PUT' V NAUKU I DALEE
V.S. Murzin Soderzhanie.Put' v nauku i dalee
I. Moi uchitel' S.N. Vernov
V vestibyule dvuhetazhnogo zdaniya byuro propuskov LIPANa carili polumrak i tishina. My, neskol'ko chelovek iz NIFI-2, dozhidalis', kogda budut gotovy propuska na seminar, kotorogo ya zhdal s bol'shim neterpeniem. Predstoyalo uslyshat' diskussiyu o varitronah mezhdu avtorami otkrytiya A.I. Alihanovym i A.I. Alihanyanom i ih opponentami D.V. Skobel'cynym i S.N. Vernovym. Ya byl nachinayushim aspirantom, i eti imena kazalis' mne prinadlezhashimi k nedostupnomu dlya menya miru. Znakom ya byl lish' s Sergeem Nikolaevichem Vernovym, kotoryi lyubezno predlozhil mne byt' ego aspirantom. Medlenno i tomitel'no tyanulis' minuty ozhidaniya. I vdrug v zale proizoshlo chto-to, vozniklo kakoe-to dvizhenie, to li veterok pronessya, ya ne uspel dazhe ponyat' v sleduyushii moment otkrylas' vhodnaya dver', i v vestibyule voznik Sergei Nikolaevich. S teh por, veroyatno, imya Vernova associirovalos' u menya s dvizheniem. Ya poznakomilsya s Sergeem Nikolaevichem v 1949 g., hotya na ego lekciyah po fizike kosmicheskih luchei mne uzhe prihodilos' byvat'. A bolee blizkoe znakomstvo sostoyalos' tak. Nash prepodavatel' po yadernoi elektronike Aleksei Aleksandrovich Sanin neozhidanno predlozhil mne uchastvovat' v ekspedicii na ekvator. Neuzheli ya mog otkazat'sya? Proizoshlo eto v samyh poslednih chislah dekabrya 1948 g. Srazu posle zimnih kanikul ya nachal rabotat' v laboratorii kosmicheskih luchei. Konechno, ya ves'ma smutno predstavlyal sebe, chem ya dolzhen zanimat'sya. Znal tol'ko, chto dolzhen postroit' kakoi-to elektronnyi pribor dlya izmerenii chego-to gde-to tam vysoko na granice atmosfery. I ya s entuziazmom vzyalsya za rabotu. Na pervyh porah moim uchitelem byla Irina Mihailovna Evreinova, starshii laborant, master na vse ruki, chelovek udivitel'noi dobroty i blagoraspolozheniya...
Gde-to v nachale fevralya v zdanii NIFI-2 ya spuskalsya s chetvertogo etazha, gde nahodilas' laboratoriya, Navstrechu mne stremitel'no podnimalsya chelovek i, chut' ne stolknuvshis' s nim, ya vdrug ponyal, chto eto Sergei Nikolaevich.
"A pochemu vy ne byli na seminare? obratilsya on ko mne. Vy dolzhny hodit' na vse seminary, eto po pyatnicam. V Dolgoprudnom. Zapasites' buterbrodami." Zachem na seminare buterbrody? podumal ya. Lish' pozdnee mne stalo ponyatnym znachenie etogo preduprezhdeniya.
... Malen'kii avtobus otpravlyalsya ot starogo zdaniya FIAN na Miusskoi v 9 utra. Kogda ya prishel, v avtobuse uzhe bylo neskol'ko chelovek, v tom chisle, krome Sergeya Nikolaevicha, moi neposredstvennyi rukovoditel' N.L. Grigorov, A.D. Solov'ev i drugie, neznakomye mne lyudi. Sergei Nikolaevich chto-to ozhivlenno obsuzhdal i, uvidev menya, skazal: "Aga, nu chto zh, poehali" i avtobus tronulsya. Ya po skromnosti priyutilsya v samom konce salona, i do menya skvoz' shum dvigatelya proryvalis' lish' otdel'nye obryvki fraz: "...vysotnyi hod..., tolshina poglotitelya ..., prischet ..." donosilsya gromkii golos Sergeya Nikolaevicha. Okazyvaetsya, seminar uzhe nachalsya.
...V Dolgoprudnom nahodilas' stanciya po izucheniyu kosmicheskih luchei FIAN i ottuda s bol'shoi ogorozhennoi ploshadki proizvodilis' zapuski ustanovok, podveshennyh na dlinnyh girlyandah vozdushnyh sharov, primenyavshihsya dlya pod'ema v atmosferu meteozondov. V Dolgoprudnom zhili i rabotali mnogie sotrudniki: A.N. i T.N. Charahch'yan, A.M. Kulikov, Yu.A. Smorodin, L.T. Baradzei i dr.
