Космос- Журнал

Новости и статьи о космосе, астрономии и технологиях

32

40
Эволюция файрбола. Реальность
и догадки
Наиболее простым и наглядным, достаточно точным,
хотя и весьма трудоемким средством изучения процессов
множественного рождения частиц в космических лучах
явились толстослойные ядерные эмульсии. Эти эмульсии
давно научились изготавливать в виде бесподложечных
слоев толщиной 400—600 мк с поперечными размерами
до 30X40 см2 (а иногда и более). Из таких слоев
неоднократно собирались солидные стопки объемом до 50—
80 л, которые затем поднимались в верхние слои
атмосферы с помощью баллонов, а однажды и за пределы
атмосферы—на искусственном спутнике Земли (это был
коллективный эксперимент ученых ряда
социалистических стран на спутнике «Интеркосмос-6»).
Среди ученых, много занимавшихся изучением
множественного рождения частиц при высоких энергиях
(>1 Тэв){ методом фотоэмульсий, были краковская
группа во главе с М. Я. Менсовичем, токийская группа
во главе с К. Ниу и другие. Эти физики еще в 1957 г.
обратили внимание на следующие удивительные
особенности наблюдавшихся ими процессов.
Во-первых, все рождаемые заряженные частицы (это
были, как правило, я-мезоны, или пионы) разделялись
как бы на две группы, в каждой из которых происходил
равномерный по углам (изотропный) разлет частиц из
единого центра.
Во-вторых, распределение частиц по энергиям и
импульсам в каждой такой группе примерно
соответствовало спектру излучения абсолютно черного тела (закон
Планка), раскаленного до температуры порядка 1—2
триллионов градусов (около 150 Мэв в энергетических
единицах); при этом средняя энергия каждой частицы
составляла около 0,5 Гэв, а всей группы в целом 3 -*-
-*- 5 Гэв.
В-третьих, суммарная энергия, выделяемая в обе
1 В системе центра инерции сталкивающихся частиц это
соответствует энергии —
50 Гэв.
41
группы частиц, составляет лишь небольшую часть (в
среднем ~30%) от энергии исходного адрона (в
частности, протона), который остается после взаимодействия
выделенной по энергии (как говорят иногда,
лидирующей) частицей.
Для объяснения сразу всех трех особенностей эти
исследователи независимо друг от друга выдвинули
гипотезу1 о существовании так называемого файрбола
(«огненного шара» в переводе с английского), т. е. какого-
то очень неустойчивого, высоковозбужденного
физического объекта, почти мгновенно распадающегося на
отдельные, гораздо более устойчивые элементарные
частицы —
пионы.