История в деталях

Эпоха, люди, открытие

31 марта в Музее истории науки и техники ОИЯИ состоялся историко-мемориальный семинар "Открытию антисигма-минус-гиперона 65 лет". Изначально в программе были заявлены два доклада: "Как это было - событие глазами очевидца" Владимира Алексеевича Никитина и "Авторы открытия" Александра Александровича Расторгуева. Но обстоятельства сложились иначе. Выступающих оказалось больше, как и подробностей, связанных с открытием и его авторами.

"По прошествии 65 лет мы часто слышим - а имеет ли смысл тратить время на далеко ушедшее в прошлое событие, тем более что оно случайное и единственное? Да, действительно, оно случайное и единственное, но оно есть! Вот в чем суть", - начал главный научный сотрудник ЛФВЭ профессор В.А.Никитин и предложил заглянуть в историю физики и разобраться, что же предшествовало этому открытию.

Последовал рассказ об Александрове, Блохинцеве, Курчатове, о создании и запуске в 1957 году легендарной установки - синхрофазотрона. Рекордные размеры (диаметр 60 метров, размер одного блока магнита 7 мет­ров по радиусу и 5 по высоте, вес 36 000 тонн), рекордные энергии - 10 ГэВ… Владимир Алексеевич рассказал о принципе автофазировки, изобретенным В.И.Векслером и математически обоснованным Е.Л.Фейнбергом, схеме работы синхрофазотрона.

Событие, которое привело к открытию антисигма-минус-гиперона, было зафиксировано в 24-литровой пропановой пузырьковой камере при изучении взаимодействий отрицательных пи-мезонов с энергией более 8 МэВ с ядрами водорода и углерода. Результаты взаимодействия фотографировались в трех проекциях. Затем при помощи стереолупы снимки просматривались и отбирались нужные события, определялись координаты треков, рассчитывались углы, импульсы, скорости частиц, участвующих во взаимодействии. И тогда можно было идентифицировать, какие именно частицы получены в результате столкновения. Таким образом было проанализировано 40 тысяч снимков, просмотром занималась вся группа, но удача улыбнулась А.А.Кузнецову и В.Г.Иванову.

"В этот день я должен был заниматься просмотром во вторую смену. По-видимому, это был один из выходных дней, потому что в комнате нас с Владиленом Германовичем Ивановым - сотрудником Лаборатории ядерных проблем всего двое и стояла необычная тишина. В рабочие дни в этой комнате, как правило, всегда было многолюдно и очень шумно.

Мы сидели в разных концах комнаты, и каждый занимался своим делом: Влад что-то считал на "Мерседесе", а я, уткнувшись в стерео­лупу, просматривал оставленную мне после первой смены пленку. Иногда я просил Влада подойти, чтобы он взглянул на обнаруженную мною картинку события, а затем мы вместе обсудили бы правильность ее интерпретации. Влад легко отрывался от своих расчетов и с большим интересом включался в обсуждение моей гипотезы.

Так повторялось много раз, пока я не обнаружил событие, которое и указало позже на открытие новой частицы..." (из воспоминаний А.А.Кузнецова)

Это действительно оказалось образование новой частицы. Почти два месяца проводился тщательный анализ, повторные измерения, обсчет всех траекторий. И когда всё было перепроверено, 24 марта 1960 г. рукопись будущей статьи "Рождение антисигма-минус-гиперона отрицательно заряженными пионами с импульсом 8,3 BeV/c" отправили в Москву, в научный журнал ЖЭТФ. Этот день и стал считаться датой открытия.

Далее В.А.Никитин "перешел на современный язык", а точнее на язык Стандартной модели физики частиц, и рассказал о том, что собой представляет это событие.

Отрицательно заряженный пи-мезон соударяется с ядром углерода. При этом образуется антисигма-минус-гиперон (красная изогнутая линия), два ка-нуль-мезона, ка-минус-мезон, протон, пи-плюс-мезон, пи-минус-мезон и ядро отдачи. Антисигма-минус-гиперон распадается на пи-плюс-мезон и антинейтрон. Последний аннигилирует с одним из нуклонов в ядре углерода, а результате образуется звезда с шестью заряженными частицами (четыре протона и два пи-плюс-мезона).

