ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
как первый тираж был буквально расхватан в первые Же часы.
За шестнадцать дней работы выставки вполне опре делились ее главные герои. В советском павильоне—'это третий спутник, около которого почти всегда суетился человек с фотокамерой: все хотели получить' свой пор трет на фоне советской космической лаборатории. Очень популярны были также советские термоядерные установ ки «Огра», «Альфа» и первенец этЪй отрасли науки — действующий прибор для изучения импульсных разрядов в плазме, модель атомного ледокола «Ленин», стенды, рассказывающие о советских атомных электростанциях.
В павильоне США посетители, пожалуй, больше всего времени проводили в отделе термоядерных исследований. Этот же отдел был самым посещаемым в английском павильоне. Франция привлекала экспозицией по разде лению изотопов урана. Чехословакия — материалами об атомной электростанции, строящейся на основе совмест ного советско-чехословацкого проекта.
В самых различных выражениях записана в книге впечатлений советского павильона одна и та же мысль: атом должен служить только миру. Известная всем ясная и четкая позиция Советского Союза, выступающего за запрещение атомного оружия, получила безоговороч ную поддержку в этих словах людей, прибывших на вы ставку из разных стран. Вызывало одобрение посетите лей и намерение Индии ни при каких обстоятельствах не направлять энергию атома во вред человеку. Об этом говорила надпись при входе в индийский павильон.
Женева, 1 9 5 в г.
8
ВЫСОКАЯ ЭНЕРГИЯ
I / ак ни велика дистанция от ядерной лаборатории до ■» строительной площадки, мы лишь немного погрешим, проведя между ними параллель. Правда, сравнивая ра боту физиков, создающих науку об атомном ядре и части цах, его слагающих, со строительством, мы должны бу дем описать стройку, где технология поставлена с ног на голову, где считается естественным, что сооружать зда ние приходится без генерального проекта, где привыкли к тому, что дверные ручки на строительную площадку прибывают раньше, чем фундаментные плиты, и где все же с невиданным терпением стремятся соорудить из того, что у них под руками, нечто логически завершен ное, чтобы без сожаления с приходом партии новых дета лей все заново перестроить.-
Да, это сравнение справедливо, потому Что и физики конструируют свои логические схемы из того, что дал эксперимент — зачастую досадно скупой, а иногда озадачивающе щедрый, потому что им не раз приходилось наново перестраивать эти схемы, и особенно в последнее время, когда природа, уступая их напору, выводит из своих тайников все новые и новые частицы.
108
Что же вселяет энергию и упорство в создателей теории микромира, которым с таким трудом приходится отвоевывать у природы ее тайны?
Это не только неистощимая жажда познания, но и забота о благе человека. С каждым новым успехом уче ных все сложнее становится архитектура идей ядерной физики, но уже сейчас очевидно, что в этом удивитель ном сооружении мы сможем найти источники энергии еще более мощные, чем атомное ядро.
Взаимоотношения природы и экспериментатора, как удачно заметил один из физиков, похожи на беседу, в которой ответы даются только на правильно поставлен ные вопросы.
Микрокосмос начинает «понимать» вопросы, когда населяющим его частицам сообщена высокая энергия —
всотни миллионов электроновольт. И чем энергия выше, тем «откровеннее» природа, тем более тонкие детали строения и жизни частиц открываются ученому. От сюда — соревнование ядерных лабораторий, в котором наша страна идет впереди: знаменитый синхрофазотрон
вДубне — мощнейший в мире ускоритель. Отсюда и само название этой области науки — «физика высоких энергий».
Наступление на тайны микрокосмоса ныне дает столь многочисленные трофеи, что на состоявшейся в 1959 году в Киеве Международной конференции физиков ради эко номии времени все представленные доклады, подобно золотоносному песку, были «промыты» виднейшими уче ными и только концентрат был предложен аудитории.
Суть большинства экспериментов при изучении ча стиц — исследование их взаимодействия с частицами другого «сорта» или себе подобными. Ведь и о человеке мы очень мало можем узнать, когда он спит, и, напро тив, получим о нем полное представление, изучив его взаимоотношения с людьми.
109
Первая серия докладов на киевской конференции была посвящена взаимодействиям «обычных» частиц, и прежде всего давним знакомым физиков — протонам и нейтронам. Еще несколько лет назад казавшиеся элемен тарными, в том смысле, что в опытах с частицами малой энергии они вели себя как монолиты, теперь протоны и нейтроны все более обнаруживают свое сложное строе ние. Становится классическим раздел науки, исследую щий их структуру. У обеих частиц она оказалась столь сходной, что ныне их часто объединяют под одним име нем — нуклоны. Нуклон предстает перед нами в виде облачка из пи-мезонов, содержащего в центре ядро-керн.
