Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
В ответ скоро пришло письмо Гейгера, который обсуждал мой вопрос в
Тюбингене с другими физиками, особенно с Мейтнер. К сожалению, этого
ответного письма у меня не сохранилось, но я вспоминаю, что его ответ был
положительным и ободряющим: с экспериментальной точки зрения мои новые
частицы были вполне возможными. От идеи, что излучаемые при (3-распаде
нейтральные частицы вместе с тем являются составными частями ядер, я
скоро отказался, учитывая эмпирические значения ядерных масс.
В докладе на заседании Американского физического общества в Пасадене в
июне 1931 г. я впервые публично сообщил о своей идее насчет новых весьма
проникающих нейтральных частиц при p-распаде. Я уже не считал их
составными частями ядер, не называл их там нейтронами и не пользовался
для них никаким особым названием. Однако дело мне представлялось еще
весьма сомнительным, и я решил не печатать свой доклад.
В том же 1931 г. я отправился из Америки прямо в Рим, где в октябре
состоялся большой Международный конгресс по ядерной физике. Там я
встретил, в частности, Ферми, который сразу проявил живой интерес к моей
идее и отнесся к моей новой нейтральной частице весьма положительно, а
также Бора, который выдвинул противоположную идею о том, что закон
сохранения энергии при p-распаде выполняется только статистически. Эту
идею он вскоре опубликовал в своей Фарадеевской лекции [13]. Чтобы дать
понятие о его тогдашних идеях, я процитирую следующие строки1).
"Однако при современном состоянии атомной теории можно сказать, что у нас
нет никаких аргументов, ни эмпирических, ни теоретических, в пользу
соблюдения закона сохранения энергии в случае p-распада, и при попытке
удовлетворить этому закону мы даже приходим к усложнениям и трудностям.
Конечно, радикальный отказ от этого закона привел бы к странным
последствиям, если бы такой процесс был обратим. Действительно, если в
процессе столкновения
*) См. [13], стр. 383.
392
Вольфганг Паули
электрон мог бы присоединяться к ядру, теряя свою механическую
индивидуальность, и затем воссоздаваться в виде (3-частицы, мы должны
были бы обнаружить, что энергия такой (3-частицы вообще отличается от
энергии первоначального электрона. Однако, как объяснение аспектов
строения атома, существенных для выяснения обычных физических и
химических свойств вещества, включает в себя отказ от классической идеи
причинности, так еще более глубоко лежащие свойства стабильности атомов,
ответственные за существование и свойства атомных ядер, могут заставить
нас отказаться от самой идеи баланса энергии. Я не буду продолжать дальше
подобные рассуждения и обсуждать их возможное отношение к вопросу об
источнике звездной энергии, вызвавшему многочисленные дискуссии. Я
наметил эти рассуждения здесь в основном с целью подчеркнуть, что в
атомной теории, несмотря на недавний прогресс, мы должны быть готовыми к
новым сюрпризам".
Что касается более общей возможности сюрпризов в тех взаимодействиях,
которые теперь называются "слабыми", то Бор оказался прав. Однако его
идея о том, что закон сохранения энергии выполняется в этих
взаимодействиях только статистически, представлялась неприемлемой и мне и
Ферми. В 1931 г. в Риме между нами состоялись многочисленные
неофициальные дискуссии по этому вопросу. Я не видел никаких
теоретических оснований считать закон сохранения энергии менее
достоверным, чем, скажем, закон сохранения электрического заряда. С
экспериментальной точки зрения я считал решающим вопрос о том, имеют |3-
спектры электронов резкую верхнюю границу или же они простираются в
бесконечность, согласно распределению Пуассона. В первом случае моя идея
о новой частице получила бы поддержку1). Вопрос этот тогда не был еще
решен экспериментально, но Эллис, также находившийся в Риме, уже
планировал снова приняться за эту экспериментальную задачу.
В следующем 1932 г. Чедвик открыл при бомбардировке легких ядер а-
частицами долго отыскивавшийся нейтрон с зарядовым числом 0 и массовым
числом 1. Вслед за тем Ферми на семинарах в Риме дал название "нейтрино"
моей новой частице, испускаемой при (3-распаде, чтобы отличить ее от
тяжелого нейтрона2), и это итальянское название скоро стало
общеупотребительным. Вскоре возникла новая идея о строении ядра, согласно
которой ядра состояли из протонов и нейтронов, теперь называемых в
совокупности "нуклонами"; и те и другие -
!) По поводу теоретического объяснения верхней границы (3-спектра см.
также [14].
2) Я благодарю за эти сведения Э. Амальди.
К старой и новой истории нейтрино
393
фермионы со спином У2. Эта идея независимо была высказана различными
авторами, в Италии ее защищал Майорана при поддержке Ферми.
В октябре 1933 г. на Сольвеевском конгрессе по атомным ядрам в Брюсселе,
где Жолио и Чедвик сообщили о своих экспериментальных открытиях
позитронного распада и нейтрона, а Гейзенберг доложил о строении ядра,
произошло наконец общее прояснение. И Ферми и Бор снова присутствовали
