Эффект Черенкова

Мы продолжаем рубрику, в которой рассказываем о местах ТиНАО, названных в честь известных людей. В Троицке одна из улиц носит имя физика, нобелевского лауреата Павла Черенкова. О знаменитом академике «НО» рассказала его дочь, Елена Павловна, и поделилась сохранившимися воспоминаниями коллег своего отца.

 ...Павел Алексеевич как обычно пришел домой, встал в дверях, улыбнулся и спокойным голосом сказал: «Мне присудили Нобелевскую премию».

— Мы все так обрадовались! — вспоминает Елена Павловна. — Вскоре родители начали готовиться к поездке в Швецию, на вручение премии приглашали всех членов семьи. Но за границу пустили только папу с мамой. Как же хотелось поехать с ними... Но это был 1958 год. Боялись, что мы останемся в Швеции и обратно уже не вернемся.

Необычное наблюдение

Эта история началась в самом начале 1930-х годов, когда будущий нобелевский лауреат Павел Черенков стал аспирантом известного академика Сергея Вавилова. Для молодого аспиранта встреча с ним считалась самым настоящим подарком судьбы (и позже Черенков будет говорить, что только благодаря знакомству и работе с академиком, он стал настоящим ученым).

Хотя тогда, в 30-е, для аспирантской работы ему досталась тема довольно простая — гамма-люминесценция растворов ураниловых солей. Для этого Черенков должен был облучать пробирки с жидкостями гамма-лучами и изучать их физические свойства. Аспиранту приходилось часами сидеть в темной лаборатории, чтобы увидеть свечение этих растворов, потому что было оно очень слабым. Однако это и стало ключом к важнейшему открытию. В один из дней Черенков вдруг понял: на протяжении нескольких дней он наблюдает не просто свечение люминесценции. К нему добавляются еще более слабый голубой фон. Что это?

Академик Вавилов не дал никакого ответа. Более того, он вообще не поверил в то, что такой фон существует! Считал, что Павел Алексеевич плохо очищает растворы и моет пробирки с жидкостями, а поэтому и наблюдает в них голубой свет — свет от грязи. Нечего здесь придумывать!

Однако Черенков был уверен в обратном. Но спорить с академиком было трудно. Да и подобная самонадеянность грозила Черенкову провалом аспирантуры! И это в тот момент, когда здесь, в Ленинграде, в аспирантском общежитии, почти без средств к существованию с ним жили его жена, сестра, теща, маленький сын. К тому же отец Павла Алексеевича и его тесть были репрессированы.

Что делать? Соглашаться с Вавиловым и забыть про тот самый голубой свет. Или же стоять на своем, возможно, рискуя всем?

То ли ученый, то ли маг

По научному институту (ФИАН) уже ходили слухи, что занимается товарищ Черенков спиритизмом! Некоторые и вовсе подсмеивались над его работой, потому что выглядела она со стороны весьма странно.

Каждый день Черенков спускался в подвал, где по нескольку часов проводил в полнейшей темноте. Заходил в лабораторию, ждал, пока его глаза привыкнут к отсутствию света (и зрение станет чувствительнее в несколько десятков тысяч раз), и только после того, как замечал тот самый голубой свет, пытался понять его природу. Пока однажды Вавилов не сказал:

— Это надо изучить, — наконец-то заключил академик, когда Черенков предоставил ему все доказательства.

Хотя чего это стоило Павлу Алексеевичу.

Неизвестное имя

Черенков доработал свое открытие до мельчайших деталей. А ученый-теоретик Илья Франк понял, что в таинственном голубом свечении жидкостей «виноват» электрон, который движется в растворе быстрее, чем скорость света, а поэтому и заставляет светиться все вокруг. Вместе со своим коллегой теоретики Игорь Тамм и Илья Франк даже вывели формулу такого явления. И, казалось, вот он — успех! Но как бы не так. В престижном британском журнале Nature печатать открытие Черенкова отказались, сославшись на, мягко говоря, необычную методику исследования. Да и это слабое свечение никто не воспринял всерьез. А вот американский The Physical Review, хоть и опубликовал исследование, но все же с опаской. Стояла бы под ним какая-нибудь более известная фамилия, другое дело! Тем более что и работа Черенкова была, мягко говоря, необычной. Да и Павла Алексеевича за пределами его института не знал никто.

Для научной элиты он и правда был человеком без рода и племени. Все потому, что родился в селе Новая Чигла Воронежской губернии в семье самого обычного (хоть и зажиточного) крестьянина, который не имел к науке никакого отношения. Хотя маленький Павел к ней тянулся с детства. И даже свой первый научный эксперимент провел в совсем юном возрасте: в один из морозных дней увидел красивую заледеневшую ручку двери и решил лизнуть ее. И, понятное дело, прилип. А эта детская глупость навсегда осталась у него в памяти.

