в проводнике мы должны обеспечить). Это расплавление происходит в обычных
проводниках уже при скорости 107 см/с, его явно недостаточно для ускорения при
высоких энергиях.
Наиболее эффективным методом ускорения заряженных частиц оказывается их
ускорение в электрическом поле. Под влиянием разности потенциалов 1 млн В
частица приобретает энергию 1МэВ.
Однажды, занимаясь в библиотеке, Лоуренс прочитал статью немецкого автора о двух
вакуумированных трубках, между которыми было электрическое поле. Заряженная
частица, перескакивая из трубки в трубку, значительно увеличивала свою энергию.
"А почему бы, — подумал Лоуренс, — не соединить подряд четыре, десять, сто
трубок? Тогда мы могли бы в соответствующее число раз увеличить и энергию
частицы, может быть, довести ее до такой, которая будет достаточной, чтобы
разбить атом?.. Наверное, это возможно… Но тогда установка будет очень
длинной, может быть, несколько километров в длину… А что, если свернуть эти
трубки в спираль? Тогда их можно будет разместить на небольшом пространстве…
Но частицы движутся прямолинейно… Как заставить их бежать по спирали? Частицы
движутся прямолинейно не всегда: попав в магнитное поле, частицы начинают
двигаться по кругу… Значит, нужно применить магнитное поле — разместить эту
спираль из трубок между полюсами магнита…"
Так Лоуренс открыл принцип действия циклотрона. Это открытие оказало сильнейшее
влияние не только на жизнь самого Лоуренса, но и на дальнейшее развитие ядерной
физики.
Однако идея — это еще не все. И хотя две небольшие модели, построенные
Лоуренсом, свидетельствовали о правильности нового принципа, нужно было довести
этот принцип до возможности его практического использования. В течение пяти лет
Лоуренс вместе со своими студентами работает над проблемами обеспечения
сверхвысокого вакуума, создания мощных высокочастотных генераторов, подбора
магнита.
Нужно было спешить. Ускорители того времени уже давали протоны с энергией до 0,8
МэВ. Согласно работам Эрнеста Резерфорда и некоторым выводам квантовой механики,
протоны с энергией около 1 МэВ должны расщеплять атомы. Честь первым расщепить
атом была настолько заманчивой, что за нее с колоссальным энтузиазмом
соревновались несколько всемирно известных лабораторий.
Под руководством Резерфорда работали Кокрофт и Уолтон в Кембридже, самые
"опасные" для Лоуренса соперники. Манера исследования Резерфорда заключалась в
максимальной простоте, изяществе и чистоте опытов.
На горе Дженеросо в Швейцарии европейские физики Браш, Ланж и Урбан для
ускорения протонов попытались использовать молнию, что дало бы им сразу весьма
значительный перевес, поскольку разность потенциалов, которую можно было
получить с помощью молнии, очень велика и частицы были бы ускорены молнией до 15
МэВ и выше. Исследователи натянули между соседними скалами металлическую сетку.
Во время грозы на этой сетке скапливался значительный положительный заряд.
Однажды ученым удалось получить искусственную молнию длиной около 5 м. Это
означало, что достигнута энергия 10 МэВ. Однако такое достижение обошлось очень
дорого: в результате несчастного случая погиб доктор Урбан…
Тем не менее соревнование продолжалось. И Лоуренс надеялся быть первым. Он
всегда улыбался. Он не признавал никаких препятствий: ни финансовых, ни научных,
ни технических. Он игнорировал трудности экспериментального и, что гораздо
опасней, теоретического характера.
Небольшое деревянное здание, в котором производились первые эксперименты
Лоуренса, дало начало грандиозной радиационной лаборатории в Беркли,
раскинувшейся на берегу моря на живописных холмах Сан-Франциско, где
впоследствии был установлен гигантский фазотрон, на котором сделано одно из
волнующих открытий нашего времени — открыт антипротон.
"Антимир начинается в Беркли", — с гордостью говорили берклийцы следующих
поколений. Но когда Лоуренс приступал к строительству первого циклотрона, у него
были только идея, тысяча долларов и уверенность в том, что он все может,
уверенность, не такая уж необоснованная, для "счастливчика".
Первое, с чего нужно было начать, — сделать магнит. Однако такой традиционный
подход потребовал бы слишком много времени, и поэтому Лоуренс купил громадный
восьмидесятитонный магнит, залежавшийся на складе и ранее предназначавшийся для