Рис. 5. Электроскоп показывает, что в воздухе есть ионы.

да прекратится. Значит, заряд уходит через воздух. Чем больше в воздухе ионов, тем быстрее утекает заряд.

Что же создает в воздухе ионы? Если при­чина этого в Земле, нужно подняться вверх, и утечка заряда уменьшится. И вот стали под­нимать электроскопы на воздушных шарах. Результат опытов всех удивил: чем выше под­нимали электроскоп, тем быстрее утекал с его листочков заряд. Оказалось, что причина, соз­дающая в воздухе ионы, находится не в Земле, а в космическом пространстве. Незначительное количество ионов создается радиоактивными излучениями Земли, но на большой высоте эти излучения не сказываются.

Отрыв электронов от атомов могут вы­звать либо световые лучи, либо потоки быст­рых заряженных частиц. Такие потоки доволь­но трудно отличить от лучей, поэтому их часто тоже называют «лучами».

Долгое время было неизвестно, что именно приходит на большой высоте из космического пространства и создает ионы в воздухе. Чтобы решить эту загадку, пришлось поста­вить очень много опытов. Помещая электро­скоп в камеру с толстыми стенками, ученые доказали, что ионизация воздуха производится каким-то излучением, способным проникать даже через толстый слой свинца.

Дальнейшие опыты выяснили, что это «про­никающее излучение» приходит не только со стороны Солнца, но почти равномерно со всех направлений, т. е. из всего космического пространства. Поэтому проникающее из­лучение и назвали космическими лучами. В действительности эти лучи — потоки быстрых заряженных частиц.

В первичных космических лучах, когда они приходят из мирового пространства, нет ника­ких необычных частиц. Это просто атомные ядра. Электромагнитные силы, действующие в космическом пространстве, разгоняют эти ядра до очень большой скорости и тем самым сообщают им громадную энергию. Но когда частицы с такой энергией сталкиваются с ча­стицами воздуха, происходят неожиданные превращения. При таких столкновениях и рож­даются новые неустойчивые элементарные ча­стицы.

Долгие годы ученые находили новые ча­стицы только в космических лучах. Они под­нимались для этого на высокие горы, забра­сывали свои приборы на воздушных шарах в недоступные человеческому организму высо­ты. Но постепенно выяснилось, что для изу­чения новых элементарных частиц нет необхо­димости гоняться за космическими лучами. Неустойчивые элементарные частицы можно получить и искусственно.

УСКОРИТЕЛИ

Все разнообразие новых необычных элемен­тарных частиц можно получить при столкно­вениях самых обыкновенных внутриатомных частиц, если только они разогнаны предвари­тельно до высокой энергии. Такой разгон до­стигается в особых установках — ускорителях. Современный ускоритель — громадное и слож­ное сооружение, одно из подлинных чудес техники. Заряженные частицы получают в нем энергию от радиоволн или переменных токов высокой частоты и большой мощности. Чтобы частица при этом не сбилась с пути, ее надо ограничить определенным направлением, как поезд рельсами. Для этого используют сильный магнит. Он создает в пространстве магнитное поле, которое и выполняет роль рельсов, на­правляющих ускоряемые частицы по опреде­ленному пути.

Магнитное поле удобно представлять себе состоящим из силовых линий, которые, подоб­но нитям, натянуты между полюсами магнита. Когда заряженная частица пролетает через магнитное поле, оно не разгоняет и не замед­ляет ее, но непрерывно изгибает ее путь. Если никакие другие силы не действуют, частица

264