Предчувствия и свершения. Книга 3. Единство - Ирина Львовна Радунская

подтверждал свое мнение, получив такое же конусообразное свечение чистых жидкостей под действием не гамма —, а бета-лучей, то есть быстрых электронов, выделяющихся непосредственно при радиоактивном распаде.

Целым каскадом экспериментов Черенков продолжал доказывать, что открытое им свечение не люминесценция.

Его поддержал Вавилов. Сергей Иванович высказал предположение, что свечение вызвано резким торможением электронов в жидкости, явлением, уже известным физикам. Но дальнейшие наблюдения опровергли эту догадку.

— Иногда факт отказывается подтвердить теоретическое истолкование, которое ему хотели дать, — сказал как-то по другому случаю французский ученый Луи де Бройль.

Весь небольшой коллектив лаборатории размышлял над загадкой. Но эксперименты по-прежнему вел один Черенков.

Почти три года ушло на проведение тщательных исследований. Увеличив источник гамма-лучей до 794 миллиграммов радия, Черенков добился столь большого повышения яркости таинственного излучения, что ему удалось зафиксировать его на фотографии. Но никакие опыты по-прежнему не могли непосредственно выявить природу свечения, установить его происхождение, объяснить механизм возникновения. Было совершенно надежно доказано то, что свечение вызывается электронами, летящими внутри чистой, неспособной к люминесценции жидкости.

Учитель и ученик были убеждены в том, что свечение имеет своеобразную, пока неизвестную природу и его источником являются быстрые электроны.

Это был один из тех случаев, когда следующий шаг должна была сделать теория.

Тут Черенкову посчастливилось. Его опыты привлекли внимание двух физиков, которым суждено было стати выдающимися учеными нашего времени. Одним из них был Илья Михайлович Франк, ставший позже академиком. Он в одинаковой степени тяготел и к эксперименту и к теории. Он как бы сцементировал всю тройку. Стал связующим звеном между двумя «полюсами» — «чистым» экспериментатором Черенковым и «чистым» теоретиком Таммом. Уже тогда Игорь Евгеньевич обещал сделаться тем, кем стал для современной физики академик Тамм, — идущим впереди. Игорь Евгеньевич стал во главе тройки! Но это произошло позже. До этого Франку приходилось участвовать во многих обсуждениях совместно с Вавиловым и Черенковым. Эти обсуждения зачастую происходили в полной темноте. Вавилов, экономя время, требовавшееся для подготовки глаз к сложному эксперименту, приходил в лабораторию, чтобы обсудить полученные результаты и программу предстоящих опытов. Франк находился там в качестве добровольного помощника, если Черенков просил его о содействии. В ФИАНе (Физическом институте АН СССР) уже в те годы был силен дух научной взаимопомощи.

Деловое общение, непосредственное участие в экспериментах, воодушевляющие беседы сыграли благотворную роль в дальнейшей теоретической работе Франка. Он чувствовал, как из почти незаметного свечения возникали загадки, наблюдал за попытками опытного физика отделить главное от второстепенного. Обсуждал свои сомнения с Таммом.

Тамм заинтересовался этим не сразу. У него были свои проблемы, а в опытах Черепкова сущность могла быть скрыта видимостью, возникавшей случайно. Но когда и на случайность, на загрязнения и примеси были отвергнуты одна за другой, Тамм увлекся. Началась совместная работа.

Три молодых исследователя еще не знали, что дружба их закрепится на много лет. Что за ее плечами будет много покоренных вершин и в науке, и в альпинизме. Они не подозревали, что вместе взойдут на пик Тамма — так окрестили впоследствии ученики Игоря Евгеньевича одну из безымянных вершин Алтая. Если бы наши герои знали, что в день 60-летия друзья преподнесут Тамму альпинистскую палатку с надписью:

«Идет к вершинам Игорь Тамм,

а мы за Таммом по пятам»,

они, возможно, сделали бы эти слова своим девизом.

Объектом первого совместного восхождения знаменитое ныне трио выбрало черенковское свечение.

Что же увидели ученые с вершины?

Катер разрезает гладкую поверхность воды, и по обе стороны от него, подобно журавлиному клину, разбегаются две волны. Если бы недалеко один от другого с одинаковыми скоростями шли два катера, можно было бы заметить, что они образуют одинаковые волны. Если же один из катеров идет быстрее другого, то образуемые им волны разбегаются под более острым углом.

Если скорость катера уменьшается, то угол, под которым разбегаются носовые волны, увеличивается. Когда же его скорость становится меньше, чем скорость движения волн на поверхности воды, носовые волны исчезают совсем.

Понять механизм образования носовой волны нетрудно. Бросим в воду камень. От места его падения во все стороны побегут круги. Сколько раз ни кидать камни в одно и то же место, ничего похожего на носовую волну не получится. Лишь круглые кольца волн будут одно за другим разбегаться от места падения камней. Но если кидать камни с грузовика, едущего по берегу быстрее, чем бегут волны по поверхности воды, картина изменится. Круги, возникающие от падения отдельных камней, будут накладываться один на другой и образуют полное подобие носовой волны. Отдельные круговые волны складываются воедино, образуя две больших волны, разбегающиеся под углом, который зависит от скорости движения грузовика. В остальных направлениях отдельные круги гасят друг друга.

Попросим, чтобы шофер вел грузовик по берегу очень медленно, и повторим опыт. Теперь отдельные круги не смогут пересечься. Ведь все волны бегут с одинаковыми скоростями, а значит, круги не могут догнать друг друга и наложиться один на другой. Они разбегаются таким образом, что круги, образовавшиеся от падения первых камней, всегда остаются снаружи остальных.

Совершенно так же обстоит дело при движении катера. Разрезая форштевнем воду, катер образует волны. Если катер идет со скоростью большей, чем скорость волн, то в результате их сложения образуются носовые волны.

Носовые волны образуются не только на поверхности воды, но и во всяком другом случае, когда источник перемещается быстрее, чем бегут образуемые им волны. Пули и снаряды, скорость которых больше скорости звука в воздухе, образуют волну, тянущуюся за ними в виде узкого конуса. Такие же волны образуются за самолетом, летящим со сверхзвуковой скоростью.

Сильная сжимаемость воздуха, сопровождающаяся его нагреванием при сжатии, придает воздушной носовой волне особые свойства. По мере возникновения такой волны ее фронт становится все более крутым, скачок давления на ее фронте все более увеличивается. Вследствие этого новая волна в воздухе приобретает особенности ударной волны, образуемой при взрыве.

На заре сверхзвуковой авиации многие удивлялись взрывам, раздававшимся особенно часто при ясной погоде. Передавали друг другу различные варианты происхождения этих таинственных взрывов. Упоминались и аварии самолетов, и взрывы светильного газа, и многое другое.

Теперь все знают, что эти мощные удары вызываются не взрывом, а ударной волной — носовой волной, тянущейся за сверхзвуковым самолетом. Мощность этих волн так велика, что во избежание несчастных случаев сверхзвуковые самолеты не сближаются с обычными самолетами и не летают на малых высотах над населенными пунктами.

Опыт показал, что, летя на бреющем полете, сверхзвуковой самолет буквально звуком вышибает окна и двери в домах, разрушает легкие постройки и опрокидывает