Вікіпэдыя

Бруна Пантэкорва

італьянскі фізык

Бруна Максімавіч Пантэко́рва (па-італьянску: Bruno Pontecorvo; 22 жніўня 1913, Піза — 24 верасьня 1993, Дубна) — італьянскі і савецкі фізык. Аўтар фундамэнтальных ідэй па ўнівэрсальным характары слабога ўзаемадзеяньня, адрозненьні паміж электроннымі і мюоннымі нэўтрына, прадказаньні асцыляцый нэўтрына. Упершыню прапанаваў хлёр-аргонавы мэтад рэгістрацыі нэўтрына, што дазволіла правесьці шэраг фундамэнтальных экспэрымэнтаў. Таксама займаўся астрафізыкай. Акадэмік АН СССР (1964; сябар-карэспандэнт ад 1958)[6].

Бруна Пантэкорва
па-італьянску: Bruno Pontecorvo
Дата нараджэньня 22 жніўня 1913(1913-08-22)[1][2][3][…]
Месца нараджэньня
Дата сьмерці 24 верасьня 1993(1993-09-24)[2][3][5] (80 гадоў)
Месца сьмерці Дубна, Маскоўская вобласьць, Расея
Прычына сьмерці хвароба Паркінсона[d]
Месца пахаваньня
Месца вучобы
Занятак фізык, ядзерны фізык, навуковец
Навуковая сфэра
Месца працы
Вядомы як дасьледчык нэўтрына
Сябра ў Расейская акадэмія навук і Акадэмія навук СССР[d]
Навуковы кіраўнік
Узнагароды
ордэн Леніна ордэн Кастрычніцкай рэвалюцыі ордэн Працоўнага Чырвонага Сьцяга СССР мэдаль «У адзначэньне 100-рочча з дня нараджэньня Ўладзімера Ільліча Леніна»
Ленінская прэмія Сталінская прэмія

Біяграфія

рэдагаваць

Бруна Пантэкорва паступіў у Пізанскі ўнівэрсытэт, пасьля перавёўся ў Рымскі ўнівэрсытэт, які скончыў у 1933 годзе. Потым тры гады працаваў у вядомай групе Энрыка Фэрмі.

У 1932 годзе ангельскім фізыкам Джэймзам Чадўікам быў адкрыты нэўтрон, і час, калі Бруна Пантэкорва працаваў у групе Энрыка Фэрмі, быў часам буйнога разьвіцьця нэўтроннай фізыкі. Адной зь першых прац Пантэкорва ў складзе гэтай групы была сумесна з Эдаарда Амальдзі, Энрыка Фэрмі, Франка Разэцьці і Эміліё Сэгрэ публікацыя «Уплыў рэчываў з утрыманьнем вадароду на радыёактыўнасьць, наведзеную нэўтронамі» ў італьянскім часопісе Ricerca Scientifica[7][8]. У ім даюцца лягічна абгрунтаваныя меркаваньні пра павелічэньне актывацыі срэбра, медзі і ёду пры наяўнасьці парафіну або вады (самыя простыя і распаўсюджаныя рэчывы, якія маюць у сваім скадзе вадарод). Пантэкорва разам з Амальдзі павінны былі выканаць колькасныя вымярэньні адносных актыўнасьцяў, што наводзіліся б у розных рэчывах нэўтронамі. З-за нечаканых цяжкасьцяў (не ўдавалася ўзнавіць вынікі вымярэньняў) да экспэрымэнтаў прыйшлося далучыцца самому Фэрмі. Ён і здагадаўся пра тое, што неабходна ўлічваць ня толькі першасныя нэўтроны, але і тыя, што расьсейваюцца на прадметах навокал. Акрамя расьсейваньня нэўтронаў было заўважана анамальнае павелічэньне актыўнасьці, калі паміж крыніцай і рэчывам быў парафінавы клін ці сасуд з вадой, што прывяло ад адкрыцьця замаруджваньня нэўтронаў. Пасьля адкрыцьця нэўтрона Джэймзам Чадўікам дасьледаваньнямі нэўтронаў займаліся некалькі груп — Лі і Карл Ўэсткот у ЗША[9][10]. Самастойна Пантэкорва ажыцьцявіў вымярэньне сячэньня расьсейваньня марудных нэўтронаў пратонамі і ядрамі і адкрыў зьяву анамальна вялікага паглынаньня цеплавых нэўтронаў ядрамі гадаліну і некаторых іншых хімічных элемэнтаў зь сямейства рэдказямельных.

