Техника - молодёжи 1956-04, страница 6

Л.* Д. ЛАНДАУ, НОВАЯ ВЕХА В ТРУДНЕЙШЕЙ ПРОБЛЕМЕ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ

«ии АмаВ&миы наук СССР

«Открытие новой частицы — антипротона, о иотором недавно сообщила группа америкаисних физиков, не является неожиданным. Общие соображения теоретической фиэнни ужа давно привели к выводу, что каждая частица должна иметь свое «отражение» — еити-частицу, отличающуюся от нее только знаком электрического заряда. У электрона античастица — позитрон — была открыта еще в 1932 году. Однако все попытки обнаружить антипротоны оставались до последнего времени безрезультатными. Поскольку теоретическую ситуацию я этой трудиайшей области отнюдь нельзя считать иеной, начали возникать сомнения в верности утверждении о существовании античастиц.

Открытке антипротона кладет конец этим сомнениям и, таким образом, является новой вехой в интереснейшей и труднейшей проблеме современной физики — проблеме элементарных частиц».

частицы в той или иной лаборатории. Однако эти сообщения достаточно убедительно не подтверждались.

Большие надежды иа решение зтой волнующей загадки и получение новой частицы уже искусственным путем появились после пуска в работу беватрона Калифорнийского университета в городе Беркли (штат Калифорния, США) — установки, способной ускорять протоны до энергии, равной 6,2 млрд. злектрон-вольт. Когда ускоренный до такой большой скорости протон попадает в протон или нейтрон другого атома, то получившая удар частица отлетает в сторону, и около Уз полученной ею энергии оказывается «запертой» в движении центра массы этой частицы, и только '/з энергии остается свободной для излучения, то-есть для создания новой частицы.

В связи с этим возникли опасения, что.затрачиваемая на такую операцию энергия (около 5,6 млрд. злектрон-вольт) лежит слишком близко от предельной энергии частиц создаваемых ускорителем, и что на долю процесса непосредственного получения новой частицы уже не хватит энергии даже при наличии действительно сверхмощного ускорителя.

Помимо этого, протоны с такой энергией, попадая в ядра атомов, порождают столь плотный поток всевозможных других частиц — более легких, чем протон мезонов, и более тяжелых, чем протон гиперонов, что разыскать и опознать наверняка среди них искомый отрицательный протон без помощи сложных и избирательных установок — фильтров — будет чрезвычайно трудно.

О том, каким именно способом в конце концов удалось обнаружить антипротон, в опубликованных сообщениях подробно не указывается.

Однако, судя по некоторым отрывочным данным, опыт заключался в следующем. Поток ускоренных в беватроне протонов направлялся на медную мишень, помещенную внутри вакуумной камеры ускорителя. В результате столкновений ускоренных протонов с ядрами атомое меди из мишени вылетали отрицательные протоны, которые, естественно, должны были бы двигаться в том же самом направлении, как и выбившие их протоны. Но вследствие того, что антипротоны несут на себе отрицательный заряд, магнитное

поле беватрона изгибает путь их полета не внутрь камеры установки, а наружу, то-есть заставляет их выходить из вакуумной камеры сквозь ее стенку. Дальше пучок антипротонов пропускается через многочисленные щелк фильтра, помещенного в сильном поле другого магнита. Эти щели установлены относительно друг друга так, что все другие частиць отличающиеся от антипротонов по величине и знаку заряда и хотя бы немного по скорости и массе (мезоиы и особенно гипероны), неминуемо задерживаются в фильтре, а отфильтрованные от них антипротоны пролетают к регистрирующему устройству.

В качестве такового могут применяться или пакеты фотографических толстослойных эмульсий, на которых антипротоны оставляют свои следы, или счетчики, которые, вероятнее ясего, фиксировали длину волны свечения, излучаемого прозрачным веществом, когда через него пролетает быстрая заряженная частица, так называемое «свечение Черенковав. Такое свечение очень чувствительно к скорости пролетающих частиц и позволяет относительно точно обнаруживать прохождение частиц, имеющих массу протона. Как известно, свечение Черенкова появляется в том случае, когда скорость полета частицы через какое-либо вещество превышает скорость распространения света в этом веществе.

