Статья «Время - одна из основных форм существования материи».
Часть 7.
В
последнее время разработаны новые отечественные образцы высоковольтных
осциллографов, позволившие значительно улучшить технику измерений
кратковременных процессов.
При
изучении строения вещества и процессов радиоактивного распада также приходится
измерять, весьма короткие промежутки времени, причём, если мы имеем дело с
частицами (напр., мезонами больших, энергий), движущимися относительно
лабораторной системы координат со скоростями, близкими к скорости света,
необходимо учитывать также, согласно теории относительности, изменения
масштаба времени.
Для
определения времени жизни мезона измеряют вертикальную интенсивность
[л-мезонов на уровне моря и на высоте 2—3 км, причём изменение в
результате поглощения в воздухе компенсируют введением над установкой плотного
поглотителя соответствующей толщины, напр., железа. Остающееся различие
интенсивности объясняется распадом мезонов на пути между двумя пунктами
наблюдения. Отсюда определяется отношение времени жизни мезона т к его энергии s=uc2 (ц—масса мезона, с
— скорость света в вакууме); полагая цс2=108 эв, получают
для времени жизни мезона:
т =
(2,8 ±0,2)-10-6 сек.
Для
определения времени жизни покоящегося мезона используется явление распада
мезона на электрон и нейтрино. Опыт ставился таким образом, чтобы выделить и
отметить мезон, застрявший в свинцовом поглотителе, а также вылетевшую из
поглотителя, при распаде мезона, заряжённую частицу. Измерение промежутка времени
между этими событиями показало, что время жизни покоящегося мезона равно:
(2,15
± 0,07)-10~6 сек.
У
естественно радиоактивных изотопов наиболее короткий период полураспада имеет
изотоп ТЬС'
(3 ±
0,2)-10—7 сек.
Ещё
более коротким периодом могут обладать изомеры искусственно радиоактивных
изотопов (см. Изомерия атомных ядер). Напр., радиоактивный изомер
золота ,9Аи197* имеет период полураспада (7 ± 1)-10—9
сек.
Измерения
таких промежутков времени производятся либо с помощью схем, работающих на
запаздывающих совпадениях (тогда измеряется не промежуток времени между двумя
событиями, а число таких событий, промежуток времени между к-рыми равен
заданному в приборе запаздыванию), либо с помощью приборов, позволяюших измерять
нерегулярно изменяющиеся промежутки времени между двумя следующими друг за другом
событиями. В синхроскопе Келли с помощью высоковольтного осциллографа
записывается П-образная кривая, по длине к-рой судят об измеряемом промежутке
времени, причём для калибровки записываются также и высокочастотные колебания
от стандарт-генератора. В приборе Гофштедтера и Макинтайра два счётчика
срабатывают от явлений, промежуток времени между к-рыми измеряется. Эти
счётчики через усилительные каналы соединены с осциллографной трубкой таким
образом, что они управляют длительностью вспышки света на экране осциллографа,
делая её пропорциональной измеряемому промежутку времени. С помощью
специального устройства, состоящего из фотоэлемента и усилителя
(фотоумножителя), световой сигнал преобразуется в электрический и измеряется
прибором.
Измерение
промежутков времени между двумя случайными событиями порядка миллиардной доли
секунды уже находится на пределе современной техники измерений, Промежутки
времени, в течение к-рых протекают нек-рые атомные и ядерные процессы, имеют
величины ещё в миллионы и миллиарды раз меньшие и в отношении техники измерений
являются областью, подлежащей ещё освоению.
Лит.: Энгельс Ф., Анти-Дюринг, М., 1950
(стр. 44—53); его же, Диалектика природы, М., 1950 (стр. 189—90); Леннн В. И., Соч., 4 изд., т. 14
(«Материализм и эмпириокритицизм», стр. 162^-74); его ж е, Философские тетради,
М., 1947 (стр. 48 и 241); С т а л и н И. В., Соч., т. 1 («Анархизм или
социализм?»); его же, О диалектическом и историческом материализме, М., 1950; Блажко С. Н., Курс общей астрономии, М.
—Л., 1947; Рос с о в с к а я В. А., Время и его измерение, О с т
М.—Л.,
1933; 7132и7158, «Мироведевие», 1935, т. 24,
№ 3;
Радиоактивные геофизические методы в приложении к геологии, Л.—М., 1934; Стеколь ников И. С., Электронный
осциллограф, 2.изд., М.—Л..,
1949; его же, Осциллографирование со скоростью записи, близкой к скорости
света, «Доклады Акад. наук СССР», 1946, т. 54, № 6; К о р ф С., Счетчики
электронов и ядерных частиц, пер. с англ., М., 1947; McGowan F. К., А7Х10-* sec. isomerie state in „Aum, «Physical review», 1950, v. 77, № 1; К e 1 1 e у G., A high speed sinchroscope, «Review of scientilic instruments», Lancaster — N. Y., 1950, v. 21, M1;H o(st8 dter R. and Me Intyre J. A., Note on the detection ol coincidences and short time interval, там же.,
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.