«Горизонты техники для детей, 1973 №8»

Журнал

«ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ»

«Horyzonty Techniki dla Dzieci»

№ 8 (135) август 1973

Как Петр Николаевич Лебедев открыл давление света

Высокий мужчина в длинном, темном пальто быстрым шагом пересекал широкую площадь. Было уже поздно. Улицы города опустели. Но запоздалый прохожий не замечал ничего вокруг, он был поглощен мыслями о своем эксперименте. Недаром он писал своей матери. «Вопрос, которым я занят уже давно, я люблю всей моей душой так, как — я себе представляю — родители любят своих детей».

Сколько же времени уже прошло с тех пор, как он опубликовал свою работу о свете, где доказал существование давления света? В ней он писал, что под влиянием давления солнечного света хвост кометы отклоняется от Солнца, опережает ее голову, хотя, казалось бы, он должен тянуться за ней. Девять лет прошло с момента публикации его научного анализа И все девять лет он думает о том, что это были теоретические выкладки. Правда, они убедительно объясняли странное поведение хвоста комет, но ведь если давление света действительно существует, надо найти способ, который поможет установить его экcпериментальным путем.

Русский ученый, Петр Николаевич Лебедев, а это был именно он, долго ломал голову над тем, как сконструировать прибор, который позволит экспериментально доказать существование давления света. Он испробовал уже множество способов освещал легкие крылышки, пропеллеры и пластинки сильным светом, надеясь заметить отклонение этих предметов под воздействием света. Но все напрасно. Побочные явления, такие, как нагревание крылышек, движение окружавшего их воздуха, мешали вести наблюдение.

Единственным выходом из положения было поместить крылышки в вакуум, то-есть в сосуд, откуда выкачан весь воздух. Но как создать такой вакуум? После долгих размышлений Лебедев решил поместить в сосуде с вертушкой немного ртути, а затем нагревать его, выкачивая воздух. Пары ртути заполнят сосуд, вытесняя молекулы атмосферного газа. Остается запаять и охладить его. Давление паров ртути снизится, и в сосуде возникнет довольно высокий вакуум.

Мысли ученого лихорадочно работали, и он не заметил, как очутился перед дверью квартиры, которую снимал здесь, в Берлине.

Несколько следующих дней ученый вместе с лаборантами готовил приборы для опытов по изучению давления света. А когда уже все было подготовлено к эксперименту, оказалось, что аппаратуру русского физика хочет осмотреть профессор Фридрих Кольрауш, под руководством которого Лебедев работал последние несколько лет. Внимание, проявленное к нему знаменитым немецким физиком, было лестно Лебедеву. Профессор Кольрауш слыл одним из создателей экспериментальной физики.

Окна лаборатории были тщательно занавешены. Лампы освещали прибор, готовый к первой пробе. Молодые ассистенты нетерпеливо поглядывали на открытую дверь. И вот появился сутуловатый шестидесятилетний профессор Кольрауш, за ним в лабораторию вошел Лебедев. Пушистые усы и борода придавали его моложавому лицу серьезность. Было видно, что он взволнован. Ведь ему очень хотелось, чтобы опыт прошел как можно лучше.

Тем временем профессор опустился в пододвинутое кресло. Несколько шутливых замечаний, сделанных им, разрядили напряженность. Воцарилось непринужденное и веселое настроение. Когда улегся смех, Лебедев взял тонкую указку и принялся объяснять, каким целям служит аппаратура. Все внимательно слушали, а профессор Кольрауш обнаружил особый интерес, когда его коллега, который был на двадцать шесть лет моложе его, подо шел к доске, на которой белел чертеж, и стал объяснять устройство прибора.

— Для получения интенсивного по тока света, — говорил Лебедев, — я воспользовался электрической дугой, через которую проходит ток напряжением в тридцать ампер. При помощи системы линз, играющих роль конденсора, пучок света направляется на металлический экран, в котором есть щель, и далее — на линзу, формирующую пучок параллельных световых лучей. Направление этого пучка параллельных световых лучей можно изменять при помощи нескольких зеркал таким образом, чтобы он попадал на следующую линзу, собирающую и направляющую его внутрь стеклянного баллона, откуда выкачан воздух. В сосуде подвешены легкие крылышки. Как вы видите, господин профессор, — продолжал русский ученый, — есть две системы зеркал, которые позволяют изменять направление падения света. Благодаря этому я могу освещать крылышки то слева, то справа Давление световых лучей, падающих попеременно с двух противоположных сторон, должно отклонять крылышки, которые с левой стороны покрашены в черный цвет и обладают поглощающей способностью, а с правой стороны — отполированы и хорошо отражают падающие на него лучи. Согласно моим теоретическим предположениям, давление лучей, оказываемое ими на какую-либо поверхность, зависит от отражающей способности этой поверхности. Итак, я полагаю, что подвешенные на нити крылышки будут один раз поворачиваться в одну, и один раз в другую сторону.

