Знак Вопроса 1998 № 02: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

СОДЕРЖАНИЕ

В. А. Ацюковский

О ЧЕМ ЗАДУМАЛСЯ, ИНЖЕНЕР?

К ЧИТАТЕЛЮ

Все мы, жители Земли, являемся частью природы и должны следовать ее законам. Тот, кто этого не делает, обычно не задерживается долго на этом свете. Но чтобы следовать законам природы, их нужно знать. Вот для этого и существует наука, называемая естествознание. А в основе естествознания лежит физика, которая призвана вскрывать механизм всех физических явлений и объяснять нам, почему законы природы такие, а не этакие.

Конечно, все сразу не узнаешь, но постепенно знания накапливаются. И это оказывается очень полезным. Но чтобы знания о природе накапливались, нужно изучать саму природу и из этого делать выводы. Так оно и было до начала XX века. Но в XX столетии физики-теоретики почему-то решили, что природные законы нужно не находить, а изобретать. Они стали придумывать постулаты, под которые затем сортировали опытные данные: те, которые соответствуют их изобретениям, они объявляли подтверждением теорий, а которые не соответствуют, объявляли или «парадоксами», или «непризнанными».

В результате интересы физиков-теоретиков и инженеров-практиков постепенно разошлись, потому что теоретики могут долго витать в искривленном пространстве в ожидании очередного «Большого взрыва», а инженеры не могут.

Автор этой книги долго надеялся получить от физиков-теоретиков дельные советы по тем физическим вопросам, которые возникли в процессе его деятельности в области авиационного приборостроения. Но когда его терпение иссякло, он, то есть я, решил поближе познакомиться с тем, что создали в XX столетии выдающиеся теоретические умы. Это оказалось столь любопытным, что автору показалось целесообразным поделиться своими наблюдениями со всеми, кто так или иначе столкнулся с современной физической теорией. Вот поэтому и появилась на свет эта книга.

Автор надеется, что физики-теоретики не удовлетворятся проведенным в книге анализом и развенчают автора на страницах печати, доказав его, автора, дилетантство и некомпетентность. А автор тогда получит возможность еще раз публично сообщить теоретическим гениям, что он о них думает.

ПРИКЛЮЧЕНИЯ ИНЖЕНЕРА

Я сделался физиком-любителем потому, что со мной произошли три истории. Первая случилась в далекие годы голодной студенческой юности, когда море было по колено и все казалось возможным. В этом смысле для меня мало что изменилось — и море по колено, и кажущиеся возможности, но теперь я лучше стал понимать, что одного моря по колено мало для реализации потенциальных возможностей. Чтобы они стали реальными, кинетическими, над ними надо упорно работать, причем в одном направлении, и не дергаясь в разные стороны. Всякая масса поедет тогда, когда вы на нее давите не только сильно, но и долго, ибо в соответствии с законами механики путь, проходимый массой, пропорционален силе давления на нее в первой степени, а времени-то в квадрате. Но тогда я над этим не задумывался, а пытался решить все проблемы сразу.

В комнате общежития мы жили вчетвером: Жорка Элиасберг — выдающийся на весь курс автолюбитель, владелец мотоцикла; Вася Простов — тоже выдающийся на весь курс фотограф; я — выдающийся на весь курс и ближайшие окрестности радиолюбитель и Артем Кулиш, ничем не выдающийся. И все мы отчаянно голодали, потому что только что схлопотали по тройке на зимней сессии.

А правила в нашем Ленинградском политехническом институте были хотя и справедливые, но суровые: схватил на сессии трояк и не успел пересдать вовремя — сиди полгода без стипендии. А что? Надо учиться лучше. А мы учиться лучше не могли, потому что каждый из нас занимался важным делом: Жорка — своим мотоциклом, Вася — фотографией, а я — телевизором, который собирал, ничего в нем не понимая. Но меня это нисколько не смущало. И все свои капиталы, которых у нас не было, мы относили на соответствующие отделения ленинградской «барахолки».

В то время на ленинградской «барахолке» можно было купить все и для мотоцикла, и для фотографирования, и для радиолюбительства. Поэтому по воскресеньям мы проводили время на ней, а все остальные дни недели реализовывали свои приобретения в своих любимых делах. А заодно использовали советы, полученные на «барахолке».

