КАК ЭТО ПРЕДСТАВЛЯЛИ В НАЧАЛЕ ВЕКА ПИСАТЕЛИ- ФАНТАСТЫ

«Густой черный дым поднимался вверх и смешивался с клубами пара над рекой. Прикосновение теплового луча, скользившего по Уэйбриджу, вызывало вспышки ослепительного белого пламени, за которыми следовала дымная пляска языков огня.

Ближайшие дома все еще стояли не тронутыми, ожидая своей участи, сумрачные, тусклые, окутанные паром, а позади них метался огонь... Вдруг белые вспышки теплового луча стали приближаться ко мне. От его прикосновения рухнули охваченные пламенем дома; деревья с громким треском обратились в огненные столбы. Луч скользил вверх и вниз по береговой тропинке, сметая разбегавшихся людей, и наконец спустился до края воды, ярдах в пятидесяти от того места, где я стоял. Потом перенесся на другой берег, к Шеппертону, и вода под ним закипела и стала обращаться в пар.»
Этот отрывок взят из романа Уэллса «Война миров», вышедшего в свет в 1898 г. В романе описывается война человечества с фантастическими марсианами. В погоне за жизненным пространством марсиане высаживаются на Землю и предпринимают попытку завоевать ее, истребить людей. В их арсенале мощное оружие - тепловой луч, который способен испепелить все на своем пути.
Герберт Уэллс не касается устройства и принципа работы «генератора теплового луча». Писатель ограничивается осторожными замечаниями:
«Многие полагают, что марсиане как-то концентрируют интенсивную теплоту внутри абсолютно не проводящей тепло камеры. Эту конденсированную теплоту они бросают параллельными лучами на тот предмет, который они избрали целью, при посредстве полированного параболического зеркала из неизвестного вещества, подобно тому как зеркало маяка отбрасывает снопы света.»
Сразу же заметим, что с физической точки зрения подобное «объяснение» несостоятельно: нельзя гово
рить о «конденсации» или «концентрации» теплоты, поскольку сама по себе теплота не является какой-либо субстанцией. Тепловой луч марсиан следовало бы рассматривать не как поток «конденсированной теплоты», выбрасываемой из некоторой «камеры», а как остронаправленный пучок инфракрасного излучения необычайно высокой интенсивности. Между прочим, подобные пучки сегодня являются реальностью-это есть излучение мощных лазеров на углекислом газе (так называемых С02-лазеров). Разумеется, было бы несправедливо требовать от писателя, который к тому же не являлся физиком, чтобы он в конце XIX века мог предвидеть лазер на углекислом газе, созданный в 60-х годах XX века.
Мощный световой луч! В своих мечтах человек с давних времен видел в нем могучего помощника, легко разрушающего темницы и преграды, способного защитить от любого недруга. К нему обращались и писатели-фантасты конца XIX-начала XX веков. Правда, в фантастических романах этот луч оказывался, как правило, в руках сил зла, которые использовали его для разрушения, для приобретения власти над людьми. Как и марсианский тепловой луч, это были «лучи смерти». Словно писатели хотели предостеречь- показать, к каким ужасным последствиям могут привести завоевания разума, если ими завладеют безответственные политики, преступники, безумцы. В роли таких «врагов человечества» у Герберта Уэллса выступают марсиане. У Александра Беляева (в романе «Прыжок в ничто», написанном в 1934 г.) в такой роли выступает капиталист Пинч, предлагающий применить в борьбе с большевиками «лучи смерти», посылая их со звездолета. У Алексея Толстого (в романе «Гиперболоид инженера Гарина», 1926-1927 гг.) световой луч оказывается в руках международного авантюриста Гарина, возмечтавшего стать всемирным диктатором.
Световой луч в фантастическом романе «Гиперболоид инженера Гарина» очень похож на луч современного мощного лазера. Надо признать, что писатель довольно точно описал действие такого луча, если использовать его в качестве оружия. Вспомним, например, такую сцену из романа:
ю

«...И сейчас же на таинственном корабле, на носовой башне появился луч. Он был тонок, как вязальная игла, ослепительно белый, и шел из купола башни, не расширяясь. Никому в ту минуту не приходило в голову, что перед нами самое страшное оружие, когда-либо выдуманное человечеством. Луч описал петлю в воздухе и упал на носовую часть нашего пакетбота. Послышалось ужасающее шипение, вспыхнуло зеленоватое пламя разрезаемой стали. Дико закричал матрос, стоявший на юте. Носовая надводная часть пакетбота обрушилась в море. Луч поднялся, задрожал в вышине и, снова опустившись, прошел параллельно над нами. С грохотом на палубу повалились верхушки обеих мачт».
В романе Гарин постепенно совершенствует гиперболоид, все более увеличивая мощность луча. Вот описание результатов испытания одной из первоначальных моделей гиперболоида:
«В дубовой доске, стоящей торчмя, были проделаны отверстия диаметром в десятую долю миллиметра, будто от укола иголкой.

