i upomyanul o tom, chto velikij chelovek po imeni, kazhetsya, Rentgen otkryl gamma-izluchenie, ili rentgenovskoe izluchenie, i teper' ono shiroko ispol'zuetsya v chem-to, chto lyudi nazyvayut medicinoj. - YA dovol'no horosho osvedomlen ob etom, - zametil mister Tompkins, oshchushchaya gordost' pri mysli, chto i emu est' chto povedat' drugomu. - Hotite, ya rasskazhu vam nemalo interesnogo ob etoj samoj medicine? - Net, blagodaryu vas, - otvetil elektron, shiroko zevaya. - Mne kak-to vse ravno. Razve vy ne mozhete byt' schastlivy, esli ne budete govorit' o medicine? Dogonyajte menya! Dovol'no dolgo mister Tompkins naslazhdalsya priyatnym oshchushcheniem svobody, sovershaya vmeste s drugimi elektronami udivitel'nejshie perelety v prostranstve, slovno iskusnyj akrobat, pereletayushchij s trapecii na trapeciyu. Vnezapno on oshchutil, chto ego volosy podnyalis' dybom. Podobnoe oshchushchenie emu prihodilos' ispytyvat' i ran'she vo vremya grozy v gorah. Misteru Tompkinsu stalo yasno, chto k ih atomu priblizhaetsya kakoe-to sil'noe elektricheskoe vozmushchenie, narushayushchee garmoniyu dvizheniya elektronov i zastavlyayushchee elektrony sushchestvenno otklonyat'sya ot ih obychnyh orbit. S tochki zreniya fizika-cheloveka vozmushchenie predstavlyalo soboj volnu ul'trafioletovogo sveta, prohodivshuyu cherez to mesto, gde nahodilsya atom, no s tochki zreniya krohotnyh elektronov eto byla sil'nejshaya elektricheskaya groza. - Derzhites' pokrepche, - prokrichal misteru Tompkinsu odin iz ego kompan'onov, - inache vas otorvut sily fotoeffekta! No bylo slishkom pozdno. Mistera Tompkinsa otorvalo ot partnera i, zakrutiv, s chudovishchnoj skorost'yu brosilo v prostranstvo. Oshchushchenie bylo takoe, slovno ego shvatili ch'i-to sil'nye pal'cy. Bezdyhannyj, on unosilsya vse dal'she i dal'she v prostranstvo, proletaya skvoz' vsyakogo roda razlichnye atomy tak bystro, chto edva uspeval razglyadet' otdel'nye elektrony. Vnezapno pryamo pered nim pokazalsya bol'shoj atom, i mister Tompkins ponyal, chto stolknovenie neizbezhno. - Proshu izvinit', no menya zafotoeffektilo i ya ne mogu... - vezhlivo nachal mister Tompkins, no ostatok frazy potonul v oglushitel'nom treske, s kotorym mister Tompkins vrezalsya v odin iz vneshnih elektronov. Oba uchastnika stolknoveniya kuvyrkom poleteli v raznye storony. Odnako mister Tompkins poteryal pri stolknovenii znachitel'nuyu chast' svoej skorosti i teper' mog bolee detal'no obsledovat' svoe novoe okruzhenie. Gromozdivshiesya vokrug atomy byli gorazdo bol'she teh, kotorye emu prihodilos' videt' prezhde, i v kazhdom iz atomov mister Tompkins naschital po dvadcat' devyat' elektronov. Esli by Tompkins luchshe razbiralsya v fizike, to on raspoznal by v nih atomy medi, no so stol' blizkogo rasstoyaniya atomy sovsem ne pohodili na med'. Oni byli raspolozheny vplotnuyu drug k drugu i obrazovyvali pravil'nyj uzor, prostiravshijsya do samogo gorizonta. No bolee vsego mistera Tompkinsa udivilo to, chto eti atomy, po-vidimomu, ne osobenno stremilis' uderzhivat' pri sebe svoyu dolyu elektronov, v osobennosti vneshnih elektronov. Vneshnie orbity pochti vseh atomov byli pusty, a tolpy kochuyushchih elektronov lenivo brodili po vsemu prostranstvu, vremya ot vremeni ostanavlivayas', no nigde ne zaderzhivayas' podolgu, na okraine to odnogo, to drugogo atoma. Utomlennyj golovokruzhitel'nym poletom cherez prostranstvo mister Tompkins popytalsya snachala nemnogo otdohnut' na stacionarnoj, t. e. ne podverzhennoj kakim-libo vremennym izmeneniyam, orbite odnogo iz atomov medi, no vskore poddalsya brodyazhnicheskim nastroeniyam tolpy i prisoedinilsya k ostal'nym elektronam v ih bescel'nyh bluzhdaniyah. - Poryadok zdes' ostavlyaet zhelat' luchshego, - prokommentiroval pro sebya mister Tompkins. - Slishkom mnogo elektronov shatayutsya bez dela. YA schitayu, chto otcu Paulini sledovalo by navesti poryadok. - Pochemu vy dumaete, chto ya dolzhen vmeshat'sya? - razdalsya znakomyj golos monaha, kotoryj vnezapno materializovalsya iz nichego. - Vse eti elektrony otnyud' ne narushayut moih predpisanij i k tomu zhe delayut ochen' poleznoe delo. Mozhet byt', vam budet nebezynteresno uznat', chto esli by vse atomy stremilis' uderzhat' pri sebe svoi elektrony, kak eto delayut nekotorye iz nih, to ne bylo by takogo yavleniya, kak provodimost'. U vas v dome ne bylo by elektricheskogo dvernogo zvonka, ne govorya uzhe ob elektricheskom osveshchenii i telefone. - Vy hotite skazat', chto brodyachie elektrony perenosyat elektrichestvo? - sprosil mister Tompkins, ceplyayas' za nadezhdu, chto razgovor pojdet o bolee ili menee znakomom predmete. - No chto-to ya ne vizhu, chtoby oni dvigalis' v kakom-to opredelennom napravlenii. - Prezhde vsego, drug moj, - surovo promolvil monah, - ne govorite "oni", "my" zvuchit gorazdo luchshe. Dolzhno byt', vy zabyli, chto vy sami takzhe prinadlezhite k plemeni elektronov i chto stoit komu-nibud' nazhat' knopku zvonka, s kotorym soedinena eta mednaya provoloka, kak elektricheskoe napryazhenie zastavit vas vmeste s drugimi elektronami provodimosti opromet'yu