Pavel Alekseevich Cherenkov วีรบุรุษแห่งแรงงานสังคมนิยม นักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต ผู้ได้รับรางวัลโนเบล Pavel Alekseevich Cherenkov: ชีวประวัติ

Pavel Alekseevich Cherenkov มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการพัฒนางานด้านเทคโนโลยีตัวเร่งความเร็วและการฝึกอบรมบุคลากรสำหรับสาขาใหม่นี้

เป็นเวลากว่า 30 ปี (ตั้งแต่ พ.ศ. 2491 ถึง พ.ศ. 2521) ป. Cherenkov ทำงานเป็นศาสตราจารย์ที่ Department of Electrophysical Installations ที่ MEPHI เขาสอนวิชาฟิสิกส์นิวเคลียร์ ครูของเราหลายคนมีโอกาสร่วมงานกับเขาตลอดหลายปีที่ผ่านมา

เมื่อสร้างแผนกของเรา ทิศทางของกิจกรรมในการฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญถูกกำหนดโดยพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และเทคโนโลยีของเครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุ การพัฒนา การสร้าง และการพัฒนาต่อไป ศูนย์กลางทางวิทยาศาสตร์ของปัญหานี้ในปีนั้นคือ FIAN ป.ล. ก็ทำงานที่นั่นเช่นกัน Cherenkov ซึ่งเป็นบรรณาธิการของหนังสือวิทยาศาสตร์เล่มแรกเกี่ยวกับตัวเร่งความเร็วซึ่งตีพิมพ์ในสหภาพโซเวียตในปี 2491

เกือบตลอดชีวิตของเขา Cherenkov ทำงานที่สถาบันทางกายภาพของ Academy of Sciences (FIAN) ซึ่งตั้งชื่อตาม P.N. Lebedev ในมอสโก เป็นเวลาหลายปีที่เขาเป็นหัวหน้าห้องทดลองของเมสันฟิสิกส์ที่นั่น เขาเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งและหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์พลังงานสูงที่ FIAN เครื่องเร่งความเร็ว FIAN ตัวแรก คือ อิเล็กตรอนซิงโครตรอน 250 MeV เสร็จสมบูรณ์ในปี 2494; P.A. เชเรนคอฟ หลังจาก 25 ปี ตามความคิดริเริ่มของป. Cherenkov ในศูนย์วิทยาศาสตร์ของเมือง Troitsk ซึ่งเป็นสาขาที่ขยายออกไปของ FIAN ได้ถูกสร้างขึ้นพร้อมกับเครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอิเล็กตรอนซิงโครตรอนสำหรับพลังงาน 2 GeV รวมถึงไมโครตรอนแบบแยกส่วนที่มีความเข้มของลำอนุภาคเพิ่มขึ้น ,ถูกสร้างขึ้น. ป. Cherenkov ยังดูแลงานเกี่ยวกับการชนกันของลำแสงอิเล็กตรอน-โพซิตรอน

Pavel Alekseevich อุทิศเวลาให้กับแผนกเป็นอย่างมากและมักจะแบ่งปันความทรงจำเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของเขา กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์. ดังนั้นเขาจึงเล่าให้เราฟังถึงช่วงขึ้นๆ ลงๆ ต่างๆ มากมายตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาโท และการค้นพบผลกระทบที่เป็นที่รู้จักกันดี เมื่อเขาทำงานที่สถาบันฟิสิกส์ในเลนินกราด หัวข้อของงานระดับบัณฑิตศึกษาของเขาคือการศึกษาการเรืองแสงของสารละลายต่างๆ ภายใต้การกระทำของรังสีเอกซ์ ที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์คือ Sergei Ivanovich Vavilov ผู้เชี่ยวชาญด้านการเรืองแสงในขณะนั้นเป็นประธานของ USSR Academy of Sciences เมื่อทำการวิจัย Pavel Alekseevich นอกเหนือจากผลกระทบที่คาดหวังคำอธิบายของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาได้ค้นพบการเรืองแสงในน้ำบริสุทธิ์เมื่อน้ำถูกฉายรังสีด้วยรังสีจากการเตรียมเรเดียม อย่างไรก็ตาม หัวหน้างานของเขากล่าวว่าน้ำไม่สามารถเรืองแสงได้ และนี่เป็นเพียงข้อผิดพลาดในการทดลองเท่านั้น นี่คือคุณสมบัติของนักวิจัยที่โดดเด่นใน Pavel Alekseevich เพื่อพิสูจน์กรณีของเขา เขาได้ทำการทดลองที่ละเอียดอ่อนหลายชุด และไม่เพียงแต่ยืนยันผลกระทบเท่านั้น แต่ยังเปิดเผยอีกด้วย เหตุผลทางกายภาพและยังให้สูตรแสดงลักษณะทิศทางของรังสีนี้ ในการแก้ไขการแผ่รังสีในน้ำ ต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งชั่วโมงในความมืดสนิทเพื่อเพิ่มความไวของดวงตา เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์อื่นสำหรับบันทึกปรากฏการณ์นี้