Телевизор мой, хотя и был практически готов, работать не хотел. Сначала у него не было трубки. Трубка стоила бешено дорого, продавалась на Литейном проспекте и была для меня совершенно недоступна. Но на мое счастье и на Жоркину беду он как-то поспорил со мной, что я не съем полкило соевых батончиков, которые продавались в нашем буфете. И если я все же их съем, то он, так уж и быть, купит мне эту трубку. А если не съем, то уж не помню чего, потому что взять с меня было абсолютно нечего, а у него деньги были отложены на какую-то запчасть для мотоцикла. И батончики купит он сам. Я согласился, потому что условия спора не показались мне кабальными.

Жорка сбегал в буфет, купил полкило батончиков, их оказалось тридцать пять штук, я выстроил их в ряд и, хотя по условиям спора я должен был их съесть за полчаса, в течение трех минут было съедено 25 штук, после чего я объявил перерыв на пять минут. Жорка и Артем с ужасом смотрели на исчезающие батончики. Через пять минут я объявил, что пора заканчивать операцию. Тогда Жорка потребовал, чтобы я дал честное слово, что способен доесть эти оставшиеся батончики. Я поклялся, что еще и мало будет. Тогда они с Артемом отобрали оставшиеся батончики, слопали их сами, и мы поехали на Жоркином мотоцикле за трубкой для телевизора. И появилась потенциальная возможность смотреть телевизионные передачи, которые в Ленинграде тогда показывались два, кажется, раза в неделю, потому что во всем городе тогда было не более двух десятков телевизоров. Но это была возможность лишь потенциальная, потому что телевизор все равно не работал и с трубкой тоже.

Чего я только не делал! Я его разбирал и снова собирал. Я достиг в этом такого совершенства, что за один вечер полностью разбирал телевизор, а за второй полностью собирал. А у него не то что не было изображения, но вообще ничего не было. Только трансформатор гудел. Но однажды ночью, часа в три, я догадался измерить напряжение не на панельке генераторной лампы, а непосредственно на ее ножках. И обнаружил, что на одной ножке нет напряжения, хотя на лепестке панельки оно было. Я подогнул лепесток, включил телевизор, и раздался оглушительный свист, а потом и мой вопль: появилась ослепительная зеленая полоса света на трубке: генератор заработал.

Сбежался весь наш этаж и два соседних. Никто даже не ругался, а все, столпившись в дверях, смотрели на полосу. А через неделю телевизор заработал почти полностью, хотя в нем оказался еще один дефект: у него изображение заворачивалось само на себя, но смотреть его уже было можно, тем более что и звук появился. Однако требовалась большая фантазия, чтобы понять, что же там показывают.

Тогда существовала книга «Сто ответов на вопросы любителей телевидения», и там было сказано, что, чтобы убрать этот хорошо известный дефект, надо изменить фазу на детекторе. Хорошо сказано! А где сидит эта самая фаза? И вообще, что такое детектор? Что такое генератор, я уже знал, а до детектора еще не дошел, хотя весь телевизор уже работал. Тогда я применил испытанный метод разборки и сборки. Но тщательно собирая его обратно, я тем самым повторял ту же ошибку. И только на пятый, а может быть, и на десятый раз я понял, что детектор — это диод, и надо всего лишь поменять анод и катод местами. И все получилось. Изображение стало нормальным, и никакой фантазии больше не требовалось.

А потом я сделал второй телевизор с изображением побольше, мы поставили его в бытовку, и его ходили смотреть не только с нашего курса, но и с других, и даже приводили с собой знакомых девушек. И помнят наши сокурсники этот телевизор до сегодняшнего дня.

Тогда я понял, что всякую проблему надо изучать, а не просто разбирать и собирать устройство в надежде на то, что все получится само собой. И нужно проникать в глубь явления, например, измерять напряжение не на лепестках панельки, лежащих на поверхности, а на ножках лампы, то есть в глубине, если возникает такая нужда. И вообще думать.