Ад 1936 да 1940 году Б. Пантэкорва працаваў у Парыжы ў Інстытуце раду ў групе Фрэдэрыка Жаліё-Кюры, дзе Пантэкорва зрабіў істотны ўнёсак у вывучэньне ядзернай ізамэрыі. Ён, у прыватнасьці, прадказаў існаваньне β-стабільных ізамэраў і неўзабаве знайшоў першы такі ізамэр. Тэарэтычныя дасьледаваньні ізамэрызму праходзілі ў стандартным для пачатку XX стагодзьдзя ключы. Вялікае значэньне ў вывучэньні ізамэрызму займала дасьледаваньне гама-выпраменьваньня, што ўзьнікала пры пераходзе з ўзбуджанага стану на іншы энэргетычны ўзровень ядра зь меншай энэргіяй. Напачатку гэта выпраменьваньне не маглі зарэгістраваць. Пантэкорва прапанаваў ідэю пра зьяву ўнутранай канвэрсіі электронаў. Іх цяжка рэгістраваць і, пры дасьледаваньнях гама-выпраменьваньня іх не заўважалі. Пазьней гэтая гіпотэза пацьвердзілася. Такім чынам, тэорыя й экспэрымэнт недалёка разышліся ў часе.

У 1939 годзе пачалася Другая сусьветная вайна. Бруна Пантэкорва прыйшлося эвакуявацца ў ЗША. Там ён у 1941 годзе прапанаваў і рэалізаваў на практыцы новы мэтад разьведкі нафты — нэўтронны каратаж[6]. Мэтад Пантэкорва[11] складаецца ў вымярэньні наведзенай нэўтронамі радыяактыўнасьці парод, празь якія прабурваецца сьвідравіна. Радыяактыўнасьць моцна залежыць ад наяўнасьці ў пародах рэчываў зь вялікім утрыманьнем вадароду. Вымярэньне радыяактыўнасьці дазваляе рабіць высновы пра наяўнасьць вады і нафты ў пародах. Дагэтуль існавалі электрычны мэтад пошуку нафты і аналягічны нэўтроннаму, заснаваны на гама-выпраменьваньні. Але Пантэкорва давёў, што нэўтронны мэтад мае перавагі ў так званых салявых басэйнах. Таксама мэтад мае перавагі над электрычным з-за незалежнасьці ад тэмпэратуры і дрэйфу плястоў, не прайграючы пры гэтым па паказчыках хуткасьці. Гэты мэтад прадэманстраваў утылітарнае прымяненьне фунамэнтальнай фізыкі ў народнай гаспадарцы. Амаль праз 25 гадоў Пантэкорва напісаў артыкул, у якім ён тлумачыць карыснасьць фундамэнтальных дасьледаваньняў для народнай гаспадаркі на прыкладзе фізыкі элемэнтарных часьцінак[12]. Ідэі пра непасрэднае прымяненьне фундамэнтальных дасьледаваньняў прыходзяць так раптоўна, што часам і напярэдадні нельга здагадацца пра ўжываньне таго ці іншага эфэкта (напрыклад, ядзерныя рэактары).

