16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/39/2645.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 11 (39) ноябрь 2003 года

Барон Блэкетт и космические лучи

Энергетика: наука Дмитрий Коробов

Английский физик Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт родился в Лондоне и был единственным сыном из трех детей Артура Стюарта Блэкетта, биржевого маклера, и Каролины Фрэнсис (в девичестве Мейнард) Блэкетт. В девять лет Блэкетт начал посещать небольшую приготовительную школу в Лондоне. Потом, мечтая о морской карьере, он в 1910 г. поступил в Осборнский королевский морской колледж, а затем, в 1912 г. в Дартмутский королевский морской колледж, где он стал одним из первых в классе.

Когда в 1914 г. разразилась первая мировая война, Блэкетт начал морскую службу в качестве гардемарина на военном корабле «Карнарвон«. Он принимал участие в сражениях у Фолклендских островов и Ютландии и получил звание лейтенанта в 1918 г., за несколько месяцев до прекращения военных действий. После войны он поступил на шестимесячные курсы в Магдален-колледж (Кембридж). В том же году он вышел в отставку и стал изучать физику в Кембридже, закончив его со степенью бакалавра в 1921 г.

Получение стипендии позволило ему остаться в Кембридже и работать под руководством Эрнста Резерфорда в университетской Кавендишской лаборатории, ведущем центре изучения радиоактивности и строения атома. Здесь он использовал конденсационную камеру Ч.Т.Р. Вильсона, бомбардируя атомы азота альфа-частицами (ядрами гелия). Камера Вильсона представляет собой прозрачный цилиндр, заполненный перенасыщенным паром и помещенный между полюсами электромагнита. Заряженные частицы, проходя через сосуд, создают на своем пути ионы, на которых конденсируется пар, образующий видимые следы (треки), поддающиеся фотографированию. Молодой ученый хотел выяснить природу конечных продуктов взаимодействия между альфа-частицами и атомами азота. В 1924 г., изучив более 25 тыс. фотопластинок, он показал, что в результате столкновения альфа-частицы с атомом азота образуются ядро водорода (протон) и изотоп кислорода, подтвердив тем самым предположение Резерфорда, что из одного элемента можно искусственно получить другой.

Блэкетт взял в Кембридже отпуск в 1924-1925 гг., чтобы изучать квантовую механику и спектральный анализ под руководством Джеймса Франка в Геттингенском университете в Германии. По возвращении он продолжил свои исследования в Кавендише и в 1930 г. стал лектором.

В 1932 г. ученый вместе с итальянским физиком Джузеппе П.С. Окьялини начал изучать космические лучи. Чтобы осуществить управление камерой Вильсона от счетчика, они соединили два счетчика Гейгера (один был расположен выше камеры, а другой ниже нее) с электрическим реле, которое включало фотокамеру как только через сосуд пролетала заряженная частица. Эта система заменила более раннюю, где фотографирование производилось через определенные промежутки времени, которая была гораздо менее эффективной при регистрации треков частиц в камере. За год работы Блэкетту и Окьялини удалось обнаружить следы позитрона, положительно заряженной частицы с массой, равной массе электрона, тем самым подтвердив открытие позитрона, сделанное несколькими месяцами ранее американским физиком Карлом Д. Андерсоном. Более того, они были первыми, кто обнаружил, что позитроны и электроны обычно появляются парами, образующими «ливни».

Исследуя излучение радиоактивных веществ, Блэкетт и Окьялини заметили, что ливни позитронно-электронных пар, по-видимому, возникают из гамма-лучей (коротковолновое излучение, испускаемое ядром). Поскольку позитрон обычно не встречается на Земле, они сделали вывод, что превращение гамма-излучения в электронно-позитронные пары должно удовлетворять уравнению Альберта Эйнштейна, утверждающего эквивалентность массы и энергии (Е = mc2). Тем самым Блэкетт и Окьялини дали первое экспериментальное подтверждение уравнения Эйнштейна в той ситуации, когда энергия переходит в массу.

Оставив Кембридж, чтобы стать профессором физики в Биркбек-колледже, вечернем колледже Лондонского университета, ученый продолжал исследования космических лучей. В 1935...1936 гг. он служил в Комитете Тизарда, созданном министерством авиации с целью усовершенствования военно-воздушной защиты Великобритании перед лицом нарастающей угрозы со стороны германских люфтваффе. В 1937 г. Блэкетт сменил У.Л. Брэгга на посту профессора физики в Манчестерском университете. В течение года он заменил большую часть преподавателей и служащих физического факультета, которые работали в области рентгеновской кристаллографии, специализации Брэгга, служащими и преподавателями из Биркбек-колледжа, поскольку ему нужна была их помощь в исследовании космических лучей.

Во время второй мировой войны Блэкетт оставил работу в университетской лаборатории. В качестве главного научного представителя отдела приборостроения управления Королевских военно-воздушных сил он работал над усовершенствованием прицельного бомбометания, по линии командования противовоздушной обороны он занимался проблемой совмещения радарных систем с зенитными орудиями, по линии британского берегового командования, а затем как директор морских операционных исследований в Адмиралтействе Блэкетт работал над совершенствованием противолодочного вооружения. Международная репутация ученого как физика способствовала его назначению в подкомитет комиссии научных исследований ВВС, возглавляемый Дж. П. Томсоном. Когда этот подкомитет представил в 1941 г. доклад правительству, в котором настаивал, чтобы Великобритания занялась производством атомной бомбы, Блэкетт был единственным его членом, который не был с этим согласен. Убежденный, что правительство не располагает средствами для того, чтобы быстро осуществить проект, он рекомендовал Англии объединить свои усилия с Соединенными Штатами, что и было сделано.

