Читаем Живые частицы онлайн бесплатно


Живые частицы

Рассказы и стихи об элементарных и простейших составных частицах. Протоны, мюоны, электроны и т. д.Рассказ про распад мюона, о столкновении протонных пучков, про бэта-распад нейтрона и др.

Екатерина Григорьевна Авдеева

Фантастика / Документальная литература / Научная Фантастика / Научпоп
<p>Екатерина Григорьевна Авдеева</p><p>Живые частицы</p><p>Над океаном</p>(рассказ про распад мюона)

Некоторым частицам дарована удивительно долгая жизнь, а всем остальным отведены только считанные доли секунды.

Стоял приятный прохладный вечер. Легкий ветерок едва заметно шевелил тихую гладь океана, в которой отражалось безоблачное голубое небо. Мюон родился в верхних слоях атмосферы в результате каскада последовательных реакций космической частицы. Его маленький быстрый брат — мюонное антинейтрино — тут же улетел вперед и исчез из поля зрения.

Мюон двигался вниз, наслаждаясь вечерней прохладой, по направлению к теплому океану, который простирался во всех направлениях бесконечно далеко. Он потрогал свой огромный живот, похожий на большой шар. Живот был покрыт необыкновенно тонкой кожицей. Показалось, что она вот-вот лопнет, и мюон отдернул руку.

Вдруг мюон заметил справа от себя что-то очень большое и испугался. Он интуитивно выпустил фотон, чтобы оттолкнуться. Фотон попал в электрон. Испустив фотон, мюон отдал часть своей энергии, а электрон принял ее. И получилось так, что после этого взаимодействия две частицы сравнялись и дальше полетели рядом.

— Спасибо, брат! — сказал электрон.

— За что? — удивился мюон.

— За то, что выбил меня из атома. Я уже думал, что застрял там навечно. А тут ты.

— Да… Я и не хотел даже, — признался мюон. — Но я рад, что тебе помог.

— Меня зовут Рома, — представился электрон. — А тебя?

— Не знаю, — мюон растерянно развел руками. — Меня никак не зовут.

— Ах, да, конечно, — сказал Рома. — Тебя никак не зовут. Зачем давать имя частице, которая скоро лопнет?

— И с чего это ты взял, что я скоро лопну? — с обидой в голосе спросил мюон.

— А что тут знать? Ты думаешь, я первый раз в жизни вижу мюон? Да вы летает здесь постоянно! Я видел много мюонов и наблюдал за ними, хотя, признаюсь, никогда мюон не был от меня так близко, как сейчас ты. Твое время — 2.2 микросекунды. Может быть, чуть больше или чуть меньше. А потом — все. Ты лопнешь.

— Две… микросекунды? — сглотнув, переспросил мюон.

— Да.

— Это, вроде, звучит как очень мало…

— Так и есть. Но, прости, друг, такая уж у тебя судьба. Но ты помог мне, и я хочу теперь помочь тебе. А раз времени у нас мало, скажи сразу, что ты хочешь, чтоб я для тебя сделал.

— Сделай так, чтобы я прожил подольше, — попросил мюон. — Ну, хотя бы день.

— День?! Ты просишь невозможного. Я не могу этого сделать.

— Что же ты можешь сделать? — спросил мюон. — Могу я хотя бы долететь до океана?

— Некоторые долетают, — ответил Рома.

— Ой, ой! — закричал вдруг мюон, скорчился и схватился за живот.

— Что случилось? — спросил Рома.

— Живот заболел.

— Хм… — грустно сказал рома. — Наверное, живот готовится лопнуть.

Потом больно стало еще раз, и мюон закричал.

— Рома, Рома! Сделай, чтобы мне было не так больно, пожалуйста! — попросил мюон.

— Я не знаю как, — электрон пожал плечами. Он попытался помассировать живот, но мюону от этого стало еще больнее.

— Нет, прекрати! — закричал тот. — Рома, а как вообще умирают мюоны?

— Живот лопается, — ответил Рома.

— А мне будет еще больнее? — спросил мюон.

— Я не знаю, — вздохнул Рома. — Наверное, будет. Я слышал, как кричат мюоны, кода у них лопается живот.

И тут мюон снова пронзительно закричал.

— Я не могу так больше! Я хочу умереть и побыстрее! — сказал мюон.

