В. Гесс на воздушном шаре в 1912 году Фото из открытых источников

Он пришел к выводу, что излучение с очень высокой проникающей способностью проникает сверху в нашу атмосферу. Результаты Гесса подтвердил Кольхерстер, который в 1914 году поднялся на высоту 9 км и с помощью сконструированного им специально электроскопа, доказал, что ионизация возросла в 10 раз. Эти данные были подтверждены впоследствии другими учеными. В результате стало очевидным существование излучения очень большой проникающей способности, приходящего на Землю из космоса. Гесс получил Нобелевскую премию по физике в 1936 году, за свое открытие.

Первый прибор, туманная камера, для регистрации космических лучей был изобретен шотландским физиком Чарльзом Вильсоном в 1910—1912 года. Камера, герметично закрытый сосуд, имела вид стеклянного цилиндра диаметром 16,5 см и высотой 3,5 см, со стеклянной крышкой, над которой помещался фотоаппарат. Внутри камеры была емкость, в которой находилось деревянное кольцо, опущенное в воду. Благодаря испарению с поверхности кольца камера насыщаласьпаром. Камера была соединена трубкой с вентилем с колбой, из которой был откачан воздух. При повороте вентиля давление падало, воздух охлаждался и пар становился насыщенным, благодаря чему заряженные частицы оставляли за собой полоски тумана. В то же время включались свет и камера. Принцип действия камеры основан на конденсации перенасыщенного пара на ионах, образующихся вдоль траектории заряженных частиц. Потом эта камера была усовершенствована. За изобретение первой визуальной камеры регистрации элементарных частиц в 1927 году Чарльзу Вильсону была присуждена Нобелевская премия. На протяжении нескольких десятилетий она была единственным трековым детектором для регистрации Космических излучений. В 50—60 годах она утратила значение, уступив место пузырьковым камерам и искровым камерам.

Чарльз Вильсон

По рекомендации Советского физика Иоффе перспективный молодой физик П. Л. Капица был направлен в Великобританию, в Кавендишскую лабораторию под начало Эрнеста Резерфорда и с 23 июля 1921 года начал работать в Кембридже. Темой докторской диссертации, которую Капица защитил в Кембридже в 1922 году, стало «Прохождение альфа-частиц через вещество и методы получения магнитных полей». В 1923 году опубликовал в журнале Кембриджского философского общества статью, в которой описывал некоторые эксперименты по наблюдению, следов альфа-частиц в камере Вильсона. Таким образом, Капица впервые поместил камеру Вильсона в сильное магнитное поле и наблюдал искривление треков альфа-частиц. В 1924 году он получил магнитное поле с индукцией в 32 тесла в объеме 2 см3. С января 1925 года П. Л. Капица заместитель директора Кавендишской лаборатории по магнитным исследованиям. В 1978 году академику Петру Леонидовичу Капице была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». 3 Ссылка

Петр Леонидович Капица 1930-е годы

В 1924 году Петр Капица и Дмитрий Скобельцин предложили помещать камеру в сильное магнитное поле. Скобельцин первый использовал идею наблюдения комптоновских электронов в камере Вильсона и провел наблюдения треков релятивистских частиц из атмосферы. Было показано, что импульс этих заряженных частиц превышает 20 МэВ/с, и они не могут быть продуктами распада радиоактивных элементов. Д. В. Скобельцын обнаружил также, что такие объекты часто появляются в камере Вильсона группами по несколько частиц. Это стало первым наблюдением ливней космических лучей, он обнаружил в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, космические частицы, которые ведут себя как электроны, но имеют «неправильный» заряд.