В мире космических энергий
Осуществление космических полетов открыло современной науке непосредственный доступ в лабораторию Вселенной. Появилась возможность доставлять разнообразную измерительную аппаратуру и приборы в различные точки космического пространства и вести прямое наблюдение за многими процессами, протекающими во Вселенной.
В то же время продолжают совершенствоваться и достигли весьма значительного прогресса способы исследования космических объектов с Земли, т. е. астрономические методы.
Но наряду с этим все большее развитие получает еще один оригинальный способ изучения явлений, происходящих в космосе — так называемый метод моделирования, т. е. искусственного воспроизведения космических процессов в условиях земных лаборатории.
Одними из первых подобным моделированием занялись физики — исследователи строения вещества. Для того чтобы исследовать атомные ядра и элементарные частицы, их необходимо подвергать бомбардировке частицами высоких энергий. На первых порах такими снарядами «ядерной артиллерии» физикам служили космические лучи. Однако при ядерных исследованиях с помощью космических лучей приходится в значительной степени рассчитывать на счастливые случайности. Дело в том, что частицы достаточно высоких энергий, способные вызвать необходимые эффекты, встречаются в космическом излучении не так уж часто и тем более не часто им удается пробиваться сквозь толщу земной атмосферы.
Чтобы преодолеть это затруднение, физики стали создавать искусственные ускорители частиц, в которых и миниатюре воспроизводились процессы, «разгоняющие» частицы в просторах Вселенной. С тех пор, как был построен первый ускоритель — циклотрон, в котором ядра атомов водорода — протоны разгонялись по спирали в поле мощного электромагнита до энергии, равном 1,2 млн. электрон-вольт, прошло более.30 лет. За это время мощь ускорителей во много раз возросла.
За последние годы выдвинут и ряд принципиально новых идей по технике ускорения частиц. Одна из них — это ускоритель «на встречных пучках», когда «ядро» и «мишень» выстреливаются навстречу друг другу и сталкиваются с колоссальной силон. Советский ученый, академик Будкер выдвинул очень интересное и заманчивое предложение заменить в ускорителях громоздкие магниты шпуром раскаленной плазмы. Таким путем ученый предлагает как бы повторить в уменьшенных масштабах процессы, протекающие в космических туманностях.
Появились и первые проекты создания ускорителей па искусственных спутниках Земли. Одно из глазных достоинств таких ускорителей состоит в том, что отпадает необходимость создавать и поддерживать для их работы вакуум — его в космосе предоставляет сама природа.
Увеличение энергии ускорителей позволяет зондировать все меньшие и меньшие области пространства, а следовательно, раскрывать все более глубокие тайны строения материи. Современная экспериментальная физика уже вплотную приблизилась к изучению явлений, происходящих в пространственно-временных областях порядка 10~15 см и 10~25 сек. А для этого необходимы ускорители, способные разгонять частицы до энергий в несколько сотен тысяч мегаэлектровольт.
Возможны, правда, некоторые косвенные методы, которые уже при современном уровне экспериментальной техники позволяют «заглядывать» в ультрамалые области. Основная идея подобных методов заключается в том, чтобы о явлениях, происходящих в субатомных областях, судить по их влиянию на процессы такого масштаба, которые уже поддаются непосредственным наблюдениям.
Но, разумеется, прямое исследование все же предпочтительнее: оно дает более надежные результаты и позволяет получать большее количество информации.
|
|
Читайте в рубрике «Космогония»: |