— Но мы еще не долетели до океана.

— Все равно! Я не хочу до океана! Я хочу умереть сейчас, чтобы мне не было больше больно! — закричал мюон. — Пожалуйста, убей меня!

— Как? — спросил электрон.

— Не знаю! Ударь в живот!

— Я… Я не могу, — сказал Рома.

— Аааа! — закричал мюон и со всего маху сам ударил себя в живот.

Мюон лопнул, и все его останки сложились в три новые частицы: электрон, мюонное нейтрино и электронное антинейтрино. Частицы были друг другу братьями, но полетели все в разные стороны. Нейтрино и антинейтрино спокойно прорезали всю океанскую толщу воды, дно и все прочее, что попалось им на пути, и вылетели с обратной стороны Земли в открытый космос. А новорожденный электрон быстро застрял в воде.

— 2.2 микросекунды, — прошептал Рома. — Как несправедливо.

Он был потрясен увиденным. Оказывается, мюоны погибали, потому что не могли выносить страшную боль и убивали сами себя. Какое интересное открытие! Оно ведь может помочь другим мюонам выжить.

Как и новорожденный электрон, Рома быстро застрял в воде. Но когда-то капля, в которой он застрял, попала на поверхность океана и испарилась. Электрон снова оказался в воздухе. Прошли долгие годы, прежде чем ему удалось также близко встретиться с новым мюоном, но это произошло.

— Послушай, — начал он разговор с новым мюоном. — Спасибо, что помог мне покинуть атом. Может быть, я смогу до океана долететь свободным.

— Да… Не за что, — ответил мюон.

— За это я хочу тоже тебе помочь.

— А как? — спросил мюон. — Мне, вроде, ничего не нужно.

— Нужно, — сказал электрон. — Ты вот только что родился, а я кое-что знаю про мюоны.

— Что же ты знаешь? — спросил мюон.

— Знаю, что мюоны быстро умирают. И умирают, потому что сами же убивают себя.

— Убивают себя? — удивился мюон.

— Да. У тебя скоро начнет сильно болеть живот, и ты захочешь себя убить. А ты просто не убивай — и все. Попробуй перетерпеть боль. Может, она и пройдет со временем.

Мюон посмотрел на свой живот и заметил, что кожица очень тонкая.

— Не волнуйся, — сказал Рома. — Ты просто не убивай себя и все.

— Да не собираюсь я убивать себя! Где это видано вообще?!..

Мюон сосредоточился, ожидая, когда же начнутся боли в животе, и боль не заставила себя ждать.

— Ау! — закричал мюон и потер живот.

— Терпи! — велел Рома.

— Ладно.

Но скоро живот схватило снова. И снова.

— Аааа! Не могу больше! — закричал мюон. — Убей меня!

— Нет! — настаивал Рома. — Терпи! Это просто временное испытание. Это пройдет.

Но боль не уходила. Мюон замахнулся рукой, чтобы ударить себя в живот. Рома схватил его за руки и крепко сжал их в своих.

— Нет! Не смей! — продолжал упорствовать Рома. Мюон пытался вырваться из цепкой хватки электрона, причем оказался таким сильным, что Рома едва его не выпустил, но электрон решил во что бы то ни стало спасти мюон. Мюон же, когда понял, что не сможет высвободить руки, со всей силы замахнулся коленом и ударил себя в живот. Мюон лопнул, и из его останков образовались те же три частицы, что и из первого мюона, только вылетел еще маленький худенький фотон.

2.4 микросекунды. Опечаленный Рома вновь погрузился в воду. Неужели боль такая сильная, что они никак не могут ее терпеть? А, может, боль, один раз начавшись, и не отпустит мюон никогда? Зачем тогда ему выносить эту ужасную боль? Вот он и не выносит и убивает себя.

Прошло еще много лет, и Рома в третий раз оказался рядом с мюоном, который помог ему покинуть атом.

— Спасибо, друг, — сказал электрон. — Меня зовут Рома. А тебе еще не дали имени?

— Нет, я только родился, — ответил мюон.

— Ну, так давай тебя назовем как-нибудь. Как ты хочешь?

— Не знаю. А как можно?

— Давай Артем. Тебе нравится имя Артем?

— Нравится, — согласился мюон.

