Биография атома - [15]
>
Рождение всем известного термина
Мария Кюри начала опыты в лаборатории Парижского института физики. Прежде всего она стала выяснять, зависит ли излучение, испускаемое ураном, от внешних условий. Мария установила, что это излучение не зависит от вида химического соединения, в котором находится уран. Нагревание и охлаждение препарата с ураном также не влияло на интенсивность испускаемых лучей. Не влияло на него и то, находилось ли вещество с ураном в темноте или при сильном освещении. Интенсивность испускания беккерелевых лучей всегда и при всех условиях была одной и той же. Она зависела от количества урана, находящегося в соединении. Чем больше урана, тем больше интенсивность испускания лучей, и наоборот. И Мария Кюри пришла к выводу, что излучение — это свойство атомов урана.
Естественно, у нее возник вопрос: а нет ли других веществ, испускающих такие же лучи? После упорных поисков она нашла такое вещество. Им оказался торий. Он так же, как и уран, испускал лучи и примерно с такой же интен
Так появился новый термин — радиоактивность. И происходит он от латинского слова «радиус», что означает «луч». Этот термин прочно вошел в биографию атома. А термин «беккерелевы лучи» как-то не прижился. Сейчас его уже никто не употребляет.
Излучающий незнакомец
Мария Кюри решила теперь получить уран в чистом виде. Снова проведена серия многочисленных опытов, и почти чистый уран получен. Но странное дело: этот почти чистый уран излучает гораздо слабее, чем руда, из которой он извлекался. Проверили еще и еще раз. Получается то же самое. Супруги Кюри начали проверять интенсивность излучения различных минералов урана. И тут обнаружили, что излучение некоторых из них было сильнее, чем это должно быть, судя по содержанию в них урана.
Эта «ненормальность» в поведении различных минералов урана очень удивила супругов Кюри. Напрашивался вывод: значит, в руде, которую обрабатывала Мария Кюри, присутствовало какое-то другое вещество, излучающее сильнее, чем уран. Что же это за излучающий незнакомец? В том, что это был новый элемент, супруги Кюри не сомневались. Ведь все известные излучающие элементы были ими изучены. И Мария Кюри начала поиски этого незнакомца.
Снова начались многочисленные опыты. А они проводились так. Брали радиоактивное вещество и воздействовали на него различными химическими способами. Получались растворы. Растворы отбирались по степени радиоактивности. С наиболее радиоактивными растворами снова проводили химические реакции и снова производили отбор. Так были получены два разных химических раствора, не содержавших урана, но они, тем не менее, были радиоактивными.
Отсюда супруги Кюри сделали вывод: это был не один таинственный излучающий незнакомец, как раньше предполагалось, а два. Теперь нужно дать им имена. По праву первооткрывателя Мария Кюри предложила назвать один радиоэлемент полонием (в честь ее родины Польши), а другой — радием.
Сообщение об открытии полония супруги Кюри сделали в июле 1898 г., а радия — полгодом позже. Эти даты вошли в биографию атома, как даты большого открытия.
Находка в заброшенном сарае
Итак, полоний и радий открыты. Но их еще никто не видел. Ведь они пока находились только в растворах. А для того чтобы доказать, что они действительно существуют, нужно их выделить в чистом виде. Кроме того, просто было очень интересно увидеть эти элементы. Какие они, каков их цвет, вес, плотность и т. д.? Ведь все это необходимо знать для дальнейших исследований.
Но сразу возникли две проблемы: где найти помещение для этой большой работы и где достать урановую руду?
Первый вопрос разрешился довольно быстро, хотя и не совсем удачно. В одном из парижских дворов подыскали заброшенный дощатый сарай. В нем был асфальтовый пол, крыша стеклянная и к тому же дырявая. Была печка, но она совсем не давала тепла. Позднее Пьер Кюри как-то сделал в дневнике запись о том, что работа проводилась при температуре всего лишь шесть градусов выше нуля! Помещение, конечно, не подходящее для научной работы. Но энтузиазм и настойчивость этих двух скромных тружеников науки были настолько велики, что они без колебаний остановились на этом помещении.
