Техника - молодёжи 1960-08, страница 12

перед лучистой теплопроводностью. Ведь всякое негретое тело излучает тепло деже е вакууме (пример —> Солнце). Это излучение настолько быстро растет с температурой, что энергия, излучаемая 1 кв. м поверхности теле, негретого до 100 млн. градусов, должна составлять Ут» долю энергии, излучаемой всей поверхностью Солнце! К счастью, однеко, если плазма очень резрежеие и состоит нз атомов малого атомного весе (а в термоядерных реакциях участвуют самые легкие из всех етомоа — изотопы водорода), то обычный закон роста лучистой теплопроводности с температурой к ней не применим, и нзлучеемое плазмой тепло окезызеется относительно незнечнтельным.

Две основные идеи, лежащие в основе всех попыток осуществления управляемой термоядерной реекции — магнитная изоляция н особенности теплового излучения плазмы, — были впервые высказаны академиком А. Д. Сахаровым в августе 1950 года. Через месяц я присоединился к нему в деле дальнейшей разработки этих идей.

В наше время все чеще случается, что одни н те же неучные идеи незееиснмо и даже почти одновременно зарождаются в разных точках земного шара. Это связано с тем, что неукоА теперь занимается гораздо большее число людей, чем даже в совсем недавнем прошлом. Не удивительно Поэтому, что американский астрофизик Спицер почти одновременно с Сахаровым (по-видимому, в январе 1951 года) незееиснмо пришел к тем же идеям.

В первые годы термоядерные иссле-довения велись у нас и за границей а закрытом порядке, но с 1956 года по инициативе СССР они стели рассекречн-ввться, и с 1958 года установлен полный обмен информвцией, взаимный осмотр лабораторий и т. д. между асе-ми странами, широко ведущими термоядерные исследовения, в частности между СССР, США и Англией. Как и следовало ожидать, выяснился далеко идущий параллелизм в направлениях и результатах работ, проводящихся в различных странех. выяснилось также, что не пути к практическому осуществлению поставленной задачи стоят еще серьезные трудности, для преодоления которых очень желательно междунеродное сотрудничество физиков и инженеров. Поке еще нельзя указать ни конкретных путей преодоления трудностей, ни сроков осуществления в технических месштабех регулируемой термоядерной реакции. Но нет сомнения, что эта задача в принципе разрешима и будет резрешене.

В ПРЕДДВЕРИИ НОВОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

Перейдем теперь к совсем другому кругу вопросов, к квантовой теории элементарных частиц. Никакого практического значения эти вопросы пока не имеют. Но несомненно, что они не будут исключением из общего пре-вила, согласно которому всякий существенный шаг а нашем познении

природы приводит в конечном счете к тому, что человек овладевает новыми возможностями, новыми силами природы.

Есть две тесно переплетающиеся между собой фундаментальные проблемы, являющиеся центральными для всей современной теоретической физики. Первая из них связана с многочисленностью тек называемых элементерных чести ц. Еще лет 30 тому незед казалось несомненным, что асе веществе состоят нз элементерных честиц двух сортов: отрицательно заряженных электронов и положительных, в 1 800 раз более тяжелых, протонов. Позтому считалось, что асе физические н химические силы природы сводятся в конечном счете к электрическому взаимодействию этих «кирпичей мироздеиия». Исключение делалось только для сил всемирного тяготения, играющих главенствующую роль в явлениях астрономического масштаба.

Разантие физики разрушило эту привлекательную по своей простоте кер-тину. Изучение космических лучей и честиц сверхвысоких энергий, получее-мых не современных ускорителях, привело сначала к открытию позитрона и нейтрона, а затем к открытию многих других элементарных честиц, число которых к нестоящему времени достигло примерно 30. Это постееило перед теорией новую задачу, подобную той, которая была поставлена перед неукоА и успешно резрешене ею в первой половине нешего века. Тогда нужно было понять и объяснить, исходя из общих физических зеконов, существование н свойства около сотни различных химических элементов, укла-дыаающихся а периодическую систему Менделеева. Теперь нужно понять и объяснить, почему существуют столь различные виды элементарных честиц и каким общим принципом определяются их конкретные свойства.

Я не сомневаюсь, что решение проблемы будет найдено не путях, существенно отличных от тех, на которых была решена аналогичная проблема для химических элементов. Эти элементы, как известно, оказались состоящими из атомных ядер, в свою очередь состоящих из протонов и ней

тронов, н на электронов, обращающихся вокруг ядер. Но не нужно думать, будто асе дело сводится к тому, что н тек называемые элементарные частицы окажутся попросту состоящими из еще более элементарных.

в настоящее время физике проникает в новую неизведанную область, в мир необычайно малых масштабов, в законы взаимодействия и взаимного превращения в л е м е н-тарных частиц сверхвысоких энергий. Большинство физиков считает несомненным, что для создания последовательной теории этих явлений потребуется столь же радикальное видоизменение и обобщение основных понятий современной физики, как и то, которое а первой половина нашего века прнеело к созданию каантоаой теории и теории относительности.

Это убеждение основывается не только не веских общих соображениях и не только не многочисленноети теи называемых элементерных честиц. Деже если вовсе отрешиться от попыток понять многообразие этих честиц, все же большинство физиков-теоретиков испытывает глубокую неудовлетворенность современным состоянием основ физической теории.

Прежде чем говорить об истоках этой неудовлетворенности, я хочу обре-тить внимание на одно любопытное обстоятельство, отмеченное недеено членом-корреспондентом Академии наук СССР М. А. Марковым. Неудовлетворенность физиков может покезатьса нефизикам парадоксельной, так как в настоящее аремя не известно ни одного экспериментального факта, который противоречил бы современной квантовой теории. Кроме того, эта теория правильно предсказала целый ряд тончайших, преимущественно электродинамических эффектов.

Есть, превда, обширный круг явлений (тек иезываемые сильные взаимодействия), для которых пока нет строгой количественной теории, потому что соответствующие вычисления наталкиваются на непреодоленные пока мате-мвтическив трудности. Однако теория дает правильное, соответствующее экспериментальным фактам качественное объяснение и этого круга явлений. Более того, много важнейших качественных характеристик этих явлений было прееильно предсказано теорией (например, существование пи-мезона, его псеадоскалярность, распад нейтрального пи-мезоне и многое другое).

Казалось бы, асе обстоит хорошо. В чем же тогда причина неудовлетворенности теорией? Ответ: в ее недостаточной внутренней последоаательио-сти и искусственности, в наличии а ней излишних элементов, не соответствующих физической реельиости, наконец, в ее явной неполноте и незавершенности. Блестящие успехи теории свидетельствуют, что мы не превильном пути, но только на пути, а не у цели!

Прежде чем резъясннть эти утверж

8