На суше и на море. Выпуск 9 (1969 г.) - "На суше и на море"

– Знаете ли, товарищ военинженер, - начал лейтенант, - никак не могу забыть свои физические проблемы.

– Да, сейчас другие проблемы, - заметил я.

– Но ведь законы природы все те же. И все так же надо их понять и объяснить.

Я удивился, искоса посмотрев на лейтенанта, размышляющего накануне боя о законах природы.

– Конечно, вы инженер, а не физик, - полувопросительно сказал лейтенант, глядя на меня.

Я ответил, что вместе с Осиновым возглавляю научно-исследовательский институт, что мы сотрудничаем с академиком Иоффе и потому я имею некоторое отношение к физике.

– Тогда я расскажу вам, - решил он. - Кто знает, что случится со мной хотя бы этой ночью. Успею ли я опубликовать то, что открыл…

– Открыли?

– Ну, может быть, так еще рано говорить. Дело не в открытии, как таковом, а в модели элементарной частицы, как мы ее себе можем представить.

– Значит, вы хотите представить себе не только модели атома, но и частичек, из которых он состоит?

– Вот именно. Вы сразу меня поняли.

Лейтенант оживился. Коптилка освещала часть его лица и один ус. Говорил он тихим голосом, размеренно, терпеливо.

– Вы сказали о модели атома, - начал он. - В девятнадцатом веке атом считали неделимым. Кстати, древнегреческое слово «атом» значит «неделимый». Наш двадцатый век ознаменовался разгадкой строения атома.

И лейтенант напомнил мне о Нильсе Боре, о его планетарной модели атома с вращающимися электронами вокруг центрального ядра. Он сказал об условности этого сходства, поскольку в действительности все не так просто, и подчеркнул, что центральное ядро обладает значительно большей массой, чем электрон. Удерживается электронная оболочка вокруг ядра благодаря взаимодействию электрических зарядов. Ядро заряжено положительно, электроны - отрицательно.

– Наука не может остановиться, скажем, на электроне, как конечной стадии познания.

– Конечно. Так считал Ленин.

– Все было ясно. Есть протоны, электроны, обнаруживаются нейтроны. Но вот беда: стали появляться непрошеные частицы, для модели атома вовсе ненужные. Их уже шесть штук!… Куда их девать? Они отличаются от протонов и электронов своей неустойчивостью, коротким сроком жизни. Физиком Дираком были предсказаны, а потом экспериментально получены электроны с положительным электрическим зарядом - позитроны. Электрон и позитрон при соприкосновении исчезали, аннигилировали, выделяя энергию, согласно формуле Эйнштейна Е = МС2.

– Разве может исчезать материя?

– Конечно нет! - воскликнул лейтенант. - Это противоречило бы материалистическому мировоззрению. Речь идет о внутренних структурных изменениях, а не об исчезновении вещества.

– Что же остается на месте аннигилированных частиц?

– Для этого вам нужно понять МОДЕЛЬ МИКРОЧАСТИЦЫ. Я представляю ее себе в виде двух кольцевых орбит, по которым движутся некоторые материальные носители электрических зарядов. На одном кольце все они имеют положительный знак, на другом - отрицательный.

Говоря это, лейтенант вынул из кармана ободок артиллерийского снаряда, потом снял с пальца старомодное обручальное кольцо и положил его внутрь снарядного ободка. Затем он отщипнул от оставшихся после ужина кусочков хлеба мякиш и раскатал несколько белых и черных шариков. Белые он равномерно насадил на внешнее кольцо, а черные (на один меньше) - на внутреннее.

– Представим себе, что это носители электрических зарядов, - с улыбкой указал он на шарики. - Они вращаются со скоростями, близкими к световым. И по всем законам должны в таком случае ИЗЛУЧАТЬ ЭНЕРГИЮ.

– Но элементарные частицы не излучают, - осторожно заметил я.

– Конечно, - согласился лейтенант. - А почему? Да потому, видимо, что внешние и внутренние электрические заряды, вращаясь в одном направлении, но с разными скоростями, ПОЛНОСТЬЮ ВЗАИМНО КОМПЕНСИРУЮТ ДРУГ ДРУГА. Волна излучения каждой системы накладывается одна на другую так, чтобы горб одной точно приходился на впадину другой. В результате никакого излучения.

– Но ведь должно быть очень точное совпадение количества зарядов, скоростей вращения.

– Вот именно, - обрадовался лейтенант. - Это можно точно подсчитать и определить, в КАКИХ СОСТОЯНИЯХ МОГУТ СУЩЕСТВОВАТЬ МИКРОЧАСТИЦЫ.

– Любопытно!

– Естественно, что природные структуры сохранились только в своих устойчивых состояниях. Этих состояний ограниченное число. Оказалось возможным расположить их рядами, как в таблице Менделеева.

– Это что же? Таблица элементарных частиц?

– Не совсем так. Но периодическая система - это точно. Я улыбнулся, услышав от физика военное словечко «точно».

– Да, точно, - повторил молодой ученый. - Я употребляю это слово как математическое. В каждом ряду расположатся вот такие кольца с неизменным суммарным числом белых и черных шариков, то есть электрических зарядов. Понимаете? Но диаметры колец не всегда одни и те же, они могут меняться. А разность электрических зарядов на внешнем и внутреннем кольце всегда одинакова. Она равна одному заряду независимо от их общего числа. Потому мы и знаем элементарные частицы, массы которых отличаются в тысячи раз, а электрический заряд одинаков. Скажем, протон и электрон. Впрочем, я не точен. Могут быть случаи, когда число электрических зарядов на внешнем и внутреннем кольце равно между собой. Тогда система нейтральна.

– Нейтрон? - догадался я.

– Да, нейтрон. Еще недавно казалось непонятным, почему такая же, как протон, частица не имеет электрического заряда. Теперь это можно объяснить. В каждом ряду есть наиболее выгодное и устойчивое состояние микрочастицы. В таком виде она скорее всего может существовать даже отдельно от других частиц. Это невозможно для других ее состояний, для неустойчивых. В первом ряду самой такой устойчивой системы является ПРОТОН.

– Но кроме протона возможны и другие частицы в этом ряду?

– Не частицы, а СОСТОЯНИЯ ОДНОЙ ИТОЙ ЖЕ ЧАСТИЦЫ. Все дело в том, что ЧАСТИЧКА-ТО ОДНА! Она лишь может быть в разных состояниях, переходя в известных условиях из одного в другое.

– Как же возможен переход из одного неизлучающего состояния в другое? Ведь в промежутках будет излучение?

– С вами приятно говорить, товарищ военинженер. Вероятно, носители электрических зарядов на орбите в известных условиях сливаются в кольцо. Как известно, кольцевой электрический ток не излучает. В таком состоянии микрочастица, не теряя энергии, может менять свои размеры, даже делиться, чтобы в новом виде снова превратиться в состояние, когда на орбите возникнут как бы материальные узлы, носители электрических зарядов.