Теория поля

И чем выше энергия, тем больше информации можно получить, анализируя итоги такого взаимодействия. Чтобы добиться необходимого эффекта, предстояло научиться как следует разгонять частицу. Чем быстрее она двигалась, тем выше энергия соударения, тем более интересные результаты поступали в распоряжение ученых.

Поскольку многие частицы имели электрический заряд, логичным образом напрашивалась идея использовать для их ускорения электрическое поле. Сначала появились линейные ускорители – в них частица разгонялась в прямой трубе.

Но неизбежные ограничения по длине канала не давали возможности достичь высоких энергий: при скоростях, сравнимых со скоростью света, даже самая длинная труба слишком быстро заканчивалась. Тогда ученые стали пытаться запускать частицы по кругу. Появились циклотроны для ускорения протонов и бетатроны – для электронов.

Но вскоре и этого оказалось недостаточно. Протон от такой непростой жизни изрядно прибавлял в весе и прилетал к ускоряющим электродам не вовремя, в тот момент, когда поле имело противоположное направление, и, вместо того чтобы ускоряться, наоборот, снижал скорость.

Электрон же начинал совершенно неприлично излучать направо и налево электромагнитные волны, которые уносили вместе с собой львиную долю достигнутой с таким трудом энергии.

Тогда ученые стали пытаться синхронизировать момент воздействия ускоряющего электрического поля с местоположением частицы, а также менять по хитрым законам магнитное поле, которое заставляло частицы постоянно находиться на нужной орбите.

Появились синхротроны, синхроциклотроны и синхрофазотроны.

Но самого факта соударения частиц явно недостаточно. Необходимо его зафиксировать, а кроме того, каким-то образом записать последствия его свершения. Например, сфотографировать треки частиц до и после взаимодействия. И уже на основании этих треков делать выводы о том, какие частицы и с какими энергиями образовались после соударения.

Таких способов регистрации результатов за все время исследований придумали множество, а приборы, которые позволяют осуществить это на практике, назвали детекторами или регистраторами.

Синхротрон, на который Цыпкин привел Козырева, строился в пятидесятые годы двадцатого века, а посему был хоть и заслуженным, но уже довольно-таки старым. Конечно, его не раз модернизировали, но все же он казался дедушкой среди прочих российских ускорителей.