Ускорение + Ускорение

Ванда Белецкая| опубликовано в номере №963, июль 1967
  • В закладки
  • Вставить в блог

- Этак мы и до Васюков дойдем... Взрыв хохота покрыл слова академика Будкера. Впрочем, упоминание о Васюках, знакомых всем по ильфо-петровским «12 стульям», было вполне логичным. Разговор за круглым столом ученого совета Института ядерной физики шел о том, что в августе тут, в новосибирском Академгородке, будет проходить очередная международная физическая конференция. Кто-то сказал, что всех приглашенных не вместишь в гостинице «Золотая долина». Поступило предложение построить еще одну новую гостиницу. Брошенная идея, как всегда бывает за этим круглым столом, получила мгновенное развитие. Придется на берегу Обского моря сделать аэродром международного класса, вертолетную площадку. Ну уж заодно и станцию для посадки дирижаблей.

- Этак мы и до Васюков дойдем... И сейчас же на четырех досках зала появились контуры четырех шахматных коней, как и полагалось клубу «Четырех коней», где давал сеанс одновременной игры Остап Бендер. А физики занялись дальнейшим обсуждением текущих вопросов строительства новой установки. Установки небывалой, появившейся, казалось, со страниц фантастического рассказа. Это был протон-антипротонный накопитель, ускоритель, в котором будет происходить встреча антимиров: вещества и антивещества. Ускоритель частиц рождался за круглым столом - ускорителем идей. Лица сидящих стали сосредоточенными. На полированной поверхности стола, в которой отражались еще не стертые с досок четыре шахматных коня, остывали чашечки с кофе. Кофе, как и шутки, - обязательная принадлежность коротких, но энергичных заседаний ученого совета Института ядерной физики Сибирского отделения Академии наук СССР. Тут же сидели четыре нынешних именинника, четыре лауреата Ленинской премии 1967 года: А. М. Будкер, А. Н. Сирийский, В. А. Сидоров, В. С. Панасюк. Пятого не было. А. А. Наумов сейчас строит гигантский Серпуховским ускоритель. И хотя создание установки ВЭПП-2 является последним словом в ядерной физике, хотя подобной установки, кроме Новосибирска, нет еще нигде в мире, за круглым столом говорили не о ней. Она была уже пройденным этапом. На ней работали, ставили эксперименты. Она превратилась в будни института. А завтрашний день, то, что волновало сейчас всех, скрывался в огромном, только что построенном зале, где работала землеройная машина и сверкали всплески электросварки. Там встанет прибор, создание которого кажется даже сейчас чем-то почти несбыточным. Вот его монтаж как раз обсуждался за круглым столом ученого совета. Еще недавно я смертельно завидовала журналистам, которые могли написать: «Пять лет назад, когда все только начиналось, мы были тут». Эти счастливчики доставали старые записные книжки и заново переживали те далекие впечатления. Теперь и я сама могу написать: пять лет назад, когда все только начиналось, я приезжала сюда. И не раз. О, тогда противников у этой работы сибиряков было гораздо больше, чем доброжелателей! Институт был совсем молодой и, казалось, до отказа набит моими ровесниками, теми, кого отделяло от окончания вуза два-три-четыре года. В Москве скептики подшучивали, что «волейбольная команда» Будкера ведет игру против всех правил (намек был на молодость сотрудников и на то, что шеф был капитаном волейбольной команды). И впрямь, смелая, нетривиальная идея, лежавшая в основе этой работы, опрокидывала многие привычные правила, многие представления. Коротко ее можно изложить примерно так. Зачем физики строят ускорители, эти своеобразные гигантские микроскопы? Чтобы как можно глубже проникнуть в тайну строения материи, узнать, как ведут себя мельчайшие частицы мироздания. Во всех существующих установках разогнанная до колоссальной скорости частица, подобно снаряду, била в неподвижную мишень - другую частицу. А если мишень не будет стоять неподвижно, а станет двигаться навстречу снаряду с такой же, как у него, скоростью? Тогда, естественно, сила их взаимодействия существенно увеличится. А если построить прибор, действующий по этому принципу? Разогнать электроны до почти световой скорости, столкнуть их и посмотреть, как поведет себя каскад частиц, образовавшихся при этом? Перспектива заманчивая. Одновременно с нашими учеными подобная же работа была поставлена в США Объединенной группой Стэнфордсного и Пристонского университетов под руководством профессора Пановского. И тогда «волейбольная команда» Буднера выдвинула уж совсем сумасшедшую идею: строить прибор, где бы сталкивались частицы с противоположными знаками заряда - электроны и позитроны, по существу антимиры. Начнем с того, что позитронов как таковых нет в земных условиях. Их надо получить искусственно. Их надо где-то сохранять. В своеобразной консервной банке - накопителе частиц - должен быть полный космический вакуум. Позитрон не должен столкнуться ни с одним атомом оставшегося газа. Иначе последует взрыв, частицы аннигилируют. И еще надо ухитриться попасть электронами в позитроны, к тому же при огромной скорости их движения. А ведь размеры снарядов и мишеней ничтожны. Тонок человеческий волос, но его диаметр по сравнению с позитроном показался бы нам диаметром земного шара. Я видела, как работал тогда институт. Сидели до ночи и ночами. Искали и находили принципиально новые решения. Принципиально новые. А если кто-либо предлагал уже известные, на него обрушивались. «Не говори банальностей», - сердился молодой Веня Сидоров. «Зачем, зачем так делать? - кричал уже опытный Будкер. - Только потому, что вас так научили на первом курсе?» Или вдруг в разгар речи директора, в самом, по его мнению, интересном месте, Саша Скринский начинал насвистывать какую-то мелодию.

- Саша, разве не интересно?

- Интересно, - соглашался Саша, - только этот принцип уже использовали в ЦЕРНе. (ЦЕРН - это Объединенный европейский институт ядерных исследований в Женеве). - Молодцы! - восхищался шеф. - Тогда мы попробуем по-другому... По-другому... И так с 1962 года, с момента окончательного переезда в Новосибирск. Пять лет. Более тысячи восьмисот дней, вечеров, ночей... А установка проявляла характер. Электроны «не шли», у пучка, как говорят физики, «отрастали уши» и появлялись «хвосты». Трудности, проблемы и опять проблемы и трудности... Весь коллектив института принимал участие в работе. И, может быть, «чуть больше остальных» (по их собственному выражению) те, кто получил сейчас Ленинскую премию 1967 года. Биография директора Института ядерной физики академика Андрея Михайловича Будкера укладывается в несколько дат. Родился 1 мая 1918 года. 22 июня 1941 года защитил диплом в МГУ, вступил в Ленинский комсомол и ушел на фронт. Все в один день. В 1945 году вернулся в Москву и начал работать у академика Курчатова, в Институте атомной энергии. Там-то он и познакомился с А. А. Наумовым и В. С. Панасюком. Работали вместе. В 1962 году вместе переехали в Сибирь, в Институт ядерной физики. Два других участника работы, Веня Сидоров и Саша Скринский, совсем молоды. Война осталась у них как смутное воспоминание детства. С Веней и Сашей я познакомилась пять лет назад, когда впервые приехала в институт. С тех пор я приезжала сюда еще несколько раз и, по существу, была свидетелем всей работы. Веня Сидоров не мог дождаться того времени, как он сможет вести эксперименты на новых установках. А они только строились, и каждое промедление раздражало его больше всех. Но едва вступили в строй ВЭП-1, а потом и ВЭПП-2, как Веня неотступно и всласть засел за эксперименты. Электроны и позитроны столкнулись. Какие частицы родились во время встречи? Как они отклонились? Куда полетели? Все это регистрируют чуткие приборы, а потом физики просматривают километры пленки, чтобы найти интересную частицу, подглядеть и понять событие.

