Пути в незнаемое

От сверхпроводимости — к физиологической оптике. От мечты о жидком гелии — к изучению действия ударных волн на живой организм. Таков был скачок, который мне пришлось совершить вместе с переменой места работы. Темновое видение, скорость адаптации глаза, следящего за быстро перемещающейся светящейся точкой (самолет в лучах прожектора), мы изучали вместе с Н. П. Калабуковым и Г. Н. Рохлиным, пока на смену прожекторам не пришли радары. Тогда возник новый альянс между физиологами, возглавлявшимися академиком И. С. Бериташвили, и мною. Характер поражения различных тканей животного организма изучался параллельно с эффективностью защитных средств.

Казалось бы, как далеко от этих чисто практических и не очень физических проблем до гидродинамики жидкого гелия, до квазичастиц — фононов и ротонов, — и все же мысль все время возвращалась к вращающейся квантовой жидкости.

Летом 1944 года, когда война приближалась к концу и академические учреждения, ранее эвакуированные из Москвы, начали возвращаться в столицу, я получил письмо от Капицы: он приглашал меня в свой институт продолжать исследования в области физики низких температур.

Я приехал в командировку в Москву.

— Когда сможете вернуться в институт? — спросил меня Петр Леонидович.

— Вероятно, смогу начать работу в январе.

— А в каком амплуа вы предпочитали бы начать работу у нас?

— Пожалуй, докторантом, — ответил я. — Пожалуй, так легче будет освободиться…

— Вы хотите продолжать исследования по сверхпроводимости?

— Нет, Петр Леонидович. Я мечтаю заняться сверхтекучестью. В развитие ваших последних работ и теоретических исследований Дау.

— Сверхтекучестью… — неопределенно произнес Капица. И добавил: — Ну, ладно, о деталях поговорим после вашего приезда.

Я распрощался с ним и пошел толкаться по коридорам института. И тут выяснилось, что институт за время войны страшно вырос. Сколько новых сотрудников, докторантов, аспирантов, кончавших студентов; сколько новых конструкторов, чертежников, механиков!

Наговорившись со всеми вдоволь, я удалился из института и вскоре отбыл в Тбилиси.

В Москве я порезал ногу и приехал домой с нагноившейся раной. Пришлось пролежать два месяца с больной ногой, но с совершенно здоровой головой. И тут-то мне удалось придумать для себя «научную биографию» на много лет вперед. Все, что я собирался делать когда-нибудь, должно было быть связано со сверхтекучестью.

Лежу и день за днем придумываю эксперимент за экспериментом.

Почти ежедневно ко мне приходили два моих бывших студента, приносили нужные книги, делали расчеты для моих будущих экспериментов. Если бы не превратности судьбы, то и сейчас я продолжал бы осуществлять ту тотальную программу.

Наконец я здоров. Наконец я в Москве. Наконец я опять в кабинете Капицы.

И снова:

— Чем собираетесь заниматься?

— Я продумал большую программу экспериментов по сверхтекучести…

— По сверхтекучести? — Пауза. — Знаете, Элевтер, когда я приехал в Кембридж, Резерфорд спросил меня: «Чем вы хотите заниматься?» — «Альфа-частицами», — ответил я. «Но альфа-частицами занимаюсь я», — обрезал Резерфорд. И мне стало ясно, что я должен выбрать другую область исследования. Правда, я вскоре приобщился к тому, чем занимался сам Резерфорд.

— Но, Петр Леонидович! — почти прошептал я. — Я понял вас в тот раз так, что вы согласны…

— Ну ладно, бог с вами. Начните тогда с того, на чем остановился перед войной я. Начните с измерения критических скоростей. Располагайтесь в большой комнате, там уже работают трое моих сотрудников, в частности Пешков. Он тоже изучает сверхтекучесть.

10. Второй звук

Василия Петровича Пешкова я знал, еще когда он был студентом. И то, что я о нем знал, не предвещало ничего хорошего. Он был предельно несговорчив, критиковал всех экспериментаторов, не верил теоретикам и имел привычку сомневаться в результатах всего, что делали окружающие кандидаты и даже доктора.

Это — будучи студентом! А теперь он уже сам кандидат, да еще сумел открыть новое явление.

Среди прочих необычайных эффектов и парадоксальных фактов, которые были предсказаны Ландау в его теории сверхтекучести, был и так называемый второй звук.

Согласно его теории, в сверхтекучем гелии, в отличие от всех других веществ, кроме обычного звука могут распространяться еще и другие волны. Их скорость, зависящая от температуры, должна быть раз в десять меньше, чем скорость обычного звука. Будучи равной нулю в лямбда-точке, она должна резко возрастать при уменьшении температуры, достигать максимума при 1,63°К, снова уменьшаться по мере дальнейшего уменьшения температуры, а достигнув минимума в области 1°К, снова расти.

Кроме того, второй звук должен быть «беззвучен» — принципиально недоступен нашему слуху. Его существование связано со структурой тепла в гелии-II — с тем, что тепла не хватает на всю жидкость.

Еще до того, как второй звук был открыт экспериментально, Лифшиц вычислил, в каких условиях наиболее выгодно его наблюдать: он предложил периодически нагревать пластинку, погруженную в жидкий гелий-II.

Обнаружить второй звук Капица поручил Пешкову. Это был тонкий эксперимент.