9 марта 1948 года на циклотроне в Калифорнии удалось получить мезоны

2026-03-09 00:00:00 /elib/archive/6776162/science-the-meson-mystery/" target="_blank">Time: The Meson Mystery

9 марта 1948 года Калифорнийский университет (Беркли) и Комиссия по атомной энергии США официально объявили о первом искусственном получении мезонов (пи-мезонов). Открытие произошло на 184-дюймовом циклотроне (синхроциклотроне) Радиационной лаборатории Беркли (Berkeley Radiation Laboratory). Это открытие, осуществленное Ю.Гарднером и К.М.Г.Латтесом под руководством Э.Лоуренса, подтвердило существование частиц, предсказанных Х.Юкавой, и открыло новую эру в физике высоких энергий.

Команда ученых бомбардировала углеродную мишень альфа-частицами с энергией 380 МэВ, в результате чего были получены мезоны, которые затем были зафиксированы на фотопластинках. Исследователи определили массу полученных мезонов примерно в 313 раз больше массы электрона. До этого мезоны (компонент космических лучей) можно было изучать только с помощью высотных полетов на аэростатах. Циклотрон позволил создавать мезоны в контролируемых лабораторных условиях, что обеспечило возможность детального изучения.

Хидэки Юкава, японский физик-теоретик, в 1935 году выдвинул гипотезу о существовании нового типа элементарных частиц с массой, промежуточной между массами электрона и протона. После открытия мезонов в 1949 году за предсказание существования мезонов и теоретические исследования природы ядерных сил Юкаве была присуждена Нобелевская премия по физике.

Кстати, Нобелевская премия по физике за открытие мезонов (а именно пи-мезона или пиона) была присуждена в 1950 году британскому физику Сесилу Фрэнку Пауэллу. Он получил награду за разработку фотографического метода исследования ядерных процессов и открытие с его помощью мезонов (1947 г.), подтвердив теорию Х.Юкавы о переносе сильного взаимодействия. Суть открытия: обнаружение π-мезонов в космических лучах с использованием усовершенствованных ядерных фотоэмульсий. Поскольку ускорителей, достаточно мощных для рождения пионов, в то время ещё не существовало (как сказано выше - ждать оставалось пару лет), то проводился поиск с помощью фотопластинок, поднятых на аэростате в стратосферу, где они подвергались воздействию космических лучей (фотопластинки также устанавливались в горах, например, в астрофизической лаборатории на вулкане Чакалтая в Андах).