- Это сидят и смотрят у нас девочки, - смеясь, сказал мне Веня, - мальчики не выдерживают. Как же Вениамин Сидоров стал физиком? Он родился в деревне Бабарино, Суздальского района, в семье строительного рабочего. Отец строил дома, мать, почтальон, разносила письма. Окончил 407-ю московскую школу. Вопроса, куда пойти учиться, для него не было. Все было ясно: его будущее - физика. Пошел на «день открытых дверей» в МГУ. Там выступал декан Физико-технического института; он так увлекательно, так умно говорил о своем вузе! На физфак МГУ медалисты не держали экзаменов, а на Физтех - держали. Да еще проходили два тура. «Конечно, надо идти на Физтех», - решил Веня Сидоров. Он был твердо убежден: все знает лучше всех - и... на экзамене по геометрии медалист, лучший ученик 407-й школы схватил тройку. Но это было на первом туре. На втором все встало на свои места: прошел в Физтех одним из первых. В Физтехе был порядок, который принят теперь в новосибирском Академгородке, - с первого курса студенты работали в научных институтах. Сидоров попал в институт Курчатова. Практику же Сидоров проходил в Дании, у знаменитого Нильса Бора. Когда закончил учиться, вопроса, куда идти, тоже не было. Кончил получать стипендию - стал получать зарплату как сотрудник Курчатовского института. Он остался в той же лаборатории, где его уже знали пять лет. Когда решался переезд в Сибирь, у Сидорова тоже не было вопроса, ехать или нет. Его пригласили - он поехал. Все было ясно. За последний год Веня очень повеселел. Еще бы! ВЭПП-2 работает по 24 часа в сутки! Эксперименты идут непрерывно, и Сидоров стал еще увереннее, чем раньше. К нему полностью привилось шутливое прозвище «начальник директора». А самого директора Андрея Михайловича Будкера зовут «жертва демократии». Еще лет пять назад меня удивило, что в институте делается одна работа, против которой категорически возражал директор. Директор возражает, а работа продолжается. Что поделаешь, приказом не заставишь человека не думать над интересующей его проблемой. И нельзя авторитет руководителя, авторитет ученого подменять административной властью директора. Но «жертва демократии» живет и работает вполне дружно с «начальником директора». Вопроса, куда идти после окончания школы, не было и у Саши Сирийского. Физиков у него в роду тоже не было, как у всей пятерни лауреатов. Были автомобилисты. Отец и мать работали на Горьковском автозаводе. Тут, в Горьком, Саша окончил школу. Это был редкий выпуск: из класса - 12 медалистов. Московский университет. Практика в Новосибирске, в только что созданном Институте ядерной физики. И потом работа в том же институте. Сейчас Саша уже доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, самый молодой завлаб в институте, а может быть, и во всем Академгородке. Этот начисто лишенный стремлений руководить другими парень совершенно незаметно для себя и для других занял ведущее положение в лаборатории, где шло строительство ускорителя на встречных пучках. И никого не удивило, когда был подписан официальный приказ о назначении 25-летнего Сирийского заведующим лабораторией. Приказ лишь закрепил то, что уже совершилось. В то время неудачи преследовали «вэпповцев». Все сидели злые и, что уж совсем невероятно, даже не острили за круглым столом. А Саша, «человек умного таланта», как говорит о нем Будкер, незаметно направлял других. Он, худенький, синеглазый, очень молодой, обаятельно вежливый, ходил по институту и, казалось, передавал всем свою спокойную уверенность. Да, трудностей за те годы было хоть отбавляй. Но случались счастливые дни, которые помнятся и теперь. Август 1963 года. Суббота. Одиннадцать часов вечера. Домой не ушел никто из лаборатории Скринского. Все толпились в зале и по очереди, отталкивая друг друга, заглядывали в иллюминатор установки. Там, казалось, была спрятана маленькая лампочка, горевшая иногда чуть красноватым, иногда чуть голубоватым светом. Для постороннего наблюдателя ничего особенного. Но ученым этот свет говорил, что там, в приборе, почти со скоростью света мчится поток электронов. Установка ВЭП-1 вступила в действие. Ускоритель на абсолютно новом принципе был создан. Восемнадцатое июня 1964 года. В этот день в вестибюле института на доске объявлений повесили плакат с таким текстом: «Вчера, в 21 час 30 минут, пучок электронов был введен в накопитель ВЭПП-2 и прожил там 15 секунд!!! Диренция и ученый совет поздравляют участников работы с победой». А потом приехали в Сибирь президент Академии наук СССР М. В. Келдыш и академик В. И. Векслер. Два дня москвичи осматривали установку, а потом за круглым столом ученого совета им задали традиционный вопрос: «Как вам понравился институт?» Встал Келдыш и говорит.

