Техника - молодёжи 1948-07, страница 7

обратно пропорциональна скорости .регистрируемой частицы. Отсюда и название счетчика — «пропорциональный». «Телескоп» из двух-трех пропорциональных счетчиков позволял улавливать и регистрировать медленные частицы в составе «мягкой» компоненты космического излучения, а одновременные измерения «пробивной силы» этих частиц с помощью поставленной на их пути свинцовой пластинки открыли удивительный факт. Эти медленные частицы, отмечаемые пропорциональными счетчиками, обладали меньшей пробивной способностью, чем обычные мезоны. Этому могло быть только одно объяснение: повидимому, эти частицы обладали большой массой— явно большей, чем масса обычного мезона. Что же это за тяжелые снаряды? Протоны?..

Так определилась загадка неизвестных тяжелых частиц в «мягкой» компоненте космического излучения. В постепенном раскрытии этой тайны — главная цель экспедиции но изучению космических лучей на горе Алагез. Все участники этих экспедиций пережили вдоволь обычных приключений и трутностей в гопах. Но что может сравниться с радостным волнением, которое испытывает исследователь, когда ему одному понятные показания приборов сначала неуверенно и смутно, а затем все более определенно указывают на существование новых, никому не известных фактов, пробивающих дорогу к раскрытию загадки природы? Мы не будем сейчас говорить о романтике «обороны» от невзгод, создаваемых суровой обстановкой горных исследований. Наше внимание займут периоды «наступления» на тайны природы, предпринятого маленькой группой исследователей, непрерывно совершенствовавших свое исследовательское вооружение и мастерство владения им. Это и обеспечило им победу.

Мастерство исследователя!.. Это не только безупречное владение приборами. Это умение создавать новые приборы, с помощью которых удается задавать природе все новые и новые вопросы. В это понятие входит также своеобразное «чутье», которое позволяет исследователю остановить внимание на каком-нибудь внешне малозначительном факте и угадать в нем начало той нити, с которого разматывается весь клубок загадок. Исследовательским чутьем, способностью к смелым прогнозам и настойчивостью з нсслелованик — всем» этими достоинствами вдумчивого экспериментатора в пыеокой степени обладает руководитель экспедиции известный советский •Ьгмих Артемий Исаакович Алиханян. ГС 1045 году он принял решение сосредоточить все усилия экспедиции на изучении странных тяжелых частиц (протонов или мезонов? — это было еще неясно), открытых в составе «мягкой» компоненты в 1944 году. Дальнейшие события показали, насколько правильным было это решение.

Вокруг первых сообщений А. И. Алиханова и А. И. Алиханяна о существовании новой, никому не известной составной части космического излучения возникали ожесточенные споры на научных совещаниях в Москве. Были творческие споры. Они толкали исследователей на путь новых уточнений своего исследовательского метода.

Что же нового обещала экспедиция 1945 года ее участникам?

К разрешению спора о природе неизвестных медленных и тяжелых частиц был привлечен магнит. Магнитное поле тем сильнее «сдувает», то есть отклоняет, от прямого пути попадаю-

Счетчик элементарных частиц. Заряженная частица, попав в счетчик и ионизуя находящийся в нем газ> вызывает электрический разряд и регистрируется счетчиком.

шие под его действие частицы, чем более они легки. Исследователи решили пропустить пучок неизвестных частиц через сильное магнитное поле и посмотреть, как они в нем разделятся по массам. Если справедливо предположение о том, что в составе «мягкой» составляющей космического излучения имеются ядра водорода — протоны, — магнит их сразу выявит. Протоны будут отклоняться магнитным полем чрезвычайно слабо.

А, И. Алиханяном, А. И. 'Ал их а новым и талантливым молодым физиком С. Я. Никитиным был сконструирован для этой цели большой постоянный магнит — для того времени самый большой постоянный магнит в мире. Напряжение магнитного поля в 3 840 гаусс достигалось в пространстве шириной в 8 см между площапками полюсов плошадью 50 X 12 см.

