Жанр: Наука
Магнит за три тысячелетия
...на площадку, ангел поднимал
руку, подносил ко рту валторну и "играл на ней, шевеля пальцами самым
естественным образом".
"Десять лет, - говорил Гамулецкий, - я трудился, чтобы найти точку и вес магнита
и железа, дабы удержать ангела в воздухе. Помимо трудов немало и средств
употребил я на это чудо".
По-видимому, роль атрибута иллюзионистов как нельзя более подходила
таинственному камню - магниту.
На рубеже XIX и XX столетий необыкновенной популярностью пользовались так
называемые спиритические сеансы. Сеансы эти проводились по-разному, однако суть
их всех сводилась к тому, что спирит или медиум, ведущий этот сеанс, получал тем
или иным способом "сигналы" из загробного мира. С помощью этих сигналов
участники спиритических сеансов могли "связаться" с любым умершим лицом -
великими полководцами и куртизанками древности, умершими родственниками и т.п.
Сигналы из загробного мира были различными. Иногда это были толчки стола, на
котором лежали руки людей - участников сеанса.
Секрет стола был необычайно прост - в его ножке помещалась батарея, а под
столешницей - небольшой электромагнит с якорем. Лицо, ведущее спиритический
сеанс, могло посредством особой кнопки замыкать цепь электромагнита, и якорь
магнита ударял по столешнице.
Сортировщики микрочастиц
Д.Дальтон и Ч.Вильсон никогда не встречались, они жили с разрывом времени
порядка ста лет, но тем не менее именно их труды помогли заметить то, что не
видно невооруженному человеческому глазу - движение элементарных частиц. Тут
снова придется вспомнить П.Л.Капицу, предложившего совместить первый
обнаружитель частиц с магнитом, что породило семейство полезнейших научных
приборов...
Эту историю надо начать с Джона Дальтона (1766...1844)., того самого самоучки,
который сначала преподавал математику детям в Манчестере, а потом занялся
исследованиями воздуха, газовых смесей, составил первую таблицу атомных масс,
изучал свойства перегретого пара.
Затем пришла пора Джеймса Прескотта Джоуля (1818...1899). Он учился дома, а к
физике его приохотил именно Дальтон. Ученики знали о профессоре по
"дальтонизму", цветовой слепоте, но серьезные люди слышали и о соревновании
учителя с Гей-Люссаком, помогавшем самому Бертолле, летавшему над Парижем в
монгольфьере, но все же отставшем от Дальтона в установлении закона расширения
газа при нагревании.
Джоуль стал большим ученым. Он много и весьма успешно занимался магнетизмом.
Джоуль поведал миру о существовании предела намагничивания стали, о магнитном
насыщении. Джоуль измерил тепло, выделяемое электрическим током. Джоуль заметил
магнитострикцию, т.е. изменение объема намагничиваемого железа.
А тем временем, словно следуя заранее известному сценарию, сотни исследователей
день за днем приближали появление удивительного магнитного прибора, рождение
которого никто, конечно, не мог заранее предполагать.
В 1880г. Э.Гольдштейн отклонил пучок катодных лучей (позднее узнали, что это
поток электронов), поднеся к нему магнит. Отрицательный знак заряда этих лучей
определил Ж.Перрен, увязав направление магнитного поля с траекторией пучка. Его
опыт уточнил Дж.Дж.Томсон, потом Дж. Лармор предсказал прецессию электронов во
внешнем магнитном поле.
В конце прошлого века физики активно разрабатывали интереснейший раздел теории -
строение вещества, и самыми действенными инструментами в руках исследователей
оказались электрическое (оно ускоряло заряженные частицы) и магнитное (оно
искривляло путь частиц) поля.
Сегодня каждому школьнику известно, что магнитное поле отклоняет летящий
электрический заряд, ничего другого неизменное во времени магнитное поле делать
не "умеет". А тогда, при жизни наших дедов и прадедов, это правило только-только
обретало плоть: то Зееман расщепил магнитным полем спектральные линии (1896), то
Браун построил катодно-лучевую трубку (1897), то магниты смогли отклонить лучи,
испускаемые радием (1899).
