Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
Научные открытия в области электромагнитных, сильных (ядерных) и слабых взаимодействий элементарных частиц.



Научное открытие "Ядерные свойства света (распад фи-ноль-мезона на электрон-позитронную пару)".

Формула открытия: "Экспериментально обнаружено неизвестное ранее явление распада фи-ноль-мезона на электрон-позитронную пару, указывающее на существование прямых переходов между фи-ноль-мезоном и гамма-квантом".
Авторы: М. Н. Хачатурян, А. М. Балдин, И. В. Чувило, А. Т. Матюшин, М. А. Азимов, В. С. Пантуев, М. С. Хвастунов, Р. Г. Астватацуров, Л. И. Журавлева, В. И. Иванов, В. Т. Матюшин, Я. Гладки А. С. (Чехословакия), Белоусов, Л. Н. Штарков.
Номер и дата приоритета: № 94 от февраля 1967 г.


Описание открытия.
Советские ученые из Объединенного института ядерных исследований доктора физико-математических наук М. Н. Хачатурян, А. М. Балдин, И. В. Чувило, кандидат технических наук А. Т. Матюшин, кандидаты физико-математических наук М. А. Азимов, В. С. Пантуев, М. С. Хвастунов, сотрудники института Р. Г. Астватацуров, Л. И. Журавлева, В. И. Иванов, В. Т. Матюшин, а также чехословацкий ученый кандидат физико-математических наук Я. Гладки совместно с сотрудниками Физического института имени П. Н. Лебедева кандидатами физико-математических наук А. С. Белоусовым и Л. Н. Штарковым впервые в мире экспериментально установили распад фи-ноль-мезона на электрон-позитронную пару, подтвердив предсказанное теоретиками взаимное превращение друг в друга ядерных частиц и фотонов.

Сравнительно недавно физики сочли бы бессмысленным такое утверждение. Несколько лет назад возникла теория, пользуясь которой можно объяснить тайны тех глубинных областей строения материи, к которым испытанные методы квантовой электродинамики Максвелла - Дирака неприменимы. Предполагалось, что новые частицы, названные векторными мезонами, должны играть в сильных ядерных взаимодействиях столь же существенную роль, что и фотоны в электромагнитных взаимодействиях. Наиболее удивительным в этой теории, как мы уже говорили, было утверждение о взаимном превращении друг в друга фотонов и векторных мезонов. Однако смелые предположения, основанные на математических расчетах, требовали экспериментального подтверждения. Крупнейшие лаборатории мира на протяжении ряда лет пытались обнаружить такого рода превращение.

Открытие взаимодействия электромагнитных и ядерных сил стало возможным благодаря изобретенному М. Н. Хачатуряном и его сотрудниками уникальному устройству для регистрации фотонов и электронов высокой энергии. Создав необычайно чувствительную электронную аппаратуру, составной частью которой были гамма-спектрометры, основанные на действии эффекта Черенкова–Вавилова, ученые экспериментально доказали, что фи-мезоны превращаются в фотоны, а последние образуют пару из электрона и позитрона. Более того, удалось оценить количественные параметры этих превращений, при которых масштабы времени определяются долями секунды в 10-23.

Была измерена масса частиц, живущих в сотни тысяч раз меньше, чем одна миллиардная часть от одной миллиардной доли секунды. Известные классические методы исследования оказались здесь непригодны. Сложнейшая задача была решена путем прямого определения массы частицы по продуктам ее распада. Экспериментально доказав взаимное превращение друг в друга ядерных частиц и фотонов, можно было установить ядерные свойства фотонов, т. е. ядерные свойства света.

Величина вероятности перехода "фотон – векторный мезон" определяет точную границу применимости существующей теории квантовой электродинамики, описывающей процессы излучения, которые лежат в основе всей атомно-молекулярной физики. Учитывая измеренные в процессе эксперимента вероятности существования фотонов в виде векторных мезонов, теоретики рассчитали поправки к основным свойствам прежде всего атома водорода.

Обнаруженные ядерные свойства фотонов вызвали к жизни новое научное направление - теорию распространения фотонов в ядерном веществе. Многочисленные экспериментальные исследования процессов образования и распада векторных мезонов, проведенные в крупнейших лабораториях мира, показали, что при высоких энергиях взаимодействие фотонов с ядерными частицами полностью аналогично взаимодействию ядерных частиц между собой. Значит, открытый переход "фотон - векторный мезон" лежит в основе взаимодействия электромагнитного поля с ядерными частицами.

Ученые считают, что проявление электромагнитного и ядерного взаимодействий, узловым пунктом которого является переход "фотон – векторный мезон", скорее всего проявление единого фундаментального взаимодействия, теорию которого еще предстоит построить.
Открытие советских физиков получило широкое признание. Экспериментальное подтверждение его было осуществлено на встречных электрон-позитронных пучках в Институте ядерной физики Сибирского отделения Академии Наук СССР в Новосибирске, а также в лаборатории линейного ускорителя электронов исследовательского центра в Орсэ (Франция).
Оно важно не только для уяснения законов ядерной физики, но и для диалектического понимания процессов, происходящих в глубинах материи, так как подтверждает диалектико-материалистическое положение о всеобщей связи и взаимообусловленности явлений природы.



Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МАТЕМАТИКА
Сайт создан в системе uCoz