Dulkėse skendintis keturiasdešimties centimetrų vakuuminis vamzdis su dvylikos kilogramų volframo šerdimi šiandien tėra tylus praėjusios epochos liudininkas, menantis laikus, kai šis cilindrinis įrenginys alsuodavo karščiu, o 3683 K lydymosi temperatūros metalas beviltiškai priešindavosi savo paties vidinei matricai.
Geležies ir stiklo griuvėsiai liudija apie metą, kai elektronų srautas buvo vienintelis būdas prakalbinti negyvą materiją, tačiau net ir tvirčiausias lydinys galiausiai pavargo nuo nuolatinės įtampos. Metalas pavargo.
Išardžius šią konstrukciją paaiškėjo, jog vakuuminėje kameroje palaikomas 10^-6 Pa slėgis buvo ta kritinė riba, užtikrinusi 1,3 x 10^-6 A/m^2 srovės tankį esant 1500 K temperatūrai, todėl inžinieriai, kovodami su kiekvienu laisvu elektronu ir siekdami išvengti chaotiško jų pasiskirstymo, laboratorijoje tvyrančiame šaltyje privalėjo demonstruoti chirurginį tikslumą. Fizika neatleidžia.
Atgaline tvarka analizuojant procesą tampa akivaizdu, kad 4,52 eV darbinė funkcija tarnavo kaip pagrindinis inkaras, išlaikęs sistemą ramybės būsenoje, o Richardsonui ir Dushmanui pritaikius savo lygtį, 6,03 x 10^5 A/m^2K^2 Richardson konstanta tapo naujuoju tikrovės matu. Skaičiai valdė viską.
Temperatūrai šoktelėjus iki 2000 K, emisijos tankis pasiekė 7,2 x 10^-3 A/m^2, versdamas konstrukcijos elementus plėstis iki fizinio atsparumo ribos, kai kiekvienas atominis tinklas virpėjo, stengdamasis išlaikyti vientisumą milžiniškos kinetinės energijos akivaizdoje. Viskas įsitempė.
Pritaikytas 10^8 V/m elektrinis laukas sukėlė Schottky efektą, kuris, sumažindamas darbinę funkciją iki 4,22 eV, išlaisvino papildomą elektronų srautą, tarsi brutali jėga priversdama medžiagą atiduoti tai, ką ji saugojo savo kristalinėje struktūroje, ir šiame procese, primenančiame tektoninį lūžį mikroskopiniame lygmenyje, gimė nauja jėga. Jėga buvo nevaldoma.
Siekdami apriboti šį siautulį, kūrėjai įvedė 300 V įtampą, suformavusią Child-Langmuir erdvės krūvio ribojamą 5,8 x 10^-3 A/m^2 srovės tankį, o 0,05 metro atstumas tarp katodo ir anodo tapo paskutiniuoju vartu, kuriame mašina sustingo, o erdvės krūvio regionas virto nematomu skydu. Sienos laikėsi.
Analizuojant 1728 K lydymosi temperatūros nikelio anodą, tampa aišku, kodėl jis buvo pasirinktas – aukštesnė, 5,1 eV siekianti darbinė funkcija neleido jam pačiam tapti emisijos šaltiniu, taip užtikrinant kryptingą srautą, kurio kiekviena detalė privalėjo atlikti savo vaidmenį, kad būtų išvengta katastrofiško trumpojo jungimo. Srovė ieškojo silpnumo.
Boltzmann konstanta, įrašyta į lygtis kaip k = 8,617 x 10^-5 eV/K, tapo tiltu tarp teorijos ir apčiuopiamos šilumos, leidžiančiu apskaičiuoti energijos kiekį, reikalingą 4,7 eV darbinę funkciją turinčiam variniam komponentui sužadinti, tačiau vario minkštumas privertė ieškoti patikimesnio sprendimo – 2896 K lydymosi tašką turinčio molibdeno. Metalas pasirinko formą.
Ateities vizijose šis elektronų tramdymo procesas gali tapti pamatu dar sudėtingesnėms sistemoms, kuriose 10^7 V/m elektrinis laukas, vis dar sugebantis sumažinti darbinę funkciją iki 4,32 eV, bus nebe inžinerinis iššūkis, o valdomas įrankis, leidžiantis peržengti šiandienos fizikos ribas. Ar mes tikrai supratome šios jėgos kainą?