Павел алексеевич черенков нобелевская премия за что. Черенков, павел алексеевич

Павел Алексеевич Черенков

В 1928 году окончил Воронежский университет.

С 1930 года начал работать в Москве – в Физическом институте Академии наук СССР. С 1948 года – профессор Московского энергетического, а с 1951 года – Московского инженерно-физического института. Основные работы Черенкова посвящены физической оптике, ядерной физике, физике космических лучей, ускорительной технике.

С 1932 года Черенков работал под руководством академика С. И. Вавилова. Именно он предложил Черенкову тему исследования – люминесценцию растворов урановых солей под действием гамма-лучей. Он же предложил и метод, который сам до того использовал неоднократно. Как ни странно, «метод гашения» Вавилов вычитал в старинном мемуаре физика Ф. Мари «Новые открытия, касающиеся света».

«…Метод требовал тщательной тренировки, длительного пребывания в полной темноте, – писал физик В. Карцев в своей превосходной книге о физиках. – Каждый рабочий день Черенкова начинался с того, что он прятался в темной комнате и сидел там в кромешной тьме, привыкая к этой обстановке. Лишь после длительной адаптации, продолжавшейся иной раз несколько часов, Черенков подходил к приборам и начинал измерения. Начав облучать гамма-источником соли урана, он довольно быстро обнаружил странное явление: таинственный свет. Нужно сказать, что он вовсе не был первым, кто заметил это свечение. Его уже наблюдали в лаборатории Жолио-Кюри и отнесли за счет люминесценции примесей, имеющихся в каждом, даже весьма чистом растворе.

Черенков призвал руководителя.

Привыкнув к темноте, Вавилов увидел, как ему показалось, конус слабого синего света. Но это свечение совсем не было похоже на то, которое можно было наблюдать в растворах под действием, например, ультрафиолетовых лучей. Это не было и тем свечением, которое обычно бывает за счет, как выражался Сергей Иванович, «дохлых бактерий», то есть следов люминесцирующих веществ. П. А. Черенков вспоминал: «Не останавливаясь на деталях этого открытия, я хотел бы сказать, что оно могло осуществиться только в такой научной школе, как школа С. И. Вавилова, где были изучены и определены основные признаки люминесценции и где были разработаны строгие критерии различения люминесценции от других видов излучения. Не случайно поэтому, что даже в такой крупнейшей школе физиков, как парижская, прошли мимо этого явления, приняв его за обычную люминесценцию. Я специально подчеркиваю это обстоятельство потому, что оно полнее и, как мне кажется, правильнее определяет ту выдающуюся роль, которую сыграл С. И. Вавилов в открытии нового эффекта».

Вавилов отверг люминесцентную природу свечения.

Во-первых, выяснилось, что оно направлено конусом вдоль оси гамма-излучения. Во-вторых, оно никак не укладывалось в те определения люминесценции, которые к тому времени были сформулированы Вавиловым. Ампулы с радием вызывали в растворе урановой соли свечение нового, неизвестного, типа. Интересней всего было то, что оно продолжалось и тогда, когда концентрация соли уменьшалась до совершенно гомеопатических доз. Более того, светилась чистая дистиллированная вода. При этом на интенсивность необычного свечения не оказывали влияния те вещества, которые обычно сильно гасили нормальную люминесценцию, такие, как йодистый калий и анилин. Спектральный состав свечения никак не зависел от состава жидкости.

Слухи о вновь обнаруженном свечении поползли по Москве и Ленинграду. И. М. Франк писал, что он очень хорошо помнит язвительные замечания по поводу того, что в ФИАНе занимаются изучением никому не нужного свечения неизвестно чего неизвестно где. «Не пробовали ли вы изучать в шляпе?» – ехидно спрашивали Черенкова незнакомые и знакомые физики.

Сообщение о новом открытии напечатали в «Докладах Академии наук СССР» в 1934 году.

Сообщений было, собственно, два.

