ПЕРВИННДЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЧАСТИЦА А

5Г

косми

УС КОР

АТОМЫ ГАЗОВ- Л _Mrq_OH ВОЗДУХА V МЕЗОН

ЯАЕРНЫН ВЗРЫВ ^ ЭЛЕКТРОН

® ПРОТОН

О НЕЙТРОН

©ядерные частицы

О ПОЗИТРОН • ФОТОН О НЕЙТРИНО

Кирилл АНДРЕЕВ

Сорок лет подряд физики всего мира бились над загадками космических лучей.. Лучи, приходящие неизвестно откуда, проникающие сквозь стены и металлические экраны так же лег-ко, как свет через воздух; бесконечный мировой ливень, хлещущий из межзвездного пространства, никогда не прекращающийся и не слабеющий: днем и ночью, летом и зимой; невидимые лучи, электризующие молекулы воздуха, «засвечивая* щие» наглухо запертые фотопластинки и вдребезги разбивающие ядра атомов, - космические лучи недаром считались до самого последнего времени одной из сложнейших и увлекательнейших загадок современной науки.

Советские физики в погоне за таинственными лучами поднимались на вершины высочайших гор и спускались в глубочайшие шахты, выбрасывали шары-зонды с приборами, регистрирующими космическое излучение, на высоту 30 км и спускали эти приборы на дно озера (см. 4 обл., 1, 2, 3). И мало-помалу почти все загадки космических лучей были разгаданы.

Выяснилось, что лучи из мирового пространства вовсе не являются электромагнитными колебаниями, вроде рентгеновых и гамма-лучей, но представляют собой яростный дождь заряженных частичек вещества, непрерывным потоком «обстреливающих» землю. Были установлены законы «размножения» и превращения этих частиц, подсчитаны лучи «звезд», образующихся при взрыве атомных ядер. И, наконец, эти «космические снаряды» были сфотографированы и энергия каждого из них была измерена с величайшей точностью.

И тогда ученые обнаружили невероятный факт: энергии их оказались столь чудовищно большими, что наше воображение просто бессильно это представить. В самом деле, если при горении или взрыве отдельные частицы разгоняются до энергии в десятки и сотни электрон-вольт, энергия лучей радия измеряется миллионами электрон-вольт, а энергия атомного взрыва достигает 160 — 200 млн. вольт, то в космических лучах мы встречаемся с величинами в среднем в 10 млрд. электрон-вольт, а отдельные частицы, создающие так называемые ливни-гиганты, влетают в земную атмосферу с энергиями, в миллиарды раз большими, порядка 10¹⁷ электрон-вольт.

Так перед учеными во весь рост встал «вопрос номер первый» — величайшая загадка происхож-

Первичные космические частицы, стремительно влетающие в атмосферу, порождают целые ливни атомных частиц. На рисунке показана схема развития такого ливня. Первичная космическая частица «взрывает» встретившийся ей атом. Вылетевшие из атома электроны, пролетая вблизи ядер атомов, тормозятся, в результате этого рождаются мощные фотоны света. Фотоны света, родившиеся при взрыве атома и вследствие торможения электронов, распадаются на электроны и позитроны. Торможение позитрона, пролетающего вблизи атома, также порождает фотоны света. Из взорванного атома вылетают и мезоны, распадающиеся на электроны, позитроны и нейтрино. Некоторые осколки атома, — какие именно, еще не установлено, — сами вызывают взрывы встречающихся им атомов. Процесс появления в ливне все новых и новых частиц лавинообразно растет.