Время вспять, или Физик, физик, где ты был
Шрифт:
После этого было бы несправедливо не указать на недавнюю (1988) публикацию, пришедшую к нам с севера, о наблюдении на реакторе Ризе (Ris~o) ядерного антиферромагнитного порядка. Я процитирую только первые строчки (курсив мой). «В этом письме мы докладываем о первом наблюдении нейтронной дифракцией спонтанного ядерного антиферромагнетизма в чистом металле». Почему бы авторам не прибавить: «… на северной широте Ризе».
Главный недостаток нашего метода поляризации ядерных спинов для наблюдения ЯМП заключается в присутствии парамагнитных дефектов, которые намеренно вводятся в образец. Локальные беспорядочные магнитные поля, которые они создают вокруг себя, слегка марают ту чистоту ЯМП, которой я так дорожу. Способ,
Парамагнитные дефекты можно создать в молекулярных кристаллах с помощью света, который переводит некоторые молекулы в возмущенное парамагнитное состояние. Ими пользуются для ДЯП в присутствии света. Когда ДЯП закончена, свет гасят и дефекты моментально исчезают (по крайней мере, те, которые мешают, т. е. магнитные). Идея проста, но легче сказать, чем сделать. К сложному оборудованию ДЯП нужно прибавить всю оптическую аппаратуру, связанную с изучением возбужденных триплетов в молекулярных кристаллах. Мне удалось заинтересовать этим делом Венкебаха и его коллегу Шмидта из Лейдена. Несколько лет тому назад им удалось получить таким методом соляризации до 40 %.
Та работа, о которой я сейчас расскажу, не имеет ничего общего с предыдущим, и что меня в ней забавляет, это каким образом она появилась на свет. Она является моей последней чисто научной публикацией (1984) и, несомненно, моим первым и последним вкладом в SR, область, в которую я въехал, так сказать, задним ходом.
Прежде всего, что такое SR? Давно известно, что у электрона есть тяжелый брат, так называемый мюон, масса которого в двести раз больше электронной. Согласно законам квантовой электродинамики, которым мюон рабски подчиняется, у него есть магнитный момент меньший электронного в точно таком же отношении. Мюон — неустойчивая частица, которая распадается в среднем через 2,2 микросекунды на электрон (или позитрон, так как заряд мюона может быть положительным или отрицательным) и на две нейтральные частицы — нейтрино и антинейтрино. Принцип SR (muon spin rotationon или resonance) основан на двух фактах: 1)когда быстрый положительный мюон останавливается в мишени, он поляризован на все сто процентов по направлению своего импульса, 2)когда он распадается, существует сильная корреляция между направлением его спина и импульсом позитрона. Эти два факта позволяют следить за прецессией спина мюона или вообще за любой его дезориентацией внутри мишени, считая число позитронов, излучаемых в данном направлении. Таким образом, спин мюона, так же как и спин нейтрона (и, как мы видели раньше, ядерный спин 43Са), является микроскопическим зондом для тонкого изучения магнитных свойств сплошной материи. Тот факт, что мюон вооружен электрическим зарядом и не может, как нейтрон, блуждать инкогнито внутри материи, имеет последствия, положительные или отрицательные в зависимости от изучаемой проблемы. Прибавим еще, что положительный мюон может захватить электрон и сформировать с ним водородоподобный атом, так называемый мюоний.
В 1984 году более полтысячи физиков занимались SR в разных частях света, и я решил ознакомиться с этим предметом. Считая самым верным средством освоить предмет — это его преподавать, я выбрал SR темой моего курса в Коллеже на 1984 год.
Один факт привлек мое внимание. При отсутствии внешнего магнитного поля неподвижный мюон быстро теряет поляризацию через флип-флопы (или флип-флипы) со спинами ближайших ядер. Деполяризацию мюона можно отвратить с помощью внешнего, так называемого удерживающего, поля, направленного вдоль начальной поляризации мюона. В этом поле ларморовская частота мюона гораздо выше, чем частота любого ядерного спина, флип-флопы запрещены, так как при них энергия не сохраняется, и поляризация мюона не изменяется. Все это было широко известно.
Однако, и в этом заключалась моя идея, если внутри
Мне казалось, что эта идея открывала новые возможности для спектроскопии сплошной материи с помощью SR. Однако она была так проста, чтобы не сказать очевидна, что я не мог понять, почему ее до сих пор не пустили в ход. Наверное, думал я, ее испробовали и отбросили по какой-то причине, о которой я не догадываюсь. Я попросил нашего библиотекаря Мадлен Порнеф (Madeleine Porneuf) разыскать с помощью компьютера все статьи, где ключом являлись одновременно muon и level-crossing. Были тысячи с muon, сотни с level-crossing, но ни одной с обоими. В тот же день я поместил краткую заметку в «Доклады» нашей Академии и разослал препринты по всем лабораториям, занимавшимся этим делом. Результат превзошел все мои ожидания, так как метод распространился молниеносно.
В 1986 году на международной конференции по SR в Швеции более трети всех докладов были основаны на этой технике, и при подведении итогов конференции было сказано, что это самый важный вклад со времени предыдущей международной конференции по SR три года тому назад. Это лишний раз доказывает то, о чем я не раз говорил читателю, а именно, что издали порой виднее, чем вблизи. Во всяком случае, это мой первый и последний опыт с компьютером (если не считать писания моих воспоминаний).
IV. ЗАПАД И ВОСТОК
Oh, East is East and West is West and never the Twain shall meet. [18]
Долго ль мне гулять на свете …
Оксфорд. — Россия. — Америка. — Дальний Восток. — Голландия. — Женева. — Израиль. — Юпап
До 1947 года я ни разу не выезжал за границу (хотя въехал из-за границы в 1925 году, как я предлинно рассказал в начале этой книги). За исключением восьминедельного путешествия по Азии в 1964 году мои поездки ограничились Европой и Северной Америкой (поправка: в 1987 году я побывал в Новосибирске, который, я полагаю, нужно считать Азией).
18
О, Запад есть Запад, Восток есть Восток и с мест они не сойдут (перев. Е. Полонской).
В наши дни, когда самолеты уносят толпами в Шри-Ланка или Таити туристов от двух до девяноста лет, когда вся Япония стала одним промышленным предместьем, а близкий сердцу Вертинского Сингапур уже давно не «бананово-лимонный», я вряд ли могу надеяться поразить читателя описанием экзотики дальних стран. (Я один из неудачников, который не успел побывать даже в Китае, когда это было модно.) Среди моих поездок за границу я опишу только те, о которых вспоминаю без скуки.
Оксфорд
Лжет! — Невозможно, он воспитанник Оксфорда.
«Высокий стол» (High Table). — Не все доктора и не все Fellows на один лад. — Обычаи и традиции
После двухлетнего пребывания в Оксфорде с 1948 по 1950 годы я вернулся туда на четыре месяца в октябре 1962, во время страшно холодной зимы (не для русских, конечно). Хотя я только что сказал, что не надеюсь поразить читателя экзотикой дальних стран, в 1962 году Оксфорд все-таки произвел на меня впечатление дальней экзотической страны.