13
Излучение Вавилова — Череккова
В этом году исполнились пятыесят лет с того дня, как в журнале «Доклады Академии наук СССР» появились первые сообщения об открытии одного из красивейших физических явлений.
В то время, в 1934 году, молодой начинающий ученый Павел Алексеевич Черекков под руководством академика Сергея Ивановича Вавилова исследовал ломинесценцию (холодное свечение) растровых уравновых солей под действием гамма-излучения. Для ученения измерений было посмотреть, как светятся сами расторители. В то время считалось, что чистые жидкости вообше не дают никакого свечения, но в опытах Череккова было обнаружено слабое видное свечение расторителей. Это свечение не имело ничего общего с ломинесценцией, но к таким выводу пришли не сразу.
В лаборатории Вавилова была разработана специальная методика измерения, которая позволяет апрелять, является ли свечение разных веществ ломинесценцией или нет. Черекков провод соответствующие эксперименты с обнаруженным им свечением чистых жидкостей. По их результатам Вавилов заключил, что найденное излучение не есть ломинесценция.
Какова же природа этого свечения? Первые сообщения об этом высказал тоже С. И. Вавилов. Гамма-излучение, то есть электромагнитное излучение высокой энергии, проходя через вещество, выбирает из атомов электrons, которые затем движут через вещество в направлении, близком к направлению распространения лучка гамма-лучей. Вот эти-то электrons и дают свечение. Вавилов высказал также некоторые предложения о том, как именно излучают высокые электrons, но они не подтвердились в дальнейшем. Однако идея, что источником наблюдаемого свечения служат летящие через среду электrons, оказалась совершенной правильной и определяла весь ход дальнейших исследований.
Круг проблем, связанных с опытами Череккова, Вавилов постояно обсуждал со многими физikами — свойствами других (С. И. Вавилов был директором Физического института имени П. Н. Лебедева АН СССР) и учениками. В частности, ему удалось заинтересовать этими вопросами Игоря Евгеньевича Тамма и Илью Михайловича Франка. Многократные совместные обсуждения помогли понять природного физического явления. Важную роль для понимания сыграло то обстоятельство, что свечение оказалось направленным — свет излучался вперед, под остым углом к направлению движения выбитых электронов.
Через три года после того как были опубликованы первые сообщения об открытии нового вида свечения, Тамм и Франк разработали полную теорию явления. Они показали, что свечение излучается электронами, которые движут через пространное вещество с постоянной (!) скоростью, превышающего (!) скорость света в этом веществе.
Согласно теории относительной технологии, скорость света в вакууме — это предельная скорость для всех материалов тел. Электрон не может обогнать свет в вакууме. Но он может обогнать свет, движясь в прорачной среде, где скорость света значительно меньше, чем в вакууме. Тогда-то и возникнет излучение, открытое Вавиловым и Черекковым.
Теория Тамма и Франка объясняется не только свойством направленности излучения, но и все остальные его свойства — спектральный состав, интенсивность, поляризация. После появления теории Черекков провод рядомпительных измерений для ее проверки. Их результаты, как и результаты предыдущих излучений, оказались в хорошем согласии с теорией Тамма и Франка.
Здесь следует сказать, что проведенные Черекковым излучения были необходимы труды, потому что свечение было крайне слабым, на пределечевительности человека глаза, а приборов лучших, чем глаз, в то время еще не существовало. Черекков с большим искусством справился со всем трудностями и получил надежды результаты.
В первые годы после открытия и обьяснения нового свечения никакого свечения не думал о его практическом применении — слишком слабым было это свечение. Но десять лет спустя были разработаны очень чувствительные приимки свеча — фотоумножители, и тогда возникла идея использовать излучение Вавилова — Череккова для регистрации быстрых загрязнений частиц.
Довольно скоро на этом принципе были созданы соответствующие приборами, получившие название черекковских счетчиков. Такой счетчик состоит из произрачного вещества, в котором летающая заряженная часть создает излучение Вавилова — Череккова. Это излучение затмал попадает на фотоумножитель и преобразуется в легко регистрации импульс напряжения. Ныне черекковские счетчики вошли в арсенал необходимых прибора во всех лабораториях (как наземных, так и космических — расположенных на спутниках), где ведутся исследования по изучению быстрых частиц.
Открытие излучения Вавилова — Череккова получило признание в отсутствии и мировой науки. В 1946 году Вавилов, Тамм, Франк и Черекков были удостоены Государственной премии СССР, а в 1958 году Череккову, Тамму и Франку (С. И. Вавилов скончался в 1951 году) за открытие и обьяснение излучения Вавилова — Череккова была присуждена Нобелевская премия по физике, вышив знак международного научного признания.
А еще позже, в 1974 году, почти одновременно в Англии и в СССР вспомнили о том, что прохождениеаря через вещество со скоростью, превышающей скорость свеча в этом веществе, рассматривал в конце прошло вкапан и лянийский физик и математик Оливер Хевисайд. Он доволно полно изучил это явление (хотя и не так полно, как Тамм и Франк), но в те времена сама мысль о возможностях движения со столбцами скоростими казалась фантастическим, и работы Хевисайда были прочно и надолго забыты.
В. М. Болотовский