«Эврика» 1962. НЕИЗБЕЖНОСТЬ СТРАННОГО МИРА

 

 

Заряженные ионы

 

 

 

Фильм «Ионизация» начинается с того момента, когда врываются на затемненную сцену космические гостьи. Частицы высоких энергий, они сразу же принимаются растрачивать свое достояние на столкновения с атомами газа. Срывая с них наружные электроны, они усеивают свой путь заряженными обломками атомов — ионами, странниками Фарадея. Пьер Оже, написавший книгу о космических лучах в год окончания второй мировой войны, уподобил частицы высоких энергий вражеским мотоциклистам: врезаясь в мирную толпу, они калечат встречных, их дорога — дорога смерти, В дни мира можно обойтись без кровавых метафор.

 

Не стоит называть ионы не только покалеченными трупами, но даже обломками: как-то не очень похоже. Заряженные ионы жизнедеятельней нейтральных атомов — с них точно сорвана маска безразличия, точно открылись вдруг привлекательные, энергичные лица: молекулы пересыщенного пара льнут к ионам, образуют вокруг них капельки, белеющие во тьме еще не освещенной сцены.

 

Узкий туманный след тянется за космической частицей, обозначая череду иоцов, созданных ею на своем пути. Теперь нужно на долю секунды включить юпитеры и заснять происшедшее — фильм будет готов. Незримое и неслышное станет явным.

 

Только нельзя снимать преждевременно — надо дать образоваться туманному следу, и нельзя запаздывать — иначе туман рассеется, и след расползется. Словом, почтц синхронно происходят четыре события: появление частицы в камере Вильсона, расширение объема камеры для создания пере- сыщенности'в парах, включение света, срабатывание затвора съемочного аппарата. Так организована съемка в физической киностудии на Арагаце. И, конечно, все происходит автоматически: частица не предупреждает о своем появлении. Она летит со скоростью, близкой к световой, и уследить за нею немыслимо. Она должна сама командовать съемкой! Физики все устроили так, что она действительно подает команду, которая беспрекословно исполняется.

 

Тут 'снова работает ионизация.

 

Космическая частица летит сверху — падает с неба. Выше туманной камеры она встречает барьер из металлических трубочек. Они тоже наполнены газом. Трубочки тонкостенные. Внутри каждой протянута тонкая проволочка. Это столь же знаменитые, как и камера Вильсона, счстчики Гейгера-Мюллера. Проскочить на сцену, минуя барьер, частица не может: счетчики образуют плотную крышу над камерой. Но эта крыша для космической гостьи отнюдь не преграда — она без труда пронизывает попавшуюся ей на пути трубочку. Нейтральные атомы газа внутри счетчика постигает та же участь, что в туманной камере: частица срывает с них электроны, и атомы становятся ионами. Но в камере Вильсона они никуда не спешат — их ничто не притягивает, наоборот, привлекательные незнакомцы, они сами служат притягательными центрами для^ молекул пара. А в счетчиках ионы — настоящие странники. Их притягивает проволочка, натянутая внутри: дело в том, что она находится под напряжением.

 

Ионы тотчас устремляются к ней. Возникает Давка и даже драка: торопящиеся ионы газа уже сами действуют,' как первоначальная космическая частица, По дороге к проволочке они срывают электроны с наружных оболочек своих недавних близнецов — других нейтральных атомов . газа. Конечно, энергия ионов ничтожна по сравнению с энергией космической частицы, но зато их много. И хотя каждый порождает сравнительно мало новых ионов, заряженная лавина быстро нарастает. За какую-нибудь миллионную долю секунды раздается короткий, но довольно сильный удар электрического тока — электрический импульс. Ну* а дальше дело чистой техники заставить его работать.

 

Тут кончаются заботы физиков и начинаются хлопоты инженеров. Усилив этот импульс тока, они могут делать с ним все что угодно, хоть включать с его помощью световую рекламу над будущей туристской базой «Мезон». Сейчас эти импульсы включают съемочную установку на Ара- Таце.

