Как открытие антипротона Эмилио Сегре переписало физику

0
10

Эмилио Сегре на самом деле не праздновал свой день рождения 1 февраля.

Эта дата — лишь бюрократическая поправка. Его отец подал документы с опозданием. Чтобы избежать проблем с итальянскими гражданскими властями в 1905 году, они указали дату рождения 31 января, а затем изменили её на 1 февраля. Так и прижилось. «Официальный» день рождения стал ложью, которую он носил как знак отличия.

Но человек, стоящий за этими документами, не был лжецом. Он был физиком, который помог сформировать современное понимание материи. Родившись в Тиволи, Италия, Сегре переехал в Соединенные Штаты, получил гражданство и изменил наше представление о Вселенной. Он разделил Нобелевскую премию по физике 1959 года за открытие антипротона.

Это было не просто незначительное уточнение. Это стало доказательством существования антиматерии. И это изменило всё.

Прорыв с медленными нейтронами

Сегре начал обучение в области инженерии в Римском университете в 1922 году. Но физика звала громче. Он учился у Энрико Ферми. В 1928 году он получил степень доктора философии. К 1932 году он стал ассистентом профессора.

Два спустя года всё стало по-настоящему серьезным.

Сегре и Ферми облучали элементы нейтронами. Уран. Другие тяжелые металлы. Они пытались создать элементы тяжелее урана. Работа была опасной, дорогой и новаторской.

Они обнаружили нечто другое. Медленные нейтроны.

Эти нейтроны вели себя иначе. Они проявляли поведение, которое сделало возможными ядерные реакторы. Без медленных нейтронов атомная эпоха могла бы застыть или выглядеть совершенно иначе.

Первый искусственный элемент

Политика вынудила Сегре покинуть Италию.

В 1936 году он стал директором физической лаборатории в Палермском университете. Год спустя он открыл технеций.

Вот ключевая деталь: технеций был первым элементом, полученным искусственным путем. В природе он не существовал в сколько-нибудь значимых количествах. Люди создали его. Это огромное различие в химии и физике.

Затем началась война.

Сегре посетил Калифорнию в 1938 году. Фашистское правительство Италии лишило его должности. Он остался в США. Он получил должность научного сотрудника в Калифорнийском университете в Беркли.

Работа продолжалась.

В 1940 году он и его команда открыли астатин. Позже другая группа идентифицировала плутоний-239. Сегре подтвердил, что он делится, подобно урану-235.

Этот изотоп стал топливом для первой атомной бомбы. Он также положил конец войне в Японии. Наука Сегре имела прямую, разрушительную связь с реальной властью.

Лос-Аламос и Беватрон

С 1943 по 1946 год Сегре работал в Научной лаборатории Лос-Аламоса. Он руководил группой. В 1944 году он стал гражданином США.

После войны он вернулся в академическую среду. Профессор в Беркли с 1946 по 1972 год.

Затем, в 1955 году, он использовал ускоритель частиц Беватрон.

Эта машина разгоняла частицы до высоких скоростей. Сегре и Оуэн Чемберлен сталкивали их. Они обнаружили антипротон.

Та же масса, что и у протона. Противоположный заряд.

«Открытие антипротона… подготовило почву для открытия многих дополнительных античастиц».

Это было не просто подтверждение. Это открыло шлюзы. Если вы находите одну античастицу, вы ищете остальные. Область взорвалась.

Написание истории

Сегре не просто выполнял работу. Он записывал её.

Он написал книги по экспериментальной ядерной физике. Он написал биографии Ферми. Он написал истории физики, прослеживая путь от рентгеновских лучей до кварков. Его автобиография, A Mind Always in Motion, вышла после его смерти в 1993 году.

Он также написал статью о протоне для Encyclopædia Britannica в 1960 году.

Сегре умер в Лафайетте, Калифорния, в 1989 году. Он оставил после себя наследие искусственных элементов, ядерной теории и доказательства того, что у материи есть противоположный двойник.

Антипротон — лишь одна часть головоломки. Но без неё головоломка не складывается.