Хранители времени. Реконструкция истории Вселенной атом за атомом

Рис. 6.5. По мере распада материнского ядра количество дочерних ядер возрастает в прямой пропорции. Например, по истечении одного периода полураспада образец будет состоять на 50 % из материнских ядер и на 50 % из дочерних. Если предположить, что ни одно из дочерних ядер не ускользнуло (и что их не было изначально), то мы, измерив точное соотношение материнских ядер к дочерним, получим на временной оси уникальную точку, позволяющую установить возраст образца. В данном случае вертикальная линия пересекается с кривыми в точках, соответствующих 20 % для материнских ядер и 80 % для дочерних, так что возраст образца составляет 2,3 периода полураспада

Выше я упоминал о том, что часы «почти» невозмутимы, но можете свободно игнорировать это «почти» во всех интересных случаях, о которых мы будем говорить. Самое важное исключение – это форма распада, названная захватом электрона. Как мы помним, это происходит, когда один из электронов, перемещающихся по атомной орбите, оказывается слишком близко к ядру и попадает в захват, тем самым нейтрализуя один из протонов и превращая его в нейтрон. Поскольку для того, чтобы один из электронов очутился слишком близко к ядру, у атома в принципе должны быть электроны, то само ядро, которое их захватывает, можно стабилизировать, если ионизировать атом и резко сорвать все электроны с орбит. Есть и не столь драматичный путь – просто изменить орбиты электронов, окружив атом другими атомами или молекулами. Например, период полураспада с захватом электрона у Бериллия‐7 удалось продлить на 0,9 %, когда атом ⁷Be был окружен атомами Палладия³. Однако в большинстве случаев мы будем совершенно счастливы, если ошибка в точности наших датировок не превысит 1 %, так что какого-то повода для тревоги здесь нет. И, наконец, наблюдаемый период полураспада ядра можно поменять, если изменить скорость протекания самого времени – например, ускорив частицу до величин, близких к скорости света, или сумев подвести ее к горизонту событий черной дыры. Согласно теории относительности Эйнштейна, время замедляется в обоих случаях, и вследствие этого нам, наблюдателям, покажется, что полураспад ядра длится дольше. Первый эффект был продемонстрирован в опытах по ускорению частиц; эксперимент с черной дырой пока еще предстоит. Впрочем, ни одно из этих условий не будет иметь отношения к историям, которые мы будем воссоздавать.

Теперь, когда мы сформировали представление о мире субатомных частиц, ядер, атомов и молекул, мы готовы обратиться к помощи этих крошек в нашем проекте. Так пусть же эти истории наконец прозвучат.

Глава 7 О кражах и подделках: судебная история искусств

Ведущие мировые музеи хранят в своих коллекциях средневековые картины, богато иллюстрированные хоровые книги и красочные миниатюры XV века, изображенные, в чем нет сомнений, на 500-летнем дереве, покрывалах и пергаменте. Как могут краски оставаться столь яркими по прошествии половины тысячелетия? Ральф Альберт Блейклок, американский живописец, живший в XIX веке, создал сотни картин, но продавались они настолько плохо, что он впал в тоску и окончил свои дни в государственном приюте. В дальнейшем цены на его произведения взлетели до небес – но все ли они принадлежали его кисти? В 1990-х и начале 2000-х годов на аукционах за общую сумму в $36 млн были проданы примерно пятьдесят произведений, в число создателей которых вошли немецкий сюрреалист Макс Эрнст, экспрессионист Генрих Кампендонк и французский мастер Фернан Леже, а также другие художники первых десятилетий XX века. Какой таинственный коллекционер собрал столь обширную галерею? А в чем загадка кхмерских стражей, в незапамятные времена лишившихся ног? Все это тайны – но их можно раскрыть, если задать вопрос свидетелям-атомам.

Безногие стражи

В конце 1980-х годов, когда Метрополитен-музей впервые приобрел двух коленопреклоненных служителей, их головы были отделены от торсов. Дирекция приобретала все фрагменты, какие было возможно, и со временем, за пять лет, собрала четыре отдельные части, а в 1993 году стражей наконец-то восстановили. Однако найти ноги так и не удалось.