Подборка материалов Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ 110-летию Бруно Понтекорво.
В Москве семья Понтекорво жила в пятикомнатной квартире в доме на улице Горького (сейчас Тверская, 9) недалеко от Центрального телеграфа. Соседями по дому были академики, военные высших чинов, деятели культуры и сама министр культуры СССР Е. А. Фурцева. В конце октября 1950 года Бруно Понтекорво начал работать в Дубне.
Здесь, в так называемой Гидротехнической лаборатории (ГТЛ) АН СССР, находился крупнейший в мире ускоритель — синхроциклотрон. В 1950 г. синхроциклотрон ускорял протоны до энергии 480 МэВ, самый мощный американский ускоритель в то время, синхроциклотрон в Беркли, — до энергии 390 МэВ, а английский ускоритель в Харуэлле — до 170 МэВ. «Я хорошо помню, как в октябре 1950 года М. Г. Мещеряков показал мне дубненский синхроциклотрон — самый мощный в то время ускоритель в мире. Он произвел на меня огромное впечатление» (Б. Понтекорво, доклад на заседании ОЯФ АН СССР, 1967 г.). Первая запись в рабочем журнале, который надо было вечером сдавать в «первый отдел», а утром получать обратно, датирована 1 ноября 1950 года и сделана на английском языке.
Для проживания семье Понтекорво был предоставлен двухэтажный коттедж на улице Парковой (ныне Векслера). Первое время Бруно и Марианна чувствовали себя одиноко из-за незнания языка и телохранителей, везде сопровождавших ученого. Общение происходило в основном на работе. «В России принято обращаться друг к другу по имени и отчеству, и нам, фактически сверстникам Бруно (мне было столько же лет, сколько и ему, а Мещеряков был старше всего на три года), было неудобно называть его только по имени. Что касается молодых сотрудников, то они считали это просто невозможным. Поэтому в первую же встречу я спросил Бруно, как звали его отца. Он ответил: “Массимо”. Тогда мы договорились, что будем называть его Бруно Максимовичем. С тех далеких лет он стал известен в научных и общественных кругах России как Бруно Максимович Понтекорво» (В.П. Джелепов, «Гений Бруно Понтекорво»).
Дети начали учебу в обычной школе. «В Англии мне потребовался год, чтобы почувствовать себя “своим”, чтобы все было хорошо с друзьями, чтобы я одинаково одевался. Но когда я приехал в Дубну и 10 ноября пошел в школу, у меня в течение одного дня все проблемы были решены. Были друзья, причем они знали максимум два-три английских слова, а я русских ни одного не знал. Тем не менее сразу образовался круг общения» (из воспоминаний Джиля Понтекорво).
Среди научных исследований Б.М. Понтекорво того времени — попытки поиска тяжелого изотопа водорода 4H, изучение процессов рождения и взаимодействия π-мезонов. В ноябре 1950 г., за два года до А. Пайса, предсказал закон ассоциативного рождения К-мезонов совместно с гиперонами.
До 1955 года пребывание Понтекорво в СССР было строжайше засекречено. О том, куда он пропал во время итальянского отпуска, не знали даже ближайшие родственники семьи.
В 1955 году в Академии наук СССР состоялась пресс-конференция для представителей советской и иностранной печати, где впервые за пять лет Бруно Максимович выступил с публичным обращением к мировому научному сообществу.
Работа в ОИЯИ
В 1956 году был образован Объединенный институт ядерных исследований. В Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ Бруно Максимович и проработал почти сорок лет. Здесь с 1971 по 1990 годы он руководил Научно-экспериментальным отделом слабых и электромагнитных взаимодействий. В 1958 году его избрали членом-корреспондентом Академии наук СССР, в 1964 — действительным членом. В 1967-1993 годах Понтекорво был членом научно-координационного совета Института физики высоких энергий (Протвино).
Б. М. Понтекорво до конца семидесятых годов был практически невыездным. «К большому сожалению, жизнь и деятельность Бруно Понтекорво у нас в стране долгое время омрачалась тем, что он был лишен права выезжать за границу. Лишь после моих хлопот как директора лаборатории и нескольких настоятельных обращений руководства института и Академии наук в высшие государственные инстанции в начале 1959 г. ему было дано разрешение на выезд за рубеж, но при этом только в страны-участницы ОИЯИ. Начиная с 1959 г. он посетил Китай, Болгарию, Венгрию (по несколько раз), Восточную Германию, Чехословакию, Польшу, Румынию, Монголию» (В.П. Джелепов, «Гений Бруно Понтекорво»). Снова попасть на родину, в Италию, ему удалось только в 1978 году, на 70-летний юбилей Эдоардо Амальди.
«…я вернулся в Италию на несколько дней после долгих 28 лет отсутствия! У меня нет слов, чтобы описать эмоции, которые я испытал, когда вновь оказался в Институте физики Ферми и Амальди, Разетти и Сегре, Майораны и Вика… Впоследствии я приезжал в Италию почти каждый год и на значительно более длительные периоды времени» (Б. Понтекорво, Una Nota Autobiografica).
Преподавательская деятельность
Бруно Понтекорво был талантливым преподавателем. С 1961 по 1966 годы был профессором находившейся в Дубне кафедры элементарных частиц Московского государственного университета, а с 1966 по 1986 год заведовал кафедрой. Вел курс «Введение в физику элементарных частиц».
«Лекции были просто блестящие. До сих пор помню, как Бруно рассказывал о проблемах, которые испытывал Ферми при построении теории бета-распада. Он говорил, что основная трудность для Ферми была не в написании формул, главное было в том, чтобы понять, что электрон и нейтрино не сидят в нейтроне, а рождаются в момент его распада.
– Представьте себе, — говорил Бруно, — что взрывается дом. Что должно вылетать при взрыве дома? Столы, стулья, кровати, а тут из дома вылетают жирафы и крокодилы! Это и есть бета-распад» (М. Сапожников, «Жизнь и идеи Бруно Понтекорво»).
«Повезло нашей лаборатории и всей Дубне, что появился здесь знаменитейший человек: Бруно Максимович Понтекорво. Он пришел к нам в 1950-м году, когда мы создали 14 пучков разных частиц, начал заниматься образованием нейтральных пи-мезонов, рассеянием пи-мезонов на протонах и на дейтонах, и дальше как из рога изобилия полились его выдающиеся идеи» (В. П. Джелепов, первый директор ЛЯП ОИЯИ).
Бруно Максимович был одним из крупнейших ученых своего времени. Его идеи в значительной степени определили уровень современной науки. До сих пор поражает масштаб его неординарных мыслей и смелое решение переехать в СССР, которое в корне изменило его жизнь. Работа за “железным занавесом” лишила Бруно Понтекорво возможности получить Нобелевскую премию. Позже как минимум пять его идей принесли другим ученым эту престижную международную награду. Что же это были за идеи?
Вот, что писал в своих воспоминаниях о Бруно Понтекорво академик С.С. Герштейн: “Именно Бруно стал отцом экспериментальной нейтринной физики, выдвинув в 1946 году идею о возможности регистрации свободного нейтрино от ядерных реакторов и разработав для этой цели радиохимический (в частности, так называемый хлор-аргонный) метод детектирования ядерных реакций, вызываемых нейтрино.” А в 1995 году американский физик Фредерик Райнес за обнаружение антинейтрино от реактора был удостоен Нобелевской премии.
Еще Бруно Понтекорво высказал идею, как экспериментально отличить электронное нейтрино от мюонного. Суть заключалась в создании пучков нейтрино на ускорителях частиц. Позже трое американских физиков Леон Ледерман, Мелвин Шварц и Джек Стейнбергер реализовали это предложение. Они доказали, что электронное и мюонное нейтрино — две разные частицы. За это открытие ученые получили в 1988 году Нобелевскую премию.
Далее Понтекорво вместе с Дж. Ханном обнаружили гигантское газовое усиление в определенном режиме работы пропорциональных счетчиков. Это стало основой для создания пропорциональной камеры — одного из важнейших современных детекторов частиц. В 1992 году французский ученый Жорж Шарпак был удостоен Нобелевской премии за изобретение и развитие детекторов частиц, в частности проволочной пропорциональной камеры.
Бруно Понтекорво изобрел радиохимический метод регистрации нейтрино. Этот метод позволил впервые доказать существование различия между нейтрино и антинейтрино, а также впервые зарегистрировать поток солнечных нейтрино. Нобелевская премия 2002 года за исследования солнечных нейтрино досталась американцу Рэймонду Дэвису и японцу Масатоси Косиба.
А самая впечатляющая идея Понтекорво — предсказание изменения типа нейтрино согласно определенному периодическому закону. Этот эффект известен сегодня как нейтринные осцилляции. В 2015 году за экспериментальное открытие нейтринных осцилляций Нобелевской премии были удостоены японский ученый Такааки Кадзита и канадский физик Артур Макдональд.
Сам Понтекорво своим лучшим достижением считал открытие метода нейтронного каротажа. Этот метод геофизических исследований основан на взаимодействии нейтронов с веществом горных пород. Он был открыт в сороковых годах и до сих пор используется для исследования нефтеносных пластов.
А еще научные идеи Бруно Понтекорво легли в основу ряда разделов современной физики нейтрино. Его имя вошло в название фундаментальной матрицы смешивания лептонов — матрицы Понтекорво-Маки-Накагава-Саката.
Друг и соратник Бруно Понтекорво академик Семён Соломонович Герштейн писал: «Для всех, знавших Бруно, не было сомнений, что работая на Западе он мог бы добиться значительно большего и сам бы осуществил свои предложения. Поэтому часто возникал вопрос: «А зачем (или почему) он переехал в СССР?» Лично я, несмотря на многолетнюю дружбу с Бруно, никогда не решался задать ему этот вопрос, понимая, что ответ может быть весьма болезненным для него. Бруно искренне любил физику и радовался ее достижениям, кем бы они ни были сделаны. Он с энтузиазмом мог говорить о чужих экспериментах, восхищаться новой примененной методикой или остроумной постановкой опыта. Ему особенно часто нравились талантливые независимые люди, за которыми шла слава, что они «неуправляемые» и непросты в общении. Он очень ценил оригинальность мышления».
Получая Нобелевскую премию, профессор Такааки Кадзита отметил: «Идеи Понтекорво стали фундаментом для моих исследований, мы просто подтвердили верность этой теории практическими наблюдениями. Бруно Понтекорво первым в мире обосновал наличие нейтринных осцилляций и то, что у нейтрино есть масса. Этот советский ученый был первопроходцем и лидером. Мы, физики-практики, базируемся на разработках физиков-теоретиков. Наличие массы у нейтрино, в сущности, после исследований Понтекорво уже ни у кого и раньше не вызывало сомнений. Мы лишь наконец-то смогли убедиться в этом на практике».
26.08.2023