День мира - Линдорф А.
Скачать (прямая ссылка):
С НЕБА НА ЗЕМЛЮ
Изучались и посланцы вселенной — потоки заряженных частиц большой энергии, так называемые космические лучи.
Что знали о них современники горьковского «Дня мира»?
Уже была по достоинству оценена высокая проникающая сила этого своеобразного излучения. Еще бы! От него не спасали ни кровли домов, ни бетонные блиндажи, ни «тени» стволов орудий линкоров. Оно замирало только в глубоких шахтах и за толщей воды на подлодках. Уже был обнаружен эффект отклонения космических лучей магнитными полюсами Земли. Уже для проверки этого так называемого «широтного» эффекта готовились экспедиции Физического института Академии наук СССР под руководством С. Н. Вернова. Сколько ему еще предстояло таких исканий, одно увлекательнее другого, достойно завершенных уже в наши дни открытием кольцевых поясов радиации вокруг Земли, увенчанным Ленинской премией!
Уже в то время ныне покойный профессор Л. В. Мысовский придумал остроумную «ловушку» для быстрых частиц из толстослойных фотоэмульсий.
Именно в космических лучах американскому физику Андерсену удалось открыть позитрон — положительный электрон. В космических же лучах были открыты своеобразные «промежуточные» частицы, они были поименованы мезонами (от греческого слова «мезос», выражающего понятие промежутка),— первое звено крупнейших открытий последнего времени.
В год выхода «Дня мира» первого японский физик-теоретик Юкава высказал предположение, которое тогда привлекло внимание лишь немногих знатоков. Сильное притяжение протонов и нейтронов в ядрах, полагал Юкава, обусловлено своеобразным полем вокруг этих частиц. Расчеты показали, что частицы, составляющие «ядерное» поле, должны обладать массой, приблизительно равной 200—300 электронным массам. С этой точки зрения взаимодействие протона с нейтроном (или протона с протоном или, наконец, двух нейтронов) можно было представить себе так: любой нуклон (то есть протон или нейтрон) создает вокруг себя «ядерное» поле, иначе говоря, непрерывно испускает и вновь поглощает частицы <:ядерного» поля — мезоны. Если два нуклона находятся вблизи друг от друга, то каждый из них может захватить частицы «ядерного» поля, испускаемые другим нуклоном.
743
«Обмен» мезонами и приводит к тому, что протон и нейтрон (вообще говоря, любые две ядерные частицы) будут притягиваться друг к другу.
На первых порах физиков ждало горькое разочарование, ибо, когда в космических лучах были открыты мю-мезоны с массой примерно в 200 электронных масс (ныне их называют «мюонами»), оказалось, что они вели себя почти совершенно безразлично по отношению к протонам и нейтронам. Теории Юкавы грозил, казалось, безусловный крах.
Но, по крылатому слову одного из особо удачливых искателей в области ядерной физики — советского ученого профессора В. И. Векслера, «действительность оказалась гораздо богаче воображения физиков». Прошло несколько лет, и опять же в космических лучах были обнаружены новые мезоны — с массой в 273 раза больше, чем масса электрона. Эти-то мезоны, названные пи-мезонами, или «пионами», как выяснилось, и обладают замечательными свойствами, предсказанными теоретиками. Они действительно играют важную роль во взаимодействии нуклонов в ядрах атомов.
Что было потом? Физики снова вернулись на Землю, так как наука еще не располагала ни одним из тех средств, которые сегодня устремились навстречу «первичному» космическому излучению. Что о нем мог сказать физик, находясь на дне воздушного океана? По ничтожному «хвостику» космических излучений, достигавшему Земли, надо было определить происхождение загадочных лучей, историю их движения, проделанный ими путь. Вопрос осложнялся тем, что космические лучи льются на нашу планету равномерно со всех сторон. Попадая в слабые магнитные поля, существующие в межзвездном пространстве, потоки частиц многократно отклоняются от первоначального направления. В результате потоки частиц, поступающие из разных источников излучения, полностью перемешиваются. Именно поэтому попытки разобраться в происхождении космических лучей многие годы оставались безуспешными.
Вот почему дальнейшее расширение картины мира некоторое время шло преимущественно через углубление искателей в недра атомного ядра. После обнаружения мезонов возникла заманчивая и, как показали расчеты, вполне реальная проблема искусственного создания этих частиц. Требовалось лишь сообщить обычным частицам, например протонам или электронам, достаточно большую энергию. На практике дело сводилось к созданию ускорителей, которые могли бы сообщать протонам и электронам эти энергии.
С помощью современных гигантских ускорителей физики приобрели возможность у себя в лабораториях создавать искусственные космические лучи. По своему произволу они вызывают к жизни мощные потоки пионов и мюзонов, изучают их свойства, наблюдают взаимодействие этих частиц с протонами и нейтронами, пытаются еще глубже проникнуть в. структуру нуклонов — этих кирпичей, из которых построены все атомные ядра элементов Периодической системы.
МИКРОМИР — МАКРОКОСМОС
Стоит вдуматься в смысл этого понятия: «структура нуклонов» — структура частиц, еще недавно считавшихся «элементарными». Как быстро и как полно сбывается гениальное ленинское предвидение о неисчерпаемости атома! Недаром блестящий труд В. И. Ленина «Материализм и эмпириокритицизм» все эти годы был настольной книгой советских ученых. Вопреки своей стихийной материалистической позиции честных экспериментаторов, даже крупнейшие мировые физики еще не раз пытались отстаивать конечность того, что по природе своей бесконечно,— самого процесса познания. Но, вопреки всем ограничениям, которые они время от времени пытались внести, число «элементарных» частиц «катастрофически» возрастало. Это был величайший триумф метода диалектического материализма.
