"Александр Потупа. Бег за бесконечностью" - читать интересную книгу автора

Достаточно отметить, что свою Нобелевскую премию он получил именно за
фундаментальные работы в этой области. Одно из исследований Э. Резерфорда,
завершенное примерно в 1908 году, сыграло поистине определяющую роль в
дальнейшем штурме микромира: речь идет об установлении природы
альфа-излучения.
Это была сложная проблема, лишь постепенно поддававшаяся решению. Уже к
1903 году Э. Резерфорд доказал, что альфа-излучение представляет собой поток
положительно заряженных частиц. После многочисленных измерений традиционно
важного отношения заряда к массе стало ясно, что альфа-частицы принадлежат к
атомному миру; но доступная точность этих экспериментов, к сожалению, была
слишком мала для того, чтобы сделать окончательные количественные
заключения.
Казалось бы, прямой путь к разгадке природы альфа-частиц на
неопределенное время заказан; надо ожидать, пока технические
усовершенствования позволят должным образом улучшить точность опытов. Но не
был бы Резерфорд Резерфордом, если бы не предпринял очень характерный для
него блестящий обходной маневр - раз альфа-частицы не желают выдавать своих
секретов поодиночке, их надо собрать в большой коллектив и устроить в
образовавшемся газе электрический разряд. При этом должно возникнуть
определенного вида свечение со своим, присущим только данным атомам
спектром. Дальше остается только воспользоваться каталогом уже известных
спектров и отождествить по нему добытые результаты.
Конечно же, все это просто выглядит лишь на бумаге; на деле все
обстояло куда сложней. Так, для проведения данного эксперимента в
резерфордовской лаборатории был создан уникальный прибор, потребовавший
исключительно виртуозной работы стеклодувов. Но, несмотря на все трудности,
опыт прошел вполне успешно, и Э. Резерфорд увидел в некоторой мере
предугаданную им картину: альфа-частицы оказались не чем иным, как полностью
ионизированными атомами гелия.
Сразу же после этого открытия основные функции альфа-частиц в
резерфордовской лаборатории резко меняются - из загадочного объекта они
превращаются в надежный инструмент исследований.
Я бы хотел немного обсудить этот интересный и весьма типичный прием
научной работы.
В общем-то, любое известное явление несет в физике своеобразную двойную
нагрузку. Оно, если можно так выразиться, "учится и работает" одновременно,
точнее - оно само подвергается изучению и используется неким образом для
изучения других явлений. Любопытно, что правильное понимание механизма этого
явления нередко наступает уже после многократного и плодотворного
применения. Обратимся к примерам.
Катодные лучи помогли открыть рентгеновское излучение и установить
многие его свойства еще до знаменитой томсоновской работы. В свою очередь,
рентгеновские лучи стали активно применяться не только в физических, но и в
прикладных медицинских целях лет за 10-15 до установления их природы. Только
в 1912 году немецкий физик М. Лауэ доказал, что рентгеновские лучи
рассеиваются на элементах кристаллической решетки подобно тому, как обычные
волны рассеиваются на щелях или малых препятствиях. Этот замечательный
эксперимент вошел в историю науки, пожалуй, как самый яркий пример на тему:
"убить двух зайцев сразу" - ведь была не только обнаружена волновая природа
рентгеновского излучения, но и открыт путь к прямому изучению