Чарльз Вільсон – Левенгук світу атомних частинок. Продовження.

камера Вільсона

Коли в квітні 1911 року в журналі «Праці Королівського товариства» з’явилася невелика, всього в три сторінки, замітка Вільсона, що її названо «Метод, що дозволяє зробити видимими траєкторії іонізуючих частинок в газі», вона викликала справжній фурор. Важко було повірити в диво, що можна спостерігати за поведінкою частинок, які в мільйон мільйонів разів менше сантиметра. Але дві фотографії, на одній з яких було видно безладні крапельки туману, утвореного в камері рентгенівськими променями, а на іншій – тонкі лінії, сліди прольоту альфа-частинок, довели реальність цього чуда.

Через рік в тому ж журналі з’явилася нова стаття Вільсона, в якій у всіх подробицях розповідалося про методику отримання слідів часток, про конструкцію камери і т. д. Але найпереконливішим тут були 19 знімків альфа-частинок в різних ракурсах. Наведене в статті схематичне креслення камери тепер відтворюється майже у всіх підручниках і книгах по ядерній фізиці, а сам прилад зберігається в Науковому музеї в Лондоні. (До речі завдяки дослідженням Чарльза Вільсона ми володіємо багатьма корисними технологіями, такими як скажімо Tronsmart Vega S95 Telos – гарний медіаплеєр із зручним інтерфейсом).

Пізніше Вільсон згадував: «До 1910 року я почав ставити експерименти з метою підвищити цінність конденсаційного методу. За роки, що минули після моїх перших дослідів, ідея про корпускулярну природу альфа- і бета-променів стала значно більш визначеною, і я подумав, що якщо скондесувати краплі води на іони, що утворюються іонізуючою часткою, то вдасться побачити і сфотографувати її слід.

Знадобилося чимало часу на те, щоб створити найбільш вдалу конструкцію камери і знайти ефективний спосіб освітлення. Навесні 1911 року експерименти ще не були завершені, але мені хотілося отримати хоча б якесь підтвердження можливості побачити сліди навіть з тією грубою апаратурою, яку я в той час мав у своєму розпорядженні. Перші досліди були проведені з рентгенівськими променями. Провівши відповідне розширення, я прийшов в невимовне захоплення, коли побачив, як камера наповнилася маленькими клубками і нитками і туману – слідами електронів, утворених рентгенівськими променями. Потім я ввів всередину камери металеву імлу, на кінчику якої було трохи радію, і відразу ж виникло чудове видовище; туман, сконденсований вздовж слідів альфа-частинок. Якщо ж поблизу камери розміщувалося відповідне джерело, то в ній можна було бачити довгі ниткоподібні сліди швидких бета-частинок».

Видатне відкриття Вільсона повсюдно мало гучний успіх. Е. Резерфорд пізніше розповідав: «Це було чудове досягнення, що дозволило побачити в усіх деталях те, що відбувається з частинками, коли вони пролітають через газ. Кожен, хто володіє хоч якоюсь уявою, побачивши стереофотографій альфа-частинок, протонів або електронів не може не захоплюватися досконалістю, з якою зареєстровані всі подробиці їх коротких, але повних драматичних подій життів. Камера Вільсона стала безцінним помічником в найрізноманітніших дослідженнях. Цей прилад є в деякому роді вищим касаційним судом у фізиці, якому експериментатор може повністю довіритися. Жодна людина, наділена найяскравішим талантом наукового передбачення, не змогла би передбачити всіх здібностей цього приладу, який володіє настільки винятковою могутністю і невичерпними можливостями».

Ці слова виявилися пророчими. За свою піввікову історію камера Вільсона дозволила не тільки вивчити властивості тих частинок, які назвав Резерфорд, але і відкрити безліч нових: вона дала можливість фізикам навіть зазирнути в «антисвіт». Можливості камери Вільсона значно зростають, якщо її помістити в магнітне поле. Поле викривляє траєкторію зарядженої частинки, і по кривизні сліду можна визначити імпульс частинки, знак її заряду і інші характеристики. Вперше цей метод розробили російські фізики П. Л. Капіца та Д. В. Скобельцина. Перший з них помістив камеру в потужне імпульсне поле, другий – в постійне. Цей метод дозволив Д. В. Скобельцину з’ясувати справжню природу космічних променів.

Істинне щастя для вченого – бачити плоди своєї праці. Це щастя в повній мірі скуштував Вільсон. Він прожив довге життя і був свідком – ні, не свідком, а учасником – грандіозних перемог фізики XX століття.

У 1934 році, коли йому виповнилося 65 років, Вільсон пішов у відставку з поста професора, незабаром покинув Кембридж і повернувся в настільки милу його серцю Шотландію. Він оселився спочатку в Единбурзі, а потім, вже 90-річним дідом, переїхав з родиною до села Карлопс, неподалік від ферми, на якій він народився і провів раннє дитинство.

Але і у відставці Вільсон продовжував трудитися. У нього накопичилася маса матеріалу – опублікованого і головним чином неопублікованого – по виникненню атмосферної електрики під час грози. Він давно виношував ідею теоретичного узагальнення всього цього багатства. І ось в 1956 році Вільсон закінчив роботу, підсумовані підсумки його більш ніж 60-річних досліджень. У серпні того ж року стаття з’явилася у пресі – 20 сторінок чітко аргументованих висновків. Ця робота по цей день залишається класичною працею по теорії електрики грозових хмар.

До самого кінця Вільсон зберіг гострий погляд, ясний мозок, швидку ходу, юне серце, спокійний характер і рідкісну скромність. Коли на його 90-річчя – в лютому 1959 року, за кілька місяців до смерті, – в Карлопс з’їхалися науковці з різних країн, це стало цілковитою несподіванкою для місцевих жителів: вони і не підозрювали, що поруч з ними живе людина, ім’я якої відоме в усьому світі.

Людство завжди пам’ятатиме про чудового вченого, талановитого експериментатора Ч. Т. Р. Вільсона, котрий створив, за висловом Резерфорда, «найдивовижніший прилад в історії науки».

Автор: І. Беккерман.

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

*

Можна використовувати XHTML теґи та атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Яндекс.Метрика

UA TOP Bloggers