Спрашивается, однако, почему электроны эти никак не действуют ни на какие приборы и почему они остаются вообще незамечаемыми при любых, разыгрывающихся вокруг нас физических явлениях?

Дирак дает на это такой ответ. Незамечаемы и невидимы эти электроны с отрицательной энергией, во - первых, потому, что энергия их отрицательна, т.е., попросту, очень мала; настолько мала эта энергия, что указанные электроны находятся как бы в дремлющем, как бы в «замороженном» состоянии, т.е. их движения и изменения настолько слабы, что не могут быть уловлены самыми чувствительными приборами. Во - вторых же, и это самое главное, заполняя равномерной и повсюду однородно густой пеленой все пространство, электроны эти образуют собой монотонный «фон» мира, на котором можно различать движения быстрых (обладающих положительной энергией) электронов и составленных из них тел, но сам фон остается при этом незаметным.

Но как убедиться и как доказать на опыте, что этот удивительный рой оцепенелых электронов, заполняющих своего рода «зернистой икрой» все пространство вселенной, что он действительно существует, а не является остроумной фантазией теоретиков. Вот как это можно доказать.

Предположим, говорит Дирак, что в каком - либо месте мира происходит разряд энергии, достаточно мощный для того, чтобы «встряхнуть» оцепенелые электроны, переведя их в состояние с положительной энергией. Подсчет показывает, что энергия, нужная для такой «встряски», должна быть в несколько миллионов вольт (не меньше 500 000 вольт), что находится, во всяком случае, в пределах возможностей атомных ядер. Спрашивается теперь, что произойдет в следующее же мгновение после того, как достаточно сильный разряд энергии «поднимет» какой - либо находящийся на отрицательном энергетическом уровне электрон в нормальное состояние с положительной энергией?

Произойдут сразу же две примечательные вещи: во - первых, «замороженный» электрон, возобладав положительной энергией, окажется «размороженным», т.е., начав «энергично» перемещаться в пространстве, сразу войдет в поле зрения опыта; во - вторых же, в том месте «зернистой» электронной икры, из которой был вышиблен этот электрон, автоматически должен будет образоваться пробел или «дырка», которая тоже сразу окажется замеченной наблюдателем.

Так, скажем, если проделать круглое отверстие в черном экране, осветить этот экран лучом света, то сам экран может остаться незаметным, но зато будет ясно видна дырка как самостоятельный белый кружок на черном фоне.

Точно так же всякая «дырка», т.е. незаполненный электроном пробел в невидимой электронной «икре», равномерно густо заполняющей пространство, воспримется на опыте как самостоятельная маленькая частичка, размером и массой с электрон, но с прямо противоположным (по сравнению с окружающей дырку электронной «икрой») зарядом, т.е. не с отрицательным, а с положительным зарядом.

Далее, вышибленный со своего места электрон быстро удаляется от дырки, но с таким же успехом можно сказать, что сама дырка удаляется от электрона (когда мы, нагибаясь через перила моста, смотрим на ледоход в реке, нам кажется попеременно: то лед плывет под мостом, то мост движется надо льдом).

И так как, вдобавок, сам вышибленный электрон быстро перемещается еще относительно соседних атомов и относительно физических приборов, то наблюдающему в эти приборы физику в результате будет казаться, что и дырка и удаляющийся от нее электрон быстро движутся в окружающем пространстве.

В общем итоге необыкновенное предположение о существовании невидимой «зернистой икры», состоящей из оцепенелых (обладающих страшно малой отрицательной энергией) электронов, может быть проверено следующим, решающим образом.

Каждый раз, когда где - либо происходит особенно сильный разряд энергии, следует ожидать внезапного появления вблизи от места разряда сразу двух быстро движущихся телец: во - первых, электрона и, во - вторых, необычайной и никем никогда невиданной частицы («дырки») размером и массой с электрон, но с положительным электрическим зарядом.

12 августа 1933 года было историческим днем.

В этот день американский физик Карл Д. Андерсон, рассматривая одну из фотографий, снятых им в камере, наполненной водяным туманом (в «вильсоновой камере», см. о ней в первой статье), мог сообщить об открытии, давно с нетерпением ожидавшемся физиками всего мира.

На фотографии был схвачен как раз тот момент, когда колоссально быстрая (движущаяся с энергией свыше миллиарда вольт) частица из потока так называемых космических (падающих на землю из мирового пространства) лучей, ударившись об одно из воздушных атомных ядер внутри камеры, застопорилась. Весь миллиард вольт энергии этой частицы мгновенно выделился наружу...

«Встряска» произошла!! Фотография была испещрена следами частиц, лавиной разбрызнутых из одной точки. И среди кучи следов явственно проступали двойные пути частиц, из которых одна была электрон, а другая никогда невиданный объект: частица с массой, равной массе электрона, и с положительным электрическим зарядом.

Эта частица названа «позитрон» (он же «положительный электрон»).

Было ровно столько следов электронных, сколько и позитронных. На каждый электрон - один позитрон. Только парные следы, и ни одного одиночного. Это шла разгадка.

3

В первый раз в истории науки человек увидел след электронов, поднятых из того странного, подпольного, погруженного в «спячку» мира отрицательных энергий, который только три года назад был раскрыт человеческим гением. Вместе с этими электронами оказались налицо и «дырки» - позитроны, ведущие себя как настоящие частицы, в полном соответствии со всеми предсказаниями теории.

От этого события один шаг до объяснения замечательного явления бета - лучей, с изложения которого была начата эта статья.

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3
• 4
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.