Техника - молодёжи 1983-05, страница 40

ния искровых камер подверглась придирчивой перестройке, так что стали вырисовываться резко очерченные и узкие треки. Чтобы можно было установить на фотографиях положение этих треков, в рабочем пространстве спектрометра были размещены светящиеся крестообразные метки, фиксируемые на фотопленке вместе со следами частиц. Они играли роль пространственных ориентиров, маяков, помогающих пересчитывать снимки на реальные размеры, как говорится, на натуру. В процессе измерений убедились, что «лучи маяков» недостаточно протяженные и не позволяют ориентировать треки в пространстве с нужной точностью. Пришлось увеличить размеры «крестов», чтобы повысить точность пространственных измерений.

Но изображения треков проектировались в объектив фоторегистратора сквозь окна камер. Малейшая непараллельность поверхности стекла вносила искажения, «съедала» с таким трудом достигаемую точность. Пришлось специальными оптическими методами проверять стекла и при последующей обработке результатов измерений вносить поправки на их несовершенство.

Даже длина спектрометра — целых пять метров — тоже работала на точность эксперимента. Ведь бы-стролетящие частицы весьма слабо отклоняются магнитным полем. Чтобы заметить прогиб оставляемых ими следов, нужна достаточно протяженная дистанция пробега. В 5-метровом спектрометре удалось фиксировать отклонение частиц магнитным полем с точностью до 1%.

В жизни, когда хотят получить надежный и точный результат, не ограничиваются одним измерением. «Семь раз отмерь, один раз отрежь» — учит народная поговорка. Ученые тоже придерживаются такого мнения. Только семь промеров для них чересчур ничтожное количество. В задуманном эксперименте решили получить около миллиона стереофотографий, каждую из которых нужно будет затем промерять. Число измерений, то есть число фиксируемых на снимках событий, разыгрывающихся в микромире, — это был еще один способ борьбы за точность. Но разве под силу человеку просмотреть, а тем более промерить такое огромное количество экспериментального материала? Затрачивая на одну фотографию всего пять минут, измеритель вынужден был бы обрабатывать результаты эксперимента, не прерываясь в течение десяти лет. Нет, эта работа явно не для человеческих рук. Потому-то в физическом эксперименте вместе с исследователем полноправное участие принимает робот, автомат.

КИБЕРНЕТИЧЕСКОЕ ОПОЗНАНИЕ

— Визуально была просмотрена только десятая часть^ примерно из семисот тысяч пар фотографий, — говорит Алексей Алексеевич. — Все остальные стереофото-снимки обрабатывались с помощью специально предназначенных для этого автоматов и быстродействующих ЭВМ, в которые была заложена специально подготовленная для этой цели программа.

Разработка программы тоже была сопряжена с борьбой за точность. Вычислительная машина должна была из отдельных искр восстанавливать непрерывные линии треков вылетевших из мишени частиц. Причем прослеживала она путь частицы в обратном порядке — от конца к началу, то есть из рабочего объема спектрометра к мишени. Но ближайшая к мишени искровая камера отстояла от нее на 80 см. Автомат должен был сам заполнить этот пробел и протянуть линию трека до самого «старта». Чем точнее он это сделает, тем точнее будет определен угол вылета частицы из мишени. К сожалению, по мере приближения к мишени треки отдельных частиц сближаются, происходит их перекрытие и переплетение. И вычислительная машина терялась в этом лабиринте, сбивалась уже на картине внутри последней искровой камеры.

— На этот недостаток программы я обращал внимание своих итальянских коллег. Мы вызывали разработчика этой программы из ЦЕРНа в Милан, но он так ничего и не смог предложить, — описывает создавшуюся тогда ситуацию Алексей Алексеевич. — А из-за этого несовершенства программы падала эффективность эксперимента, поскольку выпадали из рассмотрения треки, которые не удалось протянуть до мишени. Мало того, оставшиеся треки тоже теряли в точности промеров, так как ЭВМ

Так выглядят исследованные в магнитном спентрометре события превращения отрицательного пиона в три заряженных пиона.

должна была вычерчивать трек уже не на 80 сантиметрах, а на большем участке за счет отрезка, где она не смогла *распутать» следы частиц.

После целого ряда усилий удалось справиться с этим источником дополнительных ошибок. Сотрудник ОИЯИ Ю. И. Иваныпин внес в программу усовершенствование, предложив при восстановлении трудных участков треков учитывать то обстоятельство, что любой трек исходит из мишени, и координаты ее закладывать в электронную память ЭВМ. Это и помогло добиться высокой точности обработки результатов эксперимента. Итальянские физики сразу же приняли новую программу и даже провели повторную обработку материала, уже просмотренного по старой, менее совершенной программе. Все работали с вдохновением, все стремились к наиболее точным результатам.

Исследователи выискивали и изучали такие события, когда налетевший на атомное ядро пи-мезон имеющий энергию 40 млрд. электрон-вольт, превращается в три пи-мезона, а ядро при этом ни возбуждается, ни разваливается на части. Таким образом, получившиеся в результате реакции три пиона должны в сумме иметь энергию бомбардирующей частицы. Только в этом случае можно убедиться на опыте, что налетевший на ядро пи-мезон получил сильное возбуждение. Тогда имеет смысл тщательно обрабатывать полученные сведения об энергии и угле вылета трех пи-мезонов из мишени, в которую ударяется пучок пионов. В этих сведениях заключена вся информация о возбужденной частице, позволяющая установить ее «паспортные данные», то есть ее квантовые числа.

Трудно в небольшой статье полно осветить вклад каждого из участников международного эксперимента. Это был долгий, многолетний труд. Подготовка к каждому. сеансу на Серпуховском ускорителе (а их было

38