Sergei Nikolaevich otkryl seminar. Obsuzhdalis' rezul'taty odnogo iz poslednih poletov. Dokladyval Agasi Nazaretovich Charahch'yan. Na etih pervyh seminarah ya ponimal daleko ne vse, no stesnyalsya zadavat' "glupye" voprosy, boyas' prervat' hod obsuzhdenii.
Nuzhno otmetit', chto na seminarah prisutstvovalo ochen' nebol'shoe chislo fizikov, neposredstvenno zanyatyh v issledovaniyah s pomosh'yu sharov-zondov. Ya byl ne edinstvennym studentom na etih seminarah, no samym "zelenym". Veroyatno, neponimanie nekotoryh veshei risovalos' na moem lice. K svoemu udivleniyu ya vskore zametil, chto Sergei Nikolaevich inogda preryval dokladchika i daval poyasneniya kak by special'no dlya menya. Voobshe atmosfera na seminare byla samaya neprinuzhdennaya. Dokladchika preryvali vse, i vskore uzhe neponyatno bylo kto dokladchik, a kto slushatel' monologi slushatelei inogda zatyagivalis' nadolgo. Vnachale byla kakaya-to fizika, no vskore vse utonulo v metodicheskih voprosah. To i delo slyshalos' "a telesnyi ugol mal?" "a prischet kak uchityvali?", "no byl zhe i uschet" eto uzhe vyrazhenie Agasi Nazaretovicha. Ya poglyadyval na chasy vremya priblizhalos' k chasu dnya, pora i zakruglyat'sya obsuzhdenie dlilos' tri chasa. I deistvitel'no, Sergei Nikolaevich nakonec skazal dumal, on ob'yavit konec seminara: "Prodolzhim cherez polchasa, pora podkrepit'sya". Vot zdes'-to ya i ponyal preduprezhdenie Sergeya Nikolaevicha o buterbrodah.
Vskore seminar vozobnovilsya, no po-moemu vse uzhe zabyli, kto byl dokladchikom i vystupavshie, kak mne kazalos', govorili o chem-to svoem, ob izmereniyah elektronno-fotonnoi komponenty, ob ionizacii, porogah registracii "tolchkov" i tak dalee. Na samom dele vse eto otnosilos' k edinomu kompleksu voprosov kakova priroda pervichnogo kosmicheskogo izlucheniya i ego povedenie v atmosfere. Seichas trudno sebe predstavit', chto v 1949 godu nauka dostoverno ne znala znaka zaryada pervichnyh chastic, mehanizmov peredachi energii kosmicheskimi luchami vtorichnym komponentam i mnogogo drugogo, chto seichas kazhetsya samo soboi razumeyushimsya.
...Posle seminara, kotoryi zakonchilsya okolo 5 vechera, Sergei Nikolaevich sprosil menya, kakovy moi vpechatleniya i ya posetoval, chto pochemu-to obsuzhdalis', v osnovnom, "prischety" i "uschety". I tut on dal mne pervoe ukazanie. "Zapomnite, skazal Sergei Nikolaevich, eksperiment eto na 90% metodika".
Postepenno, ot seminara k seminaru, mne vse yasnee stanovilas' programma issledovanii. Sergei Nikolaevich ochen' shiroko i chetko postavil zadachu: opredelit' prirodu pervichnyh kosmicheskih chastic. Dlya resheniya voprosa byl ispol'zovan metod, primenyavshiisya v eksperimentah S.N. Vernova eshe v dovoennye gody pod'em nauchnoi apparatury na vozdushnyh sharah-zondah s peredachei vsei informacii po radio. V dal'neishem apparatura, podnimaemaya na vozdushnyh sharah uslozhnyalas' i tyazhelela. Prihodilos' ispol'zovat' celye svyazki sostoyashie iz neskol'kih desyatkov sharov, apparatura vklyuchala raznoobraznye detektory i sredstva ih obrabotki: a takzhe avtomatiku upravlyavshuyu programmoi izmerenii. Sozdavalis' celye letayushie laboratorii, yavivshiesya proobrazom teh avtonomnyh sistem, kotorye seichas shiroko ispol'zuyutsya na sputnikah i mezhplanetnyh stanciyah.
Programma vklyuchala dva etapa. Vo-pervyh nuzhno bylo ocenit' prirodu pervichnyh kosmicheskih chastic: legkie ili tyazhelye, elektrony ili protony? Vo vtoryh, kakov znak zaryada pervichnyh kosmicheskih chastic? Itak, chto zhe nam shlet Kosmos? Protony? Elektrony? Pozitrony? A vdrug i antiprotony (v to vremya oni eshe ne byli otkryty)?
