Жизнь на Земле черпает свою анергию из солнечного света, Уже первобытные люди оценивали значение солнечного света. Они пользовались его теплом. К его особенностям приспособлено человеческое зрение. Во всеоружии зрения человек изучает и покоряет природу.

Помимо солнечного к нам на Землю приходят лучи света, посылаемые далёкими звездами. Эти звёзды находятся от нас на расстоянии многих миллионов километров. Этот слабый звёздный свет неспособен нас согреть, он не имеет практического значения как источник освещения. Но как ни слаб звёздный свет, он не бесполезен для нас. Он приносит нам вести о том, как устроена Вселенная. Изучая свет звёзд, мы узнали, что, кроме солнечной системы, в которую входит Земля, существует множество миров, разбросанных по всей Вселенной. Свет, который посылают нам звёзды, открыл физикам я астрономам, что звёзды построены из таких же веществ, из каких состоит и наша Земля. Свет звёзд позволил измерить межзвёздные расстояния и даже узнать звёздные температуры. Если бы звёздный свет по каким - либо причинам не доходил до нас, мы многого не знали бы о Вселенной. Маленьким казался бы мир, окружающий нас.

Сравнительно недавно, около сорока лет тому назад, физики обнаружили, что на Землю проливаются невиданные лучи, не похожие ни на солнечные, ни на звёздные лучи света. Эти загадочные лучи, возникающие где - то в космических безднах, были названы космическими лучами...

Это название сохранилось с тех времён, когда в космических лучах исследователи пытались уловить сходство со светом.

Что такое свет? Каждый школьник знает, что световые лучи представляют собой электромагнитные волны, подобные радиоволнам. Но длина световых лучей равна не сотням метров, какими обычно бывают волны радиовещательного диапазона, а всего - навсего десятитысячным долям сантиметра. Человеческий глаз устроен так, что он чувствует световые лучи, но не чувствует радиоволн. Его можно сравнить с радиоприёмником, который «настроен» на короткие волны и не может принимать станций, работающих на длинных волнах. Не может глаз воспринимать волны и

ещё более короткие, чем световые. Например, рентгеновские лучи, которыми широко пользуются в медицине, - это тоже электромагнитные волны, но только ещё более короткие, чем световые. Эти лучи не производят никакого впечатления на наше зрение. Для того чтобы наблюдать их, приходится пользоваться специальными экранами и более сложными приборами.

Ещё более трудноуловимы невидимые космические лучи. Физики, которые занимаются их изучением, похожи на людей с завязанными глазами, которым в полной темноте приходится разгадывать, узнавать, наконец, видеть, но не своими глазами, а глазами своих инструментов. Первым сюрпризом, с которым встретились физики, оказалось то, что, как мы уже сказали, космические лучи - вовсе не лучи. В их состав входят мельчайшие частички - отрицательные и положительные электроны, летящие с огромными скоростями.

Днём и ночью, независимо от погоды, ежеминутно и ежесекундно на Землю проливается из межпланетного пространства поток этих частиц, дробящих атомы земных веществ и вызывающих новые потоки, целые дожди или ливни электронов, пронизывающих каждый клочок Земли. К счастью, эти ливни не очень сильны, иначе человеку пришлось бы плохо, тем более что укрываться от него не так просто.

Что же замечательного в лучах, приходящих к нам издалека?

Среди космических частиц встречается довольно много электронов. Но потоки электронов нам не в диковинку: в каждом радиоприёмнике, в каждой лампе в рентгеновских аппаратах и т. п. протекают электронные потоки. Они не представляют для нас загадки. Зная их свойства, мы умеем управлять ими. Однако есть существенная разница между этими электронами и космическими электронами. Заключается она в том, что космические электроны обладают громадными энергиями. Благодаря этому они свободно проходят через заметные толщи вещества. А те потоки электронов, которые мы получаем в лабораториях, проходят через папиросную бумагу и едва способны пройти через толщу картона, Совсем недавно научились искусственно придавать электронам большие скорости движения, наделять их большой энергией. А что представляют собой другие составные части космического излучения?

В 1937 году было открыто, что среди космических частиц встречается много таких, которые раз в двести тяжелее электронов. Эти частицы были названы мезотронами, или мезонами. Они обладают большой проникающей силой к способны пронизывать метровые толщи свинца, железа и т. д.

Разогнавшись при своём космическом старте, космические частицы, двигаясь в межпланетном пространстве, попадают в атмосферу воздуха, окружающего Землю, и хотя часть из них доходит до самой Земли, но часть всё - таки погибает л воздухе, подобно тому, как дробинка застревает в теле. Как же мы их замечаем?