В 1907г. Дж.Дж.Томсон, только что получивший Нобелевскую премию за открытие
электрона, предложил построить масс-спектрометр, сыгравший огромную роль в
физике элементарных частиц. Это сейчас магниты широко применяют для исследования
поведения веществ в сильных магнитных полях, для излучения гальваномагнитных,
термомагнитных, магнитострикционных явлений, для получения сверхнизких
температур (всего лишь на тысячную долю градуса выше абсолютного нуля) методом
адиабатического (т.е. без обмена теплом между телом и окружающей средой)
размагничивания. Они применяются в квантовых генераторах - мазерах и для анализа
частиц по их массе в магнитных масс-спектрометрах.
Принцип магнитной спектрографии используют для разделения изотопов различных
элементов. Изотопы, как известно, - это атомы одного и того же элемента, в ядрах
которых содержится одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.
Следовательно, массы ядер изотопов различны, и их орбиты при движении в
магнитном поле тоже различны. Траектории движения более тяжелых ядер меньше
искривлены, вследствие чего легкие и тяжелые ядра движутся в магнитном поле по
разным орбитам. В сильном магнитном поле могут быть разделены даже очень
"похожие" изотопы.
Магнитные спектрографы создавались как бы в три этапа. Сначала Чарльз Вильсон
(1869...1959) изобрел камеру для фиксации следов пролета заряженных частиц
(1912), за что много позже получил Нобелевскую премию. Вот где пригодились
знания Дальтона о перегретом паре! Если резко расширить объем влажного воздуха,
то он охладится, и в состоянии перенасыщения ничтожной причины достаточно для
конденсации пара. Вот почему камеру Вильсона тщательно очищают от пыли,
оберегают от сотрясений. Теперь достаточно одной-единственной заряженной частице
пролететь через камеру, чтобы ее путь был отмечен туманным следом. Трек надо
осветить, сфотографировать, и визитная карточка гостьи попадет в распоряжение
ученых.
Камера Вильсона появилась, а тем временем А.Демистр по идее Дж.Дж.Томсона
построил первый масс-спектрограф (1918). Через год Ф.Астон создал уже хороший
аппарат: частицы не только пролетали зазор конденсатора и пятнышко между
полюсами магнита, но, пройдя серию узкоориентированных щелей, попадали на
фотопластинку.
Но вот магнит "встретился" с камерой Вильсона, и помог этой встрече П.Л.Капица!
Дело в том, что паровая камера не могла ответить на вопрос, какая же частица
пролетела. Камера Вильсона предупреждала о появлении частиц, не "опознавая" их.
Выход из этого положения был найден советским физиком П.Л.Капицей,
опубликовавшим в 1923г. в журнале Кембриджского философского общества небольшую
статью, в которой описывал некоторые эксперименты по наблюдению, следов альфачастиц
в камере Вильсона. Установка П.Л.Капицы представляла собой камеру
Вильсона, помещенную в сильное магнитное поле. Что это давало? Мы знаем о том,
что в магнитном поле любая заряженная частица движется по кривой, радиус которой
обратно пропорционален напряженности магнитного поля и прямо пропорционален
массе частицы и ее скорости. Таким образом, зная напряженность магнитного поля и
измерив радиус трека частицы в камере Вильсона, можно узнать ее массу и энергию.
Идея П.Л.Капицы о магнитной камере Вильсона нашла приверженцев. Среди них был и
американец К.Андерсон, который в 1932г. поместил камеру Вильсона внутри крупного
электромагнита со стальным сердечником и полем около 2 Тл. Полюсы магнита были
сконструированы таким образом, что создаваемое магнитное поле оказалось
совершенно однородным, т.е. во всех точках камеры поле было одинаковым. Это
давало возможность более точно определять энергию частиц. Андерсона кроме
энергии интересовали еще и знаки заряда частицы. При заданном направлении
магнитного поля и известном направлении движения положительно заряженные частицы
будут отклоняться в одну сторону, а отрицательно заряженные - в другую.
Исследуя вильсонограммы (так иногда называют фотографии следов в камере
Вильсона) космических лучей, Андерсон внезапно увидел поразительную вещь:
частица, по импульсу аналогичная электрону, отклонялась магнитным полем так, как
если бы она была заряжена положительно. Андерсон твердо знал, что электрон так
отклоняться в магнитном поле не может, поскольку он обладает отрицательным
зарядом и должен отклоняться в противоположную сторону.
Противоречия можно было бы примирить, если бы приписать этому "электрону"
положительный заряд. Существование "антиэлектрона", обладающего положительным
зарядом, было предсказано в 1928г. молодым английским физиком Полем Дираком на
основе анализа "квантовых" уравнений движения электрона.
