометрия, наверное, будет верна не в нашей реальной жизни, а в неевклидовой.

Мои друзья утверждают, что за такие мысли я бы и года не продержался в Академии наук или в высшей школе. Наверное это так! Но что с этого, я ведь там и не работаю.

Иногда я думаю: а что было бы, если бы Жорка не поспорил со мной на батончики?!