Первое – об обнаружении явления – подписано П. А. Черенковым; Вавилов отказался от подписи, чтобы не осложнять Черенкову защиту его кандтидатской диссертации. Второе подписано Вавиловым – там дается описание эффекта и определенно указывается, что он никак не связан с люминесценцией, а вызывается свободными быстрыми электронами, образующимися при воздействии гамма-лучей на среду. Интересно, что Вавилов пишет о «синем» свечении. Это доказательство его богатой физической интуиции; цвет излучения в тех условиях обнаружить было невозможно.

Полностью эффект был объяснен лишь в 1937 году, когда два советских физика И. М. Франк и И. Е. Тамм разработали его теорию. Объяснение было совершенно необычным: действительно, как и утверждал Вавилов, это свечение вызывается электронами. Но не простыми, а такими, что движутся со скоростью, превышающей скорость света. Разумеется, речь идет о скорости распространения света в данной среде. Двигаясь быстрее этой скорости, электроны излучают электромагнитные волны. Возникает свечение Вавилова – Черенкова. Впоследствии, уже после войны (в 1958 году), и открыватели, и объяснители этого явления были удостоены Нобелевской премии. Нобелевскую премию получили П. А. Черенков, И. Е. Тамм и И. М. Франк. Вавилов к тому времени скончался, а Нобелевская премия, как известно, вручается только живым.

Докторскую диссертацию Черенков защитил все по тому же явлению. Одним из его оппонентов был академик Л. И. Мандельштам. Профессор С. М. Райский позже вспоминал: «Я сидел в столовой Мандельштамов, когда Леонид Исаакович закончил писать свой отзыв и вышел из кабинета. Он дал мне прочесть свой отзыв. Прочитав, я задал вопрос, почему в отзыве о диссертации П. А. Черенкова такое большое место занимает С. И. Вавилов? Леонид Исаакович ответил: „Роль Сергея Ивановича в открытии эффекта такова, что ее следует указывать всегда, когда идет речь об этом открытии“.

В 1947 году В. Л. Гинзбург теоретически показал, что с помощью явления Вавилова – Черенкова можно генерировать ультракороткие, миллиметровые и даже субмиллиметровые волны. Необычайно широкое применение приобрели счетчики Черенкова, принцип действия которых основан на регистрации атомных частиц за счет возникающего свечения. Этот тонкий метод исследования привел к блестящим открытиям нашего времени, в частности к открытию антипротона и антинейтрона – первых частиц антивещества, созданных на Земле.

В 1970 году Черенков был избран действительным членом Академии наук СССР.

«Первичное экспериментальное открытие обычно случайно. Именно поэтому его нельзя предвидеть и оно оказывается результатом случая. Такого рода счастливые случаи очень редки в жизни даже самого активного ученого. Поэтому их нельзя пропускать. Никогда не следует проходить мимо неожиданных и непонятных явлений, с которыми невзначай встречаешься в эксперименте».

Эти слова академика Семенова, несомненно, были хорошо понятны Черенкову.

Черенков внес значительный вклад в создание электронных ускорителей – синхротронов. В частности, он принимал деятельное участие в проектировании и сооружении синхротрона на 250 МэВ. За эту работу в 1952 году он получил Государственную премию. Изучал взаимодействие тормозного излучения с нуклонами и ядрами, фотоядерные и фотомезонные реакции. Еще одну государственную премию он получил в 1977 году за цикл работ по исследованию расщепления легких ядер гамма-квантами высоких энергий. В 1984 году удостоен звания Героя Социалистического труда.

Умер в 1990 году.

Из книги 100 великих нобелевских лауреатов автора Мусский Сергей Анатольевич

ПАВЕЛ АЛЕКСЕЕВИЧ ЧЕРЕНКОВ (1904- 1990)Павел Алексеевич Черенков родился 28 июля 1904 года в селе Новая Чигла Воронежской области в семье крестьянина. По окончании средней школы Павел поступает в Воронежский государственный университет, который окончил в 1928 году. После этого

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БЕ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЗА) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КУ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (РО) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (СЕ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЧЕ) автора БСЭ

Из книги Афоризмы автора Ермишин Олег

Эмилий Павел (Луций Эмилий Павел) (ок. 230 – 160 гг. до н.э.) полководец, победитель македонского царя Персея Устроить пир и выстроить боевую линию – задачи весьма сходные: первый должен быть как можно приятнее в глазах гостей, вторая – как можно страшнее в глазах

Из книги 100 великих оригиналов и чудаков автора Баландин Рудольф Константинович

Павел Когда язычники, не имеющие закона [Божия], по природе законное делают, то, не имея закона, они сами себе закон:Они показывают, что дело закона у них написано в сердцах.И не делать ли нам зло, чтобы вышло добро, как некоторые злословят на нас и говорят, будто мы так

Из книги 100 великих библейских персонажей автора Рыжов Константин Владиславович

Павел I Порой шутом на троне представляют императора Павла I (1754–1801). Сохранилось немало анекдотов о его нелепых распоряжениях. Хотя шутовства он не терпел, был вспыльчивым и взбалмошным - большим чудаком и оригиналом.В отличие от римских императоров, обезумивших от

Из книги Ягодники. Руководство по разведению крыжовника и смородины автора Рытов Михаил В.

Из книги Большой словарь цитат и крылатых выражений автора Душенко Константин Васильевич

6.4.1. Заготовка черенков Черенки режутся от сильных однолетних побегов, от 2-летних плохо окореняются, длиною от 4 до 6 вершков (18 – 27 см); при слабых побегах черенки режутся вдвое короче, чего нельзя одобрить, потому что тогда получается слабое окоренение и малый прирост.

ПАВЕЛ I (1754–1801), российский император с 1796 г. 1 Буря в стакане воды. // Une temp?te dans un verre d’eau (франц.). Во время пребывания вел. кн. Павла в Париже (май– июнь 1782) Людовик XVI упомянул о волнениях в Женевской республике; Павел ответил: «Ваше Величество, для Вас это буря в стакане воды»

Из книги автора

ПАВЕЛ IV (Paulus IV, 1476–1559), римский папа с 1555 г.; ранее (с 1542 г.) возглавлял римскую инквизицию 6 Индекс (Список) запрещенных книг. // Index librorum prohibitorum (лат.). Составленный в 1559 г. список книг, которые запрещалось «переписывать, издавать, печатать, <…> держать у себя или отдавать на

Павел Алексеевич Черенков родился 28 июля 1904 года в селе Новая Чигла Воронежской области в семье крестьянина. По окончании средней школы Павел поступает в Воронежский государственный университет, который окончил в 1928 году. После этого Черенков поступил вначале на подготовительное, а затем в 1932 году на основное отделение Физического (тогда Физико‑математического) института Академии наук СССР.

В 1930 году Черенков женился на Марии Путинцевой, дочери профессора русской литературы. У них было двое детей.

Начало научной деятельности Черенкова относится к 1932 году, когда он под руководством С.И. Вавилова приступил к изучению люминесценции растворов ураниловых солей под действием гамма‑лучей.

Поначалу в полном соответствии с законом Вавилова–Стокса у Черенкова огромные гамма‑кванты источника излучения преобразовались в малые кванты видимого света, то есть люминесцировали.

«Интересно, – рассуждал ученый, – как она изменится, если увеличить концентрацию? А если, наоборот, разбавить раствор водою? Важна, конечно, не общая картина, а точно выраженный физический закон».

До поры до времени никаких сюрпризов: меньше растворено солей – меньше люминесценция.

«Наконец в растворе остаются лишь следы уранила. Теперь уж, разумеется, никакого свечения быть не может.

Но что это?! Черенков не верит своим глазам. Уранила осталась гомеопатическая доза, а свечение продолжается. Правда, очень слабое, но продолжается. В чем дело?

Черенков выливает жидкость, тщательно промывает сосуд и наливает в него дистиллированную воду. А это что такое? Чистая вода светится так же, как и слабый раствор. Но ведь до сих пор все были уверены, что дистиллированная вода неспособна к люминесценции.

