Прочность

Ученые высчитали эту теоретическую прочность и были поражены: она оказалась выше реальной не в несколько раз, как ожидали, а в сотни и даже в некоторых случаях в тысячу раз! Но такую разницу никак не объяснишь наличием примесей. Причина оказалась в самой кристаллической решетке. Вернее, в условиях роста кристаллов при затвердевании металла. Оказывается, атомы, из которых строится кристаллическая решетка, имеют довольно своенравный характер. Они вовсе не хотят укладываться так, как им положено по теории. Пока выстраивается сотый, тысячный, десятитысячный атом, в кристаллической решетке еще соблюдается порядок. Но вот, начиная с какого-то пятнадцати- или двадцатитысячного атома появляются сначала незначительные, а потом все более ощутимые отклонения.

То какой-то «неорганизованный» атом влез не на свое место, то там, где должен быть атом, нет ничего, то одна правильно построенная часть кристалла соединилась с другой правильно построенной частью чуть-чуть неровно, с перекосом. Один перекос или отклонение — еще ничего. Однако атомов невообразимое множество, а следовательно, возникает множество отклонений и перекосов, которые в конце концов приводят к очень значительным искажениям кристаллической решетки. К тому же и те атомы, которые встали точно на свои места, не остаются неподвижными. Они колеблются, и тем сильнее, чем выше температура. И некоторые из них приобретают настолько большую энергию, что отрываются от своих мест и начинают странствовать внутри кристаллической решетки, внося сумятицу среди остальных атомов. А иные «непоседы» вообще испаряются с поверхности металла в окружающее пространство, и на их месте остаются просто дырки, как говорят металловеды.

Но как узнали, что именно искажения кристаллической решетки влияют на прочность? Ведь для того, чтобы доказать это, надо все-таки иметь металл с идеальной кристаллической решеткой и измерить его прочность. А разве можно создать такой металл? Нет, такой идеальный металл создать невозможно, но... внезапно оказалось, что можно создать идеальный кристалл.

...Третий день моросил нудный, выматывающий душу дождь. Оконные стекла покрылись вертикальными полосами, столь частыми, что почти не было видно, что происходит на улице. Впрочем, и смотреть-то было не на что — мокрая мостовая, мокрые шляпы прохожих, мокрые крыши автомобилей. И тем не менее молодой американский физик Кобб сидел на подоконнике и смотрел на улицу. Смотрел только затем, чтобы не видеть уже порядком надоевшее лабораторное оборудование, которое, казалось, взывало к нему с немым укором.

Шла вторая мировая война. Советская Армия один на один боролась с гитлеровскими войсками, а союзники — американцы и англичане — не торопились с открытием второго фронта. Они предпочитали отделываться поставками военной техники. Время от времени караваны судов пересекали океан, направляясь к советским берегам. Их подстерегали немецкие подводные лодки. Очень важно было своевременно эти лодки обнаруживать и быстро оповещать все суда. Для этого все оборудование связи должно было работать исключительно четко и слаженно. Но с ним происходили совершенно непонятные вещи. Электронная аппаратура, конденсаторы, морские кабели связи выходили из строя без всяких видимых причин. Несколько ученых начали заниматься этой проблемой, и среди них Кобб. И ни у кого ничего не получалось.

Ученый встал с подоконника, прошелся по лаборатории, раздраженно пнул ногой валявшийся на полу кусок кабеля. Снова вернулся к окну. Но ведь должна же быть какая-то причина! Очередная капля упала на стекло, прочертив прямой короткий след. И в этот момент по какой-то необъяснимой ассоциации физик вспомнил, что все вышедшие из строя конструкции были покрыты кадмием или оловом, а исследования под микроскопом показали, что кадмий и олово часто образовывали мельчайшие нитевидные кристаллы. Так, может быть, в них причина?