Брукхэвенский синхротрон    

    Брукхэвенский синхротрон   Частица «джей-пси» была открыта независимо и практически одновременно двумя группами экспериментаторов. Одна из групп, руководимая С. Тингом, работала на старом протонном синхротроне в Брукхэвене, который в это время уже вряд ли мог рассматриваться как перспективный, в частности из-за его сравнительно низкой энергии. Мало кто мог ожидать от брукхэвенского ветерана, неплохо поработавшего в прошлом, новых фундаментальных открытий.

    Тинг, однако, думал иначе. Еще в 1966 году он составил и начал проводить в жизнь многолетнюю программу по исследованию так называемых лептонных пар в протон-протонных соударениях. Лептонные пары рождаются в результате распада мезонов с квантовыми числами фотона, причем три таких мезона были известны уже давно. Ничто не предвещало неожиданностей, со стороны опыт казался рядовым, хотя требовал сложной и чрезвычайно дорогостоящей аппаратуры. После долгой и упорной работы Тинг и его сотрудники соорудили и весной 1974 года запустили новую установку. Как это обычно бывает, не все шло гладко. Вот, например, эпизод, о котором сам Тинг рассказал в своей Нобелевской лекции: «Мы смонтировали установку и начали облучение интенсивным протонным пучком. Вскоре выяснилось, что уровень радиации в контрольной комнате составляет 0,2 рентген/час. При этом наши физики за 24 часа получили бы предельно допустимую годовую дозу радиации! На поиски причины столь высокого уровня радиации было затрачено около двух-трех недель, причем под вопросом была сама возможность проведения эксперимента.

    Счетчик Гейгера     Однажды У. Беккер, обходя установку со , вдруг обнаружил, что максимум радиации наблюдается вблизи одного определенного участка защиты. Исследовав этот вопрос подробнее, мы выяснили, что, несмотря на все наши 10000 тонн бетонной защиты, один из основных участков — верх поглотителя пучка — был оставлен совершенно открытым! Исправив эту оплошность, мы снизили уровень радиации до безопасного и смогли продолжить эксперимент.
        Примерно с августа Тинг и его сотрудники начали понимать, что происходит нечто необычное. В области масс 3,1 ГэВ (примерно 3,3 массы протона) спектрометр выдавал резкий пик.
    Стандартный способ изучения частиц, которые нельзя наблюдать непосредственно (из-за малого времени жизни), состоит в следующем. Такие частицы исследуют по продуктам распада, регистрируя, например, выход этих продуктов в разной области энергий. Получается резонансная кривая, максимум которой соответствует массе изучаемой частицы, а ширина резонансного пика позволяет определить время ее жизни: чем уже пик, тем больше время жизни. Ширина резонансной кривой, полученной группой Тинга, была меньше, чем могли зарегистрировать приборы, то есть время жизни «джей-пси» тогда фактически измерить не удалось. Но было совершенно ясно, что она живет в сотни раз больше, чем известные адроны с подобной массой. Было ясно, что пойман зверь, которого никто раньше не видел. Но нельзя спешить. Надо все проверить и перепроверить много раз — когда установка столь сложна, никто не застрахован от ошибки.
        Около двух месяцев продолжались контрольные измерения, и были испробованы все известные методы проверок. Зверь не исчезал. К середине октября в запасе у экспериментаторов было 500 «чистых событий». Группа готовит результаты к печати, а частице присвоено наименование «джей-пси». (Эта буква напоминает по начертанию китайский иероглиф, читающийся как «тинг»; родители Тинга — выходцы из Китая).
        В середине октября предполагалось публично объявить об открытии «джей», однако в последний момент Тинг решил, что у нее могут быть близкие по массе сородичи и надо заняться их, поисками. Группа приступает к перестройке экспериментальной установки и начинает еще один цикл измерений.
        Работы ведутся быстрыми темпами. Однако, с одной стороны, опасаясь утечки информации, а с другой стороны, все более и более понимая всю важность открытия, Тинг решается сделать его достоянием гласности. В понедельник утром, 11 ноября 1974 года, приехав на совещание в СЛАК (Стэнфордскйй линейный ускорительный центр), Тинг первым делом зашел в кабинет к Берту Рихтеру, своему давнему знакомцу и коллеге, и обратился к нему со словами: «Я хочу кое-что рассказать тебе об интересной физике». И услышал в ответ: «И я хочу кое-что рассказать тебе — об очень интересной физике».

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved