Приключения великих уравнений - Карцев Владимир Петрович (читаем книги онлайн бесплатно без регистрации txt) 📗
А на сцене Большого театра, где проходил съезд, сверкала 30 электролампочками (чтобы их зажечь, отключили всех потребителей центра Москвы) карта ГОЭЛРО.
Карту за несколько дней до съезда сделали по личному указанию В. И. Ленина. Сохранилась характерная записка Ленина коменданту Большого театра:
«Предлагаю не препятствовать и не прекращать работ художника Родионова, инж. Смирнова и монтеров, приготовляющих по моему заданию в помещении Большого театра к VIII-му съезду Советов карты по электрификации. Работу кончат в воскресенье. Отнюдь их не прогонять».
Карте-символу будущей электрифицированной России позже пришлось много путешествовать. 20 и 22 января 1921 года ее демонстрировал Г. М. Кржижановский на пленарном заседании Петроградского Совета рабочих, крестьянских и красноармейских депутатов.
Об этом 19 января 1921 года сообщила «Петроградская правда»:
«…В четверг 20 января, в 6 часов вечера во Дворце Урицкого состоится заседание пленума Петроградского губернского Совета. Порядок дня: доклад тов. инженера Кржижановского об электрификации… На заседании будет демонстрироваться карта электрификации России».
План ГОЭЛРО, рассчитанный на 15–20 лет, был полностью выполнен уже в 1931 году, то есть за 10 лет.
Мы знаем, каких успехов добилась наша сегодняшняя энергетика. Одна Братская ГЭС «вмещает» в себя три плана ГОЭЛРО.
С каким душевным трепетом в конце 50-х годов инженеры участвовали в расчетах сверхмощного турбогенератора в 300 тысяч киловатт, проводившихся на «Электросиле»! Таких машин не знала еще наша энергетика.
Сейчас в самом центре России, на Костромской ГРЭС, пущен блок с турбогенератором мощностью 1200 тысяч киловатт (два Днепрогэса в одной машине!).
И это не предел! На чертежных досках — чертежи новых машин.
Изменилось и напряжение, при котором передается электроэнергия. Может быть, вы помните цифру 2 тысячи вольт — напряжение, на котором передавалась электроэнергия Марселем Депрэ. Сейчас ЛЭП-500 — линия электропередачи напряжением 500 тысяч вольт — явление совершенно обычное. Если темп роста напряжения линий электропередач «экстраполировать», как говорят математики, на 2000 год, то получится, что напряжение, которое будет применяться в то время, будет равно 2500–3000 тысячам вольт.
В новом строящемся высоковольтном корпусе Всесоюзного электротехнического института имени В. И. Ленина, купол которого сможет вместить тридцатиэтажное здание Гидропроекта, будут испытаны линии передач такого, а может быть, и более высокого напряжения.
А может быть, нужны будут напряжения… в тысячу раз меньше. В будущем может оказаться целесообразным передавать электроэнергию по погруженным в страшный холод сверхпроводящим линиям. А может быть, хотя и маловероятно, будут открыты сверхпроводники, работающие и при «нормальных» температурах.
Вот еще одна идея электропередачи, кажущаяся безумной. Принадлежит она академику П. Л. Капице.
Идею эту Петр Леонидович выразил в двух фразах: «Вы думаете, энергия распространяется по проводам? Напротив, в них она только теряется!»
Несмотря на кажущуюся парадоксальность мысли, она в большой мере правильна. Из уравнений Максвелла следует, что с увеличением частоты тока, передаваемого по проводу, ток занимает все меньшую часть проводника, вытесняясь к его краям. Для высоких радиочастот провода вообще не нужны. Энергию волн высоких частот можно передавать по трубам-волноводам, как нефть или газ. Трудности этого пути очевидны — для создания радиоволн нужно будет построить и радиолампы соответствующей мощности. Это — серьезное препятствие для развития электроники больших мощностей. Но разве не было препятствий на пути создания прочно вошедших в наш быт электроприборов?
Серьезные изменения, видимо, претерпят наши электростанции. Вполне возможно, что через х лет вместо сегодняшних котлов и турбин на электростанциях будут установлены исполинские спирали термоядерных установок.
