В. П. Зрелов.
Доктор физ.-мат. наук, почетный доктор ОИЯИ.
10 ЛЕТ РАБОТЫ С МИХАИЛОМ
ГРИГОРЬЕВИЧЕМ МЕЩЕРЯКОВЫМ (от студента до соавтора открытия)
М. Г. Мещеряков — мой первый научный руководитель и наставник
Осенью 1950 года Л. П. Бахметьев — декан физического факультета (тогда
Московского механического института) — известил нас, что первую
практику в начале четвертого курса мы пройдем на секретном "объекте" у
М. Г. Мещерякова, сказав: "Поедете завтра на "Победе" от ЛИПАНа точно в 9 утра."
После четырехчасовой поездки, в основном, вдоль канала Москва-Волга,
В. М. Сидоров, И. К. Взоров и я доехали до контрольного милицейского
пункта на въезде в Ново-Иваньково (так тогда называлась теперешняя
Дубна), а затем к красивому административному зданию, где начальник
отдела кадров Талагаев помог нам быстро пройти все формальности для
прохода на "объект".
На следующее утро с оформленными пропусками мы попали, через
военную охрану, которая была не только на входе на "объект", но даже в
здание (корпус №3), где находилась дирекция, в крохотную
приемную, и почти сразу секретарь пригласила нас в небольшой кабинет
директора.
За массивным столом сидел сравнительно молодой, солидный мужчина с
открытым и пытливым взглядом. Он поздоровался с нами и попросил сесть
напротив на удобный диван. Мы поняли, что это — "хозяин", Михаил
Григорьевич Мещеряков. За его спиной на стене висела пара крупных
портретов: И. В. Сталина и Л. П. Берии — покровителей всех наших
тогдашних дел.
Михаил Григорьевич осведомился, как мы доехали и устроились. Коротко
рассказал нам, какими исследованиями занимается его лаборатория на базе
крупнейшего в мире ускорителя протонов — фазотронаfootnoteфазотрон
и синхроциклотрон синонимы на энергию 480 МэВ. Он предложил
нам на выбор: либо заниматься научной работой у него в отделе, либо
идти в ускорительный отдел. Мы с В. М. Сидоровым остановились на
втором предложении, о чем потом очень сожалели и чему
М. Г. Мещеряков очень удивился, сказав: "Странно — не хотите
заниматься наукой". Вызвал начальника отдела эксплуатации ускорителя
В. С. Катышева и пожелал нам успехов.
Пожалуй, здесь уместно сказать несколько слов о нашем "странном"
выборе. Дело в том, что в институте на старших курсах нас готовили к
специальности инженеров-физиков широкого профиля и читали курсы: котлы
(ядерные реакторы), спецметаллургия, разделение изотопов и многое
другое. Кроме того, мы прослушали курс лекций по новейшим ускорителям
частиц, который очень хорошо читал нам тогда еще кандидат физ.-мат.
наук В. П. Дмитриевский (ныне — профессор, известный в мире
ускорительщик) и так нас увлек, что ответ М. Г. Мещерякову был таким.
Первое знакомство с ускорителем просто ошеломило меня. Такой махины я
(технически очень грамотный человек, имевший и средне-техническое
образование техника-технолога в авиастроении, и побывавший на одном из
крупных заводов Москвы) не встречал и не мог себе представить ничего
подобного. В глубине огромного и высоченного зала стоял огромный
магнит с раскрашенными в синий и красный цвет полюсами, латунной
камерой и мощными насосами. На верху магнита блестела надпись:
""Электросила" им. С. М. Кирова".
В связи с этим мне вспоминается одно из первых (после рассекречивания)
экскурсионных посещений фазотрона Института ядерных проблем
американскими сенаторами (приблизительно в 1953 г.). Пояснения об
основных параметрах ускорителя должен был давать М. Г. Мещеряков.
Однако, большая группа важных гостей остановилась лишь на входе в зал,
где размещался ускоритель, и они сказали, что никаких пояснений им не
нужно. Повидимому, для них было достаточно того впечатления, какое на
них произвела масштабность и грандиозность увиденного (наверное,
"прикинули" сколько это может стоить, и каков уровень научной и
инженерной мысли был в СССР был в те годы).
Пространство от
входной двери до ускорителя было почти пустым,
так как в экспериментальный зал еще не был выведен из ускорителя пучок
протонов. Нам предстояло участвовать в этой, как оказалось, не легкой
работе по шиммированию магнитного поля ускорителя в
районе канала, внедренного в камеру ускорителя для выброса пучка
наружу. Техника измерения магнитного поля внутри камеры ускорителя
была просто примитивной (точный метод измерений с помощью ядерного
магнитного резонанса только разрабатывался Т. Н. Томилиной в отделе
ускорителя). Мы с В. М. Сидоровым по полночи сидели в радиоактивной
камере ускорителя при максимальном магнитном поле, согнувшись в три
погибели, и перемещали катушку в
различных зонах вблизи внедренного магнитного канала. Замеры
магнитного поля производились вращением катушки с обмоткой путем
дергания ее за шнур, а наведенный в ней ток измерялся флюксметром.
Руководили этой работой А. А. Кропин и В. Б. Мухина.
После месячной такой "работы" и выработки нужного "стандарта" дергания
катушки, мы справились с этой задачей, изрядно облучившись.
Вначале работа велась в пустой вакуумной камере ускорителя, а затем
с дуантом (наиболее радиоактивным), за что мы, в качестве компенсации,
получали талоны на бесплатный обед. А завершили свою практику
проектированием большой вращающейся штанги около центра магнита для
измерения сформированного магнитного поля с помощью ядерного
магнитометра.
На другую осень (1951 год) мы приехали на "объект" (Гидротехническую
лабораторию) уже на дипломную практику в сектор М. Г. Мещерякова.
Как мы потом узнали, он коротко назывался "сектор М. Г.". Работой по
освоению методики регистрации частиц с помощью ядерных эмульсий
руководил Л. М. Сороко. В частности, изучалась возможность измерения
спектров gamma-квантов от распада пи0-мезонов по многократному
рассеянию компонент электронно-позитронных пар в ядерной фотоэмульсии.
Наиболее интересным в этой работе оказалось то, что удалось наблюдать
"тройники" — тройные вилки, так называемые "жирафы",
от довольно редкого процесса образования пары
(электрон-позитрон) в электрическом поле ядра самим электроном (позитроном).
Однако, совместная работа с М. Г. Мещеряковым началась
после того, как мы были направлены в ГТЛ после защиты дипломов, то есть с марта 1952 года.
При оформлении на работу в ГТЛ с нами произошел курьезный случай.
Нас, как молодых специалистов, должны были зачислить на должности
лаборантов. Мы с В. М. Сидоровым, "заартачились" и заявили Михаилу
Григорьевичу, что согласны только на инженерную должность. М. Г. созвал
своих заместителей, и они долго совещались, как быть с нами. А мы уже
решили,в случае чего, ехать перераспределяться, хотя уже и жалели о выдвинутых условиях.
Однако, дверь открылась, первым из кабинета М. Г. вышел Венедикт
Петрович Джелепов и приветствовал нас словами:
— Дип, дип, ура! Ваша взяла!
Что означает это слово "дип", до сих пор точно не знаю
(может, сталинский лозунг "догнать и перегнать"?), как в свое время
был назван токарный станок советского производства "Дип-200"? Михаил
Григорьевич сразу же поручил мне освоить новую методику измерения
энергии только что выведенного из ускорителя пучка протонов по
черенковскому излучению. Была масса сомнений в реализации такой
методики при довольно низкой интенсивности пучка протонов (хотя
американские физики уже использовали этот метод). М. Г. все время
интересовался ходом работ, всячески содействовал при проведении
пробных экспериментов и создании самого прецизионного прибора вплоть
до выделения своей директорской "Победы" для аккуратной его перевозки
в первый корпус (так называлось и до сих пор называется здание, где
размещается ускоритель). В день, когда черенковский прибор
эксплуатировался на пучке протонов, Михаил Григорьевич долго не
уходил из лаборатории. Его нетерпение было велико. Я еще не закончил
проявление отснятых пленок, как в фотокомнате, находившейся недалеко
от его кабинета, услышал громкий стук в дверь и слова: "Что же у Вас
получилось? Есть ли результат?". И был недоволен, что проявление еще
не закончено, но радовался не меньше меня, когда отменная, сырая еще
фотопленка с четкими черенковскими изображениями была ему
продемонстрирована.
Вердикт был такой: "Это срочно надо профотометрировать!". Однако,
это не просто было сделать, так как трофейный микрофотометр "Carl
Zeiss" был в нерабочем состоянии (обрушилась потолочная штукатурка)
— оборвана нить электрометра. Михаил Григорьевич тут же вызвался
помочь со словами: "Я ведь в свое время работал слесарем-лекальщиком,
правда, глаза уже не те!". Порыв М. Г. подбодрил нас, и мы справились
сами.
В это время в секторе М. Г. велись работы по измерениям энергетических
спектров пионов от p,p-соударений с помощью сцинтилляционных
счетчиков и тормозных фильтров (работу вел один из самых опытных
экспериментаторов и ближайший помощник М. Г. — Б. С. Неганов с О. В. Савченко)
У нас возникла идея использовать более "чистую" методику для этих
целей — магнитный анализ. Были сделаны первые расчеты (скорее,
"прикидки") и "сырая" схема магнитного спектрометра "легла на стол"
Михаила Григорьевича. Идея ему очень понравилась, но он "сходу"
понял, что схему нужно существенно поправить, то есть учесть "правило
Барбера" — мишень, центр кривизны частиц в магнитном поле и
детектор (в фокусе) должны находиться на одной линии. Это было для
нас большим откровением, а для Михаила Григорьевича — азбучной
истиной.
Мы поправили эту ошибку и общими усилиями создали большой магнитный
спектрометр (не тратя на это больших средств) на базе
общелабораторного отклоняющего однометрового магнита. Первые измерения
спектров пи+-мезонов от p,p-соударений (под углом 24°)
порадовали нас. Спектрометр обладал хорошим разрешением и
обеспечивал высокую точность. Была составлена программа измерений
спектров при других энергиях, а также спектров пи+ и
пи--мезонов на мишенях из легких ядер. Мне как-то неудобно здесь
"якать", но дальнейшие исследования развивались так.
На один из коллиматоров, примыкающих к тракту магнитного
спектрометра, мною был поставлен сцинтилляционный телескоп
("параллельно" с основными измерениями) для регистрации протонов от
неупругих процессов. На эти измерения обратил внимание М. Г. и по
поводу их заметил: "Валентин Петрович, через этот коллиматор весь
спектр измерить невозможно, а "хвосты" не очень интересны! Давайте,
после завершения измерений спектров пионов, специально преобразуем
спектрометр только для этих целей!"
Михаил Григорьевич был тогда директором лаборатории, и еще не
наступило время, как он сам как-то выразился, когда по подметным
письмам в ЦК, наветам и интригам "директоров из кресел на тачках
свозили на свалку". Поэтому в короткий срок модернизация спектрометра
была осуществлена. Причем, спектрометр был спроектирован в гибком
варианте, и существовал как бы "виртуально". Перед сеансом работы
на ускорителе он быстро собирался на специальной ферме — "железной
дороге", как мы ее называли. То есть, на ней устанавливались
вакуумная система, мишень, пучковый монитор, защита. После
окончания измерений, которые, как правило, длились не одни сутки,
быстро все разбиралось. В частности, эту "дорогу" очень эффективно
использовали ее Б. М. Понтекорво и А. И. Мухин при обширных исследованиях
процесса рассеяния пи-мезонов на водороде.