- Нет, пусть лучше Владимир Иосифович расскажет, он специалист. И Векслер сказал:

- Вы знаете, что все эти годы я относился отрицательно к вашей работе. Считал - ничего не выйдет. Но лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Так вот что я вам всем заявляю: я ошибся. Это великолепная работа, и у метода встречных пучков большое будущее! В этой фразе проявился настоящий человек и большой ученый, признающий силу факта и далекий от предрассудков... Со времени этой беседы интенсивность накопленного пучка в установках увеличилась в сто раз. Осенью 1966 года по улицам Парижа гуляли четверо сибиряков. Это были Андрей Михайлович Будкер и трое молодых ребят: Веня Сидоров, Стас Попов и Саша Скринский. Они приехали на международную конференцию. по встречным пучкам. Эти четверо привезли треть всех докладов на конференции. И вот тут бы и поставить точку, но... на конференции произошел совершенно невероятный для международных научных собраний случай. После часового доклада академика Будкера жюри предложило ему (это было совсем против правил) сделать еще один доклад о своей работе без ограничения во времени. И через три дня Будкер опять выступал перед физиками мира с сообщением, продолжавшимся два с половиной часа, - доклад был посвящен тому новому прибору, который обсуждают в начале нашего очерка ученые за круглым столом ИЯФа. В институте строится сейчас один из самых мощнейших приборов для познания свойств материи и антиматерии - протон-антипротонный ускоритель. Трудности, которые ставит перед учеными новый прибор, значительно превосходят уже пройденные. Электроны и позитроны, которые сталкиваются в установках ВЭП-1 и ВЭПП-2, - легкие частицы, составляющие в массе вещества и антивещества всего две сотых процента. В новом же приборе будет сталкиваться основная масса вещества и антивещества - протоны и антипротоны. Антипротон тяжелее позитрона примерно в две тысячи раз, значит, и энергия для его создания, а следовательно, и мощность установки должны быть много больше. Антипротоны труднее и получить и накопить. Приборы на встречных пучках, которые создавались в институте, были очень невелики по размерам, особенно в сравнении с установками прямого ускорения. Новый протон-антипротонный ускоритель иной. Туннель, где будут установлены магниты, протянулся на триста метров. Да и сам зал, где будут стоять приборы, тоже довольно внушительных размеров.

- Уж не отказались ли вы от своих принципов создания ускорителей? - спрашиваю я академика Будкера.

- Нет, не отказались. Наоборот, утвердились в них. Маленький слоненок все-таки остается маленьким, - говорит Андрей Михайлович, - Энергия нашего прибора будет тысяча двести миллиардов электрон-вольт. Это очень много. За счет чего мы ее получим? За счет все того же принципа столкновения встречных пучков. В принципе энергии ускорителя хватит, чтобы получать все частицы, которые сейчас уже известны физикам, и частицы с массой примерно в десять раз большей, чем получают теперь. Может быть, даже родятся таинственные кварки. Энергии хватит для рождения таких тяжелых ядер антивещества, как антигелий, антиуглерод, антимагний. Но зачем понадобилось физикам получать тяжелые частицы антивещества и сталкивать антимиры? - спросит читатель. Ученые считают, что прежде всего это важно для фундаментальных знаний. Подобные эксперименты позволяют глубже узнать, как построен мир, поднять завесу над тайной строения вещества. Это не просто интересно, но и чрезвычайно нужно. Ведь антивещество - идеальное горючее. Его теплотворная способность в тысячу раз выше, чем у атомного горючего. Обуздать антивещество, узнать его свойства помогают установки, подобные сибирской. Протон-антипротонный ускоритель уже воплощается в материале. Названия он еще не имеет: не придумали. Но наверняка он будет первым в мире.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 4-м номере читайте о знаменитом иконописце Андрее Рублеве, о творчестве одного из наших режиссеров-фронтовиков Григория Чухрая, о выдающемся писателе Жюле Верне, о жизни и творчестве выдающейся советской российской балерины Марии Семеновой, о трагической судьбе художника Михаила Соколова, создававшего свои произведения в сталинском лагере, о нашем гениальном ученом-практике Сергее Павловиче Корллеве, окончание детектива Наталии Солдатовой «Дурочка из переулочка» и многое другое.



Виджет Архива Смены