Даниил Данин - Неизбежность странного мира

Вот теперь можно, наконец, ясно представить себе, какую роль обязаны правильно сыграть частицы, чтобы заслужить право сниматься в мгновенных научных фильмах. Пройдя барьер из счетчиков над туманной камерой, они должны затем щедро растратить всю свою энергию на ионизацию в камере Вильсона — они должны в ней остановиться. А если они этого не сделают и часть своего энергетического богатства утаят, им не удастся самосфотографироваться. Обмануть режиссеров-физиков они не могут это исключено!

Под камерой выложен такой же сплошной барьер из счетчиков Гейгера, как и над нею. Транзитная частица, летящая без остановки, не сумев истратиться в туманной камере до конца, врезается в этот нижний барьер. Там она порождает такой же короткий удар электрического тока, как и в верхнем барьере. А устройство, командующее съемкой придумано так, что этот второй удар тока аннулирует действие первого. Не вспыхивают юпитеры, не расширяется камера, не срабатывают затворы съемочных аппаратов. Частица-обманщица остается неузнанной, промелькнувшей бесследно. Физикам с нею нечего делать.

Из каждой счастливой идеи ученые стремятся извлечь все, что возможно. Камера Вильсона в магнитном поле — это была счастливая идея. Но на Арагаце камера и поле разделены. Все происходит так, как было рассказано, и вместе с тем совсем не так.

Суть в том, что привередливые режиссеры-физики заставляют пожелавшую сниматься частицу сначала продемонстрировать ее импульс, а потом — энергию. Они снимают гостью дважды: сперва в полете через сильное магнитное поле, когда она показывает, как искривляется ее путь, а затем — в полете через туманную камеру, где она показывает, какие энергетические траты ей по плечу.

Все бы хорошо, да только непонятно, как удается физикам фотографировать полет частицы вне камеры Вильсона? Чем отмечает она свой путь до того, как начинает оставлять туманный след? Нетрудно догадаться: ведь еще на подступах к камере частица объявляет о своем прибытии на, Арагац коротким ударом электрического тока в счетчике Гейгера, попавшемся на ее пути. Этот мгновенный ток командует съемкой, но он мог бы выполнять и более простую работу — зажигать маленькую лампочку на щите.

Остальное — простая геометрия. Падая сверху вниз, частица встречает по дороге к туманной камере не один, а несколько сплошных барьеров из счетчиков Гейгера. Это похоже на этажерку: барьер над барьером, как полка над полкой. А в стороне на щите — такие же сплошные горизонтальные ряды крохотных неоновых лампочек: сколько барьеров — столько рядов, сколько счетчиков — столько лампочек. В каждом ряду зажигается та, что получила сигнал от своего счетчика: «Только что меня посетила частица!»

Так на щите — его красиво называют световым табло — возникает неоновый пунктир, как на городской рекламе. Этот пунктир повторяет реальный путь частицы.

А теперь нужно лишь добавить, что этажерка из счетчиков поставлена между полюсами сильного магнита. (Втащить его на Арагац в ту пору, когда дорога кончалась у Бюракана и надежными вездеходами служили только низкорослые ослики, было настоящим подвижничеством.) Магнитное поле превращает путь космической гостьи в дугу окружности — неоновый пунктир на световом табло отражает кривизну этой дуги. Любую окружность можно восстановить по трем точкам. Так, по неоновым точкам физики восстанавливают дугообразную трассу космической частицы в магнитном поле, чтобы узнать ее импульс — ее «количество движения» — произведение массы на скорость.

Проскочив магнитное поле и отметив свой путь вспышками неоновых лампочек, частица врывается в туманную камеру и снова попадает на «этажерку» — теперь это сцена, расслоенная на этажи горизонтальными пластинами из свинца или меди. Зачем здесь нужна многоэтажность, зачем тут помещены пластины?

Вы помните: частица должна остановиться в камере Вильсона, чтобы растратить свою энергию до конца. Пластины помогают ей это сделать: пробиться через миллиметровую толщу свинца стоит частице таких же затрат, как пронизать стометровую толщу воздуха. Не будь пластин, лишь очень слабенькие частицы останавливались бы в туманной камере, остальные прошивали бы ее. насквозь, так и не рассказав физикам о своих энергетических запасах.

Вот мы и подошли к концу лабораторных подробностей, хотя физик сказал бы, что только тут они и начинаются!..

Совершив все, на что обрекли ее исследователи-режиссеры, пройдя, магнитное поле с барьерами счетчиков и остановившись в одной из пластин туманной камеры, частица устало рапортуется правильно сыграла свою роль — честно описала дугу меж магнитных полюсов и честно истратила всю энергию на создание туманного следа, неоновые лампочки еще горят, и след еще не расползся, пожалуйста, снимайте!» И тогда срабатывают затворы съемочных аппаратов: одни аппараты запечатлевают световой пунктир на табло, другие — трассу из тумана в камере Вильсона.

Идеи экспериментаторов часто бывают остроумными. Реже обладают они еще и зримой скульптурной отчетливостью. Или графической ясностью. Когда эти черты эксперимента бросаются в глаза, начинаешь думать, что в ученом сидит еще и художник.

Всегда и везде физик требует от своих опытов точности сведений, их однозначности и полноты. Для создания опытной установки современная техника предоставляет в распоряжение ученого массу возможностей — выбирай! Постепенно отпадают варианты ненадежные, дорогостоящие, неосуществимые по каким-нибудь причинам. И все же в конце концов еще остается выбор — можно эдак поставить опыт, а можно так… На чем же остановиться? В этот последний момент, когда все уже взвешено, ученый, наверное, перестает быть только безотказно действующей логической машиной.

В нем просыпается еще и художник. Он вдруг начинает заботиться о таких, бесконтрольных и необязательных вещах, как простота, грация, наглядность и соразмерность… Решительно никто не может с точностью сказать, что это такое? Когда таких качеств нет — в книге ли, в картине, в музыке, в эксперименте, даже в математической формуле, — их отсутствия часто не замечают. Но когда они есть, каждый с радостью чувствует это.

Грация, вероятно, проявляется в минимуме усилий для достижения максимального результата. Примерно так думал Чехов о грации в искусстве. В экспериментах ядерной физики иногда поражает особая грация «экономного чуда» — простота превращения незримого и неслышного в явное и осязаемое. В этом был один из соблазнов рассказывать про Арагац.

Мне хотелось, чтобы и вы, как я, почувствовали не только дух приключений, но и художнический дух в киносъемках на Арагаце. Он там неотразимо присутствует, — поверьте на слово, если вас не убедило рассказанное.