Ирина Радунская - Безумные идеи
Теперь наблюдения радиоастрономов позволили надежно подтвердить эту теорию.
...1010 и 1954 годы. Кто бы мог подумать, что события этих двух лет, между которыми пролегли века, имеют такое близкое отношение друг к другу, так тесно переплетутся на дорогах научного поиска. Наши далекие предки не обратили внимания на такое грандиозное и загадочное явление природы, как вспышка звезды, происшедшая в 1054 году. Лишь наши современники, вооруженные всей мощью сегодняшней науки, смогли сопоставить эти явления и разрешить одну из сложнейших загадок природы.
Как варятся атомы
Да, это были фантастические страницы истории космических лучей. Но ради чего же вписали их ученые? Может быть, их влекло только естественное стремление к знанию? Ведь понять тайну происхождения космических лучей – это значит познать процессы, происходящие при рождении и смерти звездных миров!
Не нужно говорить, как это интересно и важно. Но эта задача имеет и другие стороны, еще более актуальные.
Представив себе процессы, которые должны происходить при взрывах звезд, ученые вдруг ясно поняли: да ведь именно при вспышках сверхновых варятся все химические элементы тяжелее гелия! И медь, и железо, и свинец, в общем все элементы таблицы Менделеева. Все вещества, из которых состоит и наша Земля и вся вселенная.
Стало ясно, что, если бы не эти редкие космические взрывы, мир состоял бы преимущественно из атомов водорода и гелия.
А совсем недавно многие придерживались совершенно другой точки зрения. Еще в 1957 году некоторые думали иначе. И один из видных специалистов по космическим частицам писал: «После обнаружения в космических лучах тяжелых ядер мало кому придет в голову обращаться к представлениям о взрывном характере происхождения космических лучей во вселенной: уж очень странно было бы, если бы при этих процессах тяжелые ядра сохранились как нечто целое, получая вдобавок колоссальные энергии».
Вот как в наши дни, при бурном развитии науки, быстро меняются взгляды, как быстро сметаются неверные представления.
Понимание процессов, происходящих при формировании небесных тел и галактик, дает ключ к разгадке многих проблем строения материи. Эти процессы часто с трудом поддаются объяснению на основе известных законов теоретической физики. Академик Амбарцумян говорит, что это, вероятнее всего, связано с тем, что в таких процессах доминирующую роль играют многие глубокие свойства вещества, которые не проявляют себя в физических опытах, производимых в земных лабораториях. Поэтому можно быть уверенным, что тщательное изучение физических явлений, протекающих в отдаленнейших областях космоса, поможет еще глубже развить наши знания об основных физических свойствах вещества и о закономерностях развития материи.
Так, раздумывая о тайне рождения космических частиц, ученые поневоле затрагивают проблемы рождения всей вселенной, всего окружающего нас мира.
Неразгаданный кроссворд
Проблема происхождения космических частиц неожиданно скрестилась с еще одной очень важной проблемой.
Разгадав тайну рождения космических частиц – а мы близки к этому, – можно будет и на Земле воссоздать процессы, рождающие частицы столь высокой энергии.
Прошло то время, когда (как это было в тридцатых годах) физики, мечтавшие о бомбардировке ядер космическими частицами, считались фантазерами. О них говорили, что это схоласты, занимающиеся выяснением надуманных вопросов вроде того, сколько чертей может поместиться на кончике булавки.
Теперь для изучения строения материи ученые строят на Земле источники искусственных космических частиц – ускорители. Один из крупнейших – синхрофазотрон в Дубне. Но и ему далеко до природных ускорителей. Космические ускорители иногда посылают на Землю столь мощные частицы, что каждая из них, фигурально выражаясь, может зажечь на мгновение электрическую лампочку. Правда, такие частицы природа дарит весьма скупо. Но именно о них мечтают физики.
Однако создать на основе освоенных принципов ускорители космической мощности невозможно. Посудите сами – установка, дающая поток частиц, подобных космическим, должна иметь магнит длиной около 20 километров. Вес железа этого магнита составит сотни тысяч тонн! Если ученые захотят осуществить такой фантастический проект, то для его выполнения потребуются десятки лет. Для одного лишь питания ускорителя понадобится построить мощную электростанцию.