brosit'sya, chtoby vyzvat' gornichnuyu ili vypolnit' kakuyu-nibud' druguyu sluzhbu. - No ya ne hochu delat' etogo! - tverdo zayavil mister Tompkins ne bez razdrazheniya v golose. - I voobshche ya ustal byt' elektronom i ne vizhu v etom bolee nichego privlekatel'nogo. CHto za zhizn' vechno vypolnyat' vse eti elektronnye obyazannosti! - Ne obyazatel'no vechno, - vozrazil otec Paulini, kotoromu yavno ne ponravilos' neposlushanie so storony prostyh elektronov. - U vas vsegda est' shans byt' unichtozhennym i prekratit' sushchestvovanie. - B-b-byt' unichtozhennym? - povtoril mister Tompkins, chuvstvuya, kak po spine u nego polzut murashki. - No ya vsegda dumal, chto elektrony vechny! - Fiziki tozhe tak dumali vplot' do nedavnego vremeni, - soglasilsya otec Paulini, yavno zabavlyayas' effektom, proizvedennym ego slovami, - no podobnaya tochka zreniya okazalas' ne vpolne vernoj. |lektrony mogut rozhdat'sya i umirat', kak lyudi. Razumeetsya, elektron ne mozhet umeret' ot starosti, ona nastupaet pri stolknoveniyah. - No ya perezhil stolknovenie lish' nedavno, i, dolzhen vam skazat', pretyazheloe eto bylo stolknovenie, - skazal mister Tompkins, vnov' obretaya nekotoruyu uverennost'. - Esli i takoe stolknovenie ne vyvelo menya iz stroya, to kakim zhe ono dolzhno byt', chtoby unichtozhit' menya? - Vopros ne v tom, kak sil'no vy stalkivaetes', - popravil mistera Tompkinsa otec Paulini, - a v tom, s kem vy stalkivaetes'. V svoem nedavnem stolknovenii vy, veroyatno, naskochili na drugoj otricatel'no zaryazhennyj elektron, ochen' pohozhij na vas. Takie stolknoveniya ne tayat v sebe nikakoj opasnosti. Vy, elektrony, mozhete stalkivat'sya drug s drugom skol'ko ugodno, kak dva barana, eto ne prichinit nikomu iz vas ni malejshego vreda. No sushchestvuet drugaya raznovidnost' elektronov - polozhitel'nye elektrony, lish' sravnitel'no nedavno otkrytye fizikami. |ti polozhitel'no zaryazhennye elektrony, ili pozitrony, vyglyadyat v tochnosti tak zhe, kak vy, s tem lish' otlichiem, chto ih elektricheskij zaryad polozhitelen, togda kak vash otricatelen. Pri vide priblizhayushchegosya k vam pozitrona vy polagaete, chto pered vami odin iz nevinnyh vashih soplemennikov i ustremlyaetes' navstrechu, chtoby privetstvovat' ego. No tut vy vnezapno oshchushchaete, chto vstrechnyj elektron ne ottalkivaet vas slegka, chtoby izbezhat' stolknoveniya, kak eto sdelal by lyuboj normal'nyj elektron, a prityagivaet vas k sebe i togda sdelat' chto-nibud' pozdno. - Uzhasno! - voskliknul mister Tompkins. - I skol'ko neschastnyh obychnyh elektronov mozhet poglotit' odin pozitron? - K schast'yu, tol'ko odnogo, poskol'ku unichtozhaya otricatel'no zaryazhennyj elektron, pozitron gibnet i sam. Pozitrony mozhno opisat' kak chlenov kluba samoubijc, ishchushchih partnerov po vzaimounichtozheniyu. Oni ne prichinyayut vreda drug drugu, no stoit lish' kakomu-nibud' otricatel'no zaryazhennomu elektronu vstretit'sya im na puti, kak shansov ucelet' u nego ochen' malo. - K schast'yu, do sih por mne ne popadalis' eti chudovishcha, - proiznes mister Tompkins, na kotorogo slova otca Paulini proizveli sil'noe vpechatlenie. - Nadeyus', oni ne slishkom mnogochislenny? - Ne slishkom. Po toj prostoj prichine, chto vsegda ishchut sebe nepriyatnostej i pogibayut vskore posle rozhdeniya. Vprochem, podozhdite minutochku, ya, kazhetsya, smogu pokazat' vam odin pozitron, - prodolzhal otec Paulini posle korotkoj pauzy. - Esli vy vnimatel'no vglyadites' von v to yadro, to uvidite, kak rozhdaetsya odin iz pozitronov. Atom, na kotoryj ukazyval otec Paulini, preterpeval sil'noe elektromagnitnoe vozmushchenie iz-za upavshego na nego izvne sil'nogo izlucheniya. Vozmushchenie bylo gorazdo bolee sil'nym, chem to, kotoroe vybilo mistera Tompkinsa iz atoma hlora, i semejstvo atomnyh elektronov, okruzhavshih yadro, bylo rasseyano i uneseno proch', kak suhie list'ya uraganom. - Vglyadites' vnimatel'no v yadro, - skazal otec Paulini, i, sosredotochiv vse svoe vnimanie, mister Tompkins uvidel neobychnoe yavlenie, proishodivshee v glubinah razrushennogo atoma. Vblizi yadra, v glubine vnutrennej elektronnoj obolochki, dve smutnye teni postepenno obretali vse bolee otchetlivye ochertaniya, i sekundoj pozzhe mister Tompkins uvidel dva blestyashchih, noven'kih s igolochki elektrona, s ogromnoj skorost'yu razletayushchihsya ot mesta svoego rozhdeniya. - No ya vizhu dve chasticy, a ne odnu, - skazal mister Tompkins, zahvachennyj otkryvshimsya emu zrelishchem.