Сегодня физики стремятся пополнить эту грубую схе му новыми деталями, выяснить количественные характе ристики структуры нуклона.
Не первый год обстреливают экспериментаторы нук лоны гамма-квантами, которые при столкновениях с ними рождают пи-мезоны. Сейчас исследуются явления, со провождающие этот акт. Сделан вывод, что попадания гамма-квантов, как и других частиц, приводят к образо ванию ряда возбужденных состояний нуклойа. Удалось потревожить и таинственный керн протона, установить, как под действием электромагнитных сил в этой частице перемещается ее электрический заряд, и таким путем определить некоторые величины, характеризующие его структуру.
В атомном ядре нуклоны соединены воедино гигант скими силами, носители которых — уже упоминавшиеся нами пи-мезоны. Эти частицы тоже применяются для бомбардировки нуклонов, и с их помощью сейчас полу чены новые сведения о природе ядерных сил — источнике той энергии, которая ныне известна каждому как атомная.
Подобно гамма-квантам, пи-мезоны при столкновении с нуклонами.также порождают пи-мезоны. Оживленный
ПО
интерес вызвали на конференции данные об одновремен ном рождении при таких столкновениях двух пи-мезонов. В этом явлении физики видят путь решения важной про
блемы исследования |
взаимодействия пн-мезонов дпуг |
с другом. |
|
Особое место на конференции заняли результаты ис |
|
следования соударений |
нуклонов с нуклонами. Особое |
потому, что речь шла о самых высоких энергиях, которые сейчас получены искусственно,— о десяти миллиардах электроновольт. Сопоставление этой «продукции» дубненского синхрофазотрона с тем, что получено на трех миллиардном ускорителе, говорит о более сложной кар тине явлений, разыгрывающейся при столкновении этих частиц, чем рисовалось ранее. Сделан и такой вывод: встречающиеся протоны больших энергий зачастую взаи модействуют не своими ядрами, а, как теория предвидела заранее, мезонными оболочками.
Структура нуклонов и их электрические свойства рас крываются при взаимодействиях с электронами, как мы можем заключить из другой серии обзорных докладов.. Исследования, о которых в них рассказывалось, также пополнили наши знания по анатомии нуклонов. Известен например, теперь радиус нуклона. Он, если измерять в сантиметрах, должен быть записан дробью, в числителе которой восьмерка, а в знаменателе — единица с четыр надцатью нулями. Найдено, что электрический заряд протона распределен внутри него неравномерно — он резко уменьшается с удалением от центра частицы.
Пожалуй, не обманчиво впечатление, что исследова тели нуклонов в какой-то мере повторяют, но на высших «энергетических ступенях», тот-путь, который в свое вре мя был проделан при изучении\строения атома. И можно надеяться, что важный фрагмент генерального плана
Микромира — теория нуклонов — будет столь же успеш но создан.
111
Еще в начале тридцатых годов была открыта частица позитрон, во всем, за исключением знака заряда, сходная с электроном. Долгое время на «строительной площадке» позитрон был той деталью, которую никак нельзя' было разумно встроить в растущее здание теории. Подозрение физиков, что у каждой частицы есть свой двойник, сме нилось уверенностью лишь три года назад, когда был открыт протон с отрицательным зарядом — антипротон, а затем и антинейтрон.
Оказалось, если вспомнить еще раз о стройке, позит рон, антипротон и другие члены семейства античастиц должны послужить деталями для создания другого кор пуса, с архитектурой, симметричной тому сооружению, что уже многие годы возводится учеными.
Ныне физика античастиц — один из важных разделов науки о микрокосмосе. Античастицы, как и их двойники, исследуются при соударениях, но здесь есть особенностиВстреча частицы и античастицы ведет к их обоюдной гибели — аннигиляции, в результате которой образуются пи-мезоны и другие частицы, и их следы запечатлевают на фотографиях финалы этих маленьких трагедий. Но с ними связаны вполне оптимистические надежды, что когда-нибудь удастся применить в интересах человека энергию аннигиляции, в сотни раз большую, чем дает деление ядра.
Участники конференции познакомились с новыми данными о том, что происходит цри встречах античастиц с протонами, дейтронами, углеродом. Впервые увидели они фотографию, зарегистрировавшую не акт «смерти» антипротона, а таинство его рождения.
