ЧТО ТАМ, В КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ?

К 40-летию начала эксперимента «Памир»   Душанбе, 24 августа. НИАТ «Ховар», Олег Соболев). – 40 лет тому назад в Академию наук Таджикистана пришло важное письмо из Москвы. Дирекция Физического института Академии наук СССР выразила пожелание о проведении совместных работ на Памире. В том письме,  адресованном президенту АН Таджикистана Мухаммеду Асимову и директору физико-технического института Акобиру Адхамову,  содержалось предложение о проведении совместных работ на Памире. В частности, отмечалось: «…Таджикистан с его высочайшими горными системами открывает непревзойдённые возможности для проведения в ближайшие 5-10 лет таких исследований». В ответном письме академику Дмитрию Скобельцину, который заложил основы физики высоких энергий, открыл электронно-ядерные ливни и ядерный каскадный процесс, академик М. Асимов писал: «Президиум АН Таджикской ССР принимает предложение ФИАН СССР о проведении совместных исследований в уникальных,  по свой природе,  горных районах Памира. Для уточнения программы работ и составлении конкретного плана исследований заведующий лабораторией ядерной физики ФТИ АН Таджикской ССР Ином Бободжанов прибудет в Ваш институт в согласованные с Вами сроки». Меня, как начинающего тогда популяризатора науки,  с этими фактами,  познакомил Акобир Адхамович, когда я приехал делать первый очерк об его институте. — Вы, конечно, знаете, говорил академик Адхамов, — что для изучения атомного ядра, то есть глубинных свойств материи, созданы ускорители – огромные, колоссальной стоимости сооружения, позволяющие всё глубже проникать в тайны атома. Энергии частиц, достижимые в ускорителях, всё возрастают, но они не беспредельны. А ведь можно предполагать, что при сверхвысоких энергиях происходит нечто такое, что может привести к качественно новым фактам в области ядерной физики. Тогда,  действительно,  стоял вопрос о необходимости усилить исследования по взаимодействию частиц сверхвысоких энергий недоступных ускорителям. Каким путём? – А тем же, к которому учёные уже обращались – черпать знания, исследуя космические лучи. Методов изучения космических лучей много. Такие исследования велись и на уровне моря, и на высотах гор, и в стратосфере,  с использованием специальных регистрирующих приборов. Но не зря, же Таджикистан снискал славу уникальной природной лаборатории. «Наши горы, говорил Адхамов, самое удобное и выгодное место на планете для исследований космических лучей». Говорил он так,  не случайно: в 60-е годы учёными были разработаны методы исследования с помощью рентген-эмульсионных камер для изучения взаимодействий при сверхвысоких энергиях. Оказалось, что лучше всего установить камеры на Памире, на высотах до 5000 метров. Идея построить их там принадлежала директору института ядерной физики МГУ, академику Сергею Вернову, известному исследователю космических лучей в верхних слоях атмосферы,  и вне её,  и ряду других видных советских физиков. Конкретный проект исследований на Памире был предложен сотрудниками лаборатории космических лучей ФИАН Славатинским и Смородиным, который предполагал создание на Памире большой эмульсионной камеры,  с использованием рентгеновских плёнок,  для исследования ядерных взаимодействий в области энергий выше десять в четырнадцатой степени электрон вольт. Так начинался,  известный ныне всему миру учёных-физиков,  эксперимент «Памир», практическую подготовку которого Адхамов поручил молодому физику-ядерщику Иному Бободжанову. Его усилиями и усилиями сотрудников ФИАН СССР были найдены подходящие площадки для сооружения камер установки «Памир» и смонтирована первая пробная камера «Памир-20-71» площадью 20 квадратных метров на высоте 4370 метров над уровнем моря. Эта площадка разместилась на перевале Ак-Архар в отрогах Аличурского хребта. Маленькая, по понятиям физиков,  камера,  должна была сыграть роль «пробного пирожка». Она,  и в самом деле,  напоминала слоёный пирог, поскольку состояла из трёх слоёв – пластин свинца, угольного слоя и самой рентгеновской плёнки, на которой должны были проявиться «портреты» взаимодействия частиц сверхвысоких энергий. РЭК – рентген-эмульсионная камера постепенно росла. В 1973 году её площадь была увеличена до 120 квадратных метров, а полученный экспериментальный материал обнадёживал, говорил об больших перспективах эксперимента. В том же,  1973 году,  Государственный комитет по науке и технике СССР окончательно утвердил проект эксперимента «Памир». Проект предусматривал сотрудничество,  в рамках эксперимента многих крупных научных центров, в том числе,  ФИАН СССР, институт ядерных исследований АН СССР, научно-исследовательский институт ядерной физики, физические институты Грузии, Казахстана, Узбекистана, институты ядерных исследований польских городов Кракова и Лодзи, а также ФТИ АН Таджикистана. Для того,  чтобы перечисленные исследовательские центры могли целенаправленно вести исследования по проекту «Памир»,  регулярно должны были поступать к ним полученные экспериментальные материалы. И тут надо вспомнить, насколько удачно было выбрано место размещения экспериментальных установок на Памире. Ведь для таких исследований,  с использованием больших РЭК,  необходимо, было иметь достаточно большие площадки на максимально возможных больших высотах, к тому же доступных автотранспорту.  Ведь вес материалов для создания,  таких РЭК достигает нескольких тысяч тонн, а их площади – сотен квадратных метров.  А камеры на Памире постепенно достигла размеров шестисот, а позднее одной тысячи квадратных метров. Эксперименты, проводимые в течение более двадцати лет,  в сотрудничестве с физиками России, Таджикистана, Узбекистана, Казахстана и Польши, на Памире на высоте 4370 метров над уровнем моря, заинтересовали и физиков Японии, работавших в этот период в Боливии на высоте выше пяти тысяч метров, с меньшей площадью установки. И в последние годы,  японские физики,  на основе двухстороннего договора подключились к работе в данном эксперименте. При этом суперсемейство, которому присвоено название «Таджикистан», было зафиксировано взаимодействие частиц с энергией 4.8 на десять в восемнадцатой степени электрон-вольт, что является наиболее высокой энергией взаимодействия элементарных частиц из всех зарегистрированных в ХХ веке в мировой практике,  с использованием больших рентген-эмульсионных камер. Регистрация большого количества взаимодействий электронных частиц – это было лишь полдела. Наиболее сложным и трудоёмким этапом эксперимента оставалось изучение огромного количества зарегистрированных на плёнке событий. Именно,  на этом этапе,  обнаруживались и изучались семейства частиц высоких и сверхвысоких энергий, а затем,  на основе общего анализа всей информации делались выводы о свойствах этих частиц. Здесь необходимо отметить, что памирская камера после распада Советского Союза и гражданской войны в Таджикистане, оказалась демонтированной. Однако,  полученный с её помощью материал дал возможность исследовать процесс полного разрушения атомных ядер. Как считают ядерщики, эти результаты исследований могут применяться для расчёта энерговыхода при электроядерном способе получения энергии. Международный эксперимент «Памир» с его впечатляющими результатами прочно вошёл в историю развития науки, в историю Академии наук Таджикистана, которая в апреле 2011 года отметит своё 60-летие. Высокий интерес к этому эксперименту и,  в настоящее время,  проявляют все физики-ядерщики мира, и особенно,  России. В октябре 2009 года Президент Российской Федерации Дмитрий Медведев подписал федеральный закон «О ратификации Соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Республики Таджикистан о создании и деятельности Международного научно-исследовательского центра «Памир-Чакалтай». Этот закон,  тогда же был одобрен Советом Федерации. Международный научно-исследовательский центр «Памир-Чакалтай» (МНИЦ) имеет задачу возобновить актуальные ядерно — и астрофизические исследования космических лучей сверхвысоких энергий на той же уникальной научной установке, которая была создана и развёрнута в горах Восточного Памира на высоте 4370 метров над уровнем моря в 1970-х годах. Эта установка содержит в себе 1500 тонн высокоточного листового свинцового проката и других конструкционных материалов. Новую жизнь получает,  созданная за многие годы инфраструктура высокогорного научного полигона. Имеется ввиду, что в крупномасштабном международным эксперименте «Памир-Чакалтай» примут участие учёные из ведущих научных центров России, Польши, Грузии, Киргизии, Узбекистана и Таджикистана, а также учёные Боливии, Бразилии и Японии, которые проводили аналогичные, но меньшее по масштабам исследования в Андах на горе Чакалтай (Боливия).