Вавилов советует аспиранту попробовать поставить вместо стеклянного сосуд из другого материала. Черенков берет платиновый тигель и наливает в него чистейшую воду. Под дном сосуда помещается ампула со ста четырьмя миллиграммами радия. Гамма‑лучи вырываются из крошечного отверстия ампулы и, пробивая платиновое дно и слой жидкости, попадают в объектив прибора, нацеленного сверху на содержимое тигля.

Снова приспособление к темноте, снова наблюдение, и… опять непонятное свечение.

– Это не люминесценция, – твердо говорит Сергей Иванович. – Это что‑то другое. Какое‑то новое, неизвестное пока науке оптическое явление.

Вскоре всем становится ясно, что в опытах Черенкова имеют место два свечения. Одно из них – люминесценция. Оно, однако, наблюдается лишь в концентрированных растворах. В дистиллированной воде под влиянием гамма‑облучения мерцание вызывается иной причиной…

А как поведут себя другие жидкости? Может быть, дело не в воде?

Аспирант наполняет тигель по очереди различными спиртами, толуолом, другими веществами. Всего он испытывает шестнадцать чистейших жидкостей. И слабое свечение наблюдается всегда. Поразительное дело! Оно оказывается очень близким по интенсивности для всех материалов. Четыреххлористый углерод светится всех сильнее, изобутановый спирт – всех слабее, но разница их свечений не превышает 25 процентов.

Черенков пытается погасить свечение особыми веществами, считающимися сильнейшими гасителями обычной люминесценции. Он добавляет к жидкости азотнокислое серебро, йодистый калий, анилин… Эффекта (гасительного) никакого: свечение продолжается. Что делать?

По совету руководителя он нагревает жидкость. На люминесценцию это всегда влияет сильно: она ослабевает и даже прекращается совсем. Но в данном случае яркость свечения не меняется ничуть. Выходит, здесь действительно какое‑то особое, доныне неизвестное явление? Какое же?»

В 1934 году в «Докладах Академии наук СССР» появляются первые два сообщения о новом виде излучения: Черенкова, излагающего подробно результаты экспериментов, и Вавилова, пытающегося их объяснить.

Таинственное свечение можно было видеть только в пределах узкого конуса, ось которого совпадала с направлением гамма‑излучения. Учтя это обстоятельство, молодой ученый поместил свой прибор в сильное магнитное поле. И тут же убедился, что поле отклоняет узкий конус свечения в сторону. Но это возможно лишь для электрически заряженных частиц, например электронов. Чтобы окончательно убедиться в этом, Черенков использовал другой вид излучения – бета‑лучи, представляющих собою поток быстрых электронов. Он облучил ими те же жидкости, что и раньше, и получил такой же световой эффект, как при гамма‑облучении.

Так было выяснено, что загадочное оптическое явление возникает только там, где налицо движение быстрых электронов.

Объяснение механизма преобразования движения электронов в движение фотонов необычного свечения дали в 1937 году советские физики Франк и Тамм. Электроны летят быстрее, чем распространяется свет в данной среде, и в результате возникает необычное явление: порожденные электронами электромагнитные волны отстают от своих родителей и вызывают свечение.

Вскоре появилась крылатая фраза: «Греки слышали голоса звезд, а в черенковском свечении слышны голоса электронов. Это поющие электроны».

В 1935 году Черенков окончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию, после чего получил должность старшего научного сотрудника Физического института им. Лебедева АН СССР (ФИАН).

Он продолжал исследовать открытое им свечение. В 1936 году он установил характерное свойство нового вида излучения – своеобразную пространственную асимметрию («черенковский конус»).

После появления количественной теории явления, разработанной Таммом и Франком, Черенков в серии тонких экспериментов подтверждает ее во всех деталях. Фундаментальные работы Черенкова по исследованию открытого им излучения заряженных частиц, движущихся со сверхсветовой скоростью, явились значительным вкладом в мировую науку и признаны классическими.

