Даниил Данин - Резерфорд

• Название: Резерфорд
• Автор: Даниил Данин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1966

Книга Д.Данина посвящена величайшему физику-экспериментатору двадцатого столетия Эрнесту Резерфорду (1871–1937).

---

Тан оставим легенду о легкости и простоте. А заодно и образы ученого — альпиниста, следопыта, разведчика. Эти образы только украшают рассказ, но не проясняют психологические трудности исследовательской работы.

Работа, работа! — вот единственно нужное слово, прозаически охватывающее почти всю поэзию исканий ученого.

Моя дорогая девочка, постоянно случается так, что пять вечеров из семи я торчу в лаборатории до 11 или 12 часов ночи и обычно делаю все, чтобы уж осушить стакан до последней капли. В четверг я отослал еще одну пространную статью для печати, которая очень хороша, — так говорю я сам, — и охватывает 1000 новых, прежде и во сне не снившихся фактов… Достаточно сказать, что речь идет о предмете большой научной важности.

Так Резерфорд писал в Крайстчерч незадолго до Нового года. Научный мир узнал об этой тысяче новых фактов немножко позже Мэри: «Philosophical magazine» не очень торопился. Хотя Дж. Дж. и поторапливал редакцию, сентябрьская статья Резерфорда об эманации тория появилась только в январе, а ноябрьская — «О возбужденной радиоактивности» — в феврале. Этими-то публикациями завершился четвертый и начался пятый год в истории радиоактивности.

Проще всего было бы сказать, что из тех публикаций Резерфорда следовало существование еще двух радиоактивных элементов. (На современном языке — двух новых радиоактивных изотопов.) Такие открытия всегда производили большое впечатление, и не только в научной среде. Их ценность как бы не нуждалась в растолковании. Заселение еще одной пустующей клетки в менделеевской таблице — надо ли к этому что-нибудь прибавлять?! А если можно было прибавить нечто важное — тем лучше. И чем громче было это сопутствующее «нечто», тем шире распространялась молва. Так было с открытием гелия, обнаруженного на Солнце раньше, чем на Земле. Так было с открытием аргона, вместе с которым обнаружилось существование в природе химических элементов, не вступающих в химические реакции. Так было с открытием радия… Мировая известность уже окружала по достоинству имена Марии и Пьера Кюри, когда Эрнст Резерфорд в Монреале не мог решить проблему: что за вещество его странная эманация и что за вещество скрывается за не менее странной «возбужденной радиоактивностью»? Открыв два новых элемента, он утверждать этого, однако, не имел права. И доказано это было позже.

Тогда он уверился лишь в одном: с торием каким-то образом связано возникновение двух новых излучателей. II он показал — они вполне вещественны. По этому поводу он впервые вступил в полемику с французскими исследователями.

Его ноябрьская статья о «возбужденной радиоактивности» уже лежала в редакции «Philosophical magazine», когда из Европы пришел в Монреаль свежий выпуск «Докладов» Парижской академии. 6 ноября 1899 года супруги Кюри сообщили, что, по их наблюдениям, радий и полоний возбуждают радиоактивность в окружающих предметах!

Резерфорд наверняка был единственным человеком в мире, который не сделал тогда большие глаза, узнав об этом новом радиоактивном сюрпризе. Кюри заговорили об «индуцированной радиоактивности». Резерфорд сразу увидел, что парижане напали на след его «Е. R.». Заметил он и различие: у Кюри отсутствовало промежуточное звено — не было никакой эманации радия. Радий сам наводил радиоактивность в близлежащих телах. То ли эманации в этом случае вообще не существовало, то ли она осталась пока не обнаруженной?.. Но главное — он понял, что французы в ноябре повторили его июльскую ошибку: они решили, что радиоактивность и в самом деле индуцируется в окружающих предметах. Они просто не успели изучить новое явление, как уже изучил его он, Резерфорд. Они остановились на первом шаге. И, несомненно, заблуждаются. Надо немедленно указать на это.

Снова досадуя, что три тысячи миль отделяют Монреаль от Европы, он со всею поспешностью послал вдогонку своей второй статье авторское примечание. Там была фраза:

Кюри вывели заключение, что полученные результаты обусловлены своего рода фосфоресценцией, которую возбуждает радиация; между тем в случае тория автор показал, что такое теоретическое объяснение неприемлемо.

В этом полемическом примечании было выражено убеждение, пока еще не доказуемое, что всякое новое проявление радиоактивности связано с появлением нового излучающего вещества.

Да, ученый мир еще не мог поздравить профессора Резерфорда с заполнением пустующих клеток в таблице Менделеева. Но зато все сопутствующее этим незавершенным открытиям — «улыбка без кота» из сказки об Алисе — было удивительно. И обе статьи обозначили переломный рубеж в изучении радиоактивности. Так это видится сегодня.