- Sovershenno verno, - soglasilsya otec Paulini. - |lektrony vsegda rozhdayutsya parami, inache rozhdenie elektronov protivorechilo by zakonu sohraneniya elektricheskogo zaryada. Odna iz etih dvuh chastic, rodivshihsya pod dejstviem sil'nogo gamma-izlucheniya na yadro, - obychnyj elektron s otricatel'nym zaryadom, drugaya chastica - elektron s polozhitel'nym zaryadom, ili pozitron-ubijca. Teper' on ryshchet po prostranstvu v poiskah zhertvy. - Nu chto zh, - zadumchivo proiznes mister Tompkins, - esli rozhdenie kazhdogo pozitrona, kotoromu na rodu napisano stat' ubijcej elektrona, soprovozhdaetsya rozhdeniem odnogo obychnogo elektrona, to dela obstoyat ne tak uzh ploho. Po krajnej mere ne prihoditsya opasat'sya za ischeznovenie elektronnogo plemeni, i ya... - Ostorozhno! - prerval mistera Tompkinsa otec Paulini, ottalkivaya svoego sobesednika v storonu, v to vremya kak novorozhdennyj pozitron so svistom pronessya v kakom-nibud' dyujme ot nih. - Nuzhno vse vremya byt' nacheku, kogda eti ubijstvennye chasticy nahodyatsya gde-to poblizosti. No, prostite, ya slishkom zaderzhalsya, beseduya s vami, i menya zhdut drugie dela. Mne neobhodimo navestit' milyh moemu serdcu _nejtrino_... I otec Paulini ischez, ostaviv mistera Tompkinsa v nevedenii otnositel'no togo, chto takoe nejtrino i sleduet li ih opasat'sya. Lishivshis' duhovnogo otca, mister Tompkins pochuvstvoval sebya eshche bolee odinokim, chem prezhde, i vsyakij raz, kogda na ego dolgom puti cherez prostranstvo; k nemu priblizhalsya tot ili inoj soplemennik-elektron, v serdce mistera Tompkinsa nachinala teplit'sya nadezhda na to, chto pod nevinnoj vneshnost'yu mozhet skryvat'sya serdce ubijcy. Vremya tyanulos' nesterpimo medlenno (misteru Tompkinsu kazalos', chto proshlo neskol'ko stoletij), a ego nadezhdam i chayaniyam vse nikak ne suzhdeno bylo sbyt'sya, i misteru Tompkinsu ne ostavalos' nichego drugogo, kak ispolnyat' skuchnye obyazannosti elektrona provodimosti. Vse proizoshlo sovershenno neozhidanno, kogda mister Tompkins menee vsego rasschityval vstretit' pozitron. Oshchushchaya ostruyu potrebnost' pobesedovat' s kem-nibud', dazhe s kakim-nibud' glupym elektronom provodimosti, on priblizilsya k chastice, medlenno proletavshej mimo i yavno byvshej novichkom v dannoj chasti mednoj provoloki. No dazhe na rasstoyanii mister Tompkins ponyal, chto oshibsya v vybore sobesednika i chto neodolimaya sila prityazheniya uvlekaet ego, ne davaya otstupit' ni na shag. Kakoj-to mig on pytalsya borot'sya i vyryvat'sya, no rasstoyanie mezhdu nim i drugoj chasticej vse sokrashchalos', i misteru Tompkinsu pokazalos', chto on uzhe vidit torzhestvuyushchuyu ulybku na lice svoego protivnika. - Pustite menya! Pustite menya nemedlenno! - zakrichal mister Tompkins vo ves' golos, izo vseh sil otbivayas' rukami i nogami. - YA ne hochu annigilirovat'! YA hochu vechno provodit' elektricheskij tok! No vse bylo tshchetno, i okruzhayushchee prostranstvo vnezapno ozarilos' oslepitel'noj vspyshkoj sil'nejshego izlucheniya. - Itak, menya bol'she net, - podumal mister Tompkins, - no kak zhe v takom sluchae ya mogu myslit'? Mozhet byt' annigilirovalo tol'ko moe telo, a dusha moya uletela na kvantovye nebesa? Tut on oshchutil novuyu silu, na etot raz dejstvovavshuyu myagche, kotoraya tverdo i reshitel'no tryasla ego. Otkryv glaza, mister Tompkins uvidel pered soboj universitetskogo sluzhitelya. - Prostite, ser, - skazal tot, - no lekciya uzhe davno zakonchilas' i nam nuzhno zakryt' auditoriyu. Mister Tompkins s trudom podavlyal zevotu i chuvstvoval sebya ves'ma nelovko. - Spokojnoj nochi, ser, - pozhelal emu sluzhitel' s sochuvstvennoj ulybkoj. Glava 10 1/2 CHast' predydushchej lekcii, kotoruyu prospal mister Tompkins V 1908 g. anglijskij fizik Dzhon Dal'ton otkryl zakon kratnyh otnoshenij. On pokazal, chto otnositel'nye proporcii razlichnyh himicheskih elementov, neobhodimyh dlya obrazovaniya bolee slozhnyh himicheskih veshchestv, vsegda mogut byt' vyrazheny kak otnosheniya celyh chisel i ob®yasnil svoj zakon tem, chto vse slozhnye himicheskie veshchestva sostoyat iz razlichnogo chisla chastic, sootvetstvuyushchih prostym himicheskim elementam. Bezuspeshnye popytki srednevekovoj alhimii prevratit' odin himicheskij element v drugoj sluzhat eshche odnim dokazatel'stvom kazhushchejsya nedelimosti mel'chajshih chastic veshchestva, kotorye bez osobyh kolebanij byli nazvany svoim drevnegrecheskim imenem - atomy. Dannoe edinozhdy, eto nazvanie zakrepilos', i hotya teper' tverdo ustanovleno, chto atomy Dal'tona otnyud' ne nedelimy i v dejstvitel'nosti sostoyat iz bol'shogo chisla bolee melkih, subatomnyh chastic, obychno my predpochitaem zakryvat' glaza na filologicheskuyu neposledovatel'nost' etogo nazvaniya. Itak, to, chto v sovremennoj fizike prinyato nazyvat' atomami, otnyud' ne yavlyaetsya elementarnymi i nedelimymi sostavnymi chastyami materii, o kotoryh govoril v svoih umozritel'nyh postroeniyah Demokrit, i termin "atom" byl by bolee obosnovan primenitel'no k bolee melkim subatomnym chasticam, takim kak elektrony i protony, iz kotoryh sostoyat atomy Dal'tona. No takoe izmenenie terminologii porodilo by slishkom bol'shuyu putanicu, i ni odin fizik ne zabotitsya osobenno o filologicheskoj neposledovatel'nosti sushchestvuyushchej nyne terminologii. Poetomu my upotreblyaem staroe nazvanie "atomy" v tom zhe smysle, v kakom ego upotreblyal Dal'ton, a elektrony, protony i drugie subatomnye edinicy materii nazyvaem _elementarnymi chasticami_. |to nazvanie svidetel'stvuet o tom, chto v nastoyashchee vremya my schitaem eti subatomnye chasticy dejstvitel'no elementarnymi i nedelimymi v smysle Demokrita, i vy, estestvenno, mozhete sprosit' u menya, ne