Сравнивайте исследователей природы с разведчиками, строителями дорог, проходчиками шахт — сравнение окажется тем точнее, чем менее безоблачным будет его содержание.
Это верно вообще, а в науке об элементарных частицах — вдвойне верно: эта субатомная физика только еще создается. В похожем положении находилась сто лет назад древняя химия, когда она ждала появления Менделеева. Об этом сегодня охотно говорят сами ученые.
— Хочешь побывать на Алагезе? — сказал мне в Москве один литератор, издавна знавший Армению (потому и Ара-гад он назвал его старым именем — Алагез). — Прекрасно! Это гора очарований…
— …и разочарований! — добавил другой приятель, физик, давний мой университетский однокашник. — Но побывать тебе там надо. Это интересно. И важно. А для твоей цели, пожалуй, даже обязательно.
Однако при чем тут элементарные частицы, если физическая лаборатория на Арагаце занимается космическими лучами? Дело в том, что именно космические лучи оказались как бы заповедником элементарных частиц — прекрасной природной лабораторией, в которой многие из них были впервые открыты. И возможно, эти лучи еще не обнаружили перед учеными всех богатств своего состава.
Космические лучи прибывают на Землю после долгого и однообразного путешествия через пустынное безмолвие мирового пространства. Разумеется, Земля не цель их странствий (у природы целей нет!). Земля — только одно из небесных тел, лежащих на их пути. Они бороздят вселенную во всех направлениях, и нелепо было бы думать, что где-то существует единственный источник их рождения.
Слово «лучи» тут не совсем законно: с этим словом связывается представление о чем-то непрерывном и определенно направленном, а космические лучи — это потоки частиц материи, пронизывающих земную атмосферу со всех сторон. От солнечного света можно укрыться в тени; такая тень — ночь, всегда объемлющая половину земного шара. От космических лучей в этом смысле спрятаться негде, как в океане не уйти от воды. Они — тот космический Мировой океан разреженного вещества, сквозь бури и штили которого плывет наша маленькая Земля.
Там действительно бывают бури, а не только штили, хотя это вещество мировых глубин так разрежено, что в одном кубическом сантиметре межзвездного пространства нашей Галактики можно встретить в среднем не более одной частицы.
(В межгалактических просторах вещества еще меньше.) А какая это малость, легко понять из простого сравнения: в таком же кубике воздуха возле земной поверхности количество молекул измеряется числом с девятнадцатью нулями!
Казалось бы, залетные гости из космоса должны были бы всякий раз безнадежно затериваться в земной атмосфере. Они должны были бы навсегда оставаться неузнанными среди этого чудовищного скопления частиц газообразных земных веществ. И в самом деле, об их существовании ученые даже не подозревали до начала нашего века. Между тем для открытия космических лучей не понадобилось никаких особых приборов и никакой сверхтонкой изобретательности. Все было сделано с помощью старого доброго школьного электроскопа. И все-таки это открытие не могло быть совершено раньше. До него надо было дорасти. И не столько технике эксперимента, сколько самому исследовательскому духу ученых.
Надо было, чтобы мысль физиков была настроена на подходящую волну. «Духом приключений» назвал эту настройку Пьер Оже, чье имя можно встретить на страницах любого курса атомной физики (эффект Оже, электроны Оже, ливни Оже). Он имел в виду приключения в прямом смысле слова: полеты на воздушных шарах, путешествия в горы, блуждания по глубоким подземельям, погружения на дно озер… И вправду — без таких приключений исследования космических лучей были бы, наверное, безуспешны. Но готовность к риску и любым лишениям отличала исследователей природы и раньше. Дух приключений был свойствен им всегда. Однако всякий раз овладевал он ими всерьез лишь тогда, когда они уже ясно осознавали веления возникшей задачи и понимали: без приключений не обойтись!
Так было и с космическими лучами. Отправиться в горы и лезть под землю заставила ученых уверенность, что в атмосфере Земли есть какая-то всепроникающая радиация. Надо было в этом убедиться. Но сначала должна была зародиться самая мысль о возможности такой радиации! Вряд ли она пришла бы физикам на ум, если бы незадолго до того не были уже открыты рентгеновские лучи и радиоактивность. Первое произошло в 1895, второе — в 1896 году.
Вот что создало настройку на нужную волну. Вот что на сей раз пробудило вечный «дух приключений».
Открытие Вильгельмом Рентгеном невидимых лучей, для которых обычные непрозрачные тела оказались прозрачными, произвело на современников ни с чем не сравнимое впечатление. Еще никто не знал, что эти лучи совершенно подобны световым, но только обладают гораздо меньшей длиной волны. Еще никто не догадывался, что они возникают при торможении быстролетящих электронов вблизи атомных ядер. И происхождения радиоактивных излучений, открытых вскоре Анри Беккерелем, тоже никто еще не понимал. Еще ничего не было известно о строении атомов, об их наружных электронных оболочках и внутренних ядрах. Но всем было ясно одно — это микромир подает вести о себе! Началась новая эпоха в развитии физики.