Из «1000 новых, прежде и во сне не снившихся фактов» два ряда фактов вели к решающим последствиям.

…Без тория не появлялась эманация. Без эманации не возникало возбужденной радиоактивности. Новые излучающие вещества наблюдались как бы в момент рождения. И при этом не происходило, по-видимому, никаких химических реакций!

…Радиация новых излучателей оказалась коротко живущей. Источник энергии в них иссякал на глазах. (Именно это, по мнению Ирэн Жолио-Кюри, заставило Пьера и Марию считать возбужденную радиоактивность фосфоресценцией.) Впервые появился критерий для сравнения разных радиоактивных веществ по долголетию их излучения. Появилось число! — то, с чего в природоведении начинается настоящее научное знание. Появился период полу… Нет, еще не период полураспада, а период затухания радиации наполовину: 1 минута для эманации, 660 минут для возбужденной радиоактивности. И естественно, зарождалось подозрение, что неиссякающие излучатели — уран, торий, радий — быть может, вовсе не вечны, а просто для них этот период равен многим годам, векам, тысячелетиям… Словом, в самом явлении радиоактивности поубавилось чуда — время показало свою власть и над этим процессом!

А вместе с тем, как хорошо сказал физик Альфред Ромер, «наука о радиоактивности определенно не становилась более простой». Но это было благодетельное усложнение — так ухудшается состояние больного накануне спасительного криза. И сегодня кажется, что те необычные факты прямо напрашивались на единственно верное и простое истолкование — надо было только произнести одну фразу: «А ведь алхимики, черт возьми, были в принципе правы!» Но такие фразы нелегко произносятся: раз в тысячу лет…

Все значение тех работ раскрылось сполна двумя годами позже. А тем временем в Монреале сразу увеличилась почта на имя профессора Э. Резерфорда.

Первым пришло письмо, которого он, вероятно, менее всего ожидал. Подчеркнуто дружеское:

…Я вижу, вы по-прежнему работаете над этими пленительными лучами, обещающими такое глубокое проникновение в природу вещей.

И подпись: Хью Л. Коллендэр, F. R. S. (Fellow of Royal Society). И дата — 19 января 1900 года, Лондон. Догадывался ли Коллендэр о психологической тяжбе Резерфорда с монреальцами и о своей роли в том негласном конфликте? Ясно лишь, что не без ревнивого чувства следил он за успехами своего преемника. И верно, почувствовал, что там, в Канаде, на исследовательской кафедре в Физикс-билдинге, вершатся сейчас большие дела. Резерфорд не отказал себе в немножко мстительном удовольствии показать это письмо декану Боуви и другим. В общем нелепая психологическая тяжба явно подошла к концу.

Пришло письмо из Кембриджа — от Таунсенда. В нем прозвучал мотив, прежде, пожалуй, еще не звучавший на Фри Скул лэйн:

Я рад слышать новости о твоих делах. Ты, по-видимому, очень занят. Мне же хочется, чтобы у нас тут появился благоприятный случай поработать вне стен Кавендиша, ибо должен сознаться, что вечная возня с ионами начинает надоедать.

«Должен сознаться… — повторил про себя Резерфорд. — Старику Дж. Дж. ты, конечно, этого не скажешь, дружище!» Он снова увидел себя в Кавендише — припомнил ту комнату, где два года назад работал бок о бок с Полем Ланжевеном. Тот давно уже вернулся в Париж. Долговязый Джон Зелени отправился в Америку. Куда-то уже уехал Мак-Клелланд. Теперь, видимо, готовился покинуть Кембридж и Таунсенд… Вот кто никуда не тронется с места — это Си-Ти-Ар со своими туманами и ионами, со своею тихой независимостью и одержимостью. Резерфорд почувствовал, как далеко уже и сам он ушел от Кавендиша по собственному пути. Томсоновцам становилось тесно в томсоновской школе — хотелось новизны.

Он почувствовал это еще раз, совершенно предметно, когда пришло другое письмо из Кембриджа, от Р. Дж. Стрзтта:

Я пытался повторить твои опыты по возбужденной радиоактивности, но безуспешно… Думаю, что тому виной моя окись тория… Пишу, чтобы попросить, если ты сможешь, послать мне немного ториевой окиси, о которой тебе заведомо известно, что она годится для дела.

Эта просьба позабавила Резерфорда и вызвала на его лице довольную ухмылку. А Норман Фезер в своей биографии учителя не удержался от едкого замечания по поводу неудач будущего четвертого барона Рэлея: «Поистине в те ранние времена радиоактивность была занятием для чародеев».