ในการนี้ ข้าพเจ้าขอกล่าวดังนี้ ชะตากรรมของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์นั้นแตกต่างกัน บางอย่าง เช่น ผล Mössbauer ถูกทำนายโดยทฤษฎี จากนั้นสังคมก็รอการยืนยันจากการทดลองอย่างใจจดใจจ่อ บางอย่าง เช่น ความเป็นตัวนำยิ่งยวดและของไหลยิ่งยวด มีความโดดเด่นในความผิดปกติ ดังนั้นจึงถูกรับรู้ด้วยเสียงปังก่อนการสร้างทฤษฎี และบางอย่างเช่นเอฟเฟกต์ Cherenkov ถูกปฏิเสธในตอนแรกเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับ Pavel Alekseevich ที่จะโน้มน้าวใจทุกคนและแม้กระทั่งในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์ที่เหมาะสม ตอนนี้เราทราบแล้วว่าผลกระทบที่คล้ายคลึงกันนั้นพบได้ในพื้นที่อื่น (เช่น ในการบิน) แต่เนื่องจากความจริงที่ว่าทุกคนรู้ว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไม่แผ่รังสี การพิสูจน์สิ่งนี้จึงไม่ใช่เรื่องง่าย

ผลการศึกษาทดลองและการตีความทางกายภาพทำให้ S.I. วาวีลอฟ เขาเสนอให้ตั้งชื่อเอฟเฟกต์นี้ตามชื่อ Cherenkov และให้โอกาสผู้เขียนปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขา ซึ่งได้รับการปกป้องสำเร็จในปี 2480

ทฤษฎีผลกระทบที่เข้มงวดได้รับการพัฒนาโดย I.E. แทมและไอ.เอ็ม. แฟรงค์ผู้ซึ่งได้รับสูตรที่ Cherenkov เสนอในทางทฤษฎี

ตามความคิดริเริ่มของ FIAN Council, P.A. Cherenkov, I.E. แทมและไอ.เอ็ม. แฟรงค์สำหรับการค้นพบและศึกษาผลกระทบได้รับรางวัลสตาลินในปี 2489

ทำงานเป็นศาสตราจารย์ที่แผนกของเรา P.A. Cherenkov สื่อสารกับนักเรียนเป็นจำนวนมาก และทำให้เขาสามารถเลือกผู้สำเร็จการศึกษาที่ดีที่สุดสำหรับห้องปฏิบัติการของเขาที่ FIAN "การเติม" คนหนุ่มสาวเข้าไปในเจ้าหน้าที่ของห้องปฏิบัติการของเขามีส่วนทำให้การวิจัยดำเนินการภายใต้การนำของเขามีประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ดี

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Pavel Alekseevich เป็นหัวหน้าคณะกรรมการตรวจสอบของรัฐซึ่งยอมรับการป้องกันโครงการสำเร็จการศึกษา ผู้สำเร็จการศึกษาจาก Department of Electrophysical Installations ของ MEPHI หลายคนภูมิใจที่ประกาศนียบัตรของพวกเขาได้รับการลงนามโดย Pavel Alekseevich Cherenkov นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงในยุคของเรา

มันเกิดขึ้นที่ Pavel Alekseevich ได้รับการยอมรับจากทั่วโลกในขณะที่ทำงานในแผนกของเราอยู่แล้ว ในปี 1958 เขาได้รับรางวัลโนเบล ในปี 1964 เขาได้รับเลือกเป็นสมาชิกที่เกี่ยวข้องและในปี 1970 เป็นนักวิชาการ

คำสองสามคำเกี่ยวกับคุณสมบัติส่วนตัวของ Pavel Alekseevich เขาเป็นคนเจียมเนื้อเจียมตัวมากที่ไม่เสียชื่อเสียงและใครรู้วิธีผ่อนคลายได้ดี เขารักเทนนิสมานานก่อนยุคเยลต์ซินและสนุกกับการเล่นหลังจากเหน็ดเหนื่อยมาทั้งวัน ในหัวใจของเรา Pavel Alekseevich จะยังคงเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น ครูที่ยอดเยี่ยม และคนเจียมเนื้อเจียมตัวที่รู้วิธีทำงานได้ดีและพักผ่อนได้ดี

หนังสือพิมพ์ "วิศวกร-ฟิสิกส์"

นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย Pavel Alekseevich Cherenkov(2447-2533) เกิดในโนวายาชิกลาใกล้โวโรเนซ พ่อแม่ของเขา Alexei และ Maria Cherenkov เป็นชาวนา หลังจากสำเร็จการศึกษาจากคณะฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Voronezh ในปี 1928 เขาทำงานเป็นครูเป็นเวลาสองปี ใน 1,930 เขาเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่สถาบันฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของสหภาพโซเวียต Academy of Sciences ในเลนินกราดและได้รับปริญญาเอกของเขาใน 1,935. จากนั้นเขาก็กลายเป็นนักวิจัยที่สถาบันทางกายภาพ P.N. Lebedev ในมอสโกซึ่งเขาทำงานในอนาคต