 

...В лаборатории тихо. Только негромко перебрасываются словами лаборанты. «У тебя когда 'отпуск?» — «Да неизвестно. А в Ереване сейчас ве-есело...» — «Говорят, Сароян приезжает, слышал?» — «Бро-ось!» И вдруг раздается что-то вроде удара бича и глубокий вздох. Это пролетела и снялась на пленку талантливая частица: вздохнула, расширив свой объем, камера Вильсона, вспыхнули и осветили сцену мощные лампы, и потонули в этом шуме быстрые щелчки сработавших затворов съемочных аппаратов. Порожденный частицей импульс тока сделал свое дело!

 

И снова в лаборатории тихо. Лаборанты склоняются над приборами. В журнале наблюдений появляются записи показаний вздрогнувших стрелок на пульте установки. Сколько продлится' тишина — никто не знает: нужные частицы •приходят без расписания, и они редки.

 

Своим умением самофотографироваться в полете космические частицы в конце концов обязаны инженерам нашего времени.

 

Кинокадры, что держу я сейчас против света, отнюдь не самые удачные (оттого-то мне их и подарили). Приходит йа память, как Артемий Исаакович Алиханян, согнувшись над стереоскопом в Арагацкой лаборатории и просматривая очередную заснятую пленку, говорил: «Надо было уменьшить запаздывание — следы недостаточно четкие». Лаборанты молча соглашались. Я подыскивал сравнение для будущего очерка. В голову пришло самое простое, банальное, но точное: «Ах, значит, из-за опоздания туман успевал чуть расползтись, как белый шлейф самолета в безоблачном небе!»

 

Но существенней было другое.

 

Приглядываясь к пленке и сверяясь с бухгалтерским гроссбухом лаборатории, Алиханян негромко повторял: «Нет, это, конечно, протон». Или: «Тут вероятней всего мю- мезон». Шуршание перематываемой под стереоскопом пленки, и снова тот же голос без энтузиазма: «И здесь типичный протон». Или: «Легкий мезон, это ясно».

Физик узнавал частицы по следу, как искушенный охотник лесное зверье. Попадались все старые знакомые. Как раз это-то и не пробуждало в ученом никакого воодушевления. На пленке были засняты частицы, сумевшие безупречно пройти актерскую пробу, однако и без специального исследования физику бросалось в глаза, что перед ним не те следы, которые он жаждал увидеть.

 

«Те следы» редки. Так редки, что физики до сих пор не уверены в их происхождении, — может быть, это «ошибки опыта», может быть, «маскировка» уже известных частиц, а может быть, тут и впрямь замешаны какие-то новые, еще неведомые', неизученные элементарные частицы! «Нет» сказать легче, чем «да». После Алиханяна и его сотрудников другие исследователи лишь в трех-четырех лабораториях мира наблюдали нескольких представителей этого возможного, пока безыменного, племени «первооснов». А многим вовсе не удалось их наблюдать. Сомнения серьезны и все углубляются — вплоть до полного отрицания. Они одолевают и Алиханяна, одолевают и мучат.

 

Но как же так — либо наблюдали, либо не наблюдали?

 

Одно из двух. Разве есть третья возможность? Разве охотник, увидев в лесу новый след, усомнится, что на его ухожи появилось незнакомое четвероногое? Не надо спешить —• стоит вспомнить про следы «снежного человека» в Гималаях. Их необычность, казалось бы, бесспорна. И все-таки существование сноумена остается открытой проблемой.

 

Легковерие и наука — «две вещи несовместные».

 

Однако тут есть разница. «Снежного человека» можно будет раньше или позже поймать, если, разумеется, есть что ловить. Тогда все доводы «против» немедленно отпадут. И все доводы «за» — тоже. Они станут ненужными перед лицом генерального факта — вот он, мохнатый человекоподобный, стоит перед нами. А как разрешить спор о существовании новой элементарной частицы? Только доводами «за» и «против».

 

Кто-то забавно сказал, что в камере Вильсона частица летит внутри своего туманного следа, как муха в тоннеле метро. И это еще слишком щедро сказано, чудовищно щедро:: муху нужно было бы заменить каким-нибудь летающим вирусом, чтобы хоть отчасти соблюсти масштаб. И разве не замечательно, что этот грандиозный тоннель молниеносно прокладывает ничтожно малый строитель? При этом возникший перед нами тоннель уже только воспоминание о строителе, его самого там, внутри, уже нет: сделав свое дело, породив ионы, которые, в свой черед, дали начало ниточке тумана, частица вновь превратилась в невидимку — покинула камеру, или распалась, или поглотилась в веществе. По типу возведенного тоннеля — по его массивности, размерам, кривизне— ученые судят о могуществе строителя и его характере.

