Оправдывая надежды

Игорь Васильевич Курчатов не был внезапно вспыхнувшей звездой на небосклоне науки. Еще в 1933 году он удивил ученых своим первым замечательным открытием особого класса диэлектриков с необычными свойствами.

Путь И. В. Курчатова в физику начался в Симферополе. Сюда перевез свою семью из Уфы землемер Василий Алексеевич Курчатов, чтобы спасти дочь, заболевшую туберкулезом. Перемена климата дочери не помогла - она умерла. Курчатовы же остались в Симферополе. Два сына - старший Игорь и младший Борис сначала учились в гимназии, потом - в Таврическом университете. Игорь ускоренно, за три года, освоил университетский курс и, чувствуя любовь и тягу к морю, решил стать кораблестроителем. С дипломом об окончании физико-математического отделения университета он в 1923 году поступил на третий курс кораблестроительного факультета Петроградского политехнического института. Но вскоре убедился, что его призвание-научная работа в области физики. Это он особенно ясно понял после того, как зимой 1924 года выполнил самостоятельное исследование радиоактивности снега на метеостанции в Павловске.

Учебу в Политехническом институте Курчатов прервал, вернулся в Крым и все лето прожил в Феодосии. Здесь по заданию метеоцентра вел наблюдения за погодой, изучал приливы Черного моря. Осенью по предложению своего учителя профессора Семена Николаевича Усатого, переехавшего из Симферополя в Баку, отправился на берега Каспия. В Бакинском политехническом институте он попал в дружное общество пяти ассистентов профессора. Семен Николаевич отвел им две комнаты своей квартиры. Здесь уже считали себя старожилами друзья Игоря по Крыму - Кирилл Синельников, Николай Правдюк, Владимир Луценко. Кирилл ставил самостоятельные опыты по физике, остальные одновременно с работой в лаборатории учились на инженерном факультете.

В Баку Игорь прибыл в толстовке, перепоясанной матерчатым ремнем, в поношенных брюках, без шапки. После утверждения в должности ассистента с первой получки купил синий костюм, плащ, шляпу, галстук бабочкой. Именно в этой одежде Курчатов запечатлен на многих снимках бакинского периода.

Кирилл Синельников под руководством С. Н. Усатого изучал электрическую поляризацию в кристаллах. Игорь тоже занялся электрическими явлениями в твердом теле. В совместных исканиях Кирилл и Игорь крепче сдружились. Но вскоре судьба их разлучила. Синельников удачно выступил на IV съезде русских физиков в Ленинграде с докладом о своих работах. Академик А. Ф. Иоффе пригласил его в Физико-технический институт. Синельников часто писал письма своему другу. Рассказывал об Игоре А. Ф. Иоффе. Да и Усатый рекомендовал молодого на пористого Курчатова в физтех.

Под влиянием ленинградских идей Игорь исследовал электролиз твердого тела. Отчет об этой работе был опубликован во втором выпуске "Известий" Политехнического института за 1926 год.

Из отчета видно: автор старался сопоставить полученные данные с тем, что было сделано до него, критически осмыслил работы зарубежных специалистов. Но что очень важно для молодого ученого - Игорь проявил чувство неудовлетворенности сделанным.

- Для первой работы неплохо получилось,- говорили ему друзья.

- Помните,- отвечал им Игорь,- у Достоевского есть интересная мысль: если ты направился к цели и станешь дорогою останавливаться, чтобы швырять камнями, то никогда не дойдешь до цели. По-моему, я увлекся полемикой и почти не дал выводов из собственных наблюдений.

Во второй бакинской работе "Электролиз при алюминиевом аноде" он попытался дать свое, новое объяснение фактов, но это было гораздо труднее.

Между тем незаметно пришло лето. Наступили каникулы, и Курчатов вместе с Правдюком отправился в экспедицию морской обсерватории. Участники похода выполняли гидрологические разрезы. Каспий очень понравился Курчатову. Но к мечте - стать кораблестроителем - он больше не возвращался. Другие планы и настроения наполнили его жизнь.

По возвращении в Баку Игорь получил письмо с приглашением в физтех.

