Чтение онлайн

И все же именно космические аппараты могут произвести в изучении космических лучей подлинный переворот Они сделали доступной для исследователей лабораторию, где регистрация космических лучей ведется уже на протяжении миллиардов лет. Эта лаборатория тоже создана самой природой. Речь идет о Луне.

Как мы уже знаем, лунная поверхность, не защищенная атмосферой, подвергается непрерывной обработке частицами космических лучей. И лунные породы хранят следы этих ударов. Изучение таких следов уже началось.

Появились первые, чрезвычайно интересные сообщения. Индийские ученые Д. Лал и Н. Бхаудари в результате специальной обработки образцов, доставленных с Луны, обнаружили в кристаллах лунного вещества необычно длинные треки каких-то частиц. Один из них достигает 18 микрометров. Для сравнения можно указать, что частицы, образовавшиеся при спонтанном делении ядер атомов урана, дают треки длиной только до 14 микрометров.

А американский ученый Б. Прайс обнаружил в лунной породе трек еще в пятьдесят раз длиннее.

Каким же частицам могут принадлежать столь длинные следы?

Что касается треков, обнаруженных индийскими учеными, то не исключена возможность, что они оставлены осколками ядер атомов сверхтяжелых трансурановых элементов…

Как известно, на протяжении долгого времени последнее, девяносто второе место в периодической таблице Менделеева занимал уран. Благодаря успехам ядерной физики ученым удалось искусственным путем синтезировать целый ряд трансурановых элементов.

Главная трудность такого синтеза состоит в том, что трансурановые элементы чрезвычайно неустойчивы. Чем тяжелее ядро, тем быстрее оно распадается. Поэтому можно было ожидать, что получить элементы с номерами выше 103-го очень трудно или даже вообще невозможно. Однако когда в Дубне был синтезирован 104-й элемент, названный «курчатовием», то оказалось, что продолжительность его жизни составляет около трех секунд.

Проанализировав этот и некоторые другие факты, теоретики пришли к выводу, что в мире трансурановых элементов должны существовать своеобразные «островки устойчивости» — атомы, обладающие устойчивыми электронными оболочками. Предполагается, что подобные островки расположены в районе 106—114-го и 124—126-го элементов.

Но если некоторые трансурановые элементы действительно обладают большой продолжительностью жизни, то они должны существовать и в природе. Возникнув, скажем, при каких-либо бурных космических процессах, они могли добраться и до Земли. А значит, имеет смысл искать их следы.

В последние годы такие поиски интенсивно ведутся в различных средах: в земной коре, в арктических льдах в древних отложениях на дне океанов и даже в старинных стеклах и зеркалах.

Но очень может быть, что наилучшие условия для подобных изысканий существуют на нашей древней спутнице Луне…

Какая же чудовищная частица могла оставить в лунном веществе след длиною чуть ли не в миллиметр? Не исключено, что это загадочный монополь — гипотетическая частица, предсказанная еще в 1931 г. известным английским физиком-теоретиком П. Дираком.

Как известно, электрические заряды, положительные и отрицательные, могут существовать независимо друг от друга. В природе имеются электроны и позитроны, протоны и антипротоны. В то же время магнитные заряды, северный и южный, неразрывно связаны между собой. Создать или хотя бы наблюдать монополь и антимонополь, т. е. отделить друг от друга магнитные полюсы, никому никогда еще не удавалось.

Согласно расчетам Дирака, магнитный заряд монополя должен быть приблизительно в 70 раз больше, чем электрический заряд электрона. Следовательно, даже в весьма слабых магнитных полях монополь может приобретать колоссальную энергию. Поэтому, обладая монополем, мы могли бы довольно элементарными средствами создавать необычайно мощные ускорители, не говоря уже о том, что доказательство существования монополя помогло бы разрешить много трудностей теории происхождения космических лучей, в частности, объяснить необычайно высокие энергии некоторых космических частиц.

Кроме того, монополи, согласно подсчетам Дирака, должны обладать значительными массами и взаимодействовать друг с другом в несколько тысяч раз интенсивнее, чем элементарные электрические заряды. В связи с этим выделение монополя и антимонополя в чистом виде гораздо труднее, чем обычных элементарных частиц. Но, с другой стороны, значительно меньше и вероятность их взаимной аннигиляции. Благодаря этому монополи могли бы явиться превосходными «снарядами» атомной артиллерии для бомбардировки различных элементарных частиц, «снарядами», которые можно разгонять до огромных энергий и употреблять много раз подряд. Это привлекло к поискам монополя многих физиков, поискам, которые пока что остались безрезультатными.

Но дело не только в заманчивых практических возможностях, которые сулит получение монополя. Вопрос о существовании элементарных магнитных частиц представляет большой теоретический интерес.

Как обнаружение монополя, так и открытие закона, «запрещающего» его существование, имело бы одинаково важное значение для развития физических представлений о строении мира.

Разные планеты «владеют» различным количеством спутников. Это «богатство» распределено в Солнечной системе явно неравномерно. У гиганта Юпитера их 15, у Сатурна по некоторым данным — больше 20, а по мере приближения к Солнцу число спутников резко понижается. У Марса всего два спутника — знаменитые Фобос и Деймос, у Меркурия и Венеры их нет совсем.

У Земли единственный естественный спутник — Луна.

Впрочем, надо еще уточнить, что называть спутником. Мы привыкли к тому, что наша Луна — шаровидное тело, но ведь, вообще говоря, спутники планет могут быть и иными. Важно только, чтобы они были связаны с данной планетой силами тяготения.

В каких же состояниях вообще может находиться в космосе твердое вещество? В виде отдельных бесформенных глыб и в виде… пыли, пылевых облаков. Что касается отдельных глыб, то вполне возможно, что у Земли есть несколько таких спутников. Но зарегистрировать их никому не удавалось, хотя некоторые косвенные свидетельства их существования имеются.

А спутники пылевые?

Еще в XVIII столетии знаменитый французский математик Лагранж, исследуя задачу движения трех взаимодействующих тел, пришел к заключению, что при определенных условиях эти тела могут образовать в пространстве весьма любопытный равносторонний треугольник.

Само собой разумеется, что с течением времени каждое из трех тел будет перемещаться по своей орбите относительно общего центра масс. Но все дело в том, что при этих перемещениях они все время будут оставаться в вершинах равностороннего треугольника. Сам этот треугольник непрерывно видоизменяется, то сжимаясь, то растягиваясь и поворачиваясь относительно центра масс. Но при этом он всегда остается равносторонним. Таким образом, в системе трех тел могут существовать своеобразные «точки равновесия».

А если система состоит только из двух тел, как, например, система «Земля — Луна»? Тогда в ней все равно есть, так сказать, потенциальная «точка равновесия», образующая вместе с двумя другими телами вершины равностороннего треугольника. А так как в плоскости, в которой уже происходит движение двух тел, всегда можно построить пару равносторонних треугольников с двумя совпадающими вершинами, где находятся эти два тела, то, очевидно, в системе двух тел всегда должны существовать две «точки равновесия». Хотя до поры до времени эти точки могут оставаться и незанятыми.