Время вспять, или Физик, физик, где ты был - Анатоль Абрагам

Том Венкебах (Tom Wenckebach) — усатый голландец, находчивый и глубокий — провел у меня только год, но хорошо заполненный работой. Он был пионером в использовании 43Ca в качестве микроскопического зонда. Пришел он к нам из Лейдена, сделав уже несколько очень красивых работ по спиновой температуре и динамической поляризации. Вернувшись в Лейден, где у него теперь кафедра, он изучал ЯМП протонов в гидрате окиси кальция.

Джон Грег (тот самый, которого я вывез из Оксфорда с образцами фосфата туллия) — ирландец из Дублина — хотя протестант, но одаренный тем юмором с сумасшедшинкой, без которого Ирландия не была бы Ирландией. Перед его отъездом я показалему рекомендацию, которую я написал для него университетскимвластям в Оксфорде. Он призадумался: «Кто этот тип? Хотелосьбы с ним познакомиться».

Я уже говорил в связи с поляризованными мишенями о нашем замечательном криогенщике, бывшем моряке Пьере Рубо, про которого Оуэн Чемберлен однажды заметил, что его блестящий ум не засорен излишними знаниями. Не могу обойти молчанием наших техников — Паскета и Айзенкрамера (Pasquette, Eisenkramer), которых наши исследования интересовали так же, как и нас, а также юного, столь одаренного и добросовестного Жерара Фурнье (Gerard Fournier), трагически погибшего.

Эта галерея портретов была бы неполной без нашего главного нейтронщика, который теперь уже в отставке. То был Пьер Мерьель (Pierre Mériel), чей слоноподобный облик противоречил его острому уму и беспощадному юмору. Я долго сомневался, действительно ли я его одурачил, когда ходил взад и вперед, как сваха между ним и теоретиками-ядерщиками (тех только ленивый не водил за нос), или он с самого начала решил сделать эксперимент и разыгрывал меня, посмеиваясь над моими ухищрениями. Он уверяет, что нет, но я сомневаюсь по сей день, так хитроумен этот слон.

Читателя, удостоившего вниманием предыдущие главы сиих «мятежных» воспоминаний, где отнюдь не струилось «млеко милосердия» («the milk of human kindness», как говорит Шекспир), может удивить доброжелательность суждений в настоящей главе. Предприятие наше оказалось долгим, нелегким и не очень модным (к этому я еще вернусь). Чтобы выдержать, надо было держаться друг за друга. Первым выпал Шапелье. Когда он уходил, я спросил его в шутку: «Начитались Фрейда и хочется убить отца?» — «Есть немного и этого», — сказал он. Выдержали те, кто сумел держаться друг за друга, или, вернее, хотел держаться друг за друга, т. е. работать всем вместе.

Какое же будущее ЯМП? Я только что сказал, что это не очень модный предмет. Не всегда легко проанализировать причины, почему тот или иной предмет привлекает интерес лабораторий. Причиной нашего одиночества не было отсутствие интереса к нашим работам. Многочисленные приглашения доложить о наших работах на международных конференциях, которые слали моим сотрудникам и мне, премии, которые им присуждали, разные почетные степени, французские и иностранные, которые перепадали мне, — все это могло нам показать, если бы мы в этом нуждались, что то, что мы делали, стоило делать. Пусть найдут, что я страдаю манией величия, но я скажу, что мы оставались одинокими, потому что мы слишком опередили всех; это отбивало охоту у других. На одной конференции, где мой доклад, как мне показалось, особенно понравился, я выразил свое сожаление об отсутствии соперников следующим анекдотом. «Во время первой мировой войны итальянский командир ведет войска в атаку. Он выскакивает из траншеи с саблей наголо и криком „Аванти!“ Среди солдат, глубоко тронутых доблестью командира, из траншей раздаются крики „Браво! Брависсимо!“ и гром аплодисментов».

После этого было бы несправедливо не указать на недавнюю (1988) публикацию, пришедшую к нам с севера, о наблюдении на реакторе Ризе (Risõ) ядерного антиферромагнитного порядка. Я процитирую только первые строчки (курсив мой). «В этом письме мы докладываем о первом наблюдении нейтронной дифракцией спонтанного ядерного антиферромагнетизма в чистом металле». Почему бы авторам не прибавить: «… на северной широте Ризе».

Главный недостаток нашего метода поляризации ядерных спинов для наблюдения ЯМП заключается в присутствии парамагнитных дефектов, которые намеренно вводятся в образец. Локальные беспорядочные магнитные поля, которые они создают вокруг себя, слегка марают ту чистоту ЯМП, которой я так дорожу. Способ, чтобы бороться с этим беспорядком, подсказывают пчелы, которые выгоняют из улья всех самцов (царей Соломона) после того, как они исполнили свой долг, т. е. оплодотворили, виноват, поляризовали, ядерные спины. Вот как это делается.

Парамагнитные дефекты можно создать в молекулярных кристаллах с помощью света, который переводит некоторые молекулы в возмущенное парамагнитное состояние. Ими пользуются для ДЯП в присутствии света. Когда ДЯП закончена, свет гасят и дефекты моментально исчезают (по крайней мере, те, которые мешают, т. е. магнитные). Идея проста, но легче сказать, чем сделать. К сложному оборудованию ДЯП нужно прибавить всю оптическую аппаратуру, связанную с изучением возбужденных триплетов в молекулярных кристаллах. Мне удалось заинтересовать этим делом Венкебаха и его коллегу Шмидта из Лейдена. Несколько лет тому назад им удалось получить таким методом соляризации до 40 %.

Та работа, о которой я сейчас расскажу, не имеет ничего общего с предыдущим, и что меня в ней забавляет, это каким образом она появилась на свет. Она является моей последней чисто научной публикацией (1984) и, несомненно, моим первым и последним вкладом в μSR, область, в которую я въехал, так сказать, задним ходом.

Прежде всего, что такое μSR? Давно известно, что у электрона есть тяжелый брат, так называемый мюон, масса которого в двести раз больше электронной. Согласно законам квантовой электродинамики, которым мюон рабски подчиняется, у него есть магнитный момент меньший электронного в точно таком же отношении. Мюон — неустойчивая частица, которая распадается в среднем через 2,2 микросекунды на электрон (или позитрон, так как заряд мюона может быть положительным или отрицательным) и на две нейтральные частицы — нейтрино и антинейтрино. Принцип μSR (muon spin rotationon или resonance) основан на двух фактах: 1)когда быстрый положительный мюон останавливается в мишени, он поляризован на все сто процентов по направлению своего импульса, 2)когда он распадается, существует сильная корреляция между направлением его спина и импульсом позитрона. Эти два факта позволяют следить за прецессией спина мюона или вообще за любой его дезориентацией внутри мишени, считая число позитронов, излучаемых в данном направлении. Таким образом, спин мюона, так же как и спин нейтрона (и, как мы видели раньше, ядерный спин 43Са), является микроскопическим зондом для тонкого изучения магнитных свойств сплошной материи. Тот факт, что мюон вооружен электрическим зарядом и не может, как нейтрон, блуждать инкогнито внутри материи, имеет последствия, положительные или отрицательные в зависимости от изучаемой проблемы. Прибавим еще, что положительный мюон может захватить электрон и сформировать с ним водородоподобный атом, так называемый мюоний.