Охотники за частицами
Шрифт:
Но не забывают о ядре ни Томсон, ни Резерфорд, ни их ученики. Кажется, что они пошли теперь не в ногу с веком, в стороне от основного потока физики.
Время покажет, что это не так. «Ядерная» тишина десятых и двадцатых годов подготовляет грандиозные открытия тридцатых годов, мощно потрясшие человечество…
Глава 2
Град из космоса
Мойте руки перед едой! Врачам, долго и успешно пропагандирующим этот лозунг, обеспечена поддержка физиков.
Ибо любой физический — да и не только физический — опыт есть результат упорной борьбы человека с природой. Она нисколько не стремится к чистоте. Напротив, все, что можно, она перемешивает друг с другом. Да еще так тесно, что отделить одно от другого нередко требует колоссального труда и немалого хитроумия.
История физики — это история борьбы за чистоту опыта. Интересующему явлению всегда сопутствует компания побочных явлений. Эти явления постоянно мешают; нередко они совсем маскируют нужное явление.
Допустим, — и это ближе к нашей теме — физик изучает электрический разряд в чистом газе, к примеру, в аргоне. Значит, прежде всего надо получить чистый газ. Аргон добывается из воздуха, где его ничтожные доли процента.
Сегодня физик может не беспокоиться: к его услугам мощная химическая промышленность. Но еще полвека назад он должен был добывать аргон собственными руками.
Процедура извлечения аргона из воздуха длинна и хлопотна. Пришлось бы долго описывать ее. Но вот аргон получен. Чистый? Конечно, нет. Абсолютно чистых веществ человек еще никогда не имел в своем распоряжении.
Все вещества, даже очень чистые, хоть и немного, но загрязнены примесями. Аргон, например, запачкан следами кислорода — очень неприятного газа. Дело в том, что кислород, как выяснилось впоследствии, очень активно вмешивается в ход электрического разряда и может сильно напортить в опытах.
Совсем избавиться от кислорода невозможно. Физик в нашем рассказе удовлетворяется примесью, скажем, одного атома кислорода на тысячу атомов аргона.
Следующий этап — ввести аргон в сосуд, в котором будет проходить опыт. Теперь надо очищать сосуд. Задача эта еще труднее. Она напоминает работу билетеров в кинотеатре, когда закончился детский сеанс и должен начаться взрослый. Да еще с грозным аншлагом: «Дети до 16 лет не допускаются!» Такое объявление способно только разжечь мальчишечье любопытство.
И, вместо того чтобы чинно проследовать на выход, мальчишки прячутся по всем закоулкам зала. Вспугнутые билетерами, они выскакивают в двери, чтобы вернуться через окна. Несмотря на все старания билетеров, на взрослом сеансе всегда останется «примесь» мальчишек.
Примерно так и получается при откачке воздуха из сосуда перед наполнением его чистым газом. И, подобно билетерам, физики мирятся с неизбежным злом. Лишь бы этого «зла» было поменьше!
Пойдемте дальше. Если физик собирается изучать ионизацию в газе — а ее и создает электрический разряд, — то прежде всего надо убрать ионизацию, появившуюся еще в отсутствие этого разряда. Фон, как говорят физики. Если изучаемая ионизация будет слаба, то фон ее может начисто скрыть.
Наш физик работает уже в начале двадцатого века. Он уже знает о существовании радиоактивности, знает, что она может обнаружиться и по ионизации газа. Те же уран и радий — пусть в ничтожных количествах — обитают во всех земных породах. С этими породами они попадают во все строительные материалы. Все здания, хоть и очень слабо, но радиоактивны.
Значит, на вольный воздух! Но и тут нет полного спасения. Радий, распадаясь, постоянно выделяет радиоактивный газ — радон. А радон уходит в воздух. Правда, если выкачать воздух из опытного сосуда, от радона можно практически избавиться. Но не выкачаешь же всю атмосферу!
Чтобы радиоактивные излучения не проникали в сосуд, его надо заэкранировать со всех сторон свинцом. Ну, теперь, кажется, все в порядке? Наш физик вместо ответа беспомощно показывает на листочки заряженного электроскопа. Да, они меньше опали по сравнению с тем, что было до того, как приняли защитные меры. Меньше опали, но все же опали. Хоть маленькая, а все же ионизация осталась.
Ну и ладно: мало ли какие бывают мелкие погрешности в опыте! О странной «неуничтожимой» ионизации забыли. Но не все: нашлись дотошные ученые, которые решили дойти до конца, и среди них известный уже нам Чарлз Вильсон. Однако осуществление их намерения откладывалось из года в год.
Тем временем непонятным явлением заинтересовались австрийцы. Земля, воздух — источник радиоактивной грязи. Так подальше от них, — решили эти ученые. И поднялись в небо на воздушных шарах. Первые километры подъема. Ионизация действительно уменьшается. Но затем начинается непонятное: ионизация начинает снова расти, причем весьма быстро. Австриец Виктор Гесс, одним из первых обнаруживший это примечательное явление, перебрав в уме все возможные его причины, высказывает удивительную мысль. Эта ионизация вызывается какими-то сильно проникающими лучами неземного происхождения!
Как всегда, когда высказывается что-то удивительно смелое, нужно время, чтобы еще и еще раз проверить его. И, если оно правильно, свыкнуться с ним. Но историю мало волнуют судьбы научных открытий. Через четыре года после открытия Гесса в Европе вспыхнула первая мировая война.
И все же в считанные мирные годы перед первой мировой войной немецкий физик Вернер Кольхерстер успевает подняться еще выше Гесса и подтвердить его результаты. На высоте двенадцати километров, когда Земля за окном иллюминатора воздушного шара скрылась в сизой дымке, приборы показали, что ионизация возросла в целых тридцать раз!
Да, ее явно вызвали лучи неземного происхождения. Таинственные лучи, идущие из глубин космоса.
Град невидимых частиц, бесперебойно бомбардирующих Землю! Ученые ухитрились сделать его и видимым и слышимым.
Следы всегда остаются. По счастью, неведомые пока частицы космических лучей не вняли этому предупреждению юристов.
Они, по образному сравнению известного их исследователя Пьера Оже, напоминают мотоциклистов, на недозволенной скорости врезающихся в толпу.