- Еду в Ленинград,- сказал друзьям Игорь.- Искать то, без чего вам, будущим инженерам, жить нельзя будет.

Несмотря на расставанье, проводы прошли весело: молодость редко унывает. Профессор С. Н. Усатый, хорошо знавший атмосферу в физтехе, давал шутливые советы. Друзья клялись в верности, дружбе, с чувством декламировали любимые стихи

А. С. Плещеева:

Смелей! Дадим друг другу руки 
И вместе двинемся вперед - 
И пусть под знаменем науки 
Союз наш крепнет и растет!

С 1 сентября 1925 года Игорь Курчатов был зачислен научным сотрудником Ленинградского физико-технического института. Академик А. Ф. Иоффе вспоминал, что Курчатов "пришелся как нельзя лучше к этой среде не только молодостью, но и своим энтузиазмом, своим стремлением и умением работать в коллективе, способностью заражаться его интересами".

Выразительный портрет Игоря Курчатова тех лет нарисовал в своих воспоминаниях академик Академии наук Казахской ССР Леонид Михайлович Неменов. В 1925 году его, двадцатилетнего студента, привел в Физико-технический институт отец М. И. Неменов - известный советский ученый, основатель Рентгенологического института. Академик А. Ф. Иоффе определил Леонида лаборантом к Игорю Курчатову, который был всего на три года старше новичка. Вот каким запомнился Неменову облик его первого научного руководителя: "Сильное впечатление произвела на меня внешность Курчатова. Одет он был весьма скромно. Бархатная толстовка, темные брюки и стоптанные коричневые туфли. Высокого роста, стройный брюнет, с ладно посаженной головой,- он был красив. Поражали его глаза, темные и лучистые. Встретил он меня ласково, спросил, чем я интересуюсь и что умею делать. С ним я почувствовал себя просто и спокойно. Робость прошла сразу.

Работал Курчатов очень напряженно, абсолютно не считаясь со временем. Если его не было в лаборатории, значит он сидел в библиотеке. У него были отличные руки экспериментатора. Он не чурался никакой работы. При этом говорил: "В нашем деле нет мелочей, все важно, и результаты должны быть скрупулезно записаны". Поработать у Курчатова мне пришлось только два месяца. А. Ф. Иоффе забрал меня в свою лабораторию. В лице Курчатова я приобрел старшего товарища и друга".

В 1926 году была опубликована первая ленинградская работа Игоря Курчатова "К вопросу о прохождении медленных электронов через тонкие металлические фольги". Она выполнялась совместно с Кириллом Синельниковым. Идея этой работы зародилась так.

Курчатов обратил внимание на любопытное научное сообщение. Некто Хартиг предложил способ получения медленных электронов путем пропускания их через тонкие слои металла и пытался объяснить его физическую суть. Эта новость заинтересовала Игоря: в источнике медленных электронов нуждались, по его словам, техника физических измерений, вакуумная электротехника.

Вместе с тем рассуждения автора сообщения вызывали и сомнения. Своими сомнениями он поделился с Синельниковым, а потом и с Иоффе. В итоге решено было поставить собственный эксперимент. Курчатов и Синельников воспроизвели схему опыта Хартига, которая состояла из стеклянного баллона с вольфрамовой нитью накала, источника питания для создания ускоряющего электрического поля, электрометра. Приготовили тонкую алюминиевую фольгу. Пока положительный электрод не окружен фольгой, электроны, испускаемые нагретой вольфрамовой нитью, свободно летят к нему. Стоит окружить анод тонким слоем металла, как электроны замедляют свое движение, но по-прежнему достигают его поверхности. Получалось так, будто эксперименты Хартига подтверждались.

После длительного размышления Игорь решил более тщательно проверить фольгу. Как и Хартиг, они испытывали ее лишь на свет. А вдруг в ней все же есть микроскопические отверстия? "Давай-ка,- предложил он Кириллу,- продувать фольгу воздухом и брать только ту, которая его не пропускает". И что же? Электроны сквозь нее не прошли к аноду. Сообщение Хартига оказалось ошибочным. А. Ф. Иоффе был доволен. "Уже в первой этой задаче,- напишет он позже,- проявилась одна из типичных черт Игоря Васильевича - подмечать противоречия и аномалии и выяснять их прямыми опытами".

