Современный чародей физической лаборатории
Шрифт:
После драматической поездки из Ливерпуля в Саут-гэмптон на пяти поездах, каждый из которых тянули два паровоза, они наконец прибыли в Гавр, ранним сентябрьским утром, и им было приказано направиться в английский Лагерь резерва No 2, который, так им сказали, находился на вершине холма в двух милях от города. Там они должны были ждать приказа об отправке в Париж.
Они ждали некоторое время на набережной, спрашивая себя - где же те "длинные, низкие серые автомобили", в которых, по рассказам военных корреспондентов, ездят офицеры. Наконец, они поняли, что придется идти пешком. Итак, они замаршировали по порту, чувствуя себя очень важными четыре майора и капитан, все в щегольской новой форме от Роджерса Пита - в расстегнутых шинелях, руки в карманах. Когда они дошли до города, английский сержант, умывавшийся около британских казарм, посмотрел на них со смехом, и, сделав, из рук рупор, закричал на всю улицу: "Господи Иисусе! Посмотрите, кто идет!" Американцы, пытаясь скрыть смущенье, прошли, глядя вперед и делая вид, что не услышали его.
Немного дальше они прошли мимо отделения англичан, экспортировавшего группу пленных немцев из порта к огороженному колючей проволокой лагерю. Среди последних было несколько
Вуд, уезжая, не взял письменного предписания обратиться непосредственно во французское Бюро, изобретений, которое просило через Государственный департамент, чтобы его командировали во Францию. Если бы он не пренебрег этим, это избавило бы его от многих формальностей. Ему пришлось явиться к начальнику связи Американского экспедиционного корпуса, генералу Рэсселю, находившемуся в Шомоне. Но он сумел, иногда изображая простака, не знающего порядков, войти в контакт со своими коллегами- другими одетыми в форму профессорами, "овцами в волчьей шкуре".
Дальше следует отрывок "нередактированного" Вуда, касающийся того, каким делом были заняты военные исследователи в то время. Это - отчасти нелепая и в то же время поучительная картина. Вуд рассказывает:
"Одновременно с действительно ценной и полезной работой была масса бестолковых и сумасшедших изобретений, обычно чрезвычайно сложных технически, из которых никогда ничего не могло выйти. Мне все это постоянно напоминало путешествие Гулливера в Лапуту, где полоумные ученые разрабатывали немыслимые проблемы.
Лаборатории Сорбонны, Нормальной Школы, Коллеж де Франс и других институтов Парижа были переполнены старыми и молодыми учеными, одетыми в небесно-голубую форму французской армии, мучившимися над вопросом, как сделать войну проще, короче или ужаснее.
Капитан Бужье работал над прибором для определения направления, с которого приближается неприятельский самолет, в котором акустические колебания падали на два находящихся на определенном расстоянии "рога", заставляя колебаться два зеркальца, поставленные под прямым углом друг к другу. Луч света, отраженный одним зеркалом на другое, а последним на экран, описывал на нем более или менее сложную кривую, которая известна в физике как фигура Лиссажу, по форме которой можно было определить направление, откуда исходил звук. Я немного изменил прибор, поместив зеркала ближе друг к другу и наблюдая маленький источник света непосредственно во втором зеркале. Французам понадобился инструмент, имитирующий звук аэроплана для испытания этого и других звукоуловителей. Я сказал им: "А почему бы не взять просто старый самолет?" (Эта же проблема встала много лет спустя перед радиостудиями. Эксперты по звуковым эффектам тратили бесплодные дни в поисках чего-либо, что имитировало бы звук открывающейся и закрывающейся двери, и наконец все они согласились с тем, что этот звук имитирует в совершенстве только сама дверь; теперь в каждой студии можно увидеть маленькую дверь около трех квадратных футов размером, с ручкой, замком и ключом, на раме, которую можно перекатывать на роликах с резиновыми шипами. Звук "имитируют", открывая и закрывая ее.) Мое предложение встретило некоторые возражения, и я примерно за полчаса сконструировал "гудок", разобрав для этого автомобильный рожок "Стромбос", который действует сжатым углекислым газом, и вставив между его рупором и звуковой коробкой латунную трубку около трех футов длиной. Моя конструкция издавала низкую ноту около 120 колебаний в секунду и весьма совершенно имитировала низкий гул летящего самолета. Им это очень понравилось, так как весь аппарат можно было легко носить подмышкой. Если его пускали в лаборатории, получался весьма интересный эффект. Устанавливались стоячие волны. В некоторых местах гудение было очень громким, а за несколько футов от них почти ничего не было слышно. Мы иногда высовывали гудок в окно и включали его, и толпы, спешившие завтракать по "Бульмишу" (бульвару Сен-Мишель), останавливались и начинали с тревогой смотреть на небо. (Это был предок ультразвукового рога, который я потом соорудил для театра Джона Болдерстона).
Профессор Жан Перрен, нобелевский лауреат, теперь commandant, в небесно-голубой форме с красными и золотыми нашивками, но с седыми волосами и бородой и вечно веселым настроением, был гораздо больше похож на Дедушку Мороза, чем на офицера. Он носился взад и вперед между своей лабораторией и полигоном в Сен-Сире в военном автомобиле, мчавшемся со страшной скоростью и гудевшем каждые пять минут, "как парижский такси. Он испытывал свой гигантский громкоговоритель, или, как мы называли его, "сотовый рупор". Несколько сот маленьких шестигранных рупоров были укреплены на доске, как пчелиные соты, и трубки равной длины вели от них к общему мундштуку. Идея состояла в том, что звук выйдет из каждого рупора точно одновременно и вследствие этого будет распространяться в пространстве параллельным пучком, подобно лучу прожектора. Вид у сооружения был очень внушительный, с запутанной сетью изогнутых медных трубок, и мне казалось, что работало оно нисколько не лучше, чем десятифутовый мегафон, с помощью которого мы дразнили полисмена за три квартала, когда я был студентом у Джона Гопкинса. После окончания войны я пытался убедить французов подарить один из этих "громкоговорителей" военному музею Смитсоновского института, но они, запросили за него три тысячи долларов!
Большой плоский агрегат маленьких шестиугольных рупоров должен был иметь восемь или десять футов в диаметре. Он был направлен в поле, и от него вели рельсы узкоколейки, по которой ездила дрезина с двумя офицерами, вооруженными ручками и записными книжками, которые записывали дистанцию, на которой можно было слышать то, что говорили в рупор. Весь аппарат имел целью передачу приказов командира в разгаре сражения. Как эта гигантская акустическая машина и грузовик, на котором она стояла, уцелели бы в бою, оставалось открытым вопросом. "Гутенберг семьдесят четыре два нуля!" вопил Перрен в ячейки своих "сот". Наблюдатели в трехстах ярдах записывали в свои книжки этот парижский номер телефона и ехали дальше, яростно качая ручку своей дрезины. "Лувр двадцать
Работа, профессора Поля Ланжевена была гораздо более многообещающей. Он разрабатывал метод определения местонахождения подводных лодок "обшариванием" моря под водой узким пучком высокочастотных звуковых волн, и приемом "эхо", отраженного корпусом подводной лодки, соответствующими электроприборами. Я попросил разрешения заняться этим вопросом и провел с Ланжевеном больше времени, чем с другими. Мы вместе ездили в Морской Арсенал в Тулоне, где был установлен аппарат. Источником сверхзвуковых колебаний была система квадратных кварцевых пластинок, надлежащим образом ориентированных и закрепленных на стальном диске. Кварцевые пластинки имеют замечательное свойство расширяться и сокращаться, если их противоположные стороны соединить с генератором высокого напряжения с частотой, даваемой электрическими колебаниями. Таким способом можно было заставить стальной диск излучать звуковые волны высокой частоты, не расходящиеся во все стороны, как обычные акустические волны, а проектируемые узким пучком. Мы видели, как рыбы, попав в пучок волн, умирали и всплывали кверху брюхом; если поставить перед пластинкой руку, в ней ощущается болезненный ожог".