ในปี 1932 ภายใต้การแนะนำของนักวิชาการ S. I. Vavilov Cherenkov เริ่มตรวจสอบแสงที่เกิดขึ้นเมื่อสารละลายดูดซับรังสีพลังงานสูง เช่น รังสีจากสารกัมมันตภาพรังสี เขาประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นว่าแสงนั้นเกิดจากสาเหตุที่ทราบกันดีอยู่แล้วในเกือบทุกกรณี เช่น การเรืองแสง ในการเรืองแสง พลังงานที่ตกกระทบจะกระตุ้นอะตอมหรือโมเลกุลให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้น (ตามกลศาสตร์ควอนตัม อะตอมหรือโมเลกุลแต่ละอันมีลักษณะเฉพาะของระดับพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง) ซึ่งพวกมันจะกลับคืนสู่ระดับพลังงานที่ต่ำลงอย่างรวดเร็ว ความแตกต่างระหว่างพลังงานของรัฐที่สูงขึ้นและต่ำนั้นถูกจัดสรรเป็นหน่วยของรังสี - ควอนตัมซึ่งมีความถี่เป็นสัดส่วนกับพลังงาน หากความถี่อยู่ในบริเวณที่มองเห็น การแผ่รังสีจะปรากฏเป็นแสง เนื่องจากความแตกต่างของระดับพลังงานของอะตอมหรือโมเลกุลที่สารที่ถูกกระตุ้นผ่านเข้าสู่สถานะพลังงานต่ำสุด (สถานะพื้นดิน) มักจะแตกต่างจากพลังงานของควอนตัมการแผ่รังสีที่ตกกระทบ การแผ่รังสีจากสารดูดซับจึงแตกต่างกัน ความถี่ที่มากกว่ารังสีที่สร้างมันขึ้นมา โดยปกติความถี่เหล่านี้จะต่ำกว่า

อย่างไรก็ตาม Cherenkov ค้นพบว่ารังสีแกมมา (ซึ่งมีพลังงานมากกว่าและความถี่มากกว่ารังสีเอกซ์มาก) ที่ปล่อยออกมาจากเรเดียมทำให้เกิดแสงสีน้ำเงินจางๆ ในของเหลว ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้อย่างน่าพอใจ คนอื่น ๆ ก็สังเกตเห็นเรืองแสงนี้เช่นกัน หลายทศวรรษก่อน Cherenkov Marie และ Pierre Curie สังเกตเห็นมันในขณะที่ศึกษากัมมันตภาพรังสี แต่คิดว่าเป็นเพียงหนึ่งในหลาย ๆ อาการของการเรืองแสง Cherenkov ทำตัวมีระเบียบมาก เขาใช้น้ำกลั่นสองครั้งเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่อาจเป็นแหล่งเรืองแสงที่ซ่อนอยู่ เขาใช้ความร้อนและเติมสารเคมี เช่น โพแทสเซียมไอโอไดด์และซิลเวอร์ไนเตรต ซึ่งลดความสว่างและเปลี่ยนลักษณะอื่นๆ ของการเรืองแสงปกติ โดยทำการทดลองแบบเดียวกันกับสารละลายควบคุมเสมอ แสงในชุดควบคุมเปลี่ยนไปตามปกติ แต่แสงสีน้ำเงินยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

การศึกษามีความซับซ้อนอย่างมากเนื่องจาก Cherenkov ไม่มีแหล่งกำเนิดรังสีพลังงานสูงและเครื่องตรวจจับที่มีความละเอียดอ่อน ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด แต่เขาต้องใช้วัสดุกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติที่อ่อนแอเพื่อผลิตรังสีแกมมา ซึ่งให้แสงสีน้ำเงินจางๆ และแทนที่จะใช้เครื่องตรวจจับ เขาต้องพึ่งพาการมองเห็นของตัวเอง ซึ่งเพิ่มความคมชัดขึ้นเมื่อสัมผัสกับความมืดเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม เขาสามารถแสดงให้เห็นได้อย่างน่าเชื่อถือว่าแสงสีน้ำเงินเป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดา

การค้นพบที่สำคัญคือการโพลาไรซ์ที่ผิดปกติของแสง แสงคือการสั่นเป็นระยะๆ ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ซึ่งความเข้มจะเพิ่มขึ้นและลดลงในค่าสัมบูรณ์ และเปลี่ยนทิศทางในระนาบในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอ หากทิศทางของทุ่งนาถูกจำกัดด้วยเส้นเอกพจน์ในระนาบนี้ เช่นในกรณีของการสะท้อนจากระนาบ แสดงว่าแสงถูกโพลาไรซ์ แต่อย่างไรก็ตาม โพลาไรซ์ยังตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากโพลาไรซ์เกิดขึ้นระหว่างการเรืองแสง แสงที่ปล่อยออกมาจากสารที่ถูกกระตุ้นจะถูกโพลาไรซ์ที่มุมฉากกับลำแสงตกกระทบ Cherenkov พบว่าแสงสีน้ำเงินมีโพลาไรซ์ขนานกับทิศทางของรังสีแกมมาตกกระทบ มากกว่าตั้งฉากกับทิศทางของรังสีแกมมาตกกระทบ การศึกษาที่ดำเนินการในปี 2479 ยังแสดงให้เห็นว่าแสงสีน้ำเงินไม่ได้ถูกปล่อยออกมาในทุกทิศทาง แต่จะแพร่กระจายไปข้างหน้าสัมพันธ์กับรังสีแกมมาที่ตกกระทบและสร้างรูปกรวยแสงซึ่งแกนซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับวิถีของรังสีแกมมา นี่เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับเพื่อนร่วมงานของเขา Ilya Frank และ Igor Tammผู้สร้างทฤษฎีที่ให้คำอธิบายที่สมบูรณ์เกี่ยวกับแสงสีน้ำเงิน ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อรังสีเชเรนคอฟ (Vavilov-Cherenkov ในสหภาพโซเวียต)