После войны ученый критиковал решение США сбросить атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, считая, что это решение было вызвано политическими, а не военными причинами и представляло собой «первый акт холодной дипломатической войны с Россией». Он выразил свои взгляды в книге «Военные и политические последствия использования атомной энергии», которая появилась в 1948 г. После ее публикации роль Блэкетта как советника правительства резко уменьшилась на многие годы.

Вернувшись в Манчестер, Блэкетт возобновил свои исследования космических лучей. Он также предложил новую теорию, связывающую воедино магнитные свойства Земли, Солнца и звезд, но объявил ее несостоятельной несколько лет спустя. Позже он вернулся к вопросам, близким к скальному магнетизму - изучению магнитных материалов, найденных в древних скальных образованиях. По результатам полученных здесь измерений Блэкетт сделал вывод, что смещение полюса и дрейф континентов действительно имели место.

Блэкетт награжден в 1948 г. Нобелевской премией по физике «за усовершенствование метода камеры Вильсона и сделанные в связи с этим открытия в области ядерной физики и космической радиации». При презентации лауреата Г.А. Айзинг, член Шведской королевской академии наук, отметил, что «огромное значение метода Вильсона для исследовательских целей не было вполне очевидным до начала 20-х гг. и это изменение отношения к нему во многом вызвано работами Блэкетта»

Блэкетт покинул Манчестер в 1953 г., чтобы сменить Дж. П. Томсона на посту главы физического факультета научно-технологического Империал-колледжа в Лондоне. Два года спустя он стал, кроме того, деканом по науке Королевского колледжа, входящего в Империал-колледж, и оставался на этом посту до 1960 г. В 1963 г. он ушел в отставку и стал служить советником лейбористской партии по вопросам науки и техники. Когда эта партия победила на всеобщих выборах в 1964 г., Блэкетт возглавил Консультативный совет по технике. В 1965 г. он ушел с этого поста, чтобы стать президентом Лондонского королевского общества.

Последние годы своей жизни ученый, который называл себя фабианским социалистом, много времени и энергии посвящал политическим вопросам. Избранный в 1943 г. президентом Ассоциации научных работников, входящей в состав Британского конгресса тред-юнионов, он заявил, что «способ, с помощью которого ученые могут лучше всего помочь изменению общества, - это разделить свою судьбу с организованным рабочим классом, поскольку именно он в конечном счете получит больше всего от развития науки». Он часто читал лекции по проблемам науки и ее отношению с обществом и входил во множество организаций, в том числе в совет Института развития заморских территорий, Конференцию ООН по использованию науки и техники для экономического развития, Совет по научной политике. Посетив Ассоциацию индийского научного конгресса в 1947 г., Блэкетт заинтересовался проблемами развития науки в Индии, а также экономическими и политическими проблемами этой страны.

В 1924 г. Блэкетт женился на Констанции Бейон; у них родились дочь и сын. Человек высокого роста, с энергичными манерами, хороший оратор, ученый привносил энтузиазм в интересующие его области жизни, включавшие не только науку, но и политические, социальные и экономические вопросы. Он умер в Лондоне 13 июля 1974 г.

Среди его многочисленных наград можно назвать Королевскую медаль (1940) и медаль Копли (1956) Лондонского королевского общества, медаль «За заслуги» правительства США (1946), медаль Дальтона Манчестерского литературного и философского общества (1949) и орден Орла Ацтеков мексиканского правительства (1970). Он был членом десяти иностранных научных обществ и обладал двадцатью почетными учеными степенями. В 1965 г. он был награжден британским орденом «За заслуги», а в 1969 г. стал пожизненным пэром, бароном Блэкеттом.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 11 (39) ноябрь 2003 года:

  • «ЮКОС» обезглавлен

    Михаил Ходорковский был задержан около 5 утра 25 октября в новосибирском аэропорту «Толмачево», где арендованный его компанией самолет Ту-134 приземлился для дозаправки на пути из Нижнего Новгорода в Иркутск. ...

  • Тернистый путь самурая

    Япония начала настоящую охоту на российскую нефть. По словам министра энергетики Игоря Юсуфова, японцы готовы не только профинансировать нефтепровод на Находку, но и потратить $2 млрд. на доразведку российских месторождений в Восточной Сибири. Столь агрессивная политика Токио мешает Москве выбрать точный маршрут экспорта нефти из Ангарска и задерживает решение правительства о строительстве Мурманской трубопроводной системы. Министр эн...

  • Самая экономичная система отопления

    Астраханскими исследователями была разработана система отопления и горячего водоснабжения квартир в жилых зданиях любой этажности с использованием автономного источника тепла, которая позволяет расширить функциональные возможности системы, повысить безопасность ее обслуживания в автоматическом режиме и снизить затраты на ее сооружение за счет уменьшения металлоемкости ее конструкций. ...

  • калейдоскоп

    Сегодня в рубрике «Калейдоскоп» мы намерены рассказать о новой продукции, которая будет представлена на втором международном форуме «Насосы. Компрессоры. Арматура», который пройдет в Москве, в выставочно-культурном центре «Сокольники» с 24 по 27 ноября. Напоминаем, что наша газета является официальным информационным спонсором форума. ...

  • Новости производства

    На фирме «Ракурс» изготовлена, прошла метрологическую поверку и отгружена система технологического контроля параметров СТК-ЭР-112/118-Т3 для турбогенератора ТЗФП-160-2МУ3, выпускаемого ОАО «Электросила». Оборудование будет поставлено на Калининградскую ТЭЦ-2, турбоагрегат № 3. До конца ноября для Калининградской ТЭЦ-2 будут изготовлены и отгружены еще две аналогичные СТК-ЭР для турбоагрегатов № 1 и № 2. ПГ «Уралинвестэнерго» пред...