Po iniciative S.N. Vernova v laboratorii kosmicheskih luchei NIFI-2 byli sozdany ustanovki dlya izmereniya kaskadov, sozdavaemyh kosmicheskimi chasticami. Esli pervichnoe izluchenie sostoit iz elektronov ili pozitronov, to popadaya na sloi tyazhelogo veshestva (naprimer, svinca) ono vyzovet poyavlenie elektronno-fotonnogo kaskada. Izmeryaya zavisimost' chisla chastic ot tolshiny sloya svinca, mozhno ocenit' energiyu chastic, sozdayushih kaskad. Takie eksperimenty byli vypolneny vskore posle voiny s pomosh'yu ustanovok, vklyuchayushih sfericheskie ionizacionnye kamery dlya izmereniya ionizacionnogo effekta, okruzhennye sloyami svinca razlichnoi tolshiny. Vo vremya poleta svincovye poglotiteli izgotovlennye iz polusfer raskryvalis' i kamera izmeryala potok v svobodnom prostranstve. Tolshina svinca var'irovalas' ot poleta k poletu, a izmereniya v otkrytom prostranstve sluzhili dlya normirovki rezul'tatov. Izmereniya obnaruzhili sushestvovanie kaskadnogo razmnozheniya chastic, no ... ih energiya okazalas' slishkom maloi, mnogo men'she toi, kakuyu dolzhny imet' pervichnye chasticy na dannoi geomagnitnoi shirote. Itak, pervichnye kosmicheskie chasticy imeyut bol'shuyu massu. Ostavalos' opredelit' znak ih zaryada.
Kak izvestno, magnitnoe pole Zemli dostatochno sil'no. Ono otklonyaet dazhe tyazheluyu magnitnuyu strelku kompasa. Chto zhe govorit' ob "elementarnyh" chasticah? Oni prosto royami zavivayutsya vokrug silovyh linii magnitnogo polya Zemli. Osobenno sil'no vliyaet na zaryazhennye chasticy magnitnoe pole na ekvatore. Vertikal'no padayushie odnozaryadnye chasticy ne mogut dostich' granicy zemnoi atmosfery, esli ih energiya men'she 15 GeV. Vse takie chasticy polnost'yu otrazhayutsya obratno v kosmos nezavisimo ot togo, polozhitel'nyi ili otricatel'nyi zaryad oni nesut. Inache obstoit delo dlya chastic, dvizhushihsya po napravleniyam blizkim k gorizontali. Chastica s polozhitel'nym zaryadom mozhet priblizit'sya k Zemle s Zapada, dvigayas' po spiral'noi traektorii so sravnitel'no malym radiusom krivizny, t.e. s nebol'shim impul'som. Raschety pokazyvayut, chto chastice dostatochno imet' impul's okolo 10 GeV/s i ona smozhet dostich' granicy atmosfery. Eta energiya sootvetstvuet energii uskoritelya v Dubne. Inaya kartina dlya chastic s Vostoka. Malyi radius krivizny nevozmozhen, tak kak traektoriya v etom sluchae budet prohodit' cherez telo Zemli i chastica poglotitsya. Poetomu dlya nee edinstvennyi sposob dostignut' nashego pribora s Vostoka eto strogo sledovat' vdol' poverhnosti zemnogo shara. Takim obrazom, radius krivizny dolzhen byt' bol'she radiusa Zemli. A eto trebuet energii bolee 60 GeV, t.e. energii uskoritelya v Protvino, postroennogo lish' v 1967 godu. V 1949 g., estestvenno, ne bylo uskoritelei ni v Dubne ni v Serpuhove.
Esli pervichnye chasticy zaryazheny polozhitel'no, to intensivnost' s zapadnogo napravleniya dolzhna byt' mnogo bol'she, chem s vostochnogo, tak kak chastic nizkih energii v kosmicheskom izluchenii znachitel'no bol'she, chem vysokoenergichnyh (intensivnost' padaet, kak E-1,5). V glubine atmosfery effekt nevelik: pervichnye chasticy do urovnya morya prakticheski ne dohodyat. Na etom i byla osnovana ideya opyta sravnit' intensivnost' kosmicheskogo izlucheniya prihodyashego s Zapada i Vostoka na ekvatore i vyyasnit' zaryadovyi sostav pervichnogo kosmicheskogo izlucheniya.
