Заканчивалась работа О. И. Лейпунского таким заключением.
«1. Ввиду того, что графит представляет собой кинетически более выгодный путь кристаллизации углерода, чем алмаз, единственным надежным путем изготовления алмаза является кристаллизация или рост уже имеющихся кристалликов в области термодинамической устойчивости (при высоких давлениях) при температуре, когда возможна рекристаллизация графита.
Для этого необходимо усовершенствование техники получения высоких давлений и подбор среды для кристаллизации.
2. В области, где алмаз менее устойчив, чем графит, возможными путями являются:
а) наращивание алмаза из раствора, содержащего углерод;
б) закалка расплавленного угля (также при высоком давлении);
в) спекание алмазной пудры».
Вряд ли теперь, спустя тридцать шесть лет после выхода научного журнала со статьей об этом сугубо теоретическом исследовании («Успехи химии», 1939, № 10), можно со всей достоверностью доказать, кто ее читал, а кто, может быть, и не читал. Так что вернемся к твердо установленным фактам, относящимся к нашему предмету.
Всего через несколько месяцев после выхода в свет статьи Овсея Ильича Лейпунского «Об искусственных алмазах» фирмы «Карборундум», «Нортон» и «Дженерал электрик» заключили пятилетнее соглашение с профессором Перси Уильямом Бриджменом. Фирмы предоставляли средства. Профессор Бриджмен брался за разработку аппаратуры для синтеза алмазов.
Уже под давлением в десять е небольшим тысяч атмосфер многие вещества вели себя необычно. Еще более необычных и многообразных превращений ждали исследователи от давлений, превышающих нормальные не в десятки, а в сотни тысяч раз. Но до начала 30-х годов этого просто не могло быть, независимо от желаний, устремлений, изобретательности или таланта. Техника не может перепрыгивать через свои возможности, и в нашем случае суть состояла в том, что до 30-х годов просто не существовало еще материала, необходимого для устройства аппаратов сверхвысокого давления.
Об этом материале, изобретенном, кстати, совсем для других целей, не раз еще пойдет речь дальше. Сделаем поэтому небольшую паузу и проследим мысленно как бы главную линию создания материалов для машинной индустрии — станового хребта нашей цивилизации.
Если не останавливаться на механизмах, изготовленных в основном из дерева (а таких было немало, и сослужили они человечеству довольно долгую и верную службу), то можно сказать, что сначала машины делали в основном из чугуна. До нашего времени дошло слово «чугунка» — так называли в России железную дорогу.
Затем в ход пошли конструкционные углеродистые стали.
Для обработки этих сталей понадобились, естественно, инструменты из материала более твердого, чем тот, что следовало обработать. Тогда появились легированные быстрорежущие стали — с добавлением к железу вольфрама и кобальта. Вольфрам и кобальт, образуя с железом двойные карбиды, упрочняли сталь, увеличивали ее стойкость к нагреву — не давали резцам «садиться» при работе.
Инструменты из быстрорежущей стали тоже надо было обрабатывать… Чем-то, естественно, более твердым, чем быстрорежущая сталь.
Тогда в ответ на эту настоятельную потребность техники появился принципиально новый материал — твердые сплавы. И новая отрасль техники — порошковая металлургия, спекающая из металлических порошков эти новые материалы. Несколько забегая вперед, можно утверждать, что только после повсеместного распространения твердых сплавов могла возникнуть истинная (техническая, производственная, экономическая) необходимость в еще более твердом материале. И что таковым мог быть — в пределах известного науке и технике — только алмаз.
Но здесь нам важнее другая, названная выше сторона дела: техническая возможность изобрести аппарат для синтеза алмаза появилась только после создания твердых сплавов. (Один из примеров диалектики науки и техники, как, впрочем, и более широкого круга вещей и явлений: предыдущее нуждается в последующем, как и последующее в предыдущем, — одно без другого либо невозможно, либо бессмысленно.)
Твердые сплавы, способные выдержать температуру в несколько тысяч градусов, появились почти одновременно в Европе и в Америке. Они были спечены из карбидов вольфрама и кобальта. В Америке сплав назвали карболоем, в Европе — видием, от немецкого wie Diamant («как алмаз»). Так что и названием своим новый материал сразу же оказался как бы привязан к алмазу.