Лебедев прервал свои объяснения и попросил присутствующих подойти к прибору. Он помещался на столе площадью примерно полтора метра на полтора. Один из ассистентов показывал, как перемещаются зеркала, направляющие пучок световых лучей. Профессор Кольрауш спросил:

— А не боитесь ли вы, господин Лебедев, что тепло, образуемое дуговой лампой, нагреет ртуть в сосуде и испортит ваш вакуум?

Лебедев улыбнулся и ответил:

— Не зря я вышел из Вашей школы, господин профессор, я предусмотрел и это. Между линзой, дающей пучок параллельных лучей, и системой подвижных зеркал находится наполненный водой стеклянный сосуд с плоско-параллельными стенками. Вода поглощает инфракрасное излучение, являющееся, как известно, носителем тепловой энергии.

— А эта труба сбоку служит, наверняка, для регулирования резкости света так, чтобы оптическая система направляла пучок лучей точно на ваши крылышки? — снова задал вопрос Кольрауш и опять получил на него утвердительный ответ.

Ученые беседовали друг с другом еще некоторое время, профессор рас спрашивал своего русского коллегу о планах на будущее, похвалил идею создания в Москве школы физиков, после чего, сославшись на встречу с членами Академии наук, попрощался с Лебедевым

— Благодарю вас, доктор Лебедев, за великолепную демонстрацию. Я надеюсь, что вы пришлете мне результаты вашего эксперимента.

Эксперимент Петра Николаевича Лебедева, проведенный многократно, полностью подтвердил его предложение. Доклад русского ученого произвел сенсацию на Всемирном конгрессе физиков в 1900 году. Свет, падающий на какую либо поверхность, оказывает на него некоторое, хотя и не большое, давление. Его можно обнаружить, если устранить влияние других, сильно действующих факторов. После доказательства существования давления света на твердые тела. Лебедев опытным путем доказал и его давление на газы. Замечательный физик доказал. что свет проявляет себя как нечто вещественное, весомое, имеющее массу; им была установлена удивительная связь между энергией и массой света. В настоящее время установлено, что под влиянием солнечных лучей происходит, например, так называемое возмущение орбит особенно легких спутников-баллонов. Родилась даже идея создания космических кораблей с солнечными парусами. Будут ли когда-нибудь построены такие «парусники», вы, ребята, пожалуй увидите сами.

По белу свету

«СКОЛЬЗКАЯ ВОДА»

Классическим средством при борьбе с пожарами остается вода. Однако, неудобство представляет то, что для доставки необходимого количества воды, нужны толстые резиновые ужи, неудобные при любых манипуляциях. Более тонкие ужи — удобнее в пользовании, но сопротивление течения в них очень большое. Как известно, сопротивление это можно уменьшить путем добавления большого количества т. н. микромолекул. Над проблемой практического применения полученной этим способом «скользкой» воды продолжают работать ученые, например, в научно-исследовательских институтах фирм, изготовляющих пожарное оборудование в Англии.

КОРАБЛЬ БУДУЩЕГО

Одна из шведских фирм предложила корабль будущего, который должен состоять из двух погруженных понтонов, соединенных при помощи двух подпор с платформой палубы. Основная концепция этого корабля заключается в том, чтобы сделать палубу и понтоны независимыми от действия сопротивления волн.

Проектировщик предлагает в качестве тяги использовать двигатели с дистанционным управлением, газовые турбины либо, при требуемой очень большой мощности — ядерную тягу.

Основные достоинства корабля — большая скорость, большая погрузочная площадь, небольшое сопротивление волн, надежная устойчивость погрузочной палубы, хорошая изоляция от огня, шума и вибрации между частью движущей и погрузочной. Предполагается, что по мере дальнейшего усовершенствования конструкции, корабль будет использован не в качестве контейнера, а в качестве корабля пассажирского и экскурсионного.

БАССЕЙН С «ОДЕЯЛОМ» ИЗ ПЛАСТМАССОВЫХ ШАРИКОВ

Для термоизоляции обогреваемых бассейнов один западно-германский изобретатель предложил использовать своего рода «одеяло» из легких пластмассовых шариков.

Шарики плавают на поверхности воды, не мешая пловцам. Для небольшого бассейна площадью 90 квадратных метров нужно около 160 тысяч шариков.

УСТРАНИТЬ БЕЛЫЕ ПЯТНА С КАРТ ПОГОДЫ

Международная метеорологическая организация приступила к широким работам по осуществлению программы всемирной службы погоды. Эта программа предусматривает, в частности, ведение наблюдений с помощью объединенной системы океанских станций. Система охватывает сеть наблюдательных станций и различные средства, обеспечивающие сбор, обработку, хранение и обмен гидрометеорологической информации.