Виктор де Касто - PRO Антиматерию

Оуэн Чемберлен и Эмилио Сегре, получившие Нобелевскую премию за открытие антипротонов, 1959

В 1954 году «Беватрон» заработал, и в 1955 году были зарегистрированы первые антипротоны, а вскоре и антинейтроны. Это оказалось непросто, потому что антипротоны встречаются редко и их количество серьезно перевешивается производимыми легкими частицами, например множеством электронов, позитронов и пионов. Антинейтрон обнаружила другая группа ученых, которую возглавлял Оресте Пиччионе. Это произошло в 1957 году.

Вообще объявлялся конкурс на работу на «Беватроне», и первой ее выиграла команда, в которую входили Чемберлен и Сегре, а второй к работе была допущена команда Пиччионе, которая также участвовала в конкурсе. Комиссия долго обсуждала, кого допустить первыми. Пиччионе представил несколько интересных идей по улавливанию антипротона, но в целом комиссия посчитала, что Чемберлен и Сегре представили более интересный набор предложений и идей, и поэтому их допустили первыми, а Пиччионе – вторым.

Так что через тридцать лет после предсказания Дирака существование базовых частиц антимира было доказано экспериментально. И это стало началом расхождений по вопросам антиматерии и судебных тяжб. Комиссия допустила Чемберлена с Сегре первыми, и именно они получили Нобелевскую премию по физике. Но антинейтрон открыл Оресте Пиччионе, работавший после них. Он не считал, что антинейтрон заслуживает отдельной Нобелевской премии (говоря про антинейтрон в этой связи, его называли «глазурью на торте»), но полагал, что его должны были включить в состав лауреатов премии за антипротон, так как Чемберлен и Сегре, по его мнению, использовали ряд его идей. И это послужило причиной начала судебной тяжбы. Ряд ученых утверждали, что все дело тут в удаче – Чемберлену и Сегре позволили работать первыми, поэтому они и стали первооткрывателями антипротона. Вообще научное сообщество в этом вопросе разделилось. Кто-то считал, что Пиччионе следовало включать в состав лауреатов, другие считали, что не следовало давать Нобелевскую премию и Чемберлену с Сегре, а ее заслужили проектировщики «Беватрона» или, по крайней мере, они должны были быть включены в состав лауреатов. Но с требованием компенсации за исключение из состава номинантов Пиччионе обратился только в 1972 году, через тринадцать лет после присуждения премии. Суд посчитал, что прошел слишком большой срок, и отказался удовлетворить иск.

Мы никогда не узнаем, каких успехов Пиччионе мог бы добиться, если бы он был первым. Ведь он мог бы и не открыть антипротон! История не знает сослагательного наклонения. Бурно обсуждавшее этот вопрос научное сообщество на какое-то время утратило любопытство к античастицам. Но интерес опять появился после открытия еще более глубокого слоя материи, кварков, и антиматерии, антикварков, что в конце концов приведет к объяснению того, как материя появилась в результате Большого взрыва.

Когда Дирак выступил с предположением о существовании антиматерии, он знал только электрон и протон. Даже после открытия нейтрона (которое произошло в тот же год, что и открытие позитрона, о котором говорил Дирак), «меню» частиц все равно оставалось небогатым. Однако в течение тридцати лет было открыто столько частиц в космических лучах и в новых ускорителях частиц, что кажется, если бы Дирак выступил со своим предположением тридцать лет спустя, на него мало кто обратил бы внимание. Еще одна частица? Ну и что?

Ускоритель в Беркли, о котором мы только что рассказали, разработанный для производства антипротонов, также добавил и другие новые частицы в «меню». Все эти новые частицы были нестабильными, некоторые жили не дольше, чем лучу света требуется для того, чтобы пересечь атомное ядро. По сути это – сказать, что частица умирает в момент ее создания. Поскольку теория относительности Эйнштейна подразумевает, что информация не может путешествовать быстрее скорости света, частице требуется какое-то мгновение на то, чтобы сформироваться, а потом распасться на более мелкие части. Другие обнаруженные частицы жили дольше, но и в этом случае мы имеем в виду менее одной миллиардной доли секунды или примерно то время, которое свету требуется, чтобы пройти по вашей ладони. Вы можете задуматься: а как кто-то вообще смог узнать о чем-то таком эфемерном? Ответ заключается в мощи современной электроники и в том факте, что, когда эти частицы путешествуют на скоростях, близких к скорости света, они могут преодолевать измеримые расстояния в период своей короткой жизни.