Подтвердились указания и о том, что новая частица появляется чрезвычайно редко. Пока удается обнаружить не больше 20 антипротонов в день. Время жизни его '/юоооооо сек.

Сейчас еще трудно гГредсказать практическое значение этого важного открытия.

Бесспорно, в первую очередь оно позволит физикам-теоре-тикам завершить теорию строения ядра и ядерных частиц.

ЖАН ВЕРДЬЕ, ПЫЛИНКА, КОТОРАЯ ОБОШЛАСЬ В 4 МИЛЛИАРДА ФРАНКОВ

и »щуля!хечиер

«В лаборатории университета в Беркли (Калифорнии) недавно был произведен удачный опыт, который прнвал и получению пары п ротой — антипротон. Вокруг этого опыта была поднята чрезмерная шумиха, тогда как получение вируса синтетическим путем, произведенное одновременно с этим тоже в США, прошло почти незамеченным.

Объясняется это тем, что постройка уснорителей частиц представляет собой «большой бизнес». Уснорнтель в Беркли обошелся я переводе на французские фран-ни я 4 миллиарда. Этот уснорнтель едва достаточен для опы

тов, связанных с получением пар относительно тяжелых частиц, а ускоритель, который был бы вполне пригоден для этих исследований, обошелся бы я 10—12 миллиардов франков. Концерн, который финансировал бы его построй-ну, получил бы значительную прибыль. понятно, что нрупнаи пресса, стремящаяся заработать на рекламе электротехнических концернов, назвала антипротон величайшим отнрытием нашего века» и потребовала постройки ускорителей во Франции.-

«.Разговоры о том, что можно произвести достаточно антипрото-

АНРИ ФАРЖО,

франщаепый тиоеидъ-nonyjutjmaantejp

НОВЫЙ ПЕРСОНАЖ НАУЧНОЙ ФАНТАСТИКИ

«Во всем мире евторы научно-фантастических повестей и романов взялись за работу. 1В октября в их распоряжение поступил новый персонаж. Его рост — одна десятитысячная миллиардной сантиметра; чтобы составить один грамм, нужно взять их 600 ООО миллиардов миллиардов; ои исчезает при соприкосновении с пылииной материи, но уже сейчас вокруг не

го возникают самые фантастические теории...

...В отнрытии антипротона случайность ие играла никакой поли. Размеры н масса антипротона были известны, были уточнены его особенности, было известно, что он появится в тот день, когда смогут получить определенную энергию. И действительно ои появился — таной, каким его рассчитали, по-

О. Р. ФРИШ» ДАЛЬНЕЙШИЕ 0ПЫ-члеп Б_Ртмие«... ТЫ СКОРО ДАДУТ НАМ БОЛЬШИЕ СВЕДЕНИЯ

е«..о ^„„к,™ _{0Б АНТИПР0Т0НЕ}

исходя из наличия симметричных свойств у многих из них: электрон — позитрон, Протон — антипротон и т. д. Если бы не удалось обнаружить этой частицы, современной теоретической физике угрожало попасть в трудно разрешимое противоречие.

Дальнейшие опыты позволят более точно определить свойства антипротонов: распределение по направлениям, скоростям и энергиям прольет свет на взаимодействие антипротонов с веществом и на то, каким путем происходит их соединение с протонами.

Есть основание предполагать, что в отличие от процесса превращения электрона и позитрона в два кванта энергии электромагнитного излучения, соединение протона и антипротона такого излучения не вызовет. Вместо этого излучается некоторое количество мезонов, детальное изучение которых, возможно, позволит установить и некоторые физические свойства антипротона.

«Непосредственная важность открытия антипротона заключается в том, что оно позволяет теоретикам отбросить заботы о необходимости создавать теорию без антипротонов. Ученые могут с полной уверенностью сконцентрироваться на том, что они в течение длительного времени считали правильным подходом. Дальнейшие опыты скоро двдут нам больше сведений относительно свойств антипротонов: сколько их получается при данных условиях, их распределение по направлениям и энергии, частота, с какой они взаимодействуют с веществом, и процесс их аннигиляции».

4