Эта работа И. В. Курчатова и К. Д. Синельникова - пусть яркий, но только эпизод. Между тем молодые физики стояли на пороге открытия волновой природы электрона.

Авторы отметили, что "все наблюдаемые... явления обусловливаются не чем иным, как отражением... электронов с воспринимающего анода" и "многократными отражениями электронов от анода и обратной стороны фольги". Но ведь именно на основе изучения отражения электронов американские физики Девиссон и Джермер в 1927 году определили длину волны электрона, а наблюдения за прохождением электронов через тонкие металлические листки подтвердили наличие явления дифракции, подобно той, что наблюдается при прохождении света через узкие отверстия. В результате и был сделан вывод о том, что электроны проявляют себя не только как частицы, но и обладают волновыми свойствами.

Конечно, можно пожалеть, что И. Курчатову и К. Синельникову, да и более опытным ученым института, не пришла мысль о продолжении исследований. Но нельзя не заметить, что уже в первой своей работе Игорь Курчатов был близок к большому открытию. Он оправдывал надежды своих учителей.

Молодежный кружок, в который вошел Курчатов, естественно, занимали не только электроны и диэлектрики. Досуг он делил с товарищами, сердечные отношения с которыми сложились еще в юности. Он жил в квартире Синельниковых в маленькой комнате, в двух других - Кирилл и Марина, сестра Синельникова. В большой комнате стоял рояль, взятый напрокат. Вечерами здесь собирались гости. Играли на рояле и скрипке, пели. Кипели литературные споры о творчестве Маяковского, Есенина, Белого...

Эти шумные веселые вечера незаметно сблизили Игоря с Мариной. Она ему нравилась давно. Впервые он познакомился с ней в 1923 году в Симферополе. Игорь учился тогда на третьем курсе университета. Кирилл Синельников как-то взял у Игоря конспект. А забрать его Игорю пришлось у Марины. Их встреча была короткой, но у обоих осталась в памяти.

В феврале 1927 года Игорь и Марина объявили друзьям, что решили пожениться. Комнату сняли на улице Красных Зорь, ныне Кировском проспекте. Она была узкой и длинной. Окно упиралось в стену соседнего дома. Но им комната понравилась. Хозяйка дала стол. Постель соорудили из ящиков. Матрац набили стружками. Достали табуретки.

Новоселье и свадьбу отпраздновали шумно. Вместе с молодежью веселились А. Ф. Иоффе, приехавший из Баку С. Н. Усатый.

Ни в первой, ни во второй ленинградских работах Игорь не сделал научного открытия. А вот чисто человеческое открытие сделал. В то время лабораторию убирал Павел Кобеко. Игорь заметил, что он первым приходил и последним уходил из лаборатории, охотно возился с приборами. Разговорившись с ним, Курчатов узнал, что Павел - выпускник Высшей сельскохозяйственной школы, по специальности - химик. И вот при исследовании подвижности ионов в кристаллах каменной соли Курчатов и Синельников доверили Кобеко измерить характеристики образцов. Игорь и Павел крепко сдружились и выполнили вместе еще десять важных научных работ. Впоследствии Кобеко стал известным специалистом, членом-корреспондентом Академии наук СССР.

Успехам молодых ученых способствовала особая атмосфера, царившая в институте. Об этом тепло вспоминает академик А. П. Александров: "Необыкновенной популярностью пользовались институтские семинары. Здесь всегда были известные физики, и, конечно же, не обходилось без нас. Доклады касались новостей науки и самостоятельных исследований. Порядки были самыми демократичными: любой вопрос - любому докладчику. И мы задавали. Смело, не стесняясь. Никто не боялся показаться неграмотным. Иногда от большого ума и энтузиазма произносились настолько путаные речи, что понять их было просто невозможно. Тогда поднимался кто-либо из старших и переводил речь на "русский язык". В институт приятно было приходить: всякий рад помочь тебе, подсказать. Сам А. Ф. Иоффе регулярно просматривал специальные журналы и имел привычку надписывать отдельно статьи: "Курчатову", "Кобеко" и т. д. Значит, надо обязательно прочесть..."

