Как регистрируют частицы - Боровой А.А.
Скачать (прямая ссылка):
tf t3 Время
Рис. 28. Нарастание импульса со временем.
импульса от времени, график которой представлен на рис. 23. Почему в точке ц характер нарастания импульса меняется? Что происходит при і > /2?
40. В каком случае счетчик, используемый в экспериментах Дэвпса, не позволит по форме нарастания импульса разделить частицы, оставившие в нем одинаковую энергию, но имеющие равные формы треков? Например, электрон от распада аргона-37 (E = = 2,8 кэВ) и гамма-квант, давший в разных точках два комптопов-ских электрона с Б = 1,4 кэВ каждый.
41. Диаметр основного кольца Серпуховского ускорителя (ИФВЭ) равен 470 м. За каждый из оборотов энергия ускоряемых
132
протонов возрастает на 190 кэВ. Какой путь должны проделать частицы для того, чтобы достичь энергии в 70 • 10? МэВ? Сколько оборотов сделать? Во сколько раз при этом возрастет EX масса *)?
42. Один из пучков ускорителя ИФВЭ состоит из отрицательных я-- и К~-мезонов. Их средняя энергия около 40 •1O3 МэВ. На сколько процентов скорость таких частиц меньше скорости света *)?
Глава 4
ДВОЙНОЙ БЕТА-РАСПАД. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СЧЕТЧИКИ
4.1. Специализация
В XX веке физики окончательно разделились на теоретиков и экспериментаторов. И это деление продвигается все дальше и дальше. Растет число различных направлений в экспериментальной и теоретической физике. И вот уже специалистам по космическим лучам и твердому телу становится нелегко понимать друг друга. Причина всем известна и состоит в колоссальном объеме знаний, который уже накоплен и который продолжает расти, словно снежный ком, катящийся под горку. Все чаще можно услышать и прочитать о том, что в наши дни уже не появится в теории новый Ландау и, тем более, физик, подобный Ферми. Один из известных американских физиков писал по этому поводу: «Прошли времена Фарадея с его Андерсоном**), Резерфорда с его Кеем ***). Настало время коллективных усилий. Оплакивать это — значит оплакивать второй закон термодинамики. Но это не означает, что не может быть индивидуально ярких ученых. Изменился характер, но не значимость подготовки в университетах таких ученых-физиков...»
Итак, молодому человеку, вступающему в науку, приходится выбирать. Существует множество личных (и не личных) причин, из-за которых он становится теоретиком или экспериментатором. Конечно, никому не закрыта возможность переменить специальность, но это бывает достаточно редко. По моим наблюдениям чаще теоретики переходили в экспериментаторы, чем наоборот. Но здесь могла сказаться и пристрастность автора. Существует
*) Энергии покоя частиц см. в таблице в конце книги, **) Ассистент М, Фарадея.
***) Ассистент Э. Резерфорда. По словам последнего — «лучший лабораторный ассистент, в Британской империи».
133
ведь в физическом фольклоре легенда об ученом (теоретике мирового класса, одном из любимых учеников Ландау), который очень решительно оборвал свою экспериментальную карьеру.
Рассказывают, что он был дипломником и налаживал свою первую установку, внутри которой должен был поддерживаться вакуум. Дело никак не ладилось, в установку попадал воздух, как говорят, она «текла», то в одном месте, то в другом. Его товарищи привыкли уже к непрерывному стуку вакуумного насоса и, уходя с работы, видели свет, горевший в лаборатории до глубокой ночи. Проходили недели, а положение существенно не изменялось.
Так это продолжалось, пока однажды из лаборатории не донесся звон и грохот. Сбежавшиеся люди застали молодого физика сидящим на полу, посреди осколков стекла и железок. Он успокоенно улыбался и держал в руке молоток. На вопросы будущий академик ответил, что твердо решил заняться теорией.
Приходит третий курс института и будущие физики начинают специализироваться по разным профилям. Созданы отдельные кафедры для тех, кто будет ставить опыты, и для тех, кто будет создавать детекторы. Это понятно. Все уже привыкли, что современные физические эксперименты невозможны без сложнейших приборов. Часто эти приборы и огромны по размерам (вспомним хотя бы трековые камеры на ускорителях), и их создание и работа на них требует привлечения не только физиков, но и инженеров, техников, ученых других специальностей. Природа выдает свои тайны под натиском коллективных усилий. Очень показателен такой пример. Статью с описанием нейтринного эксперимента в Брукхейвене, о котором шла речь в предыдущей главе, подписали семь авторов. Ведущие физики среди них — Ледерман и Шварц. Прошло несколько лет и такое небольшое число авторов работы, посвященной нейтринным экспериментам на ускорителе, стало редкостью. -Привычен уже список фамилий, занимающий четверть печатной страницы. В открытии нейтральных токов в слабом взаимодействии (об этих токах речь пойдет ниже) участвовали: в одной работе — 55, в другой — 51 соавтор.
Итак, растущая специализация связана и с увеличением коллективов, которым под силу решать сложные экспериментальные задачи. Конечно, остались и очень инте-
ttec
ресные проблемы, требующие не массовости, а, скорее, изощренности и изобретательности. Одна из них мучает физиков очень давно — она возникла ненамного позже появления на сцене нейтрино. Эксперименты, которые физики ставили, чтобы разрешить эту задачу, отличались применением самых разнообразных детекторов и неожиданных методик. Поскольку они не требовали сногсшибательных расходов, то привлекали исследователей из самых разных стран. А результаты... Но не стоит забегать вперед.
