Даниил Данин - Неизбежность странного мира

И вдруг случилось так, что захватывающее душу предчувствие небывалых перспектив — предчувствие, способное вдохновить ученых на многолетний подвиг труда и терпения, — охватило целую группу наших физиков-космиков во главе с талантливыми братьями Алихановым и Алиханяном.

У них уже были за плечами долгие годы работы в знаменитом Ленинградском физико-техническом институте академика Иоффе, где начали свой путь десятки известнейших наших исследователей: Александров, Арцимович, Капица, Кикоин, Курдюмов, Семенов, Скобельцын, Харитон, Шальников… (У этого перечня нет конца!)

Нельзя не вспомнить, что к этой когорте принадлежал и безвременно ушедший от нас на пятьдесят восьмом году жизни академик Игорь Васильевич Курчатов (1902–1960). Когда на предыдущих страницах в разговоре о «подробностях науки» шла речь о нейтронных опытах Энрико Ферми, можно было там же рассказать, как в ту же пору, в 1934 году, взялся за нейтронную бомбардировку атомных ядер и молодой ленинградский физик Игорь Курчатов. Я не сделал этого только потому, что попытка передать здесь суть его научных исканий увела бы нас в дебри ядерной физики. Но к слову уж хочется сказать, что с тех пор нейтроны и атомное ядро стали его пожизненной научной страстью. И не случайно в те же сороковые годы, к которым относится этот «мезонный рассказ», Игорь Васильевич Курчатов сделался главою наших атомников — великим организатором нашей атомной науки и атомной индустрии. Со временем его жизнь и деятельность станут темой волнующего повествования о суровых путях, надеждах и свершениях атомного века…

Но вернемся на Арагац. Братья Алиханов и Алиханян были из той же ленинградской когорты. И в 30-х годах они порознь и вместе немало поработали над изучением ряда трудных атомно-ядерных проблем. И космические лучи уже были к началу сороковых годов их добрыми знакомцами.

В конце 1940 года внимание старшего из братьев, Абрама Исааковича Алиханова, привлекла одна загадочная несообразность в опытных данных о поведении космических лучей. Наверное, это явное излишество — растолковывать, что там смущало ученых. Но, понимаете ли, в том смущении, — а смущение не принадлежит к числу сильных человеческих переживаний, — дремала буря. Короткая буря в физике и долгая буря в человеческих сердцах. Придется растолковывать.

Речь шла о знакомом нам свойстве космических частиц превращать встречные атомы в ионы, о той способности, которой обладают только заряженные частицы. К 1940 году во вторичных космических лучах были известны две пары таких частиц-близнецов: электрон-позитрон и два мезона.

Еще прежде физики стали разделять вторичные лучи на мягкие и жесткие. Деление было совершенно условным, но; очень ярким: ставили десятисантидоетровую пластину свинца и прослеживали судьбу падающих частиц — одни пронизывали ее насквозь (их назвали жесткими), другие застревали в свинце (их назвали мягкими). Тут наглядно обнаруживалась громадная разница в энергиях мягких и жестких лучей. Скоро было доказано, что мягкие — это первая пара близнецов, электроны и позитроны, а жесткие — вторая пара, мезоны. Это для них, более массивных и потому, при тех же примерно скоростях, более энергичных, прозрачен даже толстый брусок свинца.

Но над чем же задумался Алиханов? Суть в том, что измерения несколько портили эту ясную картину состава мягких и жестких лучей: мягкие нарабатывали явно больше ионов в веществе, чем это им полагалось бы делать, если б они действительно состояли только из электронов и позитронов. На ученом языке эта несообразность называлась «аномальным поведением мягкой компоненты».

Любая аномалия для исследователей — неприятность и счастье. Неприятность потому, что неизвестно, в чем дело. И счастье тоже потому, что неизвестно — в чем дело?

Алиханов высказал естественнейшее предположение: а нет ли в мягких лучах малой примеси медленных тяжелых протонов, которые способны на своем пути покалечить гораздо больше атомов (помните придуманный Пьером Оже военизированный образ для процесса ионизации), чем релятивистские быстрые электроны? Если такая примесь есть, несообразность исчезнет.

О происхождении этих медленных протонов тогда еще ничего нельзя было сказать. Однако Алиханов уже догадывался, что это, наверное, прежде всего уроженцы земной атмосферы — обломки атомных ядер, разрушенных бомбардировкой первичных лучей.

Младший брат, Артемий Исаакович Алиханян, выдвинул предположение, что медленных протонов в мягкой компонент те много, а не мало, но каждый из них — менее сильный ионизатор, чем думается Алиханову.