Весьма важной новинкой эксперимента группы Алиханяна было то, что он отказался от применения «камеры туманов», заполненной пересыщенным " паром. Обычно между полюсами магнита помещают такую камеру, снабженную фотоаппаратом, и с ее помощью получают фотографии пробегов влетающих в камеру частиц. Где сквозь камеру пролетела частица, ионизуя. заряжая по пути встречные атомы, там из перемещенного пара конденсируются капельки воды. Эти капельные траектории и фиксируются фотоаппаратом. Основной недостаток всех «камер туманов» состоит в том, что они работают очень медленно. Они успевают уловить ничтожно мало космических частиц. По аналогии с плохим фотографическим объективом, который пропускает мало света, об этих камерах физики говорят, что у них- малая «светосила». Все преимущества в этом отношении на стороне счетчиков: они менее капризны и работают _f йадежно. Но как же с помощью счетчиков, которые регистрируют лишь момент попадания в них частицы, проследить ее путь в пространстве?

Одна из Сталинских премий по физике была присуждена в свое время за выдающиеся наблюдения полного распада ядер атомов. Ленинградский физик профессор Жданов осуществил их с помощью фотопластинки с толстым слоем эмульсии. Осколки распадающегося под ударами космических частиц атомного ядра какого-либо легкого элемента оставляли в этом толстом слое звездчатый след. Перед Алиханяном и его соратниками стояла несравненно более трудная задача.

Им необходимо было проследить за космической частицей в пространстве.

в тысячи раз более обширном, чем толщина фотоэмульсиоиного слоя пластинки, причем сделать это за время жизни частицы, измеряемое миллионными долями секунды.! И это было сделано.

За полетом частицы в приборе до и после прострела пластинки из свинца, до и после воздействия на частицу магнитного поля решено было проследить с помощью своеобразного многоэтажного счетчика, состоящего из множества отдельных счетчиков-ячеек. Такой многослойный счетчик должен был отметить прохождение частицы в нескольких точках пространства. Этого совершенно достаточно, чтобы по нескольким точкам восстановить траекторию частицы и все ее искривления. Над разработкой радиотехнической схемы этого замечательного прибора работал молодой радиоинженер и физик комсомолец В. 'М. Морозов 'Мало кто может сравниться с ним в конструировании электрических цепей, способных пропускать мгновенные импульсы. Положение частицы в каждый данный момент удалось фотографировать благодаря смелому изобретению С. Я. Никитина, предложившего сочетать многослойный счетчик с магнитом и безинерцион-ными неоновыми лампами.

Но в 1945 году эта идея системы счетчиков в соединении с магнитом только формировалась. Набор счетчиков был еще невелик, точность измерений недостаточна. Поэтому, пропустив пучок мягкой компоненты космических лучей через магнитное поле, исследователи не получили в этом году ничего, кроме окончатель ного, неоспоримого подтверждения п-мого факта существования в космическом излучении неизвестных частиц. Эти частицы поглощались слоем свинца, который свободно простреливался столь же мало отклонявшимися в магнитном поле мезонами. Значит, наверняка в космическом излучениц присутствовали частицы, которые тяжелее обычных мезонов. Больше сомнений в этом не оставалось. Скептики были разубеждены. Но что это за частицы, попрежнему еще не было ясно.

Нужно было ' налаживать новые сложные конструкции многослойных счетчиков, расшифровывать и обобщать записи самопишущих регистраторов космических излучений.

Лето 1946 года ознаменовалось большим шагом вперед. В строй вошла только что описанная сложная система счетчиков, соединенных с неоновыми лампами, в сочетании с магнитом. При прохождении частицы через тот или иной счетчик вспыхивает связанная с ним неоновая лампочка. Каждой площадке счетчиков соответствовала связанная с ней панель, на которой было смонтировано такое же количество и так же расположенных неоновых лампочек. Таких панелей столько же, сколько слоев счетчиков. Таким образом, моментальные снимки вспышек лампочек на всех действующих панелях с большой точностью указывают направление пути, пройденного частицей в исчезающе малые интервалы времени. Это очень красивая конструкция, и использование ее, как будет отмечено, помогло нашим исследователям значительно обогнать зарубежных исследователей космических лучей.

В экспедицию 1946 года с помощью новых приборов удалось наблюдать целую серию частиц, масса которых была явно меньше, чем масса протона, и несомненно больше, чем масса мезона. Уже с полной уверенностью можно было утверждать, что в этом интерва

5