Эврика-86
Шрифт:
Новое поколение детекторов, возможно, в конце концов обнаружит распавшийся протон. А если нет? Значит, время его жизни превышает 10 ^ лет. Дальнейшие поиски и сложны и дороги. Может даже оказаться, что создать установку для измерения времени распада порядка 10^ лет легче на Луне, чем на Земле.
Не исключено, что время жизни каверзной частицы вообще превышает наши технические возможности измерения. Тогда физики придумают другие эксперименты, косвенно подтверждающие теорию, ведь на пути к "большому объединению" есть не только трудности — этот путь обещает и большие открытия. Объединение всех физических
КВАРКИ ХОДЯТ ПАРАМИ
Сегодня уже ни у кого нет сомнений в том, что элементарные частицы состоят из кварков. А вот о том, как они устроены, пока единого мнения нет. Квантовая хромодинамика — наука о взаимодействии кварков предполагает, что кварки «склеены» при помощи глюонов. Доказательством существование глюонов считали трехструйные события при столкновении частиц: когда высокоэнергичные частицы сталкиваются, от места столкновения разлетаются целые снопы или струи частиц. Когда таких струй две, это значит, в
вении родилась пара кварк-антикварк с колоссальной энергией и, разлетаясь в разные стороны, они и порождают две противоположно направленные струи. Когда же экспериментаторы обнаружили события с тремя струями, они предположили, что наконец-то найден долгожданный глюон, потому что кварки могут рождаться только парами, а глюоны и поодиночке. Однако некоторые физики считают этот, хоть и долгожданный, вывод преждевременным. Они предполагают, что кварки в частицах могут быть тесно связаны в пары и такими же парами — дикварк и антидикварк могут рождаться в столкновениях. А если один из дикварков после рождения распадается на два отдельных кварка, вот и получится трехструйное событие.
ЕЩЕ О МОНОПОЛЕ…
Гипотезу монополя — магнитного заряда — выдвинул более полувека назад Поль Дирак. В наши дни поиск этого экзотического жителя микромира возобновился с новой силой, потому что монополь очень удачно вписывается в современные теории строения элементарных частиц и взаимодействий.
Ученые считают, что вместе с рождением монополей много миллиардов лет назад появились и антимонополи — частицы с противоположным магнитным зарядом. Монополи и антимонополи могут образовывать «монополоний» нечто вроде атома водорода. Вращаясь вокруг общего центра, частицы приближаются друг к другу и в конце концов аннигилируют, но время жизни такого образования может меняться от нескольких суток до
дов лет. Ученые вычислили, что во Вселенной в объеме, равном одному кубическому световому году, происходит примерно триста распадов «монополония». Излучение, исходящее от таких "магнитных атомов", может входить в состав фоновых радиоволн во Вселенной. Правда, первые оценки показывают, что на длине волны в один сантиметр интенсивность «монополониевых» сигналов в миллион раз меньше той, что можно реально зарегистрировать. Исследователи пока ищут более заметные сигналы «монополония».
ИОНЫ БЕРУТ РЕВАНШ
Сегодня ускорители элементарных частиц стали в заводских цехах чуть ли не такими же привычными, как плазменные сварочные горелки, ультразвуковые дефектоскопы или электромагнитные индукторы.
В начале 50-х годов удалось ускорить
226
227
Но этим не ограничиваются технологические возможности тяжелых ионов. В отличие от ускоренных электронов подавляющую часть своей энергии ионы отдают в конце пробега, то есть непосредственно перед самой остановкой в толще облучаемого вещества. А место, где они остановятся, можно определить с точностью до одного миллиметра. В медицине такой инструмент трудно переоценить, поскольку им можно воздействовать только на больной участок ткани, не подвергая радиоактивному облучению здоровую ткань, которую луч пронизывает на пути к больному месту.
Приведенные примеры больше иллюстрируют разрушительную силу ускоренных тяжелых ионов, но она может стать и созидательной. Сконцентрировав импульсные излучения тяжелых ионов, в мишени можно создать давление в миллионы атмосфер. При таких давлениях графит становится алмазом, а водород переходит в металлическое состояние. Советские ученые сфокусировали мощный ионный пучок на миллиметровом зернышке графита, и примерно десятая часть его превратилась в алмазный порошок!
Впереди создание более мощных ускорителей тяжелых ионов, а вместе с ними и новые возможности их использования и в научных целях (ученые считают, что с их помощью можно будет получать новые химические элементы, выходящие далеко за пределы таблицы Менделеева), и в промышленности. Исследования продолжаются.
^.
ПРОЗРАЧНОСТЬ, СБЕРЕГАЮЩАЯ МИЛЛИОНЫ
В истории науки известны примеры когда открытие не воплощалось с жизнь из-за отсутствия эффективных способов обработки особенно твердых или хрупких материалов. Поэтому каждый новый метод промышленного изготовления изделий из таких «трудных» материалов — приметная веха на пути технического прогресса.
И вот инструмент профессора А. Степанова с таким необычным названием, как формообразователь. Благодаря ему можно получать готовые монокристаллические изделия вытягиванием непосредственно из расплава. Они не нуждаются в обработке и сразу могут быть пущены в дело.
Интересно наблюдать этот процесс. Над тиглем виден лишь погруженный а расплав диск с вырезанной на его поверхности геометрической фигурой. Ее продолжение — жидкий столбик той же формы, образованный под действием сил поверхностного натяжения. При охлаждении он затвердевает. Так образуется кристалл заданной конфигурации.
Этот способ внедрен на предприятиях нашей страны.
Над превращением интересного физического принципа в промышленную технологию трудились многие исследователи. Среди них особое место заняла группа сотрудников одной из лабораторий Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования (ВНИИЭТО).