От атомной бомбы к морским глубинам: ученый из команды Оппенгеймера создал защиту, изменившую дайвинг

Современный гидрокостюм кажется привычным атрибутом отдыха на воде, однако его появление — результат побочного эффекта ядерных разработок США. Физик Хью Брэднер, работавший плечом к плечу с Робертом Оппенгеймером над созданием первой атомной бомбы, совершил переворот в океанографии, просто применив законы термодинамики к замерзающему пловцу. Его идея "мокрого" костюма, который не защищает от воды, а использует её для обогрева, в корне изменила подход к исследованию морских глубин.

Фото: Pravda.ru by Marina Lebedeva is licensed under Free for commercial use

Дайвер в снаряжении настраивает маску на палубе катера у моря

От детонаторов к морским глубинам

Карьера Хью Брэднера началась в Лаборатории военно-морских вооружений, где он изучал специфику морских мин. Его таланты быстро заметил Роберт Оппенгеймер и в 1943 году пригласил физика в Лос-Аламос. В рамках Манхэттенского проекта Брэднер отвечал за критически важный элемент — разработку детонаторов, запускающих ядерную цепную реакцию. После войны ученый перебрался в Калифорнийский университет в Беркли, где продолжил работу, связанную с ядерными испытаниями на тихоокеанских атоллах.

"Брэднер применил инженерный подход там, где раньше полагались на интуицию. Работа со взрывными устройствами требует понимания того, как энергия и тепло распространяются в разных средах. Этот же принцип лег в основу его океанографических изысканий", — объяснил в беседе с Pravda.Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.

Во время погружений в Тихом океане физик столкнулся с примитивностью тогдашнего снаряжения. В середине XX века пловцы пытались спастись от переохлаждения с помощью шерстяного белья или слоя жира на коже. Шерсть моментально намокала и тянула человека ко дну, а масло быстро смывалось соленой водой. Стало ясно, что для длительного пребывания под водой требуется принципиально иное решение, сопоставимое по сложности с инженерными технологиями древних зодчих, которые находили выверенные решения для экстремальных задач.

Физика тепла: почему вода греет

До Брэднера считалось, что гидрокостюм обязан быть герметичным. Инженеры пытались создать "сухие" модели, но любая протечка делала их бесполезными. Брэднер, как физик, понял: бороться с попаданием воды бессмысленно. Вместо этого нужно заставить её работать на человека. Он предложил концепцию, при которой тонкий слой жидкости попадает внутрь костюма и быстро нагревается от тепла человеческого тела.

"Секрет не в самой воде, а в том, чтобы она не циркулировала. Когда слой воды между кожей и тканью неподвижен, он превращается в отличный изолятор. Главное условие — костюм должен сидеть как влитой, чтобы холодные порции из океана не вымывали нагретый слой", — подчеркнул в беседе с Pravda.Ru учитель физики Александр Козлов.

Для реализации этой идеи требовался эластичный материал, способный удерживать пузырьки воздуха для дополнительной теплоизоляции. Инженер Уиллард Бэском предложил использовать вспененный неопрен, который в те годы уже выпускала компания DuPont. Первые образцы Брэднер испытывал лично на ледяном озере Тахо, доказывая, что физический расчет побеждает холод даже в экстремальных условиях, подобно тому как SpaceX сегодня тестирует предельные возможности своих систем.

Неопреновый прорыв и наследие Брэднера

Ранние версии костюмов были жесткими и тяжелыми, значительно уступая современному снаряжению по комфорту. Брэднер попытался коммерциализировать изобретение, основав компанию EDCO, однако бизнес не принес ему больших доходов. Тем не менее, его вклад в науку был оценен: в 1961 году он стал профессором Института океанографии Скриппса, где занимался геофизикой до глубокой старости.

"Изобретение Брэднера буквально открыло нам глаза на подводный мир. До появления неопрена изучение морских экосистем было ограничено минутами, теперь же биологи могут часами наблюдать за поведением видов в естественной среде", — отметил в беседе с Pravda.Ru биолог-эколог Аркадий Кузнецов.

Интересно, что физик, создававший компоненты для самого разрушительного оружия в истории, закончил свои дни, увлеченно собирая ракушки на дне океана. Его "мокрый" костюм стал стандартом для всех, кто работает или отдыхает на воде, от дайверов до спасателей. Это решение оказалось столь же фундаментальным, как современный переход на беспилотный транспорт с новым дизайном, где привычные формы уступают место функциональности.

Ответы на популярные вопросы о гидрокостюмах

Правда ли, что мокрый гидрокостюм не должен пропускать воду?

Напротив, он специально пропускает небольшое количество воды. Суть в том, чтобы эта вода оставалась внутри и нагревалась теплом тела, создавая защитный барьер от внешней холодной среды.

Почему Хью Брэднер не стал миллионером на своем изобретении?

Его компания EDCO столкнулась с конкуренцией и сложностями в производстве раннего неопрена. Однако Брэднер никогда не жалел об этом, предпочитая академическую карьеру и научные исследования в океанографии.

Как неопрен держит тепло?

В структуре неопрена находятся тысячи крошечных пузырьков азота. Этот газ обладает низкой теплопроводностью, что делает материал идеальным термосом для человеческого тела под водой.

Связано ли создание гидрокостюма с разработкой ядерного оружия?

Прямой связи нет, но изобретатель пришел к этой идее именно во время работы над ядерными проектами ВМФ и Манхэттенским проектом, когда столкнулся с проблемой замерзания при подводных работах.

Читайте также

• Небо Европы погаснет на минуты: редкое солнечное затмение впервые за десятилетия увидят миллионы
• SpaceX перестанет строить свои пилотируемые корабли: ставку теперь делают на гигантский Starship
• SpaceX выходит на новый этап: Starship вновь попытается поймать ускоритель после возвращения
• Ученые нашли прямую связь между тяжелым апноэ и риском болезни Альцгеймера