Кража алмаза и огород по науке: задали 10 глупых вопросов ученому

Спросить эксперта о чем-то сложном и умном – задача решаемая. Куда труднее задать порой наивный или вообще глупый вопрос.

Корреспонденты Tochka.by рискнули выглядеть полными профанами, но зато узнали о физике то, о чем обычно не спрашивают даже на корпоративах под высоким градусом.

Честно поговорить о своей профессии согласился ведущий научный сотрудник Физико-технического института (ФТИ) НАН Беларуси Владимир Лебедев.

Физика поверхностей – это о чем?

Первый парадокс скрывался в названии должности нашего собеседника.

Раз уж Владимир Яковлевич трудится в Лаборатории физики поверхностных явлений, рискнули узнать, не связана ли его деятельность с обычными бытовыми вещами – уборкой пролитой воды салфеткой, стиркой белья или падением яблок на пол.

И можно ли сказать, что ученые здесь работают… поверхностно?

"Ни в коем случае! Физика поверхностных явлений как раз заключается в глубине познания этой поверхности", – с улыбкой возражает Владимир Яковлевич.

Прочность любой детали определяет скрытый подповерхностный слой. Ученые с головой погружаются в глубину структуры вещества и контролируют обработку на микроуровне.

Так что поверхностные явления не стоит воспринимать поверхностно.

Как порезать алмаз?

Владимир Яковлевич работает с алмазными инструментами. Поинтересовались, как вообще обрабатывать и шлифовать самый твердый материал на Земле.

В промышленности этот тупик обходят парадоксально: алмаз режут алмазом. Два кристалла ставят друг против друга либо запускают круг с тысячами мелких зерен.

"С алмаза даже снимается стружка – правда, не как масло с хлеба, а скалыванием. Менее прочный алмаз лучше обрабатывает прочный, потому что сам разрушается, обнажая новые режущие кромки", – объясняет ученый.

Эти знания пригодятся в быту?

Многие эксперты, будь то деятели культуры или ученые-физики, применяют свои профессиональные навыки в обычной жизни. Это помогает им делать быт проще и комфортнее.

А как обстоят дела у Владимира Яковлевича?

"Я отлично понимаю, под каким углом поставить лопату, чтобы получить максимальный эффект от одного удара", – хвастается исследователь.

Раскроем и вам секрет ученого: лопата должна входить в землю не под прямым углом, а под 70–80°. Тогда, по его словам, она не ломает ком земли, а сдвигает его вдоль полотна. Усилий тратится в разы меньше, а спина не болит.

И если ученому знания помогают беречь собственное здоровье на огороде, то его родным оно однажды позволило буквально заменить консилиум врачей.

У внука Владимира Яковлевича заболела спина. Ему сделали МРТ, но ничего особенного не увидели. Тогда-то дедушка-физик и показал свои знания.

"Я смотрю на снимок и вижу: сочленение двух позвонков как шарнир в станке. Там подворот, нерв зажат. Врач хоть и удивилась моему подходу, но с диагнозом согласилась", – вспоминает Владимир Яковлевич.

По мнению ученого, человек – это физическая машина. Что нервная система, что сердечная – абсолютно все в нас подчиняется законам физики.

Изобретения засекречивают?

Иногда исследования выходят за рамки обычных гражданских задач. В таких условиях граница между открытой наукой и государственной тайной становится очень тонкой.

Поинтересовались у собеседника, можно ли сегодня случайно изобрести в институте что-то запрещенное или секретное и что за это будет.

"Изобрести секретное можно. Любое ноу-хау, если оно появится не только на бумаге, но и в жизни, может быть и продано, и засекречено", – рассказал ученый.

Оказывается, еще лет 30 назад ФТИ был закрыт где-то на 80%, а практически все научные темы шли под грифом "для служебного пользования".

У самого Владимира Яковлевича после армии была вторая форма допуска. Этот статус давал право работать с государственными секретами.

Искусственный алмаз хуже натурального?

А может ли ученый с одного взгляда отличить настоящий алмаз в кольце от подделки?

"Практически нет. Даже инструментально это крайне сложно. Фианит со временем теряет блеск, а вот синтетические алмазы, которые производят уже лет 30, практически неотличимы от природных", – признается кандидат наук.