ตามทฤษฎีนี้ รังสีแกมมาถูกอิเล็กตรอนดูดกลืนในของเหลว ทำให้มันหลุดออกจากอะตอมของพ่อแม่ มีการอธิบายการเผชิญหน้าดังกล่าวแล้ว อาร์เธอร์ คอมป์ตันและเรียกว่าเอฟเฟกต์คอมป์ตัน คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของเอฟเฟกต์นี้คล้ายกับคำอธิบายของการชนกันของลูกบิลเลียด หากลำแสงกระตุ้นมีพลังงานสูงเพียงพอ อิเล็กตรอนที่พุ่งออกมาจะบินออกไปด้วยความเร็วสูงมาก แนวคิดที่ยอดเยี่ยมของ Frank และ Tamm คือรังสี Cherenkov เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วกว่าแสง เห็นได้ชัดว่าคนอื่น ๆ ถูกกีดกันจากสมมติฐานดังกล่าวโดยสมมติฐานพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพ Albert Einsteinโดยที่ความเร็วของอนุภาคต้องไม่เกินความเร็วแสง อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดนี้สัมพันธ์กันและใช้ได้กับความเร็วแสงในสุญญากาศเท่านั้น ในสารเช่นของเหลวหรือแก้ว แสงเดินทางด้วยความเร็วที่ช้าลง ในของเหลว อิเล็กตรอนที่หลุดออกจากอะตอมสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสงหากรังสีแกมมาตกกระทบมีพลังงานเพียงพอ

กรวยแผ่รังสี Cherenkov นั้นคล้ายกับคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่อเรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เกินความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นในน้ำ นอกจากนี้ยังคล้ายกับคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินข้ามกำแพงเสียง

สำหรับงานนี้ Cherenkov ได้รับปริญญาเอกด้านวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ในปี 2483 ร่วมกับ Vavilov, Tamm และ Frank เขาได้รับรางวัลสตาลิน (ภายหลังเปลี่ยนชื่อเป็นรัฐ) ของสหภาพโซเวียตในปี 2489

ในปี 1958 ร่วมกับ Tamm และ Frank Cherenkov ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ "สำหรับการค้นพบและตีความผลของ Cherenkov" Manne Sigbahn จาก Royal Swedish Academy of Sciences กล่าวในสุนทรพจน์ของเขาว่า "การค้นพบปรากฏการณ์นี้เป็นที่รู้จักในขณะนี้ เนื่องจากผลกระทบ Cherenkov เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจว่าการสังเกตทางกายภาพที่ค่อนข้างง่ายหากทำอย่างถูกต้องสามารถนำไปสู่ การค้นพบที่สำคัญและปูทางใหม่สำหรับการวิจัยต่อไป”

Pavel Alekseevich Cherenkov เกิดเมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2447 ในหมู่บ้าน Novaya Chigla เขต Voronezh ในครอบครัวชาวนา หลังจากจบการศึกษาจากโรงเรียนมัธยม Pavel เข้าสู่ Voronezh State University ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาในปี 2471 หลังจากนั้น Cherenkov เข้าสู่การเตรียมการก่อนจากนั้นในปี 1932 แผนกหลักของสถาบันฟิสิกส์ (จากนั้นคือฟิสิกส์และคณิตศาสตร์) ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต

ในปี 1930 Cherenkov แต่งงานกับ Maria Putintseva ลูกสาวของศาสตราจารย์ด้านวรรณคดีรัสเซีย พวกเขามีลูกสองคน

กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของ Cherenkov เริ่มต้นขึ้นในปี 1932 เมื่อเขาอยู่ภายใต้การแนะนำของ S.I. Vavilova เริ่มศึกษาการเรืองแสงของสารละลายเกลือยูแรนิลภายใต้การกระทำของรังสีแกมมา

ในตอนแรกตามกฎของ Vavilov-Stokes ควอนตาแกมมาขนาดใหญ่ของ Cherenkov ของแหล่งกำเนิดรังสีถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ขนาดเล็กนั่นคือพวกมันเรืองแสง

“ฉันสงสัย” นักวิทยาศาสตร์ให้เหตุผล “ถ้าความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจะเปลี่ยนไปอย่างไร? และถ้าตรงกันข้ามเจือจางสารละลายด้วยน้ำ? แน่นอนว่าสิ่งที่สำคัญไม่ใช่ภาพรวม แต่เป็นกฎทางกายภาพที่แสดงออกอย่างชัดเจน

ในตอนนี้ ไม่มีอะไรน่าประหลาดใจ: เกลือที่ละลายน้อยลง - เรืองแสงน้อยลง

“สุดท้าย มีเพียงร่องรอยของยูแรนิลเท่านั้นที่ยังคงอยู่ในสารละลาย แน่นอนว่าตอนนี้ไม่มีทางเรืองแสงได้

แต่มันคืออะไร! Cherenkov ไม่เชื่อสายตาของเขา Uranil ยังคงเป็นยาชีวจิต แต่การเรืองแสงยังคงดำเนินต่อไป จริงมันอ่อนแอมาก แต่ก็ดำเนินต่อไป เกิดอะไรขึ้น?

Cherenkov เทของเหลวล้างภาชนะให้สะอาดแล้วเทน้ำกลั่นลงไป มันคืออะไร? น้ำบริสุทธิ์เปล่งประกายราวกับสารละลายอ่อนๆ แต่จนถึงตอนนี้ ทุกคนต่างมั่นใจว่าน้ำกลั่นไม่สามารถเรืองแสงได้

Vavilov แนะนำให้นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาลองใช้วัสดุอื่นแทนภาชนะแก้ว Cherenkov นำเบ้าหลอมทองคำขาวและเทน้ำที่บริสุทธิ์ที่สุดลงไป ใต้ภาชนะใส่หลอดบรรจุเรเดียมหนึ่งร้อยสี่มิลลิกรัม รังสีแกมมาแตกออกจากช่องเปิดเล็กๆ ของหลอดและเจาะทะลุด้านล่างของแพลตตินัมและชั้นของเหลว ตกลงไปในเลนส์ของอุปกรณ์ โดยเล็งจากด้านบนไปที่เนื้อหาของเบ้าหลอม

ปรับให้เข้ากับความมืดอีกครั้ง สังเกตอีกครั้ง และ ... เรืองแสงที่เข้าใจยากอีกครั้ง

“นี่ไม่ใช่การเรืองแสง” Sergei Ivanovich กล่าวอย่างหนักแน่น “มันเป็นอย่างอื่น ปรากฏการณ์ทางแสงใหม่ๆ ที่ยังไม่เป็นที่รู้จักของวิทยาศาสตร์

ในไม่ช้าทุกคนก็เห็นได้ชัดว่ามีแสงสองดวงเกิดขึ้นในการทดลองของ Cherenkov หนึ่งในนั้นคือการเรืองแสง อย่างไรก็ตามพบได้ในสารละลายเข้มข้นเท่านั้น ในน้ำกลั่น ภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสีแกมมา ริบหรี่เกิดจากสาเหตุอื่น ...

ของเหลวอื่นๆ จะมีพฤติกรรมอย่างไร? อาจจะไม่ใช่น้ำ?

นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจะเติมถ้วยใส่ตัวอย่างด้วยแอลกอฮอล์ โทลูอีน และสารอื่นๆ โดยรวมแล้ว เขาทดสอบของเหลวที่บริสุทธิ์ที่สุดสิบหกชนิด และมีแสงเรืองรองอยู่เสมอ ธุรกิจอัศจรรย์! ปรากฏว่ามีความเข้มข้นใกล้เคียงกันมากสำหรับวัสดุทั้งหมด คาร์บอนเตตระคลอไรด์เป็นสารที่ให้แสงสว่างมากที่สุด แอลกอฮอล์ไอโซบิวเทนเป็นจุดอ่อนที่สุดของทั้งหมด แต่ความแตกต่างของการเรืองแสงไม่เกิน 25 เปอร์เซ็นต์

Cherenkov พยายามดับความเร่าร้อนด้วยสารพิเศษ ซึ่งถือว่าเป็นสารดับไฟที่แรงที่สุดของการเรืองแสงธรรมดา เขาเพิ่มซิลเวอร์ไนเตรต, โพแทสเซียมไอโอไดด์, อนิลีนให้กับของเหลว ... ไม่มีผลกระทบ (ดับ): การเรืองแสงยังคงดำเนินต่อไป จะทำอย่างไร?

ตามคำแนะนำของผู้จัดการ เขาอุ่นของเหลว สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเรืองแสงเสมอ: มันอ่อนลงและหยุดลงโดยสิ้นเชิง แต่ในกรณีนี้ ความสว่างของแสงไม่เปลี่ยนแปลงเลย ปรากฎว่าที่นี่มีปรากฏการณ์พิเศษที่ไม่เคยรู้มาก่อนหรือไม่? มันคืออะไร?

ในปี 1934 รายงานสองฉบับแรกเกี่ยวกับรังสีชนิดใหม่ปรากฏใน "รายงานของ Academy of Sciences of the USSR": Cherenkov ซึ่งนำเสนอรายละเอียดผลของการทดลองและ Vavilov พยายามอธิบาย

รัศมีลึกลับสามารถมองเห็นได้เฉพาะภายในกรวยแคบๆ ซึ่งแกนซึ่งใกล้เคียงกับทิศทางของรังสีแกมมา เมื่อคำนึงถึงเหตุการณ์นี้ นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ได้วางอุปกรณ์ของเขาไว้ในสนามแม่เหล็กแรงสูง จากนั้นเขาก็มั่นใจว่าสนามจะเบี่ยงเบนรูปกรวยแคบ ๆ ไปทางด้านข้าง แต่สิ่งนี้เป็นไปได้สำหรับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเท่านั้น เช่น อิเล็กตรอน เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ในที่สุด Cherenkov ใช้รังสีชนิดอื่น - รังสีบีตาซึ่งเป็นกระแสของอิเล็กตรอนเร็ว เขาฉายรังสีพวกเขาด้วยของเหลวเช่นเดียวกับเมื่อก่อน และได้รับเอฟเฟกต์แสงเช่นเดียวกับการฉายรังสีแกมมา

จึงพบว่าปรากฏการณ์ทางแสงลึกลับเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเร็วเท่านั้น

คำอธิบายของกลไกในการแปลงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเป็นการเคลื่อนที่ของโฟตอนของการเรืองแสงที่ผิดปกติได้รับในปี 1937 โดยนักฟิสิกส์ชาวโซเวียต Frank และ Tamm อิเล็กตรอนเดินทางเร็วกว่าแสงเดินทางในตัวกลางที่กำหนด และด้วยเหตุนี้ จึงเกิดปรากฏการณ์ผิดปกติขึ้น: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากอิเล็กตรอนจะล้าหลังพ่อแม่และทำให้เกิดการเรืองแสง

ไม่นานก็มีประโยคหนึ่งปรากฏขึ้น: “ชาวกรีกได้ยินเสียงของดวงดาว และในแสงเชอเรนคอฟ จะได้ยินเสียงของอิเล็กตรอน นี่คืออิเล็กตรอนที่ร้องเพลง”

ในปี 1935 Cherenkov สำเร็จการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาหลังจากนั้นเขาได้รับตำแหน่งนักวิจัยอาวุโสที่สถาบันทางกายภาพ Lebedev Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียต (FIAN)

เขายังคงสำรวจแสงที่เขาค้นพบต่อไป ในปีพ.ศ. 2479 เขาได้กำหนดคุณสมบัติเฉพาะของรังสีชนิดใหม่ - ความไม่สมดุลเชิงพื้นที่ ("กรวย Cherenkov")

หลังจากการปรากฏตัวของทฤษฎีเชิงปริมาณของปรากฏการณ์ที่พัฒนาโดยแทมม์และแฟรงค์ เชเรนคอฟได้ยืนยันในรายละเอียดทั้งหมดในชุดการทดลองที่ละเอียดอ่อน งานพื้นฐานของ Cherenkov ในการศึกษาการแผ่รังสีของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว superluminal ซึ่งเขาค้นพบนั้นมีส่วนสำคัญต่อวิทยาศาสตร์โลกและได้รับการยอมรับว่าเป็นงานคลาสสิก

“นอกเหนือจากความสำคัญทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานแล้ว การแผ่รังสีเชเรนคอฟยังมีประโยชน์อย่างมากอีกด้วย” ไอ.เอ็ม. ดันสกายา. – บทบาทในฟิสิกส์พลังงานสูงมีความสำคัญเป็นพิเศษ เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่เร็วในตัวกลาง จะเกิดแสงแฟลชแบบกำหนดทิศทาง ซึ่งบันทึกโดยใช้เครื่องคูณด้วยแสง ตัวนับดังกล่าวใช้ทั้งในการตรวจจับอนุภาคที่มีประจุเร็วและเพื่อกำหนดคุณสมบัติของพวกมัน: ทิศทางการเคลื่อนที่ ขนาดประจุ ความเร็ว ฯลฯ ตัวนับ Cherenkov เนื่องจากลักษณะเฉพาะของรังสี ขยายความเป็นไปได้ของการทดลองอย่างมากและทำให้เป็นไปได้ ทำการทดลองที่เป็นไปไม่ได้โดยใช้ตัวนับเรืองแสงแบบธรรมดา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รังสี Cherenkov ถูกใช้ในการทดลองเพื่อตรวจหาแอนติโปรตอน นอกจากนี้ยังทำให้สามารถสังเกตอนุภาครังสีคอสมิกที่เร็วที่สุดได้”

สำหรับงานของพวกเขาเกี่ยวกับการค้นพบและศึกษาปรากฏการณ์นี้ Cherenkov ร่วมกับ Vavilov, Tamm และ Frank ได้รับรางวัล State Prize เป็นครั้งแรกในปี 1946 และในปี 1958 (หลังจากการเสียชีวิตของ Vavilov) Cherenkov, Tamm และ Frank ได้รับรางวัลโนเบลใน ฟิสิกส์.

ในช่วงหลังสงคราม Cherenkov มีส่วนร่วมในการศึกษารังสีคอสมิกเป็นระยะเวลาหนึ่งและยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและสร้างเครื่องเร่งอนุภาคแสง ดังนั้นในเดือนมกราคม พ.ศ. 2491 ภายใต้การนำของเขาได้มีการเปิดตัว betatron ตัวแรกในสหภาพโซเวียต ในเวลาเดียวกัน Cherenkov มีส่วนร่วมในการออกแบบและสร้าง FIAN synchrotron ที่ 250 MeV ซึ่งเขาได้รับรางวัล State Prize ในปี 1951 ไม่นานหลังจากการเปิดตัวซิงโครตรอน นักวิทยาศาสตร์ได้รับผิดชอบงานทั้งหมดเกี่ยวกับการปรับปรุง ซึ่งทำให้สามารถพัฒนางานเกี่ยวกับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าในบริเวณโฟตอนพลังงานสูงได้ ในห้องปฏิบัติการของกระบวนการโฟโตเมซอนที่นำโดยเชเรนคอฟ ได้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจมากในการศึกษากระบวนการสลายตัวของแสงฮีเลียม การผลิตแสงด้วยไพ-เมซอน และการสลายตัวด้วยแสงของนิวเคลียสของแสงบางส่วนโดยวิธีการเหนี่ยวนำกิจกรรม

ในช่วงกลางทศวรรษที่ห้าสิบ Cherenkov ร่วมกับ I.V. Chuvilo ได้ทำการทดลองทดลอง photofission ของนิวเคลียสของธาตุหนัก จากนั้นภายใต้การนำของ Pavel Alekseevich วิธีการใหม่ในการสะสมและการผลิตลำแสงอิเล็กตรอน - โพซิตรอนที่ชนกันได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จ ในปีพ.ศ. 2506-2508 มีการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับวิธีนี้ และเมื่อต้นปี 2509 ความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานของวิธีนี้ได้รับการทดสอบที่ซินโครตรอน 280 MeV ของสถาบันกายภาพเลเบเดฟ ดังนั้น เป็นครั้งแรกในการฝึกทดลองทางกายภาพ ได้ลำแสงอิเล็กตรอนและโพซิตรอนที่ชนกัน

“การทำงานเกี่ยวกับการสะสมและการผลิตคานชนในคันเร่งมีความสำคัญยิ่งสำหรับฟิสิกส์พลังงานสูง” ไอ.เอ็ม. ดันสกายา. “การใช้วิธีนี้ทำให้สามารถถ่ายโอนตัวเร่งปฏิกิริยาไปยังโหมดการสะสม และด้วยเหตุนี้ บนพื้นฐานของฐานการทดลองที่มีอยู่ เพื่อดำเนินการศึกษาปฏิสัมพันธ์ในภูมิภาคที่มีพลังงานสูงและสูงมาก วิธีนี้ถูกใช้เพื่อให้ได้คานชนกันที่เครื่องเร่งอิเล็กตรอนที่ใหญ่ที่สุดในเคมบริดจ์ (สหรัฐอเมริกา)"

ในปี 1964 Pavel Alekseevich ได้รับเลือกเป็นสมาชิกที่สอดคล้องกันของ USSR Academy of Sciences และในปี 1970 เป็นสมาชิกเต็มรูปแบบของ USSR Academy of Sciences

ในปี 1977 สำหรับงานชุดหนึ่งเกี่ยวกับการศึกษาการแยกนิวเคลียสของแสงโดยแกมมาควอนตาพลังงานสูงโดยใช้วิธีการของห้องเมฆที่ทำงานในลำแสงอันทรงพลังของเครื่องเร่งอิเล็กตรอน Cherenkov ได้รับรางวัล USSR State Prize

นอกจากกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์แล้ว Cherenkov ยังทำงานด้านการสอนจำนวนมาก โดยเริ่มจากปี 1948 ในตำแหน่งศาสตราจารย์ที่สถาบันวิศวกรรมพลังงานมอสโก และตั้งแต่ปี 1951 ที่สถาบันฟิสิกส์วิศวกรรมมอสโก เขาได้เริ่มต้นชีวิตใหม่ให้กับนักวิจัยจำนวนมาก

Pavel Alekseevich อุทิศเวลาให้กับแผนกนี้เป็นอย่างมากและมักจะแบ่งปันความทรงจำเกี่ยวกับการเริ่มต้นกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของเขา ดังนั้นเขาจึงเล่าให้เราฟังถึงช่วงขึ้นๆ ลงๆ ต่างๆ มากมายตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาโท และการค้นพบผลกระทบที่เป็นที่รู้จักกันดี เมื่อเขาทำงานที่สถาบันฟิสิกส์ในเลนินกราด หัวข้อของงานระดับบัณฑิตศึกษาของเขาคือการศึกษาการเรืองแสงของสารละลายต่างๆ ภายใต้การกระทำของรังสีเอกซ์ ที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์คือ Sergei Ivanovich Vavilov ผู้เชี่ยวชาญด้านการเรืองแสงในขณะนั้นเป็นประธานของ USSR Academy of Sciences เมื่อทำการวิจัย Pavel Alekseevich นอกเหนือจากผลกระทบที่คาดหวังคำอธิบายของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาได้ค้นพบการเรืองแสงในน้ำบริสุทธิ์เมื่อน้ำถูกฉายรังสีด้วยรังสีจากการเตรียมเรเดียม อย่างไรก็ตาม หัวหน้างานของเขากล่าวว่าน้ำไม่สามารถเรืองแสงได้ และนี่เป็นเพียงข้อผิดพลาดในการทดลองเท่านั้น นี่คือคุณสมบัติของนักวิจัยที่โดดเด่นใน Pavel Alekseevich เพื่อพิสูจน์กรณีของเขา เขาได้ทำการทดลองที่ละเอียดอ่อนหลายชุด และไม่เพียงแต่ยืนยันผลกระทบ แต่ยังเปิดเผยสาเหตุทางกายภาพของมัน และยังให้สูตรที่อธิบายลักษณะทิศทางของการแผ่รังสีนี้ด้วย ในการแก้ไขการแผ่รังสีในน้ำ ต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งชั่วโมงในความมืดสนิทเพื่อเพิ่มความไวของดวงตา เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์อื่นสำหรับบันทึกปรากฏการณ์นี้

หนังสือพิมพ์ "วิศวกร-ฟิสิกส์"

28 กรกฎาคม 2447 - 06 มกราคม 2533

นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต ผู้ชนะรางวัลสตาลิน 2 สมัย รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์

ชีวประวัติ

พ่อแม่ของ Pavel Alekseevich - Alexei Yegorovich และ Maria Cherenkov เป็นชาวนา

ในปี 1928 Cherenkov สำเร็จการศึกษาจากคณะฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของ Voronezh University (VGU) หลังจากจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัย Cherenkov ถูกส่งไปสอนที่โรงเรียนแห่งหนึ่งในเมือง Kozlov ซึ่งปัจจุบันคือ Michurinsk อีกสองปีต่อมา Maria Alekseevna Putintseva ลูกสาวของ Alexei Mikhailovich Putintsev นักวิจารณ์วรรณกรรม Voronezh และนักประวัติศาสตร์ท้องถิ่น ศาสตราจารย์ Voronezh State University ผู้ก่อตั้ง I.S. ในปี 1930 Cherenkov แต่งงานกับ Maria Putintseva ในปี 1932 ลูกชายของพวกเขา Alexei เกิดในปี 1936 ลูกสาวของพวกเขา Elena เกิด ในเดือนพฤศจิกายนปี 1930 Alexei Mikhailovich Putintsev ถูกจับใน Voronezh ในกรณีของนักประวัติศาสตร์ท้องถิ่น ในตอนท้ายของปีเดียวกัน Alexei Yegorovich Cherenkov พ่อของ Pavel Alekseevich ถูก "ยึดครอง" ใน Novaya Chigla ในปี 1931 Alexei Yegorovich ถูกทดลองและถูกส่งตัวไปพลัดถิ่น เขาถูกกล่าวหาว่าเป็นสมาชิกพรรคสังคมนิยม-ปฏิวัติและเข้าร่วมการชุมนุม "กุลลัก" ในปี 2473 ในปี 1937 พ่อของนักวิทยาศาสตร์ถูกจับอีกครั้ง ในปี 1938 เขาถูกตัดสินว่ามีความผิดและถูกยิงในข้อหาก่อกวนต่อต้านการปฏิวัติ

ในปี 1930 Cherenkov เข้าเรียนที่บัณฑิตวิทยาลัยของสถาบันฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ในเลนินกราด ในปีพ.ศ. 2478 เขาปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก และในปี พ.ศ. 2483 ได้ปริญญาเอก ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2475 เขาทำงานภายใต้การดูแลของ S. I. Vavilov ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2478 - พนักงานของสถาบันกายภาพ P. N. Lebedev ในมอสโก (FIAN) ตั้งแต่ 2491 - ศาสตราจารย์ที่สถาบันวิศวกรรมพลังงานมอสโกตั้งแต่ปี 2494 - ศาสตราจารย์ที่สถาบันฟิสิกส์วิศวกรรมมอสโก

สมาชิกของ CPSU ตั้งแต่ 2489 สมาชิกที่สอดคล้องกันของ Academy of Sciences of the USSR (1964) สมาชิกเต็มรูปแบบของ Academy of Sciences of the USSR (1970)

Cherenkov ใช้เวลา 28 ปีที่ผ่านมาในชีวิตของเขาในอพาร์ตเมนต์ในเมืองหลวงใกล้กับ Leninsky Prospekt ซึ่งเป็นที่ตั้งของสถาบันต่าง ๆ ของ Academy of Sciences รวมถึง FIAN

Pavel Alekseevich Cherenkov เสียชีวิตเมื่อวันที่ 6 มกราคม 1990 จากโรคดีซ่านอุดกั้น เขาพักอยู่ที่สุสานโนโวเดวิชีในมอสโก

รางวัลและรางวัล

รางวัลสตาลิน (1946, 1951)
รางวัลแห่งรัฐสหภาพโซเวียต (1977)
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ (1958)
ฮีโร่ของแรงงานสังคมนิยม (1984)

หน่วยความจำ

ในปี 1994 มีการออกแสตมป์รัสเซียเพื่อเป็นเกียรติแก่ Cherenkov

กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์

งานหลักของ Cherenkov เน้นไปที่ฟิสิกส์ทัศนศาสตร์ ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และฟิสิกส์อนุภาคพลังงานสูง ในปีพ.ศ. 2477 เขาค้นพบของเหลวโปร่งใสสีน้ำเงินเรืองแสงเมื่อถูกฉายรังสีด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเร็ว เขาแสดงให้เห็นความแตกต่างระหว่างรังสีชนิดนี้กับการเรืองแสง ในปีพ.ศ. 2479 เขาได้ก่อตั้งคุณสมบัติหลัก - ทิศทางของการแผ่รังสี, การก่อตัวของกรวยแสง, แกนซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับวิถีของอนุภาค ทฤษฎีการแผ่รังสี Cherenkov ได้รับการพัฒนาในปี 2480 โดย I. E. Tamm และ I. M. Frank

เอฟเฟกต์ Vavilov-Cherenkov รองรับการทำงานของเครื่องตรวจจับอนุภาคที่มีประจุเร็ว (เคาน์เตอร์ Cherenkov) Cherenkov มีส่วนร่วมในการสร้างซินโครตรอนโดยเฉพาะซินโครตรอน 250 MeV (Stalin Prize, 1952) ในปี 1958 ร่วมกับ Tamm และ Frank เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ "สำหรับการค้นพบและตีความเอฟเฟกต์ Cherenkov" Manne Sigban จาก Royal Swedish Academy of Sciences กล่าวในสุนทรพจน์ของเขาว่า "การค้นพบปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Cherenkov effect เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจว่าการสังเกตทางกายภาพที่ค่อนข้างง่ายหากทำถูกต้องสามารถนำไปสู่การค้นพบที่สำคัญและปูทาง เพื่อเป็นแนวทางในการวิจัยต่อไป" . เสร็จสิ้นชุดงานการแยกฮีเลียมและนิวเคลียสของแสงอื่นๆ ด้วยพลังงานสูง?-ควอนตา (USSR State Prize, 1977)