Сложнее оказалось с урановой рудой. Она была очень дорогой, и супруги Кюри не могли купить на свои скромные средства достаточного количества этой руды. Тем более, что руда добывалась в Австрии. Из нее там извлекали уран, который в виде солей применялся для окрашивания стекол и фарфора. Мария и Пьер Кюри обратились с просьбой к австрийскому правительству продать им несколько тонн отходов руды. Этому посодействовала Венская академия наук, и супруги Кюри совсем дешево купили нужное им количество отходов.
Началась титаническая работа по выделению радия и полония в чистом виде. Все дни и вечера в течение долгих четырех лет супруги Кюри почти не выходили из своего жалкого сарая. «Это был изнурительный труд,— вспоминает Мария Кюри,— переносить мешки и сосуды, переливать жидкости из одного сосуда в другой, несколько часов подряд мешать кипящий материал в чугунном тазу».
В последние годы вышла на передний рубеж науки и начала бурно развиваться физика элементарных частиц. Она ставит перед собой самую дерзновенную цель — познать наиболее сокровенные тайны природы, познать законы, управляющие миром, который не увидишь ни в какие микроскопы. Одни из этих законов уже познаны. Другие — наиболее таинственные, а потому и самые важные — ждут своего открытия. Эти открытия неразрывно связаны с поиском новых частиц. В последние годы «охота» за частицами приняла неведомый до сих пор размах.
Перед вами первая книга на русском языке, почти целиком посвященная остывающим реликтам звезд, известным под именем белых карликов. А ведь судьба превратиться в таких обитателей космического пространства ждет почти все звезды, кроме самых массивных. История открытия белых карликов и их изучение насчитывает десятилетия, и автор не только подробно описывает их физическую природу и во многом парадоксальные свойства, но и рассказывает об ученых, посвятивших жизнь этим объектам Большого космоса. Кроме информации о сверхновых звездах и космологических проблемах, связанных с белыми карликами, читатель познакомится с историей радиоастрономии, узнает об открытии пульсаров и квазаров, о первом детектировании, происхождении и свойствах микроволнового реликтового излучения и его роли в исследовании Вселенной.
Ученик великого Э. Ферми, сотрудник Ф. Жолио-Кюри, почетный член Итальянской академии деи Линчей Бруно Понтекорво родился в Италии, работал во Франции, США, Канаде, Англии, а большую часть своей жизни прожил в России. Бруно Понтекорво известен как один из ведущих физиков эпохи «холодной войны». В то время, как главы государств мечтали о мировом господстве, которое им подарит ядерное оружие, лучшие ученые всего мира боролись за «ядерное равновесие» и всеми возможными способами старались не разрывать прочные научные связи, помогавшие двигать науку вперед.
Эта книга поможет вам понять, как устроен окружающий мир и чем занимается физика как наука. Легким и неформальным языком она расскажет о физических законах и явлениях, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.
Гравитационные волны были предсказаны еще Эйнштейном, но обнаружить их удалось совсем недавно. В отдаленной области Вселенной коллапсировали и слились две черные дыры. Проделав путь, превышающий 1 миллиард световых лет, в сентябре 2015 года они достигли Земли. Два гигантских детектора LIGO зарегистрировали мельчайшую дрожь. Момент первой регистрации гравитационных волн признан сегодня научным прорывом века, открывшим ученым новое понимание процессов, лежавших в основе формирования Вселенной. Книга Говерта Шиллинга – захватывающее повествование о том, как ученые всего мира пытались зафиксировать эту неуловимую рябь космоса: десятилетия исследований, перипетии судеб ученых и проектов, провалы и победы.
В книге, одним из авторов которой является известный американский физик Г. Гамов, в доступной и увлекательной форме рассказывается о достижениях на стыке физики и биологии. Данная книга рассчитана на учащихся старших классов и студентов начальных курсов университетов самых разных специальностей.