Частица, открытая Андерсоном, действительно оказалась антиэлектроном, или, как
его теперь называют, позитроном. Это была первая обнаруженная человеком частица
из антимира. Ее открытие было бы крайне затруднительно без сильного магнитного
поля, без мощного магнита. Так, академик Д.В.Скобельцын, напавший на след
позитрона гораздо раньше Андерсона, упустил его, поскольку магнит Скобельцына
давал поле лишь 0,3 Тл.
Камера Вильсона была незаменимым лабораторным устройством до тех пор, пока
энергии (скорости) излучаемых в ней частиц были относительно невелики. Но в 50-х
годах в СССР, США и других странах вступили в строй гигантские ускорители,
способные сообщать частицам колоссальную скорость. Энергия частиц была при этом
столь велика, что они беспрепятственно пронизывали камеру Вильсона и почти не
отклонялись магнитным полем. Это и не удивительно - камера Вильсона заполнена
газом, почти не представляющим собой преграды для частиц. Частицы столь больших
энергий необходимо было исследовать по-другому.
Камеру Вильсона Капица "доделал" основательно, но резервы ее улучшения уже
иссякали. В 1948г. Нобелевскую премию получил П.Блэкетт, который пристроил к
камере Вильсона множество счетчиков элементарных частиц, которые при
необходимости включали камеру и отключали ее, когда она простаивала без дела. Но
гораздо более серьезное предложение сделал американец, физик Дональд Глезер,
ученик Андерсона. И если Андерсон открыл позитрон-антиэлектрон, то заслуга
Глезера была не меньше: он открыл "антикамеру Вильсона" - пузырьковую камеру.
Поучительна история этого открытия. Поучительна потому, что она еще раз
убедительно показывает, что человек, одержимый какой-то идеей, способен видеть в
известных вещах только ему одному понятные явления, улавливать лишь для него
очевидные ассоциации, приводящие в конце концов к открытию.
Дональд Глезер в течение долгого времени мучительно искал материал, твердый или
жидкий, находящийся в таком неустойчивом равновесии, которое могла бы нарушить
даже одна-единственная атомная частица. В этом случае частица, непредставимо
эфемерная, могла бы оставить за собой видимый глазом след, который состоял бы,
например, из пузырьков испарившейся жидкости. Временами Глезер терял надежду -
слишком ничтожной казалась вероятность испарить энергией единственной частицы
заметное количество жидкости.
Однажды Глезеру попалась на глаза тридцатилетней давности статья Кенрика,
Гильберта и Визмера о "странной жидкости" - диэтиловом эфире, нагретом до
140°С. "Странность" жидкости заключалась в том, что при этой температуре
она обязательно бурно вскипала, однако всегда через различные промежутки
времени. Проведя тридцать экспериментов, авторы убедились в том, что промежутки
времени перед вскипанием этой "капризной" жидкости образовывали ряд,
соответствующий закону случайных событий.
Глезер засел за расчеты, которые показали, что частота вскипания жидкости в
точности соответствует возможности попадания в колбу космических лучей, т.е.
отдельных атомных частиц с высокой энергией. Так была открыта первая жидкость,
пригодная для использования в пузырьковой камере, за создание которой Глезер
получил в 1960г. Нобелевскую премию.
Пузырьковая камера действительно может быть названа "антикамерой Вильсона": если
в камере Вильсона след частицы составлен капельками жидкости, осевшими на
ионизированных атомах, то в пузырьковой камере, наоборот, след состоит из
пузырьков газа, образовавшихся в исходной жидкости за счет тепла, выделенного
при образовании заряженных ионов. В пузырьковой камере применяют органические
жидкости или ожиженные газы. Первая лабораторная модель камеры была с наперсток.
Сегодня полезные объемы пузырьковых камер различны - от нескольких долей литра
до нескольких сот литров. Различаются и магниты, используемые с этими камерами.
Для советской фреоновой камеры диаметром 115 см и глубиной 50 с изготовлен
магнит с полем 2,65 Тл и массой 72 т.
Существуют еще более крупные камеры и магниты. В США построена, например,
жидководородная пузырьковая камера объемом 600 л. В Советском Союзе, в Дубне
пущена крупнейшая в мире пропановая камера диаметром 2 м. Эта камера установлена
на одном из антипротонных каналов дубнинского синхрофазотрона.
Довольно крупная жидководородная камера диаметром около 5 м "Мирабель"
установлена в Протвино на Серпуховском ускорителе для фиксации последствий удара
протонов, ускоренных до 76 ГэВ, в ядро-протон атома водорода. Именно камеры
такого типа дают две трети всей новой информации об элементарных частицах,
поэтому нет ничего удивительного в готовности физиков идти на любые расходы по
созданию магнито-жидководородных регистраторов. "Мирабель", например, выглядит
трехэтажной башней, в центре которой расположена камера, окруженная сложными
инженерными сооружениями, куда входит магнит, ожижитель водорода (-246°С!),
системы автоматического управления режимами и измерений. Полученная информация
использовалась для совместной работы советских ученых и физиков из Французского
центра ядерных исследований в Саклэ.
В последнее время для создания пузырьковых камер, особенно больших, широко
используют сверхпроводниковые магниты. Это позволяет резко снизить размеры,
массу и энергопотребление магнитной системы. В недалеком будущем такие системы,
по-видимому, будут обходиться и дешевле обычных.
ЭПР
И вновь рассказ про П.Л.Капицу; про "открытого" им физика, в свою очередь
сделавшего открытие, связанное с электромагнетизмом электронов.
О применении магнетизма можно рассказывать много, но никак нельзя умолчать об
открытии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Дело было так.
После революции магнитная лаборатория Московского университета, которой было
присвоено имя Максвелла, вписала яркие главы в теорию магнетизма. Еще в 1913г.
ученик П.И.Лебедева В.К.Аркадьев заметил первый магниторезонансный эффект -
поглощение ферромагнетиками высокочастотных электромагнитных колебаний.
"Исследования полного спектра вещества, - писал Аркадьев, - открывают перед нами
возможность проникнуть в геометрическое распределение зарядов отдельных атомов и
молекул, изучить строение их и подойти к решению самых разнообразных физикохимических
вопросов, Эта огромная задача, которую электронная теория материи
ставит спектральному анализу, открывает спектроскопии широкое поле интересной и
плодотворной работы, но она требует для своего решения ряда систематически
проведенных исследований в разных частях спектра... Ближайшей задачей является
определение полос поглощения по всей доступной нам шкале электромагнитных
волн..."
Это все та же великая лебедевская программа изучения процессов взаимодействия
излучения с веществом. Работы Аркадьева вызвали большой интерес. П.Эренфест
писал ему в Москву 20 июня 1913г.: "Я вчера рассказывал о Ваших магнитных
работах Вейссу и Эйнштейну. Оба проявили большой интерес к Вашим опытам и к
Вашим идеям".
Е.К.Завойский начал свои исследования еще до войны, в 1939г., и уже в мае
1941г., экспериментируя на протонах, впервые с группой коллег наблюдал странные
сигналы, которые из-за старого, то и дело замыкающего электромагнита, носили
нерегулярный характер. Война прервала работы, провести контрольные опыты не
удалось, материалы не были опубликованы. А эти сигналы подавала им природа,
готовая поведать ученым об одном из заветнейших ее секретов. За открытие
ядерного магнитного резонанса американские физики Ф.Блох, Р.Паунд и Е.Пэрселл
были удостоены в 1946г. Нобелевской премии по физике.
Во время войны Завойский, изучая поглощение радиоволн парамагнетиками, обратил
внимание на явно выраженный максимум поглощения, смещавшийся в сторону более
сильных магнитных полей при повышении частоты волн, - это определенно указывало
на резонансную природу эффекта.
В 1943г. из эвакуации в Москву возвращается П.Л.Капица (опять Капица, патриарх
магнетизма XX века!). Он привез с собой Е.К.Завойского, который в ту пору
заведовал кафедрой физики Казанского университета имени В.И.Ульянова-Ленина. Без
сильных сотрудников, с плохеньким оборудованием ему удалось открыть ЭПР!
Парамагнетик мог поглощать энергию, когда при некоторых частотах поля электроны
"переворачивались" другим, высокочастотным полем. Как тут не вспомнить про
исследования Столетова, изучавшего намагничивание мягкого железа!
Капица предложил Завойскому продемонстрировать эффект на оборудовании Института
физических проблем в Москве и исследовать эффект при низких температурах. Вместе
с Завойским над созданием экспериментальной установки работал будущий академик
А.И.Шальников.
В 1974г., когда праздновали восьмидесятилетие П.Л.Капицы, Е.К.Завойский
преподнес ему в качестве подарка макет своей знаменитой теперь установки. Вот
какой текст сопровождал подарок:
"Глубокоуважаемый Петр Леонидович!
Вы - первый физик, оценивший электронный парамагнитный резонанс. В день Вашего
юбилея в память об этом прошу принять Вас то, что сохранилось... 1946г. Институт
физических проблем. Подвал. Установка по изучению ЭПР в диапазоне длин волн 10
см на клистроне, собранная из деталей: клистрон - американский, высокочастотный
кабель - немецкий. Остальная аппаратура была отечественной. Не все сохранилось.
Но в памяти осталась атмосфера дружелюбия. Вы и Александр Иосифович Шальников во
многом определили счастливую судьбу ЭПР. 1974г.
Ваш Е.К.Завойский"
Открытие Завойского сильно продвинуло исследования, которые позднее привели к
созданию мазеров и лазеров, а также способствовали обнаружению новых, близких по
природе к ЭПР, физических эффектов - ядерного парамагнитного резонанса,
ферромагнитного и антиферромагнитного резонанса, акустического парамагнитного
резонанса и др. За свое открытие Завойскому в 1957г. была присуждена Ленинская
премия.
Пирамиды ядерного века
Еще Демокрит был уверен, что, разрезая яблоко пополам, половинки - еще пополам,
четвертинки - снова пополам и так далее, можно дойти до мельчайших "атомов"
материи. Древнегреческий философ был прав; на 90-м раздвоении перед ним "лежало
бы" два атома. Но где взять "нож" для столь тонких разрезов? Сегодня нужные
инструменты есть, к их созданию причастны великий Лоуренс и не менее великий
Векслер, трудами которых вошли в практику ускорители элементарных частиц.
Существование последних без магнитов немыслимо.
О людях эпохи, об уровне развития ее науки и искусства мы судим прежде всего по
сохранившимся памятникам. Египетские пирамиды, римские акведуки, русские иконы,
флорентийские фрески, пещеры Аджанты, средневековые европейские соборы, более
близкие к нам по времени плотины и телескопы являются уникальными символами
ушедших эпох, подчас точнее воссоздающими те времена, чем пухлые тома хроник. А
среди памятников, которые оставит после себя наш беспокойный век, быть может,
наиболее яркими будут заброшенные к тому времени гигантские ускорители, которые,
как нельзя лучше, характеризуют ядерный век: состояние его науки, техники,
искусства, его материальные возможности и даже отношения между людьми и
народами. Ускорители - это пирамиды нашего века... Люди, причастные к этим
творениям, окружены заботой и вниманием; на них смотрит с восхищением весь мир;
они находятся на самом переднем крае человеческих знаний и мастерства; перед
ними неизведанные глубины вечности, космоса, материи, человеческой души...
Счастливы те известные и безвестные избранники, которые создают современные
ускорители - пирамиды ядерного века...
Это очень человеческая черта - присваивать одной яркой и незаурядной личности
заслуги, которые правильнее было бы отнести ко многим.
Так стало с Эрнестом Лоуренсом - "изобретателем" циклотрона. Как Колумб не
открыл Америки, так Лоуренс не изобрел циклотрона - ускорителя атомных частиц,
который за короткое время, благодаря неутомимому любопытству физиков, вырос до
исполинских, невероятных прежде размеров. До Лоуренса, вместе с Лоуренсом и
после него было много талантливых ученых, которые были бы вправе разделить с ним
честь открытия. Так, можно было бы упомянуть харьковских физиков, испытавших на
два года раньше Лоуренса устройство, напоминавшее циклотрон. Можно упомянуть и
многих других. Но спросите любого физика: "Кто изобрел циклотрон?" И он ответит
без колебаний: "Лоуренс".
Человек, который бы вдруг оказался на захламленной территории Калифорнийского
университета в 1932г., мог заметить небольшое, буквально разваливающееся на
глазах здание, размещавшееся на пути в учебные химические лаборатории. Из здания
доносился натужный вой генераторов, сыпались искры, тлели огоньки в ртутных
выпрямителях. Все вокруг было залито светом мощных ламп. Суетились какие-то
люди. Здесь создавался циклотрон. Руководил работами Лоуренс.