Po iniciative Sergeya Nikolaevicha i byla snaryazhena 2-aya sovetskaya ekvatorial'naya ekspediciya 1949 goda (pervaya byla organizovana v 1937 godu na tankere "Sergo Ordzhonikidze" dlya sistematicheskogo issledovaniya shirotnogo effekta pervichnyh kosmicheskih chastic). Sleduet vspomnit', chto amerikanskii uchenyi Dzhons uzhe pytalsya vypolnit' izmereniya intensivnosti s Zapada i Vostoka, no ne obnaruzhil raznicy. Odnako ego metodika byla nesovershennoi. Ustanovka v polete vrashalas' neregulyarno i napravleniya putalis'. V nashem institute pod rukovodstvom Sergeya Nikolaevicha byla sozdana nadezhnaya apparatura, strogo fiksirovavshaya orientaciyu pribora v polete.
Dlya uchastiya v etoi ekspedicii i priglasil menya A.A. Sanin. Ya dolzhen byl postroit' ustanovku dlya registracii sil'no ioniziruyushih chastic s pomosh'yu ionizacionnoi kamery, tak nazyvaemyh "tolchkov" vspleskov ionizacii, voznikayushih v rezul'tate rasshepleniya yader v stenkah ionizacionnoi kamery, ili prohozhdeniya cherez kameru chastic s povyshennoi ionizaciei (medlennyh protonov ili yader). Trudnost' byla v tom, chto neobhodimo bylo peredavat' po radio amplitudu signala. Zadacha reshalas', kak i teper', putem transformacii amplitudy v dlitel'nost' signala. Kto-to mne skazal: chto metod byl predlozhen A.E. Chudakovym. Moi neposredstvennyi nauchnyi rukovoditel' predlozhil mne elektronnuyu shemu. Ya dolzhen byl smontirovat' i naladit' neskol'ko takih priborov, a takzhe sdelat' sfericheskie ionizacionnye kamery i zastavit' ih ustoichivo rabotat' v impul'snom rezhime.
Pered odnim iz seminarov ya uvidel v koridore Dolgoprudnenskoi stancii sidyashego na okne molodogo cheloveka, postarshe menya, no vse zhe molodogo. Ya podoshel k nemu, dogadyvayas', chto on tozhe priehal na seminar. I deistvitel'no my bystro nashli obshii yazyk. V hode razgovora on sprosil menya, chem ya zanimayus', i ya skazal emu, chto delayu elektroniku dlya izmereniya ionizacionnyh effektov v stratosfere. "Po metodu Chudakova", dobavil ya i vdrug uvidel, chto lico sidyashego peredo mnoi cheloveka zalivaetsya kraskoi. Ya dogadalsya, chto eto i est' Chudakov...
No glavnoi zadachei ekspedicii bylo, bezuslovno, opredelenie znaka zaryada pervichnogo kosmicheskogo izlucheniya. Etot krupnyi eksperiment sygral vazhnuyu rol' ne tol'ko v razvitii nauki v NIIYaF MGU, no, bez vsyakogo preuvelicheniya, vo vsem mire.
- Vse, dostatochno. Pishite.
Ya nachal pisat' rabotu, no, kak okazalos', ya byl ne v sostoyanii ostanovit'sya, My regulyarno vstrechalis' s Sergeem Nikolaevichem (proishodilo eto bol'shei chast'yu u nego doma v kvartire, pereoborudovannoi, kak mne kazalos', iz cherdachnogo pomesheniya pod kryshei starogo doma na ulice Gor'kogo) i on vnimatel'no prochityval moyu pisaninu, obrushivaya na menya celyi kaskad idei i zamechanii, v to zhe vremya trebuya, chtoby ya zakruglyalsya. A ya, uvlechennyi ego predlozheniyami, tak i etak obrabatyval rezul'taty, stroil tysyachi raznyh grafikov i kazhdyi shag vyzyval poyavlenie vse novyh voprosov. Ne mog ya ostanovit'sya i vse tut. Nakonec, terpenie Sergeya Nikolaevicha lopnulo i on skazal mne:
- "Vladimir Sergeevich, (kstati, on pochemu-to nazyval menya po imeni-otchestvu nesmotrya na moi yunyi vozrast) dayu vam eshe dvoe sutok. Poslezavtra v 9 vechera vy stavite tochku, dazhe esli eto sluchitsya posredi slova. Konchaite!"
Temnym zimnim vecherom na "cherdake" bylo svezho. My sideli, nakinuv na plechi pal'to.
Posle zashity dissertacii Sergei Nikolaevich pozval menya i sprashivaet: "Kakie u vas plany?" I ne dozhidayas' moego otveta: "A ne hotite li poiskat' neitral'nyi mezon?" Rech' shla o neitral'nom