Эта статья была опубликована в 185-м номере журнала The Universe Space Tech. Ее автор — Ольга Исаева, кандидат исторических наук, историк науки и техники
До 2022 года Украина не имела собственных лауреатов Нобелевской премии, однако это не означает, что украинцы менее талантливы, а их вклад в мировую науку не столь существенный по сравнению с гражданами ведущих держав мира. Наши земляки неоднократно получали высшую научную награду как представители других стран.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/georgij-harpak-960-h-640.jpg)
Одним из плеяды гениев в науке является яркий выходец из Украины Георгий Харпак (1924-2010). После получения французского гражданства он стал известен как Жорж Шарпак — физик-изобретатель и экспериментатор, совершивший настоящую революцию в поиске и регистрации элементарных частиц.
Детство на Ровенщине
Будущий ученый родился и провел первые детские годы в городе Дубровица на Ровенщине, по его словам, «в долинном украинском городке», издавна бывшем героем древнерусских летописей. Интересно, что дубровичане хранят воспоминания сверстников Георгия о совместных играх в мяч, детских приключениях и, конечно, о его феноменальных способностях и жажде обучения, из-за которых школьная учительница неоднократно разговаривала с родителями, рекомендуя отправить парня в лучшую школу и дать ему больше образования. Еще в раннем детстве ему пришлось много путешествовать: два года прожил с семьей в Палестине, а в подростковом возрасте попал сначала в Варшаву, затем — во Францию, поступил в парижскую коммунальную школу, которую окончил благодаря блестящим математическим способностям экстерном и, полон мечты и надежд, планировал дальнейшее обучение.
За мгновение до расстрела
По воспоминаниям самого Георгия, нацистская катастрофа 1939 года перевернула всю его жизнь. В те страшные времена будущий ученый неоднократно оказывался буквально на волоске от смерти. Польский еврей по национальности, он в полной мере испытал притеснения первых лет войны, и только крепкие политические связи помогли его семье избежать неизбежного физического уничтожения. Харпак присоединился к Движению сопротивления, получил звание лейтенанта Французских внутренних сил, а затем был арестован и переведен в пресловутый лагерь Дахау. И только владение шестью иностранными языками и действительно счастливое стечение обстоятельств помогли ему избежать расстрела при массовом уничтожении раненых пленных или за несколько дней до поражения немцев и окончательного освобождения лагеря. Уже гораздо позже ученый, вспоминая те события, шутил, что по-настоящему тогда рисковал жизнью, добираясь до семьи в американских военных грузовиках с водителями, сплошь влюбленными в риск и спорт.
Плечом к плечу со звездами ядерной физики
Послевоенная Франция нуждалась в специалистах-физиках, поэтому правительство всячески способствовало восстановлению школы теоретической физики в стране, отправляя лучших учащихся на стажировку в ведущие лаборатории мира. Именно поэтому Георгий, увлекшись этой наукой, осознал перспективность отрасли и решил изменить направление образования. Одновременно с обучением на гражданского инженера в Национальной высшей горной школе Парижа он начал овладевать физикой и продолжил обучение во Французиком колледже.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/1920px-chambre-a-derive-img_0523.jpg)
Блестящие знания и боевое прошлое помогли юноше войти в штат Лаборатории ядерной химии Фредерика Жолио-Кюри (Георгий учился у корифея ядерной физики лично), получить степень доктора наук по физике и впоследствии, в 1959 году, благодаря нескольким удачным разработкам попасть в Европейский центр ядерных исследований в Женеве (CERN). В составе международной команды ученых Георгий Харпак осуществлял различные исследования на первом ускорителе частиц и оказался в среде дружеского общения ведущих физиков-теоретиков. В конструктивных дискуссиях и непрерывном обмене знаниями они учились создавать продуктивные многонациональные команды, иногда объединявшие тысячи ученых и инженеров, которые осуществляли самые выдающиеся в то время открытия в области ядерной физики. Одну из таких команд исследователь будет возглавлять в ближайшем будущем — этот фактор он считал судьбоносным в своем научном успехе. В сферу интересов Георгия Харпака входили эксперименты по расщеплению ядра и разработка детекторов для регистрации ядерных частиц.
