Текст книги "Советсткие ученые. Очерки и воспоминания"
Автор книги: Юрий Соколов
Соавторы: Николай Семенов,Марк Галлай,Алексей Окладников,Николай Горбачев,Федор Кедров,Василий Емельянов,Юрий Фролов,Моисей Марков,Александр Опарин,Майя Бессараб
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 29 страниц)
Юрий СОКОЛОВ
Из воспоминаний физика [19]19
Из кн.: Пути в незнаемое. М.: Советский писатель, 1965.
[Закрыть]
Дрожащая стрелка секундомера обежала последний круг. Я нажал на стоп–кнопку и посмотрел на тусклые огоньки неоновых лампочек на счетчике импульсов.
– Ну как? – нетерпеливо спросил Игорь Васильевич.
– Еще меньше, всего двадцать один.
– А фон?
– Что–нибудь около пятнадцати.
– М-да… Ничего не выйдет. Активность мала. Выключаю установку и давай подумаем, как быть.
«Борода», как мы все звали Курчатова и как он сам называл себя в кругу своих сотрудников, посвистывая, отошел от стола и уселся на диван. Знойный летний день клонился к вечеру, но в комнате, окна которой выходили на юг, было жарко и душно.
– Что же тут думать, Игорь Васильевич? Ничего мы не придумаем, кроме того, что нужно увеличить ток в пучке циклотрона.
– А можно это сделать? Ток у нас действительно слабенький.
– Мне кажется, можно. Сейчас больше двадцати микроампер не получается, наверняка, из–за плохой формы магнитного поля. Завтра попробуем поднять его на периферии – заложим новые шимы.
Борода задумался.
– Но это опять не то. Что тебе даст увеличение тока? Поднимешь ты его в три, самое большее – в четыре раза. А надо бы минимум раз в десять. Поэтому нужно усовершенствовать еще и самую методику счета, увеличить телесный угол, в котором улавливаются частицы, испускаемые образцом. Тогда и получится то, что надо: раза в три мы поднимем ток, да раза в три выиграем за счет телесного угла. Как раз нужная десятка и наберется. Что можешь ты предложить по поводу такой методики? – Курчатов внимательно смотрел на меня, барабаня пальцами по ручке дивана.
Академик И. В. Курчатов
Конечно, телесный угол необходимо увеличить. Другого выхода нет. Но как это сделать?.. Я понимал, что выгляжу неважно. Две недели налаживаю опыт, а хорошей методики не придумал.
–Так как же можно увеличить телесный угол? Что ты предлагаешь? – повторил свой вопрос Борода.
Что я мог предложить? Ничего.
Нестерпимое чувство, внезапно охватившее меня, было похоже на злость. А что если взять образец не в виде сплошного висмутового цилиндрика, а в виде тонкой фольги? Свернуть ее колбаской, облучить, а потом размотать и положить на счетчик. Тут поверхность не в три, а в тридцать три раза увеличится… В принципе, это, конечно, верно. Но как сделать фольгу из висмута? Он ведь очень хрупкий… А, собственно, зачем делать фольгу? Нужно, как только мы вынем висмут из циклотрона, расплавить его на горелке. А потом сразу вылить на холодный металл. И тогда наверняка получится тонкий блин с большой поверхностью. Ведь если с паяльника падает на ровный лист капля олова, она всегда превращается в тоненький кружочек…
Все это я немедленно доложил Бороде.
–Это ты, пожалуй, правильно говоришь. Давай прямо сейчас попробуем. Горелка у тебя есть?
– Есть на первом этаже. Как раз недалеко от циклотрона.
Мы пошли вниз. Рабочий день давно окончился, и в здании было безлюдно и тихо – жаркая погода выгнала на свежий воздух даже самых заядлых полуночников. Только из комнаты теоретиков доносился нестройный гвалт: видимо, там, в сизых облаках табачного дыма, шло бесконечное и шумное обсуждение какой–то мудреной проблемы или рассказывались самые свежие новости вперемежку с новейшими анекдотами. В коридорах стоял упоительный запах физической лаборатории – сложная смесь паров эфира, бензина, спирта и ацетона, продуктов горения газа и канифоли, сдобренная ароматом паленой изоляции.
