Основы спектральной сейсморазведки и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

 приобрести книгу 

2.10. Кто открыл упругую колебательную систему

С самого начала, как только я обнаружил колебательные свойства породных слоев, я всё время ожидал, что мне кто-нибудь скажет о том, что это всё уже давно всем известно. В самом деле, поверить в то, что за почти что век существования сейсморазведки никто не видел, что сейсмосигнал представляет собой затухающий синусоидальный сигнал, невозможно.

То же самое происходило, когда я обнаружил эффект АРП. Ну не может быть, чтобы на такую простую вещь никто не наткнулся! Первую публикацию по эффекту АРП я сделал в академическом журнале еще в 1990 году [5]. Более того, чтобы вызвать реакцию на мою неосведомленность о существовании этого эффекта, я сразу же после этой публикации сделал сообщение в лондонский журнал Natura. Уж в редакции этого журнала точно известно обо всех физических эффектах и явлениях7! Но нет, ничего подобного не происходило. Редакция журнала мне ответила, что подобные глупости ее не интересуют. Ну что тут скажешь... Люди всюду одинаковы. Как в РФ, так и в любой другой стране настоящие ученые всё, что им неизвестно, воспринимают с одинаковой враждебностью.

И вот, наконец, я обнаружил, что обнаруженный мной в 1977 году эффект, оказывается, известен с 1917 года, и, более того, массово используется подавляющим большинством землян. Речь идет о кварцах. Или, если правильно их называть, о кварцевых резонаторах.

В 1917 году было обнаружено, что если пластину из пьезодиэлектрика включить в обратную положительную связь усилителя, то получим генератор синусоидального напряжения с какой-то определенной частотой. Собственно, то же самое произойдет, если вместо пьезодиэлектрика в обратную положительную связь будет включен обычный колебательный LC контур. Но только в случае пьезоэлемента стабильность частоты генератора будет очень высокой, другими средствами (в то время) недостижимой.

Сначала для этого использовали сегнетову соль, затем - вырезали пластины из природного кварца, потом научились для этих нужд выращивать искусственный кварц... Сейчас пьезоматериалов, пригодных для получения высокостабильных генераторов, существует много, но все резонаторы, использующие их, объединяются одним названием - кварцы. Сегодня нет ни одного электронного устройства, в состав которого не входили бы кварцы.

Если посмотреть в разного рода энциклопедиях, то мы увидим, что работу кварца объясняют наличием в пластине неких электрических колебательных контуров. Как сейчас говорят, виртуальных. А также наличием пьезоэффекта...

Кстати, об этом последнем аргументе. Я для лабораторного моделирования использую пьезоэлементы из титаната бария - наиболее дешевый и технологичный вид пьезокерамики. Так вот, резонансные свойства этих пластин не изменяются, если их лишить пьезосвойств. Для этого их достаточно нагреть до точки Кюри... Значит, резонансные свойства пьезодиэлектриков никак не связаны с наличием или отсутствием пьезоэффекта. Пьезоэффект позволяет лишь наиболее простым способом обнаружить резонансные свойства и их использовать, но причиной их возникновения он не является (написано повторно, для того, чтобы подчеркнуть этот момент).

Научной и учебной литературы по кварцам существует предостаточно. Сложнейшая математика, решение уравнений, описывающих якобы находящиеся в них, а на самом деле, несуществующие электрические колебательные контура, но узнать самое главное - какой толщины должна быть пластина, чтобы получить требуемую частоту, с помощью этих книг невозможно.

На самом же деле, пьезоэлемент представляет собой пластинку, собственная частота которой связана с ее толщиной... СООТНОШЕНИЕМ (1)! О том, что при изготовлении кварцев используется именно выражение (1), я узнал случайно, когда покупал на заводе очередную партию пьезокерамики. Там только в числителе стоит другое число. Для кварца и пьезокерамики - это около 3000м/с, для сегнетовой соли - около 2000м/с... Значит, получается, что колебательная система этого типа была открыта в начале ХХ века! Но почему же это не было заявлено?

В чем же здесь дело? Почему обнаруженная в начале ХХ века колебательная система не была названа таковой?

К тому времени, когда были открыты кварцы, прошло всего лет 30 с тех пор, как был открыт электрический колебательный контур. Это было время всемирного и стремительного освоения контуров, возникновения радиосхем, в которых контура использовались совместно с кварцами. Почему же контура числились колебательными системами, а кварцы - нет?

Я думаю, что дело здесь в том, что Поль Ланжевен, впервые использовавший пьезоэлемент как резонатор для часов еще перед 1-й Мировой войной, не понимал физику его работы. Но ведь и лорд Кельвин не понимал физику колебательного контура, когда он провозгласил открытие новой колебательной системы... Кстати, и я не вполне понимаю физику упругой колебательной системы.

Так, абстрактно, всё кажется очень простым. Раз устройство преобразует удар в синусоиду, значит, оно является колебательной системой. Но попробуйте представить себе, что вы заявляете о том, что открыли новую колебательную систему... Наши коллеги начала ХХ века на это не осмелились, и я их хорошо понимаю. Но вот то, что они пустили развитие представлений о кварцах по пути наукообразия, это, конечно, очень жаль. Наукообразие ведь не может сосуществовать с наукой. Оно глушит попытки научного развития, как сорняки - полезные культуры. Сорняки всегда сильнее... А наукообразие выглядит респектабельнее, умнее. Развившееся до значительных размеров наукообразие отменить крайне трудно. В науке ведь практически невозможно однажды сказанное слово взять назад.

Такое вот ущербное развитие представлений о кварцах, когда вместо полноценной теории используют наукообразие, как оказалось, весьма ограничивает знание их свойств.

А история открытия упругих колебательных систем - это удивительное повторение истории открытия электрического колебательного контура!


7 Большинство стран Мира издает журнал Природа, но лондонский журнал Natura имеет свою особенность. При получении информации об открытии нового эффекта, явления или свойства редакция журнала поручает двум независимым и незнакомым друг с другом ученым проверить эту информацию. В случае ее подтверждения журнал публикует эту информацию, и это один из престижнейших моментов в науке.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: