Андрей Сахаров. Наука и Свобода. Геннадий Горелик

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ ядро, вокруг которого на огромных расстояниях движутся электроны, – если ядро увеличить до размеров яблока, то электроны пропорционально удалились бы от яблока-ядра на десяток километров. Это означало, что проблема радиоактивности кроется в ядре, и что радиоактивная внутриатомная энергия должна именоваться внутриядерной или просто ядерной. Когда ядро меняет свое состояние, излишки энергии уносят частицы или световое излучение – a-, b-, и g-излучения. Так первые буквы греческого алфавита, стали первыми буквами ядерной азбуки.

      В 1913 году Нильс Бор разгадал законы, по которым движутся электроны в атоме – квантовые законы атомной физики. И на этой основе затем объяснил порядок элементов на «полочках» Менделеева. Именно тогда стало ясно, что свойства атома определяются его ядром.

      Ядра различаются зарядом и массой. Разные по заряду ядра – химически разные элементы. Одинаковые по заряду, но разные по массе – это химически неотличимые изотопы одного элемента. Самое легкое ядро у водорода – всего одна частица, которую назвали протоном. Самое тяжелое – ядро урана, в котором двести с лишним частиц.

      Тут самое время для второй общей формулы научного прогресса: «В сердцевине отгадки – новые загадки». Устройство ядра оказалось загадкой еще более трудной, чем устройство атома. Ведь противоположно заряженные электрон и ядро связаны силой электрического притяжения – силой давно известной и, можно сказать, одомашненной. А что удерживает вместе одноименные заряды ядра? Что преодолевает огромные силы электрического отталкивания в ядре? Ведь эти силы в миллиарды раз больше атомных из-за того, что ядро в сто тысяч раз меньше атома.

      Этот ядерный вопрос до сих пор не получил полного ответа, но один из первых шагов к его решению сделал Игорь Тамм в 1934 году. Незадолго до того экспериментаторы открыли новую частицу – электрически незаряженную, нейтральную и поэтому названную «нейтроном». Во всем, кроме заряда, нейтрон оказался очень похож на протон. Их признали равноправными составляющими ядра и объединили общим названием – нуклон. Уже это решило несколько ядерных головоломок, однако оставался вопрос о силе, связывающей частицы ядра.

      Тамм предположил, что связывать протоны и нейтроны ядра может обмен известными легкими частицами (из которых самая известная – электрон) – как будто нуклоны все время перебрасываются мячиками из рук в руки. Это была новая идея. Новая и… неправильная. Тамм сам провел соответствующий расчет, убедился, что сила слишком мала, и опубликовал свой отрицательный результат. По пути, намеченному Таммом, пошел в 1935 году японский теоретик Хидэки Юкава, который не стал заранее назначать частицу, обмен которой связывает нуклоны в ядре. И получил результат – такая частица должна была бы иметь массу в 200 раз больше массы электрона, а поскольку такой частицы никто не наблюдал, грустно заметил он, «изложенная теория находится, по-видимому, на неверном пути»[102]

      Однако путь был верный. Через два года, в 1937 году, экспериментаторы СКАЧАТЬ