Изобретение «с изюминкой»
Быстрый прогресс экспериментов в области физики элементарных частиц вызывал необходимость в приборах, которые бы не только точно производили регистрацию частиц, но и обеспечивали оперативный анализ результатов экспериментов, что, в конечном счете, помогло бы ученым понять глубинные свойства материи. Например, нестабильная элементарная частица мюон, регистрируемая в космическом излучении, может существовать лишь несколько миллионных долей секунды, тогда как искровая камера, использовавшаяся в то время в подобных экспериментах, получала всего около сотни изображений в секунду. Все поставленные задачи решил прибор, разработанный в 1968 году лично Георгием Харпаком. Позже он получил название «камера Шарпака» — тот самый прототип детектора ионизирующего излучения, устанавливаемый в современных ускорителях частиц.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/charpak_georges_d1-scaled.jpg)
Идея Харпака была гениально простой: нужно только собрать множество рамок Гейгера и убрать перегородки между ними. Результатом экспериментов стала многопроводовая пропорциональная камера (MWPC), имевшая вид очень густого сита из расположенных параллельно тоненьких анодных проволочек, радиус которых не превышал 20 мкм. Сверху и снизу ученый поместил катодные плоскости и заполнил полученную небольшую конструкцию (всего около 10×10 см) инертным газом. Высокая плотность проводов предоставляла возможность регистрации гораздо большего количества частиц, чем это делали предыдущие поколения детекторов (например, ядерная фотоэмульсия Поуэля, камера Вильсона или пузырчатая камера Глейзера и Альвареса). Каждая проволочка функционировала вне зависимости от других, а результаты экспериментов накапливались и обрабатывались с помощью компьютера, поэтому скорость сбора информации по сравнению с предыдущими приборами увеличивалась в миллионы раз! И само сочетание чувствительности детектора и скорости компьютера стало настоящей изюминкой изобретения, ведь к тому времени экспериментаторы обходились без киберпомощи и проводили подсчеты собственноручно. Также камера Шарпака позволила не только изучать величину ионизации, но и определять точные координаты пролета частиц путем отслеживания трасс ионизированного газа. То есть применение таких камер позволило восстановить пространственную картину следов частиц.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/nmah-ahb2016q087918.jpg)
Георгий Харпак лично создавал технологию изготовления камеры, подбирал материалы, совершенствовал ключевые узлы прибора, разрабатывал компьютерные алгоритмы обработки сигналов. Позже он припоминал, что изобретение произошло именно благодаря его упорному несогласию с мнением большинства работников CERN, категорически не веривших в идею сочетания параллельных проволок в газе под напряжением и предрекали Георгию возникновение явления резонанса всех проволочек одновременно при прохождении даже одной частицы. Однако ни коллеги, ни руководители не мешали его экспериментам из-за их небольшой себестоимости.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/6103402b_2.jpeg)
Благодаря изобретению Георгия Харпака стали возможны исследования редких взаимодействий частиц и сложных ядерных реакций. Камера Шарпака сыграла решающую роль в открытии J/ᴪ-частицы Бертоном Рихтером и Сэмюэлем Тингом, промежуточных векторных бозонов Карлом Руббиа и Симоном ван дер Мейером, в доказательстве существования кварка, других громких открытиях в области нейтринной физики. Ученый постоянно дорабатывал и совершенствовал прибор, создавая более мощные детекторы явлений физики элементарных частиц, разработал дрейфовую, проекционную камеры, многоразрядный лавинный детектор, газовый детектор с твердым фотокатодом и т.д.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/8854539eac_121670_charpak-cern-01.jpg)
Результаты упорных экспериментов ученого закономерно получили высшее признание в мировой науке. В 1992 году Шведской королевской академией наук Георгию Харпаку была присуждена Нобелевская премия по физике «за изобретение и усовершенствование детекторов частиц, в частности многопроволочной пропорциональной камеры». Подтверждением тому стали другие почетные научные награды — например, Серебряная медаль CNRS (1960), премия Жана Рикарда (1973), премия Комиссии по атомной энергетике Королевской академии наук (1984).
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/ar2016-1895_001_005_021.jpg)
В наше время камера Шарпака с успехом применяется в медицине, биологии и промышленности, она позволила усовершенствовать радиобиологические методы лечения онкозаболеваний, уменьшив дозу облучения более чем в 10 раз. Результаты экспериментов ученого используются в сейсмологическом оборудовании, в аппаратах регистрации сердечных импульсов астронавтов NASA, помогают исследовать структуру ДНК. Интересно, что дальнейшим разработкам Георгия Харпака значительно способствовали полученные нобелевские средства.
С Украиной в сердце
Пути к мировому признанию любого ученого во многом схожи. Не только глубокие знания и тяга к познанию мира превращают рядового человека в настоящего ученого. Большую роль играют и времена детства, оставляющие светлый отпечаток, наполняя душу яркими красками первых впечатлений и проникновением в самобытную культуру родных мест. Георгий очень любил Украину, постоянно вспоминал счастливые мгновения, друзей, добрых учителей, свою верную собаку. В мемуарах признавал большое влияние старинной украинской песни, прошедшей светлой нитью сквозь его жизнь. Воспоминания об украинских народных песнях, сопровождавших людей во время труда и отдыха, ученый воспринимал как яркий флешбек из детства, который всегда освежал мысли и вдохновлял на работу.
![](https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2024/03/methode_times_prodmigration_web_bin_1ee1037f-4481-361a-9263-4426a50e4c66.jpg)
В переписке с земляками Георгий высказывал намерение посетить Дубровицу, однако этим планам так и не суждено было сбыться: в сентябре 2010 года учений умер. Будто чувствуя, что вернуться в родные места уже не придется, в одном из интервью он сказал: «Когда не стелется шлях на украинские земли, я призываю Украину к себе. И она каждый раз приходит — из моего сердца». Очевидно, ученый считал себя настоящим украинцем по месту рождения и зову души.
Чернобыльскую трагедию Георгий Харпак воспринял как личную и выступил с предложением помочь в диагностике и лечении лучевой болезни. Но столь желанной помощи для тысяч пострадавших помешало решение советской власти любой ценой замолчать трагедию. Поэтому неудивительны активные высказывания Георгия в прессе относительно того, что после Чернобыля следует остерегаться тех, кто утверждает, будто системы безопасности безупречны и люди смогут полностью контролировать ядерные реакции.
До конца своей жизни исследователь, уже став действительным членом многих академий наук по всему миру, вел активную просветительскую работу в обычных школах, поощряя детей к изучению точных наук, искал гармонию в науке, добавляя к экспериментам обязательную нотку творчества и юмора, был активным противником распространения ядерного оружия.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine