Чернов - Лев Иванович Гумилевский
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Бутлеров прочел свою первую лекцию в Петербургском университете 23 января 1869 года. А 6 марта того же года состоявшее при университете Русское химическое общество слушало сообщение Менделеева о «соотношении свойств с атомным весом элементов». Сообщение было напечатано в первом томе журнала общества. Но еще до выхода его, перед историческим заседанием общества, многие ученые, в том числе и Чернов, получили непосредственно от самого Дмитрия Ивановича напечатанные в типографии листки с изображением найденной им периодической связи между атомным весом элементов и их свойствами.
Никаких объяснений автор не делал. Он считал, что заголовок «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» все объясняет. Такая наглядная таблица периодической системы уже в первоначальном виде представляла одно пз величайших обобщений научной мысли.
Учение Менделеева об устройстве атома и учение Бутлерова об устройстве молекулы положили начало нашим современным понятиям о веществе.
Подобно большинству крупнейших ученых своего времени, Чернов уделял много внимания общим вопросам мироздания, в частности аналогии между живой и мертвой природой.
Большая часть этих мыслей Чернова до сих пор остается неопубликованной. Мы можем засвидетельствовать только, что мир молекул владел автором всецело. Загадочное «невозможное» влечет к себе его ум, и погруженным в этот таинственный мир он остается до последнего дыхания.
Некоторые проблемы будут до конца жизни мучить великого русского инженера. К таким проблемам относится проблема закалки стали. Хотя знаменитой черновской «точкой b» проблема практически была вполне разрешена, Дмитрия Константиновича не оставляло мучительное желание проникнуть в самую сущность процесса, внутрь металла при закалке.
В последнем задуманном и неоконченном труде своем «Афоризмы из области металлургии» он писал:
«Закалка стали для сколько-нибудь ясного ее понимания требует установления основных понятий о силах, действующих в природе, и о формах проявления их в том или другом виде превращений мировой энергии».
Он очень хотел, чтобы его ученики и последователи продолжили поиски в заданном им направлении. Теорию закалки, или вообще теорию тепловой обработки стали, он видел согласованной с основными понятиями о сущности и виде проявления и превращения вездесущей мировой энергии.
Чтобы проникнуть в физическую сущность процесса, происходящего в остывающем и отвердевающем металле, Дмитрий Константинович много лет подряд изучал кристаллизацию различных веществ. В архиве его нашлись фотографические снимки с самых причудливых и фантастических оконных узоров льда. На одном из снимков дата — 1915 год. В возрасте семидесяти шести лет Чернов все еще пополнял свою коллекцию кристаллов фотографиями ледяных узоров на стекле.
Он выращивал большие кристаллы поваренной соли и квасцов. Рассматривая замерзание воды как процесс кристаллизации, он заставлял воду замерзать при самых разнообразных условиях. Ему случалось в яркий зимний день, каких немного в Петербурге, встречать на Неве возчиков, грузивших на розвальни квадратные ледяные глыбы. Тогда он спускался к проруби и часами простаивал около льда, стараясь проникнуть в тайны строения какой-нибудь глыбы, на зеленоватой поверхности которой быстро, почти на ходу, замерзала струя воды.
Схему затвердевания стали подсказала Чернову хорошо изученная им кристаллизация раствора квасцов при замерзании. Первое положение, которое высказал Чернов в результате своих наблюдений, сводится к тому, что сталь затвердевает не аморфно, не воскообразно, а кристаллически.
О том, какое значение может иметь понимание процесса кристаллизации стали в практических делах, Чернов указал уже в первом своем докладе.
— Если расплавленную в тигле сталь, — говорил он, — вы будете при охлаждении постоянно приводить в сильное сотрясение, достаточное для того, чтобы все частицы ее приходили в движение, тогда охлажденный слиток будет иметь чрезвычайно мелкие кристаллы; если же эту сталь оставить без всякого сотрясения и дать массе спокойно и медленно охлаждаться, тогда у вас эта же самая сталь получится в крупных, хорошо развитых кристаллах. Вид таких кристаллов и способность вообще кристаллизоваться при этих условиях зависят от чистоты стали.
Основываясь на наблюдении, что сталь, застывая, образует сложную систему кристаллов, Чернов первым в мире начал изучать стальные слитки как результат кристаллизации расплавленного, жидкого металла.
В своем докладе «Исследования, относящиеся до структуры литых стальных болванок», сделанном 2 декабря 1878 года членам Русского технического общества, Чернов совершенно уверенно и определенно указал, что кристаллы стали — результат совместной кристаллизации железа и углерода. При таком процессе образуются кристаллы переменного состава. Они представляют, как теперь говорят, «твердые растворы углерода в железе». Он только не употребил выражения «твердые растворы». Оно появилось в науке позднее.
Современное представление о природе и структуре стальных слитков было в главных чертах совершенно правильно установлено исследованиями Чернова.
— Я помню время, — говорил один из учеников Дмитрия Константиновича, — когда взгляды Чернова на аморфную сталь вызывали у многих, особенно представителей «современных» научных течений, не только недоверие, но прямо недоумение. Но Дмитрий Константинович дожил до того дня, когда не только сущность его взглядов стала разделяться многими учеными за границей, но когда и самое название «аморфный металл» стало становиться все более и более модным. Правда, на это потребовалось около пятидесяти лет.
Доклады, сообщения, лекции Чернова о кристаллизации дышали необычайной убедительностью. Ученый, глубоко заглянувший в тайны природы, давал чисто художественную картину кристаллизации. Многие ученики и последователи его прямо влюблялись в кристаллизацию, старались найти и везде находили ее примеры.
Один из учеников Чернова, подполковник Берсенев, посланный в Англию приемщиком на один большой завод, нашел на шихтовом дворе великолепный стальной кристалл из усадочной пустоты стотонного слитка. Иногда случается, что в усадочной пустоте начинает расти отдельный кристалл. Такой кристалл, не встречая препятствий для своего роста со стороны других кристаллов, достигает больших размеров, причем форма его не искажается. На заводе кристаллом никто не интересовался, и его охотно подарили Берсеневу, а он отвез его своему учителю.
Изученный Дмитрием Константиновичем этот знаменитый «Кристалл Чернова» попал на страницы всех учебников по сталелитейному делу. Мерцающий мрачным светом, с причудливыми изломами, он весит три с половиной килограмма.
Указав на сложность процесса кристаллизации, Чернов разобрался в недостатках стальных отливок, систематизировал их, выяснил причины их возникновения, а затем указал и способы их устранения.
Сопоставляя процессы охлаждения и затвердевания металлических сплавов с процессами затвердевания растворов поваренной соли и квасцов и обобщая наблюдения, Чернов предположил, что из жидкой смеси двух или нескольких веществ, входящих в сплав, выделяются сперва кристаллы одного
