Лучи Рентгена отражаются от этих плоскостей и отскакивают в сторону, как те зайчики, которые отбрасывает зеркало, освещённое солнечным светом. Тёмные пятнышки на фотографической пластинке — это и есть зайчики рентгеновских лучей, отброшенные сетками атомов. Лауэ стал пропускать лучи Рентгена и через другие кристаллы — поваренную соль, берилл, сернокислый никель. И каждый раз на фотографической пластинке отпечатывался узор из тёмных точек. Поваренная соль давала один узор, берилл — другой, сернокислый никель — третий.

Расположение атомов в кристалле поваренной соли

Белые шарики — это атомы натрия, чёрные — атомы хлора Внизу рисунка приложен масштаб. Каждое деление масштаба — это одна десятимиллионная доля миллиметра

Значит, во всех этих веществах атомы расположены сетками в строго определённом порядке. Порядок этот у разных веществ бывает различный: у сернистого цинка — один, у поваренной соли — другой, у берилла, у алмаза, у никеля, у графита — третий, четвёртый, пятый. По узору из тёмных пятнышек на фотографической пластинке Лауэ математически точно установил, как расположены в кристаллах атомы.

Расположение атомов в алмазе

Атомы — это чрезвычайно мелкие частицы вещества. Размеры атома — десятимиллионная доля миллиметра. Их невозможно разглядеть даже в самый сильный микроскоп. Но с помощью лучей, открытых Рентгеном, физики узнали с абсолютной достоверностью, как расположены атомы в кристаллах. Оказалось, что атомы натрия и хлора в поваренной соли расположены кубами, атомы углерода в алмазе — четырёхгранными пирамидами.

Если бы пятьдесят лет тому назад[24] вы спросили любого учёного физика, возможно ли разглядеть, как расположены атомы в каком-нибудь теле, он ответил бы вам: «Невозможно и никогда не будет возможно». Открытие Рентгена ещё раз доказало людям, что слово «невозможно» не имеет права существовать.

Изобретатели радиотелеграфа

Кто и когда?

Кто и когда изобрёл радио?

Одни на этот вопрос отвечают: изобрёл его Александр Степанович Попов, и было это сорок лет тому назад. Другие говорят: радио изобрёл итальянец Гульельмо Маркони.

И в самом деле: сорок лет назад и Попов и Маркони одновременно построили первые в мире радиостанции и начали посылать первые в мире радиотелеграммы.

Но история радио началась значительно раньше, чем была послана первая радиотелеграмма. Учёные, которые своими открытиями и опытами начали историю радио, не посылали и не принимали никаких радиотелеграмм. Они и не стремились к тому, чтобы передавать на расстояние какие-либо сигналы, или музыку, или звуки человеческой речи. Как удивились бы эти первые изобретатели радиотелеграфа, если бы им сказал кто-нибудь, что они изобретают радиотелеграф!

Передача звуков, сигналов, изображений их нисколько не занимала. Их интересовало другое. Видели ли вы когда-нибудь электрические искры, которые вылетают из наэлектризованных предметов? Блестящие электрические искорки, вспыхивающие на одно мгновение и сейчас же угасающие снова?

Вот с этих-то искорок и началась история радио.

Много десятилетий физики наблюдали электрическую искру, делали с ней опыты, изучали её свойства. Наконец они захотели узнать: какой срок проходит от рождения искры до её смерти? Сколько времени живёт электрическая искра?

Вопрос был трудный. Обыкновенно на него отвечали так: она вспыхивает и сейчас же угасает, она живёт всего только одно мгновение. Но что такое мгновение? Сотая доля секунды, или тысячная доля, или миллионная? Как узнать это, как измерить?

Течение времени ощущает всякий человек. Все мы отличаем минуту от двух минут, секунду от двух секунд и даже десятую часть секунды от целой секунды. Но всё, что меньше одной десятой, одной пятнадцатой доли секунды, — всё это для нас уже неразличимо, всё это — и сотая, и тысячная, и миллионная доля секунды — кажется нам совершенно одинаковым. Органы чувств у нас не такие уж быстрые, точные, изощрённые. Во всяком промежутке времени, который меньше одной пятнадцатой части секунды, мы не улавливаем никакой длительности. Поэтому-то в нашем ощущении сотая доля секунды сливается с тысячной, тысячная с миллионной. Миг — и всё тут.