Дела научные шли у Курчатова все успешнее. Семейная жизнь также складывалась счастливо. И тут судьба приготовила ему два испытания. В одну из холодных ленинградских весен Игорь Васильевич сильно простудился. Врачи долго не могли поставить диагноз, позже сошлись на крупозном воспалении легких. Игоря Васильевича в тяжелом состоянии увезли в больницу. Поправлялся Курчатов медленно. Бывало плохо с сердцем, обнаружились признаки туберкулеза.

После выздоровления началось испытание другого плана. При исследовании механизма пробоя диэлектриков Курчатов с товарищами получил удивительные результаты. Скажем об этом словами Игоря Васильевича: "В то время как до толщины в 0,01 мм прочность изолятора не меняется с толщиной и равна 500 тысяч вольт на сантиметр, при меньших толщинах она начинает расти и довольно быстро, так что для слоя 0,001 мм пробивной градиент (величина пробивного напряжения изоляторов, отнесенная к толщине в 1 см.- П. А.) возрастает до 10 миллионов вольт. Образец выдерживает напряжение в 1 - 1½ тысячи вольт...

Рост пробивной прочности не останавливается на значении в 10 миллионов вольт на сантиметр, а все время идет дальше по мере уменьшения толщины изолятора, достигая при толщине в ¹/₁₀₀₀₀ мм - 150 млн.".

Можно представить себе, какое возбуждение в институте вызвали необычные результаты. Игорь Васильевич так оценил их тогда: "Даже для физика сила, которая возникает в изоляторе при градиенте в 150 млн. вольт на сантиметр, лежит вне привычных представлений".

Научный руководитель академик А. Ф. Иоффе выдвинул интересное предположение: пробой изоляторов вызывается лавиной ионов. Курчатов образно описывал этот процесс так: "Накопившийся снег, нависнув над пропастью, долго лежит спокойно. Но достаточно лишь сорваться одному камню, обвалиться куску снега, как этот небольшой толчок увлечет за собой несколько новых комьев, каждый из которых в свою очередь создает новые, и буквально в несколько мгновений рушится масса снега. Лавина вырывает с корнем деревья, сносит избы, засыпает селения".

По мысли Иоффе, лавины ионов сокрушают электрическую прочность диэлектрика. Вероятность образования лавины, а значит, и пробоя снижается с уменьшением толщины слоя изолятора. Академик А. Ф. Иоффе немедленно связал свое теоретическое предположение с практикой. Он предложил вместо одного толстого слоя изолятора применять множество тонких. Считалось, что в них ионизация будет меньше. Особенно если перекрыть ионам путь из одного слоя в другой, сделав непроницаемые перегородки. Так родилась идея сверхпрочных тонкослойных изоляторов, которым предсказывали большое будущее в электротехнике. Новый тип диэлектрика привлек внимание специалистов не только в Советском Союзе, но и за рубежом.

Говорят, что, чем тоньше лед, тем больше людей стремится убедиться, выдержит ли он. Так было и с тонкослойной изоляцией. В лаборатории И. В. Курчатова многие опыты как будто подтверждали, что она способна выдержать во много раз большее напряжение, чем сплошная. Правда, оставались и некоторые сомнения. На них не обратили внимания, ведь результаты сразу легли в готовую схему теории Иоффе. Бывает так в науке, что даже неверный результат, совпадая с тем, что ждет ученый, успокаивает его, удерживает от дальнейшие поисков.

Позже выяснилось, что все было не так, и доказал это новый сотрудник физтеха А. П. Александров. Оказалось, при измерениях учитывались не все характеристики бравшейся в качестве изолятора слюды, в частности ее влажность. Это порождало ошибку, возраставшую с уменьшением толщины слоя. Отсюда и возникло представление о больших значениях электрической прочности, которых не было на самом деле.

Игорь Васильевич остро переживал неудачу. Он жаждал нового горячего дела, чтобы доказать себе и другим, что происшедшее - случайность.