Бриджмен и его сотрудники конструировали все новые камеры и устройства, передающие давление исследуемому веществу. Дело двигалось медленно: карболой непривычен, свойства его еще плохо изучены. Но так или иначе, а к концу 30-х годов в распоряжении Бриджмена был уже аппарат, в котором давление удавалось поднимать до 130 000 атм при 1000° тепла. Подопытное вещество сжималось в нем с четырех сторон тетраэдральными наковальнями из карболоя. В этом аппарате группе Бриджмена удалось синтезировать минерал гранат, в том числе ярко-красный гранат — пироп, естественный спутник природных алмазов в кимберлитовых трубках…
Глава VI
ШВЕДСКИЙ СИНТЕЗ
Много было в неспокойном мире конца 30-х и начала 40-х годов иных дел и забот. Уже маршировали по бетонным дорогам третьей империи полки фашистского вермахта, уже была «присоединена» Австрия, захвачена Чехословакия. И в наступающей грозной кутерьме была, наверное,, не на самом виду научная истина, отысканная Лейпунским. Многим, наверное, было не до того, что рецепт алмаза в общем-то выписан, что остается техника: давление, температура… Остается делать алмазы.
Но так, чтобы вообще забыли об алмазах «из печки», тоже не могло быть.
Вторая мировая война началась — и все, что не имело прямого отношения к военным нуждам, отошло на второй план. Прекратились работы с высоким давлением в Институте химической физики, и сам институт был эвакуирован из осажденного фашистами Ленинграда в тыловую Казань. Заглохли работы по алмазной проблеме и в Америке, в лаборатории Бриджмена.
И тем не менее нельзя сказать, чтобы мир совсем забыл об искусственных алмазах.
Над Германией 1943 г. все неотступнее вставал призрак неминуемого краха фашистского рейха. И сказать, что немецкая наука была в те времена военизирована — все равно, что ничего не сказать. Лаборантов гнали на фронт по тотальной мобилизации. Приват-доцентов тоже отправляли на фронт. Бывало, отправляли и профессоров. И уж прежде всего прикрывали подряд все исследования, не сулившие немедленного — не через пять лет, не через три года, а только немедленного, только завтра! — шанса продлить войну. Даже на урановый проект — и то не давали денег…
И вот в том самом 1943 г. в Берлине трое исследователей — Гунтер, Гезелле и Ребентиш — получили разрешение провести эксперименты, задача которых могла бы показаться, по меньшей мере, сомнительной: синтезировать алмаз. Много позже весьма компетентные физики назвали эту попытку серьезной. То, что она не удалась и алмазные богатства в кладовые рейха не лосыпались, — уже иное дело. Интересен сам факт: разрешение вести весьма дорогостоящую работу…
Тот же 1943 г. Другая воюющая сторона, другая страна и другая столица — Лондон. Еще не до конца ушедший страх перед возможным вторжением гитлеровцев. Продовольственные карточки, строжайшее затемнение, зенитки на крышах, ночные налеты фашистской авиации. Ученые занимаются в основном делами, имеющими более или менее прямое отношение к происходящему.
В Британском музее естественной истории в Лондоне хранятся 12 невзрачных кристалликов размером в десятые доли миллиметра (самый большой — 0,1X0,2X0,4 мм). Это — своеобразная реликвия. Это — памятник научной ошибке, не мистификации, но добросовестной ошибке, — алмазы Хэннея, упомянутого в третьей главе этой книги.
Еще в 1880 г. до Муассана ц Хрущева англичанин Хэнней, как немногие до него и многие после него, пьь тался изготовить искусственный алмаз; в заваренных наглухо стальных трубах он прокаливал костяное масло, или парафин, или, может бытщ еще что-то — словом, углеводороды. К ним добавлялась затравка — соли лития и натрия, а также, в некоторых опытах, мелкие алмазы (тоже для затравки). Стальные трубы были наглухо заварены с обеих сторон на кузнечной наковальне (других способов сварки в то время не было), и Хэнней калил их докрасна целый день.
