Валерий Чолаков
Нобеловите награди (29) (Учени и открития (1901–1982))

„Наковалните“ на Бриджман

Характерно за физиците е, че водени от своето любопитство, те подлагат веществото на свръхсилни въздействия, за да видят какво ще стане с него. Свръхвисоките температури — това е физиката на плазмата. Свръхниските температури са царството на свръхпроводимостта и квантовите течности. Съществува и физика на свръхвисоките налягания. Неин пионер е професорът от Харвардския университет Пърси Уилиамс Бриджман. Преди него бяха известни налягания до 3000 атмосфери. Той увеличи тази цифра до 500 000 атмосфери, а днес неговите последователи вече достигат 6 млн. атмосфери, или, както се казва по-накратко, 6 мегабара.

В тази област на науката всичко е въпрос на техника. С обикновена бутална преса се получава налягане най-много до 50 000 атмосфери. След това и най-здравите бутала и цилиндри се разрушават. Принципно ново явление бяха „наковалните“ на Бриджман, при които налягането се създава в тънък слой вещество между конични бутала. Ако буталата се изработят от прозрачен материал, например диамант, може директно да се наблюдава какво става с веществото при свръхвисоко налягане.

След определен предел нарастващото налягане започва да изменя подреждането на атомите и молекулите. Получават се различни модификации на веществото, които физиците накратко наричат фази. Понякога, след бързо охлаждане или снемане на налягането, фаза, която е получена при доста специални условия, остава стабилна. Като пример може да се даде закалената стомана, която се получава при бързо охлаждане, или диамантът, който се образува от графит при 100 000 атмосфери налягане и температура от 2000 градуса, но остава напълно стабилен и при нормални условия.

Със своята апаратура Бриджман получи 6 разновидности на леда. При екстремалните условия, създавани от неговите „наковални“, той проведе изследвания върху електрическите свойства на металите, вискозитета на различни течности, способността на веществата да се свиват, фазовите преходи и разрушението на материалите.

Когато човек е единствен по рода си, той лесно привлича вниманието и затова накрая Пърси Бриджман стана Нобелов лауреат по физика през 1946 г. за създаването на апарат за достигане на изключително високи налягания и за открития в тази област.

Това ново направление във физиката се оказа доста важно за практиката. Още в 1955 г. бяха създадени първите изкуствени диаманти и днес съществува цяла промишленост за тяхното производство, която е особено добре развита в Съветския съюз. Сега на дневен ред е получаването на метален водород и други такива екзотични материали. Техниката за свръхвисоко налягане дава възможност да се моделират различни процеси, за които се предполага, че се извършват в недрата на планетите. Едва ли някога учените ще стигнат центъра на Земята, както фантазираше Жюл Верн, но наковалните на Бриджман поне ще им дадат представа какво става там.