povtoritsya li istoriya i ne vyyasnitsya li v hode dal'nejshego razvitiya sovremennoj fiziki, chto tak nazyvaemye elementarnye chasticy v dejstvitel'nosti obladayut ves'ma slozhnoj vnutrennej strukturoj. Moj otvet sostoit v tom, chto hotya net absolyutnoj garantii, chto nichego takogo ne proizojdet, imeyutsya dostatochno veskie osnovaniya polagat', chto na etot raz my ne oshiblis'. Dejstvitel'no, sushchestvuyut devyanosto dve raznovidnosti atomov (sootvetstvuyushchie devyanosto dvum razlichnym himicheskim elementam), i kazhdyj takoj atom obladaet ves'ma slozhnymi harakternymi svojstvami. V podobnoj situacii samo soboj naprashivaetsya uproshchenie - stremlenie svesti slozhnuyu kartinu k bolee prostoj. S drugoj storony, v sovremennoj fizike izvestny lish' neskol'ko razlichnyh tipov elementarnyh chastic: _elektrony_ (otricatel'no i polozhitel'no zaryazhennye legkie chasticy), _nuklony_ (zaryazhennye ili nejtral'nye tyazhelye chasticy, izvestnye pod nazvaniem _protonov_ i _nejtronov_) i, vozmozhno, tak nazyvaemye _nejtrino_, priroda kotoryh polnost'yu ne vyyasnena. Svojstva etih elementarnyh chastic chrezvychajno prosty, i dal'nejshee delenie materii ne privedet k skol'ko-nibud' sushchestvennomu uproshcheniyu. Krome togo, kak vy ponimaete, vsegda neobhodimo imet' neskol'ko elementarnyh ponyatij, s kotorymi mozhno bylo by igrat', esli vy hotite postroit' nechto bolee slozhnoe. Dva ili tri takih elementarnyh ponyatiya - otnyud' ne mnogo. YA schitayu, chto vy mozhete spokojno postavit' poslednij dollar, derzha pari, chto elementarnye chasticy sovremennoj fiziki ostanutsya dostojnymi svoego nazvaniya. No vernemsya k voprosu o tom, kakim obrazom atomy Dal'tona postroeny iz elementarnyh chastic. Pervyj pravil'nyj otvet na etot vopros byl dan v 1911 g. znamenitym britanskim fizikom |rnestom Rezerfordom (vposledstvii Rezerford lord Nel'son). Rezerford issledoval stroenie atoma, bombardiruya razlichnye atomy bystro dvizhushchimisya krohotnymi snaryadami, izvestnymi pod nazvaniem _al'fa-chasticy_, ispuskaemymi pri raspade radioaktivnyh elementov. Nablyudaya za otkloneniyami (rasseyaniem) snaryadov posle prohozhdeniya kusochka materii (listochka fol'gi), Rezerford prishel k vyvodu, chto vse atomy dolzhny obladat' ochen' plotnoj polozhitel'no zaryazhennoj serdcevinoj (atomnym yadrom), okruzhennoj gorazdo bolee razrezhennym otricatel'no zaryazhennym oblakom (atomnoj atmosferoj). Nyne my znaem, chto atomnoe yadro sostoit iz opredelennogo chisla protonov i nejtronov, izvestnyh pod sobiratel'nym nazvaniem nuklonov. Nuklony tesno svyazany mezhdu soboj sil'nymi silami scepleniya. Atomnaya atmosfera sostoit iz razlichnogo chisla otricatel'no zaryazhennyh elektronov, kotorye roem okruzhayut atomnoe yadro pod dejstviem elektrostaticheskogo prityazheniya ego polozhitel'nogo zaryada. CHislo elektronov, obrazuyushchih atomnuyu atmosferu, opredelyaet vse fizicheskie i himicheskie svojstva atoma i izmenyaetsya vdol' estestvennoj posledovatel'nosti himicheskih elementov ot odnogo elektrona (dlya vodoroda) do devyanosto dvuh elektronov (dlya samogo tyazhelogo iz izvestnyh elementov urana). Nesmotrya na kazhushchuyusya prostotu atomnoj modeli Rezerforda, ee detal'nyj analiz okazalsya daleko ne prostym. Dejstvitel'no, soglasno odnomu iz naibolee gluboko ukorenivshihsya predstavlenij klassicheskoj fiziki, otricatel'no zaryazhennye elektrony, obrashchayas' vokrug atomnogo yadra, dolzhny teryat' svoyu energiyu v vide ispuskaemogo imi izlucheniya (sveta). Kak pokazyvayut vychisleniya, iz-za postoyannyh poter' energii vse elektrony, obrazuyushchie atomnuyu atmosferu, dolzhny byli by za nichtozhno maluyu dolyu sekundy upast' na yadro. |to, kazalos' by, vpolne zdravoe rassuzhdenie klassicheskoj teorii nahoditsya v rezkom protivorechii s tem empiricheskim faktom, chto atomnye atmosfery ochen' stabil'ny i atomnye elektrony ne padayut na yadro, a beskonechno dolgo kruzhatsya roem vokrug central'nogo tela. Takim obrazom, mezhdu osnovnymi predstavleniyami klassicheskoj mehaniki i empiricheskimi dannymi otnositel'no mehanicheskogo povedeniya krohotnyh sostavnyh chastej mira atomov voznikaet glubokoe protivorechie. Razmyshleniya nad etim protivorechiem priveli izvestnogo datskogo fizika Nil'sa Bora k zaklyucheniyu, chto klassicheskaya mehanika, na protyazhenii stoletij pretendovavshaya na osoboe nezyblemoe polozhenie v sisteme estestvennyh nauk, dolzhna otnyne rassmatrivat'sya kak ogranichennaya teoriya, primenimaya k makroskopicheskomu miru povsednevnogo opyta, no utrachivayushchaya silu pri popytke primenit' ee k gorazdo bolee tonkim tipam dvizheniya proishodyashchego vnutri razlichnyh atomov. V kachestve probnogo fundamenta novoj obobshchennoj mehaniki, primenimoj i k dvizheniyu krohotnyh podvizhnyh chastej atomnogo mehanizma, Bor predlozhil gipotezu o tom, chto _iz vsego beskonechnogo raznoobraziya tipov dvizheniya, rassmatrivaemyh v klassicheskoj mehanike, v prirode realizuetsya tol'ko neskol'ko special'no vybrannyh tipov_. |ti razreshennye tipy dvizheniya (nazyvaemye takzhe razreshennymi traektoriyami, ili