Репетитор

РЕПЕТИТОР
Виктор – аспирантом третьего года физического факультета МГУ – заканчивал работу над диссертацией. Будучи иногородним, жил в общежитии и подрабатывал репетиторством. В этот раз его пригласили к десятикласснику. Предстояло представиться его маме и обсудить требования и условия.
– Меня зовут Эмилия Васильевна.
– Виктор.
– Иннокентий сейчас в десятом классе. Учится хорошо. Но у него пока нет четких ориентиров относительно будущей профессии. Меня это беспокоит. Опыт старшей сестры тому подтверждение: никак не может определиться: то информатика, то литература. После школы пока никуда так и не поступила. Для девушки и не страшно, а для парня в современных неспокойных условиях такого быть не должно.
– А по стопам родителей?
– Папа у нас нефтяник, работает в Арктике. Такого врагу не пожелаю. Что есть, что его нет.
– А мама?
– Я юрист, тружусь в частной конторе. Чисто бумажная работа. Так что тоже не стану советовать. Вас я прошу определить есть ли у него способности к математике, физике или информатике, достаточные для успешной работы. А потом мы осудим дальнейшие планы занятий. Сколько на это может потребоваться времени?
– Прежде подобных задач решать не доводилось. Дело это тонкое: сначала нужно завоевать авторитет, чтобы возникла доверительность, и рекомендации получились надежными.
– Это вы правы. Ну, примерно?
– Месяц по паре занятий в неделю.
– Какая оплата?
– Сорок тысяч.
– Меня устраивает. Сейчас позову Иннокентия. Как вас по отчеству?
– Степанович.
Иннокентий – симпатичный отрок, одетый в джинсы и широкую кофту с длиннющими рукавами.
– Здравствуйте Виктор Степанович.
– Добрый день, Иннокентий. Эмилия Васильевна, тогда мы и приступим?
– Конечно, оставляю вас.
 – Думаю, уже осведомлен, что я аспирант физфака МГУ. Когда-нибудь бывал в университете?
– Не доводилось. Насколько я знаю, туда посторонних и не пускают.
– Школьники на олимпиады проходят свободно. Не принимал участие?
– Нет.
– А чего? Неплохая проба сил.
– Это для отличников.
– Знаешь, есть такая шутка: давайте списывать троечникам, потом они возьмут вас на работу. Отличные оценки являются надежным признаком только в том случае, когда даются интересом, а не зубрешкой.
Тебя что-то в школьных науках заинтересовало?
– Физика интереснее других.
– Это обнадеживает. Тогда с нее и начнем.
 Она делится на два вида: теоретическая и экспериментальная. Первая ближе к математике. Там ученых не так много, успеха добиваются только сугубо одаренные. В экспериментальной – больше возможностей для успешного приложение сил. Современная физика – широкое море направлений исследований. Какие знаешь?
– Электричество, оптика, механика.
– Еще астрономия, физика высоких энергий, спектроскопия, радиофизика, квантовая электроника, твердое тело, биофизика и так далее. Работа в каждом из них радикально отличается. То есть выбор здесь необычайно богатый, на любой вкус. Но убедительнее будет показать, чем рассказать. Один раз увидеть лучше, чем сто раз услышать. Давай я тебе устрою экскурсию.
– Интересно бы.
– Завтра сможешь в три часа?
– Смогу.
– Университет найдешь?
– Да.
– Физический факультет – пятиэтажное здание. Если лицом встать к главному корпусу, – то справа. Запиши мой телефон, захвати паспорт. Как фамилия и отчество?
– Острецов Иннокентий Иванович.
– Как поднимешься на ступеньки, позвони, я выйду. Старайся не опаздывать. Точность экономит время.
Теперь давай задачки часок порешаем. С математики или физики начнем?
– Лучше с физики.
За час Иннокентий вымотался так, что еле дождался конца занятий.
На следующий день он позвонил наставнику заранее.
– Виктор Степанович, можно мне с собой взять сестру – Эвелину? Она очень просится.
– Бери, конечно, раз интересуется.
«Похоже, в доме у них верховодит мама, раз такие имена у детей.»
Приехали они вовремя. Сестра ростом поменьше, полненькая, с короткой стрижкой, в красивых очках, весьма привлекательная.
– Добрый день!
– Здравствуйте Виктор Степанович, поздоровались они в один голос.
– Эвелина, приятно познакомиться.
– Мне тоже.
После проверки паспортов прошли в величественное здание факультета и поднялись на третий этаж.
– Находимся мы на кафедре радиофизики. Как следует из названия, мы имеем дело с радиоволнами. Слышали про них?
– На них радио и телевидение работает, – уверенно поведал Иннокентий.
– А видели их когда-нибудь?
