Они увидели, что нейтроны не только принимают мячи от протонов, чтобы тут же вернуть их обратно, — но и что нейтроны сами испускают мячи, которые тут же забирают протоны. Этими мячами были такие же, но отрицательно заряженные мезотроны!

Нейтральный электрический нейтрон, бросив протону отрицательный мезотрон, становился протоном. Протон, приняв этот мезотрон, уничтожал свой электрический заряд и превращался в нейтрон.

Так веки вечные играют в мяч частицы в ядре, не имея сил разойтись в разные стороны. Играют неутомимо, с фантастической скоростью швыряя мячи друг другу и превращаясь при этом друг в друга.

Какую голову надо было иметь, чтобы в ней могло родиться подобное представление! И какую скромность: «так как частица с такой большой массой никогда не наблюдалась, вышеизложенная теория, кажется, находится на ложном пути». Этими словами заключил Юкава свое сообщение. Теперь слово за экспериментаторами. Они ставят себе задание: искать мезотроны.

Теоретики вручают экспериментаторам словесный портрет разыскиваемой частицы. Масса раз в двести — триста больше, чем у электрона. Заряд либо положительный, либо отрицательный. Предполагаемое местожительство — атомные ядра. А посему при встрече с ядром взаимодействие частицы и ядра должно быть сильнейшим.

Понятно, однако, что если эта частица выполняет в ядре столь важную и столь скрытную работу, то в обычной обстановке она предпочитает не показываться на глаза ученым. В ядрах искать ее, конечно, нечего. Большим «слоноподобным» приборам нет смысла лезть в ядерный «муравейник». Остается обратить взоры к заповеднику всяких частиц — космическим лучам. Они уже подарили физикам позитрон. Можно надеяться, что этим дело не кончится.

Сколько раз в истории изучения частиц бывало, что они наблюдались уже не один год, а экспериментаторы проходили мимо них. Так продолжалось до тех пор, пока теоретики не обращали внимание исследователей на то, что в толпу известных частиц могли затесаться и частицы еще неизвестные. Теоретики, более того, давали портреты этих частиц, после чего их поимка становилась делом хотя и трудным, но уже более целенаправленным.

Так случилось и с мезотронами. Уже много лет на снимках космических частиц, сделанных в камерах Вильсона, наблюдались следы, принадлежащие, как думали физики, каким-то сверхэнергичным электронам. Сильные магнитные поля, без труда сворачивающие с прямой дорожки даже очень быстрые электроны на эти сверхэнергичные частицы почти не действовали.

Тогда попробовали их замедлить, помещая на пути этих частиц в камере свинцовые перегородки. Почти никакого результата. Эти частицы проникали в толщу земли, их удавалось обнаружить даже в шахтных выработках под земной поверхностью. И от частиц другой группы они странным образом отличались тем, что не создавали никаких ливней в свинцовых пластинках. Помните гроздья следов, свисающие со свинцовых переборок камеры Вильсона? «Жесткая компонента» — так назвали их физики, чтобы подчеркнуть удивительную проникающую способность этих частиц.

Что ж, видимо, в самом деле в космических лучах существуют какие-то сверхэнергичные электроны, хотя трудно понять, где они набрали такую энергию.

Гипотеза Юкава одним ударом разрешила эти затруднения. Не сверхэнергичные электроны, а мезотроны с энергией, довольно заурядной для космических частиц! Неудивительно, что следы мезотронов можно было приписать электронам: ведь обе частицы отличаются только массами!

Только ли? — усомнились некоторые исследователи. А вид взаимодействия с ядрами? Электрон должен взаимодействовать с ядром сравнительно слабо: электрические силы в сотни тысяч раз слабее тех, что действуют в ядрах. Мезотрон же, напротив, должен взаимодействовать с ядрами энергичнейшим образом: он ведь их порождение!

