Вот получение Чарльзом Вильсоном Нобелевской премии ни у кого вопросов не вызывает, в отличие от Эйнштейна.
Главным образом потому, что мало кто вообще знает о Чарльзе Вильсоне, и о том, за что он премию получил - тогда как о камере Вильсона слышали многие, и многие из многих даже знают, что эта камера делает. Поэтому и нет вопросов - камера Вильсона, это первый прибор, позволяющий наблюдать частицы не только в момент зарождения и поглощения, а и в состоянии “между”. То есть - движение частиц от источника к… к финалу своего существования. А финалы были зафиксированы разные.
И работа действительно была проделана большая.
Первым делом надо было разобраться с туманом - туман в камере Вильсона играет роль своеобразного “проявителя”. Движущиеся частицы оставляют за собой “туманный след”, “полоски тумана”, эти следы фотографируются - но сам туман-то откуда берётся? Да и суть в том, что не должно быть тумана во всём объёме камеры. Только там, где частица пролетела.
Поэтому тумана, как явления, в камере Вильсона, готовой к работе, нет.
Есть то, что называют “перегретым адиабатически расширенным паром” - но это не пар, в общепринятом понимании. Это смесь жидкости (двух, воды и этилового спирта) и воздуха, пребывающих в газообразном состоянии. То есть, в физическом смысле, это пар. Только его не видно невооружённым глазом, как туман, который видно, хотя…
Хотя ещё Кавендиш доказал невозможность существования тумана. Капля жидкости, образовавшаяся в воздухе, должна мгновенно испариться, если её размер превысит одну молекулу. Словно насмехаясь над теоретическими изысканиями английского лорда, туман над Туманным Альбионом и не думал рассеиваться. Загадку последовательно разрешили Кулье, Кисслинг и Айткен, добавившие в чистый воздух пыль. Капельки воды конденсировались вокруг пылинок - вот так и образовывался туман - а в чистом воздухе тумана быть не могло, и не было, сколько бы экспериментов не ставили. Однако Чарльз Вильсон поставил особый эксперимент - и смог получить туман даже из чистого воздуха (очищенного от пыли, имеется в виду) - просто увеличив объём, в котором этот воздух находится, создав разрежение - ну, собственно, это и есть процесс адиабатического расширения. Для образования тумана следовало увеличить объём в 1,27 раз. Однако оказалось, что в присутствии радиоактивного вещества туман начинает образовываться раньше - словно в воздухе появляется пыль.
Очередная загадка разрешилась просто - испускаемые радиоактивным веществом частицы ионизировали частицы среды, ионы конденсировали вокруг себя капельки воды - поэтому и появлялись полоски тумана там, где эти частицы пролетали. Дело было за малым - добавить ещё и фотоаппарат, для того, чтобы фиксировать результаты. Ну и, конечно, подобрать нужную степень расширения, чтобы туман не был сплошным, а лишь в местах пролёта частиц. И жидкости - вода годилась лишь для отрицательно заряженных ионов. А из того, что годится для регистрации положительно заряженных ионов, был выбран этиловый спирт… ну, он вообще часто вызывает положительные эмоции.
У физиков же положительных эмоций хватало и так - частицы не видны невооружённым глазом, они не видны даже глазом вооружённым - теперь физики имели возможность наблюдать частицы в действии. Теория получила наглядное подтверждение на практике.
Алёна ©️