Вторая история произошла, когда я уже работал в филиале ЛИИ. Мне было поручено заниматься емкостными датчиками перемещения — устройствами для преобразования значения углов поворота в электрическое напряжение, которыми до меня занималось множество людей, но у них из этого ничего не получалось. А не получалось потому, что, хотя емкостные датчики и имели ряд неоспоримых достоинств — малогабаритность, легкость изготовления, малые усилия противодействия чувствительному элементу и т. п., они же имели и один могучий дефект, сводящий к нулю все их достоинства: они были крайне нестабильны. Стрелки приборов, в которых использовались емкостные датчики, гуляли по шкале безо всякой к тому видимой причины. А уж если в сети изменялось напряжение, то стрелка уходила на поддиапазона и не желала возвращаться обратно. И мне это дело передали, в частности, потому, что оно казалось начальству совершенно безнадежным. Но он молодой, пусть попробует. А вдруг?

Я попробовал, результат был тот же, что и у других. Но однажды я увидел, что если прибор закрыть плексигласовым колпаком, то стрелка уходит, а если металлическим — то нет. Было над чем подумать. Кроме того, выяснилось, что если на емкостный датчик дыхнуть, то можно стрелку загнать вообще куда угодно. Что это, влажность? Температура? И я полез в справочники.

Выяснилась любопытная вещь. Оказалось, что температура на емкостный датчик влиять не может, и поскольку он дифференциальный, все в нем должно быть пропорционально, изменения размеров малы и взаимно уравновешенны. И влажность влиять не может, ибо при изменении влажности от 0 до 100 процентов диэлектрическая проницаемость воздуха меняется на одну сотую процента. А стрелка гуляет на полшкалы. После различного рода манипуляций удалось разобраться, что вредное влияние оказывает поверхностное сопротивление изоляторов, на которые крепятся детали емкостного датчика: с поверхности изоляторов наводятся паразитные сигналы. Мной после этого были проведены направленные исследования, которые все это подтвердили. И была разработана конструкция, исключающая наводки на ротор датчика со стороны изоляторов. Емкостные датчики стали стабильными, и появилась возможность создавать на их основе очень точные и чувствительные приборы. А ведь чуть было от них не отказались.

А третья история произошла там же, но немного погодя. Суть ее сводится к тому, что мне показалось странным, почему, если вода является проводником, она не пропускает высокочастотные колебания, а изолятор, который не является проводником, их пропускает. Это заставило меня заинтересоваться этим вопросом, результаты разбирательства привели к созданию нового направления в физике — эфиродинамики. Хотя надо признаться честно, что на многие вопросы я не ответил до сих пор. А наоборот, возникли еще и другие вопросы. И чем дальше я залезаю в эту проблему, тем больше этих вопросов возникает. Хотя перед умными физиками-профессионалами эти вопросы не возникают, поскольку им и так все понятно. И вообще, учатся только дураки, потому что умные и так все знают.

Вот такие истории. Они привели к мысли, что в каждом деле надо знать физику предмета, то есть внутренний механизм явления, а не удовлетворяться внешним его описанием или видом. И не использовать на этом основании метод тыка, хотя надо признаться, что этот метод иногда бывает весьма продуктивен.

Вот поэтому я и стал физиком-любителем, для которого в физике не существует никаких авторитетов, чего не могут позволить себе физики-профессионалы. Потому что им за физику платят зарплату, а мне ее платят за то, чтобы мои приборы работали хорошо и надежно. А как я отношусь к физическим авторитетам, моему начальству все равно, ибо физика — это другой департамент, там другие начальники.

Будучи физиком-любителем, я могу себе позволить то, чего не могут профессионалы: критиковать все то, что с моей точки зрения абсурдно. Потому что в своих работах нам, прикладникам, приходится опираться на физические законы, и нам совсем не безразлично, что именно там навыдумывают выдающиеся теоретические умы. Нам бы хотелось, чтобы то, что они насочиняют, отражало реальную действительность, а не их собственные фантазии типа компактифицированных многомерных пространств, которых никто не видел и пощупать не может.

Нас не устраивают постулаты, потому что природа как-то умудряется обойтись без них. И неевклидова геометрия нам тоже не нравится, потому что в нашей жизни мы пользуемся только евклидовой. А неевклидова геометрия, наверное, будет верна не в нашей реальной жизни, а в неевклидовой.