Ну, а часы? Ведь они для того и сделаны, чтобы измерять время. Не могут ли часы измерить длительность одного мгновения?

Зайдём на фабрику, изготовляющую точные приборы. Мы увидим там и стенные часы, и башенные, и карманные. Мы найдём там и хронометры, которые берут с собой моряки, отправляясь в далёкое плавание, и сверхточные часы для астрономических наблюдений, и электрические хронографы, и секундомеры. Но часов, измеряющих миллионные доли секунды, на фабрике мы не найдём.

И всё же такие часы существуют. Семьдесят пять лет тому назад их изобрёл и построил немецкий физик Вильгельм Феддерсен. Он изобрёл их специально для того, чтобы измерить, сколько времени живёт электрическая искра. Он и не подозревал, что, создавая эти часы, он начинает историю радио.

Часы Феддерсена

Часы, построенные Феддерсеном, дожили и до нашего времени. Они хранятся в музее, в немецком городе Мюнхене.

На обыкновенные наши часы они ничуть не похожи. Ни часовой, ни минутной, ни даже секундной стрелки у них нет. О каких стрелках может идти речь, когда нужно мерить миллионные доли секунды? Где найти стрелку, которая успевала бы сделать в секунду миллион заметных глазу шажков? А шажки эти должны быть заметны — ведь к этому и сводилась задача Феддерсена.

И вот Феддерсен после долгих раздумий сообразил, какая стрелка нужна его часам. Он смастерил её не из бронзы, не из стали, а из материала, которого до него не употреблял ни один часовщик. Он построил её из лучей света.

Возьмём маленькое карманное зеркальце и вынесем его на улицу, на солнечный свет. Лучи солнца отразятся от зеркальца, — отскочат от него блестящим ярким «зайчиком».

Начнём поворачивать зеркальце. Как быстро забе́гает «зайчик», как затанцует он и запрыгает, отражаясь от зеркальца, которое дрожит у меня в руке! Только что он был совсем близко, но вот зеркальце чуть-чуть повернулось, и «зайчик» уже перебежал на другую сторону улицы и прыгает по стенам, по карнизам, по балконам домов.

Быстро движется «зайчик» — во сто, в тысячу раз быстрее секундной стрелки часов. А нельзя ли как-нибудь заставить его кружиться не в сто, а в миллион раз быстрее?

Можно. Стоит только сильнее завертеть зеркальце. Лучше вертеть не руками, а машиной, — ведь машина проворнее человеческих рук, и к тому же точнее: какую скорость закажешь ей, с такой она и будет работать.

В машине, устроенной Феддерсеном, тяжёлая многопудовая гиря, опускаясь, тянулазасобой канат. Канат поворачивал вал, на который было насажено зубчатое колесо. Это колесо, вращаясь, цеплялось зубцами за другое зубчатое колесо, другое — за третье, а третье — за насечку большого стального винта. Постепенно переходя от колеса к колесу, движение всё усиливалось, всё убыстрялось: первое колесо поворачивалось не очень быстро — делало всего только несколько оборотов в секунду, второе вращалось быстрее, третье ещё быстрее. А быстроходнее всех был стальной винт: каждую секунду он успевал совершить целых сто оборотов вокруг своей оси.

Для того, чтобы весь этот прибор, набирая скорость, не дрожал и не трясся, Феддерсен решил укрепить его на прочной подставке. В капитальную стену комнаты он вделал две чугунные балки, а к ним привинтил массивную чугунную коробку, открытую спереди и с боков. Вращающийся винт своего прибора он пропустил сквозь дно и крышку коробки. Оставалось теперь приделать к винту зеркало, от которого отскакивали бы «зайчики». Феддерсен купил два вогнутых стекла для очков — обыкновенных очков, какие носят близорукие люди. Эти стёкла Феддерсен посеребрил — каждое с одной только стороны. Получились два блестящих вогнутых зеркальца. Феддерсен укрепил их на своём винте так, чтобы одно смотрело в одну сторону, другое — в другую. Когда гиря падала и винт приходил в движение, оба зеркальца, прикреплённые к винту, равномерно и быстро кружились вместе с ним.