Проклятые вопросы

Октябрь 1988 года. Я вновь в Будапеште, в лаборатории, которую основал академик Яноши. И вновь с его учеником, доктором наук Петером Варгой, мы обсуждаем проблемы, которые поставил Яноши. Перед нами, тихо шурша, работают компьютеры, они автоматически ведут запись эксперимента — его Варга проводит на основании завещанных учителем идей. Эксперимент ещё не завершён, поэтому говорить о нём рано.

А теперь вернёмся в область науки о космических лучах, в которую Яноши и Скобельцын внесли решающий вклад и которая продолжает набираться сил и информации.

УДИВИТЕЛЬНЫЕ ЛИВНИ

Наблюдая в камере Вильсона сотни, тысячи быстрых частиц, изучая форму их следов, определяя массу, энергию, заряд и другие характеристики, учёные узнали, что большинство космических частиц — это ядра водорода, протоны, меньшинство — ядра других элементов. Учёные убедились, что космические частицы не такая уж редкость. Но прежде чем они достигнут поверхности Земли, в атмосфере происходят миллиарды столкновений между ними и атомами воздуха. При этом завязываются и разрываются невидимые связи между космическими частицами и электромагнитными полями атомов.

Ведь только нам, жителям большого мира, кажется, что воздух прозрачен и бесплотен. Для космических частиц, обитательниц микромира, воздух густ, как самый дремучий лес, полон препятствий, насыщен силами притяжения и отталкивания.

Космическая частица, попав в земную атмосферу, испытывает каскад удивительных превращений. Например, столкнувшись с ядром азота или кислорода воздуха, она может разбить его и породить новые частицы, передав им свою энергию. Те в свою очередь тоже могут разбить ряд ядер. Так, по мере приближения к поверхности Земли, постепенно увеличивается число частиц. Лавина растёт, охваченная порывом этой своеобразной цепной реакции.

Наиболее прозорливые учёные поняли, что в разгадке свойств космических частиц содержится ответ не только на космические проблемы, но и на чисто земные вопросы. И в частности, в них таится возможность подхода к тайнам строения атомного ядра. Эти учёные решили использовать космические частицы как орудие для разрушения атомных ядер.

Очень хорошо, рассуждали они, что космос позаботился доставить нам частицы колоссальных энергий. Ведь мы ещё не умеем у себя на Земле фабриковать такие снаряды. Используем же их в качестве своеобразного молотка, разбивающего атомы, или в качестве микроскопической бомбы, взрывающей ядра атомов, и посмотрим, что у них внутри!

Ведь при попадании первичной космической частицы в атмосферу рождаются массы разнообразных частиц, и среди них могут быть ещё неизвестные! Кроме того, космические частицы обладают такой колоссальной энергией, что, влетев в земную атмосферу, не только «сдирают» электроны с попавшихся по пути атомов, но и вдребезги разбивают ядра некоторых из них. Если суметь проанализировать процессы ядерных и электромагнитных взаимодействий при таких высоких энергиях, можно, наконец, пролить свет на структуру материи, её элементарных частиц!

Но чтобы «взвесить» все эти вновь рождённые частицы, определить их массу, энергию, скорость, учёным приходилось быть не менее изобретательными, чем их коллегам, которые решали задачу о взвешивании Земли и других планет.

Однако техника эксперимента совершенствовалась. В помощь камере Вильсона появились и другие приборы: автоматические установки с ионизационными камерами, в которых космические частицы вызывали электрический разряд разной величины; фотоэмульсии, в которых благодаря почернению зёрен серебра можно было выследить почти всех участников микроскопической катастрофы; счётчики Черенкова и различные комбинации этих приборов с радиотехническими схемами; конструкции Яноши.

Постепенно учёным удалось не только «увидеть» космическую частицу, не только измерить её массу, скорость и энергию. Настал день, когда учёные увидели, как, разбив встречный атом, космическая частица родила позитрон — ещё никем не виденную частицу.

КАКАЯ-ТО ЧЕРТОВЩИНА…

Было ли это очередным открытием? Или очень интересным открытием? Или даже чрезвычайно важным открытием? Нет, это был смерч в без того бурном океане науки. С крошечным позитроном в мир привычных образов ворвался мир античастиц. Загадочный антимир.

Молодой английский физик Поль Дирак, к имени которого теперь недаром прибавляют «гениальный», весьма интересовался электроном. Он не рассматривал его в камере Вильсона, не пытался подстеречь его встречу с фотонами гамма-лучей. И не потому, что камеры Вильсона тогда не было. И не потому, что он не был знаком с работами Скобельцына. Нет, они жили и работали в одно время. Просто Дирак был «чистым» теоретиком. И все опыты с электроном он проводил в уме или на бумаге.