Подлинность вскрывается только на спектрометре. Этот специальный прибор ищет микроскопическую нанозатравку, с которой когда-то начинался искусственный рост кристалла.

Любопытно, что гоняться за алмазами природного происхождения сегодня нет никакого смысла. Якутские месторождения давно истощены. А новые алмазы появляются уже незрелыми и дефектными, считает ученый.

На этом фоне лабораторные камни выглядят чище, прочнее и совершеннее. Химически они абсолютно идентичны натуральным, так что переплачивать наш собеседник не советует.

Можно ли забрать домой осколки алмазов?

Для нас работа на заводе с алмазным инструментом выглядит как бесконечный соблазн унести домой карманный аналог королевской короны. Но реально ли вообще так сделать?

Как оказалось, это даже не имеет смысла.

"В работе применяется зернистость, как правило, меньше 1000 микрон – это фракции меньше миллиметра. На выходе получается не камень, а алмазный шлифпорошок", – отмечает наш собеседник.

Звучит красиво, но для ювелирных дел такая блестящая "пыль" абсолютно бесполезна.

К тому же за последние 30 лет ценность этих материалов рухнула, поскольку новые технологии значительно удешевили их производство.

Почему скрежет – это плохо?

Кажется, будто ученые, работающие с алмазами, целыми днями вынуждены терпеть оглушительные скрип и пиление.

Но Владимир Яковлевич заверил, что скрежета в процессе вообще быть не должно.

Дело в том, что неприятный слуху звук возникает только тогда, когда инструмент работает неправильно. А если углы заточки или режимы подобраны верно, материал режется чисто и практически бесшумно.

"Скрип – это сигнал тревоги для физика. Он означает, что полноценного резания нет: инструмент затупился, затирает деталь и просто плывет по ней, вызывая деформацию", – объясняет эксперт.

Шума нет, а пыли?

Может показаться, что металлообработка – это летящие во все стороны искры и тучи опасной сухой пыли, которой ученые вынуждены дышать. Но в реальности процесс выглядит совсем иначе.

"Весь шлам осыпается в ванночку", – объясняет ученый.

И рассказывает подробнее, как это происходит.

Зону резания непрерывно заливают специальными смазочно-охлаждающими жидкостями. Они работают как ловушка: связывают опасные микрочастицы, не позволяя абразивной пыли разлетаться по воздуху.

А шлифовальный круг постоянно проходит через водяную ванну, куда и оседает весь этот мокрый осадок. Физики называют его немецким словом "шлам". По нему можно изучить все нюансы исследования.

Правда ли, что работающих с алмазами могут запереть в цеху?

Из-за физических свойств кристаллов на алмазных производствах порой разыгрываются сцены из остросюжетного кино. Впрочем, для специалистов это штатные, хоть и экстремальные рабочие будни.

Самое зрелищное и нервное, по словам нашего собеседника, происходит в процессе превращения алмаза в бриллиант. Бывает, что во время жесткой обточки кристалла из-за огромных нагрузок крепление в станке слегка отходит. Тогда алмаз просто "выстреливает" из зажима и улетает в неизвестном направлении.

Такие инциденты происходят на производствах стабильно раз в три-четыре месяца.

"Если на предприятии потерялся алмаз, цех закрывают наглухо, и пока камень не найдут, никто не может покинуть территорию", – рассказывает кандидат наук.

Владимир Яковлевич застал один из таких моментов. Он как раз приехал на предприятие, но на порог его не пустили – цех уже был заблокирован из-за "потеряшки".

У ученых есть профдеформация?

Кажется, что после десятилетий в лаборатории общаться с обычными людьми вне института становится невероятно сложно.

Решили напрямую спросить, тяжело ли нашему собеседнику находить общий язык с окружением и не ловит ли он себя на мысли, что объясняет людям простые вещи терминами и формулами.

Владимир Яковлевич считает, что никакой пугающей профдеформации у него нет.

"На пальцах можно объяснить практически все, в том числе сложные законы. А вообще, мы обычные люди: ходим в театр, пьем вино, едим шашлык и общаемся так же просто, как все остальные", – с улыбкой замечает наш собеседник.

Несмотря на особый статус науки, работа ученых ФТИ максимально привязана к приземленным вещам: металлам, станкам и технологиям. Высокие материи остаются строго в стенах лабораторий, а на производстве нужен осязаемый результат, а не теория.