orbitami) otbirayutsya v sootvetstvii s opredelennymi matematicheskimi usloviyami, izvestnymi pod nazvaniem _uslovij kvantovaniya_ v teorii Bora. YA ne stanu vhodit' zdes' v podrobnoe obsuzhdenie etih uslovij kvantovaniya, no hochu lish' upomyanut' ob odnom obstoyatel'stve: vse eti usloviya vybrany takim obrazom, chto nalagaemye imi ogranicheniya ne imeyut prakticheskogo znacheniya v teh sluchayah, kogda massa dvizhushchejsya chasticy vo mnogo raz bol'she mass, s kotorymi my vstrechaemsya v strukture atoma. Sledovatel'no, primenitel'no k makroskopicheskim telam novaya _mikromehanika_ privodit k tem zhe rezul'tatam, chto i staraya klassicheskaya teoriya (_princip sootvetstviya_) i tol'ko pri perehode k mikroskopicheskim atomnym mehanizmam raznoglasiya mezhdu staroj i novoj teoriyami stanovyatsya sushchestvennymi. Ne vdavayas' v detali, ya hochu udovletvorit' vashe lyubopytstvo i prodemonstrirovat' stroenie atoma s tochki zreniya teorii Bora, a imenno shemu raspolozheniya kvantovyh orbit v atome po Boru (pervyj slajd, pozhalujsta!). Vy vidite (sm. ris. na s. 163), razumeetsya, v sil'no uvelichennom masshtabe, sistemu krugovyh i ellipticheskih orbit. Oni predstavlyayut edinstvenno "razreshennye" usloviyami kvantovaniya Bora tipy dvizhenij dlya elektronov, obrazuyushchih atomnuyu atmosferu. V to vremya kak klassicheskaya mehanika razreshaet elektronu dvigat'sya _na lyubom_ rasstoyanii ot yadra i ne nakladyvaet ogranichenij na ekscentrisitet (t. e. na udlinenie, ili vytyanutost') orbity, razreshennye orbity v teorii Bora obrazuyut diskretnoe mnozhestvo s vpolne opredelennymi harakternymi razmerami. CHisla i latinskie bukvy, stoyashchie u kazhdoj orbity, ukazyvayut nazvanie sootvetstvuyushchej orbity v obshchej klassifikacii. Vy mozhete, naprimer, zametit', chto bol'shie chisla sootvetstvuyut orbitam s bol'shimi diametrami.
Hotya predlozhennaya Borom teoriya stroeniya atoma okazalas' neobychajno plodotvornoj dlya ob®yasneniya razlichnyh svojstv atomov i molekul, osnovnoe ponyatie - diskretnaya kvantovaya orbita - ostavalos' ves'ma neyasnym, i chem glubzhe fiziki pytalis' vniknut' v analiz stol' neobychnogo ogranicheniya klassicheskoj teorii, tem bolee neyasnoj stanovilas' obshchaya kartina. Nakonec, fiziki osoznali, v chem imenno zaklyuchaetsya slabaya storona teorii Bora: vmesto osnovatel'noj _perestrojki_ klassicheskoj mehaniki teoriya Bora prosto nalozhila _ogranicheniya_ na ee rezul'taty, vvedya dopolnitel'nye usloviya, v principe chuzhdye vsej strukture klassicheskoj teorii. Pravil'noe reshenie vsej problemy bylo polucheno lish' trinadcat' let spustya v vide tak nazyvaemoj _volnovoj mehaniki_, izmenivshej samye osnovy klassicheskoj mehaniki v sootvetstvii s novym kvantovym principom. Nesmotrya na to, chto na pervyj vzglyad sistema volnovoj mehaniki mozhet pokazat'sya eshche bolee "sumasshedshej", chem teoriya Bora, eta novaya mikromehanika predstavlyaet soboj odnu iz naibolee posledovatel'nyh i priznannyh chastej sovremennoj teoreticheskoj fiziki. Poskol'ku fundamental'nyj princip novoj mehaniki i, v chastnosti, ponyatiya "neopredelennost'" i "rasplyvanie traektorij" byli rassmotreny mnoj v odnoj iz predydushchih lekcij, ya obrashchayus' teper' k vashej pamyati ili k vashim konspektam i hotel by vernut'sya k probleme stroeniya atoma. Na sheme, kotoruyu vy sejchas uvidite (sleduyushchij slajd, pozhalujsta!) (sm. ris. vnizu), izobrazheno dvizhenie atomnyh elektronov, rassmatrivaemoe s pozicij volnovoj mehaniki, ili s tochki zreniya "rasplyvaniya orbit". Vy vidite zdes' te zhe samye tipy dvizheniya, kotorye v ramkah klassicheskoj teorii byli predstavleny na predydushchem slajde (edinstvennoe razlichie sostoit lish' v tom, chto po chisto tehnicheskim prichinam kazhdyj tip dvizheniya teper' izobrazhen otdel'no), no vmesto chetkih linij, izobrazhayushchih traektorii v teorii Bora, teper' pered nami rasplyvchatye pyatna v polnom soglasii s fundamental'nym _principom neopredelennosti_. Razlichnye sostoyaniya dvizheniya imeyut takie zhe oboznacheniya, kak na predydushchem slajde, i sravnivaya oba slajda, vy zametite, esli slegka napryazhete voobrazhenie, chto rasplyvchatye oblaka na vtorom slajde ochen' tochno peredayut obshchie harakternye osobennosti staryh orbit Bora.
Oba slajda otchetlivo pokazyvayut, chto proishodit s dobrymi staromodnymi traektoriyami klassicheskoj mehaniki, kogda v igru vstupaet kvant, i hotya cheloveku neposvyashchennomu vse eto mozhet pokazat'sya fantasticheskim snom, uchenye, rabotayushchie v mikrokosmose atomov, ne ispytyvayut osobyh trudnostej v vospriyatii takoj kartiny. Zavershiv na etom kratkij obzor vozmozhnyh sostoyanij dvizheniya v elektronnoj atmosfere atoma, my obrashchaemsya teper' k vazhnoj probleme, kasayushchejsya raspredeleniya razlichnyh atomnyh elektronov po razlichnym dopustimym sostoyaniyam dvizheniya. Zdes' my stalkivaemsya s novym principom, sovershenno neznakomym v makroskopicheskom mire. |tot princip vpervye byl sformulirovan moim molodym drugom Vol'fgangom Pauli. On utverzhdaet, chto _v soobshchestve elektronov