Техника - молодёжи 1978-01, страница 9

ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ ЛЕНИНСНОГО КОМСОМОЛА

маясь в кружках, проявлял незаурядные способности, участвовал в выставках и получал награды — обнадеживали. Но в старших классах в явном лирике вдруг проснулся физик. Дело дошло до того, что Борис решил перейти в спецшколу при Академии педагогических наук СССР на физическое отделение.

Столь резкий поворот вызвал опасения: не придет ли вскоре разочарование, а вслед за ним неудачи, крах надежды? Но этого не случилось. Интерес юноши к науке все возрастал. Было бы преувеличением, пожалуй, сказать, что учился он играючи. Но, во всяком случае, он впитывал сложнейшие премудрости жадно, как губка, а главное, с большим удовольствием. И вот результат — спецшкола закончена досрочно, без особого напряжения удалось поступить в Московский инженерно-физический институт. Изучением элементарных частиц Кербиков занялся еще студентом.

И вот теперь Борису вместе с новыми его товарищами предстояло, опираясь на строгие законы науки, нарисовать совершенно необычную картину, достойную вдохновенной фантазии художника. Самое странное: его новым товарищам-теоретикам подобное занятие не казалось чем-то сверхнеобычным. Похоже было на то, что лирики, хотя и мало смыслящие в физике, каким-то образом сумели еще до появления Кербикова в этой науке навязать ей свои правила. Ну что ж, тем лучше для Бориса! Ведь лирик в нем отнюдь не умер...

В нутом обличье

Идея была такая: элементарные частицы могут состоять из нуклонов и антинуклонов Если вспомнить, что нуклоны — это протоны и нейтроны, из которых построены атомные ядра, то получается вроде бы абсурд: ядра могут быть тождественны частицам. Иначе говоря, целое будет равно своей части!

Но давайте разберемся. У нас ведь не обычные ядра, а из нуклонов и антинуклонов, то есть из протонов, антипротонов, нейтронов и антинейтронов. Свойства частиц-ан-типодов могут в принципе заставить ядро проявлять себя как частица.

Проще всего это объяснить на примере с электрическим зарядом. У протона и антипротона он противоположен. Естественно, если эти частицы окажутся в одном ядре, их заряды нейтрализуются. И будет казаться, что нет ни той, ни другой частицы, а есть какая-то третья: в два раза тяжелее, чем каждая из них, зато совсем без заряда.

Представляете: на самом деле — ядро, а наблюдатель воспринимает

его как частицу! Словно маска надета... Но может ли существовать такое замаскированное ядро? Вот это-то ученый мир начисто отвергал: ведь частицы находятся в ядре на чрезвычайно малом расстоянии, поэтому мгновенно произойдет аннигиляция. Ю^-24 секунды — вот за сколь ничтожное время уничтожат друг друга нуклон и антинуклон. Ядро взорвется, не успев родиться!

Это суждение и взялись оспаривать Богданова, Далькаров и Кербиков. Предположение было такое: ядерные силы могут не позволить частицам сблизиться на смертельно опасное для них расстояние. Ребята засели за сложнейшие расчеты.

И вот тут очень пригодилась разносторонность знаний, которую настойчиво воспитывал в ребятах учитель. Сам он человек универсальных научных знаний, и его ученики постоянно видят, какие большие преимущества это дает

По ходу дела пришлось создавать новые методы расчетов. Карандаш и бумагу сменяли электронно-вычислительные машины и перфокарты. И вот желанный результат: доказано, что непримиримые, казалось бы, враги могут все-таки ужиться в одном ядре (см. рисунок).

Чтобы произошла аннигиляция, частицы-антиподы должны подойти друг к другу на Ю~¹⁴ сантиметра. Но точные расчеты показали, что внутриядерные силы вполне могут удерживать частицы и античастицы на 10 ¹³ сантиметра. Казалось бы, велика ли разница! Однако она в корне меняет дело. На таком расстоянии противники не причинят вреда друг другу. Они стремительно вращаются вокруг общего центра тяжести, и все это выглядит так, как если бы распаленные турнирной борьбой рыцари бешено мчались по кругу, тщетно пытаясь достать друг друга копьями через барьер. (Настоящие рыцари, конечно, направились бы в этом случае навстречу друг другу, но частица так просто повернуть вспять не может.)

Однако роковые силы притяжения исподволь расшатывают барьер, и вот он после тысячи оборотов рушится. Разъяренные рыцари сталкиваются лицом к лицу. Короткая ожесточенная схватка — и оба падают замертво. Нуклон и антинуклон гибнут, распадаясь на более мелкие частицы — пионы.

Неизбежная гибель вполне нормальное явление в элементарном мире. Вопрос в том, насколько быстро это произойдет. Так вот, расчеты показали, что пара частица — античастица должна существовать 10—²⁰ секунды. В десять тысяч раз дольше, чем думали скептики! Это уже внушительный срок по меркам микромира. Дело сделано: нуклон-антинуклонное ядро успело заявить

о себе. И успело проявить себя как частица.

Итак, молодым ученым удалось заметно упростить запуганный мир элементарных частиц. Теперь значительная их доля — это нуклоны (протоны и нейтроны), антинуклоны (антипротоны и антинейтроны) и их комбинации. Экс-скульптор Кербиков и его товарищи уже «слепили» (на основании точных расчетов) несколько ядер-оборотней. От простой пары нуклон — антинуклон они перешли к более сложным образованиям: два нуклона и один антинуклон, два нуклона и два антинуклона. На кончике пера готовы родиться и другие ядра. По сути дела, все это тяжелые мезоны и барионы.

Исследователи предсказали свойства ядер-оборотней: их спектр, продукты распада, особенности аннигиляции. Очередь была за экспериментаторами. Подтвердят ли они теоретические расчеты или повторится история с кварками?..

Счастливый „лишний" нвант

К счастью, долго ждать не пришлось. Ведь экспериментаторы получили недавно в свои руки инструмент, с помощью которого можно было проверить экстравагантную гипотезу московских теоретиков Это пучки антипротонов.

Впрочем, самая первая проверка произошла случайно. В Брукхевен-ской национальной лаборатории (США) собрались проверить закон зарядовой независимости. Суть его в том, что ядерные силы безразличны к электрическим зарядам нуклонов. Из этого следует (подробности мы в данном случае опустим), что при аннигиляции нуклона и антинуклона нейтральных пионов появится столько же, сколько отрицательных и положительных, вместе взятых. Поскольку нейтральный пион зарегистрировать трудно, решено было ловить два гамма-кванта, на которые он распадается.

Экспериментаторы обстреливали пучками антипротонов дейтериевую мишень. А когда посмотрели результаты, то с удивлением обнаружили, что у них не сходятся концы с концами. Гамма-квантов оказалось гораздо больше, чем ожидалось. Причем «лишние» кванты несли довольно большую энергию — примерно 100 миллионов электрон-вольт (МэВ). Но ведь именно эту энергию называли среди всего прочего Богданова, Далькаров и Кербиков! Квант с такой энергией испускают частица и античастица перед тем, как образовать псевдоядро.

(Окончание на стр. 23)