У 1943—1948 гадах Б. Пантэкорва працаваў у Канадзе на будаўніцтве самага магутнага на той час дасьледчыцкага рэактара на цяжкай вадзе ў Чок-Рывэры. Ён займаў пасаду навуковага кіраўніка ў распрацоўцы гэтага праекта. Тут ён і пачаў займацца фізыкай элемэнтарных часьцінак. Ён прапанаваў новы мэтад рэгістрацыі нэўтрына, заснаваны на тэарэтычна прадказаным зваротным β-працэсам[13][14]. Гэта радыяхімічны мэтад. Для ажыцьцяўленьня гэтага мэтада прапанаваныя наступныя рэакцыі:

ν+37Cl→β-+37Ar
ν+79,81Br→β-+79,81Kr

Гэтыя рэакцыі выбраныя такім чынам, што у першай зь іх пэрыяд паўраспаду прадкута 34 дні, у другой — 34 гадзіны, і ў наступным першая рэакцыя стала ўжывацца найбольш шырока, бо хлёр даволі танны матэрыял і дазваляе пасьпець разьдзяліць прадукты рэакцыі. Да таго ж энэргія рэакцый (г. зн. адрозьненьне масаў ядраў) невялікая, каб верагоднасьць адваротнага β-працэсу стала заўважнай. Менавіта гэты мэтад і дазволіў у далейшым экспэрымэнтальна пацьвердзіць адрозьненьне электроннага нэўтрына ад антынэўтрына. Пазьней гэтая прапанова прывяла да заснаваньня новай важнай вобласьці дасьледаваньняў — нэўтрыннай астраноміі. Тут былі атрыманыя першыя зьвесткі пра параўнаўча працяглы час жыцьця мюонаў у рэчыве, што прывяло Пантэкорва да ідэі пра ўнівэрсальны характар слабога ўзаемадзеяньня.

Сярод самых інтэнсіўных крыніц нэўтрына Пантэкорва назваў зоркі і ядзерныя рэактары.

У 1947 годзе былі надрукаваныя вынікі экспэрымэнтаў Марчэлё Канверсі, Эторэ Панчыні ды Арэстэ Пічыёні, паводле якіх мюон не быў часьцінкай Юкавы, а часьцінкай, якая ўдзельнічала ў слабым узаемадзеяньні. Гэтыя экспэрымэнты вельмі ўразілі Пантэкорва, і ён сам пачаў займацца экспэрымэнтамі зь мюонамі. Спачатку экспэрымэнтальна з дапамогай прыродных крыніцаў — касьмічных прамянёў даказваецца адсутнасьць працэсу μ→eγ. І зноў на касьмічных прамянях вызначаецца, што пры распадзе мюона ўтвараюцца тры часьцінкі, адна зь якіх — электрон. Яшчэ для рашэньня праблемы рэгістрацыі распаду (K-захопу) 37Ar Пантэкорва ўласнаручна разьвіў тэхніку нізкафонавых прапарцыянальных лічыльнікаў зь вялікім каэфіцыентам узмацненьня, якой зацікавіліся Фэрмі і іншыя.

Напрыканцы 1950 году Бруна Пантэкорва вырашыў зьехаць працаваць у СССР. З гэтага часу і да канца свайго жыцьця Бруна Пантэкорва працаваў у Дубне ў Інстытуце ядзерных праблем, які ў 1956 годзе стаў часткай Аб’яднанага інстытута ядзерных праблем.

Акрамя таго, што Бруна Пантэкорва быў перакананым камуністам, можна сказаць, веравызнаваў камунізм, і да таго ж напачатку 1950-х у Дубне пачаў працаваць самы вялікі ў сьвеце сынхрацыклятрон (ён дазваляў паскараць пратоны да энэргіі 460 МэВ). Магчыма, менавіта магчымасьць працаваць на гэтым паскаральніку і завабіла Пантэкорва ў СССР.

