 |
1932 год - знаменательный год физики элементарных частиц
Источник: Кокин Л., 1981
В 1932 г Джон Кокрофт и Е.Т.С. Уолтон , сотрудники Кавендишской лаборатории, расщепили ядро лития на две альфа-частицы [ 34 ].
Любая область человеческого знания переживала свои бури и свои затишья. Блестящие взлеты перемежались подчас долгими временами медленного, постепенного накопления, уточнения, осмысления. Да и внутри каждой науки ученые никогда не шагали парадной колонной. Овладение истиной никак не напоминает парада. Это скорее бой. А в бою ритм движения сложен: бросок - окопались, бросок - окопались. Одни взвод атакует, другой - залег... Двадцатые годы в физике были золотой порой теоретиков, породивших квантовую механику. В вероятностном зыбком тумане "взвод" экспериментаторов поначалу почувствовал себя неуютно. Но в тридцатых годах пробил их час. Уже не только Гейзенберг , Бор , де Бройль властители дум среди физиков, но и Чедвик , и Жолио-Кюри ...
Год 1932-й, когда наступило время экспериментаторов, вошел в историю физики как "год чудес". Для ленинградцев "год чудес" начался с письма Фредерика Жолио-Кюри .
"Мадам Жолио и я,- известил он своего друга Дмитрия Скобельцына , незадолго перед тем вернувшегося в Ленинград из Парижа, где работал бок о бок с Жолио в институте Кюри,- заняты опытами по определению природы открытого Боте и Бекером явления проникающего излучения гамма-частиц, вызванного бомбардировкой легких ядер альфа-частицами. Мы пришли к новым интересным результатам..." Излучение легко проникало внутрь атомных ядер - Ирен и Фредерик Жолио-Кюри сообщили об этом в "Отчетах" Парижской академии в январе 1932 года. Новость вызвала большой интерес среди физиков, в ленинградском Физтехе тоже. Какова природа загадочного излучения, вот что оставалось неясным. Но не прошло месяца, как на вопрос о природе излучения последовал ответ. Из Кембриджа. Из лаборатории Резерфорда . От Джемса Чедвика , участника первых опытов по расщеплению азота и первого кембриджского экзаменатора (давно это было!) молодого русского физика Петра Капицы. 27 февраля Чедвик сообщил об открытии третьей элементарной частицы - нейтрона (до тех пор известны были электрон и протон). "Чувствовать, как тебя опережают другие, которые немедленно повторяют твои опыты, довольно неприятно",- признался по этому поводу Жолио-Кюри в письме к Скобельцыну от 2 апреля. В том апреле на заседании Лондонского Королевского общества было доложено еще об одном успехе кембриджских физиков; сообщение о нем появилось в печати в мае. Ближайший сотрудник Синельникова Антон Вальтер писал, что эта заметка "оповестила весь мир о грандиозной победе, одержанной молодыми учеными Коккрофтом и Уолтоном..." Для харьковчан из этого следовало, что им не удастся доставить кембриджцам того удовольствия, какое кембриджец Чедвик доставил парижанину Жолио-Кюри. Выбранный Синельниковым (так же, кстати, как и выбранный его коллегой Лейпунским ) путь оказался - неудачным. Впрочем, Коккрофт и Уолтон добились успеха отчасти неожиданно для самих себя. Вероятно, они еще долго возились бы со своей установкой, но Резерфорду надоело ждать, и он потребовал результатов - любых! И тогда, дабы умаслить шефа, молодые физики решили испытать установку "вполсилы". Но этого - к их удивлению - оказалось достаточно, чтобы расщепить атомное ядро. Поток специально ускоренных быстрых протонов превращал ядра лития в ядра гелия!.. Известие об этом дошло до Харькова в мае, а в июне харьковчане уже разрабатывали установку, подобную кембриджской. Физикам помогали рабочие и инженеры харьковских заводов. Понадобились толстостенные стеклянные цилиндры - их тут же изготовили на стекольном заводе в Мерефе. "Штатный гость" Курчатов, разумеется, в стороне не остался. Начал возиться с ускорительной трубкой. В октябре высоковольтная установка с трубкой на 350 тысяч вольт была готова к эксперименту. Его провели 11-го числа. Газетный репортер так описывал это событие:
"Зал. В зале-приземистая будка, оклеенная оловянной бумагой. В будку влез человек. И все из зала быстро ушли. Пребывание в нем грозило смертью. Тогда включили ток высокого напряжения... Человек в будке, по фамилии Синельников, изогнувшись, неотрывно глядел в микроскоп, упиравшийся в трубку. Он ждал, не покажутся ли сцинциляции, вспыхивающие звездочки на пластинке лития? И вот он увидел их, оранжевые мерцающие вспышки на пластинке... В октябре 1932 года высоковольтная бригада по расщеплению атома могла рапортовать ЦК партии: атом разбит! Оранжевые вспышки на пластинке были тому доказательством..."
Сенсации в физике, начавшиеся в том году в феврале с открытия нейтрона , не кончились расщеплением лития в апреле.
2 августа, в то время как в Харькове был самый разгар работы над новою установкой, К.Д. Андерсон в Калифорнии обнаружил при исследовании космических лучей еще одну ядерную частицу - предсказанный двумя годами ранее позитрон . Все яснее и в то же время сложнее, сложнее и интереснее становилась картина атомного ядра. И все-таки многие товарищи Курчатова поглядывают искоса на его увлечение ядром: "разбрасываешься! легкомыслие!"
Признанный специалист по физике диэлектриков, он стал руководить в Физтехе отделом, изучающим свойства кристаллических и аморфных тел. Казалось бы, частым его визитам в Харьков пора прекратиться или по крайней мере сделаться реже. Но этого не произошло, скорее даже напротив - с некоторых пор он ездит туда с еще большей охотой, чем раньше. Точнее - с той же осени "года чудес", когда в Харькове обосновался вернувшийся от Бора молодой Лев Ландау . Он возглавил теоретический отдел, и на дверях его кабинета появилась соответствующая его сану и его характеру вывеска: "Л. Ландау. Осторожно! Кусается!"
Курчатов бесстрашно отворял эту дверь. Укусы Ландау раз от разу укрепляли его решимость заняться атомным ядром. Ведь это значило заняться главной проблемой физики. И более того - главной проблемой познания материи. Задачей, которая содержит в себе ответ на вопрос "из чего все"... Физика созрела для этого после "года чудес"!.. А вопрос "что дальше" беспокоил не только Курчатова. Пора сомнений наступила в Физтехе.
Ссылки: