Пути в незнаемое

Что же знал о кристалле Алексей Васильевич Шубников в конце сороковых — начале пятидесятых?

Недавно я разыскал небольшую книжку «Кристаллы в науке и технике», написанную им в 1958 году с целью поведать любителям науки о достижениях кристаллографии и Кристаллографии — науки и института.

Алексей Васильевич рассказал в ней о двух самых больших успехах института — о пьезокварце и корунде.

Маленькие и не очень чистые по составу кристаллики кварца, горного хрусталя, научился выращивать еще Константин Дмитриевич Хрущов в конце прошлого столетия. В середине нынешнего точная прибористика потребовала миллионы, десятки миллионов чистейших и притом крупных кристаллов горного хрусталя. Природные месторождения этого минерала истощались с небывалой дотоле быстротой, грозя отбросить назад самые перспективные отрасли техники. Спасли кристаллографы. Они создали аппараты для выращивания идеальных штучных кристаллов кварца.

Точной прибористике были нужны позарез и кристаллы корунда, прозрачные, окрашенные его разновидности — это рубин и сапфир. Если кварц нужен был из-за его способности изменять свои электрические свойства под действием нагрузки, то в корунде (рубине, сапфире) привлекала в первую очередь твердость (уступающая только твердости алмаза) и во вторую — красота (уступающая только красоте алмаза да, пожалуй, еще изумруда).

Сейчас уже мало кто помнит это — но до войны отечественные часы были большой редкостью, их мог получить, скажем, директор завода в качестве ценного подарка от наркома, а наручных вообще не делали. Первые наручные часы — «Победа» были выпущены в 1947 году. На их крышке можно было прочесть горделивую надпись: «На 12 камнях». А открыв крышку — полюбоваться и самими этими камнями — алыми капельками искусственного рубина.

Рубины и сапфиры выращивали, не прибегая к повышенному давлению, для кристаллов кварца потребовалось и давление — тысяча атмосфер. До области термодинамической стабильности алмаза это было далеко, как до неба.

Так обстояли дела в практическом плане. А в плане теоретическом?

Есть в книжке академика Шубникова такие примечательные фразы: «Из всех процессов, связанных с образованием кристаллов, наиболее интересными являются те, которые мы называем элементарными процессами роста кристаллов. К ним в первую очередь должно быть отнесено зарождение кристаллов, до сих пор еще очень мало изученное».

Кроме наличного опыта, кроме соображений общетеоретического свойства могли быть у кристаллографов еще и другие основания в поддержку их выбора. Например, они не могли не знать про одну любопытную запись в лабораторном журнале Михаила Васильевича Ломоносова, про один удивительный эксперимент Вернера фон Болтона, про одну загадку, сто лет назад загаданную Хэннеем.

Редко кому невдомек, что кристаллы обладают способностью увеличиваться в своих размерах. Собственными глазами это видел каждый, у кого хоть раз выкипала соленая вода. Сперва в ней вообще нет никаких крупинок. Потом появляются мельчайшие. Глядь — а они уже подросли.

Если же говорить не о простой кухне — о химической, то в ней люди выращивали всяческие кристаллы уже сотни и тысячи лет. Селитру — для удобрения земли и для изготовления пороха, квасцы — останавливать кровь, глауберову соль — для облегчения тела и души. Да мало ли какие еще.

Но вот алмазные кристаллы никто и никогда выращивать не умел.

Хотя сказать, что и не пытался, — нельзя. Должно быть, такая естественная мысль приходила людям в голову не раз. Однако письменных свидетельств о том сохранилось не так уж много. От древних веков — ни одного. От средних веков — тоже ни одного. Первое свидетельство содержится в лабораторном журнале Ломоносова.

На все-то находил время этот великан — и оды сочинял, и университеты заводил, и законы природы явными делал. А в один прекрасный момент взял гусиное перышко и вывел им такую запись:

«Поставить на зарод почечные алмазы».

К почечным коликам запись эта не имеет ни малейшего отношения. Почки тут — мера веса. Издавна драгоценные камни мерили, сравнивая их по весу с древесными почками и зернами злаков. Всем известный карат — в переводе с арабского «зерно». В общем, имел в виду Михайла Васильич раздобыть недорогие мелкие алмазики и заставить их подрасти.

Что из этой затеи вышло, не ведомо никому. В лабораторном журнале Ломоносова на сей предмет иных записей не обнаружилось.

Вернер фон Болтон считался одним из искуснейших экспериментаторов начала нашего века. Работал он в электротехнической фирме «Сименс-Гальске».

Победа электрического освещения тогда не была еще свершившимся фактом. В течение нескольких десятилетий с электрическим освещением успешно конкурировало газовое. Мне довелось еще видеть последние газокалильные лампы в Москве, у Красных ворот, заливавшие тротуар и липы, стоявшие тогда вдоль всего Садового кольца, мертвенно-белым светом ауэровских колпачков.