У 1957 годзе на падставе аналёгіі паміж асцыляцыяй базонаў ( ) ўпершыню прапанаваў асцыляцыі электрычна нэўтральных фэрміёнаў, самым добрым з кандыдатаў на гэта прыняўшы нэўтрына і прапанаваў праверку ідэі пра два тыпы нэўтрына (незалежна ад Мэлвіна Шварца)[15][16][17]. Празь некалькі гадоў пытаньне пра асцыляцыі нэўтрына прывяло яго да перакананьня, што магчымая зьява асцыляцый мае першасную важнасьць для пастаноўкі вопытаў па праблеме, ці ня роўная нулю маса нэўтрына.

Тады панавала тэорыя аксіяльнага (двухкампанэнтага) бязмасавага нэўтрына, якая не абапіралася на асцыляцыі. Аднак калі маюцца адхіленьні ад тэорыі аксіяльнага нэўтрына, то масы нэўтрына ня роўныя нулю і могуць адбывацца асцыляцыі. У адпаведнасьці з гэтым мною былі разгледжаныя асцыляцыі (найбольшай амплітуды)   і адпаведна ўведзенае паняцьце стэрыльнасьці нэўтрына. Часьцінкамі з пэўнымі масамі пры гэтым зьяўляюцца дзьве часьцінкі Маяраны ν1, ν2 з рознымі даўжыня асцыляцый была выражаная праз m1, m2 і энэргію нэўтрына E≫m1,m2[18][19].

Існуе меркаваньне[20], што што разгледзець асцыляцыі нэўтрына Бруна Пантэкорва вырашыў пасьля таго, як да яго дайшлі першыя зьвесткі пра экспэрымэнты Райманда Дэйвіса. Гэта былі першыя і надзвычай складаныя экспэрымэнты па рэгістрацыі нэўтрына ад Сонца. У іх плынь нэўтрына істотна адрозьнівалася ад прадказанай тэарэтычна.

Тое, што Бруна Пантэкорва прытрымліваўся ідэй сваёй італьянскай навуковай суполкі, як у выпадку з нэўтрына, зусім не значыць ягоную дагматычнасьць. Насупраць: усе, хто меў навуковыя стасункі зь ім, сцьвярджаюць, што галоўным чыньнікам для ацэнкі каштоўнасьці артыкула была дакладнасьць. Такім чынам, Пантэкорва карыстаўся перш за ўсё сваёй інтуіцыяй. І яна гэдка калі падводзіла. Пазьней назіраньне сонечных нэўтрына дало меншыя значэньні шчыльнасьці плыні, што пасьпяхова тлумачылася асцыляцыямі нэўтрына (іх пераходам у «стэрыльны» стан, пры якім яны не рэгіструюцца дэтэктарам).

У 1959 годзе Бруна Пантэкорва прапанаваў вопыт, які дазваляў паказаць, што мюоннае і электроннае нэўтрына зьяўляюцца рознымі часьцінкамі. Ён зыходзіў з таго, што піёны распадаюцца пераважна на мюоны і мюонныя нэўтрына. Калі пучок нэўтрына высокай энэргіі, які атрымліваецца пры распадзе піёнаў, узаемадзейнічае з рэчывам, то, у выпадку калі электроннае і мюоннае нэўтрына розныя часьцінкі, у выніку гэтага ўзаемадзеяньня будуць утварацца мюоны. Калі мюоннае і электроннае нэўтрына зьяўляецца адной часьцінкай, то ў вопыце такога тыпу будзе ўтварацца аднолькавая колькасьць мюонаў й электронаў. Прапанова Бруна Пантэкорва была рэалізаваная ў Брукгэвэнскай нацыянальнай лябараторыі ЗША ў 1962 годзе. Было даказана, што электроннае і мюоннае нэўтроннае нэўтрына — розныя часьцінкі. Па сутнасьці было адкрыта нэўтрына другога пакаленьня. Прапанаваны Бруна Пантэкорва экспэрымэнт, праведзены ў Брукгэвэнскай нацыянальнай лябараторыі, паклаў пачатак фізыцы нэўтрына высокіх энэргій ад паскаральнікаў. У вопытах на пучках нэўтрына ад паскаральнікаў у 1973 годзе быў адкрыты новы кляс слабых узаемадзеяньняў (нэўтральныя токі), дэталёва дасьледавалася кваркавая структура нуклёна, працэс расьсейваньня нэўтрына на электронах ды іншыя зьявы.