«Помимо принципиального научного значения, излучения Черенкова имеют и большую практическую ценность, – пишет И.М. Дунская. – Исключительно важна его роль в физике высоких энергий. При движении быстрой частицы в среде возникает направленная световая вспышка, которую регистрируют с помощью фотоумножителя. Такие счетчики используются как для обнаружения быстрых заряженных частиц, так и для определения их свойств: направления движения, величины заряда, скорости и т д. Счетчики Черенкова, благодаря характерным особенностям излучения, существенно расширяют возможности эксперимента и позволяют выполнить эксперименты, невозможные при использовании обычных люминесцентных счетчиков. В частности, черенковское излучение было использовано в опытах по обнаружению антипротона. Оно позволяет также наблюдать наиболее быстрые частицы космических лучей».

За работы по открытию и изучению этого явления Черенкову совместно с Вавиловым, Таммом и Франком сначала в 1946 году присудили Государственную премию, а в 1958 году (уже после смерти Вавилова) Черенков, Тамм и Франк были удостоены звания Лауреатов Нобелевской премии по физике.

В послевоенные годы Черенков некоторое время занимался исследованиями космических лучей, а также принимал руководящее участие в разработке и сооружении ускорителей легких частиц. Так, в январе 1948 года под его руководством осуществлен запуск первого в СССР бетатрона. Одновременно Черенков принимает участие в работах по проектированию и сооружению синхротрона ФИАН на 250 МэВ, за что в 1951 году получил Государственную премию. Вскоре после запуска синхротрона ученый принял руководство над всеми работами по его усовершенствованию, что позволило развернуть работы по изучению электромагнитных взаимодействий в области фотонов больших энергий. В возглавляемой Черенковым лаборатории фотомезонных процессов удалось получить целый ряд интереснейших результатов по изучению процессов фоторасщепления гелия, фотообразования пи‑мезонов, фоторасщепления некоторых легких ядер методом наведенной активности.

В середине пятидесятых годов Черенков, совместно с И.В. Чувило, экспериментально исследовал фотоделение ядер тяжелых элементов. Затем под руководством Павла Алексеевича был успешно разработан новый метод накопления и получения встречных электрон‑позитронных пучков. В 1963–1965 годах проводились детальные исследования этого метода, а в начале 1966 года принципиальная возможность его была проверена экспериментально на 280 МэВ синхротроне ФИАН. Таким образом, впервые в практике физического эксперимента были получены встречные пучки электронов и позитронов.

«Работы по накоплению и получению встречных пучков в ускорителях имеют первостепенное значение для физики высоких энергий, – отмечает И.М. Дунская. – Использование этого метода позволяет перевести действующие ускорители в режим накопления и тем самым на основе уже имеющейся экспериментальной базы перейти к исследованиям взаимодействий в области высоких и сверхвысоких энергий. Этот метод был впоследствии использован для получения встречных пучков на крупнейшем электронном ускорителе в Кембридже (США)».

В 1964 году Павла Алексеевича избрали членом‑корреспондентом Академии наук СССР, а в 1970 году – действительным членом Академии наук СССР.

В 1977 году за цикл работ по исследованию расщепления легких ядер гамма‑квантами высоких энергий методом камер Вильсона, действующих в мощных пучках электронных ускорителей, Черенков удостоен Государственной премии СССР.

Кроме научной деятельности Черенков вел большую педагогическую работу, сначала с 1948 года в должности профессора Московского энергетического института, а с 1951 года и Московского инженерно‑физического института. Он дал путевку в жизнь большому числу исследователей.

сайт информационно-развлекательно-образовательный сайт для любых возрастов и категорий интернет пользователей. Здесь и дети, и взрослые с пользой проведут время, смогут повысить свой уровень образования, прочесть любопытные жизнеописания великих и известных в разных эпохах людей, посмотреть фотоматериалы и видео из частной сферы и общественной жизни популярных и именитых личностей. Биографии талантливых актеров, политиков, ученых, первооткрывателей. Мы представим Вам с творчество, художников и поэтов, музыку гениальных композиторов и песни знаменитых исполнителей. Сценаристы, режиссеры, космонавты, физики-ядерщики, биологи, атлеты – множество достойных людей, оставивших отпечаток во времени, истории и развитии человечества собраны воедино на наших страницах.
На сайт Вы узнаете малоизвестные сведения из судеб знаменитостей; свежие новости из культурной и научной деятельности, семейной и личной жизни звезд; достоверные факты биографии выдающихся жителей планеты. Все сведения удобно систематизированы. Материал подан в простом и понятном, легком для чтения и интересно оформленном виде. Мы постарались, чтоб наши посетители получали здесь необходимую информацию с удовольствием и большим интересом.

Когда хочется узнать подробности из биографии известных людей, нередко начинаешь выискивать информацию из множества справочников и статей, разбросанных по всему интернету. Теперь, для Вашего удобства, все факты и наиболее полные сведения из жизни интересных и публичных людей собраны в одном месте.
сайт подробно расскажет о биографии знаменитых людей оставивших свой отпечаток в человеческой истории, как в глубокой древности, так и в нашем современном мире. Тут можно больше узнать о жизни, творчестве, привычках, окружении и семье Вашего любимого кумира. Об истории успеха ярких и неординарных людей. О великих ученых и политиках. Школьники и студенты почерпнут на нашем ресурсе необходимый и актуальный материал из биографии великих людей для различных докладов, рефератов и курсовых.
Узнавать биографии интересных людей, которые заслужили признание человечества, занятие часто очень увлекательное, так как истории их судеб захватывают не меньше иных художественных произведений. Для кого-то такое чтение может послужить сильным толчком для собственных свершений, даст веру в себя, поможет справиться с непростой ситуацией. Встречаются даже заявления, что при изучении историй успеха других людей, в человеке помимо мотивации к действию, проявляются и лидерские качества, укрепляется сила духа и упорство в достижении целей.
Интересно почитать и размещенные у нас биография богатых людей, чья стойкость на пути к успеху достойна подражания и уважения. Громкие имена прошлых столетий и нынешних дней всегда будут вызывать любопытство историков и обычных людей. А мы поставили своей целью удовлетворить такой интерес в полной мере. Хотите блеснуть эрудицией, готовите тематический материал или просто интересно узнать все об исторической личности – заходите на сайт.
Любители почитать биографии людей могут перенять их жизненный опыт, научиться на чьих-то ошибках, сравнить себя с поэтами, художниками, учеными, сделать важные для себя выводы, самосовершенствоваться, используя опыт неординарной личности.
Изучая биографии успешных людей, читатель узнает, как были сделаны великие открытия и достижения, давшие шанс человечеству взойти на новую ступень в своем развитии. Какие препятствия и сложности пришлось преодолеть многим известным людям искусства или ученым, знаменитым врачам и исследователям, бизнесменам и правителям.
А как увлекательно окунуться в историю жизни какого-либо путешественника или первооткрывателя, представить себя в качестве полководца или бедного художника, узнать историю любви великого правителя и познакомиться с семьей давнего кумира.
Биографии интересных людей у нас на сайте удобно структурированы так, чтоб посетителям не составляло труда найти в базе сведения о любом нужном человеке. Наша команда стремилась к тому, чтоб Вам понравилась и простая, интуитивно ясная навигация, и легкий, интересный стиль написания статей, и оригинальный дизайн страниц.


Место рождения: с. Новая Чигла Бобровского уезда Воронежской губернии

Семейное положение: женат на Марии Алексеевне Путинцевой (с 1931)

Деятельность и интересы: физическая оптика, ядерная физика, космические лучи, физика высоких энергий; теннис, лыжи, живопись, музыка, фотография

Для повышения чувствительности глаз Черенков много часов проводил в абсолютной темноте, прежде чем начать исследования. Это было необходимо для того, чтобы зафиксировать излучение в воде. Определения проводились зрительно, поскольку иных приборов, кроме человеческого глаза, для регистрации этого явления тогда попросту не было. Еще факты

Образование, степени и звания

1935 , Институт Физики и математики АН СССР, Ленинград: кандидат физико-математических наук

1962-1990 , Москва

Работа

1928-1930 , Школа, Тамбовская обл., Козлов (ныне Мичуринск): преподаватель

1959-1990 , Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН, Москва: руководитель лаборатории фотомезонных процессов ФИАН

Открытия

В 1934 году открыл новое физическое явление: свечение жидкостей, вызванное заряженными частицами, которые движутся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в данной среде. Излучение было названо Черенковским излучением (излучением Вавилова-Черенкова), а собственно эффект - эффектом Вавилова-Черенкова. Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей. Применение черенковского излучения считается практически важным для контроля работы ядерных реакторов. Эффект Вавилова-Черенкова наблюдается на больших океанских глубинах: вследствие распада в океанской воде радиоактивных изотопов - в частности, калия-40 - вода светится.