***

Доклад сотрудника музея А.А.Расторгуева тоже начался с предыстории, но с другой точки зрения: "Это открытие было сделано практически в последний момент. Оно было сделано 24 марта, а в этом же году были открыты антисигма-плюс-гиперон, антисигма-нуль-гиперон. Еще бы чуть-чуть, и это произошло бы в других научных группах".

Было рассказано о научной конкуренции, прежде всего с Соединенными Штатами, о длительной настройке синхрофазотрона на нужные параметры, о том, как за это время другими группами были открыты антипротон и антинейтрон… Напряжение усиливалось, в те времена ошибки не прощались. Открытий, оправдывающих строительство синхрофазотрона, ждали с нетерпением. В 1959 году были доложены первые результаты, полученные на 24-метровой пузырьковой камере, и как будто там обнаружили новую частицу, даже название придумали в честь Дубны. Но надежды не оправдались. 30 декабря Д.И.Блохинцев пишет в своем дневнике: "КМ еще "не отоварен" - это главная проблема будущего"… (КМ - так он по старинке называл синхрофазотрон.)

И вот, буквально через месяц после написания этих строк было найдено долгожданное событие! Интересно, что Анатолий Кузнецов попал в эту научную группу только осенью 1959 года, вопреки желанию Векслера оставить его в группе эксплуатации синхрофазотрона. Получается, осенью пришел, а в январе уже сделал открытие.

А.А.Расторгуев рассказал обо всех авторах открытия, точнее, обо всех связанных с этими людьми фактах, которые удалось найти. Белых пятен в этой истории еще много. Например, непонятно, почему первоначально список авторов состоял из 15 человек (по крайней мере, они указаны в первой премии ОИЯИ за 1961 год), а в дипломе об открытии стоят 13 фамилий: В.И.Векслер, Н.М.Вирясов, Е.Н.Кладницкая, А.А.Кузнецов, А.В.Никитин, М.И.Соловьев (СССР), И.Врана (ЧССР), А.Михул (СРР), Ким Хи Ин (КНДР), Нгуен Дин Ты (СРВ), Ван Ганчан, Ван Цуцзен, Дин Дацао (КНР). То есть отсутствуют В.Г.Иванов и Чен Линьянь.

Интересные факты были представлены о Ван Ганчане - позже он работал вице-директором ОИЯИ, а потом, на родине, стал участником китайского Атомного проекта. Михаил Иосифович Соловьев родился в Талдомском районе. Как у многих людей тех времен, у него необычный жизненный путь: Кимрское педучилище и сразу по окончании - Великая Отечественная война, которая для него закончилась в Праге, машинно-тракторная станция, скорняжная артель, и только потом физфак МГУ и славный путь в науку. Единственная женщина среди авторов, Евгения Николаевна Кладницкая, упоминается в дневниках писательницы Галины Николаевой, которая приезжала в Дубну, чтобы собрать материал для своих книг о физиках. А вот и фотография выпускников кафедры ускорителей физфака МГУ 1958 года. Здесь два однокурсника Никитиных - один соавтор открытия, другой только что об этом открытии рассказывал аудитории. И еще несколько человек оказались в итоге на работе в ОИЯИ: Ярба, Сильвестров, Позе, Голиков, Таран, Гришин, Лущиков, Мальцев.

***

Еще больше подробностей слушатели узнали от ученого секретаря ЛФВЭ А.П.Чеплакова. Вначале он рассказал о самом снимке события - это не типичная фотография, она плохого качества. По признанию Александра Павловича, он вряд ли в то время обратил бы внимание на излом, который образовал антисигма-минус-гиперон. Скорее привлекли бы его внимание две вилки, свидетельствующие о рождении странных частиц. Странность тогда была на пике научного интереса. Слушателям дали посмотреть стеклянную плаcтину, на которую был перенесен исторический снимок из пузырьковой камеры.

Было приведено интервью Д.И.Бло­хинцева 24 марта 1960 года, опубликованное в газете "Правда": "Около двух десятков лет назад физика знала только пять простейших, элементарных частиц, о внутренней структуре которых не было тогда никаких сведений. Это были - протон, нейтрон, электрон, позитрон, фотон. Теперь наши представления об элементарных частицах во многом изменились. Их "семья" пополняется всё новыми и новыми членами. Сейчас их уже более двадцати". То есть в 1960 году было известно только 20 частиц, поэтому каждое открытие было огромным событием.

А.П.Чеплаков представил архивные фотографии - удалось найти изображения всех авторов. Лидером научной группы был Ван Ганчан, отношения между учеными были очень доброжелательными, помогали друг другу во всем. Нгуен Дин Ты, например, приехал в ОИЯИ, не зная русского языка, и в освоении грамоты помогала ему Е.Н.Кладницкая. Дружба продлилась еще много лет, участники научной группы неоднократно встречались в Дубне, а Кузнецов, Кладницкая и Соловьев побывали в гостях у Ван Ганчана.

Много интересного слушатели узнали о самой методике пузырьковых камер, истории развития этого метода в ОИЯИ. По естественным причинам камерные методы были заменены более современными, быстрыми и удобными в использовании. Но до сих пор по этой тематике проводятся семинары, защищаются диссертации. Когда заработает комплекс NICA, отметил докладчик, каждые пять секунд будет набираться статистика, равная той, на которой был обнаружен антисигма-минус-гиперон. А за 10-20 секунд - статистика, которую набрала коллаборация двухметровой пропановой камеры за все годы работы. В проблемно-тематическом плане ОИЯИ предусмотрены два пункта, связанные с анализом данных, полученных в пузырьковых камерах. Первый - "Поиск и исследование новой заряженной частицы в интервале массы 2-120 МэВ". И второй - работы по обработке фильмовой информации. Сейчас новая технология позволяет быстро оцифровать снимки, и этот огромный объем "недоизмеренных" событий найдет свое место в новой базе данных. Для научной программы NICA это очень хорошее подспорье.

Стенд и пузырьковая камера в ЛФВЭ

В память об открытии и людях, его совершивших в вестибюле 3-го корпуса ЛФВЭ установлен стенд, посвященный антисигма-минус-гиперону. Около него размещена легендарная камера, на которой было зафиксировано событие. Рядом со стендом - стена Воинской славы с портретами ветеранов лаборатории, участников Великой Отечественной войны. "Они тоже внесли вклад в открытие, - считает А.П.Чеплаков, - потому что строили ускоритель, создавали творческую атмосферу".

***

Следующей выступила Нина Николаевна Седых, как она представилась, "дочь Николая Матвеевича Вирясова, жена Сергея Николаевича Седых и мать Георгия Сергеевича Седых". Она рассказала об истории своей семьи и передала музею фотографии, документы из семейного архива, а также портрет Ван Ганчана. "Портрет написал мой дядя, брат моей мамы Владимир Сергеевич Юшечкин, - рассказала Н.Н.Седых. - Он сотрудничал с Дубной. Проекция синхрофазотрона, показанная на одном из слайдов, - работа моего дяди. В 1960-е годы его познакомили с Ван Ганчаном, и он просил его позировать. Позировал ученый один или два раза, и потом этот портрет дядя дописывал по фотографии". Нина Николаевна передала музею еще ряд документов и фотографий.

Интересным фактом поделилась Дарья Кладницкая, внучка Евгении Николаевны: "Я знала бабушку, естественно, с другой стороны... Кроме научной работы она занималась социальной деятельностью в Институте, и это было перед моими глазами в детстве. Например, я помню, они окормляли дубненский, когда он еще был, и талдомский детские дома. Бабушка собирала посылки детям к большим праздникам. Они ездили к ним, возили игрушки, книжки… Ей очень нравилось помогать людям… Бабушка была родом из Серпухова. И в книжке воспоминаний написано, что ее родители были учителями словесности. Но не сказано, что ее дед был священник. И родилась она в доме при храме, в маленьком деревянном доме батюшки…" Вот так, через много лет, находится объяснение образу жизни героев семинара, становятся понятными поступки.

Очень много деталей о людях и научных исследованиях узнали в этот день посетители музея. И хотя семинар был историческим, задавались научные вопросы, связанные с технологиями, представлениями о физике тех времен. И это закономерно, потому что на семинары ходят не столько те, кто много знает, сколько те, кто любит преумножать знания. А истории от этого только польза - в разговорах, далеких от строгости формул и доказательств, всплывают свидетельства эпохи, характеры и неожиданные повороты судьбы.

Галина МЯЛКОВСКАЯ,
фото Игоря ЛАПЕНКО