Охотники за частицами

Вот из таких «обрезков» фотоэмульсии после ее проявления и составляется след влетевшей в нее частицы. Для этого фотоэмульсию надо разрезать на тоненькие слои, и те кусочки, в которых прослеживается путь интересующей частицы, тщательно подогнать друг к другу.

Неудобно, скажете? Согласен. Тем паче, что для воссоздания цельной картины приходилось привлекать пространственное воображение, а это у многих людей сопряжено с большими усилиями. Но зато число всяких интересных событий резко возросло. А со временем физики придумали рассматривать срезы с фотоэмульсией через пару зеркал, перпендикулярных друг другу, и сразу получать картину следа в пространстве. Теперь задача «реконструкции» следов частиц по их «обрезкам» значительно упростилась.

Ионизационные камеры, счетчики Гейгера, пропорциональные счетчики, камеры Вильсона, фотографические эмульсии… За каких-нибудь пятнадцать лет «космики» обзавелись солидным экспериментальным хозяйством. Можно было начинать «штурм космоса».

Героическая эпоха

И штурм начался. Бес странствий и приключений словно вселился в физиков. Не преувеличивая, пользуясь словами Пьера Оже, можно это время назвать «героической эпохой» в исследовании космических лучей.

Со своими сложными и хрупкими приборами физики лезли под огромные соляные кучи в солеварнях, уходили в катакомбы под большими городами, дрожали от пронизывающей сырости в глубоких рудниках и шахтах, задыхались в непривычных водолазных костюмах на дне озер и морей, поднимались на заснеженные горы, взлетали на аэростатах и самолетах.

И порой расплачивались собственными жизнями за стремление побольше знать. В седой кремлевской стене покоится прах трех отважных советских исследователей — Усыскина, Васенко и Федосеенко. Они погибли при аварии стратостата, на котором в 1934 году поднялись на высоту 22 километра, чтобы исследовать интенсивность потоков космических лучей на больших высотах.

Обжигались у негреющего космического огня и те ученые, которые месяцами и годами не сходили с высочайших горных пиков. Они хотели знать, зависит ли поведение космических лучей от смены дня и ночи, от погоды, от сезона, один и тот же ли поток падает из космоса на Землю весной или осенью, в этот и в следующий год. Что ж, космические лучи открывали эту тайну. Но они несли в себе зародыши и других жутких тайн. Ученые внезапно заболевали белокровием, количество лейкоцитов в их крови угрожающе возрастало. Иногда не помогали самые героические меры, и люди погибали. У других в зрелые годы вдруг снова начинали расти кости. Молодые цветущие люди сходили с гор навеки обезображенными.

Да, это было сродни язвам на руках Пьера и Мари Кюри, годами работавших с радиоактивными препаратами. Сегодня мы уже знаем, что это такое — лучевая болезнь! В те годы ученые еще не знали, что исследование сильнопроникающих излучений — занятие, вовсе не безопасное для организма человека…

Знаменитый швейцарский исследователь Огюст Пикар не доверял инженерам. Он сам разрабатывал и строил те корабли, на которых затем исследовал космические лучи. В начале тридцатых годов он одним из первых поднялся за двадцатикилометровый рубеж на своем воздушном шаре. Несколько лет спустя он первым погрузился в морскую пучину на несколько километров в удивительно прочной батисфере. Еще никому на земном шаре не удалось повторить подвиг Пикара, сделавшего почти тридцатикилометровый «разрез» через воздушный и водный океаны Земли.

Что ж, добытые результаты стоили подвига не только научного, но и просто человеческого. Выяснилось, что интенсивность космических лучей сравнительно медленно спадает по мере приближения к поверхности Земли. Да и сама «твердь земная», являющаяся отличной защитой от радиоактивных излучений, не в состоянии полностью задержать космические лучи. Их можно было обнаружить и в самых глубоких шахтах.

Этот рисунок отчетливо показывает то удобство, которое достигается при переходе от шкалы скоростей к шкале энергий частиц. При скоростях частиц, близких к скорости света, значение скорости может измениться лишь на какой-нибудь десяток процентов. Энергия и масса же частиц при этом (вертикальные столбики) может измениться в десятки и даже в сотни и тысячи раз.