И такое дело скоро нашел. Как-то он услышал разговор известного акустика Н. Н. Андреева и А. Ф. Иоффе о причудах поляризации кристаллов сегнетовой соли. Вопрос его заинтересовал, и он решил с Павлом Кобеко попробовать найти причины "странного" поведения этого диэлектрика в электрическом поле.

Первое знакомство с кристаллами сегнетовой соли состоялось в марте 1930 года. Друзья не торопились делать выводы из опытов. Они внимательно рассмотрели результаты исследований своих предшественников Поккельса, Кеди, Андерсона, Валашека. Некоторые цифры заставили их задуматься. Величина диэлектрической постоянной этой соли при нулевой температуре, по данным Валашека, составляла 1300. Тогда как для других твердых диэлектриков она не выходила из пределов от 2,5 до 15. Разница была разительной. Валашек пытался объяснить эту ненормальность высоковольтной поляризацией. Курчатов и Кобеко не приняли на веру этого объяснения. "Теоретические представления Валашека не являются ни убедительными, ни единственно возможными",- отметили они. Дальнейшие опыты заставили их вообще отказаться от предположения о высоковольтной поляризации и прийти к выводу о новой природе явления.

Прежде чем сделать выводы, они с максимальной точностью решили определить диэлектрическую постоянную сегнетовой соли. В проведенных до них опытах этот показатель менялся от образца к образцу. Дело в том, что кристаллы соли чувствительны к условиям хранения, требовали деликатного обращения (трескались даже от соприкосновения с рукой экспериментатора). Да и приготовить к измерениям достаточно большие и во всем

идентичные кристаллы было трудно. Помогла способность Курчатова увлекать своими идеями ученых других специальностей. Именно он привел в свою лабораторию известного советского ученого в области кристаллографии А. В. Шубникова. Его советы и прямое участие в работе дали возможность вырастить прекрасные сегнетовые образцы.

Было ясно также, что на результат может влиять выбор схемы и приборов. Игорь Васильевич предложил для измерений количества электричества вместо баллистического гальванометра, который до них применяли все исследователи, использовать электрометр. Это, по его мнению, даст возможность лучше уловить динамику процесса.

Сохранить "свежесть" кристалла помогала закрытая с концов стеклянная трубка, куда помещали образец. А как быть с электродами, через которые подводится ток?

- Сначала возьмем те же электроды, что и наши предшественники,- предложил Игорь Васильевич.- Потом будем устранять все, что может мешать стабильности измерений.

Так и поступили. Измерили несколько раз диэлектрическую постоянную. И всякий раз получали разные величины.

Игоря Васильевича такое начало не смутило. Ему даже понравилось, что тайна не сразу раскрывалась. Чем труднее задача, тем результат может быть весомее.

Лаборант подошел и передал, что Курчатова вызывает директор института. Курчатов, словно не расслышав, молча постоял минуту-другую, вздохнул (видимо, ему жаль было прерывать ход мысли) и, уходя, посоветовал Павлу Кобеко:

- Проверьте, может быть, электроды во всем виноваты...

В кабинете директора молодого ученого тепло приветствовал А. Ф. Иоффе.

- Наконец, дошла очередь до вас,- сказал он.- Двадцать человек мы уже пропустили через заграничные храмы науки. Есть вакансия на поездку в Англию, в Кембридж! Синельников вернулся и не один,- Абрам Федорович сделал многозначительную паузу,- с женой-англичанкой. Чтоб не обижать наших невест, мы теперь решили посылать только женатых,- с обычной своей располагающей улыбкой продолжал он,- решено начать с вас.

- Мне сейчас ехать некогда,- не поддаваясь веселому настроению академика, ответил Курчатов.

- Да что с вами, друг мой? - удивился Иоффе.

- Как-нибудь позже, а сейчас никак не могу, сами знаете, только-только прикоснулись к сегнетовым тайнам.

- Сегнетовые кристаллы от вас не уйдут, а поехать за границу, может, и не представится случай,- по инерции продолжал уговаривать директор, хотя и понимал, что отказ Курчатова окончательный.