Отрезав полоску тонкой нержавеющей стали, я сделал маленькую ложечку и, положив в нее висмутовый цилиндрик, сунул в пламя горелки. Висмут начал плавиться, и вскоре в ложечке перекатывалась тяжелая металлическая капля, покрытая серой сморщенной пленкой. Быстрым движением я уронил ее на гладкий алюминиевый лист. Капля разлетелась и мгновенно застыла, образовав большой диск с неровными краями, расписанный красивыми радужными пятнами. Курчатов проворно подковырнул его ногтем и положил себе на ладонь.
–Это у тебя ловко получилось. Как у фокусника. Мне говорили, что ты у Кио работал – придумывал ему разные иллюзионы. Это правда?.. А у тебя вообще есть это самое – какая–то склонность к черной магии.
Он быстро подошел к окну и внимательно осмотрел «блин».
– Действительно, тут поверхность увеличилась раз в двадцать. А если удастся еще поднять ток, то работой мы с тобой будем обеспечены.
Курчатов, улыбаясь, протянул мне висмутовый диск.
– Так ты циклотрон когда наладишь?
– Завтра. Шимы у нас уже есть, а поставить их недолго.
– Ладно, действуй, – Борода прошелся по комнате и остановился передо мной, распахнув пиджак и заложив пальцы за края брюк. – Ты хорошо плаваешь?
–Плохо… – ответил я, не понимая, в чем дело. – И воды боюсь.
– Вот тебе и на. Жил в Ленинграде, а воды боишься.
– Я в Ленинграде только зимой жил. А лето всегда проводил в Средней Азии, в горах.
– А я воду люблю! – Курчатов поднял руки над головой и с удовольствием потянулся. – : Поедем на речку, выкупаемся. Это, говорят, для здоровья полезно. Запирай комнату и пошли. Ты все выключил?
У подъезда стояла машина Игоря Васильевича – низкий и длинный серый спортивный «мерседес». За рулем сидел шофер Володя, веселый, разговорчивый парень, великий знаток и любитель всех видов борьбы. Борода забрался на сиденье и устроился поудобнее.
– Сел?
– Сел.
– Поехали на речку. Поплаваем.
Володя обрадовался:
– Вот это, Игорь Васильевич, в самый раз.
– Почему – в самый раз?
– А я сегодня запарился. Повозился с одним другом на ковре и взмок. Жарко очень.
– Когда же ты это успел?
– Як Белорусскому вокзалу ездил, корма для поросенка купить, – доверительно сообщил Володя. – На обратной дороге, дай, думаю, загляну к тренеру на стадион. Там его и встретил, друга этого. Здоровый, черт! – Володя покрутил головой. – Пришел домой, а жена говорит: «Что это у тебя глаза, как у молодого карася? Выпил, что ли?»
– Как же это ты удрал? А вдруг мне машина понадобилась бы?
– Так ведь я соображаю, что к чему. У вас заседание было, да еще чужой народ понаехал. А раз такое дело, значит, самое малое на два часа. – Володя посмотрел на своего шефа, удивляясь, что он не понимает простых и очевидных вещей. Но Борода понял и не возражал.
«Мерседес» неслышно катился по дороге, обсаженной молодыми деревьями. Через несколько минут, обогнув небольшую рощу из карликовых сосен, от которых шел чудесный смоляной дух, мы остановились над обрывом, круто спускавшимся к Москве–реке. На другом берегу, пологом и низком, раскинулся широкий зеленый луг, уходивший далеко на запад, где темнела узкая полоска леса. Слева стеной стояли высокие сосны Серебряного бора; над ними четким силуэтом возвышалась церковная колокольня. Легкий, чуть заметный ветерок доносил запах хвои и луговых трав.
Мы присели над обрывом. Курчатов улыбался, щуря глаза на солнце.
– Хорошо здесь, правда?
– Хорошо…
– Говоришь – хорошо, а голос скучный. Тебя послушать, так только и есть два стоящих места на свете: Ленинград да Средняя Азия. А ведь и наши средние русские места тоже не дурны.
– Может, они и не дурны, но мне от их созерцания всегда почему–то становится грустно. Есть какая–то печаль в здешней природе. И лето тут не настоящее, чахоточное.
– Ну это ты зря. Печали в русской природе, по–моему, нет.
– А разве вы ее знаете, эту русскую природу? Ведь вы в этом отношении тоже вроде меня: сначала жили на юге, в Крыму, а потом в том же самом Ленинграде. И, наверное, сейчас охотно променяли бы Москву–реку на Черное море…
Курчатов помолчал и сказал тихо и задумчиво:
– Замечательное место Крым. Очень люблю его…
Сняв ботинки, мы спустились к реке по мягкому песочному склону. Игорь Васильевич сейчас же полез в воду и явно блаженствовал, ныряя и плавая легко и быстро, как дельфин. В теплой воде было удивительно хорошо. Волн не было, и, плывя на боку, я скользил взглядом по самой поверхности воды, блестящей и светлой, в которой появлялись и исчезали отражения берегов и чистого неба.
– Вот это я понимаю, устроился! – услыхал я голос Володи, который появился рядом со мной. – Смотрите! – указал он кивком головы на проплывавшую мимо лодку.
На корме сидел развалясь здоровенный лохматый парень, а на веслах – тоненькая, как тростиночка, черноволосая девушка. Нос лодки задрался вверх: парень был большой и тяжелый.
– Лодку потопишь, ты, Стенька Разин! – крикнул Володя. Парень не пошевелился, но девушка быстро обернулась к нам.
–Дяденька, вылезай из воды, рыбы бороду съедят! – звонко закричала она, увидев Игоря Васильевича.
Лодка прошла мимо, пустив по реке спокойные пологие волны. Мы вышли на берег и улеглись возле камней, греясь на мягком вечернем солнце. Растянувшись на животе, Курчатов задумчиво тыкал пальцем в мокрый песок и смотрел, как в образовавшиеся дырки медленно набиралась вода.
– А что это они ищут? – спросил он вдруг, посмотрев на речку. Я обернулся. У самого берега, осторожно ступая босыми ногами, шли двое мальчишек, тощих, прожаренных солнцем, с выгоревшими белобрысыми головами. Один нес стеклянную банку, перевязанную у горла мокрой веревочкой, другой держал в руке старую железную вилку. Мальчишки с глубокой сосредоточенностью шарили под камнями, лежавшими в мелкой воде.
– Что вы, ребята, делаете? – с живейшим любопытством спросил Курчатов.
– Налимов ловим! – важно ответил один из мальчуганов и посмотрел на нас с тем высокомерным снисхождением, с каким знатоки своего дела смотрят на непосвященных профанов.
Мы встали и подошли к ребятам.
– Как же вы их ловите?
– А очень просто. Нащупаем под камнем и вилкой – р-раз! Вот, поглядите! – Мальчишки с гордостью показали нам банку, в которой плавало несколько рыбешек.
Игорь Васильевич смотрел на ребят с уважением.
– Вот видишь, что значит найти правильную методику. Ни сачком, ни удочкой ты их, этих самых налимов, не возьмешь, а вилкой действительно – р-раз – и пожалуйста!
Мальчишки ушли. Солнце клонилось к горизонту, заливая багровым светом тихую воду, песчаный обрыв и сосны на нем. Курчатов монументом сидел на камне, большой и массивный, похожий на Нептуна. Чуть улыбаясь, он рассеянно смотрел перед собой, тихонько насвистывая какую–то мелодию, и вдруг, внимательно посмотрев на меня, спросил:
– Так как же ты думаешь, есть бинейтрон [20]20
Бинейтрон – гипотетическая частица, состоящая из двух нейтронов. Впоследствии существование ее не подтвердилось.
[Закрыть] или нет?
х х х
Тусклый осенний вечер завесил окно сизой пеленой, сквозь которую смутно проглядывали черные ветви лип с редкими пожелтевшими листьями. Мокрый воробей, нахохленный и жалкий, сел на протянутый перед окном провод и, вертя головой, начал высматривать место для ночлега.
Резко и, как мне показалось, необычно громко зазвонил телефон. Я бросился к нему, опрокинув банку с букетом астр.
– Слушаю! – крикнул я в трубку, неловко ухватив ее мокрыми пальцами.
– Юрий Лукич, вас Игорь Васильевич просит зайти, – услышал я голос Татьяны Сильвестровны, секретарши Курчатова.
– Когда?
– Приходите прямо сейчас, он вас ждет.
Борода был один. На большом столе, за которым он сидел, лежали листы бумаги, вкривь и вкось исписанные его размашистым почерком.
– Что это у вас за пасьянс? – спросил я, глядя на бумажки.
– Это, молодой человек, не пасьянс, а план. Понимаешь, план… Ты что–нибудь смыслишь в планировании научной работы?
– Ни черта не смыслю, Игорь Васильевич.
Борода посмотрел на меня с неудовольствием.
– Я это уже давно заметил. Никогда не видел более безалаберного человека, чем ты.
– Никакой я не безалаберный. Вы просто не знаете, что мне сейчас очень нелегко жить на белом свете.
– Я думаю, что нелегко. Вечно берешь на себя больше, чем можешь сделать, а потом жалуешься.
– Что вы, Игорь Васильевич! Я же работаю сейчас фактически в единственном числе, лаборантов у меня нет, и положение мое в секторе самое скверное. Недаром меня называют опальным боярином.
– Ты чего разозлился? – Борода посмотрел на меня с некоторым удивлением. – А «опальный боярин» – это хорошо. Кто это тебя так окрестил?
– Не знаю.
Курчатов откинулся в кресле, барабаня пальцами по столу.
– В том, что тебе нелегко, ты сам и виноват. Не умеешь устраивать свои дела. Знаешь, что сказал по сему поводу Козьма Прутков? «Если хочешь быть счастливым – будь им». Вот ты и будь. Никто тебе не мешает.
Красивое лицо Бороды было нарочито серьезным.
– Я, Лукич, как раз хотел поговорить о твоей полезной деятельности в будущем… Начал, как ты знаешь, дышать новый циклотрон, но ток в пучке еще очень мал для опытов со счетчиками и камерами. И тем не менее его нужно сразу использовать для науки. Ждать мы не можем. Ты чаю хочешь?
– С удовольствием выпью.
Борода потушил папиросу, поднялся из–за стола и загремел посудой в стоявшем рядом шкафчике.
– Так вот. Для экспериментов на циклотроне, в том виде, как он сейчас есть, больше всего подойдут твои толстослойные пластинки. При работе с ними большой ток не нужен, и время самого опыта получается очень коротким. Ко всеобщему удовольствию, можно и наукой заниматься, и циклотрон настраивать. Верно я говорю?
– Конечно. Я сейчас отлично облучаю пластинки даже при самых слабых токах.
– Вот видишь. Поэтому я и хотел предложить тебе заняться изучением свойств ядер. Как следует заняться, по определенной программе. Но так как ты сам уже начал действовать по этой части, то, чтобы все у нас было ясно и ты не говорил потом, что Борода тебя ущемляет, давай сначала послушаем твои соображения… Что ты собираешься делать на циклотроне со своими пластинками?
– По–моему, надо изучать легкие ядра–это очень стоящее занятие. С точки зрения методики, такие опыты можно ставить в двух вариантах: во–первых, пускать пучок из циклотрона на мишень и регистрировать вылетающие из нее частицы с помощью пластинок, установленных под разными углами. И, во–вторых, некоторые ядра–мишени можно прямо загнать внутрь эмульсии. Таким образом, очень удобно изучать отдельные акты взаимодействия.
– Это ты уже освоил – введение веществ в эмульсию?
– Более или менее. Некоторые легкие элементы – например литий, бериллий и бор – вводятся сравнительно легко. И, кроме того, в желатине помимо водорода уже имеются углерод и кислород. Вы, кстати, сами взяли у меня несколько пластинок, облученных нейтронами.
Борода оживился:
– Ты знаешь, я нашел в них очень интересные реакции на углероде. По–моему, его ядра под действием быстрых нейтронов разваливаются в две стадии: сначала вылетает альфа–частица, а оставшееся возбужденное ядро бериллия–восемь распадается затем на две альфа–частицы, которые в системе центра инерции ядра бериллия разлетаются в. разные стороны, так что в эмульсии появляются характерные трехлучевые звезды. Они выглядят вот так. – Курчатов изобразил на бумажке нечто похожее на низкую и широкую букву «Т». – Тебе такие не попадались?
– Попадались, и очень часто. Это действительно звезды, состоящие из трех следов альфа–частиц. Но я не понял, к какой реакции они относятся.
– Давай мы посмотрим на них вместе завтра вечером, в это же самое время. А сейчас ты иди к доске и расскажи по порядку обо всем, что ты уже сделал и что собираешься делать по легким ядрам… Не торопясь расскажи, чтобы все было понятно. И мне и тебе самому.
Курчатов справедливо считал, что человек лучше всего и успешнее всего выполняет то, что ему хочется делать. Поэтому он всегда основательно и дотошно выспрашивал своих сотрудников об их научных планах.
Сейчас, после того как рассмотрение моих измышлений было закончено, он задумчиво поглаживал бороду (что было признаком хорошего настроения), глядя на исписанную мелом доску.
– Так, так… Легкие ядра. В общем это выглядит неплохо… Программу твою одобряю, но только в принципе одобряю, – он поднял палец, – ибо считаю, что сейчас ты с ней не справишься. Почему не справишься? Потому что для ее выполнения придется поставить много опытов. А обработка пластинок с внутренними, как ты говоришь, мишенями очень сложна и трудоемка. Это я усвоил из твоих же слов. Для того чтобы вести эксперименты как следует, набирать данные быстро и с хорошей статистикой, нужны—и в немалом количестве, заметь, – обученные лаборанты и специальные микроскопы. А у тебя ни того, ни другого нет. И будет не слишком скоро. Поэтому надо начать с более простых в методическом отношении экспериментов с внешней мишенью. Ты с этим согласен?
– Нет, не согласен. В опытах с внешней мишенью во многих случаях очень сложна расшифровка данных эксперимента. Вы напрасно думаете, что эти опыты проще.
Игорь Васильевич запустил руку под бороду, просунув пальцы до самого уха.
– Я не так сказал. Они не проще, а доступнее – это вещи разные. Для опытов с внешней мишенью у тебя практически есть все…
– Кроме лаборантов…
– Лаборантов я дам… У тебя есть все – и циклотрон, и пластинки, а для просмотра ты можешь использовать обычные биологические микроскопы. В рамках этих возможностей ты и должен сейчас работать. Тебе не следует ставить на первых порах такие сложные в методическом отношении задачи, которыми ты увлекся. Ты займись ими потом, когда поднакопишь опыта и обрастешь хозяйством. Это будет твоим естественным развитием, понимаешь?.. А сейчас можно наметить много других работ, вполне доступных твоей методике. Ты это чувствуешь?
– Чувствую, Игорь Васильевич… Но изучать сложные ядерные реакции на внешней мишени при помощи пластинок – дело, по–моему, более или менее безнадежное. Во всяком случае, при нашей технике. Это будет не лучше, а хуже, чем внутренние мишени… Так что это направление – то есть легкие ядра – пока отпадает. Получается так.
– Именно так. Я тебе уже сказал, что ты с этим не справишься.
– Что же предлагаете вы?
– Опыты по рассеянию. Можно их поставить с твоей техникой?
– Конечно, можно. Это пойдет хорошо. Но что интересного и стоящего мы из них выудим? Хотя, например, Амальди обнаружил таким путем дифракцию быстрых нейтронов…
– Правильно, обнаружил! Это ты совершенно справедливо изволил заметить, – Борода смотрел на меня, щурясь от папиросного дыма. – А ты был на прошлой неделе на семинаре, на докладе Померанчука?
– Не был, – ответил я, не понимая, в чем дело.
– Так я и знал. Так вот он как раз и говорил о дифракционных явлениях при рассеянии быстрых заряженных частиц… Почему бы нам не попытаться пронаблюдать эту дифракцию? Вот тебе превосходный опыт. Классический, можно сказать. Тебя это вдохновляет?
«Опыт, конечно, очень интересен, – размышлял я.
Но это не просто опыт по рассеянию. Здесь, вероятно, придется наблюдать очень тонкие эффекты, которые легко могут быть замаскированы посторонними явлениями. Если дифракционную картину начнет забивать фон от кулоновского рассеяния, то нам придется весьма туго… Да к этому прибавится еще фон частиц, рассеянных выходной щелью коллиматора. Хотя как раз этот фон на пластинках сравнительно легко исключить… А кулоновское рассеяние быстро убывает с увеличением угла. Но как зависит от угла ядерное рассеяние, например, в случае каких–нибудь протонов? Черт, действительно жаль, что не был на семинаре… Хотя, конечно, тут будет абсолютно та же картина, что и в случае нейтронов, с которыми работал Амальди. Но опыт с нейтронами груб. На заряженных частицах можно получить несравненно более высокое разрешение».
– Я думаю, Игорь Васильевич, что опыт выйдет и надо его ставить. Кулон, вероятно, не помешает – Амальди наблюдал дифракционную картину где–то в районе тридцати–сорока градусов, а это уже достаточно далеко от оси. Сейчас все это нужно будет сообразить поточнее.
– Вот ты и сообрази. Поговори с Померанчуком и сразу же начинай действовать… Так ты почему не слушал его доклада? Надо быть в курсе событий, молодой человек, и на семинары ходить регулярно. И потом живое слово лучше усваивается, чем книжное писание.
– Вы, Игорь Васильевич, рассуждаете так же, как поэт Щербина.
– Щербина?.. А как он рассуждал?
– Щербина однажды так написал о своих желаниях:
Прежде всего я хочу себе женщину с длинной косою:
Ум и краса мне не нужны – пусть только целуется чаще.
С этакой женщиной вместе мне друга философа надо —
С ней целоваться я буду, а мудрый мой друг в это время
Будет науки мне все изъяснять, чтоб не надо мне было
Время и зрение тратить над мертвою речью печати.
– М-да… Неплохо, – заулыбался Курчатов. – Совсем неплохо. Щербина твой–голова. Ты расскажи об этом методе познания наук секретарю нашего семинара, Борису Товичу Гейликману. Ты его знаешь?
– Очень хорошо знаю.
– Говоришь, хорошо… – Борода начал вертеть в руках карандаш, что–то соображая, – Давай мы поступим так. Вместо того чтобы тебе искать Померанчука и ездить к нему, мы лучше попросим Гейликмана разобраться в теории и побеседуем с ним потом по сему поводу. Ты не возражаешь?
– Что вы, Игорь Васильевич. Совсем наоборот.
– Ну и прекрасно… Значит, мы с тобой обо всем договорились. Завтра ты покажи мне свои звезды и сразу же начинай готовить опыт по дифракции. Хорошо?
Борода посмотрел на часы.
– Мне нужно уезжать. Иди отдыхай. Приятных тебе сновидений.
х х х
Вы, дорогой читатель, наверное, не раз сидели у моря, глядя на набегающие волны. И, наверное, замечали, что если перед вами находится остров, то он преграждает путь волнам – на берегу образуется как бы его «тень». Однако «тень» возникает лишь в том случае, если остров будет достаточно велик; небольшой камень, торчащий из воды, не будет служить препятствием для волн–слегка изменив направление, они обойдут его с обеих сторон и,, накладываясь одна на другую, продолжат движение к берегу.
Отклонение волн на границе встретившегося им препятствия называется дифракцией. Дифракцию можно наблюдать на множестве волновых процессов, в том числе и в случае света. Если величина препятствия, на которое падает свет, сравнима с длиной его волны, то волны света, так же как и волны океана в рассмотренном выше примере, обогнут это препятствие, не образовав тени. Это явление, кстати сказать, ставит предел тем увеличениям, которые можно получить при помощи обычного микроскопа: слишком мелкие препятствия оказываются столь ничтожными островками в море света, что он огибает их, и они становятся невидимыми. Поэтому в тех случаях, когда необходимо получить очень большие увеличения, вместо света используют электроны: длина волны быстрого электрона значительно короче световой, и явление дифракции становится помехой уже при несравненно меньших размерах исследуемого объекта.
Дифракция в принципе должна наблюдаться не только у электронов, но и у всех других элементарных частиц, с той разницей, что в случае быстрых частиц, более тяжелых, чем электроны, размеры соответствующих препятствий становятся того же порядка, что и размеры атомных ядер – то есть приблизительно 0,0000000000001 сантиметра.
Если, рассуждал я, картина дифракции зависит от размеров частицы и ядра, на котором происходит рассеяние, то мы получаем прямой метод экспериментального определения радиусов ядер по положению дифракционных максимумов. Это, конечно, очень интересно и важно. И надо проверить такую возможность в первых же опытах, взяв несколько мишеней, изготовленных из элементов с различными массовыми числами, например из бериллия, углерода, алюминия, меди и висмута…
Но это потом… А сейчас нужно составить для различных мишеней удобную таблицу значений углов, дающих положение первого и второго максимумов. Тогда можно будет сконструировать нужный нам прибор для регистрации рассеянных частиц.
Именно с таблицы я и начну. Обдумаю все как следует и буду считать, со вкусом, терпеливо и аккуратно… Телефон, конечно, не даст мне работать здесь. Телефон – сквернейшее изобретение ума человеческого. Но я уйду от него: заберусь в фотокомнату и зажгу на двери красное табло – тогда мне никто не помешает. Там, правда, живет в углу веселый сверчок, которого я подкармливаю кусочками сладкой булки. Но разве можно сравнивать успокаивающие душу мелодичные трели сверчка с железным дребезжанием телефона?
х х х
Научный эксперимент – едва ли не самая увлекательная вещь на белом свете. Теоретическое исследование, даже наиболее интересное и значительное, лишено той, я бы сказал, театральности, которая всегда присуща эксперименту. Ибо во всяком эксперименте есть явный элемент зрелища – часто унылого и бесцветного, но иногда захватывающего, полного красоты и самой настоящей романтики. Экспериментатор, когда у него хороши дела, нередко идет на работу, словно в театр, нетерпеливо ожидая начала представления: «А что мне покажут сегодня?»
Не следует, конечно, резко разграничивать теорию и эксперимент, как это иногда пытаются делать. В нормальной ситуации обе эти стороны исследования связаны теснейшим образом и развиваются параллельно, попеременно обгоняя одна другую: открытие новых явлений задает работу теоретикам, а следующее за этим развитие теории определяет программу дальнейшей деятельности экспериментаторов. И все же именно эксперимент, уже во время своего совершения, гораздо чаще, чем теоретический экскурс, оказывается зримым и осязаемым путешествием в неведомое. Строго говоря, это, конечно, пристрастное мнение: легко можно представить себе переживания теоретика, когда перед ним возникает на листе бумаги новый факт, постепенно вырисовываясь из абстрактной одежды математических феомул. Но я люблю живую природу–мир, наполненный множеством событий и образов, бесконечным разнообразием красок. И подготовка к опыту всегда казалась мне сборами в далекое путешествие, полными хлопот и волнений.
Так было и сейчас. На столе лежал большой лист миллиметровки, приклеенный по углам липучкой, на котором постепенно обозначались контуры прибора. Принципиальная схема опыта, казавшаяся в своей отвлеченности такой простой и ясной, по мере ее материализации становилась все менее и менее похожей на самое себя. Тонкие линии, которыми были намечены траектории пучка и рассеянных частиц, постепенно исчезали, словно кости скелета, под контурами вакуумной камеры, уплотнительных фланцев, держателей для мишени и пластинки, монитора для измерения тока в пучке и направляющих для коллиматора.
И, наконец, неожиданно пришло время, когда я отдыхал, усталый, но довольный, сидя на кожухе обмотки циклотрона перед готовым прибором. После долгой возни он был установлен против выпускного окна и тщательно отъюстирован – пучок проходил строго по оси коллиматора, и сегодня я получил на контрольном сним–ке маленький черный кружочек с резко очерченными краями.
Можно было начинать опыты по рассеянию.
Я позвал лаборанта. Мы выключили потолочные светильники; в огромном зале стало темно, только на одной из стен и на потолке был виден слабый отсвет от мощных генераторных ламп, питавших резонансные линии циклотрона. Лаборант накрыл прибор большим бархатным мешком. Я забрался внутрь и с душевным трепетом заложил в камеру первую пластинку, на которой должны были зарегистрироваться частицы, рассеянные в области от 0 до 90 градусов. Затянув гайки и откачав камеру, мы пошли на пульт.
