Советские ученые. Очерки и воспоминания - [35]

Отклонение волн на границе встретившегося им препятствия называется дифракцией. Дифракцию можно наблюдать на множестве волновых процессов, в том числе и в случае света. Если величина препятствия, на которое падает свет, сравнима с длиной его волны, то волны света, так же как и волны океана в рассмотренном выше примере, обогнут это препятствие, не образовав тени. Это явление, кстати сказать, ставит предел тем увеличениям, которые можно получить при помощи обычного микроскопа: слишком мелкие препятствия оказываются столь ничтожными островками в море света, что он огибает их, и они становятся невидимыми. Поэтому в тех случаях, когда необходимо получить очень большие увеличения, вместо света используют электроны: длина волны быстрого электрона значительно короче световой, и явление дифракции становится помехой уже при несравненно меньших размерах исследуемого объекта.

Дифракция в принципе должна наблюдаться не только у электронов, но и у всех других элементарных частиц, с той разницей, что в случае быстрых частиц, более тяжелых, чем электроны, размеры соответствующих препятствий становятся того же порядка, что и размеры атомных ядер — то есть приблизительно 0,0000000000001 сантиметра.

Если, рассуждал я, картина дифракции зависит от размеров частицы и ядра, на котором происходит рассеяние, то мы получаем прямой метод экспериментального определения радиусов ядер по положению дифракционных максимумов. Это, конечно, очень интересно и важно. И надо проверить такую возможность в первых же опытах, взяв несколько мишеней, изготовленных из элементов с различными массовыми числами, например из бериллия, углерода, алюминия, меди и висмута…

Но это потом… А сейчас нужно составить для различных мишеней удобную таблицу значений углов, дающих положение первого и второго максимумов. Тогда можно будет сконструировать нужный нам прибор для регистрации рассеянных частиц.

Именно с таблицы я и начну. Обдумаю все как следует и буду считать, со вкусом, терпеливо и аккуратно… Телефон, конечно, не даст мне работать здесь. Телефон — сквернейшее изобретение ума человеческого. Но я уйду от него: заберусь в фотокомнату и зажгу на двери красное табло — тогда мне никто не помешает. Там, правда, живет в углу веселый сверчок, которого я подкармливаю кусочками сладкой булки. Но разве можно сравнивать успокаивающие душу мелодичные трели сверчка с железным дребезжанием телефона?

х х х

Научный эксперимент — едва ли не самая увлекательная вещь на белом свете. Теоретическое исследование, даже наиболее интересное и значительное, лишено той, я бы сказал, театральности, которая всегда присуща эксперименту. Ибо во всяком эксперименте есть явный элемент зрелища — часто унылого и бесцветного, но иногда захватывающего, полного красоты и самой настоящей романтики. Экспериментатор, когда у него хороши дела, нередко идет на работу, словно в театр, нетерпеливо ожидая начала представления: «А что мне покажут сегодня?»

Не следует, конечно, резко разграничивать теорию и эксперимент, как это иногда пытаются делать. В нормальной ситуации обе эти стороны исследования связаны теснейшим образом и развиваются параллельно, попеременно обгоняя одна другую: открытие новых явлений задает работу теоретикам, а следующее за этим развитие теории определяет программу дальнейшей деятельности экспериментаторов. И все же именно эксперимент, уже во время своего совершения, гораздо чаще, чем теоретический экскурс, оказывается зримым и осязаемым путешествием в неведомое. Строго говоря, это, конечно, пристрастное мнение: легко можно представить себе переживания теоретика, когда перед ним возникает на листе бумаги новый факт, постепенно вырисовываясь из абстрактной одежды математических феомул. Но я люблю живую природу–мир, наполненный множеством событий и образов, бесконечным разнообразием красок. И подготовка к опыту всегда казалась мне сборами в далекое путешествие, полными хлопот и волнений.

Так было и сейчас. На столе лежал большой лист миллиметровки, приклеенный по углам липучкой, на котором постепенно обозначались контуры прибора. Принципиальная схема опыта, казавшаяся в своей отвлеченности такой простой и ясной, по мере ее материализации становилась все менее и менее похожей на самое себя. Тонкие линии, которыми были намечены траектории пучка и рассеянных частиц, постепенно исчезали, словно кости скелета, под контурами вакуумной камеры, уплотнительных фланцев, держателей для мишени и пластинки, монитора для измерения тока в пучке и направляющих для коллиматора.

И, наконец, неожиданно пришло время, когда я отдыхал, усталый, но довольный, сидя на кожухе обмотки циклотрона перед готовым прибором. После долгой возни он был установлен против выпускного окна и тщательно отъюстирован — пучок проходил строго по оси коллиматора, и сегодня я получил на контрольном сним–ке маленький черный кружочек с резко очерченными краями.

Можно было начинать опыты по рассеянию.

Я позвал лаборанта. Мы выключили потолочные светильники; в огромном зале стало темно, только на одной из стен и на потолке был виден слабый отсвет от мощных генераторных ламп, питавших резонансные линии циклотрона. Лаборант накрыл прибор большим бархатным мешком. Я забрался внутрь и с душевным трепетом заложил в камеру первую пластинку, на которой должны были зарегистрироваться частицы, рассеянные в области от 0 до 90 градусов. Затянув гайки и откачав камеру, мы пошли на пульт.