— А что ты будешь делать, когда попадешь в океан? — спросил Рома.

— А что можно? — спросил Артем.

— Скорее всего, мы там застрянем. Давай постараемся попасть в один атом. Будем дружить.

— Я не умею быть в атоме.

— Не волнуйся, я тебя научу, — сказал Рома. — В некоторых атомах в воде много места. Там летает много электронов…

— А мюонов? — спросил Артем.

— И мюоны летают, конечно, — подтвердил Рома. — Ну, так мы попробуем так сделать, чтобы двое из них улетели, а мы вдвоем останемся.

— Хорошо, — ответил мюон и улыбнулся. — Океан такой красивый!

— Да. И скоро мы с тобой будем его частью. Разве не здорово?

— Здорово, — подтвердил мюон.

Они молча пролетели еще несколько сотен метров, наслаждаясь прекрасным видом.

— Ой… — сказал мюон, когда они находились уже не так высоко над океаном, и ухватился за живот. — Больно. И кожа какая тонкая…

— Живот болит? — спросил Рома. — Ничего, сейчас пройдет. Дай-ка я посмотрю.

— Посмотри.

Электрон приблизился и со всего размаху ударил Артема в живот. Мюон разлетелся на кусочки, из которых тут же сложились три частицы, те же, что и для прежних мюонов, и разлетелись.

— 2 микросекунды, — вздохнул Рома. — Прощай, Артем.

Электрон прорезал небольшую толщу воды в океане и, как обычно, застрял в одном из атомов.

За 2 микросекунды быстрейшая муха может сделать два взмаха крыльями. А мюон успевает прожить за это время целую жизнь.

<p>Жак и Люси</p>(столкновение протонных пучков, рассказ)

— Жак, это ядро навсегда станет нашим домом? — спросила Люси и посмотрела на своего возлюбленного взглядом полным нежности, любви и надежды.

— Конечно, милая, — улыбнулся он ей в ответ.

Раньше они жили в маленькой, тесной и неудобной альфа-частице. Но вот она случайно присоединилась к более крупному ядру, и два протона чувствовали себя как нельзя лучше. В новом доме оказалось просторно и уютно, протоны могли в нем дышать полной грудью. И большое ядро давало им возможность общаться с соседями. Люси расставила в комнате мебель, развесила шторы, и ядро стало настоящим семейным гнездышком, где они планировали прожить долгую, счастливую жизнь.

Однако жить спокойно получилось недолго. Спустя несколько дней какая-то неведомая сила выдернула Люси из-за стола и потащила прочь из ядра. Увидев, что ее возлюбленную куда-то понесло, Жак испугался. Жак знал, что если протон покидает ядро, он никогда не возвращается обратно.

— Люси! — закричал он и ухватил возлюбленную за руку, чтобы полететь вместе с ней.

— Что происходит, Жак? — в слезах спросила Люси.

— Не знаю, милая.

— А как же наш дом? Как же наш новый дом? Что с нами теперь будет? — продолжала всхлипывать Люси.

Жак не ответил. Ведь оба протона знали, что они больше никогда не увидят свой дом. Рядом с ними летели такие же растерянные протоны, которые не знали, куда и зачем они летят, и почему чья-то гигантская невидимая рука вырвала их из спокойных и уютных ядер.

Чтобы не затеряться в толпе, Жак и Люси держались за руки. Они летели по бесконечному темному туннелю, и неведомая Сила неизменно направляла их вперед и разгоняла все быстрее и быстрее. Они боялись врезаться в стены туннеля, но если вдруг стена начинала приближаться, Сила тут же поворачивала их от стены и гнала по туннелю дальше.

— Жак, мне так страшно, — прошептала Люси. — Я хочу домой.

— Прости, но ты же понимаешь — я ничего не могу сделать. Если Сила куда-то ведет нас, мы не можем ей противостоять. Давай просто доверимся Силе. Похоже, она знает, что делает.

— Может и знает, но мне не нравится то, что она делает! — страх перед неизвестностью сжал сердце Люси плотными оковами.

А скорость все росла и росла. Протоны уже почти перестали замечать Силу, и им казалось, что они все время летят прямо, единым потоком с другими протонами.

— А, что это?! — вдруг вскрикнула Люси. Навстречу двигался такой же огромный пучок протонов. — Мы же врежемся в них!

