Увидеть конец ниточки и потянуть за него
Можно задаться вопросом, благодарное ли это дело — представлять в многотиражном популярном журнале книгу, тираж которой составляет 350 экземпляров и, следовательно, её вряд ли кто-то из рядовых читателей сумеет поставить на свою книжную полку? В данном случае не задумываясь ответим: «Да!» Потому что эта книга о выдающемся отечественном учёном, физике, строителе науки, и его имя, и его мысли, облечённые в точные слова, не раз цитировались на страницах «Науки и жизни». Этот учёный — Геннадий Андреевич Месяц, академик, основатель сильноточной электроники и импульсной электрофизики больших мощностей, создатель и многолетний руководитель Уральского отделения Российской академии наук и двух академических институтов — сильноточной электроники (г. Томск) и электрофизики (г. Екатеринбург)… Заслуги и регалии Геннадия Андреевича составляют длинный список, но не их перечислением хочется мотивировать для наших читателей представление посвящённой ему книги*. Предлагаем вашему вниманию отрывок из неё — монолог учёного о том, как может совершиться — и совершилось на самом деле! — открытие.
* Точка отсчёта. К 90-летию академика Геннадия Месяца. Воспоминания. Эссе. Интервью. — СПб.: ЛЮДОВИК, 2026. — 304 с.: илл.
НЕтощее тело эксперимента
Детский вопрос: как делаются открытия? На самом деле он не такой уж наивный, потому что… Ну, вот, например, летим мы в самолёте с Серёжей Бугаевым — он первый из моих учеников академиком станет, а когда мы эксперимент по взрывной эмиссии проводили, был инженером… Летим, а он всё думает и наконец говорит: «Да, Гена, конечно, это правда — взрывную эмиссию открыл ты». Оказывается, он для себя внутренне этот вопрос решал. Это деликатный момент. Хотя, в общем-то, в нашем случае всё было достаточно просто: я вернулся из Киева, с конференции — это осень 63-го, и там дискуссия была по физической электронике, как раз по тем процессам, которые меня тогда очень сильно интересовали, — и мне нужно было поставить качественный эксперимент. Ещё в 38-м году англичане установили, что при возникновении коммутации между электродами первичный свет виден с анода. И всё, это стало догмой — вроде утверждения, что Солнце вокруг Земли крутится, и со ссылкой на авторитеты это положение оберегали. А у меня уже были не только обоснованные сомнения, но и возможность эти процессы рассмотреть в наносекундном промежутке времени, да ещё с усилением света в миллион раз. Имеющиеся у нас приборы позволяли увидеть то, что раньше просто никто не видел.
В моей библиотеке есть книга академика Арцимовича, который был человеком едким, остроумным, и там он говорит такую фразу: «На тощее тело эксперимента надевают шикарную шубу теории». Ну, у нас‑то, казалось, был полный паритет между телом и шубой: к техническим возможностям, о которых я сказал, добавьте аппаратуру для нагрева плазмы ударными волнами. Эта аппаратура была в Новосибирске в Институте ядерной физики СО АН СССР, и двое учёных, будущие академики Р. З. Сагдеев и Ю. Е. Нестерихин, решали проблему нагрева плазмы. И у них были отличные условия для нашего эксперимента. Там мы его и провели. И результаты поразительные получили — намного глобальнее, чем ожидали. Вот только предъявить их было нельзя. Потому что во время эксперимента, как школьники, перепутали на фотографии катод и анод. А это же главный был вопрос: с катода или анода начинается движение плазмы? Но была уважительная причина: у Серёжи Бугаева случился аппендицит, а у Димы Проскуровского умер отец, и он улетел на похороны. К тому же, выделенное для нас в институте время было очень ограничено.
Открытие отложилось на год. Нужно было купить оборудование, аналогичное новосибирскому, деньги найти и повторить эксперимент. И его результаты даже успели догнать мою докторскую!
С чего начались сомнения?
Я сказал о сомнениях, с которых началась вся эта работа по взрывной эмиссии электронов. А с чего начались сомнения? Вот этот момент особенно важен для начинающих исследователей: мы ходим по открытиям, и надо быть всегда готовым увидеть конец ниточки и потянуть за него. Тысячу раз вытянешь пустышку, а на тысячу первый… в общем, вы поняли.
Так я о сомнениях. Всё очень просто начиналось. Мы делали очередной наносекундный ускоритель и работали над созданием и прерыванием коммутации: ток есть — тока нет. Сложностей хватало. Фактически ряд Нобелевских премий получены на том, что учёные искали способы включения и выключения тока. Это и была настоящая наука. Ну а остальная наука описана Максвеллом…
Мы делали первые сильноточные ускорители электронов. В них есть два объёма: в одном вакуум, где получаются электроны, а в другом газ под давлением в десятки атмосфер, где происходит коммутация. У меня возникла идея по упрощению процесса: не делить конструкцию на два объёма, а соединить в одном, поместив всё в вакуум. Я попросил своего приятеля Кассирова, который вакуумом занимался на ускорителе «Сириус»: «Гена, я дам тебе наносекундный генератор — поисследуй, как идёт вакуумный пробой в наносекундном диапазоне». Он сам почему-то за это дело не взялся, но сказал: «У меня пацан интересный есть, он сейчас институт заканчивает, и никак не могу уговорить его остаться. Может, он тебе сделает». Это оказался Боря Ковальчук, ставший позднее моим учеником, а годы спустя — академиком, специалистом совершенно невероятным — я ещё о нём расскажу. Вот он, получив от меня задание, и сделал эксперимент. Из результатов следовало, что если при давлении воздуха 10 атмосфер включение работало в наносекундном диапазоне, то в вакууме получаются длинные микросекундные времена. Но когда я закрылся, как обычно, в ванной комнате с красным фонарём (я же фотограф с седьмого класса), стал просматривать плёнки, смотрел, смотрел… Там было несколько тысяч снимков. И я начал размышлять, почему такие длинные времена, почему они линейно зависят от длины промежутка… И в окончательных оценках пришёл к выводу, что такая скорость плазмы при обычном нагреве невозможна — только если взрыв будет на электроде.