...Так ни разу и не выезжал Игорь Васильевич за границу. Все ему некогда было.

Такова уж у него была натура: самым важным и значительным он считал то, чем занимался в данный момент. Остального как бы не существовало. Вот и теперь, вернувшись после разговора с Абрамом Федоровичем, Игорь Васильевич принялся выяснять мучивший его вопрос: что может вызывать расхождение результатов измерения, по сути дела, постоянной характеристики диэлектрика. После долгих раздумий и обсуждений "виновниками" признали не сами электроды, а воздушный зазор между ними и диэлектриком. Наличие зазора, по догадке Игоря Васильевича, "ведет прежде всего к кажущемуся уменьшению поляризуемости кристалла", так как на него приходится часть разности потенциалов. Возможно, он вносит и другие искажения. Как уничтожить воздушный зазор? Курчатов предложил подводить напряжение к кристаллу через насыщенные растворы сегнетовой соли.

Кобеко с волнением включил новую схему. Измерения с насыщенными растворами сегнетовой соли дали более ровные результаты. Но колебания величины все же продолжались. Тогда экспериментаторы предположили, что влияет потеря воды в ходе опыта. Именно этим они объяснили старение сегнетовой соли и изменение электрических свойств кристаллов. Пусть раствор, сегнетовой соли в схеме заменит раствор графита. Вода в нем сохранялась. И цель была достигнута: искажения в измерениях сошли на нет.

Позднее Курчатов подчеркивал: "Вопрос о правильной монтировке электродов и учете возможных искажений измерений с этой стороны представляет основной вопрос при изучении сегнетоэлектриков".

Отметим в этом высказывании ученого новое слово "сегнетоэлектрики". Этим именем И. В. Курчатов назвал все диэлектрики, сходные по своим свойствам с сегнетовой солью. У нее диэлектрическая постоянная по его измерениям достигала фантастической величины - 9300. До этого, как мы говорили, фигурировала более скромная цифра - 1300.

Но мало измерить диковинную физическую величину, надо объяснить, почему она именно такая. Чем вызваны особенности сегнетоэлектриков? Курчатов и Кобеко ставили опыт за опытом, искали, как образуется в кристаллах заряд. Игорь Васильевич предположил, что все дело в поведении молекул. А потом сделал окончательный вывод: "Сегнетоэлектрические свойства объясняются ориентацией молекул в электрическом поле".

Игорь Васильевич доказал, что для сегнетоэлектриков в отличие от других диэлектриков характерна самопроизвольная (спонтанная) поляризация: даже при отсутствии электрического поля молекулы представляют собой маленькие диполи, объединенные в целые области, напоминающие слои у фанеры. Причем направления поляризации этих областей таковы, что они друг друга компенсируют и кристалл в целом не обнаруживает своего электрического заряда. Но стоит внести его даже в слабое электрическое поле, как все области поляризации встанут в "один строй" и образуют мощный электрический момент всего кристалла.

Невольно напрашивалось сравнение с поведением железа. Вне магнитного поля оно не проявляет магнитных свойств. Миниатюрные магнитики, из которых состоит монолит железа, ориентированы по-разному и взаимно компенсируют друг друга. В магнитном же поле железо становится мощным магнитом.

И эта аналогия сегнетоэлектриков с железом и другими ферромагнетиками заинтересовала И. В. Курчатова. К своим опытам он привлек М. А. Еремеева и брата Бориса. К тому времени Борис окончил химическое отделение Таврического университета, переехал с родителями в Ленинград и был принят в Физико-технический институт. Он помогал старшему брату в его научных делах. И на этот раз они вместе проверяли поляризуемость изоморфной смеси сегнетовой соли при разных температурах. Начинали с нормальной комнатной. После подачи напряжения на электроды поляризация в смеси происходила быстро. Когда резко снизили температуру, картина изменилась. Приборы показывали, что по несомненному диэлектрику в течение нескольких часов идет ток!

Вот уж чего Игорь и Борис никак не ожидали! Было очень поздно, и они решили выяснение загадки отложить на утро. Братья разошлись по домам. Жили они в разных местах. Игорь Васильевич получил двухкомнатную квартиру в Лесном. Борис Васильевич занял с родителями его комнату на Кировском проспекте.