— Давай доверимся Силе, милая, она же не дала нам врезаться в стену.

Но на этот раз Сила их подвела. Она направила протоны, летящие по краям сгустка, к центру так, что поток стал еще более плотным. То же самое произошло и со встречными протонами. Две плотные иглы, состоящие из беспомощных, умирающих от страха частиц, летели точно друг на друга.

Пучки столкнулись, Жак и Люси увидели, как их собратья, ударяющиеся во встречные протоны, разваливались в пыль, а их предсмертные крики улетали в пустоту, и никто не приходил им на помощь. Но Жаку и Люси повезло — на них никто не налетел. Возлюбленные пронеслись в потоке встречных и попутных частиц и вылетели с обратной стороны иглы, откашливаясь от пыли. Со страху протоны крепче сплелись глюонными шубами.

— Жак, Жак… — только и стонала Люси. — Что это такое было?

— Кажется, Сила желает нам зла, милая.

— Но что, что же мы такого сделали, чем мы прогневили ее? — вся в слезах прокричала Люси.

— Я не знаю, милая. Но ты же видела, как другие протоны были уничтожены, а мы — нет? Наверное, мы не настолько прогневили Силу, что она убила нас. Может, она просто хотела наказать нас страхом. Она показала нам, что может с нами сделать, если мы не будем почтительны к ней. А сейчас нас снова отнесет к какому-нибудь новому дому.

Жак поднял голову и произнес:

— О, Великая Сила! Спасибо за испытание, которое ты нам послала! Прости, что мы недостаточно часто выражали тебе свое почтение и страх. Мы готовы измениться! Пожалуйста, пощади нас, если мы заслужили, хоть какую-то долю твоей благосклонности. Как только мы найдем новое ядро, мы станем почитать тебя так сильно, насколько будем способны это делать.

Люси покачала головой:

— Жак, ты думаешь, Сила станет размениваться по мелочам и пугать нас? Если бы она хотела наказать нас страхом, то указала бы, в чем именно мы провинились. Пожалуйста, давай попробуем выбраться из этого ужасного туннеля, — попросила Люси.

— Как, милая, как? — Жак в отчаянии покачал головой и развел руками. Разве мог он что-либо сделать? Протон опустил голову. Оставалось ждать, когда эта ужасная пытка прекратится. А что если она не прекратится? Что если Сила показала им возможный ужасный конец, а потом просто забыла про них? Он же слышал истории стариков о протонах, про которых забыла Сила, и они летели через пустое пространство целую вечность, не встречая ни одного ядра, которое могло бы их приютить.

Но Сила их не забыла. Вскоре они вновь почувствовали ее уверенное действие, которое заставляло их двигаться быстрее и сгоняло в кучу, как пастух сгоняет стадо овец. Снова показался встречный поток частиц. Один из встречных протонов просвистел почти вплотную с Люси. Оказавшись рядом, встречный протон выпустил глюон, который на полном ходу царапнул Люси, немного изменив ее направление.

— Нет, Люси! — вскрикнул Жак, не отпуская руки возлюбленной. Кое-как ему удалось удержаться за нее. — Как ты? С тобой все в порядке?

Сила выровняла их, и Люси, несмотря на свое отклонение, снова летела в направлении со всем потоком. Сквозь ее сжатые зубы вырвался стон. Из огромной раны в животе стремительным алым потоком лилась теплая кровь. Люси начала терять сознание.

— Люси, Люси, очнись! — Жак испуганно заколотил ее по щекам. — Что с тобой случилось?

— Это все глюон… Он ранил меня. Я умираю… Жак, прошу, просто отпусти меня. Спасись сам. Пожалуйста, Жак, я не хочу, чтобы ты умер вместе со мной!

Он взял ее на руки.

— Не говори глупостей, милая! Ты не умрешь! Я никуда тебя не отпущу. Я же люблю тебя, Люси, я люблю тебя.

— Я знаю, Жак. И я тоже люблю тебя. Поэтому я не хочу, чтобы ты умер вместе со мной. Пожалуйста, спасись.

— Да как я могу спастись! — закричал Жак. — Если бы я мог, я бы уберег нас обоих. Единственное, что я могу сделать, это попросить Силу, чтобы она пощадила нас!

Похожие книги