Для этого физики пользуются особым прибором, который называется счётчиком частиц. Попадая в счётчик, космическая частица вызывает в нём нечто вроде грозового разряда. Этот разряд можно услышать при помощи радиоаппаратуры, наподобие того, как мы слышим грозовые разряды в атмосфере, которые часто летом мешают слушать передачи по радио. Существует ещё способ - фотографировать следы, которые оставляют за собой космические частицы во влажном воздухе. Но этот способ громоздок, и мы в своих работах по исследованию космических лучей стараемся его избегать.

Попадая в атмосферу, космические частицы беспрерывно сталкиваются с атомами воздуха, встречающимися им на пути. Расчищая себе путь, космические частицы при этом уменьшают свою скорость, и те их них, которые с самого начала имели меньшую скорость, могут и вовсе остановиться. Если сесть в корзину аэростата и подниматься вверх, всё время считая космические частицы при помощи счётчика, то по мере подъёма счётчик будет отмечать не только те частицы, которые доходят до Земли, но и те космические частицы, которые не могут дойти до Земли и по пути застревают в воздухе. Стремление наблюдать не только самые проникающие космические лучи и побудило нас предпринимать высокогорные экспедиции по изучению космических лучей.

Вот примерно то, что незадолго до войны мы рассказывали интересующейся наукой молодой аудитории о космических лучах и их исследовании. С тех пор в этой быстро развивающейся области исследований произошло много событий. Прежде чем рассказать, о тех, которые довелось пережить нам, нужно ответить на естественный и у читателя вопрос: что нам даёт изучение космических лучей?

Одной из важнейших задач современной физики является изучение строения атомов, из которых состоит вся окружающая нас природа и мы сами. Мы знаем, что атом любого элемента построен подобно солнечной системе. В центре его находится ядро, вокруг которого вращаются электроны, подобно тому, как вокруг Солнца вращается Земля. Изучив свойства электронных оболочек атомов, мы научились «освобождать» электроны, извлекать их из металла и других тел и благодаря этому получили возможность изготовлять радиолампы, радиопередатчики, телевизоры и т. д Выяснение свойств атомов помогло химикам сознательно управлять процессами соединения атомов в различные химические вещества. Но самые волнующие загадки природы заложены в устройстве ядра атома, о котором мы знаем пока ещё очень мало. Ядро атома представляет собой очень прочную конструкцию, и, чтобы его разрушить, нужны очень сильные средства. Для того чтобы отщепить от ядра небольшой кусочек, нужно его дробить очень быстрыми снарядами, наподобие тех, которые приходят к нам из космического пространства. Космические частицы играют важную роль в исследовании строения ядра именно потому, что они помогают узнать природу частиц, из которых построены ядра.

Последние работы экспедиции по изучению космических лучей, работавшей под моим руководством в горных районах Армении, привели к открытию новых простейших частиц вещества, которые мы назвали варитронами. Многие физики склонны думать, что они - то как раз и представляют собой «клей», которым скреплены частицы в ядре атома.

Варитроны обладают совершенно изумительными свойствами. Нами обнаружено очень много их разновидностей, отличающихся своими массами (от 100 электронных масс до 20 тысяч). Интересно то, что варитроны живут не более одной миллионной секунды. За это время они распадаются, образуя другие варитроны и обыкновенные электроны. Недолговечность варитронов показывает, что они не могут быть первичными частицами, попадающими на Землю из мирового пространства. Они должны были бы распасться по дороге. Ясно, что они возникают в веществе воздуха, под действием первичного космического излучения. Данные наших экспедиций превратили существовавшее у физиков предположение, что этими первичными частицами являются ядра атомов водорода, летящие в космических пространствах с огромными скоростями, в твёрдое убеждение. Варитроны рождаются, так оказать, «по пути». То, что в пространстве атмосферы происходит рождение новых, неизвестных нам до сих пор частиц, и то, что они способны в свою очередь распадаться и взаимно превращаться, заставляет коренным образом изменить наши представления о строении вещества и о способности его из одной формы переходить в другую.

Можно рассчитывать, что изучение варитронов позволит исследователям проникнуть в тайны строения материи ещё глубже, чем это было достигнуто до сих пор. Ведь до настоящего времени мы считали «кирпичами» мироздания стабильные, способные к длительному существованию частицы - протоны, нейтроны, электроны и пр. Но ни у кого не могло даже появиться вопроса: а как же эти частицы вещества устроены? Почему они обладают именно теми свойствами, которые мы у них находим? Сейчас появилась первая надежда на то, что нам удастся найти подход к изучению строения частиц, которые до сих пор считались элементарными, простейшими.

Это одна из новых задач науки, решение которой принадлежит будущему.

• Страницы:
• 1
• 2
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.