Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия. Марк Боуэн
умер внезапно, 15 декабря, за несколько месяцев до своего 59-летия, через несколько дней после того, как у него был диагностирован рак поджелудочной железы. До самого момента смерти этого блестящего и незаурядного человека преследовали странные совпадения. Еще одно из его наваждений было связано с тем, что он, как и многие другие, очень серьезно относился к так называемой постоянной тонкой структуры – соотношению фундаментальных физических констант, которое выражается простым числом со значением, примерно равным 1/137177.
Как-то Паули написал, что «теоретическая интерпретация этого численного значения представляет собой одну из важнейших нерешенных проблем атомной физики»178. Чарльз Энц добавляет, что «число 137 имело иррациональное, магическое значение для Паули»179.
Паули умер в больнице Красного Креста в Цюрихе, в палате № 137.
Часть II
Мечта о нейтринной астрономии
Глава 4
Физика по-висконсински
Я жду зажигания, я ищу искру. Удар – и я зажгусь во тьме.
Как-то Фред Рейнес сказал Фрэнсису Халзену, что после того, как он и Клайд Кован доказали, «что частица действительно существует, буквально все тут же начали говорить о том, что пучки нейтрино могут использоваться в изучении астрономии»180.
Однако очень немногие решали написать об этом предположении181, и впервые оно появилось в научной литературе в 1958-м, в год смерти Вольфганга Паули. Это была дипломная работа Игоря Железных182 – ученика уважаемого теоретика частиц Моисея Маркова из Московского государственного университета (Железных с готовностью признает, что идея статьи принадлежала его наставнику183). Впервые Марков представил свою концепцию публике в ходе конференции по физике высоких энергий в Рочестере, штат Нью-Йорк, в 1960 году184, и примерно в то же время Кеннет Грейзен из Корнелльского университета, ранее работавший в «Манхэттенском проекте», выдвинул аналогичную идею на конференции в Беркли185.
Хотя концепции Маркова и Грейзена были основаны на одном и том же базовом принципе, между ними имелись фундаментальные различия, в результате чего на протяжении ряда лет исследования и эксперименты шли по двум совершенно разным направлениям.
В своей речи в Рочестере Марков предложил
установить некий аппарат в подводном озере или глубоко в океане для того, чтобы отделить направление заряженной частицы по черенковскому излучению186.
Затем он расширил эту идею в журнальной статье, написанной вместе с Железных и опубликованной в январе следующего года187:
Все известные частицы, за исключением нейтрино, абсорбируются километрами [толщи Земли] и, таким образом, полностью экранируются планетой… Примечательно, что в ходе эксперимента можно выявить не только μ-мезоны [мюоны] (от реакций с участием нейтрино), возникающие в самом детекторе, но и μ-мезоны с примыкающих слоев земли (так называемой