Посредине доски выведено большими буквами «П. П. Гарин». Шельга повернул доску, и на обратной стороне оказались те же навыворот буквы: каким-то непонятным способом трехдюймовая доска была прожжена этой надписью насквозь.»
в

Таким был в воображении писателя-фантаста гиперболоид инженера Гарина. Световые лучи от угольных пирамидок попадают на поверхность гиперболического зеркала А и, отразившись от нее, фокусируются на поверхности гиперболического зеркала В, изготовленного из фантастического тугоплавкого материала, названного шамонитом. От зеркала В лучи отражаются в виде идеального "лучевого шнура"

Итак, разрезана доска толщиной около 8 см (1 дюйм = 2,54 см), причем ширина реза менее миллиметра. Отвлечемся на минуту от фантастического романа А. Толстого и обратимся к монографии «Применение лазеров в машиностроении и приборостроении» (К. И. Крылов, В. Т. Прокопенко, А. С. Митрофа- нов.-Л.: Машиностроение, 1978). На 140-й странице монографии упоминается, в частности, лазерная установка на основе С02-лазера мощностью 200 Вт. Читаем: «При резке доски толщиной в 50 мм ширина реза составляет 0,75 мм». Ну чем это не гиперболоид инженера Гарина?
Существенно повысив мощность своего гиперболоида, Гарин применил его для пробивания глубокой шахты, ведущей к заветному подземному золоту. Современные лазеры пока не могут пробивать шахты и тоннели; однако проводящиеся в наши дни исследования по применению лазеров при проходке горных пород дают вполне обнадеживающие результаты. Впрочем, об этом мы еще поговорим позднее.
Итак, гиперболоид инженера Гарина, придуманный А. Толстым в 20-х годах, действительно можно рассматривать как прообраз лазера, созданного в 60-х годах. Правда, имеются два существенных различия между фантастическим гиперболоидом и реальным лазером. Первое касается принципа действия этих приборов. Вспомним, как описывает принцип работы своего прибора инженер Гарин:
«Весь секрет в гиперболическом зеркале А, напоминающем формой зеркало обыкновенного прожектора, и в кусочке шамонита В, сделанном также в виде гиперболической сферы. Лучи света, падая на внутреннюю поверхность гиперболического зеркала, сходятся все в одной точке-в фокусе гиперболы. Я помещаю в фокусе гиперболического зеркала вторую гиперболу, очерченную, так сказать, навыворот-гиперболоид вращения, выточенный из тугоплавкого, идеально полирующегося минерала-шамонита; залежи его на севере России неисчерпаемы. Что же получается с лучами? Лучи, собираясь в фокусе зеркала А, падают на поверхность гиперболоида В и отражаются от него математически параллельно,- иными словами, гиперболоид В концентрирует
все лучи в один луч, или в «лучевой шнур»... Во время первых опытов я брал источником света несколько обычных стеариновых свечей. Я доводил «лучевой шнур» до толщины вязальной спицы и легко резал им дюймовую доску. Тогда же я понял, что вся задача-в нахождении компактных и могучих источников лучевой энергии. За три года работы была создана вот эта угольная пирамидка. Энергия пирамидок настолько велика, что «лучевой шнур» способен в несколько секунд разрезать железнодорожный мост...»
Не станем придираться к тому, что, строго говоря, следовало использовать не гиперболоиды, а параболоиды, что таинственного минерала шамонита вообще нет в природе и что чудодейственные угольные пирамидки являются всего лишь плодом фантазии писателя. Главное возражение заключается в другом. По мысли автора романа, специальная система фокусировки из двух зеркал-гиперболоидов способна сформировать «математически параллельный световой шнур». Это неверно. Законы оптики исключают возможность получения такого «шнура» за счет фокусировки, сколь бы изощренной она ни была. Уже по этой причине принцип работы гиперболоида надо признать несостоятельным с точки зрения физики. Принцип работы лазера совсем иной. Какой именно? Об этом мы обстоятельно поговорим в свое время и тогда еще раз вернемся (для сравнения) к гиперболоиду Гарина.
Второе различие между лазером и гиперболоидом связано с областью применения этих приборов. Гиперболоид - это орудие разрушения и порабощения; он используется Гариным для завоевания власти. Что же касается лазеров, то сегодня они применяются только в мирных целях-в медицине, для обработки материалов, в системах обработки информации, в контрольно-измерительной технике, в научных исследованиях и т.д.

<< | >>

↑

Источник: Тарасов Л.В.. Знакомьтесь - лазеры. 1988

Еще по теме КАК ЭТО ПРЕДСТАВЛЯЛИ В НАЧАЛЕ ВЕКА ПИСАТЕЛИ- ФАНТАСТЫ:

- Популярная физика -