 

Так работа' физиков становится похожей на изыскания археологов: тех, кто возводил пирамиды Египта или циклопические стены Фив, давно уже нет ни в Египте, ни в Фивах, бессмысленна надежда их увидеть, но по итогам их труда можно многое умозаключить о них безошибочно, а о многом можно спорить. К слову сказать, фиванские стены были построены в такие незапамятные времена, что уже древние эллины искали ответ на Вопрос: кто строил эти стены? Возникла легенда о заморских великанах — одноглазых циклопах., Ну что ж, разве она плохо Объясняла баснословную затрату энергии на кладку гигантских камней? Хорошо объясняла — просто и смело. Одна беда — такая «теория» противоречила всему опыту человеческой жизни, всем представлениям о роде людском. Великаны? Одноглазые? Нет-нет, это, как любят говорить физики, «не проходит». Надо поискать другие возможности.

 

Незримые строители тоннелей из тумана творят в камере Вильсона поистине легендарные дела. Кто же они, эти строители?

 

Одно очевидное умозаключение можно сделать немедленно: это частицы, обладающие электрическим зарядом, ибо нейтральные частицы не умеют ионизировать атомы и молекулы. Кстати, на каждом кадре множество туманных следов, кроме того главного, который оставила гостья, командовавшая самой съемкой на Арагаце. И следы эти разнообразны— есть очень тонкие и потолще, есть прямые и закругленные, есть короткие и длинные... Непрошеные частицы, что так бесцеремонно наследили на сцене, где их вовсе не собирались снимать, могли проникнуть в камеру извне —« сверху, снизу, сбоку, а могли зародиться IB ней самой. Эта нам сейчас решительно все равно. Зато совсем не все равно, что различия в следах наверняка должны отражать какие-то важные различия в свойствах самих частиц.

 

Да, но какие различия?

 

Сначала кажется, что возможности туманной камеры очень скромны: она позволяет узнать, заряжены микрочастицы или нет. Но не забывайте — она делает видимыми их пути. Ради одного этого кембриджскому физику Чарлзу Вильсону стоило отдать годы жизни на изучение туманов, чтобы в конце концов прийти к своему тонкому изобретению-

 

Он пришел к нему на редкость вовремя — в 1912 году* Всего годом раньше Эрнест Резерфорд доказал существо-» вание атомного ядра, и началось стремительное развитие ядерной физики. А двумя годами раньше австриец Гесс доказал, что на Землю приходит «высотное излучение», и началось столь же бурное развитие физики космических частиц, В эту-то пору исследователи микромира и обрели инструмент, который стал для них тем же, чем был микроскоп дЛя биологов и телескоп для астрономов.

 

Когда-нибудь человечество поставит памятники выдающимся изобретениям — инструментам, машинам, приборам, конструкциям* Памятник первому спутнику — воплощение этой надежды. То будут монументы в честь коллективного разума. Он достоин бронзы, мрамора и стали! Освоение и совершенствование любого изобретения — дело многих^ голов и рук. Только «доведенное до ума» последующими, часта неведомыми соавторами первооткрывателя изобретение обнаруживает все заключенные в нем возможности.

 

 

К содержанию книги: Научно-художественная книга о физике и физиках

 

 Смотрите также:

  

Физика. энциклопедия по физике

Книга содержит сведения о жизни и деятельности ученых, внесших значительный вклад в развитие науки.
О физике

заниматься физикой как наукой или физикой, которая...

Эта книга адресована всем, кто интересуется физикой. В наше время знание основ физики необходимо каждому, чтобы иметь правильное представление об окружающем мире

Энциклопедический словарь

И старшего. Школьного возраста. 2-е издание исправленное и дополненное. В этой книге  Гиндикин С. Г. Рассказы о физиках и математиках

 

И. Г. Бехер. книга Бехера Подземная физика

В 1667 г. появилась книга И. Бехера «Подземная физика», в которой нашли отражение идеи автора о составных первоначалах сложных тел.

 

Последние добавления:

 

Право в медицине      Рыбаков. Русская история     Криминалист   ГПК РФ