В 1936 году открыл главное свойство нового излучения - его направленность по движению комптоновских электронов, или направленность под острым углом к направлению движения заряженной частицы.

В 1937 году после подробных количественных исследований свойств нового излучения и его природы высказал идею о возможном применении нового эффекта для определения скоростей заряженных частиц. В итоге появились черенковские счетчики (RICH, Ring Imaging Cherenkov detector), черенковские спектрометры. Применение черенковских детекторов в науке достигло таких масштабов, что Черенкова сегодня называют одним из самых цитируемых физиков мира. В 1955 году американские физики Оуэн Чемберлен и Эмилио Сегре с помощью детектора Черенкова открыли антипротон (отрицательное ядро водорода). Позднее детектор того же типа применялся в счетчике космических лучей на советском искусственном спутнике «Спутник-111».

Биография

Советский физик, более всего известен тем, что в 1934 году открыл и под руководством академика С.И. Вавилова исследовал ранее неизвестное физическое явление, впоследствии получившее название «эффект Вавилова-Черенкова», - свечение жидкостей, вызванное заряженными частицами, которые движутся со скоростью, превышающей световую. Однако не смог объяснить причину такого явления - это спустя три года сделали советские физики И.Е. Тамм и И.М. Франк. В 1958-м Черенков, Тамм и Франк получили за эту работу Нобелевскую премию по физике - «за открытие и истолкование эффекта Черенкова».

Помимо научной деятельности, активно преподавал. Много общался со студентами и в свою лабораторию в ФИАНе набирал лучших выпускников. В последние годы возглавлял Государственную экзаменационную комиссию в МИФИ. Лауреат Сталинской премии (1946, 1951), Государственной премии СССР (1977), Герой Социалистического Труда (1984) и т.д.

Русский физик Павел Алексеевич Черенков (1904-1990) родился в Новой Чигле вблизи Воронежа. Его родители Алексей и Мария Черенковы были крестьянами. Окончив в 1928 году физико-математический факультет Воронежского университета, он два года работал учителем. В 1930 году он стал аспирантом Института физики и математики АН СССР в Ленинграде и получил кандидатскую степень в 1935 году. Затем он стал научным сотрудником Физического института им. П. Н. Лебедева в Москве, где и работал в дальнейшем.

В 1932 году под руководством академика С. И. Вавилова Черенков начал исследовать свет, возникающий при поглощении растворами излучения высокой энергии, например излучения радиоактивных веществ. Ему удалось показать, что почти во всех случаях свет вызывался известными причинами, такими, как флуоресценция. При флуоресценции падающая энергия возбуждает атомы или молекулы до более высоких энергетических состояний (согласно квантовой механике, каждый атом или молекула обладает характерным множеством дискретных энергетических уровней), из которых они быстро возвращаются на более низкие энергетические уровни. Разность энергий более высокого и более низкого состояний выделяется в виде единицы излучения - кванта, частота которого пропорциональна энергии. Если частота принадлежит видимой области, то излучение проявляется как свет. Поскольку разности энергетических уровней атомов или молекул, через которые проходит возбужденное вещество, возвращаясь в самое низкое энергетическое состояние (основное состояние), обычно отличаются от энергии кванта падающего излучения, эмиссия из поглощающего вещества имеет другую частоту, чем у порождающего ее излучения. Обычно эти частоты ниже.