А первое опробование
"железной дороги" для этих целей на моих глазах осуществила все та
же "правая рука" Михаила Григорьевича — Борис Степанович Неганов.
Он быстро установил телескоп под большим углом к мишени, направил
на нее пионный пучок от спектрометра, четко зафиксировал
акты рассеяния мезонов и даже выразил откровенное
желание вести такие измерения самостоятельно. Но Михаил Григорьевич
быстро "усмирил" его, сказав, что эта тема записана за другими.
К слову сказать, схема нашего спектрометра (составленная и
начерченная мною) была помещена в известной работе
Б. М. Понтекорво и А. И. Мухина, так что наш спектрометр "проторил"
дорогу и другим очень важным исследованиям.
Что же касается наших результатов, полученных на большом магнитном
спектрометре (при двух вариантах его работы — "мезонном" и
"нуклонном"), то об этом можно судить хотя бы по той реакции
участников "Первой Всесоюзной конференции по физике частиц высоких
энергий", проходившей в мае 1956 года в Москве (в ФИАНе), на которой
выступали М. Г. Мещеряков и Б. С. Неганов. Во время их выступлений
присутствовавшие иностранные ученые то и дело поднимали над головами
свои фотоаппараты и "на вскидку" проводили съемку всех иллюстраций по
этим докладам.
Первый успех докладов, прочитанных на этой конференции,
Михаил Григорьевич решил "хорошенько" отметить и пригласил всех
нас (соавторов докладов) в шикарный московский ресторан "Узбекистан".
Второй успех этих работ пришел к нам во время проведения "Первой
конференции по использованию атомной энергии в мирных целях",
проходившей вслед за "Московской" в середине 1956 года в Женеве. На
ней Михаил Григорьевич представил четыре доклада, опубликованные в
трудах этой конференции. Я там не был, но, как говорили, в женевских
газетах писали, что русские ученые поразили своих западных коллег не
только своими широкими брюками, но и серьезными научными
исследованиями.
Надо заметить, что 1955-57 годы были для нас переломными в том
смысле, что мы переходили от режима секретных отчетов о научной
работе, исчезавших в сейфах первого отдела, к нормальным публикациям
в открытой печати в таких журналах как "ДАН СССР", "Известия АН",
"ЖЭТФ". Михаил Григорьевич понимал это глубже нас и всячески
предупреждал о возрастающей ответственности за публикации.
Большое значение придавал не только стилю изложения, но достоверности
и точности данных, направляемых в печать уже от Института ядерных
проблем АН СССР (так он стал называться после аббревиатуры
ГТЛ). Начало процессу "рассекречивания" некоторых
направлений исследований в нашей области было положено, пожалуй, еще
И. В. Курчатовым, когда он во время визита Н. С. Хрущева в Англию (в 1952
году) сделал в Харуэлле сенсационный доклад о работах в СССР по
управляемому термоядерному синтезу. Кстати сказать, переводчиком там
был научный сотрудник М. Г. — Е. В. Пискарев, в совершенстве владевший
английским языком.
Кое-что о повседневном общении с Михаилом Григорьевичем и стиле его работы
Михаил Григорьевич как директор ГТЛ, а затем Института ядерных проблем
АН СССР, довольно строго следил за дисциплиной сотрудников лаборатории,
их занятостью и направлением деятельности и регулярно совершал
"обходы". Во время одного из них он подошел ко мне и, глядя на
раскрытую книгу "Лекции по атомной физике" (Э. Ферми), спросил:
— Чем Вы занимаетесь?
Я ответил, что читаю статью о монополе Дирака. На что он с раздражением сказал:
— Ну, неужели это так необходимо?!
Потом многие сотрудники сектора повторяли эту крамольную фразу по делу и
не по делу. Но много лет спустя, я вернулся к этой интересной теме и
поставил эксперимент по поиску загадочного монополя на серпуховском
ускорителе протонов при энергии 70 ГэВ.
В другой раз М. Г. застал меня за чтением одной американской работы,
опубликованной в "Phisical Review", посвященной синтезу трансурановых
элементов, и его реакция была более категоричной:
— Если Вы хотите заниматься этим, поезжайте к Флерову в Курчатовский институт!
В общем, Михаил Григорьевич, мягко говоря, не одобрял иных "увлечений", кроме как по тематике сектора.
Михаил Григорьевич для ознакомления с состоянием дел часто вызывал
сотрудников в свой кабинет и подробно вникал в ход работ. Как правило,
эти проверки-собеседования заканчивались записями в прошнурованном,
пронумерованном и опечатанном сургучом журнале экспериментатора с
"ленинской" пометкой "NB" (Nota-benefootnote - отметь хорошенько), в
которых намечались задания для дальнейшей работы. У меня до сих пор
сохранились журналы, испещренные такими записями-наставлениями Михаила
Григорьевича. В одной из записей он составил для меня план
написания кандидатской диссертации по черенковской тематике, хотя я не
проработал еще и трех лет, явно переоценив перспективы моих дальнейших
исследований. Но это, конечно, подбадривало, создавало некий ореол
нужности твоей работы, и за это я благодарен Михаилу Григорьевичу.
Помню, как Михаил Григорьевич устыдил нас, заметив, что в
коридоре около его кабинета мы были в шапках, сказав:
— Что же вы в шапках? Вы же в храме науки!
Мы были тогда молоды, и то один то другой обретали семьи. На что М. Г.
как-то в шутку отреагировал:
— Женятся тут налево и направо, а кто работать будет?
В научных исследованиях Михаил Григорьевич был настойчив и
требователен. Когда дело касалось направления статей в печать, особенно
тех, которые касались очень важных результатов, произносил:
"Эти же результаты будут цитироваться и проверяться другими физиками!".