Пасьля адкрыцьця другога пакаленьня нэўтрына Бруна Пантэкорва абагульніў ідэю асцыляцый на абодва тыпы нэўтрына. У гэтым выпадку, напрыклад, у пучках мюонных нэўтрына павінны адбывацца пераходы мюонных нэўтрына ў электронныя. З пункту гледжаньня тэорыі асцыляцый у экспэрымэнце, праведзеным ў Брукгэвэнскай нацыянальнай лябараторыі ЗША, павінны былі назірацца ня толькі мюоны, але яшчэ і электроны. Дакладнасьць гэтага экспэрымэнта не дазволіла, аднак, судзіць пра наяўнасьць асцыляцый. Патрэбныя былі спэцыяльныя экспэрымэнты для назіраньня гэтай зьявы. Такія вопыты былі прапанаваныя Бруна Пантэкорва. Ён паказаў, што чым меншая энэргія нэўтрына і чым большая адлегласьць паміж крыніцай і дэтэктарам нэўтрына, тым большая адчувальнасьць экспэрымэнта да адрозьненьня квадратаў мас нэўтрына Δm². Таму асабліва важнымі зьяўляюцца экспэрымэнты па рэгістрацыі сонечных нэўтрына: гэтыя вопыты дазваляюць выявіць асцыляцыі нэўтрына, калі Δm²≥10-10 эВ².

У 1976 годзе выйшаў адзін зь першых артыкулаў, напісаных Бруна Пантэкорва ў суаўтарстве з Самаілам Біленькім[21][22]. У гэтым артыкуле праводзіцца аналёгія паміж тэорыяй слабога ўзаемадзеяньня лептонаў з тэорыяй слабога ўзаемадзеяньня чатырох кваркаў, уводзіцца зьмяшэньне нэўтрына (з масамі, ня роўнымі нулю), у дачыненьні да чаго разгледжаныя асцыляцыі нэўтрына і іншыя вынікі прапанаванай схемы.

За сваё жыцьцё Бруна Пантэкорва ня змог ажыцьцявіць свае сьмелыя ідэі:

Так атрымалася з-за тагачасных ўмоў жыцьця і навуковай працы ў СССР, якія не дазвалялі вырашыць праблему двух нэўтрына. У краіне не было адпаведнага паскаральніка. Пасьля прыезду ў СССР Бруна Пантэкорва прыняўся за працу на новым сынхрацыклятроне, адразу атрымаўшы пад апеку групу маладых спэцыялістаў. Для яго было не зразумела, чаму такі сучасны паскаральнік быў абсталяваны настолькі бедным абсталяваньнем для рэгістрацыі высокаэнэргетычных часьцінак. У ім ледзь не было трэкавых дэтэктараў. Таму для цалкам сур’ёзных дасьледаваньняў паскаральнік фактычна яшчэ не быў падрыхтаваны. Бруна Пантэкорва прыйшлося з дапамогай свайго аўтарытэту прабіваць у тагачаснай плянавай сыстэме выдаткі на новыя дэтэктары. Але калі іх усталявалі, прыярытэт быў згублены: у ЗША быў пабудаваны паскаральнік на большую энэргію. Тым ня менш, Бруна Пантэкорва даў выдатны прыклад высокай экспэрымэнтатарскай культуры маладым фізыкам, якія вымушаныя былі размаўляць зь ім па-ангельску, бо ён ня ведаў расейскай мовы.

Працы

рэдагаваць
  • Нейтрино. — М.: 1966.

Узнагароды

рэдагаваць
  • Два ордэны Леніна (1963, 1973)
  • ордэн Кастрычніцкай рэвалюцыі (1983)
  • Тры ордэны Працоўнага Чырвонага Сьцягу (1958, 1962, 1975)
  • Ленінская прэмія (1962)
  • Дзяржаўная прэмія СССР (1954)

Крыніца

рэдагаваць
  1. ^ Bruno Pontecorvo // Encyclopædia Britannica (анг.)
  2. ^ а б Turchetti S. Bruno PONTECORVO // Dizionario Biografico degli Italiani (італ.) — 2015. — Vol. 84.
  3. ^ а б Bruno Pontecorvo // Gran Enciclopèdia Catalana (кат.) — Grup Enciclopèdia, 1968.
  4. ^ Понтекорво Бруно Максимович // Большая советская энциклопедия (рас.): [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — Москва: Советская энциклопедия, 1969.
  5. ^ Bruno Pontecorvo // Munzinger Personen (ням.)
  6. ^ а б Сацункевіч І. С. Пантэкорва Бруна Максімавіч // БЭ. — Мн.: 2001 Т. 12. С. 53.
  7. ^ Amaldi 1934. С. 282-283.
  8. ^ Amaldi 1934. С. 380-381.
  9. ^ Bjerge T., Westcott C. H. 177 // Nature. — 1934. — Vol. 134. — P. 177. — DOI:10.1038/134177a0)
  10. ^ 43Bjerge T., Westcott C. H. On the slowing down of neutrons in various substances containing hydrogen // Proc. Roy. Soc. — 1935. — Vol. A 150. — P. 709-728. — DOI:10.1098/rspa.1935.0130
  11. ^ Pontecorvo B. Neutron well logging–a new geological method based on nuclear physics // Oil and Gas J. — 1941. — Vol. 40. — P. 32-33.
  12. ^ Понтекорво, Б. М. Физика элементарных частиц—дорогая вещь: нужна ли она? // УФН. — 1965. — № 8. — С. 729-732. — DOI:10.3367/UFNr.0086.196508e.0729
  13. ^ Inverse β-Decay. Report PD-205. — Chalk River: National Research Council of Canada. Division of Atomic Energy, 1946.
  14. ^ Понтекорво 1997. С. 31.
  15. ^ Нейтринная астрофизика // Физическая энциклопедия. — М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1992. — Т. 3. — С. 256.
  16. ^ Понтекорво, Б. М. Понтекорво Б. М. Мезоний и антимезоний // ЖЭТФ. — 1957. — Т. 33. — № 2. — С. 549-551.
  17. ^ Нейтринно // Физическая энциклопедия. — М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1992. — Т. 3. — С. 259.
  18. ^ Понтекорво, Б. Избранные труды: В 2 т. — М.: Наука. Физматлит, 1997. — Т. 2. — С. 49. — ISBN 5-02-015103-3
  19. ^ Понтекорво Б. М. Страницы развития нейтринной физики // УФН. — 1983. — Т. 141. — С. 675-709. — DOI:10.3367/UFNr.0141.198312d.0675
  20. ^ Понтекорво 1997. С. 10.
  21. ^ Биленький С. М., Понтекорво Б. М. Аналогия между лептонами и кварками и мюонный заряд // Ядерная физика. — 1976. — Т. 24. — № 3. — С. 603-608.
  22. ^ Bilen'kíí S. M., Pontecorvo B. The lepton--quark analogy and muonic charge // Sov. J. Nucl. Phys.(Engl. Transl.);(United States). — 1976. — Vol. 24.

Літаратура

рэдагаваць
  • E. Amaldi, E. Fermi, F. Rasetti, E. Segrè Azione di sostanze idrogenate sulla radiattività provocata de neutroni. I. — 1934. — Vol. 5 (2).
  • Понтекорво, Б. Избранные труды: В 2 т. — М.: 1997 Т. 1. — 416 с. — ISBN 5-02-015102-5
Атрымана з «https://be-tarask.wikipedia.org/w/index.php?title=Бруна_Пантэкорва&oldid=2572621»