Истории о «ненужных» открытиях - Виктор Давыдович Пекелис

Ученому хотелось заняться проверкой своего предположения, однако много времени ему приходилось тратить на работу по заданию военного ведомства. Только 9 декабря 1916 года он напишет Нильсу Бору:

«Время от времени мне удается урвать свободные полдня, чтобы провести некоторые из моих собственных экспериментов, и я думаю, что получил результаты, которые в конце концов окажутся чрезвычайно важными… Я обнаруживаю и подсчитываю легкие атомы, приводимые в движение альфа-частицами, и эти результаты, как мне кажется, проливают яркий свет на характер и распределение сил вблизи ядра. Я также пытаюсь этим методом взломать атом».

ИЮНЬ 1919-го

Устройство… аппарата весьма несложно: это медная трубка с диаметром, равным 3 см, снабженная кранами для пропуска через нее, сухого газа; один ее конец закрыт тонкой

серебряной пластинкой. Сернистоцинковый экран устанавливается на расстоянии 1,3 мм от отверстия, снабженного щелью, в которую вставляются поглощающие слюдяные экраны. Радиоактивный источник наносится на конец тонкой палочки; расстояние его от экрана может изменяться как угодно. Для отклонения бета-лучей, возбуждавших весьма заметное свечение экрана, требовалось сильной магнитное поле».

Так описывал установку, па которой был произведен эксперимент, названный величайшим экспериментом ядерной физики в первой четверти XX века, его автор – Эрнест Резерфорд.

На этой простенькой установке, столь непримечательной в описаниях и, судя по ним, на вид, было сделано открытие, которому суждено было сыграть важную роль не только в истории развития науки, но и в судьбах людей.

В обычный июньский день 1919 года, ставший для физики днем необычным, в несложном аппарате произошло чудо: свершилось то, что теперь именуют искусственными ядерными реакциями. Сам автор открытия называл этот процесс очень сухо: бомбардировкой атомов и разложением азота, но вскоре ему полюбилось другое название – современная алхимия.

Мишенью в уникальном эксперименте Резерфорда были атомы азота. Альфа-частицы, испускаемые в большом количестве радием, разлетались со скоростью 19 200 километров в секунду. И количество частиц, и их скорость были достаточными, чтобы некоторые из них сумели проникнуть внутрь атомов азота.

Время от времени альфа-частицы действительно проникали в ядро атомов азота, и число протонов в них уменьшалось на единицу. А на единицу, по сравнению с азотом, меньше было протонов в ядре атомов кислорода, соседа азота в таблице Менделеева. Значит, догадка Резерфорда полностью подтвердилась в его эксперименте.

Но теперь ученый считал себя обязанным быть предельно строгим и точным. Наверное, требовательностью к объективности, стремлением не обольщаться вызваны осторожные слова:

«Превращения происходят в ничтожных масштабах, ибо всего одна альфа-частица из 50 тысяч приближается к ядру достаточно близко, чтобы быть им захваченной».

Как просто порой бывает чудо: азот «распался» на кислород и водород. Но как оно много значит. Расщеплял человеком атом; не догадками, не вычислениями, не раздумьями, а в эксперименте.

Резерфорд, первым расщепивший атом, заложил основы современной ядерной физики.

Триумфом Резерфорда назвали люди его новое открытие. А триумфатор в течение нескольких лет занимался «алхимией» – осуществлял искусственное превращение одного элемента в другой. Вслед за азотом были разбиты, расщеплены ядра бора, фтора, натрия, алюминия и других элементов – всего семнадцати.

Новая алхимия была вызвана к жизни теми открытиями, которые пришли в физику на рубеже XIX и XX веков, о которых писал в те отошедшие в историю времена знаменитый французский ученый Анри Пуанкаре: «Катодные лучи, Х-лучи, лучи урана и радия – целый мир, о существовании которого никто и не подозревал раньше. Все это – неожиданные гости, и всех их надо пристроить к месту!

Никто не может еще представить, какое место именно они займут. Но мне не верится, что они разрушат общее единство науки; они, я думаю, скорее его дополнят».

На долю Резерфорда выпала счастливая участь: «пристраивать этих неожиданных гостей к месту». И «гости» отнюдь не разрушили общее единство науки – они расширили и углубили знания людей о мире.

Целый период в развитии физики связан с жизнью Резерфорда – одного из великих творцов нового направления в исследованиях материи.

«Как велико преимущество быть очевидцем этого периода, который может быть назван ренессансом в физике, – писал Резерфорд. – Исключительно интересно следить за последовательным развитием новых идей и за постоянной сменой методов разрешения трудных проблем… Неизвестное встает перед человеческим видением густым туманом. Проницая этот мрак, мы не можем звать на помощь сверхлюдей, а должны полагаться на совместные усилия ряда одинаково дисциплинированных научно мыслящих просто людей. Каждый достигает кое-чего в своей отдельной отрасли, это достижение оказывается полезным всем другим».

Предприимчивые репортеры с лондонской Флит-стрит, улицы газетчиков, журналистов и издателей, которым нельзя отказать в «чувстве материала», буквально атаковали прославленного ученого. И в «Рейнолдсныос» появилось сообщение, рассказывающее широкой публике о «сенсационном» событии в Кембридже.

Реакция читателей была настолько бурной, настолько эмоциональной, что один из крупнейших лондонских издателей Том Кларк, глава газеты «Дейли мейл», должен был признать, что статья в «Рейнолденьюс» была одной из самых крупных сенсаций за всю многолетнюю историю Флит-стрит.

Чем же объяснялась такая реакция читающей публики? Неужели ее так уж кровно волновали судьбы науки в целом и физики в частности?

Отнюдь нет, но первая мировая война показала, что орудия истребления человека человеком могут быть созданы на основе научных открытий и изобретений.

«Решающие наступления против рода человеческого ныне начинаются с чертежных досок и из лабораторий», – предостерегал людей один берлинский журналист в октябре 1919 года.

И если напуганный обыватель боялся, «как бы чего не вышло» и из физической лаборатории в Кембридже, то научный мир был потрясен новым великолепным открытием признанного патриарха физиков. Ученым был понятен и смысл резерфордовской бомбардировки атома, и вывод из его открытия: они на всех языках заговорили об энергии атома. На глазах зарождалась новая область физики – физика ядерная, та, с которой мы теперь встречаемся и на страницах школьных учебников, и в повседневной жизни.

В физических лабораториях повторяли бомбардировку атома: в Канаде, где не так давно в Мак-Гиллевском университете работал Резерфорд; в Венском радиевом институте, который предоставил для экспериментов Резерфорда радий; в холодном и голодном Петрограде, где шли самые серьезные работы по изучению атома (настолько серьезные, что признанный физиками всего мира английский журнал «Нейчур» писал еще в 1918 году, будто работы ученых в Оптическом институте под руководством академика Рождественского скоро позволят узнать, что же все-таки такое атом); в университетах Германии, многие физики которых «прошли через Кембридж», работая у Резерфорда, пробовали расколоть атомы различных элементов; и, уж безусловно, атом волновал умы физиков Франции; через некоторое время итальянские физики, руководимые Энрико Ферми, присоединились к