Все это время начальник Вуда, генерал Рэссел, в котором был силен ужас старого военного перед всякой самостоятельностью и "свободомыслием", пытался заставить его работать по одной линии. Однако он чувствовал большую важность работ Ланжевена и охотно предоставил Вуду время для участия в них. Пушечные заводы Крезо обратились в Бюро изобретений с просьбой дать метод измерения давления в крупнокалиберных орудиях при движении снаряда внутри ствола. Вуд предложил применить цилиндрики из пьезоэлектрического кварца, каждый из которых давал бы электрический импульс, пропорциональный давлению. В настоящее время этот метод применяется всеми и обычно приписывается Дж. Дж. Томсону, который годом позже независимо разработал его в Англии. Для науки оказалось удачей,, что генерал Рэссел дал Вуду свободу действий в работе с Ланжевеном, так как это привело впоследствии к важным исследованиям ультразвуковых колебаний, проведенных Вудом и Альфредом Лумисом в лаборатории последнего в Такседо Парк в 1927 году. В Европе ученым и техническим офицерам приходилось слишком много хлопотать, без заметных результатов, и к концу года Вуд начал чувствовать, что ему представятся лучшие возможности и условия, а следовательно он будет более полезен, если он на время вернется в Америку; Он выразил свое мнение начальству и прибыл в Нью-Йорк в январе 1918 года.
Он остановился у профессора М. Пэпина, из Колумбийского университета знаменитого электромеханика, работавшего для флота по локации подводных лодок. Пэпин заинтересовался рассказом Вуда о работе Ланжевена и затратил со своими помощниками некоторое время на изучение пьезоэлектрических колебаний. Он хотел, чтобы Вуд работал с ними в их лаборатории в Колумбии и попросил об этом генерала Скуайра, начальника связи армии. Но Скуайр отказал ему. Он хотел, чтобы Вуд работал в собственной лаборатории над своими идеями, зная, что лучше всего он работает, когда он сам себе хозяин. Так как стеснять работу и оригинальность его армейским бюрократизмом было бессмысленно, то Скуайр перевел его в Балтиморе в запас. Здесь он сконструировал первый из приборов, предложенных Отделением науки и исследований, который был действительно принят в производство для службы, за морем. Среди других вещей. служба связи армии нуждалась в оптическом телефоне, работающем посредством световых сигналов, который давал бы узкий пучок, исключающий возможность перехвата сигналов. Стандартный сигнальный фонарь тогда был похож на автомобильную фару. Он давал достаточно сильный луч света, но раскидывал его так широко, что не могло быть и речи о достаточной скрытности в месте приема. Это делало невозможным применение его в позиционной, "окопной" войне, которая велась тогда на Западном фронте во Франции. Вуд сконструировал и построил "Сигнальный телескоп", прибор, проектировавший пучок света, ширина которого на дистанции в одну милю была менее десяти футов. Глядя в окуляр на сильно увеличенный отдаленный ландшафт, вы одновременно видели в фокусе маленькие спиральные нити лампы. Телескоп можно было "нацеливать", совмещая с нитью то место, где должны были приниматься сигналы, скажем, окно разрушенного дома, закрепляя потом прибор на треноге. Первая модель была изготовлена из оцинкованной печной трубы, шестивольтовой автомобильной лампочки (позднее замененной специальными лампами, наполненными водородом для быстрого охлаждения после вспышек), сравнительно хорошей ахроматической линзы от проекционного фонаря и приличного окуляра.
Вуд взял его в Вашингтон и показал генералу Скуайру. Прибор был испытан в присутствии офицеров службы связи; двое из офицеров стояли в десяти футах друг от друга, за милю от прибора и один из них ясно видел лампочку, а другой - нет. Затем прибор послали на фронт в Европу, где его применяли в бою при Зей-хепрее, посылая сигналы на дивизионный командный пункт на расстоянии в пять километров из передовых траншей во время немецкой бомбардировки. Огромный французский сигнальный прожектор не мог поддерживать удовлетворительную связь на таком расстоянии. Винчестер, американский офицер, привезший лампу Вуда, установил связь через пять минут после своего прибытия на место боя. Першинг немедленно приказал изготовить для армии сто новых ламп. Они были необходимы для сигнализации из тыла на передовые линии.