Однако Черенков обнаружил, что гамма-лучи (обладающие гораздо большей энергией и, следовательно, частотой, чем рентгеновские лучи), испускаемые радием, дают слабое голубое свечение в жидкости, которое не находило удовлетворительного объяснения. Это свечение отмечали и другие. За десятки лет до Черенкова его наблюдали Мария и Пьер Кюри, исследуя радиоактивность, но считалось, что это просто одно из многочисленных проявлений люминесценции. Черенков действовал очень методично. Он пользовался дважды дистиллированной водой, чтобы удалить все примеси, которые могли быть скрытыми источниками флуоресценции. Он применял нагревание и добавлял химические вещества, такие, как йодистый калий и нитрат серебра, которые уменьшали яркость и изменяли другие характеристики обычной флуоресценции, всегда проделывая те же опыты с контрольными растворами. Свет в контрольных растворах изменялся, как обычно, но голубое свечение оставалось неизменным.

Исследование существенно осложнялось из-за того, что у Черенкова не было источников радиации высокой энергии и чувствительных детекторов, которые позднее стали самым обычным оборудованием. Вместо этого ему пришлось пользоваться слабыми естественными радиоактивными материалами для получения гамма-лучей, которые давали едва заметное голубое свечение, а вместо детектора полагаться на собственное зрение, обострявшееся с помощью долгого пребывания в темноте. Тем не менее ему удалось убедительно показать, что голубое свечение представляет собой нечто экстраординарное.

Значительным открытием была необычная поляризация свечения. Свет представляет собой периодические колебания электрического и магнитного полей, напряженность которых возрастает и убывает по абсолютной величине и регулярно меняет направление в плоскости, перпендикулярной направлению движения. Если направления полей ограничены особыми линиями в этой плоскости, как в случае отражения от плоскости, то говорят, что свет поляризован, но поляризация тем не менее перпендикулярна направлению распространения. В частности, если поляризация имеет место при флуоресценции, то свет, излучаемый возбужденным веществом, поляризуется под прямым углом к падающему лучу. Черенков обнаружил, что голубое свечение поляризовано параллельно, а не перпендикулярно направлению падающих гамма-лучей. Исследования, проведенные в 1936 году, показали также, что голубое свечение испускается не во всех направлениях, а распространяется вперед относительно падающих гамма-лучей и образует световой конус, ось которого совпадает с траекторией гамма-лучей. Это послужило ключевым фактором для его коллег, Ильи Франка и Игоря Тамма , создавших теорию, которая дала полное объяснение голубому свечению, ныне известному как излучение Черенкова (Вавилова - Черенкова в Советском Союзе).

Согласно этой теории, гамма-квант поглощается электроном в жидкости, в результате чего он вырывается из родительского атома. Подобное столкновение было описано Артуром Комптоном и носит название эффекта Комптона. Математическое описание такого эффекта очень похоже на описание соударений бильярдных шаров. Если возбуждающий луч обладает достаточно большой энергией, выбитый электрон вылетает с очень большой скоростью. Замечательной идеей Франка и Тамма было то, что излучение Черенкова возникает, когда электрон движется быстрее света. Других, по всей видимости, удерживал от подобного предположения фундаментальный постулат теории относительности Альберта Эйнштейна , согласно которому скорость частицы не может превышать скорости света. Однако подобное ограничение носит относительный характер и справедливо только для скорости света в вакууме. В веществах, подобных жидкостям или стеклу, свет движется с меньшей скоростью. В жидкостях электроны, выбитые из атомов, могут двигаться быстрее света, если падающие гамма-лучи обладают достаточной энергией.

Конус излучения Черенкова аналогичен волне, возникающей при движении лодки со скоростью, превышающей скорость распространения волн в воде. Он также аналогичен ударной волне, которая появляется при переходе самолетом звукового барьера.

За эту работу Черенков получил степень доктора физико-математических наук в 1940 году. Вместе с Вавиловым, Таммом и Франком он получил Сталинскую (впоследствии переименованную в Государственную) премию СССР в 1946 году.

В 1958 году вместе с Таммом и Франком Черенков был награжден Нобелевской премией по физике "за открытие и истолкование эффекта Черенкова" Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук в своей речи отметил, что "открытие явления, ныне известного как эффект Черенкова, представляет собой интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований".