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| 中外科学家发明家丛书：卡皮察 （十三） | 发布于:2015/03/14 | |
| 五、家庭实验室 然而命运却突如其来地发生了急剧的转折。有些人不赞同研究所的课 题，并到处告状。过了一些时候，一个专门找碴子寻缺点的委员会在研究所 开始活动了。缺点被找到了，涡轮冷气发动机的方法被取消了。活塞冷却机 被认为比涡轮机更好，更有利。工作作风被认为是恶劣的。卡皮察不得不离 开研究所。 卡皮察的别墅位于离莫斯科不远的尼科林山上。现在他几乎所有时间都 在别墅里度过，但仍继续紧张地工作。 40年代末，卡皮察在自己的别墅里办起了家庭实验室。一切都亲自动手 ——他既是金属车工，又是铣工、细木工和电工。他继续研究无论在理论上， 还是实验上都使他深感兴趣的问题。他研究了大功率电子学。发表了一系列 有关这个问题的文章之后，在1962年，又发表了意义重大的《大功率电子学》 一书，引起苏联及其他一些国家科学家的重视。但是在家庭实验室中，从事 低温领域的研究是不可能了。 他开始研究球形闪电现象。在青少年时代，卡皮察不止一次听到过球形 闪电的故事。在古代和中世纪，球形闪电被认为是对人们罪恶的一种惩罚。 见过球形闪电的人绘声绘色地描述闪电过后顿成废墟的可怖景象。即使在现 代，当大气中的放电现象已经得到相当深入研究的时候，人们对球形闪电的 兴趣并未减弱。人们着手创立一个确实可信的球形闪电理论。 卡皮察对球形闪电的性质提出了一种新解释。根据能量守恒定律，他认 为，在球形闪电闪光时，能量不断输入。这种能量的来源在球形闪电之外， 球形闪电起着一个空腔谐振器的作用，强烈地吸收无线电辐射。球形闪电在 云层或接近地面的静电场中的强大振荡过程中开始出现。发生球形闪电的罕 见性表明，并非所有大气放电都伴随有能产生球形闪电的振荡过程。卡皮察 认为，球形闪电在大气层中运动的特性，能够经过烟道、缝隙进入建筑物， 有时沿电线突然在电报机或电话中出现，这一切是球形闪电无线电波理论正 确性的重要证明。球形闪电甚至在喷气式飞机的密封舱中也曾出现过。 卡皮察在他称之为大功率电子学领域内已经进行了多次试验后，提出了 球形闪电无线电波性质的理论。他利用尼山磁控管——一种强微波振荡源来 进行这些试验。在成功地进行了第一批实验之后，卡皮察决定利用它来研究 热核过程。 卡皮察确信，“大规模的动力工程中使用高频电子技术，这在现代电工 技术的发展中是大有希望的方向之一。”把巨大的电磁能集中到一些小容积 中，正可以达到改造高频能量的种类，这是加速基本粒子或加热和约束等离 子体所必需的。 卡皮察认为，电流沿波导管在埋在地下的管子里传输，而不沿电线传输， 这是使用大功率电子技术最重要的例子之一。电能沿波导管传输，就使复杂 的、昂贵的高压线路成为不必要了，同时高压线路的绝缘问题也将失去意义。 正是在使用尼山磁控管进行实验时，卡皮察观察到高温等离子体的形成 现象，这形成利用这种高频仪器作为将来建立热核反应堆基础的想法。在热 核聚变的研究上，卡皮察以大功率电子技术为起点，开始了多年的探索。 在家庭实验室，卡皮察还对解决数学和力学方面的一些迫切问题做了很 多工作。 |
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