А скоро ли это будет? Как идет «приручение» плазмы? Отвечая на вопрос, академик Л. А. Арцимович сделал в 60-х годах такое образное сравнение:
«…Представьте себе, что группа ученых XVIII века неожиданно увидела одноколесный велосипед. Нетрудно вообразить себе, что один из них предположил — эта машина предназначена для езды. Другой, видимо, немедленно заявил, что может математически доказать — ездить на нем нельзя. Ну а третий — скорее всего попробовал бы проверить это экспериментально. Он сел бы на велосипед и, конечно, сразу бы упал.
Однако мы-то сейчас знаем, что есть люди, которые на одноколесном велосипеде не только ездят, но и выполняют различные трюки. Так, вот, можно считать, что мы едем на одноколесном велосипеде с завязанными глазами по канату. Такова примерно мера трудности работы с плазмой. Но, пожалуй, позволительно сказать, что в последнее время повязка с наших глаз снята. Нам ясно, что канат довольно длинный, но размер его известен».
Пожалуй, эти слова очень точно отражают положение с попытками осуществления управляемой термоядерной реакции — по сути дела, с приручением энергии водородной бомбы. Трудности на этом пути колоссальные. Чтобы плазма, раскаленная до миллионов градусов, не испепелила сосуда, в котором ее пытаются содержать, плазму нужно изолировать от стенок магнитным полем.
Вот тут-то и начинается «езда на одноколесном велосипеде по канату». Дело в том, что ни одна из предложенных до сих пор конфигураций магнитного поля не обеспечивает надежной изоляции плазмы от стенок сосуда; в магнитном поле неизбежно оказывается «течь», через которую раскаленная плазма ускользает к стенкам. Тем не менее ученые исполнены оптимизма. Они считают, что уже на рубеже третьего тысячелетия будут созданы первые термоядерные электростанции.
Другое направление, на котором можно достигнуть энергетического изобилия, хотя, видимо, и временного (запасов, удобных для добычи расщепляющихся материалов, на Земле хватит лет на тысячу), — атомные электрические станции. Периая в мире атомная станция в Обнинске — гордость нашей науки. Мощность ее была невелика, но значение — огромно. Станция открыла путь к другим мощным атомным новостройкам нашей страны.
Инженеры добились того, что электроэнергия атомной станции уже сейчас стоит не дороже энергии обычных электростанций. По всей нашей стране растут новые корпуса атомных гигантов. Особые надежды связываются с новыми типами реакторов — таких, в которых атомное горючее, «сгорая», дает другое, еще более эффективное.
Незаменимы атомные энергетические установки для кораблей, которым приходится длительно находиться в плавании, — для ледоколов, подводных лодок. Гордость советской науки и техники атомоход «Ленин» уже много лет несет свою бессменную службу в северных морях, проводя через толстенные льды караваны судов, доставляя на ледяные просторы научные станции. Сейчас трудно себе даже представить советский арктический флот без атомного ветерана.
Учеными не упущено ни одной возможности увеличить выработку электроэнергии. Они шаг за шагом ставят себе на службу:
Солнце — строятся многочисленные гелиоустановки и преобразователи, ветровые установки (особенно это развито в Голландии);
Луну — строятся приливные электростанции;
Землю — строятся геотермальные электростанции, использующие внутреннее тепло Земли.
* * *
Идея передачи энергии в луче отнюдь не нова. Еще Роджер Бэкон, философ XIII века, выдвигал ее. Система зеркал, предлагавшаяся им, должна была бы «стоить целого войска против татар и сарацин».
* * *
Существуют еще более смелые, по пока менее реальные проекты, например, превратить всю нашу Землю целиком в ротор гигантского электрогенератора.
Когда энергетикой будут освоены гигантские термоядерные или солнечные электростанции с баснословно дешевым топливом — водой и солнечными лучами, энергетический голод человечества будет побежден и последствия этого будут огромны. Можно будет, например, превратить в рай земной суровые по климатическим условиям районы нашей планеты.
