Электрический дракон

Космические галактические лучи – словно дальнодействующий телеграф, сообщающий о событиях галактической удалённости. Вот эта телеграмма сообщает о взрыве сверхновой, а эти электрические сигналы нам посылает пульсар, который своим магнитным полем ускоряет заряженные частицы и рассылает их по всей Галактике. Из-за огромных расстояний новости приходят устаревшими – звезда взорвалась тысячу лет назад, а телеграф только сейчас донёс информацию об этом взрыве.

Хотя никто не протягивал в космосе проводов и кабелей, космос сам создаёт электрические схемы и магнитные устройства. После солнечной вспышки – мощности которой хватит, чтобы давать электричество всей Земле в течение миллиона лет, – образуется поток солнечных протонов и электронов, которые летят со скоростью в сотни километров в секунду – и с размаха налетают на магнитное поле Земли. Земное поле «сгребает» частицы и формирует из них радиационные пояса, заключая космические заряженные частицы в своеобразные ловушки, схожие по принципу действия с токамаками.

Плазма, которая копится в радиационных поясах Земли, капризна и нестабильна – как и в токамаках. Если она вырывается из ловушки и достигает атмосферы, то свечение частиц в атмосфере рождает полярные (или северные) сияния – красивые светящиеся полотнища и полосы разного цвета, которые часто наблюдаются на севере Европы, Америки и России.

На Земле есть место, где из-за строения магнитного поля Земли интенсивность потоков космических частиц повышена – это область Южной Атлантики. Инженеры, обеспечивающие космические полёты, и учёные, которые занимаются спутниковыми измерениями, называют это место Южно-Атлантической аномалией. Когда космическая станция пролетает над этим местом, то компьютеры на ней могут давать сбой. В зоне Южно-Атлантической аномалии в данных околоземных спутников появляются сильные помехи – из-за попадания космических лучей в спутниковые сенсоры.

Когда ускорители элементарных частиц ещё не получили широкого распространения и были достаточно маломощными, специалисты по физике элементарных частиц использовали космические лучи в качестве естественного ускорителя.

В 1936 году американский физик Карл Андерсон вместе со своим студентом Сетом Неддермейером открыл в космических лучах мюон – отрицательно заряженную частицу в 207 раз тяжелее электрона. Сначала открыватели подумали, что они открыли пион – частицу, которую в 1935 году предсказал японский физик Хидеки Юкава. Эта частица должна была служить переносчиком сильного взаимодействия в атомном ядре. Но, когда выяснилось, что мюон является совсем другой частицей, то в стане теоретиков начался переполох. Физик Исидор Раби выразил своё отношение к этому открытию так: «Кто заказывал эту частицу?»

Открытия новых частиц перестали укладываться в существующие теории, поэтому физики стали шутить, что если за открытия первых элементарных частиц полагается Нобелевская премия, то за открытие остальных и «ненужных» частиц – штраф в 10 тысяч долларов за каждую.

Пион, предсказанный Юкавой, открыли в космических лучах в 1947 году. Это сделал британец Сесил Пауэлл, который запускал свои приборы на воздушных шарах, а также размещал их ближе к космосу – на вершинах гор.

Американский физик Джон Линсли, исследуя космические лучи в горах Нью-Мексико, открыл в 1962 году невероятно быстрые элементарные частицы, каждая из которых обладала энергией брошенного камня, двигающегося со скоростью 100 километров в час. Таких частиц наблюдается очень мало, но их существование снова озадачило теоретиков, которые рассчитывали, что космические протоны не могут обладать скоростью выше определённой – иначе они её растеряют, взаимодействуя с квантами излучения, которых достаточно в космосе. Но эти космические суперчастицы побили все рекорды. Возникло даже предположение, что в этих случаях из космоса прилетает не отдельный протон, а целое ядро железа. Но пока здесь много неясного.

– Короче, Вселенная шлёт нам свои телеграммы, а мы до сих пор не можем их прочитать? – засмеялась Галатея.

– Да, и это хорошо – иначе нам не досталось бы никаких тайн для разгадки! – подхватил Андрей.

Дзинтара сказала:

– В XX веке жил поразительно разносторонний учёный, который много сделал для расшифровки космических телеграмм. Он удивительным образом соединил в себе интерес к земному и космическому электричеству, занимаясь сверхпроводимостью и сверхтекучестью, а также космическими лучами и излучением Вавилова – Черенкова.

Звали его Виталий Гинзбург. Он родился в России в 1916 году, когда на крохотной планете Земля бушевала Первая мировая война – и испытания, которые выпали на долю человечества, только начинались. До 11 лет мальчик не ходил в школу – учился дома, под руководством отца, выпускника Рижского политехникума. Потом Виталий Гинзбург занимался в школе – но всего четыре года. Дальше была учеба в фабрично-заводском училище и работа лаборантом в рентгенологической лаборатории.