книги из ГПНТБ / Печенюк И.Л. Из глубин Вселенной
.pdfные решили использовать магнитные свойства Земли. Земной шар, как известно, является огромным магнитом.
На уроке физики учитель проделывал опыт: на лист бумаги высыпал железные опилки, а под листом помещал магнит. Встряхнешь лист — и железные крошки выстраиваются в строго опре деленном порядке, плавно изогнутыми линиями соединяют оба полюса магнита. Так мы полу чали возможность представить себе силовые ли нии магнитного поля.
Всех нас в школе учили пользоваться ком пасом: один конец стрелки всегда поворачивает ся на север, другой показывает на юг. Именно магнитное поле Земли устанавливает намагни ченную стрелку в одном определенном направ лении. Правда, земное магнитное поле в десятки тысяч раз слабее того, которое может быть ис пользовано в лаборатории. Но зато колоссаль ны размеры этого поля — оно окружает земной шар-магнит на протяжении десятков тысяч кило метров. Подходящий простор для космических опытов!
Ученые рассуждали так: если космические лучи представляют собой потоки заряженных частиц, то в земном магнитном поле пути их движения будут искривляться. Магнитные си ловые линии окажут на частицы настолько силь ное воздействие, что многим из них так и не
19
удастся пробиться к Земле, проникнуть в зем ную атмосферу.
Наиболее сильно магнитное поле действует в районе экватора, менее сильно ■— на средних широтах, например в районе Москвы, и совсем слабо — на больших широтах, в полярных обла стях. Поэтому, если измерить число первичных частиц космического излучения на различных широтах, то можно будет сделать важные выво ды. Путем расчетов легко установить, что на данную широту могут попадать заряженные частицы, обладающие энергией выше опреде ленного уровня. В районе экватора заряжен ные частицы будут с особой силой отклоняться в магнитном поле, и в земную атмосферу попа дут лишь частицы значительных энергий. На больших широтах, ближе к полюсам, отклоняю щее действие магнитного поля незначительно. Сопоставляя измерения, сделанные на разных широтах, можно было бы определить энергию первичных частиц космического излучения.
Итак, нужно начать изучение частоты, интен сивности космических лучей на высоте десят ков километров в различных районах земного шара, на разных высотах. В 1936 году советские ученые приступили к таким исследованиям.
ПОД СОЛНЦЕМ ЭКВАТОРА
...Синева неба над головой — яркая, бездон ная — кажется ненастоящей. Забываешь о су ществовании облаков. А как непривычно это обжигающее солнце! Нелегко установить прибо ры, отрегулировать, настроить крошечную ра диостанцию «летающей лаборатории». Отсюда, с палубы советского танкера, идущего своим курсом из Одессы во Владивосток, в знойное экваториальное небо нужно запустить серию ша ров — «летающих лабораторий». Небольшой коллектив исследователей — С. Н. Верное, Н. Л. Григоров, А. В. Миронов — имеет перед собой задачу: измерить интенсивность косми ческих лучей, попадающих в земную атмосферу в районе экватора.
Ведь до этой экспедиции на экватор иссле дования интенсивности космического излучения производились на других широтах. «Летающие
21
лаборатории» запускались на большую высоту в районе Ленинграда, на широте 60°. Затем уче ные переехали со своими приборами южнее, в Ереван, который находится на широте 40 . И отсюда помчались в стратосферу гирлянды лег ких резиновых шаров, поднимавших на недоступ ную человеку высоту умные, говорящие с Землей приборы. Наземные аппараты старательно лови ли сигналы сверху — они отмечали и число ча стиц, проходящих через счетчики, и высоту, на которой частицы были пойманы. А когда ученые сравнили данные исследований, они получили важный результат: интенсивность космических лучей в стратосфере над Ереваном была значи тельно меньшей, чем вблизи Ленинграда.
Экваториальная экспедиция в Индийском океане явилась следующим этапом широтных исследований. Интенсивность первичных косми ческих лучей на экваторе, по расчетам ученых, должна быть еще меньше, чем в районе Ерева на. Но насколько? Запускаемые с борта танкера «летающие лаборатории» должны дать ответ на этот вопрос.
...Танкер шел своим курсом, он вез нефть го родам и заводам советского Дальнего Востока. Танкер не мог задерживаться в просторах океа на, хотя это, возможно, и отвечало интересам науки о космических лучах.
Ни на час не прекращает работу маленькая
22
группа исследователей. Пребывание в районе экватора необходимо использовать с наибольшей пользой.
Жестоко палит солнце. Уже с самого утра его жаркие лучи проникают всюду. Расширяют ся металлические части приборов, странно ведет себя резина. Как при такой жаре собирать чув ствительные приборы, как готовить к полету тонкие резиновые шары? Воздействие солнеч ных лучей на оболочки шаров прямо-таки ката строфично — резиновая оболочка не выдержи вает высокой температуры, шары выходят из строя один за другим. Подготовку «летающих лабораторий» приходится проводить ночью, на полутемной палубе, чтобы с появлением солнца сразу выпускать их в полет. Свет электрических лампочек едва пробивает густую черноту тро пической ночи. Сложнейшие приборы приходит ся подчас монтировать на ощупь.
