Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.)

Но частицы движутся прямолинейно… Как заставить их бежать по спирали? Частицы

движутся прямолинейно не всегда: попав в магнитное поле, частицы начинают

двигаться по кругу… Значит, нужно применить магнитное поле — разместить эту

спираль из трубок между полюсами магнита…"

Так Лоуренс открыл принцип действия циклотрона. Это открытие оказало сильнейшее

влияние не только на жизнь самого Лоуренса, но и на дальнейшее развитие ядерной

физики.

Однако идея — это еще не все. И хотя две небольшие модели, построенные

Лоуренсом, свидетельствовали о правильности нового принципа, нужно было довести

этот принцип до возможности его практического использования. В течение пяти лет

Лоуренс вместе со своими студентами работает над проблемами обеспечения

сверхвысокого вакуума, создания мощных высокочастотных генераторов, подбора

магнита.

Нужно было спешить. Ускорители того времени уже давали протоны с энергией до 0,8

МэВ. Согласно работам Эрнеста Резерфорда и некоторым выводам квантовой механики,

протоны с энергией около 1 МэВ должны расщеплять атомы. Честь первым расщепить

атом была настолько заманчивой, что за нее с колоссальным энтузиазмом

соревновались несколько всемирно известных лабораторий.

Под руководством Резерфорда работали Кокрофт и Уолтон в Кембридже, самые

"опасные" для Лоуренса соперники. Манера исследования Резерфорда заключалась в

максимальной простоте, изяществе и чистоте опытов.

На горе Дженеросо в Швейцарии европейские физики Браш, Ланж и Урбан для

ускорения протонов попытались использовать молнию, что дало бы им сразу весьма

значительный перевес, поскольку разность потенциалов, которую можно было

получить с помощью молнии, очень велика и частицы были бы ускорены молнией до 15

МэВ и выше. Исследователи натянули между соседними скалами металлическую сетку.

Во время грозы на этой сетке скапливался значительный положительный заряд.

Однажды ученым удалось получить искусственную молнию длиной около 5 м. Это

означало, что достигнута энергия 10 МэВ. Однако такое достижение обошлось очень

дорого: в результате несчастного случая погиб доктор Урбан…

Тем не менее соревнование продолжалось. И Лоуренс надеялся быть первым. Он

всегда улыбался. Он не признавал никаких препятствий: ни финансовых, ни научных,

ни технических. Он игнорировал трудности экспериментального и, что гораздо

опасней, теоретического характера.

Небольшое деревянное здание, в котором производились первые эксперименты

Лоуренса, дало начало грандиозной радиационной лаборатории в Беркли,

раскинувшейся на берегу моря на живописных холмах Сан-Франциско, где

впоследствии был установлен гигантский фазотрон, на котором сделано одно из

волнующих открытий нашего времени — открыт антипротон.

"Антимир начинается в Беркли", — с гордостью говорили берклийцы следующих

поколений. Но когда Лоуренс приступал к строительству первого циклотрона, у него

были только идея, тысяча долларов и уверенность в том, что он все может,

уверенность, не такая уж необоснованная, для "счастливчика".

Первое, с чего нужно было начать, — сделать магнит. Однако такой традиционный

подход потребовал бы слишком много времени, и поэтому Лоуренс купил громадный

восьмидесятитонный магнит, залежавшийся на складе и ранее предназначавшийся для

не выкупленного заказчиком радиопередатчика; Лоуренсу удалось приобрести его

буквально за гроши.

Отсутствие радиодеталей восполнялось за счет собственных старых радиоприемников,

"заимствования" бесхозных приемников и радиодеталей, а то и просто в результате

посещения ближайших свалок.

Механические детали физики делали сами или заказывали на небольших заводах.

Вакуумная камера первого циклотрона представляла собой сплющенную в пламени

горелки лабораторную, колбу.

Помогали Лоуренсу в основном студенты. Это, естественно, не было их основным

занятием, а потому все было направлено на то, чтобы изготовить циклотрон как

можно быстрей. Очень часто работы велись ночью, и перерыв делался лишь в четыре

часа утра, когда уставшие студенты и их руководитель шли перекусить в ближайший

ночной ресторан "Белая таверна". Все в лаборатории делалось только бегом.

Лоуренс был полон энергии и оптимизма, он не замечал мелких неполадок и ошибок и

акцентировал внимание только на успехах. Казалось, что его высокую и плотную

фигуру можно было видеть сразу в нескольких местах. Его звали "маэстро" за

виртуозность в экспериментах и абсолютно точные и уверенные советы, которые он

давал сотрудникам. В то же время Лоуренс стремился, чтобы каждый работал

творчески и разделял радость открытия, которое, однако, впоследствии будет

приписано только ему одному, великому "маэстро".

В 1932 г. первый в мире циклотрон был построен. Он давал пучок протонов с

энергией 1,2 МэВ, т. е. намного превосходящей ту, при которой атомы могли быть

расщеплены. Но Лоуренс опоздал…

Кокрофт и Уолтон, ученики Резерфорда, использовав принципиально другой метод

исследования и получив пучок с энергией всего лишь 0,7 МэВ, уже добились в

Кавендишской лаборатории искусственного расщепления атома…

Это было для Лоуренса жестоким, но полезным уроком. Он решает теперь направить