Да? А почему этого никогда не видно на снимках? Почему, наконец, мезотроны так сильно проникают сквозь вещество? Если бы их взаимодействие с ядрами было сильным, они бы растеряли свою энергию в сотни и тысячи раз быстрее.

Полно, в самом ли деле это предсказанные Юкавой мезотроны?

Но сомневающиеся вынуждены умолкнуть один за другим. Тщательное изучение следов новых частиц в камерах Вильсона позволяет измерить их массу. Она оказывается по этим первым, еще не очень совершенным измерениям что-то примерно в двести раз больше массы электрона.

Итак, первое предсказание сбывается. Тем временем Юкава делает еще одно важное предсказание: мезотрон в свободном состоянии должен оказаться неустойчивым. Спустя ничтожное время — Юкава на основании расчета полагает, что речь может идти лишь о миллионных долях секунды, — мезотрон должен распасться на другие частицы.

Одной из этих частиц будет электрон.

Проходит несколько месяцев, и уже знакомые нам Андерсон и Неддермайер, получившие когда-то первый «настоящий» снимок родившегося позитрона, в той же камере Вильсона добывают замечательную фотографию «скончавшегося» мезотрона. Да, он в самом деле распадается!

Бежал, бежал след мезотрона и вдруг сломался. А от места облома побежал другой, более тонкий след, явно принадлежащий уже электрону. Подсчитали, сколько мог жить мезотрон до своей кончины, если даже он прилетел от самой границы земной атмосферы. Оказалось — те же миллионные доли секунды.

Так сбылось и второе предсказание Юкавы: мезотрон, вне всякого сомнения!

Но сомнения не исчезли. Почему частица, как две капли воды похожая на ту, что предсказал Юкава, все же не выполняет самого важного его предсказания? Почему она взаимодействует с ядрами ничуть не сильнее, чем электрон?

Нет, это не тот мезотрон! Так вынуждены были признать в конце концов физики.

Этот мезотрон — подкидыш природы. Надо искать «настоящий» мезотрон.

На сей раз природа шла навстречу физикам куда менее охотно. Уже давно была разработана первая теория ядерных сил, в которой фигурировал «настоящий» мезотрон, уже давно на основе этой теории заработал атомный реактор и были созданы грозные атомные бомбы. А нужная частица все не появлялась в поле зрения физиков.

И снова, как не раз до этого, физикам пришлось уверовать в теорию, в буквальном смысле повисшую в воздухе. Пришлось уверовать, несмотря на отсутствие той частицы, которая легла в ее основу. Поверить лишь на основании одних косвенных доказательств правильности теории. Уж больно грозными были эти доказательства!

Частицу, которую с таким нетерпением ожидали физики, поймали англичанин Сесил Пауэлл и итальянец Джузеппе Оккиалини в 1947 году. Поймали там, где в сильно разреженных слоях воздуха физики условно проводили верхнюю границу атмосферы.

Находка была не совсем случайной. Война помешала охотникам за частицами. В годы, когда над рядом стран нависла смертельная опасность гитлеровского порабощения, физики покинули мирные занятия. Но сразу же после окончания войны была организована настоящая облава на космические лучи.

На шарах-зондах — тех, которыми столь широко пользуются метеорологи, — поднимались целые гроздья счетчиков Гейгера, большие стопы толстослойных фотоэмульсий. Затем физики получили в свое распоряжение еще более высотный транспорт — геофизические ракеты. С их помощью ученые смогли забрасывать свои приборы на сотни километров в космос.

Там, где плотность воздушного океана становилась совершенно неощутимой, происходило таинство рождения вторичных космических частиц. Там космические частицы колоссальных энергий, пришедшие к Земле из глубин мирового пространства, встречались впервые с ядрами атомов воздуха. Пути этих первичных частиц были усеяны развалинами ядер, вдребезги разбитыми при столкновениях. Там рождались вторичные космические частицы, которые потом достигали поверхности Земли и попадали в приборы ученых.