Поэтому, чтобы увеличить энергию искусственных космических частиц до тех величин, которые встречаются в природе, нужны принципиально новые методы их ускорения.
Советские ученые уже разрабатывают новые принципы построения ускорителей, которые должны приблизить энергию ускоренных частиц к предельной энергии космических частиц.
При этом будут применяться специальные магниты весом «всего» в 10...20 тысяч тонн. Но для управления процессом ускорения придется использовать кибернетическую систему, включающую в себя электронную вычислительную машину. А пока физики широко пользуются частицами, прилетающими из глубин вселенной. Родившись при астрофизических катаклизмах, эти быстрые частицы пронизывают все космическое пространство. Но как летят они: равномерно, как дождь, или стаями, как птицы?
Ученые изучают законы движения космических частиц на Земле и даже над нею, в верхних слоях атмосферы и в космическом пространстве.
Уже на втором искусственном спутнике полетели в межзвездное пространство крошечные «сигарки». Эти счетчики не определяют, какая частица залетела в них, но зато добросовестно ведут им счет. Подобные труженики вместе со спутником успевали за полтора часа облететь вокруг земного шара и подсчитать частицы космических лучей, летящие из бездны вселенной. За следующие обороты они повторяли свои подсчеты и, таким образом, собирали совершенно уникальные сведения.
С уважением берешь в руки хрупкую трубочку счетчика. Его металлическая поверхность ребриста. Это предохраняет от повреждений. Электрические импульсы от счетчиков попадали в специальную схему, которая подсчитывала их. Результат подсчета передавался на Землю по радио.
Миниатюрные счетчики проработали на втором спутнике семь дней и помогли установить изменение интенсивности космических лучей во времени. На следующих спутниках и ракетах данные пополнялись. Теперь можно сопоставить полученные результаты с различными астрономическими явлениями, с различными предположениями о законах движения невидимых частиц.
Новейшие данные подсказывают, что во вселенной путешествуют огромные резервуары, наполненные частицами. Эти гигантские сгустки частиц формируются магнитными полями, пульсирующими в космическом пространстве. Этот механизм древен как мир и почти так же загадочен... В нем ключ к пониманию работы космического ускорителя. Но ключ этот еще не найден. Когда он отыщется?
Ученые с азартом решают кроссворд, но не обычный журнальный, а тот, который загадывает человеку природа. Еще одна-две буквы, последнее недостающее звено и угаданное слово откроет, наконец, тайну.
Двойник Луны
Работая в области космографии,
мы испытываем танталовы муки при мысли,
что мир может обладать скрытыми от нас свойствами.
X. ШЕПЛИ
Коктейль или головка сыра?
Четыреста лет назад французский писатель Рабле шутя говорил, что многие принимают Луну за головку зеленого сыра. Как это ни удивительно, но даже в наши дни о Луне возникают самые странные предположения. Пожалуй, ни об одном небесном теле не спорят так много, ни об одном не складывалось столько противоречивых мнений, сколько о нашем древнем остывшем спутнике.
Американский исследователь Гордон Макдональд, наблюдая за движением Луны и сделав вывод, что плотность ее наполовину меньше земной, недавно высказывал мысль о том, что она... полая.
А Томас Гоулд из Корнельского университета объяснил низкую плотность Луны тем, что ее недра содержат большое количество льда и воды. По его мнению, Луна – это «коктейль с замороженными фруктами»! Есть исследователи, которые всерьез утверждают, что Луна – гигантская «булка», начиненная, правда, не изюмом, а металлическими и каменными метеорами. В общем целый набор гастрономических сравнений. Доктор Уильям Пикеринг, пять лет – с 1919 по 1924 год, – наблюдавший Луну с Ямайки, уверял, что движущиеся пятна на дне кратеров – это полчища насекомых, питающихся лунной растительностью.
По сей день существует множество подобных «теорий». Впрочем, возникновение их в какой-то степени объяснимо. Ведь почти все, что ученые знают о Луне, рассказал им свет, а это отраженный солнечный свет, и лишь в последнее время кое-что добавили ее собственные инфракрасные лучи. Но и те и другие ничего сказать не могут о внутреннем строении Луны.