Структура кристалла.

Колебания решётки.

Термодинамика.

Статистическое описание.

Электронные состояния.

Математический аппарат.

От некоторых прямоугольников уходило ещё по три-четыре линии, потом ещё. Я прокрутил схему ниже. Она тянулась дальше — ещё на несколько экранов.

— Это обязательные разделы?

— Нет. Показаны зависимости для полного курса. Для выбранного тобой фрагмента часть узлов можно проходить на прикладном уровне.

— Какие?

Часть прямоугольников потускнела. Оставшихся всё равно было много.

До этого незнание казалось отдельными дырками: вот термин, которого я не понимаю, вот формула, которую забыл. Теперь передо мной впервые лежал сам размер одной такой дырки — с ветвями, уходившими в области, о существовании которых я ещё вчера не думал. Это раздражало куда сильнее.

Я взял лист и карандаш.

Лист кончился в тот же вечер, второй — на следующий день. К концу недели Иса запретила раскладывать записи на полу возле двери после того, как сама наступила на страницу с кристаллическими решётками и чуть не уехала на ней в коридор. Пришлось перенести всё на стеновой экран.

Схему Весты я не копировал: она показывала учебную программу, а мне нужна была своя. Начал с того, что уже умел — теплопередачи, теплообменников, гидравлики, базовой механики и институтской математики, в которой после стольких лет без практики обнаружилось больше дыр, чем хотелось признавать.

Возле каждого раздела сначала хотелось написать «знаю» или «не знаю», но такое деление быстро перестало работать. Формулу можно помнить и не понимать, откуда она взялась; вывод — понимать, но не уметь применить; зависимость — использовать десять лет и ни разу не спросить, где она перестаёт работать.

Поэтому пометки получились другие:

могу вывести;

могу применить;

узнаю;

слышал слово.

Последняя категория разрослась первой.

Веста мою схему не комментировала. Если просил материал — давала материал. Если вопрос был слишком широким, отвечала на ту часть, которую можно было определить, или сообщала, чего не хватает в формулировке.

Люди делали иначе.

Сена однажды остановилась возле моей схемы в центре. До этого она проверяла работу другого ребёнка и всё ещё держала его стилус. Пока я пытался объяснить, зачем полез к серой пластине через столько промежуточных разделов, она ткнула стилусом в несколько соседних узлов.

— Этот проходил?

— Да.

— Этот?

— Частично.

Она сместила стилус выше, туда, где от моей линии отходили ещё три ветки.

— А сюда уже зачем залез?

— Мне нужно понять, что там.

Сена посмотрела на стену, потом через плечо — ребёнок за соседним столом уже поднял руку.

— Смотреть можно сколько хочешь. Но ты сейчас на каждом незнакомом слове уходишь вниз за основанием. Там находишь ещё три слова и уходишь ещё глубже. Если так продолжать, через месяц карта станет огромной, а пройти ты успеешь мало. Иногда достаточно пометить, чего именно не понимаешь, принять промежуточный результат как рабочий и идти дальше. Вернёшься к основанию, когда без него действительно упрёшься.

— То есть просто пропускать?

— Нет. Не делать вид, что понял. Это другое.

Она вернула стилус ребёнку за соседним столом и ушла разбираться с его задачей. Ответ мне всё равно не понравился, но через пару недель на карте уже появилось несколько ветвей, которые я впервые оставил помеченными и не стал разбирать немедленно.

Сначала пришлось разбираться с математикой. На Земле я неплохо считал; для работы этого хватало с запасом. Дифференциальные уравнения, численные методы, матрицы — ничего мистического. Проблема была не в полном забвении, а в том, что память сохранила всё кусками.

Как пользоваться — помнил. Почему некоторые операции допустимы — уже хуже. Доказательства, которые когда-то сдавал преподавателю и тут же с облегчением выбросил из головы, исчезли почти целиком. Местная запись вдобавок отличалась от земной.

Первые дни знакомая вещь регулярно узнавалась через несколько строк после того, как я уже решил, что встретил что-то новое. Сначала это бесило, потом стало смешно, потом снова начало бесить. Отдельный экран с соответствиями обозначений прожил около месяца и почти перестал быть нужен.

За математикой пошла структура вещества, и там оказалось хуже. С устройством атома я был знаком, с кристаллической решёткой тоже. Про дефекты, дислокации, зерно, примеси и анизотропию слышал и кое с чем сталкивался на производстве. Но между «знаю, что в металле есть зерно» и «могу объяснить, как микроскопическая структура меняет перенос энергии» лежал целый пласт физики, который Артём когда-то благополучно оставил материаловедам.

Теперь оставлять было некому, поэтому я читал. Иногда за вечер проходил целый блок; иногда час сидел над двумя страницами и в конце понимал только то, что в начале понял их неправильно. Несколько раз бросал всё и уходил к Тофу.

Однажды Нел пришла сама. Увидела стену в моей комнате и минуту молча читала подписи.

— Ты это всё учишь?

— Не всё сразу.

— А зачем столько написал?

— Чтобы видеть.

Она ещё раз посмотрела на схему, потом опустила взгляд на полку под экраном.

— Я бы убрала.

— Что?

— Это. Мешает.

Она показывала не на карту, а на стопку листов и коробку карандашей, занявшие полку, куда собиралась поставить кружку. Пришлось освободить место. На схему Нел больше не смотрела.

Перелом случился из-за теплопроводности — самого знакомого слова на всей стене.

В тот день я разбирал простую модель переноса тепла в неметаллическом кристалле. Не серую пластину и даже не материал Федерации — обычный учебный пример, построенный на физике, которую человечество знало ещё до моего рождения на Земле.

На заводе коэффициент теплопроводности был числом. Здесь это число вдруг разобрали на части: способность решётки запасать энергию, скорость распространения возбуждений и эффективную длину свободного пробега до рассеяния. Последний кусок я перечитал трижды.

— Веста, покажи зависимость ещё раз.

На экране вернулась короткая формула кинетического приближения. Я переводил её обратно в привычный язык: если сокращается свободный пробег, падает теплопроводность. Ладно. А что сокращает пробег? Дефекты, границы, другие колебания, примеси.

Прокрутил страницу ниже. Там было ещё одно: различие масс атомов одного элемента.

Химически атомы оставались тем же элементом, электронная структура почти не менялась, а масса ядра была другой. Этого хватало, чтобы колебания решётки рассеивались иначе.

— Подожди.

Веста замолчала. Я вернулся выше, потом ещё выше.

Изотопный состав раньше существовал у меня в голове в основном рядом с ядерной физикой, радиацией и вещами, к теплообменникам отношения почти не имевшими. Теперь имел.

В упрощённой картинке всё складывалось просто: если в одинаковой решётке атомы одного элемента различаются массой, эта неоднородность сильнее рассеивает колебания. При прочих равных свободный пробег становится короче, а теплопроводность — ниже.

Я открыл данные к учебному примеру. Два образца одного кристалла, одинаковая геометрия и одинаковая химическая чистота в обычном смысле. В первом разброс масс из-за смеси изотопов был меньше, во втором — больше. Второй проводил тепло хуже, и разница явно не укладывалась в погрешность.

Таблицу закрыл.

— Веста, не показывай результат для третьего образца.

— Данные скрыты.

— Оставь состав и температуру.

На экране осталось условие. По степени изотопной неоднородности третий образец находился между первыми двумя; температура была той же.

Если моя картинка верна хотя бы в первом приближении, его теплопроводность тоже должна была оказаться между ними. Точной цифры я получить не мог — не хватало параметров и полноценной модели рассеяния, — но направление изменения предсказать мог.