Cтраница 2
В превращениях бора и алюминия замечательным оказалось то, что полученные искусственно 7N13 и 16Р3 испускали частицы, имеющие положительный заряд и обладающие массой, равной массе электрона. Впервые позитрон наблюдал Д. В. Скобельцын в 1929 г. в камере Вильсона при исследовании космических лучей, а в 1933 г. - Блеккет, Оккиалини и Андерсон. [16]
Этот факт был объяснен учеником Резерфорда Блеккетом, изучавшим границы применимости закона Кулона. Блеккет сделал большое число фотографий следов альфа-частиц в камере Вильсона и подсчитал, как часто встречаются те или иные углы рассеяния. На основании этого Блеккет пришел к выводу, что для воздуха, например, закон Кулона справедлив до расстояний порядка 3 - 10 - 12 см. На меньших же расстояниях имеет место отклонение от закона Кулона. [17]
После опытов Андерсона Ц ], Блеккета и Оккиалили [2] стало известно, что космическое излучение, проходя через вещество, может вызывать испускание положительно заряженных частиц. По знаку и величине отклонения этих частиц в магнитном поле, а также по той ионизации, которую они производят, проходя через газ, можно заключить, что речь идет о частицах, аналогичных электронам, но обладающих положительным зарядом. Мы не можем в этой статье останавливаться на открытых Блеккетом и Оккиалини чрезвычайно сложных явлениях ( ливнях), которые связаны со сверхпроникающим излучением. Сразу же после своих первых опытов эти исследователи указали на то, что некоторые из наблюденных ранее явлений могут быть просто объяснены, если предположить существовании положительных электронов. [18]
И на самом деле многие физики отчетливо поняли, что это единственный путь для правильного понимания истории физики. В 1933 г. на физико-химическом конгрессе Ланжевен высказался в том смысле, что хотим мы или не хотим марксизма, но другого выхода нет - вся история ведет нас к нему, как к единственно возможной теории. На еще более отчетливой марксистской позиции стоит другой крупный ученый современности - Блеккет, один из ведущих физиков в области учения о ядре, но и целый ряд других. Если разобраться во взглядах Бора, то непрерывно им применяемое слово диалектика на самом деле означает, что он совсем не так далек от диалектического понимания физики. [19]
И на самом деле многие физики отчетливо поняли, что это единственный путь для правильного понимания истории физики. В 1933 г. на физико-химическом конгрессе Ланжевен высказался в том смысле, что хотим мы или не хотим марксизма, но другого выхода нет - вся история ведет нас к нему, как к единственно возможной теории. На еще более отчетливой марксистской позиции стоит другой крупный ученый современности - Блеккет, один из ведущих физиков в области учения о ядре, и целый ряд других. Если разобраться во взглядах Бора, то непрерывно им применяемое слово диалектика на самом деле означает, что он совсем не так далек от диалектического понимания физики. [20]
К уже приводимому списку его учеников можно добавить имена Бора, Мозли, Гана, Марсдена, Робертсона и других. Деятельность Резерфорда как наставника молодых ученых достигла наибольшего расцвета именно в Кавендишской лаборатории, где в двадцатые годы работали такие выдающиеся физики, как Джеймс Чедвик, Джон Кокрофт, Эрнст Уолтон, Чарльз Вильсон, Патрик Блеккет. [21]
К сожалению, современное состояние квантовой механики позволяет дать лишь качественное описание этих явлений; для полного их расчета необходимо решить проблему атома гелия. Представляется особенно важным объяснить упомянутые выше эксперименты Резерфорда п его сотрудников по рассеянию ct - частиц, поскольку в этом случае мы имеем дело с простым и полностью известным механизмом взаимодействия двух заряженных частиц. Классическая формула, выведенная Резерфордом па основе рассмотрения гиперболических орбит частиц, экспериментально подтверждена в очень широких пределах. Однако недавно Блеккет обнаружил отклонения от этого закона в столкновениях между ct - частицами и легкими атомами и предположил, что это также может быть приписано дифракционным эффектам, связанным с волнами де Б рой-ля. В настоящее время выяснен лишь предварительный вопрос о том, может ли быть выведена классическая формула в качестве предельного случая формулы квантово-механической. [22]
В 1932 г. ученик и сотрудник Реэерфорда Чадвик открыл новую, третью по счету после электрона и протона, элементарную частицу - нейтрон. Савич - во Франции и И. В. Курчатов - в СССР. Появление нейтрона сразу же ликвидировало ряд трудностей, существовавших в физике ядра, и привело к построению протонно-нейтронной модели ядра, впервые предложенной Д. Д. Иваненко и подробно развитой несколько позднее В. Этого результата добились молодые английские физики Кокрофт и Уолтон. Другим открытием было обнаружение американским физиком Карлом Андерсоном ( и практически одновременно англичанами Блеккетом и Оккиалини) еще одной элементарной частицы - позитрона. Позитрон был обнаружен при исследовании поведения космических частиц в камере Вильсона, помещенной в сильное магнитное поле. [23]
При этом по направлению-искривления магнитным полем следов частиц можно было заключить, что примерно половина из них несет положительный заряд, а половина - отрицательный. Некоторые физики, в частности1 Андерсон и Милликен, пытаясь объяснить такой состав ливня, высказали предположение, что космические лучи производят расщепление атомных ядер на составные части, а в качестве состав - - ных частей в то время рассматривались электроны и протоны. Они обратили внимание на простейшие случаи образования ливней, или скорее вилок, из двух частиц, когда из одной точки появлялись две частицы, отклонявшиеся магнитным полем в разные стороны. Кривизна обои-х следов была иногда одинаковой, иногда разной, но в всех случаях следы практически не отличались по своей густоте. Этого никак нельзя было ожидать, если бы положительно заряженная частица была протоном. Для решения вопроса был привлечены некоторые положения теоретической физики. В 1930 г. английский теоретик Поль Дирак, занимаясь вопросами кванто-вомеханической теории электрона, пришел к выводу, что в природе должен существовать положительно заряженный электрон. Причем Дирак предсказал условия образования положительно заряженного электрона: такая частица образуется в паре с обычным электроном в процессе взаимодействия кванта электромагнитного излучения с сильным электрическим полем, которое существует в любом атоме в непосредственной близости от ядра. Блеккет и Оккиалини высказали утверждение, что обнаруженная Андерсоном положительно заряженная частица является не протоном, а положительным электроном - позитроном. [24]