dannogo atoma nikakie dva elektrona ne obladayut dvizheniem odnogo i togo zhe tipa_. |to ogranichenie ne imelo by osobogo znacheniya, esli by chislo vozmozhnyh dvizhenij bylo beskonechno veliko, kak v klassicheskoj mehanike. No poskol'ku pravila kvantovaniya sushchestvenno umen'shayut chislo "razreshennyh" sostoyanij dvizheniya, princip Pauli igraet ochen' vazhnuyu rol' v atomnom mire: on obespechivaet bolee ili menee ravnomernoe raspredelenie elektronov vokrug atomnogo yadra i meshaet elektronam skaplivat'sya v kakom-to odnom meste. No iz privedennoj vyshe formulirovki novogo principa ne sleduet delat' vyvoda o tom, chto rasplyvchatye kvantovye sostoyaniya dvizheniya, izobrazhennye na vtorom slajde, mogut byt' "zanyaty" tol'ko odnim elektronom. Dejstvitel'no, pomimo dvizheniya po orbite kazhdyj elektron obladaet _spinom_, t.e. vrashchaetsya vokrug sobstvennoj osi, i doktora Pauli otnyud' ne razocharuet, esli dva elektrona okazhutsya na odnoj orbite, esli ih spiny budut napravleny v protivopolozhnye storony. Issledovanie spina elektronov pokazyvaet, chto skorost' vrashcheniya elektronov vokrug sobstvennoj osi vsegda odna i ta zhe i chto napravlenie spina vsegda dolzhno byt' perpendikulyarno ploskosti orbit. |to oznachaet, chto vozmozhny tol'ko dva razlichnyh napravleniya spina, kotorye sootvetstvenno mozhno schitat' proishodyashchimi "po chasovoj strelke" i "protiv chasovoj strelki". Takim obrazom, primenitel'no k kvantovym sostoyaniyam princip Pauli mozhet byt' sformulirovan sleduyushchim obrazom: _v kazhdom kvantovom sostoyanii dvizheniya mogut nahodit'sya ne bolee dvuh elektronov, spiny kotoryh dolzhny byt' napravleny v protivopolozhnye storony_. Prohodya vsyu estestvennuyu posledovatel'nost' elementov k atomam so vse bol'shim i bol'shim chislom elektronov, my obnaruzhim, chto razlichnye kvantovye sostoyaniya dvizheniya postepenno zapolnyayutsya elektronami i diametr atoma monotonno vozrastaet. V etoj svyazi nel'zya ne upomyanut' o tom, chto s tochki zreniya sily svyazi razlichnye kvantovye sostoyaniya atomnyh elektronov mogut byt' ob®edineny v otdel'nye gruppy (ili obolochki) s priblizitel'no ravnoj siloj svyazi. Po mere prodvizheniya vdol' estestvennoj posledovatel'nosti elementov, my vidim, chto odna gruppa zapolnyaetsya za drugoj i v rezul'tate posledovatel'nogo zapolneniya elektronnyh obolochek svojstva atomov periodicheski izmenyayutsya. |to ob®yasnyaet horosho izvestnuyu periodichnost' svojstv elementov, otkrytuyu empiricheski znamenitym russkim himikom Dmitriem Ivanovichem Mendeleevym. Glava 12 Vnutri yadra Sleduyushchaya lekciya, kotoruyu posetil mister Tompkins, byla posvyashchena vnutrennemu stroeniyu yadra kak centra, vokrug kotorogo vrashchayutsya atomnye elektrony. - Ledi i dzhentl'meny, - nachal professor. - Vse bolee uglublyayas' v stroenie materii, my popytaemsya teper' proniknut' nashim myslennym vzorom vnutr' yadra, v zagadochnuyu oblast', zanimayushchuyu lish' odnu tysyachnuyu ot milliardnoj doli obshchego ob®ema atoma. I vse zhe, nesmotrya na stol' neveroyatno malye razmery novoj oblasti nashih isssledovanij, my obnaruzhili v nej samuyu ozhivlennuyu deyatel'nost'. Ved' atomnoe yadro - serdce atoma, i imenno v nem, nesmotrya na sravnitel'no malye razmery, sosredotocheno 99,97% vsej massy atoma. Vstupaya v oblast' atomnogo yadra posle sravnitel'no bedno naselennoj elektronnoj atmosfery atoma, my srazu zhe budem porazheny ee neobychnoj perenaselennost'yu. Esli elektrony atomnoj atmosfery dvizhutsya v srednem na rasstoyaniyah, prevyshayushchih ih sobstvennyj diametr primerno v neskol'ko tysyach raz, to chasticy, zhivushchie vnutri yadra, bukval'no tesnilis' by plechom k plechu, bud' u nih plechi. V etom smysle kartina, kotoraya otkryvaetsya nam vnutri yadra, ochen' napominaet kartinu obyknovennoj zhidkosti s tem lish' razlichiem, chto vnutri yadra my vmesto molekul vstrechaem gorazdo bolee melkie i gorazdo bolee elementarnye chasticy, izvestnye pod nazvaniem _protony_ i _nejtrony_. Umestno zametit', chto, nesmotrya na razlichnye imena, protony i nejtrony mozhno rassmatrivat' prosto kak dva razlichnyh zaryadovyh sostoyaniya odnoj i toj zhe tyazheloj elementarnoj chasticy, izvestnoj pod nazvaniem nuklon. Proton predstavlyaet soboj polozhitel'no zaryazhennyj nuklon, nejtron - elektricheski nejtral'nyj nuklon. Ne isklyuchena vozmozhnost', chto sushchestvuyut takzhe otricatel'no zaryazhennye nuklony, hotya ih poka nikto ne nablyudal. CHto kasaetsya ih geometricheskih razmerov, nuklony ne slishkom otlichayutsya ot elektronov: diametr nuklona sostavlyaet okolo 0,000 000 000 0001 sm. Odnako nuklony gorazdo tyazhelee: na chashkah vesov proton ili nejtron mozhno uravnovesit' 1840 elektronami. Kak ya uzhe govoril, chasticy, obrazuyushchie atomnoe yadro, upakovany ochen' plotno i eto ob®yasnyaetsya dejstviem osobyh _yadernyh sil scepleniya_, analogichnyh silam, dejstvuyushchim mezhdu molekulami v zhidkosti. Tak zhe kak v zhidkosti sily yadernogo scepleniya ne dayut nuklonam polnost'yu otdelit'sya drug ot druga, no ne meshayut otnositel'nym peremeshcheniyam