На следующий день Борис заболел и остался дома. Вечером к нему зашел Игорь, промокший под первым весенним дождем. Капли блестели в его волосах, по плащу струилась вода. Но на лице сияла улыбка, глаза светились торжеством. Поздоровавшись, младший брат спросил:

- Выяснили?

- Похоже на то,- весело ответил старший.- Вспомнили про точку Кюри у железа, когда его магнитные свойства пропадают. Есть она и у сегнетовой соли. Притом низкая. Вот почему спонтанная поляризация проявляет себя при сильном охлаждении. Загадочный ток - ток диэлектрического смещения.

Конечно, родители - Василий Алексеевич и Мария Васильевна - не все понимали в разговоре сыновей, но чувствовали: они сделали что-то важное и радовались их удаче.

Братья все отчетливее видели, что сегнетоэлектрики ведут себя в электрическом поле, как железо в магнитном. Когда намагничивается и размагничивается железо, в нем при нулевых значениях поля наблюдается остаточный магнетизм. Чтобы его уничтожить, нужно воздействовать полем противоположного направления. Если выполнить намагничивание и размагничивание в обоих направлениях и построить зависимость магнитной Индукции от напряженности поля, наблюдается известная петля гистерезиса. Тот же эффект и такие же петли дают и сегнетоэлектрики, но соответственно в электрическом поле.

Обсуждая с братом полученные результаты, Игорь Васильевич был доволен и весел в тот весенний вечер. Уходя домой, он сказал Борису:

- Кончай болеть, а то пропустишь главное.

В новых опытах братья Курчатовы точно определили верхнюю и нижнюю точки Кюри для сегнетовой соли. Верхняя соответствовала +22,5° С, а нижняя-15° С.

В них разрушались самопроизвольно поляризованные области. В верхней точке это происходило из-за роста интенсивности теплового движения. Ему уже не в силах были противостоять упорядоченные ряды диполей. И. В. Курчатов понял и процессы в нижней точке Кюри. При низкой температуре ослабевает связь между диполями, заставляющая их занимать согласованное друг с другом положение. Ослабление связи Игорь Васильевич объяснял падением концентрации "дипольного газа".

Обо всем этом Курчатов рассказал в институте на очередном заседании физического семинара. После нескольких замечаний участников семинара поднялся экспансивный Я. И. Френкель и сказал:

"Не могу согласиться с Курчатовым в объяснении уменьшения концентрации "дипольного газа". Он считает, что при понижении температуры диполи располагаются антипараллельными рядами. По-моему же, механизм здесь другой. Диполи при понижении температуры ассоциируют в астатические пары".

Он замолчал, выжидая реакции такого ярого любителя дискуссий, каким был Игорь Васильевич. Да и все присутствующие ждали обострения спора. Но этого не произошло. Курчатов внимательно выслушал другие выступления и в заключение удивительно миролюбиво сказал:

- Ассоциация того типа, о которой говорил Яков Ильич, приводит, очевидно, к тем же результатам, но до тех пор, пока не проведен теоретический расчет, в сущности, трудно отдать предпочтение той или иной точке зрения. Я, однако, должен признать, что предположение Якова Ильича, как более общее и имеющее определенные аналогии в других случаях, является более приемлемым, чем мое.

Ответ И. В. Курчатова - подтверждение того, что темперамент ученого все более подчинялся железной логике. Из любых самых резких замечаний он старался извлекать полезный смысл. По воспоминаниям академика И. К. Кикоина, после его резких нападок в печати на учебное пособие, составленное группой ученых, среди которых был и Игорь Васильевич, лишь он один пришел к рецензенту и сказал: "Хорошо, что ты меня поругал". Остальные его соавторы обиделись.

О доброжелательном отношении Курчатова к критике говорят и пометки на рукописи, подготовленной под его руководством и прошедшей рецензирование. "Рецензент путает,- писал Игорь Васильевич,- но в работе надо сделать несколько изменений". И дальше: "Тут какое-то недоразумение со стороны рецензента. Может быть, и следует дать несколько пояснений".

