136

в меру коэффициента ! При таком коэффициенте диффузии вряд ли следует говорить «происходила бы». Не происходила бы!

Итак, опыты по диффузии примесонов Не3 и Не4 убедительно свидетельствуют о том, что квантовая диффузия — процесс реальный; представлениями о классической диффузии примесей никак нельзя обусловить ни факта существования «плато», ни сильную зависимость D от С. Изучая диффузию Не3 в Не4, экспериментаторы обратили внимание на то, что при всех концентрациях Не3 в интервале температур от 1,3 до 1 К явно наблюдается возрастание коэффициента диффузии с понижением температуры.

Качественно результат понятен: в этом температурном интервале примесоны Не3 рассеиваются главным образомна фононах в решетке Не4. С понижением температуры фононы «вымерзают» и величина времени между двумя столкновениями примесон — фонов уменьшается до значения времени между двумя столкновениями типа примесон — примесон. А это время уже от температуры практически не зависит. Если такое объяснение состоятельно, то температурная зависимость D в интервале температур от 1,3 до 1° К должна подчиняться закону , где, согласно теории,. Из описанных опытов следует, что . Температурный интервал узкий, поэтому точность определения невелика. Но всетаки п близко к девятке, а главное — коэффициент диффузии растет с уменьшением температуры. Явно не классическая диффузия!

Изучение квантовой диффузии только начато и теоретиками, и экспериментаторами. Можно не сомневаться в том, что ближайшие годы принесут очень много нового и области квантовой диффузии, в том, что она окажется интересной не только для физиков, ищущих истину, но и для инженеров, которые найдут ей практические применения. В физике, кажется, еще не было таких правильных идей, которые не сослужили бы людям практическую службу. Не прямо — так косвенно!

О ЧЕМ НЕ РАССКАЗАНО В КНИГЕ

Очерк под таким названием заключал и первое издание этой книги. Ссылаясь на то, что в начале книги читатель был предупрежден, что рассказ о диффузии в кристаллах не будет исчерпывающим, я счел себя обязанным перечислить в том заключении — пусть бегло, пусть неполно — диффузионные явления, которые остались за пределами книги. Это было сделать тем более легко, что незадолго перед сдачей в издательство рукописи первого издания я побывал во многих лабораториях, где изучают диффузию в кристаллах. В каждой из них мне рассказывали о важных результатах, добытых ценой больших усилий, о трудоемких и длительных измерениях, убедительно аргументируя методику, вовлекая в дискуссию. И почти в каждой из лабораторий в заключение рассказа, как бы на десерт, «подавали» какой-нибудь особенно «вкусный» результат, «изюминку». У хозяев теплели глаза, когда они рассказывали о своей находке, ставшей наградой за долгие поиски.

Многое, достойное того, чтобы о нем рассказать в книге, я увидел в этих лабораториях наяву, о многом сообщили журналы, кое-что было сделано и в нашей лаборатории; все это в книгу не вошло, потому что в одну книгу все войти и не может.

После первого издания книги прошло четыре года — срок по нынешним темпам развития науки огромный. В эти годы наука о диффузии, как и прочие разделы естествознания, развивалась очень активно. И, конечно же, достижения последних лет могли бы составить содержание совершенно новой книги.

Оставаясь верным замыслу, я во второе издание книги из множества новинок решил включить лишь те, которые имеют прямое касательство к процессам диффузионного перемещения вещества. Расширив и переработав книгу, я, как и четыре года назад, испытываю желание и необходимость снова обратить внимание читателя на то, о чем в книге все-таки не рассказано. Мне кажется, такое желание должно возникать у каждого, кто заканчивает книгу повествующую о живой науке.

Совсем в стороне остались идеи и экспериментальные факты, относящиеся к диффузии в биологических средах. Об этом я не рассказал не потому, что это неинтересно, а совсем по

137

иной причине: в этой области истинное знание еще не успело освободиться от домыслов, гипотез и догадок.

В стороне остались диффузионные эффекты, которые происходят в кристаллах, облучаемых различными видами радиации: потоком заряженных частиц, рентгеновскими лучами, видимым светом. Эта область исследования тоже еще слишком «зеленая», так что от популярного рассказа о ней лучше пока что воздержаться. Тем более, что в наши дни можно помечтать и о диффузионном эксперименте, который по поручению «землян» в недалеком будущем проведет космонавт на Луне, где и атмосферные и радиационные обстоятельства представляют огромный интерес в отношении диффузионной проблемы.

Можно было бы, немного основываясь на фактах, немного на домыслах теоретиков, рассказать и о том, как должны происходить диффузионные процессы в кристаллах, которые подвержены давлению более миллиона атмосфер, когда электронные оболочки атомов «раздавливаются», когда отвердевший водород должен превратиться в металл.

Впрочем, достаточно перечислять нерассказанное! О многом не рассказано. О живой науке всего рассказать и невозможно. Станем старше, осведомленнее — расскажем о нерассказанном. Но и тогда надо будет не забыть напомнить в конце, что рассказ был неполным.

138

СОДЕРЖАНИЕ

Введение .......... ......………………………………………………………………….. 2 Глазами ученого и художника ..........………………………………………………. 2

Очем рассказывается в книге ..........……………………………………………….. 3

Окамнях, скатывающихся к подножию горы ....………………………………….. 3

Дефекты в кристалле ..............………………………………………………………. 4

Беспорядок, который порядку необходим ......…………………………………….. 4 Дефекты, которые кристаллу не нужны ......………………………………………. 6

Источники и стоки вакансий ...........………………………………………………... 9 Мера необходимого беспорядка ..........……………………………………………... 12

139

Содержание …………………………………………………………………………… 128