nuklonov. Takim obrazom, yadernaya materiya v kakoj-to stepeni obladaet tekuchest'yu i, ne buduchi vozmushchaema vneshnimi silami, prinimaet formu sfericheskoj kapli, kak obychnaya kaplya zhidkosti. Na sheme, kotoruyu ya vam sejchas pokazhu, uslovno izobrazheny razlichnye tipy atomnyh yader, obrazovannyh iz protonov i nejtronov. Prostejshee yadro vodoroda sostoit vsego lish' iz odnogo protona, v to vremya kak samoe slozhnoe yadro urana sostoit iz 92 protonov i 142 nejtronov. Razumeetsya, razglyadyvaya eti kartinki, ne sleduet upuskat' iz vidu, chto pered vami lish' ves'ma uslovnye izobrazheniya real'nyh yader, poskol'ku v silu fundamental'nogo principa neopredelennosti kvantovoj teorii polozhenie kazhdogo nuklona v dejstvitel'nosti "razmazano" po vsemu ob®emu yadra. Kak ya uzhe upominal, chasticy, obrazuyushchie atomnoe yadro, uderzhivayutsya vmeste moshchnymi silami scepleniya, no pomimo etih sil prityazheniya sushchestvuyut takzhe sily drugogo roda, dejstvuyushchie v protivopolozhnom napravlenii. Dejstvitel'no, protony, na dolyu kotoryh prihoditsya primerno polovina nuklonnogo naseleniya, nesut polozhitel'nyj zaryad. Sledovatel'no, mezhdu nimi dejstvuyut sily ottalkivaniya - tak nazyvaemye kulonovskie sily. Dlya legkih yader, elektricheskij zaryad kotoryh sravnitel'no mal, eto kulonovskoe ottalkivanie ne imeet osobogo znacheniya, no v bolee tyazhelyh yadrah s b_o_l'shim elektricheskim zaryadom kulonovskie sily nachinayut sostavlyat' ser'eznuyu konkurenciyu silam yadernogo scepleniya. Kak tol'ko eto proizojdet, yadro utrachivaet stabil'nost' i mozhet ispustit' kakie-nibud' iz sostavlyayushchih ego chastic. Imenno tak vedut sebya nekotorye elementy, raspolozhennye v samom konce Periodicheskoj sistemy i izvestnye pod nazvaniem _radioaktivnye elementy_.
Iz privedennyh vyshe obshchih soobrazhenij vy mozhete zaklyuchit', chto takie tyazhelye nestabil'nye yadra dolzhny ispuskat' protony, tak kak nejtrony ne nesut nikakogo elektricheskogo zaryada, i poetomu na nih ne dejstvuyut sily kulonovskogo ottalkivaniya. Odnako, kak pokazyvayut eksperimenty, nekotorye radioaktivnye yadra ispuskayut tak nazyvaemye _al'fa-chasticy_ (yadra geliya), t. e. slozhnye obrazovaniya, kazhdoe iz kotoryh sostoit iz dvuh protonov i dvuh nejtronov. Ob®yasnyaetsya eto osoboj gruppirovkoj chastic, obrazuyushchih atomnoe yadro. Delo v tom, chto kombinaciya dvuh protonov i dvuh nejtronov, obrazuyushchaya al'fu-chasticu, otlichaetsya povyshennoj stabil'nost'yu, i poetomu legche otorvat' takuyu gruppu celikom, chem razdelit' ee na otdel'nye protony i nejtrony. Kak vy, veroyatno, znaete, yavlenie radioaktivnogo raspada bylo vpervye otkryto francuzskim fizikom Anri Bekkerelem, a znamenityj britanskij fizik lord Rezerford, ch'e imya ya uzhe upominal v drugoj svyazi, kotoromu nauka stol' mnogim obyazana za ego vazhnye otkrytiya v fizike atomnogo yadra, predlozhil ob®yasnenie radioaktivnogo raspada kak spontannogo, t. e. samoproizvol'nogo, raspada atomnogo yadra na chasti. Odna iz naibolee zamechatel'nyh osobennostej al'fa-raspada sostoit v inogda neobychajno dolgih periodah vremeni, neobhodimyh al'fa-chasticam, chtoby "vybrat'sya" iz atomnogo yadra na svobodu. Dlya _urana_ i _toriya_ etot period sostavlyaet, po ocenkam, milliardy let, dlya radiya - okolo shestnadcati stoletij, i hotya sushchestvuyut elementy, dlya kotoryh al'fa-raspad proishodit v doli sekundy, prodolzhitel'nost' ih zhizni mozhno takzhe schitat' ochen' dolgoj po sravneniyu s bystrotoj ih vnutriyadernogo dvizheniya. CHto zhe zastavlyaet al'fa-chasticu ostavat'sya vnutri yadra na protyazhenii inogda mnogih milliardov let? I esli al'fa-chastica tak dolgo nahoditsya vnutri yadra, to chto zastavlyaet ee vse zhe pokinut' ego? Dlya otveta na eti voprosy nam neobhodimo predvaritel'no uznat' nemnogo bol'she o sravnitel'noj intensivnosti sil vnutriyadernogo scepleniya i elektrostaticheskih sil ottalkivaniya, dejstvuyushchih na chasticu, kotoraya pokidaet atomnoe yadro. Tshchatel'noe eksperimental'noe izuchenie etih sil bylo provedeno Rezerfordom, kotoryj vospol'zovalsya metodom tak nazyvaemoj _atomnoj bombardirovki_. V svoih znamenityh eksperimentah, vypolnennyh v Kavendishskoj laboratorii, Rezerford napravlyal puchok bystro dvizhushchihsya al'fa-chastic, ispuskaemyh kakim-nibud' radioaktivnym veshchestvom, na mishen' i nablyudal otkloneniya (rasseyanie) etih atomnyh snaryadov pri stolknovenii ih s yadrami bombardiruemogo veshchestva. |ksperimenty Rezerforda ubeditel'no pokazali, chto na bol'shih rasstoyaniyah ot atomnogo yadra al'fa-chasticy ispytyvali sil'noe ottalkivanie elektricheskimi silami zaryada yadra, no ottalkivanie smenyalos' sil'nym prityazheniem v teh sluchayah, kogda al'fa-chasticy proletali vplotnuyu ot vneshnih granic yadernoj oblasti. Vy mozhete skazat', chto atomnoe yadro v kakoj-to mere analogichno kreposti, okruzhennoj so vseh storon vysokimi krutymi stenami, ne pozvolyayushchimi chasticam ni popast' vnutr', ni bezhat' naruzhu. No samyj porazitel'nyj rezul'tat eksperimentov Rezerforda sostoyal v ustanovlenii sleduyushchego