Поэтому он прибегал даже к такому приему, как метод "запечатанных
конвертов", который заключался в том, что двум группам поручалось
произвести измерения одного и того же параметра, а результаты вложить в
отдельные запечатанные конверты. После заранее оговоренного срока они
вскрывались, и результаты сравнивались. Так было, например, с
определением абсолютной интенсивности пучка протонов. Одна группа, если
не ошибаюсь, Ю. К. Акимова и Н. П. Богачева, измеряла ток от
ионизационной камеры. Другая — Б. С. Неганов и Л. М. Сороко, который еще
ранее провел скрупулезные расчеты, проводила измерения с цилиндром
Фарадея.
На "вскрытии" конвертов результаты довольно хорошо совпали. Это
позволило уверенно определить величину полного сечения упругого
p,p-рассеяния как одну из основных характеристик ядерного
взаимодействия протонов при этих энергиях (да и при любых других).
У Михаила Григорьевича в манере говорить и в общении было что-то от
артиста. Так, он часто, начиная обсуждение очередного эксперимента,
произносил:
— Вы знаете, я всю ночь не спал, все ходил по коттеджу, думая о том,
что, может быть, сделать дополнительный опыт... — (или что-то
подобное), и, встречая в ответ наши улыбки, добавлял:
— Вы не улыбайтесь. Меня сильно беспокоит состояние дел с ... — (таким-то экспериментом).
М. Г. всегда интересовался экспериментами. В особых случаях
экспериментаторы считали для себя возможным обратиться к нему даже
ночью. Так было с Б. С. Негановым, когда он проводил измерения
углового распределения пионов в реакции p,p --> d,пи+,
в ходе которых данные сразу наносил на график. Угловая зависимость шла
круче, чем ожидалось и он, решив сразу обрадовать М. Г., стал ему
звонить, уверяя, что в угловом распределении присутствует D-волна.
М. Г. , выслушав Бориса Степановича, посоветовал не делать
скоропалительных выводов, особенно, ночью.
Надо непременно сказать о том, что М. Г. не противился освоению новой
методики, поддерживал все разумные предложения и начинания. Я уже не
говорю о методике регистрации частиц с помощью ядерных фотоэмульсий,
которая была одной из основных при первых экспериментах (на ускорителе)
в начале 50-х годов и которую внедрили и эффективно использовали
М. Г. Мещеряков с Л. М. Сороко, Е. Л. Григорьев, Н. П. Богачев, а затем и
В. M. Сидоров. Осваивалась и внедрялась в эксперименты методика
сцинтилляционных счетчиков и быстрая электроника (Б. С. Неганов,
А. С. Кузнецов,, Ю. К. Акимов). Б. С. Неганов осуществил даже свою
студенческую мечту — соорудил большую камеру
Вильсона. Но, в связи с изменившимися планами исследований, она не
нашла применения.
Михаил Григорьевич всячески поддерживал внедрение в эксперимент
магнитных спектрометров, черенковской методики, а также эксперименты
по исследованию свойств излучения Вавилова--Черенкова в анизотропных
средах как исследования, продолжавшие классические опыты
П. А. Черенкова. Так, пишущий эти строки, при создании черенковской
фотокамеры до 50 раз (!) "выходил" на "ляповский"
ускоритель, чтобы пройти путь от примитивного
устройства, напоминавшего камеру-обскуру, до единственного в мире
устройства, позволяющего получать уникальные фотоснимки излучения
Вавилова--Черенкова в цветном изображении.
Михаил Григорьевич поддержал мою идею о написании обширной монографии
под названием " Излучение Вавилова-Черенкова и его применение в физике
высоких энергий", опубликованной в "Атомиздате" в 2-х томах в 1968 году.
Если бы меня кто-либо спросил, как мне работалось с Михаилом
Григорьевичем, я бы ответил по совести, искренне
— всяко бывало. Были и большие радости, и большие огорчения. Михаил
Григорьевич был, в общем, неровный и непростой
человек. Когда что-то не было сделано по его указаниям во время, мы
получали нагоняи вплоть до таких изречений:
—Тогда надо ехать работать на Урал на "котлы", или заниматься сельским хозяйством!
На это, в общем, мы надолго не обижались, так как видели, как он
ревностно и добросовестно служил науке, а отсюда и такая высокая
требовательность и ответственность за порученное ему большое дело.
Иногда он был даже сентиментален. Помню, как-то он, приблизительно за
год-полтора до его смещения с директорского поста, сказал мне:
— Валентин Петрович, пойдем посмотрим место, где будут строить новые
экспериментальные мастерские.
Пришли на место, и Михаил Григорьевич, посмотрев на участок, заросший
лесом, и отметки, сделанные уже строителями, сказал:
— Вот здесь. Только жаль мне вот эту березу! — Я с удивлением
посмотрел на него, но он повторил: — Да, действительно, жаль!
Я очень сожалею, что после "снятия" Михаила Григорьевича вся наша
дружная работа постепенно сошла на нет. Остались незаконченными работы,
которые собирались продолжить в будущем. Так это было, например, при
подготовке знаменитой публикации о выбивании дейтронов — легчайших
кластеров ядерной материи. Кстати говоря, я несколько раз настаивал,
чтобы заголовок статьи начинался со слова "Прямое выбивание... ",
но М. Г. , по-видимому, из осторожности всякий раз отвергал это, хотя в
действительности нами наблюдался процесс именно прямого выбивания
дейтронов. На одной из главных иллюстраций статьи, где отчетливо был
виден основной пик дейтронов, рядом был изображен и второй, наблюденный
нами, пик дейтронов от процессов образования дейтронов от соударения
протонов с нуклонами ядра (P,N) --> d,пи+(d,пи0) —
тоже нетривиальный эффект. Однако, М. Г. на готовой иллюстрации (с двумя
пиками), приколотой к чертежной доске, закрыл второй пик бумажкой с
кнопками и сказал:
— Ну, к этому мы вернемся потом!
К сожалению, это "потом" так и не состоялось, а в статье было только
упомянуто об этом процессе, который, спустя лет 15, другие экспериментаторы исследовали детально.
История первого открытия, сделанного в ОИЯИ, — открытия "флуктонов" ядерной материи.
Вскоре после того, как Михаил Григорьевич возвратился из Женевы, мы
часто думали о том, в каком направлении нам надо развивать
исследования на большом магнитном спектрометре, а на подходе уже был,
как мы его назвали, "маленький" спектрометр, который создавался по
моей инициативе для изучения только спектров пионов.
Пожалуй, здесь необходимо сказать и о первых экспериментальных
исследованиях Г. А. Лексина (тогда аспиранта М. Г., а ныне
профессора), послуживших своего рода прологом к открытию флуктонов.
Михаил Григорьевич определил тему его диссертационной работы —
изучение процесса упругого рассеяния протонов 680 МэВ на
свободных дейтронах.
В ходе экспериментов Г. А. Лексин обратил внимание на то, что процесс
рассеяния протонов при этих энергиях идет даже тогда, когда дейтрону
передается энергия sim 600 МэВ, то есть энергия, превышающая
энергию связи "рыхлого" дейтрона (~ 2,2 МэВ) в сотни раз. И
Г. А. Лексин в своей публикации 1957 года отметил: "Такая передача
импульса и энергии (до 560 МэВ) может произойти только в момент,
когда нейтрон и протон находятся друг от друга на расстояниях
порядка длины волны налетающего нуклона. Это может означать, что
рассеяние протонов дейтронами на большие углы происходит в результате
взаимодействия налетающего протона с обоими нуклонами в дейтроне".
Уже не помню точно ход его рассуждений, но Г. А. Лексин пришел к
дерзкой мысли — поискать очень маловероятный процесс рассеяния
протонов "назад" от ядра как целого.
Михаил Григорьевич, хотя, по-видимому, и понимал, что результат будет
отрицательный, дал согласие на постановку эксперимента. Г. А. Лексин
совместно с Ю. П. Кумекиным (другим аспирантом М. Г. ) поставил
эксперимент на внутренней углеродной мишени, установленной в вакуумной камере
синхроциклотрона. Если бы этот экзотический процесс существовал, то
при реверсе магнитного поля в тракт (протрассированный нитью с током) магнитного спектрометра
попадали бы быстрые протоны, рассеянные назад от (pC)-соударений. Однако, никаких
особенностей в широком диапазоне энергий (вплоть до sim 650 МэВ в спектре протонов, рассеянных
назад (180o pm 15o), обнаружено не было.
Отрицательный результат эксперимента Г. А. Лексина скорее всего привел
бы к прекращению и даже своего рода "табу" на попытки обнаружить таким
способом компактные внутриядерные ассоциации. Однако, ситуация изменилась совсем неожиданно.
Как-то, просматривая январский журнал "Phisical Review" (1956 года), я
натолкнулся на статью Силова (W. Selovе), в которой он
сообщал о наблюдении при энергии протонов sim 95 МэВ
так называемого "пикап-процесса", то есть, "подхвата" налетающим
протоном периферийного нейтрона ядра-мишени с образованием
дейтрона. Эти дейтроны образовывали компактную группу у
высокоэнергетичной границы спектра. Мне пришла в голову мысль: "Не
происходит ли что-либо подобное при наших энергиях?". С этим я и
пришел к М. Г. Он тоже заинтересовался этой статьей и попросил меня
проанализировать аналогичный участок импульсных спектров частиц,
полученных в наших измерениях от соударений протонов с мишенями C, Be, Cu и U, построив его
в увеличенном масштабе.
Через день-два Михаил Григорьевич вызывает меня и спрашивает:
— Вы построили спектр?
Я ответил, что пока нет, так как был занят другими делами (в то
время я был его замом по сектору). Тогда М. Г. вызвал только что
пришедшего в нашу группу выпускника Московского университета
Л. С. Ажгирея и поручил ему просмотр этого участка спектра, что он и
сделал. Оказалось, что в "хвостовой" части импульсного спектра
протонов действительно (особенно на мишени из Be) отчетливо
обозначился пик неизвестного происхождения. М. Г. немедленно созвал
группу и организовал своего рода "мозговую атаку", в ходе которой
была намечена очередность опытов, чтобы выяснить, какие частицы
образуют этот пик — протоны или дейтроны?
Срочно было запрошено время работы на
ускорителе, и первые контрольные опыты показали, что это —
дейтроны. Сразу встал вопрос, в какой из нескольких возможных
реакций они образуются: либо это те же "пикап-дейтроны", что
наблюдались Силовым, либо это дейтроны от реакций с образованием
мезонов, p,p --> d,pi+; p,n --> d,pi0; p,n --> d,gamma, идущих на
нуклонах ядер.
Ни одним из известных процессов наблюдаемые дейтроны объяснить не
удалось, и было высказано предположение, что эти дейтроны могли
образоваться в результате рассеяния протонов на квазидейтронах
внутри ядер. Эта гипотеза (я не помню, кто ее высказал) была
тщательно проверена в серии сравнительных опытов по
рассеянию протонов на свободных дейтронах и ядрах.
Я вспоминаю, с каким задором и увлечением Михаил Григорьевич (в
каждом их этих опытов) подолгу находился вместе с нами в
радиоактивной зоне вблизи синхроциклотрона, участвуя в сборке
головной части магнитного спектрометра и защитной стенки, а затем
подолгу просиживал с нами в процессе измерений.
Пожалуй, уместно будет здесь отметить, что и при проведении других
работ (будучи в должности директора Лаборатории) М. Г. почти всегда
принимал участие в сеансах работы на ускорителе. Этим он заметно
отличался от других руководителей. Запомнилась мне и его обычная
фраза, часто произносимая во время сеансов работы. Глядя на
пересчетный прибор, он произносил:
— Ну, сколько там набросало?
