Пути в незнаемое. Сборник двадцатый - Юрий Алексеев

В начале июля по ДЕЗИ поползли слухи о новой частице, в середине месяца уже шли обсуждения на семинарах, в конце — на международной конференции в Лейпциге было официально объявлено об открытии, а в августе на ускорителе ДОРИС уже организовали специальный сеанс набора новой информации для тщательного исследования возмутительницы спокойствия. Темп, темп, темп…

Перекраивались все графики работ, менялись планы, но никто не возражал, потому что «внеплановые» находки в физике часто бывают окошками в новые области, началом новой науки. Так что приехали мы очень и очень вовремя. Прямо-таки повезло.

КОЛЛЕГИ

Из «голубой хижины» мы отправились в комнаты экспериментаторов — это в том же корпусе, этажом выше. Сначала заглянули в свою — с табличкой «Moscow» на двери. Устранили беспорядок, оставленный нам предшественниками, выбрали, кто за каким из шести столов будет сидеть, и пошли в гости к коллегам. Время подошло к восьми утра, многих можно было застать на рабочих местах.

Вторым «аргусянином», которого мы встретили в коридоре, был профессор Дарден из университета Южной Каролины. Полгода он преподает в своем университете, полгода — работает в ДЕЗИ. Всегда в костюме, галстуке, с неизменной сигарой в зубах, этакий типичный англичанин из романов Жюля Верна. Сходство довершали усы. В галстуке всегда вколота булавка — маленький самолетик. По словам Владимира Михайловича, это символ хобби Дардена: он коллекционирует старые самолеты и очень любит летать на них, только вот времени на это совсем нет. Правда, недавно самолетные права получила его супруга, — может, теперь станет полегче. До сих пор не могу понять одного: где Дарден хранит свою коллекцию? Спросить у него — постеснялся.

Дарден с восторгом поприветствовал Владимира Михайловича, с не меньшим энтузиазмом познакомился со мной и вместо обмена светскими новостями стал тут же обсуждать возможности нашей установки по исследованию новорожденной «дзиты». Так было и со всеми коллегами — и в этот день, и потом: поздоровались и сразу же — о работе. О физике говорили за обеденным столом, по пути домой — в гостиницу, даже за кофе, который непременно пьют дважды: после обеда, часов в 12, а потом — в пять вечера. В столовую и кафетерий ходят большой компанией, человек в двадцать, — там мы и познакомились с большей частью членов АРГУСа. Точнее, я знакомился, а Владимир Михайлович большинству был уже знаком.

В первый день все мои силы уходили на то, чтобы понимать английскую речь, поэтому я мало кого запомнил по именам. Усвоил только, что среди наших коллег человек десять канадцев, примерно столько же немцев из Дортмунда, Гейдельберга и Гамбурга, три или четыре японца, а вот американцев, кроме профессора Дардена, углядеть не удалось.

Однако оказалось, что меня запомнили все и на следующий день приветствовали поднятой рукой, улыбкой и возгласом «хэлло» или «хэй». И не просто приветствовали, а всегда старались познакомить еще с кем-нибудь, попавшим в поле зрения. Через неделю мне казалось, что я знаю в ДЕЗИ почти всех. Может быть, окружающие чувствовали, что я явно не в своей тарелке, и старались помочь мне адаптироваться.

Среди новых знакомых было много студентов старших курсов университетов, которые сами совсем недавно освоились в роли полноправных членов сотрудничества; во всяком случае, Владимир Михайлович их не помнил.

В первый же день меня остановил в коридоре солидный молчаливый человек и, представившись как «профессор Аммар из Канзаса», завел разговор о моих научных интересах и наиболее ярких сюжетах только что закончившейся Лейпцигской конференции. До того дня ни один профессор не разговаривал со мной о моих научных интересах, да и самих интересов у меня было не столь много, чтобы можно было их обсуждать с профессорами, поэтому вначале я растерялся, но через десять минут успокоился, а к концу разговора уже высказывал собственные взгляды на развитие современной физики. Этот разговор как-то успокоил меня, особенно тем, что профессор понимал мой английский язык.

Еще через несколько часов, когда я сидел за дисплеем ЭВМ и, глядя на экран, пытался принудить компьютер к осмысленным действиям, ко мне подсел невысокий и всегда улыбающийся Робин Кучке (как позднее я узнал, один из основных экспертов по ЭВМ) и предложил помочь. За полчаса он объяснил мне больше, чем я потом понял за месяц, самостоятельно изучая книги.