fakta: _al'fa-chasticy, vyletayushchie iz yadra pri radioaktivnom raspade ili pronikayushchie vnutr' yadra pri bombardirovke izvne, obladayut men'shej energiej, chem trebovalos' by dlya preodoleniya vysoty sten kreposti, ili potencial'nogo bar'era_, kak my obychno govorim. |to otkrytie Rezerforda polnost'yu protivorechilo vsem fundamental'nym predstavleniyam klassicheskoj mehaniki. V samom dele, kak mozhno ozhidat', chto myach perekatitsya cherez vershinu holma, esli vy brosili ego s energiej, nedostatochnoj dlya pod®ema na vershinu holma? Klassicheskaya fizika mogla lish' shiroko raskryt' glaza ot udivleniya i vyskazat' predpolozhenie o tom, chto v eksperimenty Rezerforda gde-to vkralas' kakaya-to oshibka. No v dejstvitel'nosti nikakoj oshibki ne bylo, i esli kto-nibud' i oshibalsya, to ne lord Rezerford, a... klassicheskaya mehanika! Situaciyu proyasnili odnovremenno moj dobryj drug doktor Gamov i doktora Ronal'd Gernej i |. U. London. Oni obratili vnimanie na to, chto nikakih trudnostej ne voznikaet, esli podojti k probleme s tochki zreniya sovremennoj kvantovoj teorii. Dejstvitel'no, kak my znaem, sovremennaya kvantovaya fizika otvergaet chetko opredelennye traektorii-linii klassicheskoj teorii i zamenyaet ih rasplyvchatymi prizrachnymi sledami. Podobno tomu, kak dobroe staromodnoe prividenie moglo bez truda prohodit' skvoz' tolstye kamennye steny starinnogo zamka, tak prizrachnye traektorii mogut pronikat' skvoz' potencial'nye bar'ery, kotorye s klassicheskoj tochki zreniya kazalis' sovershenno nepronicaemymi. Ne dumajte, pozhalujsta, budto ya shuchu: pronicaemost' potencial'nyh bar'erov dlya chastic s nedostatochnoj energiej yavlyaetsya pryamym matematicheskim sledstviem iz fundamental'nyh uravnenij novoj kvantovoj mehaniki i sluzhit ves'ma ubeditel'noj illyustraciej odnogo iz naibolee sushchestvennyh razlichij mezhdu starymi i novymi predstavleniyami o dvizhenii. No hotya novaya mehanika dopuskaet stol' neobychnye effekty, ona delaet eto tol'ko pri ves'ma sil'nyh ogranicheniyah: v bol'shinstve sluchaev veroyatnost' peresecheniya bar'era chrezvychajno mala, i popavshej v temnicu yadra chastice pridetsya neveroyatno bol'shoe chislo raz brosat'sya na steny, prezhde chem ee popytki vybrat'sya na svobodu uvenchayutsya uspehom. Kvantovaya teoriya daet nam tochnye pravila dlya vychisleniya veroyatnosti takogo pobega. Bylo pokazano, chto nablyudaemye periody al'fa-raspada nahodyatsya v polnom sootvetstvii s predskazaniyami teorii. V sluchae al'fa-chastic, bombardiruyushchih atomnoe yadro izvne, rezul'taty kvantovo-mehanicheskih raschetov nahodyatsya v velikolepnom sootvetstvii s eksperimentom. Prezhde chem ya prodolzhu svoyu lekciyu, mne hotelos' by pokazat' vam nekotorye fotografii processov raspada razlichnyh yader, bombardiruemyh atomnymi snaryadami vysokoj energii (pervyj slajd, pozhalujsta!). Na etom slajde (sm. ris. na s. 174) vy vidite dva razlichnyh raspada, sfotografirovannyh v puzyr'kovoj kamere, o kotoroj ya govoril v svoej predydushchej lekcii. Na snimke (A) vy vidite stolknovenie yadra azota s bystroj al'fa-chasticej. |to pervyj iz kogda-libo sdelannyh snimkov iskusstvennoj transmutacii (prevrashcheniya) elementov. |tim snimkom my obyazany ucheniku lorda Rezerforda Patriku Blekketu. Otchetlivo vidno bol'shoe chislo trekov al'fa-chastic, ispuskaemyh moshchnym istochnikom al'fa-chastic. Bol'shinstvo al'fa-chastic proletayut vse pole zreniya, ne preterpevaya ni odnogo ser'eznogo stolknoveniya. Trek al'fa-chastic ostanavlivaetsya vot zdes', i vy vidite, kak iz tochki stolknoveniya vyhodyat dva drugih treka. Dlinnyj tonkij trek prinadlezhit protonu, vybitomu iz yadra azota, v to vremya kak korotkij tolstyj trek sootvetstvuet otdache samogo yadra. No eto bolee uzhe ne yadro azota, poskol'ku, poteryav proton i poglotiv naletevshuyu al'fa-chasticu, yadro azota prevratilos' v yadro kisloroda. Takim obrazom, my stanovimsya svidetelyami alhimicheskogo prevrashcheniya azota v kislorod s vodorodom v kachestve pobochnogo produkta. Na snimkah (B), (V) vy vidite raspad yadra pri stolknovenii s iskusstvenno uskorennym protonom. Puchok bystryh protonov sozdaetsya special'noj mashinoj, rabotayushchej pod vysokim napryazheniem i izvestnoj publike pod nazvaniem "atomnaya drobilka", i postupaet v kameru cherez dlinnuyu trubku, konec kotoroj viden na snimkah. Mishen', v dannom sluchae tonkij sloj bora, pomeshchaetsya u otkrytogo konca trubki s takim raschetom, chtoby oskolki yadra, voznikshie pri stolknovenii, dolzhny byli proletat' skvoz' vozduh v kamere, obrazuya tumannye treki. Kak vy vidite na snimke (V), yadro bora pri stolknovenii s protonom, raspadaetsya na tri chasti, i, s uchetom sohraneniya elektricheskogo zaryada, my prihodim k zaklyucheniyu, chto kazhdyj iz oskolkov deleniya predstavlyaet soboj al'fa-chasticu, t. e. yadro geliya. |ti dva yadernyh prevrashcheniya predstavlyayut ves'ma tipichnye primery neskol'kih soten drugih yadernyh prevrashchenij, issledovannyh sovremennoj eksperimental'noj fizikoj. Vo vseh prevrashcheniyah takogo roda, izvestnyh pod n