Жизнь и идеи Бруно Понтекорво - Михаил Сапожников

Но в этот раз я был готов к вопросу и с радостью рассказал, что есть замечательная идея про реакции аннигиляции, которые на нуклоне запрещены, а на ядрах разрешены. Вот, сейчас статью пишем.

– О, – воскликнул Бруно, – это действительно интересно, я про это писал много лет тому назад.

– Как, много лет назад? Вы, наверное, путаете что-нибудь. Мы это придумали на прошлой неделе и никому пока не рассказывали.

– Нет-нет, – замахал руками Бруно Максимович, – пойдемте ко мне в кабинет, я вам оттиск статьи покажу. Я тогда еще писал и про безмезонную аннигиляцию: что при аннигиляции антипротонов на ядрах вообще может никаких мезонов не возникать.

В своем кабинете Бруно с большим трудом, но все-таки отыскал оттиск статьи тридцатилетней (!) давности, в которой, тем не менее, было написано практически все, что мы придумали неделю назад и собирались публиковать.

Работа [129] была написана в 1956 г., примерно через полгода после открытия антипротона. Сейчас, как мы показали на собственном примере, такую статью мог бы написать любой грамотный научный сотрудник. Но в те времена требовалась определенная смелость мышления, чтобы быстро воспринять новый экспериментальный факт и правильно поставить задачу – аннигиляция на свободном нуклоне существует, в чем может быть принципиальное отличие аннигиляции на ядрах?

Именно смелость в постановке задачи и свежесть мышления характерна для всего научного творчества Бруно. Мы видели это и в гениальной догадке об универсальном характере слабого взаимодействия, и в совершенно авантюристической для 40-х годов идее зарегистрировать нейтрино, и в предложении о возможности осцилляций нейтрино по аналогии с осцилляциями каонов.

Интересно, что экзотические процессы антипротон-ядерной аннигиляции, предложенные Бруно в 1956 г., были впервые измерены только через двадцать лет. Оказалось, что сечение их образования – чуть ли ни самое малое из реакций антипротон-ядерной аннигиляции. Поэтому к 80-м годам было поставлено всего лишь пара экспериментов по измерению таких реакций. Не удивительно, что мы ничего о них и не слышали. Однако с началом работы антипротонной фабрики LEAR в ЦЕРН возможность изучения этих процессов становилась совершенно реальной, и мы всерьез задумались над тем, какая физика может за ними стоять. Вместе с Л. А. Кондратюком из Института теоретической и экспериментальной физики (Москва) мы написали работу по расчету характеристик этих реакций, которые рискнули назвать реакциями Понтекорво [130]. Рискнули – потому что не очень принято в научной литературе «персонифицировать» объекты изучения. И хотя есть нейтрино Майорана, диаграммы Далитца и нелинейный член Весса – Зумино, определенные сомнения, стоит ли изобретать новый термин, у нас были. Все-таки научное сообщество довольно консервативно относится к подобным попыткам. Однако наш термин прижился.

Экспериментальное исследование реакций Понтекорво преподнесло нам много сюрпризов. И обсуждения с Бруно Максимовичем запомнились мне надолго. В то время мы проводили эксперимент по изучению реакции (47). Выделять такой процесс довольно просто: две частицы в конце должны иметь один, точно определенный импульс. Трудность с поиском реакции Понтекорво – в их малой вероятности. Но если у вас нет проблем со статистикой, то, как нам казалось, найти эти процессы большого труда не составит. Примерно в таком ключе я и объяснял Бруно Максимовичу ход наших работ. К моему удивлению, выслушав все эти очевидные соображения Бруно сказал:

– Будьте осторожны! Особенно в тех случаях, когда вы заранее знаете, что должно получиться в ходе вашего эксперимента.

Это ровно то, о чем упоминал выше Л. Б. Окунь: «психологически мотивированные систематические ошибки».

Надо сказать, что Бруно тогда был уже сильно болен. У него была болезнь Паркинсона. Его беспрерывно трясло, говорил он с трудом, поэтому эти его слова меня только удивили:

– Причем здесь осторожность? Бруно Максимович, какой может быть подвох в бинарной реакции, где все параметры заранее фиксированы?

Бруно покачал головой и еще раз повторил: «Будьте особенно осторожны, когда заранее знаете, что должно получиться!»

Честно говоря, тогда у меня была только одна мысль: «Грустно, что болезнь сделала с таким человеком!». Не воспринимались эти слова как пророческие, настолько они были просты и очевидны. Однако прошло время, мы опубликовали наши результаты, а потом действительно обнаружили ошибку. Неправильно определили полный выход реакции – пришлось исправлять и писать новую статью.

Мораль: конечно, Бруно не видел нашу конкретную ошибку уже тогда. Просто он пытался сообщить нам мудрость, накопленную многими поколениями экспериментаторов.

Итак, молодые экспериментаторы, помните завет Понтекорво: будьте особенно осторожны, когда заранее знаете (или думаете, что знаете), что должно получиться в результате вашего опыта!

41. Сильное взаимодействие нейтрино

Бруно очень любил нестандартные идеи. Непредвзятость, свежий взгляд на проблему, фантазия и оригинальность были одними из основных черт его научного таланта. Вероятно, сказывалось влияние учителей – Э. Ферми и Ф. Жолио-Кюри. Мы уже говорили, что Понтекорво особо отмечал непредвзятость как одну из важных черт Жолио. Не менее интересно Бруно писал о другом своем учителе – Ферми:

«Мне хотелось бы отметить полное отсутствие у Ферми научного догматизма. Это редчайшее явление для таких физиков, каким был Ферми, с такой огромной эрудицией и удивительной способностью использовать “незыблемые” законы и основы науки. Кстати, мне кажется, что как раз одна из самых характерных черт Ферми – это его требование “золотой середины” или, если хотите, необходимости борьбы на два фронта в науке: крайне важны основные принципы, но вредна предвзятость; да здравствует новое, но пусть новое узаконивается только тогда, когда старое оказалось негодным; физика движется вперед благодаря открытиям, но не только благодаря открытиям; очень хорошо, если физику удается открыть новое явление или предсказать неожиданную закономерность, но физика не делается охотой за открытиями; оригинальность и научная фантазия хороши только в сочетании с глубоким знанием» [10].

Итак, не «охота за открытиями», но открытость разным идеям, желание обсуждать разные возможности (даже из разряда диких предположений) – все это входило в научный стиль Понтекорво. Причем важно отметить, что обдумывание различных идей шло не в стиле маниловского теоретизирования, а совершенно прагматично. Бруно рассматривал все нестандартные идеи исключительно с точки зрения возможных экспериментов по их проверке.

Хороший пример – история с «сильным взаимодействием нейтрино». С. М. Биленький вспоминает [45], как начиналось его сотрудничество с Понтекорво (https://t.me/bruno_pontecorvo_photo/28). Все пошло от неправильной работы Райнеса, в которой было заявлено, что сечение рассеяния нейтрино на электроне в 200 раз больше, чем предсказывалось теорией слабого взаимодействия. Препринт Райнеса стимулировал лавину обсуждений. Бруно лично докладывал эти результаты Райнеса на семинаре ЛЯП. Последующее обсуждение вылилось в мозговой штурм с привлечением самых диких идей. Например, Самоил Михелевич предложил: а что, если существует аномально сильное взаимодействие между нейтрино? Предположим, мы рассеиваем пучок нейтрино на мишени из нейтрино. Диаграмма такого процесса проста и показана на Рис. 41-1.

Рис. 41-1. Схема взаимодействия нейтрино.