Техника - молодёжи 1965-04, страница 14
О НЕОБХОДИМОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ .7 «> А е С ЧАСТИЦАМИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ МЫ ПРОДОЛЖАЕМ ПУБЛИКАЦИЮ ОРИГИНАЛЬНЫХ СТАТЕЙ, НАПИСАННЫХ ПО НАШЕЙ ПРОСЬБЕ ВИДНЕЙШИМИ УЧЕНЫМИ МИРА. У НАС УЖЕ ВЫСТУПИЛ ПРОФЕССОР ЛУИ РЭ (ФРАНЦИЯ), В ЭТОМ НОМЕРЕ МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ЧИТА-ТЕЛЯМ СТАТЬЮ Р. ОППЕНГЕЙМЕРА (США). В ПОСЛЕДУЮЩИХ НОМЕРАХ ВЫ ОЗНАКОМИТЕСЬ С ИДЕЯМИ ЛУИ ДЕ Б Р О Й -Л Я (ФРАНЦИЯ), Г. СМИТА (АНГЛИЯ), М. ФОН А Р Д Е Н Н Е (ГДР), АКАДЕМИКА Е. ЗАВОЙСКОГО (СССР) И ДРУГИХ УЧЕНЫХ. Когда более трех десятилетий назад для изучения ядерных реакций были спроектированы и построены первые ускорители частиц, они предназначались для вполне определенной цели. С их помощью протоны могли сближаться с ядерными мишенями, несмотря на то, что положительно заряженные мишень и «снаряд» отталкиваются. Появление ускорителей привело к быстрому развитию ядерной физики. Совершенно иными соображениями руководствовались ученые при создании ускорителей после второй мировой войны. В то время для описания взаимодействий между ядерными частицами, нейтронами и протонами употреблялось довольно грубое приближение. Мы думали, что эти взаимодействия должны быть связаны с обменом мезонов, как это впервые предположил Юкава. Затем были найдены мезоны космических лучей, причем оказалось, что частицы Юкавы являются продуктами их распада. Это послужило толчком к созданию новых ускорителей, предназначенных для пополнения данных физики космических лучей, а также для изучения взаимодействия нуклонов. Существуют еще два аргумента за эксперименты с частицами высоких энергий, не потерявшие силу в настоящее время. Во-первых, для исследования структуры пространства на малых расстояниях и событий, происходящих в короткие промежутки времени, мы, вообще говоря, нуждаемся в столкновениях, при которых передаваемый импульс и энергия становятся тем больше, чем меньше исследуемые об- Три этапа в развитии физики XX века последовательно сменили друг друга. Первым из них было изучение атома, затем настала очередь атомного ядра. Наконец в настоящее время изучается структура элементарных частиц, даже самых миниатюрных, как, например, электрон... Для изучения элементарных частиц современный физик использует ускорители. Они выполняют двоякую роль: при взаимодействии ускоренных частиц с атомными ядрами мишени возникают новые частицы, которые сами становятся предметом изучения. Кроме того, потоки ускоренных частиц можно рассматривать, как лучи очень короткой длины волн. Современные ускорители являются источниками столь коротких волн, что именно с их помощью можно изучать структуру элементарных частиц. Можно ожидать, что внутри элементарных частиц господствуют совсем иные закономерности. В частности, обычные представления о пространстве, времени и причинности могут оказаться несостоятельными. Сейчас я со своими сотрудниками занимаюсь анализом применимости этих понятий к малым масштабам микромира. Мы думаем, что эксперименты на мощных ускорителях помогут выяснить эти вопросы. Уже созданы ускорители, ускоряющие частицы до таких энергий, что длина волны, соответствующая им, будет в несколько раз меньше размеров нуклона. Так как длина волны обратно пропорциональна корню квадратному из энергии частиц, то понятно, почему таи нужны современной физике все более мощные ускорители и как трудно их сконструировать... Член-корреспондент АН СССР профессор Д. И. БЛОХИНЦЕВ [ент АН СССР Роберт ОППЕНГЕЙМЕР — знаменитый физик, бывший руководитель американского атомного проекта. Ученый долгое время подвергался нападкам реакционеров из-за своих прогрессивных взглядов. ласти пространства и времени. Это самое общее следствие волновой природы материи. Кроме того, известно, что частицы могут образовываться только в том случае, если энергия столкновения превышает их эквивалентную массу. Роберт ОППЕНГЕЙМЕР, Принстон, Нью-Джерси (США) Во-вторых, прорыв в область более высоких энергий может привести к неожиданным открытиям. В некоторой степени это предположение подтвердилось уже первыми исследованиями космических лучей. Сегодня физики серьезно предлагают обдумать и изучить грандиозную идею постройки ускорителя, разгоняющего частицы до энергий в 600— 1000 млрд. электроновольт, что даст возможность исследогвать структуру пространства на расстояниях, меньших 10—15 см и интервалах времени, меньших 10—26 сек. Эксперименты с современными большими ускорителями оказались столь содержательными и интересными, что мы пробуем делать выводы не только из апробированных истин, но и из того, что мы еще полностью не понимаем. Я имел возможность проконсультироваться с сорока физиками-теоретиками, работающими в области физики высоких энергий и в значительной степени способствовавшими теоретическому прогрессу, достигнутому в недавние годы. У каждого из них имеются вопросы, ответ на которые можно получить с помощью ускорителей, существующих пока лишь в проекте. Вопросы очень разнообразны не только потому, что различны научные интересы ученых, но и потому, что проблемы, встающие перед физикой элементарных частиц, постоянно меняются. Многие из поднятых сейчас вопросов шесть месяцев назад имели совсем иной смысл; другие, наверное, через полгода вообще окажутся неуместными, причем некоторые из них устареют даже ко времени этой публикации. Разрешите мне вернуться теперь к краткому описанию наших сегодняшних знаний и сравнить их с нашими сведениями об электроне, протоне и атомной теории в те времена, когда впервые рассматривался вопрос об ускорителях. Кроме квантов электромагнетизма и гравитации, теперь из- ю |
