В квантовых генераторах атомы первоначально переводят в возбужденное состояние, например «выталкивают» электроны на далекую орбиту. Несколько «успокоившись» и заняв устойчивый уровень, электроны все же сохраняют дополнительный запас энергии. Затем под действием какого-либо «толчка», как по команде, все электроны одновременно возвращаются в первоначальное состояние. При этом атомы «согласованно» излучают электромагнитные волны.
раженный сигнал приходит на Землю настолько ослабленным, что просто теряется на фоне помех и собственных шумов приемника.
Чтобы представить себе мощность отраженного сигнала, рассмотрим весьма наглядный, хотя и не очень реальный, опыт. Зачерпнем из Тихого океана стакан воды, вскипятим его и выльем обратно. Затем перемешаем всю воду в океане и снова зачерпнем ее в стакан. Теперь вода в стакане окажется теплее, чем вначале. Но насколько?.. Практически изменение температуры неуловимо. Трудно даже представить себе, насколько изменилась тепловая энергия стакана воды. Вот примерно такие ничтожные изменения, такие порции энергии должен уловить приемник, чтобы зарегистрировать сигналы, отраженные от планет.
С подобной задачей справляются только уникальные приемники, точнее, целые приемные системы, число которых во всем мире можно пересчитать по пальцам. Каждый такой «приемник» занимает целый дом и содержит много сложных аппаратов, вплоть до холодильных установок.
Сверхчувствительные приемники используются и в радиоастрономии — для регистрации радиоволн, которые, подобно свету и теплу,
излучают небесные тела. Вместе с направленной антенной приемник образует радиотелескоп. С его помощью можно наблюдать невидимые звезды и получать важные сведения об их природе.
Сравнительно недавно в радиоэлектронике, и в первую очередь в космической, начали применять совершенно новые установки квантовые (часто говорят квантово-механические или молекулярные) генераторы и усилители. Излучателями в них являются атомы или молекулы. Главное достоинство таких систем исключительная точность.
В самые последние годы появились квантовые генераторы оптического диапазона — сокращенно лазеры (есть еще и мазеры). Они излучают обычный и в то же время необычный свет. Свет фонаря или спички — это бесчисленное множество излучений отдельных атомов и молекул, причем излучений несогласованных, хаотичных. В лазере все излучатели атомы и молекулы действуют очень согласованно, благодаря чему лазер дает узкий концентрированный луч (о принципе действия лазера вы можете прочитать в статьях «Свет» и «Электромагнитное поле» в т. 3 ДЭ). С по-
178