Стопка молекул-пластинок, винтообразно закрученная, — это, предполагают ученые, и есть тот главный механизм, который изменяет цвет пленки. Дело в том, что витки молекулярной спирали способны разлагать, подобно призме, белый свет и отражать лишь строго определенные его составляющие, — скажем, красный, зеленый или синий. Но спираль очень неустойчива, подвижна: и едва заметные изменения температуры, электрического и магнитного полей, и ничтожные примеси посторонних веществ, и механические воздействия — все может либо сильнее закрутить молекулярные слои относительно друг друга, либо ослабить закрутку. А от этого мгновенно меняются отражательные способности витков и, следовательно, изменяется видимый нами цвет пленки.
В анизотропных жидкостях другого типа действует иная механика. Скажем, физические нагрузки, деформация жидкокристаллической пленки приводит к нарушению четкого молекулярного строя, а значит, и к изменению оптических свойств вещества (например, его прозрачности). К такому же конечному результату приводит и воздействие электрического, магнитного полей. Но глубинный процесс здесь иной: электромагнитные силы заставляют двигаться ионы примесей, всегда содержащиеся в жидкокристаллическом веществе. Это движение нарушает ориентацию молекул, они начинают «роиться», образуя множество мельчайших шаров, конусов, блоков неопределенной формы, на границе которых и происходит рассеяние света: препарат становится мутным.
Так ли это на самом деле или нет, верны ли эти гипотезы о структуре жидких кристаллов и процессах, происходящих в них, покажет будущее. Но и сейчас, пребывая в полумраке нового, неизученного и необжитого мира, ученые успели заметить, какие далекие перспективы открываются здесь.
Экскурсия четвертая
БРАТЬЯ ПО РАЗУМУ — МАШИНЫ
Математика… Наука древняя и всегда юная. Предельно ясная, конкретная и невообразимо абстрактная. Могущественная, властно вторгающаяся во все области человеческой деятельности и так воспарившая в отвлеченность.
Еще античные ученые и философы-идеалисты, последователи Пифагора, открывшие «непостижимые уму» иррациональные числа, обожествляли эту науку. Чрезвычайная сложность многих ее разделов, широта применимости ее законов, математические «чудеса», с которыми издавна встречались ученые, — все это не раз и впоследствии приводило к тому, что между словами «математическое» и «божественное» ставился знак равенства.
Но если поднимали на недосягаемую высоту математику прошлого, то куда бы следовало поместить математику наших дней? Выше самого всевышнего? И вот что интересно. Как вели бы себя великий Пифагор и его последователи — пифагорейцы, если бы их пригласили в одну из современных лабораторий, занимающихся какой-либо новой отраслью математики? Неужто преклоняли бы колени чуть ли не у каждого стола, у каждой вычислительной машины?
Впрочем, и нам, свидетелям зарождения новых направлений этой науки, многие математические разработки кажутся тайной за семью печатями. Лет десять — двенадцать тому назад, когда Ленинградский вычислительный центр Академии наук СССР только еще, как говорится, становился на ноги, сюда приходили многие инженеры и ученые, чтобы просто посмотреть, чем занимаются здесь математики. Правда, к праздному любопытству примешивалась и благородная цель: нельзя ли, дескать, впрячь «новую» математику в свои собственные производственные или научные дела? И нередко оказывалось, что можно. Но выяснилось это не сразу, сотрудникам лабораторий Вычислительного центра приходилось тратить немало времени, чтобы растолковать гостям, чем они занимаются.
Это и понятно. Представьте, что вы подходите к двери со странной табличкой: «Лаборатория теории игр и исследования операций». Вам говорят, что руководитель лаборатории Николай Николаевич Воробьев недавно защитил диссертацию и является единственным (в то время) доктором наук по данной специальности в нашей стране. Вы открываете дверь и встречаетесь взглядом с тигром, готовым прыгнуть на вас из рамы на стене.
Из-за канцелярского стола поднимается человек с веселым и добрым лицом и, оглядываясь на властелина джунглей, объясняет:
— Это эмблема нашей лаборатории. Видите ли, любая игра — это столкновение противоположных намерений, борьба. Так что теория игр — это теория борьбы: борьбы за шахматной доской, на ринге и футбольном поле, борьбы человека с природой, с преступностью в человеческом обществе, борьбы между государствами. С этим направлением исследований тесно связано другое— исследование операций. Операции мы осуществляем или сталкиваемся с ними ежедневно…