Wróblewski A Prawda i mity w fizyce

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Okazało się, że intensywne deszcze bardzo zmieniały zawartość wody w glebie,co wpływało na rozkład masy w bezpośrednim sąsiedztwie piwnicy, w której wykonywano pomiary!Tego zaś efektu zakłócającego Heyl i Chrzanowski nie brali pod uwagę przy opracowywaniu wynikówswych pomiarów.Błędy w statystycznym opracowaniu wyników pomiarów były też przyczyną wyciągnięcia fałszywychwniosków w dwóch głośnych epizodach z powojennej historii fizyki cząstek elementarnych.WaritronyW 1944 r.dwaj znani fizycy armeńscy, Abraham I.Alichanow (1904- 1970) i Artemij I.Alichanian (ur.1908), rozpoczęli badania promieniowania kosmicznego w laboratorium na górze Ałagez (Kaukaz) nawysokości 3250 m n.p.m.Zbudowali tam wielką aparaturę, składającą się z wielu układów licznikówcząstek w polu magnetycznym.Aparatura ta pozwalała wyznaczać masy cząstek promieniowaniakosmicznego.Całkowitą energię cząstek mierzono tzw.metodą kalorymetryczną, wyznaczając ichzasięg w układzie liczników i płyt z ołowiu.Natomiast pęd wyznaczano z krzywizny toru w polumagnetycznym, wyznaczanej licznikami (z niedokładnością związaną z wymiarami liczników).Sensacyjne wyniki uzyskane przez braci12 Alichanowów polegały na odkryciu, że w promieniachkosmicznych występują cząstki o bardzo różnych wartościach masy.Odkrywcy zaproponowali dlatych cząstek nazwę waritrony (od łacińskiego varia - różne rzeczy), aby podkreślić różnorakość mas.Niektórzy czytelnicy zapewne pamiętają, że o waritronach mówiło się wiele w wydawnictwachpolskich i istnieje na ten temat obszerna literatura polska [55].Oddajmy głos samym odkrywcom[56]: (.) Wykazaliśmy, że masy co najmniej 10 procent cząstek promieniowania kosmicznego zawierająsię między 250 a 2000 mas elektronowych.Wyniki te opublikowaliśmy w grudniu 1946 roku w językurosyjskim i w styczniu 1947 roku w języku angielskim.Zaproponowaliśmy nazwanie tej nowej grupycząstek elementarnych �waritronami�, podkreślając w ten sposób różnorodność ich mas.W miesiącpózniej, w lutym 1947 roku, podaliśmy w języku angielskim dowody istnienia w promieniowaniukosmicznym dodatnich i ujemnych cząstek cięższych od protonu, o masach do 5000 maselektronowych (.)Już latem 1947 roku, używając dużego magnesu stałego o natężeniu pola 7500 gaussów, mogliśmyznacznie zwiększyć dyspersję naszego spektrografu masowego, co umożliwiło nam lepszerozdzielenie widma masowego waritronów i odróżnienie linii o dostatecznie wyraznychwierzchołkach (.)Jak dotąd znalezliśmy wari trony o następujących masach: 110, 140, 200, 250, 300, 350,450, 550,680, 850, 1000,1300,2500, 3800, 8000 i w przybliżeniu 25 000 mas elektronowych (.).Kłopot polegał jednak na tym, że waritronów widzianych na Kaukazie nie udało się zaobserwowaćw innych laboratoriach, np.w Moskwie.Już w 1946 r.znany badacz promieniowania kosmicznegoN.A.Dobrotin ogłosił krytykę koncepcji waritronów, ale nie miało to wpływu na prace na górzeAłagez.Spór o waritrony trwał przez kilka łat na łamach periodyków naukowych radzieckich i innych [38].Wreszcie w 1952 r.trójka wybitnych badaczy radzieckich: S.N.Wiernow, N.A.Dobrotin i G.T.Zacepinopublikowała artykuł [57], w którym poddała druzgocącej krytyce wyniki Alichaniana, Alichanowai współpracowników (rys.13).Okazało się, że odkrywcy waritronów nie wzięli pod uwagę szereguefektów zakłócających pomiar masy, przecenili dokładność wyznaczania mas oraz popełnili błędyw analizie statystycznej wyników.Wobec tego, jak piszą Wiernow i współautorzy: (.) niemal wszystkie maksima na krzywych widm cząstek są fikcyjne (.) toteż wnioski o dużejróżnorodności mas waritronów jak i o ich właściwościach (np.o rozpadzie), oparte na istnieniu tychmaksimów, są zupełnie nieuzasadnione.I to był koniec waritronów.Fizyka cząstek elementarnych w ostatnich 30 latach przyniosła wieleodkryć nowych cząstek o różnych masach, ale dotyczy to głównie tzw.rezonansów, tj.cząstek12Alichanian i Alichanow byli rodzonymi braćmi, wówczas już członkami Akademii Nauk ZSRR.o średnim czasie życia około 10-23 s, rozpadających się praktycznie w punkcie powstania; nie mają tecząstki nic wspólnego z waritronami, które miały być cząstkami o czasie życia większym o co najmniejpiętnaście rzędów wielkości.Rysunek 13 Dane, na podstawie których wnioskowano o istnieniu waritronów o masach oznaczonych na rysunku (wjednostkach masy elektronu me).Linia przerywana (u góry) poprowadzona przez Wiernowa i współpracowników [57]pokazuje, że rzekome waritrony pochodzą od fluktuacji statystycznych.Rozszczepienie mezonu A2Ostatnia historia, o której chcę opowiedzieć, wydarzyła się niedawno, pod koniec lat sześćdziesiątych.Chodziło o badanie wspomnianych wyżej stanów rezonansowych i dokładne wyznaczanie ich masy.Specjalną aparaturę, tzw.spektrometr masy brakującej, zbudowano i zainstalowano w EuropejskimOśrodku Badań Jądrowych (CERN) w Genewie.Gdy uzyskano w 1967 r.pierwsze wyniki, były onezupełnie zaskakujące.Okazało się, że niektóre stany rezonansowe, głównie tzw.mezon A2, to parastanów o bliskich wartościach masy (rozszczepienie stanów jest zjawiskiem dobrze znanym w fizyceatomowej i jądrowej).Pojawiło się od razu parę prac teoretycznych wyjaśniających zjawisko (tzw.dipolowy model rezonansów) oraz kilka prac doświadczalnych potwierdzających rozszczepienie.Dobrze pamiętam, że przez czas jakiś panowała nawet swoista atmosfera presji psychicznej, w którejbadacze nie widzący w swych wynikach rozszczepienia A2 nie bardzo chcieli informować kolegów.Wreszcie dwa duże eksperymenty wykonane w Berkeley (USA) i Sierpuchowie (ZSRR) wykazałydowodnie, że obserwowane uprzednio rozszczepienie było wynikiem nie uzasadnionej analizywyników doświadczalnych, a cała historia - jeszcze jednym przykładem tego, co się dzieje, gdyżyczenia przeważają nad faktami i dowodami (rys.14).Rysunek 14 Rozszczepienie mezonu A2 (z lewej) oraz pózniejsze dane (z prawej), które nie potwierdzają rozszczepienia.Jakże trudno znalezć wyjaśnienie dla wszystkich tych zadziwiających historii.Zwróćmy uwagę na to,że ich bohaterowie byli przeważnie znanymi uczonymi o pozycji ugruntowanej innymi osiągnięciamiw fizyce.Zresztą po swych odkryciach nie przestali na ogół zajmować się nauką, lecz przeciwnie,uzyskiwali wartościowe i niepodważalne wyniki i pozostali uczonymi dużej klasy [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Linki