Книга Создание атомной бомбы - Ричард Роудс

извещение о том, что его официально делегируют на Сольвеевский конгресс. «Я не мог поверить своим глазам»[869][870], – пишет он в автобиографии. Перед ним открывалась легкая возможность уехать за границу – если не считать того, что на Ро она не распространялась. Гамов твердо решил либо получить второй паспорт, либо никуда не ехать в нарушение распоряжения властей. Через экономиста-большевика Николая Бухарина, с которым он был знаком, ему удалось добиться встречи в Кремле с председателем Совнаркома Вячеславом Молотовым. Молотова удивило, что теоретик не может пару недель обойтись без жены. Гамов решил притвориться своим парнем:

– Видите ли, – сказал я, – чтобы сделать мою просьбу убедительной, я должен сказать вам, что моя жена, будучи физиком, помогает мне в качестве научного секретаря, хранит статьи, заметки и т. п. Так что я не могу присутствовать на таком большом конгрессе без ее помощи. Но это не все. Все дело в том, что она никогда не была за границей, и после Брюсселя я хочу взять ее в Париж, чтобы показать Лувр, Фоли-Бержер и так далее и сделать кое-какие покупки.

Это Молотов понял. «Думаю, что это будет нетрудно устроить»[871], – сказал он Гамову.

Но, когда пришло время получать паспорта, Гамов обнаружил, что Молотов передумал и решил не создавать неудобного прецедента. Гамов уперся и отказался идти на попятную. Ему трижды звонили из паспортного отдела, предлагая забрать свой паспорт, и все три раза он отвечал, что подождет, пока не будут сделаны оба паспорта. «Наконец, на четвертый день мне сообщили по телефону, что оба паспорта готовы. И конечно, они были готовы!»[872] После Сольвеевского конгресса молодые перебежчики уплыли в Америку. Гамов преподавал в летней школе Мичиганского университета в живописном Анн-Арборе, а потом принял профессорскую кафедру в вашингтонском Университете Джорджа Вашингтона.

На Сольвеевский конгресс, впервые посвященный ядерной физике, собрались лучшие умы двух поколений: в числе старших физиков там были Мария Кюри, Резерфорд, Бор и Лиза Мейтнер, в числе более молодых – Гейзенберг, Паули, Энрико Ферми, Чедвик (из Кембриджа приехали в общей сложности восемь человек, из разоренного Гёттингена – ни одного), Гамов, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, Патрик Блэкетт и Рудольф Пайерлс. Эрнест Лоуренс, чей циклотрон уже вовсю работал, в одиночку представлял на конгрессе этого года Америку.

Они спорили о строении протона. Другие темы, которые они обсуждали, в то время могли показаться слишком отвлеченными. Как оказалось впоследствии, ни одна из них таковой не была. 2 августа 1932 года, работая с тщательно подготовленной камерой Вильсона, американский экспериментатор из Калтеха Карл Андерсон открыл в потоке космических лучей новую частицу. Этой частицей был электрон с положительным, а не отрицательным зарядом, «позитрон», ставший первым свидетельством того, что Вселенная состоит не только из материи, но и из антиматерии. Это открытие принесло Андерсону Нобелевскую премию за 1936 год. Физики всего мира немедленно проверили сохраненные у них фотографии событий в камерах Вильсона и обнаружили следы позитронов, которые они неправильно идентифицировали до этого (супруги Жолио-Кюри, проглядевшие в свое время нейтрон, увидели, что и позитрон они тоже проглядели). Существование этой новой частицы позволяло предположить, что протон может на самом деле быть составным – не неделимой частицей, а комбинацией нейтрона с позитроном. Это было не так; в конце концов выяснилось, что в ядре нет места никаким электронам, ни положительным, ни отрицательным.

Идентифицировав позитроны, которые они до этого пропустили, Жолио-Кюри снова включили свою камеру Вильсона и стали искать новую частицу в других экспериментальных условиях. Они выяснили, что при бомбардировке элементов среднего веса альфа-частицами, вылетающими из полония, мишень испускает протоны. Потом они заметили, что более легкие элементы, в частности алюминий и бор, иногда испускают не протон, а нейтрон, а затем – позитрон. Казалось бы, это свидетельствовало о составной природе протона. Они с энтузиазмом представили эти данные в своем докладе на Сольвеевском конгрессе.

Лиза Мейтнер раскритиковала доклад Жолио-Кюри. Она уже проводила подобные эксперименты в Институтах кайзера Вильгельма, причем пользовалась большим уважением за аккуратность и точность своих работ. В этих экспериментах, подчеркнула она, ей «не удалось обнаружить ни одного нейтрона»[873]. Присутствующие склонялись на сторону Мейтнер. «В конце концов подавляющее большинство собравшихся физиков усомнилось в точности наших экспериментов, – говорит Жолио. – После этого заседания мы были в довольно подавленном настроении». По счастью, в дело вмешались теоретики. «Но в этот момент профессор Бор отвел нас в сторонку… и сказал, что считает наши результаты очень важными. Немного погодя подобным же образом нас подбодрил и Паули»[874]. Супруги Жолио-Кюри вернулись в Париж с твердым намерением разрешить этот вопрос раз и навсегда.

Фредерику Жолио было тридцать три года, его жене – тридцать шесть; дома их ждали маленькие дети[875]. Летом они вместе ходили под парусом и плавали, зимой катались на лыжах и продуктивно работали вместе в своей лаборатории на улице Пьера Кюри в Латинском квартале. В 1932 году Ирен сменила мать на посту директора Радиевого института: у давно овдовевшей исследовательницы был неизлечимый рак крови, вызванный многолетним воздействием радиации.

Казалось вероятным, что появление нейтронов и позитронов, а не протонов может зависеть от энергии альфа-частиц, попадающих в мишень. Жолио-Кюри могли проверить эту возможность, отодвигая полониевый источник от мишени, в результате чего альфа-частицы, вынужденные пролетать большее расстояние в воздухе, замедлялись. Жолио взялся за работу. Вне всякого сомнения, он видел нейтроны. Когда же он отодвинул полоний от мишени, сделанной из алюминиевой фольги, «испускание нейтронов совершенно [прекратилось] после достижения некоторой минимальной скорости». Но при этом произошло и нечто другое, удивившее его. После прекращения испускания нейтронов испускание позитронов продолжалось: оно не прекратилось резко, а постепенно спадало «в течение некоторого времени, подобно излучению… природного радиоактивного элемента»[876]. Что это было? Сначала Жолио наблюдал частицы в камере Вильсона, в которой их траектории были видны в перенасыщенном тумане. Затем он перешел на использование счетчика Гейгера и позвал Ирен. Как он объяснял на следующий день одному из своих коллег, «я облучаю мишень альфа-частицами из источника: счетчик Гейгера начинает трещать. Я убираю источник: треск должен прекратиться, но на самом деле он продолжается»[877]. Интенсивность этой странной радиоактивности уменьшалась в два раза приблизительно за три минуты. Они еще не решались считать это время временем полураспада. Пока что они только отметили странное поведение счетчика Гейгера.

В том году в институте работал молодой немецкий физик Вольфганг Гентнер, специалист по счетчикам Гейгера. Жолио попросил его проверить приборы, которые он использовал в своей