Черенков Павел Алексеевич

Голубое свечение, которое возникает, когда заряженная частица летит через среду быстрее, чем распространяется в ней свет, — эффект Черенкова. Павел Алексеевич Черенков, советский физик-ядерщик, родившийся 28 июля 1904 года, заметил это свечение в 1934 году, изучая, как светятся прозрачные жидкости под облучением. Через двадцать четыре года за открытие дали Нобелевскую премию — первую в истории Нобелевскую премию по физике, присуждённую советским учёным.

В науке он вошёл как человек, увидевший невидимое. В жизни — как сын раскулаченного и расстрелянного крестьянина, ставший академиком.

Из крестьян в аспирантуру

Черенков родился в селе Новая Чигла Воронежской губернии, в крестьянской семье Алексея Егоровича и Марии Черенковых. В 1928 году окончил физико-математическое отделение педагогического факультета Воронежского университета и был направлен учителем в школу города Козлова — теперешнего Мичуринска. Через два года туда же получила распределение выпускница того же университета Мария Путинцева, дочь воронежского литературоведа-краеведа профессора Алексея Путинцева; в 1930 году они поженились.

В том же 1930 году Черенков поступил в аспирантуру Физико-математического института АН СССР в Ленинграде. С 1932 года он работал под руководством Сергея Вавилова, в 1935-м защитил кандидатскую диссертацию, в 1940-м — докторскую.

Эффект, названный его именем

В 1934 году, исследуя свечение прозрачных жидкостей под облучением быстрыми заряженными частицами, Черенков заметил слабое голубое свечение, которое не укладывалось ни в одну известную схему. Он показал, что это не флуоресценция, а в 1936 году установил главное свойство излучения: оно направленное, свет расходится конусом, ось которого совпадает с траекторией частицы.

Правильную интерпретацию предложил Вавилов: свечение вызывают быстрые электроны, выбитые из вещества гамма-квантами. Теоретическую основу разработали в 1937 году Игорь Тамм и Илья Франк — электрон движется в среде быстрее фазовой скорости света в ней, и возникает оптический аналог звукового удара сверхзвукового самолёта. В отечественной литературе явление называют эффектом Вавилова — Черенкова.

В 1958 году Черенков, Тамм и Франк получили Нобелевскую премию по физике «за открытие и истолкование эффекта Черенкова». Манне Сигбан из Шведской королевской академии наук сказал в своей речи, что это «интересный пример того, как относительно простое физическое наблюдение при правильном подходе может привести к важным открытиям и проложить новые пути для дальнейших исследований».

Репрессии и работа

На фоне научного успеха семью Черенкова било одно за другим. В ноябре 1930 года в Воронеже по делу краеведов арестовали его тестя Алексея Путинцева. В самом конце того же года в Новой Чигле «раскулачили» отца учёного; в 1931-м его судили и отправили в ссылку, в 1937-м арестовали снова, а в 1938 году расстреляли за контрреволюционную агитацию.

Сам Павел Алексеевич продолжал работать: с 1935 года — в ФИАН имени Лебедева, с 1948-го профессор МЭИ, с 1951-го — МИФИ. Он участвовал в создании синхротронов, в том числе синхротрона на 250 МэВ, и много лет бессменно возглавлял отдел физики высоких энергий в подмосковном филиале ФИАН в Троицке — там же, между делом, построил первый в городе теннисный корт. Две Сталинские премии (1946 и 1951), Государственная премия СССР (1977), член-корреспондент АН СССР с 1964 года, академик с 1970-го, иностранный член Национальной академии наук США с 1985-го, Герой Социалистического Труда с 1984-го. В 1973 году он был среди академиков, подписавших письмо в «Правду» с осуждением правозащитной деятельности Андрея Сахарова.

Последние 28 лет Черенков прожил в московской квартире в районе Ленинского проспекта, рядом с академическими институтами. Умер 6 января 1990 года, похоронен на Новодевичьем кладбище. О себе он говорил так: «Трудно рассудить, чего в жизни было больше — удач, невезения, счастья… Но я твёрдо знаю, чего было много — преодоления».

Почему свечение голубое?

Интенсивность черенковского излучения тем выше, чем короче длина волны. Из видимого спектра самые короткие — синяя и фиолетовая части, поэтому свечение выглядит голубым.

Правда ли, что частица движется быстрее света?

Быстрее скорости света в данной среде — например, в воде, — но не в вакууме. Скорость света в вакууме остаётся абсолютным пределом. В воде свет идёт медленнее, и заряженная частица может его обогнать, как сверхзвуковой самолёт обгоняет собственный звук.

Это явление где-то используется сегодня?

Да, на нём работают черенковские счётчики быстрых заряженных частиц. Детекторы черенковского излучения стоят в нейтринных обсерваториях — например, в Байкальском нейтринном телескопе и японском Super-Kamiokande, — с их помощью ловят частицы, прилетевшие из космоса и из недр Солнца.