В горячих спорах и все новых экспериментах полнее выявлялись особенности самопроизвольной поляризации сегнетовой соли. В толстых кристаллах она сильнее. При высоком их качестве и хороших контактах величина диэлектрической постоянной в малых полях доходит до гигантского значения - 190 тысяч единиц!

Рукой Курчатова уже нанесены на график петли гистерезиса, уточнена их зависимость от состава кристаллов и температуры. Обнаружив различие в величинах диэлектрической постоянной, измеряемых при разных направлениях электрического поля, Игорь Васильевич объяснил их остаточными механическими напряжениями. Они вызывают и появление зарядов при изменении температуры. С приближением температуры кристаллов к верхней или нижней точке Кюри, по мысли И. В. Курчатова, изменяется распределение диполей, вызываемое механическими напряжениями. На электродах возникают соответствующие заряды.

Игорь Васильевич выяснил, что у сегнетоэлектрика не только механическими воздействиями можно вызвать электрические заряды, но и, наоборот, электрическое воздействие приводит к механическим колебаниям кристалла. Так проявлялся пьезоэффект в сегнето-электриках.

Исследовал И. В. Курчатов и электрооптические свойства кристаллов. Были измерены показатель преломления, механические константы, коэффициент расширения, плотность при разных температурах, рассеяние рентгеновских лучей.

Всем экспериментальным данным Игорь Васильевич дал физическое объяснение, обосновал математическими расчетами и графиками, что и позволяет говорить о создании им новой области науки - учения о сегнетоэлектричестве.

Уезжая из Баку, он в шутку обещал своим друзьям, будущим инженерам, открыть то, что им поможет в их деятельности. Действительно, сегнетоэлектрики многое дали новой технике. С их помощью можно, например, умножать частоту тока. Профессор В. П. Вологдин предложил схему, в которой частота тока увеличилась в 37 раз.

Сегнетоэлектрики оказались очень ценными для совершенствования микрофонов и громкоговорителей. Тогда пьезоэлектрические динамики только начинали создавать и испытывать, а ныне они есть в каждой радиофицированной городской квартире и сельском доме.

Курчатов радовался и тому, что сегнетоэлектрик нашел применение в осциллографе. Это позволило построить пьезоэлектрический осциллограф, который при разности потенциалов в десять вольт имел шкалу отклонения в 100 сантиметров.

Игорь Васильевич стремился теоретически обосновать пути поисков новых сегнетоэлектриков. Для этого он настоятельно призывал заняться вопросами строения вещества и выражал уверенность, что будут найдены новые сегнетоэлектрики.

Его предвидение подтвердилось. Через десять лет в СССР был открыт новый сегнетоэлектрик - титанат бария. Б. М. Вул всесторонне исследовал его свойства, что способствовало быстрому внедрению в практику нового материала. Потом были открыты титанат свинца и другие сегнетоэлектрики.

О высоком научном уровне исследований по сегнетоэлектричеству, выполненных И. В. Курчатовым, говорил академик А. Ф. Иоффе: "Об исследованиях Курчатова мне пришлось докладывать на международном электротехническом конгрессе в Париже и в лаборатории Резерфорда в Кембридже. Опыты были произведены исключительно четко, а система кривых, изображавших зависимости эффекта от силы поля, от температуры, с такой убедительностью демонстрировали открытие, что к ним почти не требовалось пояснений. Мой доклад мог быть прочитан на интернациональном языке диаграмм".

Вспоминая историю исследований диэлектриков, А. Ф. Иоффе высказал такое мнение: "...самый выдающийся результат в учении о диэлектриках - это сегнетоэлектрики Курчатова и Кобеко". Не случайно монография И. В. Курчатова "Сегнетоэлектрики", изданная в 1933 году, была переведена на французский язык.

Неоценимое значение для науки и нашей страны приобрели исследования атомного ядра, начатые И. В. Курчатовым в период увлечения сегнетоэлектриками.

К рубежу сороковых годов значение и актуальность этих исследований выявились с особой силой.