Книга Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

десять дней, причем он выполнял и свои обычные обязанности в Кавендишской лаборатории. Он спал в среднем около трех часов в сутки, продолжал трудиться в выходные 13–14 февраля и, видимо, закончил работу в среду семнадцатого числа; в тот же день он отослал в журнал Nature первый краткий отчет о своей работе, чтобы закрепить за собой приоритет открытия. Этот отчет, опубликованный в разделе писем в редакцию, назывался «Возможное существование нейтрона». «Но у меня не было никаких сомнений – иначе я не написал бы этого письма»[713].

«К большой чести [Чедвика], – воздает ему должное Сегре, – там, где нейтрона не было [в предыдущих экспериментах], он его не находил, а когда нейтрон наконец появился, он заметил его немедленно, ясно и убедительно. Эти качества отличают великого физика-экспериментатора»[714].

В 1921 году на работу в Кавендишской лаборатории приехал в Кембридж молодой русский физик Петр Капица. Он был человеком обстоятельным, целеустремленным, обаятельным и талантливым по части технических изобретений и вскоре стал любимчиком Резерфорда. Он был единственным из «мальчиков», включая даже и Чедвика, кому удавалось убедить экономного директора выделять крупные суммы на оборудование. В 1936 году Резерфорд сердито обрушивался на Чедвика за то, что тот поддерживал идею строительства в Кавендише циклотрона; однако еще в 1932 году Капица получил для своих дорогостоящих экспериментов с магнитными полями собственную лабораторию в элегантном новом кирпичном здании во дворе Кавендишской лаборатории. Обустроившись в Кембридже, Капица заметил казавшееся ему чрезмерным и непродуктивным почтение британских студентов-физиков к их наставникам. Поэтому он основал клуб своего имени, предназначенный для открытых дискуссий без учета иерархического положения. Членство в этом клубе предоставлялось не всем и было предметом сильной зависти. Члены клуба встречались в помещении колледжа, и в начале заседания Капица часто намеренно высказывал явно ошибочные утверждения, чтобы даже самые молодые из присутствующих могли выступить и поправить его, освободившись от гнета традиций.

В эту среду[715] Капица кормил и поил изможденного Чедвика, пока тот не пришел, по словам Марка Олифанта, в «чрезвычайно размягченное состояние», а затем привел его на заседание «Клуба Капицы». «Напряженное возбуждение всех сотрудников Кавендишской лаборатории, вплоть до самого Резерфорда, – вспоминает Олифант, – уже было заметно, потому что до нас дошли слухи о результатах Чедвика». Олифант говорит, что выступление Чедвика было ясным и убедительным, причем он не забыл упомянуть о вкладах Боте, Беккера, Вебстера и супругов Жолио-Кюри, «преподав нам всем важный урок»[716]. Ч. П. Сноу, тоже присутствовавший там, вспоминает, что это выступление было «одним из самых кратких в истории сообщений о важном открытии». Когда длинный, похожий на птицу Чедвик закончил свою речь, он оглядел собравшихся и внезапно заявил: «А теперь я хочу хлороформу и две недели сна»[717].

Он действительно заслужил отдых. Он открыл новую элементарную частицу, третий основополагающий компонент материи. Именно эта лишенная заряда масса дополняет вес элементов, не добавляя электрического заряда. Два протона и два нейтрона образуют ядро гелия, 7 протонов и 7 нейтронов – ядро азота, 47 протонов и 60 нейтронов – ядро серебра, 56 протонов и 81 нейтрон – ядро бария, 92 протона и 146 нейтронов (или 143) – ядро урана.

Поскольку нейтрон так же массивен, как протон, но не несет никакого электрического заряда, на него почти не влияют электронные оболочки, окружающие ядро; не останавливает его движения и электрический барьер самого ядра. «Пучок тепловых нейтронов, – пишет американский физик-теоретик Филипп Моррисон, – движущихся приблизительно со скоростью звука, что соответствует кинетической энергии всего лишь порядка одной сороковой электрон-вольта, вызывает во многих материалах ядерные реакции гораздо легче, чем пучок протонов с энергией в несколько миллионов вольт, летящих в тысячи раз быстрее»[718]. По счастью, оказалось, что циклотрон Эрнеста Лоуренса, в котором протоны впервые удалось разогнать по спирали до энергий порядка миллиона вольт в том же месяце, в котором Чедвик совершил свое судьбоносное открытие, можно приспособить для производства нейтронов. Самым важным последствием открытия Чедвика было то, что его нейтрон дал практическую возможность подробного исследования ядра. Ханс Бете сказал однажды, что считает все, что было до 1932 года, «доисторической эпохой ядерной физики, а начиная с 1932 года и далее – историей ядерной физики»[719]. Разделом между этими эпохами, по его словам, было открытие нейтрона.

Известие об этом открытии достигло Копенгагена в разгар подготовки любительской театральной постановки, пародии на «Фауста» Гёте, посвященной десятилетию со дня открытия Института теоретической физики Бора. Драматурги из числа молодых докторов отдали заключительное слово новой частице. Дородный Вольфганг Паули, имевший гладкое, круглое лицо и выступающие глаза с тяжелыми веками, похожий на актера Петера Лорре, был Мефистофелем, Бор играл Господа. В нарушение всех канонов на роль Вагнера был назначен отсутствовавший Чедвик, названный в сценических ремарках «воплощением идеального экспериментатора»[720]. Неизвестный иллюстратор изобразил его в тексте пьесы держащим на кончике пальца непомерно увеличенный нейтрон.

В Копенгагене, как и до этого в Кембридже, Чедвик рассказывает о своем открытии кратко и содержательно:

Вот является Нейтрон,

Обладает массой он,

А заряда не нашли,

Ты согласен, Паули?[721]

Паули выступает вперед и дает свое мефистофельское благословение:

Все то, что опыт подтверждает, —

Пусть нет теории к тому, —

Бесспорной истиной бывает,

Усладой сердцу и уму…[722]

После чего появляется танцующий хор паясничающих, веселых физиков, блестящих молодых сотрудников Бора, которые поют под занавес:

Прежде – мечтание,

Нынче – реальность.

О прилежание

И доскональность!

Всяк гениальности

Славу поет,

С Вечной Нейтральностью

Смело вперед![723]

Для многих из них это время стало последним мирным периодом на много лет вперед.

7

Исход

«Антисемитизм здесь силен, а политическая реакция в полном разгаре»[724][725], – писал Альберт Эйнштейн Паулю Эренфесту из Берлина в декабре 1919 года. В то же время, когда было написано это письмо, Эйнштейна открыла пресса, и с этого начались годы его всемирной славы. «Впрочем, еженедельная Berliner Illustrirte Zeitung 14 декабря поместила фотографию Эйнштейна на первой полосе с заголовком: “Альберт Эйнштейн – новый гигант мировой истории; его исследования, приведшие к полному перевороту в наших представлениях о природе, можно сравнить с открытиями Коперника, Кеплера