Все свободное время мальчик много читал. Черенкову повезло: в его селе была большая библиотека. Особенно ему нравились те книги, что были связаны с космосом. Учителя отмечали: у этого молодого человека действительно есть дар и прекрасные математические способности. И Черенков после школы (к слову, из-за войн и революций на момент окончания ему было 20 лет) отправился учиться в Воронежский государственный университет на физикоматематический факультет. Потом по распределению попал в город Козлов (сейчас Мичуринск.  — «НО»), где и познакомился со своей будущей женой Марией. А через некоторое время, случайно увидев объявление в газете о приеме в аспирантуру, решил попытать счастья и поехать в Ленинград.

Мировое признание

— О том, что папу ждет Нобелевская премия, мы не могли и задумываться, — вспоминает Елена Павловна.

Он, наверное, уже давно «забыл» о своем открытии и занимался совсем другими вещами. В 1940-е работал над созданием ускорителя, за что получил Сталинскую премию. Преподавал в институтах, читал лекции, постоянно писал научные статьи и всегда был с головой в работе. Как будто и не замечая, что вокруг его эффекта поднялась самая настоящая волна признания.

Иностранные ученые стали подтверждать его эксперимент. В какой-то момент американские коллеги решили проверить исследование малоизвестного советского ученого и были потрясены. Оказалось, что его эффект помогал объяснить столько вещей, что ученые только диву давались: как такой простой экс перимент развязал руки многим исследователям. Биологи, например, смогли доказать, что на глубинах океана есть свет. То самое голубое свечение! Специалисты по ядерной физике создали разного вида детекторы (их работа была основана на эффекте Павла Алексеевича и поэтому впоследствии их назвали черенковскими), которые определяли свойства элементарных частиц. Да и все учебники физики стали писать о черенковском излучении. Даже авторитетный академик Лев Ландау (некогда один из главных оппонентов Павла Алексеевича) на своих лекциях и вовсе стал говорить своим студентам: «Электрон излучает почеренковски».

К слову, советская наука оказалась настолько закрытой, что о судьбе гениального физика Черенкова, открывшего поразительный эффект, в это время никто за рубежом и не знал. А многие и вовсе думали, что Павла Алексеевича уже нет в живых.

...В далеком 1958-м в Швецию на вручение Нобелевской премии, Марию и Павла Черенковых собирали всей московской коммунальной квартирой, в которой они тогда жили. Соседи искали нужные драгоценности, шили платье для Марии Алексеевны. Фрак для Павла Алексеевича решили взять на прокат уже на месте.

— И только в Швеции мама и папа поняли, что совершили грубейшую ошибку: маме сшили платье белого цвета, чего по этикету категорически нельзя было делать, — вспоминает Елена Павловна.

Мировая элита на такую глупость хоть и обратила внимание, но виду не подала. Зарубежные журналисты не переставали писать о них в газетах и, что интересно, не сказали ни одного плохого слова.

В Швеции советские ученые (за открытие и  объяснение эффекта Черенкова премию присудили еще двум физикам — Игорю Тамму и  Илье Франку, которые вывели теоретическую формулу этого явления.  — «НО») уж точно не испытывали недостатка во внимании. Куда бы они ни пошли, везде встречались фотографы и репортеры, просившие разрешения сделать снимок. Это было мировое признание. Это был самый настоящий успех!

— Как папа относился к своим заслугам? — рассказывает Елена Павловна. — Его не узнавали на улицах, ездил он, как и все, на общественном транспорте. Хотя люди, которые с ним знакомились, от волнения иногда даже не могли сказать ни слова. У некоторых менялась походка, у кого-то — манера речи.

— Да и своих открытий он старался как бы не замечать. Никогда не говорил «эффект Черенкова», — вспоминает Елена Павловна. — И все время продолжал работать.

Физикам нужен спорт

У Черенкова было три слабости: семья, наука и спорт. И здесь не было главных и второстепенных. Слабостью Павла Алексеевича всегда был большой теннис. И поэтому, куда бы он ни приезжал, будь то отпуск или ФИАН (где тоже был свой корт), ракетки были у него всегда под рукой.

Поэтому в троицком филиале ФИАН, где Черенков руководил одной из лабораторий, он решил создать свой теннисный корт, вовремя узнав, что на его территории собираются создать волейбольную площадку.

— Да не нужна она! — заявлял Черенков, а поэтому тщательно следил за проектированием. И даже сам выбрал место для будущего теннисного корта.

И вскоре он появился на плане. Одна площадка с асфальтовым покрытием, другая — с грунтовым, третья — для тренировок. За работами он следил так же тщательно, как за своими экспериментами. И даже заставил рабочих переделывать целую площадку, когда заметил ее небольшое отклонение в сторону. Так что Павел Алексеевич положил начало еще одному важному явлению: троицкому теннису.

— Папа и меня научил играть, — рассказывает Елена Павловна Черенкова. — Так, к сожалению, обыграть его и не смогла.