Общее собрание академии наук СССР (3—5 февраля 1964 г.) (стр. 3 )

Что касается других направлений, то здесь очень много отдельных результатов и среди них трудно выделить имеющие большую относи­тельную значимость. Я хотел бы напомнить только об одном из них. Как известно, к числу главных задач, стоящих перед прикладной фи­зикой, относится повышение прочности металлов. В этой области на­шими исследователями по физике металлов сделано довольно много. В прошлом году было обнаружено очень интересное явление воздей­ствия сильного импульсного магнитного поля на прочность и структуру тали в процессах термомеханической обработки при низких темпера-турах. Возможно, что дальше на этой основе удастся создать новые методы повышения прочности металлов.

В заключение я хочу еще раз сказать, что правильней было бы давать такие обзоры за несколько лет, поскольку один год-—это слиш­ком маленький отрезок, и о результатах исследований за год, по-моему, стоит говорить на собрании Отделения, а не всей Академии.

. Прежде, чем предоставить слово следую­щему оратору, я хотел бы сказать: не мыслилось, чтобы ака­демики-секретари говорили только о результатах работы за год. Но надо составить себе перспективу на будущее с уче­том того, что произошло за этот период. Я думаю, что такие итоги полезно подводить каждый год.

ОТДЕЛЕНИЕ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

ДОКЛАД АКАДЕМИКА В. И. ВЕКСЛЕРА

 

Позвольте мне очень кратко охарактеризо­вать важнейшие достижения в области физики элементарных частиц, атомного ядра и косми­ческих лучей, которыми был ознаменован про­шедший год.

Всем известен решающий вклад, внесенный советскими учеными в дело овладения атомной энергией. Атомная энергетика стала повседнев­ностью нашей жизни. Однако несмотря на эти-замечательные успехи, мы, конечно, живем в самом начале атомного века. Человечество еще не проникло в тайну строения нуклонов, из ко­торых построены ядра всех атомов периодиче­ской системы.

Достаточно указать, что энергия, выделяю­щаяся при реакции деления тяжелых элементов в современных ядер­ных котлах и при термоядерном синтезе легких элементов, составляет от 1 до 3 млн эв на нуклон, т. е. всего несколько процентов полной энер­гии нуклонов, связанной с их массой покоя. Эти цифры следует сопо­ставить с цифрами, характеризующими энергию, которая выделяется при реакции слияния нуклона с антинуклоном. В этой реакции, кото­рую мы можем наблюдать теперь в лабораториях, выделяется 2 млрдэв, т. е. вся энергия, связанная в частицах.

Уже сравнительно давно стала ясна глубокая внутренняя связь свойств атомного ядра и мира элементарных частиц. За истекшее деся­тилетие благодаря появлению мощных ускорителей число таких частиц резко возросло. К электронам, нуклонам и двум видам мезонов приба­вилось семейство тяжелых мезонов, называемых К-частицами, и гипе­ронов, по-видимому, являющихся возбужденными состояниями прото­нов и нейтронов.

В самые последние годы обнаружены новые, короткоживущие ядерно-активные частицы, получившие название резонансов. В настоя­щее время известно уже около 50 таких частиц, и число их продолжает возрастать по мере того, как удается осуществлять реакции при все больших энергиях. Установлено существование не только двухчастич­ных, но и многочастичных резонансов, впервые наблюденных в Дубне. Стало ясно, что существование резонансов является очень общей зако­номерностью физики частиц высоких энергий, все более напоминающей систему оптических термов атома.

В прошедшем году подтвержден фундаментальный факт существо­вания двух типов нейтрино. Обнаружено неожиданное возрастание се­чения неупругих взаимодействий с ростом энергии нейтрино. При ис­следовании электромагнитных и сильных взаимодействий получены данные, свидетельствующие об отсутствии керна в нуклоне. Опыты по­казали, что нельзя представлять себе нуклон в виде плотного ядра, окруженного прозрачной мезонной оболочкой.

В прошлом году некоторые новые резонансы и некоторые новые ха­рактеристики известных резонансов установлены в опытах, выполнен-

СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ НАУКИ В 1963 Г.

25

ных в Объединенном институте ядерных исследований и в Институте теоретической я экспериментальной физики. Ряд важных работ —изу­чение рассеяния нуклонов на малые углы слабых взаимодействий, захват мю-мезонов в гелии, лептонный распад пионов, поляризация лептонов при распаде —выполнен в Физическом институте им. П. Н.Ле­бедева, Институте теоретической и экспериментальной физики, Объеди­ненном институте ядерных исследований.

Поток новых фактов, о которых было сказано выше, подвергся широ­кому теоретическому исследованию, позволившему осмыслить огром­ную совокупность экспериментальных данных. Здесь следует выделить два фундаментальных достижения. Это, прежде всего, обоснование и развитие приложений метода дисперсионных соотношений, использую­щего глубокие идеи, связанные с принципом причинности. Указанные соотношения являются в настоящее время единственно надежной базой анализа процессов, в которых участвуют ядерно-активные частицы. Другой фундаментальный результат — создание схемы так называемого универсального слабого взаимодействия, позволившей с единой точки зрения объяснить большое разнообразие процессов распада элементар­ных частиц, времена жизни которых различаются ~1013 раз. Советские теоретики внесли серьезный вклад в анализ процессов слабого взаимо­действия, в разработку проблемы сохранения комбинированной четно­сти и ряда других важных разделов теории.

В последние годы во многих ведущих лабораториях мира интенсив­но развивался метод комплексных орбитальных моментов. Этот метод уже оказал значительное влияние на ряд разделов теории атомного ядра и элементарных частиц. Однако экспериментальная проверка ре­лятивистского метода комплексных орбитальных моментов не подтвер­дила выводов однополюсной теории, касающихся поведения дифрак­ционных конусов, которые возникают при рассеянии ядерно-активных частиц.

Таким образом, несмотря на большой успех отдельных разделов теории, в целом эксперимент сейчас явно ее обгоняет. Все более остро чувствуется необходимость создания общей теории, которая с единой точки зрения позволила бы понять совокупность известных нам процес­сов мира элементарных частиц.

Конечно, трудность этой задачи необычайна. Возможно, что для создания такой всеобъемлющей теории не хватает еще каких-то очень важных сведений, которые могут быть получены только при изучении процессов, вызываемых частицами с энергией 100—1000 млрд эв.

Сейчас уже можно считать несомненным, что продвижение в об­ласть столь высоких энергий позволит экспериментально проверить кардинальные положения теории: современную форму закона причин­ности в дисперсионных соотношениях, справедливость лоренцовских соотношений в малых интервалах пространства — времени и др.

В качестве основных орудий исследования физика элементарных частиц пользуется мощными ускорителями. Однако получение потоков частиц с энергиями 100—1000 млрд эв, необходимых для проведения указанных исследований, при современных способах ускорения является чрезвычайно трудной задачей.

В ряде стран мира в настоящее время разрабатываются техниче­ские проекты ускорителей на 100 и даже 1000 млрд эв. Технические трудности создания таких машин, размеры которых должны достигать нескольких десятков километров, их стоимость, превышающая ресурсы небольших государств, чрезвычайно велики. Поэтому очень важны поиски новых принципов ускорения и новых путей в физике и технике

26

ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ АКАДЕМИИ НАУК СССР

создания ускорителей. Весьма перспективен в данном направлении ме­тод встречных пучков. Большого успеха в этой области добился в про­шедшем году Институт ядерной физики Сибирского отделения. Здесь осуществлено накопление больших токов, необходимых для решения задачи столкновения электронных пучков. Создана установка, позво­ляющая накопить ток в 300 м при энергии пучка 130 млн эв и времени его жизни около 100 сек.

Работы по созданию новых и усовершенствованию имеющихся уско­рителей успешно ведутся в ряде институтов Академии наук СССР и Государственного комитета по использованию атомной энергии ССС-техническом институте Академии наук УССР при большой помощи названного Комитета закончен монтаж и начаты наладочные работы на линейном ускорителе электронов, рассчитанном на получе­ние пучка с энергией 2 млрд эв. В этом институте, а также в Физиче­ском институте им. проводятся интересные исследования в области новых методов ускорения. Результаты их были доложены в прошлом году на международной конференции по ускорителям в Дубне. В Радиотехническом институте Академии наук СССР достигнут суще­ственный прогресс в разработке электронной системы кибернетического ускорителя. Физический институт Комитета по использованию атом­ной энергии успешно ведет работу по сооружению в Ереване электрон­ного синхротрона на 6 млрд эв. Вблизи Серпухова сооружается самый большой в мире синхрофазотрон с жесткой фокусировкой на 70 млрд. эв.

Большое значение для развития физики элементарных частиц при­обретает в настоящее время быстрая и эффективная обработка полу­чаемого на ускорителях экспериментального материала. Уже суще­ствующие в нашей стране ускорители в состоянии обеспечить исследо­вателей миллионами кадров фотопленки от пузырьковых камер и де­сятками литров толстослойной фотоэмульсии, на которых зарегистри­рованы процессы взаимодействия быстрых частиц. Извлечение из этих материалов максимальной информации возможно только на основе их автоматической и полуавтоматической обработки, широкого привлече­ния к этому делу физиков из республиканских академий и универси­тетов.

В настоящее время осуществляется ряд мер, необходимых для обеспечения этой работы полуавтоматической аппаратурой и создания исследовательских групп, которые могли бы принять участие в решении важных задач на ускорителях больших энергий.