Как может человеческий разум постигать то, что человеческий же глаз не способен увидеть? Что если ключевые тайны Вселенной сокрыты там, откуда до нас не доходит ни единого луча света? Как раскрыть секреты материи и энергии, записанные на таких микроскопических уровнях, что ни один самый мощный микроскоп не в силах их показать?

 

 

Ответ на все эти вопросы крутился под самым носом научного сообщества с начала прошлого века, но как это часто бывает в науке, молодец не тот, кто первый заметил, а тот, кто вывел теорию. В 1934 году молодой аспирант легендарного Сергея Вавилова – Павел Черенков проводил серию экспериментов по изучению загадочного синего света, возникающего при воздействии радиации на прозрачные жидкости, который считал люминесцентным. В ходе исследований он заметил, что свечение не меняется при изменении температуры и химического состава жидкостей, чего при люминесценции быть не может. Вавилов сделал однозначный вывод: свет, замеченный Черенковым, – другой природы. В 1937 году их коллеги, советские физики Игорь Тамм и Илья Франк, выдвинули гипотезу о том, что синее свечение вызвано движением высокоскоростных элементарных частиц, которые проходят сквозь прозрачную среду на скоростях, близких к световой, и порождают ударную волну излучения, в том числе и в форме видимого света. Изучая направление, частоту и другие свойства этой волны, можно сделать выводы о свойствах частицы, которая ее породила.

Поначалу сформированная русскими физиками теория не вызвала одобрения мирового научного сообщества, ее отказались печатать авторитетные научные издания, оспаривали заграничные коллеги, но наши ученые стояли на своем. И оказались правы. Годы их упорного труда и борьбы за свою правду привели в 1958 году к вручению Черенкову, Франку и Тамму Нобелевской премии по физике «за открытие и объяснение эффекта Вавилова – Черенкова».

 

 

В практическом применении эффект Вавилова - Черенкова дает современным астрофизикам возможность улавливать и исследовать реликтовые нейтрино, порожденные взрывами сверхновых звезд, случившимися миллиарды лет назад, во времена рождения Вселенной. Для этого по всей Земле были построены «нейтринные ловушки», огромные резервуары с водой или системы чувствительных датчиков, расположенных на дне озер (самый большой - русский телескоп под озером Байкал) и океанов. Такие телескопы, связанные в единую международную сеть, способны регистрировать нейтрино, прилетающие из глубин далекого космоса, и отличать их от тех, что рождаются на Земле.

В радиолучевой терапии раковых заболеваний врачи многих стран применяют метод «черенкоскопии», который с помощью эффекта Вавилова -Черенкова позволяет максимально точно направлять поток гамма-частиц только на больные клетки, не затрагивая здоровые. И даже сама природа использует этот феномен, ведь на дне Мирового океана, которого не достигает свет солнца, глубоководные рыбы сохранили зрение благодаря синему свечению радиоактивных изотопов кальция, растворенных в воде.

Анализ черенковского излучения также позволяет изучать столкновения элементарных частиц, искусственно созданных в ускорителях и коллайдерах по всему миру. Это дает глобальному научному сообществу бесценные сведения о ядерных взаимодействиях, приближая создание единой физической Теории Всего, способной связать и объяснить все до единого процессы во Вселенной. Полный контроль над материей, невероятные технологии чистой энергии и чудеса, существующие сейчас только в научной фантастике, – вот будущее, которое становится возможным благодаря работе русских физиков.

Подробнее