Оказалось, что пик дейтронов от этого процесса
с небольшим сдвигом, обусловленным
энергией связи их в ядре, совпадает по импульсу с положением пика от
упругого рассеяния протонов на свободных дейтронах. Стало ясно, что
обнаружен неизвестный ядерный процесс, заключающийся в том, что
протоны с энергией в 675 МэВ выбивают из различных ядер
(Be, Li, C, O) наиболее слабосвязанные ядра — дейтроны.
Это было крайне неожиданно, так как в то время господствовало
ортодоксальное утверждение, что упругие и неупругие процессы
взаимодействия быстрых протонов происходят с отдельными нуклонами
(протонами и нейтронами), входящими в состав ядер.
Обнаружение в ядре обособленной пары протон-нейтрон трактовалось как
кратковременно существующие квазидейтронные группы со всеми
характеристиками другого, как бы "внутриутробного" наилегчайшего ядра
— дейтрона. В нашей пионерской работе были определены даже такие
характеристики, как средние энергии движения этих квазидейтронов в
легких ядрах и их энергии связи в них. Все свидетельствовало о том, что
выбитые протонами ядра дейтерия в совокупности с исходным ядром как бы
составляли новое ядерное состояние — ядро в ядре. Иначе говоря, была
открыта ядерная кластеризация.
Интересно, что при одном из обсуждений этих результатов,
происходивших в кабинете М. Г., ему позвонил И. В. Курчатов (а он
позванивал ему нередко) и спросил, как дела, и есть ли открытия? И
был обрадован тем, что ответ был утвердительным.
Д. И. Блохинцев, тогда уже директор ОИЯИ, заинтересовался обнаруженным
эффектом и на семинаре, который состоялся в кабинете у М. Г.
Мещерякова, сказал, что это явление похоже на "ядерную
опалесценцию", как бы
"замутнение" ядерной материи. Вскоре он выдвинул свою флуктуационную
теорию этого эффекта, основанную на вычислении вероятностей
нахождения двух и более нуклонов в ядре на расстояниях меньше
размеров самих нуклонов. Такую пару протон-нейтрон в ядре он называл
"сжатый дейтон". Потом такие внутриядерные ассоциации назовут
флуктонами.
Наша экспериментальная работа и работа Д. И. Блохинцева
были опубликованы в одном и том же номере журнала
ЖЭТФ (Блохинцев Д. И. "О " флуктуациях ядерного вещества"",
ЖЭТФ, т.33, вып. 5(11), 1957, с. 1295) в 1957 году, а первое свое
сообщение об открытии этого эффекта М. Г. Мещеряков сделал на II сессии
Ученого совета ОИЯИ 17 мая 1957 года, то есть это было первое
открытие, сделанное в ОИЯИ, причем в лаборатории, являющейся
прародительницей ОИЯИ.
Мы понимали тогда, что нужно продолжать эти работы и попытаться
обнаружить более тяжелые ядерные кластеры, такие, как "тритиевые" и "
геливые". Но для таких опытов требовалась "время--пролетная"
методика (то есть иной уровень электроники), которая еще не была
освоена в лаборатории.
Несколько позже (в 1958 году) уже на другом (малом) магнитном
спектрометре, сооруженном по моей инициативе, поддержанной М. Г. , были
проведены два эксперимента по рождению пионов в соударениях протонов
с ядрами углерода при энергии 670 МэВ. В них наблюдались пионы
с энергией вне кинематической области для соударений протонов с
нуклонами ядер с учетом их внутриядерного движения. В связи с этим в
работах было отмечено, что, возможно, это проявление взаимодействия
протонов с внутриядерными дейтронами, но уже в неупругом процессе.
Длительное время наша работа по выбиванию дейтронных кластеров была
почти в полном забвении, и только спустя 10 лет американская группа
физиков в опытах на Брукхейвенском космотроне при энергии 1
ГэВ полностью повторила наши результаты.
Однако, все было не так просто, и, я бы сказал, не обошлось и без
курьеза. Так, в первом своем сообщении американский физик Х. Палевски
(Брукхейвен, США) в Гатлинбурге (США, 1966 г. ) ничего не сказал о
нашей работе. Однако, присутствующий на этой конференции французский
физик П. Радвани из Oрсэ, указал Х. Палевски, что русские наблюдали
этот эффект еще 10 лет назад. Впоследствии (Канада, 1970~г. ) в одном
из обзорных докладов на конференции в Банфе Х. Палевски "postfactum"
сделал акцент на замечании П. Радвани и признал бесспорный приоритет
нашей работы. Справедливости ради надо сказать, что на "IV
Международной конференции по физике высоких энергий и структуре
ядра" (Дубна, 1971 год) профессор Х. Палевски принес
М. Г. Мещерякову извинения за свою оплошность.
В последующие годы явление кластеризации в ядрах, обнаруженное
М. Г. Мещеряковым, многократно было подтверждено как отечественными,
так и зарубежными физиками и продолжает изучаться.
В большой серии работ (1968-1974 гг.), выполненной на
синхроциклотроне ЛЯП, бывшими сотрудниками М. Г. В. И. Комаровым и
О. В. Савченко с применением более совершенной методики, было обнаружено
выбивание из легких ядер и более тяжелых кластеров, таких, как
тритий, гелий-3 и гелий-4.
Несколько позднее (в 1972 году) другая группа (Л. С. Ажгирей и др. )
при этих же энергиях обнаружила
выбивание дейтронных кластеров не только из легких ядер, но и из
средних (Al,Cu) и даже таких тяжелых ядер, как родий и свинец.
Прямое выбивание дейтронов наблюдали в ИТЭФ при энергии протонов 730
и 1200 МэВ (Борисов и др. ), а также за рубежом (Алдер и др., 1972 г., 590 МэВ).
Таким образом, к началу 70-х годов эффект прямого выбивания дейтронов
был многократно экспериментально подтвержден. Стало ясно, что
обнаружен новый эффект — эффект кластеризации ядерной материи.
В 1975 году я предложил М. Г. Мещерякову
подать заявку о регистрации этого эффекта как открытия.
Скажу откровенно, что все коллеги по этому эксперименту повели себя
несколько странно, заявив, что ничего для этого делать не будут, но
подписи поставят. И только Михаил Григорьевич поддержал это дело,
наложив на первом варианте описания резолюцию: "Срочно отпечатать в
трех экземплярах" с копией заявки для меня. Оформление
заявки в Госкомитет СССР по изобретениям и открытиям длилось очень
долго (около 4-х лет) и закончилось только в 1979 году положительным
решением. 29 ноября 1979 года всем соавторам (Л. С. Ажгирей,
И. К. Взоров, В. П. Зрелов, М. Г. Мещеряков, Б. С. Неганов, А. Ф.
Шабудин) выдали дипломы об открытии No 221 под названием "Явление
прямого выбивания дейтронов из атомных ядер нуклонами высоких
энергий".
После открытия кварковой структуры нуклонов в середине 70-х годов
известный дубненский физик-теоретик А. В. Ефремов высказал
глубокую идею о том, что флуктоны могут быть многокварковыми
образованиями. Эта гипотеза была принята и продолжена другими
физиками-теоретиками (В. К. Лукьянов, В. В. Буров, А. И. Титов,
Л. П. Каптарь). Михаил Григорьевич как-то пригласил меня на
семинар, проходивший в его кабинете в ЛВТА, где они докладывали свои
расчеты о возможных примесях в ядрах многокварковых состояний —
флуктонов.
Наверное, предстоит еще большая работа физиков-теоретиков по изучению
нового состояния ядерного вещества — флуктонов, условий его
возникновения и фазового перехода в нуклоны. Возникает ли оно
спонтанно в ядерном веществе, или образуется под действием ударной
"ядерной" волны от влетающего в ядро нуклона. Для нас сейчас
важно то, что в экспериментах 1956-1957 годов под руководством
М. Г. Мещерякова открыто новое, пока еще загадочное, состояние ядерного
вещества, окончательная разгадка которого, по-видимому, еще впереди.
В связи с этим, пожалуй, следует сказать и о возможности неразрывной
связи явления ядерной кластеризации с другим явлением, так называемым
"кумулятивным эффектом", предсказанным академиком А. М. Балдиным в 1971
году и экспериментально обнаруженным группой В. С. Ставинского в опытах
1976 года на синхрофазотроне ЛВЭ.
В настоящее время для объяснения "кумулятивного эффекта" также
привлекаются многокварковые состояния ядерного вещества (иначе —
флуктоны). Если это действительно так, то в процессе прямого
выбивания дейтронов налетающий нуклон сталкивается с "флуктоном" в
ядре и выбивает его как целое. В кумулятивном же эффекте, наоборот,
"флуктон" в налетающем ядре сталкивается с нуклоном ядра--мишени и
передает ему импульс больший, чем импульс приходящий на нуклон
налетающего ядра. В опыте В. С. Ставинского это проявилось в неупругих
процессах — рожденные пионы получали импульс, близкий
к импульсу всего налетающего ядра. И в этой связи, по принципу
детального равновесия, "кумулятивный эффект", по-видимому, можно
рассматривать как обратный эффекту "прямого выбивания ядерных
кластеров", открытым М. Г. Мещеряковым с сотрудниками.
Не исключено, что рассмотрение этих двух эффектов как проявление
одного — явления ядерной кластеризации, поможет глубже продвинуться
в понимании сущности этого интереснейшего явления.
Надо заметить, что Михаил Григорьевич недостаточно пропагандировал в
печати свои работы. Я уже рассказал о том, каким образом был
приподнят статус работ по обнаружению внутриядерных кластеров.
Он почему-то не стал оформлять заявку на открытие резонанса в
энергетической зависимости сечения образования дейтронов в реакции
p,p --> d,pi+, обнаруженный им вместе с Б. С. Негановым.
Не счел нужным Михаил Григорьевич подать заявку и на открытие
явления анизотропии (Речь идет об анизотропии в угловом
распределении рассеяних протонов в с. ц. м. До этих опытов в широком
диапазоне более низких энергий была полная изотропия.) в
упругом p,p-рассеянии при энергии 680 МэВ. Первое указание
на такую анизотропию было получено им в опытах еще при энергии
протонов 480 МэВ. Как я помню, перед направлением статьи в
печать Михаил Григорьевич пытался выяснить, насколько значима
наметившаяся при этой энергии анизотропия, и он часто задавал вопрос:
— Ну, есть в нашем отечестве пророк, который мог бы дать на это обоснованный ответ?
Тогда еще не была развита статистическая оценка гипотез по критерию
chi2, а намечавшаяся ~ 12% анизотропия не была обеспечена достаточной статистикой.
После того, как Н. П. Богачев и И. К. Взоров (сотрудники сектора М. Г. )
обнаружили очень сильную анизотропию при энергии протонов 680
МэВ, М. Г. Мещеряков с Б. С. Негановым и Л. М. Сороко, образно говоря,
"проутюжили" область энергии от 480 МэВ до 680 МэВ и
показали, как изменяется эта анизотропия, — действительно,
значимо она начинается с энергии 480 МэВ. Вкупе, это полностью
завершенное исследование, безусловно, соответствовало рангу
открытия.
Я остановился на этом специально для того, чтобы сказать, что если
бы Михаил Григорьевич оформил и эти два открытия, то, на мой
взгляд, у него не было бы проблем в получении звания академика.