Несколько лет назад были обнаружены частицы, ко торые удивили физиков так же, как смутило бы, скажем, древних строителей киевской Софии прибытие на строй ку ящиков с электролампами. За этими частицами, об ладающими необычными свойствами, в физике утверди
112
лось название «странные» частицы. И вполне понятны энтузиазм и нетерпение, с которыми ученые принялись за их исследование. Какое место надлежит занять этим новым деталям в общей картине микромира, не совсем ясно и ныне, но ученые настолько освоились с ними, что Установили даже меру «странности» и успешно их изу чают, хотя живут такие частицы не более стомиллионной Доли секунды.
Участники конференции смогли отметить, что в этой Молодой области физики сделаны новые шаги. Опыты с К-частицами, образующими одно из семейств «странных» обитателей микрокосмоса, в частности с отрицательно заряженными К-частицами, позволяют сделать вывод о некоторых общих свойствах всей группы «странных» частиц. Было рассказано также о взаимодействиях пред ставителей другого «странного» семейства — гиперо нов — с атомными ядрами.
Несомненно, полная разгадка «странности» не столь Далека от наших дней, как век начала каменного зодче ства от века электричества. И, может быть, сообщение, сделанное на этом заседании об эксперименте, кото рый заставляет предполагать существование еще одной, пока неведомой частицы, даст в руки ученых то долго жданное звено, которое свяжет «обычное» со «стран ным».
Одно из последних заседаний конференции было по священо так называемым слабым взаимодействиям. Они совершаются на столь же высоких ступенях энергетиче ской лестницы, но действуют в этих процессах силы иной природы, в миллионы миллионов раз меньшие, чем, ска жем, при соударении нуклонов.
Участвуют в таких взаимодействиях пи- и мю-мезоны, «странные» частицы и, наконец, к этому же типу процес сов принадлежит и бета-распад — составная часть явле ния радиоактивности, которое еще в прошлом веке, после
ИЗ
открытия его А. Беккерелем, дало начало всей атомной физике.
Нечто весьма новое обнаружилось в, казалось, хоро шо изученном бета-распаде, когда на него посмотрели взором, отточенным на таком тонком оселке, как «стран ные» частицы. Выводы, которые сделали ученые из ана лиза слабых взаимодействий, оказались столь сильными, что если и не разрушили весь фундамент современной физики, то, во всяком случае, крепко поколебали наши представления о свойствах пространства: родилось подо зрение, что в микрокосмосе оно несимметрично. Правда, теперь физики сумели справиться с этим осложнением; и мы уже не беспокоимся о том, что гримаса асимметрии исказит лицо микрокосмоса.
Широким фронтом наступает наука на тайны микро мира. Мощная техника, которой вооружены ныне лабо ратории, работающие на границе нашего знания приро ды, помогает ученым быстро двигаться вперед. В этом движении важную роль сыграли исследования, проведен ные на крупнейшем в мире ускорителе — синхрофазотро не Объединенного института ядерныхисследований, где в одном коллективе работают физики социалистических стран. Новыми данными обогатили науку эксперименты на дубненском сихроциклотроне и ускорителе Физиче ского института Академии наук. Наши физики — это ударный отряд на переднем крае науки.
Киевская конференция, как это мог заключить каждый наблюдатель, прошла в дружественной обста новке. Она показала хороший пример сотрудничества представителей трех десятков стран. Высокая энергия — такими словами можно определить тот творческий накал, которым отмечена была эта встреча ученых.
Киев, 1959 г.
ПРИРУЧЕНИЕ СОЛНЦА
Древний баснописец Эзоп по-своему оценил диалектику мира, объясняя людям, что каждая вещь содержит в себе равные доли добра и зла. Увы, нередко человеку
раньше, чем добро, попадало в руки злое начало. Солнце, которое наши предки обожествляли, дало уче
ным пример непревзойденного по мощи источника энер гии. Но свое маленькое солнце на Земле человеку впер вые удалось воспроизвести в образе бомбы столь ужас ной, что наше гуманное государство вкладывает весь свой авторитет и свое влияние в призывы запретить ее.
Но оно щедро и широко организует поиск антипода злого солнца, который способен мирно трудиться на благо людям. Именно потому в Программе нашей партии одной из важнейших задач науки названо решение про блемы управления термоядерными реакциями.
Широта и щедрость. Их первый признак я обнаружил в том простом факте, что после беседы с одним из руко водителей Института атомной энергии им. И. В. Курча-^ това нам для осмотра лабораторий вызвали автомобиль/ То длинные и приземистые, как механические цехи, то высоченные, как судостроительные эллинги, здания лабо-
115