Такое доброжелательное внимание со стороны коллег очень помогло освоиться в непривычной обстановке, а разговоры — это, во-первых, практика в разговорном английском, а во-вторых — необходимая для работы информация. При работе большого международного сотрудничества, когда состав группы все время обновляется — одни уезжают, другие приезжают, — постоянное общение с коллегами — совершенно необходимая часть дела, благодаря которой каждый может узнать, что сделано другими, и поделиться своими достижениями. В таком общении и идет кооперативная исследовательская работа.

Основной темой всех бесед в день нашего приезда была «дзита» — частица, найденная на установке «Хрустальный шар».

ЧТО МОЖНО РАЗГЛЯДЕТЬ В «ХРУСТАЛЬНОМ ШАРЕ»?

Элементарных частиц известно уже много, больше трех сотен. Казалось бы, стало одной больше, что особенного? Но дело в том, что частицы бывают разные: одни отличаются от уже известных лишь количественно — массой, зарядом, другие обладают новыми, доселе неизвестными свойствами.

В 1974 году в опытах С. Тинга, профессора Массачусетского технологического института, и Б. Рихтера, президента Стенфордского университета, была впервые найдена частица, состоящая из неизвестных в то время кварков — «очарованных». Потом семейство «очарованных» частиц сильно разрослось, а первооткрыватели в 1976 году получили Нобелевскую премию.

Сегодня исследователям микромира известно шесть кварков — кирпичиков, из которых «сделаны» почти все элементарные частицы. Три легких — из них «сделаны» протоны, нейтроны, ка-мезоны, пи-мезоны и прочие. Массы этих частиц лежат в районе одного миллиарда электрон-вольт — ГэВа. Частицы, состоящие из четвертого кварка, группируются в районе от трех до четырех ГэВ. Семейство пятого — «прелестного» — кварка разместилось между 9,5 и 10,5. Между семействами — пустоты, частиц там нет, и теория не может объяснить их появление.

Новая частица из Гамбурга появилась как раз в том месте, где, по современным понятиям, ничего быть не должно.

Обнаружили ее, как уже было сказано, на установке «Хрустальный шар», стоящей в одном из двух мест встречи пучков ускорителя ДОРИС. В другом — стоит наш АРГУС.

Если бы можно было взглянуть на «Хрустальный шар» в разобранном состоянии, то более всего он напомнил бы свернувшегося в клубок метрового ежа, каждая из иголок которого — кристалл, где при прохождении частицы возникает свет. К хвосту каждой иглы прикреплен специальный прибор — фотоумножитель, собирающий кванты света.

«Хрустальный шар» лучше всего ловит фотоны, или, как их иначе называют, гамма-кванты. «Дзита» родилась именно при исследовании фотонов.

В столкновении электронов и позитронов из встречных пучков рождаются разные частицы, в том числе и из семейства пятого кварка, семейства ипсилон-частиц. Чтобы различать членов этого семейства, их метят штрихами: самый легкий обитатель семейства — просто «ипсилон», следующий — «ипсилон-штрих», потом — «ипсилон — два штриха» и так далее. Конечно, не очень удобно, но частиц стало так много, что персональной буквы для каждого просто не осталось.

Вновь рожденные частицы через очень короткое время распадаются, и по тому, как происходит распад, можно, во-первых, многое узнать об устройстве самих частиц, кварков и их взаимодействий, а во-вторых, поискать что-нибудь интересное и неожиданное среди продуктов распада.

Экспериментаторы «Хрустального шара» изучали распады ипсилона — самого легкого — на фотон плюс еще «что-то». Еж «Хрустального шара» с высокой точностью определяет энергию фотона, а в том, что такое это «что-то», не разбирается. Все члены семейства ипсилонов, как различные уровни атома, могут переходить друг, в друга, испуская фотон, и только самому легкому распадаться не на что. А в экспериментальных данных «Хрустального шара» было ясно видно, что он все же распадается на фотон плюс еще какую-то частицу, о рождении которой и было сообщено на конференции в Лейпциге.

НЕУДОБНАЯ «ДЗИТА»

Открытия бывают разные. Одних ждут годами — о них почти все известно заранее, и долгожданная находка увенчивает экспериментаторов заслуженными лаврами.

В конце шестидесятых годов директор Международного теоретического центра в Триесте Абдус Салам и американский теоретик Стивен Вайнберг предсказали существование промежуточного бозона — переносчика слабых взаимодействий.