Днем и ночью, вечно и непрерывно нас пронизывают насквозь и уходят глубоко в землю странные лучи. Они не похожи ни на одно из известных нам на Земле излучений, и никто не знает, откуда они появляются.
Сначала думали, что их посылает Солнце. По проверке оказалось, что это не так. Глубокой ночью, когда Солнце закрыто от нас всей толщей земного шара, это невидимое излучение продолжает проливаться на спящие поля, пронизывать моря и озера и улавливаться приборами бессонных исследователей.
Откуда же они летят, эти лучи? «Из космоса», отвечают ученые, не объясняя этим пока ничего. Из не-ведомых глубин вселенной приносятся космические лучи, как вестники загадочных и мощных процессов перестройки вещества, происходящих в далеких недрах мира.
Космические лучи пытались сравнивать с другими невидимыми излучениями, хорошо известными нам, например с рентгеновскими лучами, которыми просвечивают насквозь тело раненого, чтобы узнать, где в нем застряла пуля. Но рентгеновские лучи целиком поглощаются слоем воздуха всего в несколько метров толщиной. Они в состоянии свободно пройти сквозь ткани мускулов, но плотная кость и металлы их задерживают.
Немногим больше ,сила проникновения так называемых гамма-лучей, которые испускаются радиоактивными веществами. Гамма-лучи выжигают злокачественные раковые опухоли, а в больших дозах они смертоносны. Поэтому те, кто работает с ними, должны быть защищены толстыми свинцовыми щитами, непроницаемыми для этих лучей. Если рентгеновские лучи перестают действовать на расстоянии нескольких метров, то гамма-лучи поглощаются слоем воздуха в несколько десятков и даже сотен метров толщиной.
А космические лучи свободно проходят через рею земную атмосферу! Больше того, пройдя через «ее, они способны еще пронизать меня и вас, уйти в глубь земли или на многие десятки и даже сотни метров в глубь морей. Ученые ловили их там, опускаясь в водолазных костюмах в глубокие колодцы или в подводных лодках на дно моря.
Космические лучи можно сравнить и с другими видами незримых лучей, известными на Земле, — с так называемыми корпускулярными излучениями, т. е. потоками заряженных частиц (корпускул) вещества, несущихся с определенной скоростью. Потоки таких частиц испускаются любой катодной лампой, любым радиоактивным веществом. Не составлены ,ли и космические лучи из заряженных корпускул, не есть ли это поток обыкновенных электронов, т. е. .мельчайших частиц электричества? Может быть, это и так, может быть, это и электронный поток, но только незнакомой нам силы.
В военно-фантастических романах иногда описываются способы получения настолько сильных потоков электронов, что они могут свободно пронизывать воздух на очень большие расстояния. Мощные электронные пушки, если бы дни существовали в действительности, были бы наиболее истребительным оружием в мире. Летящие с большой скоростью электроны губят все живое на своем пути. Но пока что техника еще далека от этого. Обычные потоки электронов, которые легко создаются в наших лабораториях, с трудом преодолевают даже такое малое препятствие, как тончайший листок алюминия. Самые быстрые электронные лучи, полученные в научных институтах, поглощаются и погашаются слоем воздуха всего в 1,5—2 метра толщиной.
А для космических лучей, как мы уже говорили, вся земная атмосфера не может служить преградой! Словно их посылает какая-то сверхмощная электронная пушка. Советский исследователь космических лучей проф. А. Б. Вериго забирался со своими измерительными приборами в артиллерийскую башню линкора и ставил их под стволы гигантских орудий: оказалось, что космические лучи с легкостью пробивают толстую броневую и орудийную сталь.
Они не опасны для нас потому, что к нам на Землю их прилетает очень мало. Но те, которые прилетают, творят страшные разрушения в мире атомов, из которых построены все земные вещества. Сталкиваясь с атомами земных веществ, космические лучи чаще всего разбивают их, а обломки атомов выбивают из соседних частиц электроны, как сталь выбивает искру из кремня. Это-то и позволяет их обнаружить.
Ведь атом любого элемента напоминает солнечную систему, где «солнце» — ядро, вокруг которого вращаются «планеты» — электроны. Электроны заряжены отрицательным электричеством, ядро — положительным. Заряды ядра и вращающихся вокруг него электронов уравновешивают друг друга, поэтому атом в целом электрически нейтрален. Воздух, составленный из нейтральных, обыкновенных атомов, не проводит электричества. Но вот космический луч выбивает на своем пути из атома воздуха электрон. Электрическое равновесие атома нарушается, атом перестает быть нейтральным. Мы говорим, что он стал положительно заряженным ионом. А выбитый космическим лучом свободный электрон «прицепляется» к какому- нибудь другому атому и тоже выводит его из электрического равновесия.
Воздух, в котором появились такие заряженные частицы, перестает быть изолятором и становится способным проводить электричество. Измеряя электрометром электропроводность воздуха, мы можем судить об интенсивности, о силе проходящих через него космических лучей.
Но так же ионизируют воздух и гамма-лучи, а ведь это не поток частиц (корпускул), это — электро-магнитные волны, подобные свету, ультрафиолетовым лучам, радио, рентгеновским лучам…
Что же все-таки представляют собой лучи из космоса: неизвестный ли новый вид электромагнитных волн, или поток заряженных частичек, несущихся с огромной скоростью?
Даже на этот начальный, простой вопрос наука не дала еще окончательного ответа, хотя в самое последнее время мы сильно приблизились к его решению.
Узнать, что, собственно, представляют собой космические лучи — волны или частицы, — можно только одним путем: с помощью магнита.
Мы знаем, что на обыкновенные световые лучи обыкновенный магнит не действует. Значит, если космические лучи по СБОИМ свойствам ближе всего подходят к световым вол¬нам, на них магнит не должен действовать. А на заряженные частицы он обязательно подействует: если они летят мимо него, он отклонит их от прямого пути.
Но какой из земных магнитов успеет подействовать на летящие с безумной скоростью космические лучи? Очевидно, сама Земля, этот гигантский магнит.
Доказывать вам, что Земля есть магнит, пожалуй, излишне. Возьмите в руки обыкновенный компас, чтобы раз навсегда убедиться в этом. Вы увидите, как южный, намагниченный конец стрелки компаса повертывается на север — к северному магнитному полюсу земного шара. Магнитные полюсы Земли могут успеть отклонить от прямого пути космические лучи, приближающиеся к Земле, если, конечно, это действительно поток заряженных частиц.
Из Одессы во Владивосток через экватор поплыл советский танкер «Серго», который вез на борту молодых ученых с С. Н. Верновым во главе.
Когда танкер достиг экватора, советские ученые установили с помощью своих прекрасных приборов, что там в четыре раза меньше космических лучей, чем в Ленинграде, и в два раза меньше, чем у Черного моря.
Значит, чем ближе к полюсу, тем гуще поток космических лучей, чем дальше от полюса, тем он реже. Это можно, повидимому, объяснить толь-ко тем, что космические лучи действительно состоят из быстро летящих частиц, скорее всего электронов, отклоняемых магнитным полем Земли.
Откуда течет этот поток, покажет будущее. Пока что изучение космических лучей уже привело ко многим попутным открытиям, проливающим свет на строение материи. И, быть может, разгадывая тайну происхождения космических лучей, мы получим указания на то, как и здесь, на Земле, использовать неисчерпаемые запасы внутриатомной энергии.
Источник:
Журнал «Знание-сила» №1 (январь) 1939г.