Жизнь Эрнеста Лоуренса напоминает жизнь "типичного" счастливчика. Да, у Лоуренса
были все основания считаться счастливым. Как и большинство известных физиков
своего времени, он учился в нескольких университетах: Миннесотском, Чикагском и
Йельском. Еще раньше, в школе, его интерес к физике был поддержан учителем
Эйкли. В Йельском университете Лоуренс получил степень доктора философии
(примерно соответствует степени кандидата физико-математических наук) за его
исключительные способности к экспериментированию. Так, во время обучения в
Йельском университете еще в 1925г. он предложил принципы осуществления цветного
телевидения, а позже самостоятельно построил такой телевизор (В 1965г. японскими
фирмами был выпущен в продажу цветной транзисторный телевизор, работающий по
принципу, предложенному Лоуренсом.), предложил способ измерения отрезков времени
порядка одной миллионной доли секунды и т.д.
Особый интерес Лоуренса вызывало в то время ускорение ионов. Как это сделать? В
книге одного из наиболее известных создателей уникальных советских ускорителей
Е.Г.Комара "Ускорители заряженных частиц" сопоставляются различные методы
ускорения вещества. Действительно, что значит ускорить частицу, придать ей
энергию? Это значит увеличить ее скорость. Бросая камень, вы ускоряете
заряженные частицы, входящие в атомы камня. Ускорить частицы можно и другим
способом, например, выстреливая ими из ружья.
Рассмотрим этот случай. Пусть пуля массой 100 г летит со скоростью 1 км/с.
Какова кинетическая энергия пули? Она может быть рассчитана по известной
формуле: E = mv2/2 = 100 ·1010/2 эрг = 3,13·1017МэВ. Казалось бы,
стрельба - идеальный метод для ускорения частиц, поскольку с небольшими
затратами мы получили огромную энергию. Однако все обстоит не так просто. Эта
колоссальная энергия распределяется между частицами, и энергия каждой частицы в
отдельности, определяющая интенсивность ядерных превращений, будет, конечно,
ничтожной. Так, на каждый протон такой системы приходится всего 0,005 эВ
энергии, чего, естественно, совершенно недостаточно.
А что, если увеличить скорость пули? Скорость стоит в формуле для энергии в
квадрате и сильно влияет на степень ускорения. Расчеты, однако, показывают, что
увеличение скорости даже до космической также не приводит к достижению
достаточной энергии элементарных частиц.
Может быть, использовать для ускорения частиц идею, положенную в основу работы
всех электродвигателей? Пусть у нас будет очень длинный электромагнит - порядка
нескольких километров с полем в зазоре около 2 Тл. Если теперь в зазоре этого
электромагнита разместить проводник с током, то проводник начнет двигаться. К
концу своего движения он может приобрести значительную энергию, если, конечно,
не расплавится (чем большее хотим получить ускорение, тем большую плотность тока
в проводнике мы должны обеспечить). Это расплавление происходит в обычных
проводниках уже при скорости 107 см/с, его явно недостаточно для ускорения при
высоких энергиях.
Наиболее эффективным методом ускорения заряженных частиц оказывается их
ускорение в электрическом поле. Под влиянием разности потенциалов 1 млн В
частица приобретает энергию 1МэВ.
Однажды, занимаясь в библиотеке, Лоуренс прочитал статью немецкого автора о двух
вакуумированных трубках, между которыми было электрическое поле. Заряженная
частица, перескакивая из трубки в трубку, значительно увеличивала свою энергию.
"А почему бы, - подумал Лоуренс, - - не соединить подряд четыре, десять, сто
трубок? Тогда мы могли бы в соответствующее число раз увеличить и энергию
частицы, может быть, довести ее до такой, которая будет достаточной, чтобы
разбить атом?.. Наверное, это возможно... Но тогда установка будет очень
длинной, может быть, несколько километров в длину... А что, если свернуть эти
трубки в спираль? Тогда их можно будет разместить на небольшом пространстве...
Но частицы движутся прямолинейно... Как заставить их бежать по спирали? Частицы
движутся прямолинейно не всегда: попав в магнитное поле, частицы начинают
двигаться по кругу... Значит, нужно применить магнитное поле - разместить эту
спираль из трубок между полюсами магнита..."
Так Лоуренс открыл принцип действия циклотрона. Это открытие оказало сильнейшее
влияние не только на жизнь самого Лоуренса, но и на дальнейшее развитие ядерной
физики.
Однако идея - это еще не все. И хотя две небольшие модели, построенные
Лоуренсом, свидетельствовали о правильности нового принципа, нужно было довести
этот принцип до возможности его практического использования. В течение пяти лет
Лоуренс вместе со своими студентами работает над проблемами обеспечения
сверхвысокого вакуума, создания мощных высокоч
...Поділитися у соцмережах