– Нет.
– А вокруг нас они есть?
– Думаю, есть немного.
– А почему не замечаем?
– Они невидимые.
– А почувствовать их можно?
– Нет, наверное.
– Дома СВЧ-печь имеется?
– Да.
– Так вот там они очень даже чувствуются, – засмеялся Виктор. – Большие мощности опасны. Поэтому к серьезным антенным передатчикам лучше близко не подходить.
А что касается зрения, то природа устроила его в том диапазоне радиоволн – оптике, где на Земле есть освещенность – солнечный свет. Радиоволн до деятельности человека практически и не было. Только во время грозовых разрядов возникали.
Глаз человека – это уникальный физический прибор. Он работает вместе с мозгом, где из электрических сигналов датчиков сетчатки мгновенно формируются изображение, более того – анализируется и запоминается важное. Чтобы обнаружить радиоволны, нужны специальные датчики.
Сейчас научные исследования сосредоточены на коротких радиоволнах, с длиной волны около одного миллиметра. Я с ними как раз и работаю.
Для начала на этой простейшей учебной установке с источником излучения и недалеко расположенным приемником могу вам показать свойства некоторых материалов на миллиметровых волнах.
Возьмем обычную бумагу, и поставим ее на пути волны. Видите, на индикаторе приемника показания почти не изменились, то есть она прозрачна. А теперь – черная бумажка. Как думаете, он прозрачна?
– Нет.
– Посмотрим, – сказал он, вставляя бумажку в прибор. – Как видите, и она не задерживает миллиметровое излучение. Черная краска работает как поглотитель лишь для оптических волн.
Пойдем дальше и намочим бумажку. Смотрите, теперь она совершенно непрозрачна. О чем это говорит?
– Вода виновата, – предположила Эвелина.
– Правильно! Она поглощает эти волны. Вода прозрачна только на длинных радиоволнах и в оптическом диапазоне.
А почему для нас важно воду видеть прозрачной?
– Умываться черной водой плохо, – засмеялся Иннокентий.
– А белье стирать еще хуже, да и пить не захочется, – улыбнулась сестра.
– Это не только для нас плохо. Жизни бы на Земле не было. Она зародилась в воде, а без солнечной энергии вовсе не могла бы развиться. Про чудесные свойства воды можно рассказывать долго, но вернемся на миллиметровые волны.
Теперь я заморожу воду. Для этого у меня есть сухой лед. Слышали о таком?
– Им мороженое замораживают.
– Да, его температура минус 78 градусов. При такой температуре вода наша моментально замерзла. Вставляем в прибор, и что мы видим: бумажка снова стала прозрачной. Как это объяснить? Химический состав не изменился, а свойства совсем другие.
– И чем тут дело? – заинтересовалась Эвелина.
– Вопрос не прост. На радиоволнах свойства воды и льда радикально отличаются.
– Потому что он легче воды? – спросил Иннокентий.
– Не только поэтому, – улыбнулся Виктор. – Молекулы в нем менее подвижны, потому и не реагируют на радиоволну.
Пойдем дальше. Вот – кусочек обычной материи, как думаете, она прозрачна для наших волн?
– Я думаю, что прозрачна, она похожа на бумагу, – решила Эвелина.
– Молодец! Есть задатки исследователя. Видите, волна действительно  проходит. Как думаете, для нас это хорошо или нет?
– Что же и одежда будет прозрачной? – удивилась Эвелина.
– Да. Техническое зрение на этих волнах организовать можно и, например, проверять людей в аэропорту на предмет оружия. Правда, с этической точки зрения это не совсем тактично.
При зрении на миллиметровых волнах все бы вокруг предстало иначе. Все цвета бы исчезли. Кстати и в оптике их нет. Их придумывает наш мозг.
Теперь узнаем: прозрачно ли на миллиметровых волнах наше тело? Кто рискнет поставить руку на пути волны?
Вызвалась Эвелина.
– Как видим, ты совершено непрозрачна, – засмеялся Виктор, – Как думаешь: почему?
– Может, из-за воды.
– Молодец! Попала в точку! Человеческие ткани пропускают сквозь себя только длинные волны, где вода становится прозрачной.
А как же тогда врачи наблюдают нас изнутри?
– С помощью рентгена и УЗИ.
– Правильно! А какие волны там используются?
– В УЗИ – акустические.
– Да! А в рентгене?
– Рентгеновские.
– Это тоже электромагнитное излучение, только с очень короткой длиной волны. Диапазон электромагнитных волн безграничен по частоте. Это – как Вселенная.
Теперь покажу вам пару фокусов. Вот две черные пластинки из кремния – основного материала микроэлектроники. Одна толщиной 3 мм, вторая – 8 мм. Ставил первую. Как видим, через нее проходит лишь 20 процентов мощности. Вопрос: сколько пройдет через толстую?
– Не больше 10 процентов.
А вот и нет. Смотрите, проходит 90 процентов, хотя материал такой же. Теперь я немного поколдую и снова поставим тонкую пластинку. Видите, она стала прозрачной, а толстая – нет. Поменялись ролями.
– Как это может быть? – удивилась Эвелина.
– В основе этих фокусов лежит явление интерференции. Слышали про такое?
– Да мы его проходили в девятом классе, но я не думала, что это так удивительно.
– В оптике это явление не так просто продемонстрировать, а здесь оно во всей красе. Во многих ситуациях используется с пользой для дела, в других мешает работе. Его постоянно надо иметь в виду.
Покажу еще один фокус. Вставляю в луч тонкую пленку из полиэтилена. Смотрите, сигнал на приемнике возрос. Как это пленке удалось? Откуда взялась энергия?
– Вечный двигатель!
– Почти! На самом деле это тоже проделки интерференции. Таких фокусов можно показать немало.
Природа очень правильно выбрала оптику для зрения: можно детально рассмотреть все необходимое для жизни и работы. Миллиметровые волны такие возможности бы не дали, а вот для физиков их использование открывает большие перспективы. Изучая свойства веществ и материалов, можно много узнать о том, как они устроены, и найти им новые неожиданные применения.
Теперь я покажу вам свою экспериментальную установку. Она уже не такая простая, как учебная.
– Чего тут только нет?! – удивился Иннокентий.
– Да, здесь есть все возможности для изучения свойств материалов при низких и высоких температурах, при воздействии электрического и магнитного поля. Эксперименты сложные, все управляется от компьютера.
– И тоже фокусы есть?
– Да, только много сложнее, чем те. Не выхожу из лаборатории уже почти три года, но до сих пор не все загадки разгадал.
Еще вопросы есть?
– А эти волны не вредные?
– Здесь мощности очень маленькие, это безопасно.
– А можно я вам помогать буду? – спросил Иннокентий.
– Ты еще молод, школьников к работе привлекать нельзя.
– А меня? – спросила Эвелина, слегка смутившись.
– Только с разрешения мамы, – засмеялся Виктор.
Эвелина не упустила возможность посещать лабораторию Виктора, который был ей весьма симпатичен. Она отличалась пунктуальностью и хорошим знанием компьютера. Виктору не составило труда обучить ее навыкам, необходимым при обработке на компьютере результатов измерений.
Эвелине нравилось участвовать в реальном деле с таким приятным наставником. Вскоре она стала реальным помощником, подключившись и к экспериментальной работе. Каждый поход в лабораторию был для нее волнителен от возможности общения с Виктором, который стал ее кумиром.
Вскоре они завершили запланированные диссертационные исследования, и Виктор подготовил в печать большую научную статью, в конце которой поблагодарил Эвелину за помощь, что было вполне заслуженно. Эвелина была взволнована такой оценкой и особенно упоминанием своего имени в столь значимой научной работе.
Тем временем занятия с Иннокентием шли менее успешно. На университетской олимпиаде он успеха не достиг, так расстроился, что вовсе утратил интерес к занятиям.
Виктор сообщил об этом матери.
– Иннокентий – к точным наукам человек достаточно способный: он легко усваивает новые знания, но неудача на олимпиаде показала, что замысловатые задачи, требующие нетривиального подхода, ему не по плечу. Я думаю, что поступить на физическом факультете и учиться он бы смог, но вот успехи в науке далеко не очевидны.
– Ну что же – это тоже результат. Зато Эвелина под вашим влиянием твердо определилась в своем выборе. Я бы просила вас заняться ее подготовкой к поступлению на физический факультет.
– С удовольствием.
Общение с Эвелиной на занятиях для них было взаимоприятным, и с каждым разом становилось все более волнительным. Чувства, появившиеся еще во время совместной работы, Виктор с трудом скрывал, отчетливо понимая, что это пойдет вразрез занятиям. Ее влюбленность росла изо дня и на каждое занятие она шла как на свидание в надежде, что их чувства, наконец, вырвутся наружу.
К этому времени наш герой уже закончил дела с диссертацией и устроился на работу в крупный научно-исследовательский. Решив возникшие с этим производственные и жилищные сложности и проблемы, он отчетливо понял, что новая жизнь его не может быть полной без Эвелины.
Позвонил.
– Виктор Степанович! Как я рада вас услышать. Как вы там?
– Устроился нормально, но то тебе очень скучаю.
– Давайте встретимся прямо сейчас!
– С удовольствием, только при условии, что ты не будешь называть меня по отчеству.
– Конечно, Витенька!