Завершая свои воспоминания, хочу сказать, что в моей памяти Михаил
Григорьевич Мещеряков остался как незаурядная личность, талантливый
русский самородок -- ученый, сумевший в труднейших послевоенных
условиях, "ab avo" (буквально с яйца) на пустом
месте в глухом заброшенном крае всего за два года (1947--1949 гг. )
построить и запустить крупнейший в мире ускоритель протонов на
энергию в 480 МэВ, основать лабораторию, ставшую "alma-mater" ОИЯИ,
впоследствии крупнейшего в Европе научного центра, создать
научный коллектив, который на этом ускорителе выполнил
обширную программу научных исследований в новой области физики —
физики высоких энергий элементарных частиц.
Мало того — М. Г. Мещеряков, поняв, что основная программа при энергии
протонов в 480 МэВ выполнена, а у ускорителя есть
большой ресурс по магнитному полю для перевода к еще большей энергии,
можно сказать, "молниеносно" (за год-полтора) провел реконструкцию
ускорителя, переделав его из пятиметрового фазотрона в шестиметровый,
и тем самым увеличив энергию ускорителя протонов с 480 МэВ до
680 МэВ, создав, таким образом, для физиков возможность
проводить исследования в этой области ядерных исследований на деятилетия вперед.
Интересна и символична в этой связи фотография, на которой
запечатлены два крупнейших ускорительщика: Д. Д. Кокрофт —
английский физик, лауреат Нобелевской премии, создавший совместно с
Э. Уолтоном в начале 30-х годов первый линейный ускоритель протонов
на энергию ~ 1 МэВ, и русский физик М. Г. Мещеряков —
создатель самого крупного в то время в мире ускорителя протонов
— фазотрона на энергию 680 МэВ.
М. Г. Мещеряков не только создал своего рода инструмент для ускорения
протонов до столь высоких энергий, но и использовал их как "щуп"
ядерной материи, с помощью которого, в частности, открыл кластеры
ядерной материи — флуктоны (в интерпретации Д. И. Блохинцева), или
многокварковые мешки (в интерпретации А. В. Ефремова), тем самым
открыв новую главу ядерной физики — физику ядерных кластеров. Все
это и будет ему вечной и благодарной памятью ученых, работающих в этой области знаний.
Один из заслуженных деятелей науки как-то назвал меня "подручным
М. Г.". Ну, что же, среди его "подручных", как работавших с ним бок о
бок, так и начинавших работать в его секторе, такие ученые:
В. П. Дмитриевский, профессор, заслуженный деятель науки РФ, почетный
доктор ОИЯИ, ускорительщик с мировым именем, правая рука Михаила
Григорьевича при сооружении фазотрона как на энергию 480 МэВ, так и
на 680 МэВ.
Б. С. Неганов — доктор физ. мат. наук, заслуженный деятель науки РФ,
лауреат Государственной премии СССР,
лауреат Премии имени М. В. Ломоносова,
как говорится "экспериментатор от Бога";
главная опора М. Г. Мещерякова почти во всех пионерских работах на
фазотроне, осуществивший блестящий бросок к абсолютному нулю методом
растворения гелия-3 в гелии-4.
В. М. Сидоров — доктор физ.-мат. наук, профессор, ученик Михаила
Григорьевича, получивший от него, как эстафету, методику ядерных
фотоэмульсий и сделавший с ее помощью (с другими
коллегами - Ю. А. Батусов, С. А. Бунятов и В. А. Ярба) два
открытия: двойной перезарядки пионов и экзотического ядра гелий-8.
Г. А. Лексин — доктор физ. мат. наук, профессор,
ученик Михаила Григорьевича, первый экспериментатор, почувствовавший "запах флуктона".
Л. С. Ажгирей — доктор физ. -мат. наук, профессор, соавтор открытия,
продолжатель исследований (уже на синхрофазотроне) по взаимодействию
дейтронов с протонами и ядрами с магнитными спектрометрами.
С. Б. Нурушев — доктор физ. мат. наук, профессор, ученик и
сподвижник М. Г. по поляризационным исследованиям, соавтор открытия
"Явление изменения знака поляризации протонов при
их упругом рассеянии на протонах при высоких энергиях".
В. Г. Вовченко — доктор физ. -мат. наук, профессор ИЯФ им.Б. П. Константинова.
Ю. К. Акимов — доктор физ. -мат. наук, профессор, автор четырех
монографий по детекторам ядерных излучений, лауреат Государственной премии СССР.
В. И. Комаров и О. В. Савченко — доктора физ.-маг. наук, открывшие вслед за
М. Г. Мещеряковым более тяжелые ядерные кластеры.
Л. М. Сороко — кандидат физ.-мат. наук, лауреат Государственной премии
СССР, физик-эрудит, автор более 10 монографий.
Г. Д. Столетов — неутомимый скрупулезнейший экспериментатор, преданный сподвижник Михаила Григорьевича.
И. К. Взоров — кандидат физ.-мат. наук, соавтор открытия.
В общем, целая школа физиков. И это, в основном, только по Институту
ядерных проблем. Почти вся научная деятельность, во всяком случае, в
бытность М. Г. Мещерякова директором Института ядерных проблем, образно
говоря, укладывается в "3 Ф" — фазотрон (480 МэВ) + фазотрон (680
МэВ) + флуктон. Много это, или мало? Пусть каждый примеряет на свои
плечи. Как теперь говорят, мало не покажется.
В заключение приведу выдержку из стихотворения Н. А. Морозова,
известного народовольца, узника Шлиссельбурга, революционера,
встречавшегося с К. Марксом и В. И. Лениным, почетного академика АН СССР, ученого-энциклопедиста.
Мне кажется, она подходит к жизни М.Г.Мещерякова как ученого-физика:
В мире вечного движенья,
В превращеньях вещества,
Возникают на мгновенья
Все живые существа.
Но, возникнув на мгновенье,
Знать уж хочет существо,
В чем же вечное движенье?
Что такое вещество?