Сонный дежурный включил циклотрон. Я смотрел на монитор, показывавший величину тока в пучке, выходившем из выпускного окна.
– Сейчас через коллиматор проходит около десяти в минус десятой степени ампера – это как раз то, что нужно… Попробуем!
Затвор открыли, и через несколько минут все было кончено. Воспрянувший духом дежурный отдавал помощникам быстрые и четкие распоряжения по выключению установки.
Когда я осмотрел пластинку под темно–зеленым фонарем, оказалось, что она плохо перенесла пребывание в вакууме: по краям и особенно на углах эмульсия отстала от стекла и приподнялась вверх. Нужно было очень осторожно вести проявление, чтобы она удержалась на стеклянной подложке.
Приблизительно через час, проделав все необходимые операции, я вынул бачок из термостата. Включив белый свет, я увидел зрелище, которое не доставило мне ни малейшего удовольствия: в растворе, наполнявшем прозрачную плексигласовую посудину, наподобие медузы, отсвечивая легкой синевой, плавал разбухший желатиновый слой пластинки, полностью отделившийся от стекла.
Так я и знал! Нельзя, конечно, проявлять побывавшие в вакууме пластинки этого типа тем щелочным проявителем, который был у меня. Тут нужно вещество, работающее без щелочи, например амидол. Но снабженцы говорят, что не могут достать—в Москве не могут достать банку амидола.
х х х
– Все, Юрий Лукич. Пластинок с альфа–частицами больше не осталось. Вот сводка по всем измерениям, которую я сделала, как вы просили, – лаборантка положила передо мной журнал, аккуратно исписанный бесчисленными колонками цифр.
– Хорошо. Оставьте его мне и сразу же беритесь за дейтоны.
Я начал перелистывать журнал. Вот они, наконец, первые данные по угловому распределению альфа–частиц, рассеянных на мишенях из бериллия, углерода, алюминия и меди! Данные, на получение которых мы ухлопали столько труда и времени… Конечно, нужно (сразу же вычертить графики–тогда выявится, станет наглядным характер углового распределения.
Приготовив сетку для диаграммы в полярных координатах, я взял данные по рассеянию альфа–частиц на бериллии – самом легком из исследованных нами элементов, у которого помехи от кулоновского рассеяния должны были быть минимальными.
Посмотрим, что написано в журнале… Пять градусов–счет невозможен, слишком велика плотность расположения следов. Десять градусов – то же самое. Пятнадцать–плотность все еще слишком велика… Что ж, ничего удивительного нет—в области малых углов должно сильно сказываться кулоновское рассеяние. Шестнадцать градусов, семнадцать… Вот первая надежная цифра – на семнадцати градусах. На единичном участке пластинки здесь насчитывается 1.520 следов. Сейчас я поставлю первую точку, выберу масштаб для радиуса–вектора… Восемнадцать градусов—946 следов. Ого, какой быстрый спад! Посмотрим, что будет дальше. Девятнадцать градусов—648 следов. Действительно, спад очень сильный. И, значит, совсем не зря мы вели счет через один градус. Три точки—и обозначилась линия, которая очень хорошо идет прямо в начало координат. Да, прямо в полюс… Получается сильно вытянутый вперед узкий нулевой максимум.
Неужели этим все и кончится? Ладно, посмотрим дальше. Двадцать градусов. Двадцать градусов–это 605 следов. 605, а было 648 – спад совсем небольшой! Что это, «вылетевшая» точка или я подошел к минимуму? Двадцать один градус – 625 следов. Кривая пошла вверх! Двадцать два градуса – 680. Снова увеличение. Двадцать три – 922, двадцать четыре—1.036, двадцать пять – 1.160! Двадцать шесть градусов —1.184… Ход снова замедлился. Дальше: двадцать семь—1.120 следов. Значит, вниз, кривая снова пошла вниз! Двадцать восемь градусов—1.046, двадцать девять – 882…
Я быстро ставил точки, откладывая циркулем число следов. Руки у меня дрожали–неужели, хотя я и ждал этого, действительно вышла горбатая кривая? Пятьдесят градусов – 92 следа… Пока все. Последняя точка.