Внезапно обнаружилось, что изоляторы в приборах пропускают электрический ток. Те са мые изоляторы, которые всегда так безотказно действовали, теперь выбывали из строя целыми комплектами. Необычайная жара, высокая влаж ность тропического воздуха резко изменили свойства таких чутких раньше приборов. Необ ходимо тут же, на месте, создать новый изоля ционной материал, который смог бы стойко со противляться размягчающей жаре, всюду прони-
23
кающей влаге. И ученые-физики занялись не обычными для них, не предусмотренными ника кой программой опытами. Много различных ве ществ пришлось перепробовать, прежде чем был найден новый изоляционный состав. Совершен но неожидано пригодился обычный свечной воск. Оказалось, что тальк, белый, всем знакомый порошок тальк, может быть использован и для научных целей. Пошла в дело и канифоль. Все расплавили, перемешали, и в этом прямо-таки чудодейственном растворе проваривали каждую деталь, нуждающуюся в изоляции. Правда, и этот тип изолятора был в условиях тропиков не совсем совершенным. Но главная цель достиг нута — состав выдерживал облучение солнцем в те короткие минуты, пока прибор уносился в верхние, более прохладные слои воздуха.
Потом появился еще один враг — ветер. От его напора дрожали натянутые стальные тросы. Забираясь в щели и закоулки, ветер свистел уп рямо, вызывающе. Послушные обычно шары вы
ходили из повиновения, «бунтовали». |
Стоило |
||
надуть шар, как |
напор ветра рвал его |
из |
рук, |
и шар лопался |
с оглушительным треском. |
Как |
|
тут удержать рвущуюся ввысь гирлянду шаров? В открытом море не найти защиты от разгуляв шегося ветра. Неужели прекратить опыты?
И опять выход найден. Капитан танкера П. М. Мокроус предложил на время запуска ша-
24
Перед стартом в небо экватора.
ров изменять курс: судно разворачивалось и двигалось по направлению ветра. Напор умень шался, шары снова становились послушными, и «летающие лаборатории» могли беспрепятствен но отправляться в высотные полеты.
Исследования, проведенные с борта танкера в далеком Индийском океане, дали ученым бо гатый материал. Различная интенсивность лучей на разных широтах совершенно ясно показала, что первичные космические излучения подвер гаются сильному воздействию магнитного поля Земли. Значит, первичные космические лучи, путешествующие в мировом пространстве, пред ставляют собой потоки заряженных частиц.
По материалам опытов ученые смогли даже определить, какой энергией обладают эти час тицы.
БОГАТЫРЬ-НЕВИДИМІСД
В обыкновенной электрической лампочке на пряжение составляет 127—220 вольт. Энергия электронов в рентгеновской трубке — около 100 тысяч электроновольт. При взрыве атомной бом бы на один атом вещества приходится 200 мил лионов электроновольт энергии. Но разве мож но это сравнить с энергией в миллиарды мил лиардов электроновольт, какую имеют космичес кие частицы.
Где-то, в космических просторах частицы получают разгон, приобретают прямо-таки «не земную» энергию. Там, в вечно черном море кос моса, непрерывно работают сверхмощные уско рители — электромагнитные поля.
Однако до поверхности Земли, как показали исследования, частицы таких высоких энергий не доходят. Значительную часть своей чудовищ ной скорости, своей громадной энергии они рас ходуют, пробираясь через земную атмосферу.
2?
Ученые задумались над тем, куда же уходит энергия первичных частиц. На что они ее тра тят? Интересно было бы узнать, как протекает встреча, взаимодействие этих частиц с веществом атмосферы.
Была подмечена одна странная особенность космических лучей. Эта особенность выходила за рамки всех известных представлений. Попро буйте-ка поставить на пути солнечного луча пре граду — стеклянную или какую-либо другую пластинку. Вы сразу заметите, что пластинка будет поглощать луч, ослаблять его силу, а мо жет быть и вовре не пропустит света. Если же преградить путь космическим лучам, то получим явление совершенно обратное — интенсивность проходящих сквозь прегрдду лучей будет воз растать, и вместо одной частицы, «вошедшей» в пластинку, выйдет из нее целая группа частиц.
Оказывается, заряженная космическая час тица, пролетая через воздух, газ или другое ве щество, сталкиваясь с атомами, способна обра зовывать новые, более мелкие частицы.
Энергичная, летящая с огромной скоростью, она словно «выбивает», «выбрасывает» из ве щества целые «пучки» новых частиц — атом ных осколков. Каждый из этих осколков в свою очередь может рождать все новые и новые частицы, и поток их будет лавинообразно на растать до тех пор, пока не иссякнет запас той
28