Даниил Данин - Нильс Бор

• Название: Нильс Бор
• Автор: Даниил Данин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1978

Эта книга — краткий очерк жизни и творчества Нильса Бора — великого датского физика-мыслителя, создателя квантовой теории атома и одного из основоположников механики микромира. Современная научная мысль обязана ему глубокими руководящими идеями и новым стилем научного мышления. Он явился вдохновителем и главой интернациональной школы физиков-теоретиков. Замечательной была общественная деятельность ученого-гуманиста — первого поборника международного контроля над использованием ядерной энергии, борца против политики «атомного шантажа»

Книга основана на опубликованных ранее материалах, обнаруженных автором в Архиве Н. Бора и в Архиве источников и истории квантовой физики в Копенгагене.

---

Ближние на Блегдамсвей поразились бы этим словам. просто не поняли бы их подоплеки. Разве не была вся жизнь института сплошным и непрерывным свидетельством обратного?

…Еще до Геттингена, в мае 22-го года, случился день, когда он переступил порог лабораторной комнаты Хеве-ши и сделал то, чего обычно не делают директора: попросил извинить его, если он помешал работе. Хевеши был не один: с ним трудился молодой голландец Дирк Костер. Тот совсем недавно приехал в Копенгаген из Лунда, где два года работал у спектроскописта Манне Зигбана. Став мастером спектрального анализа рентгеновских лучей, Костер учил этому искусству венгерского радиохимика. (После Мозли оно стало бесценным для распознания разных химических элементов.)

Было прекрасно, что Бор застал их вдвоем: в ту минуту он равно нуждался в обоих. Он пришел с текстом своей статьи о Периодической системе, и ему хотелось проконсультироваться у них по поводу одного примечания — оставлять его или выкидывать? Речь шла о 72-м элементе.

Когда три года назад — в красном домике с котом на крыше — Бор начинал развивать теорию постепенного заполнения электронных вакансий в атомах, 72-я клеточка менделеевской таблицы еще пустовала: элемент с зарядом ядра +72 оставался неизвестным. И гадательными были его химические свойства. Физической теории представился великолепный случай предсказать химическое поведение еще не открытого элемента.

Если теория верно нащупала квантовый принцип поэтажного заселения атома электронами — 2, 8, 8, 18, 18, 32…, — тогда физическое пророчество становилось делом арифметики. Элемент с 72 электронами обязан был походить на элемент с 40 электронами: 72 — 32 — 40. Это цирконий. Были там, конечно, разные тонкие тонкости, и Бор очень доказательно обосновал эту арифметику. Но в те майские дни 22-го года произошло нечто обескураживающее: «Доклады» Парижской академии опубликовали сообщение физика А. Довийе об открытии слабых рентгеновских линий 72-го элемента в спектре сложной смеси атомов из группы редких земель. И потому утверждалось, что 72-й элемент тоже принадлежит к этой группе. А тогда делалось невозможным его сходство с цирконием.

Торжествовать мог не Бор, а известный французский химик Жорж Урбэн. У того была своя — совсем не квантовая — логика. Он питал особое пристрастье к редкоземельным элементам. Их группа, загадочная до теории Бора обладала близнецовой общностью химических свойств. с трудной задачей их химического разделения были связаны главные научные радости Урбэна. Пятнадцать лет назад он открыл самый тяжелый из этих элементов — 71-й. И дал ему имя «лютеций» — в честь древнего названия Парижа. Ему страстно хотелось, чтобы и следующей, пока неизвестный, 72-й элемент присоединился к редким землям. И он уже окрестил его «кельтием»: в честь древних обитателей Франции — кельтов.

Дьердь Хевеши и Дирк Костер отлично все это знали. Й Бору не нужно было вдаваться в историю вопроса, когда он появился в лаборатории с коротеньким текстом только что написанного примечания. Оно сводилось к ре-дательной фразе: «Элемент с атомным номером 72 не может быть редкоземельным».

Оба поняли чувства Бора. . Какой ущерб нанесла бы Урбэну его неправота? Два легких удара: один — по его профессорскому самолюбию, другой — по его французскому патриотизму. А вот если бы Урбэн вдруг оказался прав, это грозило бы глубокой травмой самой квантовой физике атома! Хевеши и Костер сознавали эту надличную окраску взволнованности Бора. И было ясно, что он пришел к ним вовсе не за научной помощью: они этой проблемой пока вообще не занималась. Бор пришел не послушаться их, а только послушать. Они уже принадлежали к его школе. И ему просто нужна была их духовная поддержка.

— Мы сказали Бору, — вспоминал Хевеши, — что он вправе не убирать своего примечания.

Оба постарались обнадежить его. Каждый как умел. Костер уверенно заявил, что со стороны Довийе это неосторожно — провозглашать открытие нового элемента на основе двух слабеньких рентгеновских линий в запутанном спектре. И потому Урбэну рано торжествовать. Обоим сразу подумалось, что хорошо бы противопоставить французам свое исследование проблемы. Час для этого действительно настал, но уже после возвращения Бора из Геттингена, после летних вакаций.

Шел сентябрь 22-го года, когда Хевеши как-то сказал Костеру:

— Послушайте, Дирк, а почему бы нам не соединить обучение рентгеновской спектроскопии с поисками этого чертова элемента?

В том, как через сорок лет он рассказывал историкам о поисках 72-го, еще слышалось то давнее желание поскорей избавить Бора, физику и себя от бремени возникшей неопределенности.

Руководящим был боровский прогноз: 72-й элемент химически подобен цирконию. Участвующие в одних и тех же реакциях (одно и то же число электронов во внешней оболочке атомов), эти элементы должны сопутствовать друг другу. Хевеши приготовил циркониевый препарат из природного минерала.

«…Первый же образец показал присутствие 72-го! Это было истинным везением».

Однако то, что им открылось без труда, обладало не большей доказательностью, чем данные Довийе. Следовало убедиться, что спектры не обманывают. И следовало выделить новый элемент в чистом виде, чтобы изучить его химию. Работа, работа… Проверки и перепроверки… У них не было права на ошибку… Боровская изнуряющая добросовестность создавала на Блегдамсвей атмосферу, в которой иначе трудиться было нельзя. Хевеши оценил и полюбил эту атмосферу давно. Костер недавно вошел в нее и, будучи в свои тридцать три уже сложившимся ученым, порою изнемогал под ее прессом. И даже взрывался.

…Параллельно с поисками 72-го он писал той осенью вместе с Бором большую статью «Рентгеновские спектры и Периодическая система». Она была вполне закончена, когда в Копенгаген приехал Джеймс Франк. Еще не забылись летние дискуссии в Геттингене, и Бору захотелось, чтобы Франк прочитал эту статью в рукописи. Дирк Костер с удовольствием слушал похвалы геттингенца, когда тот расточал их в боровском кабинете. Но потом….

Джеймс Франк (историкам): …Потом Бор спросил: «А что вы скажете о стиле?» И я ответил: «…должен признаться, Бор, что многие фразы кажутся мне чересчур длинными». Иногда предложение, начавшись на одной странице, занимало всю следующую. Когда я сказал об этом, Костер побагровел. А позже объяснился: «Эта статья переписывалась семь раз. И каждый раз мы пытались сделать фразы короче. Но результат всегда бывал прямо противоположным. Она должна была уже уйти в печать, и вот явились вы со своей критикой! И теперь Бор снова будет четыре недели работать над нею. И можете мне поверить — фразы станут еще длиннее! И я предупреждаю вас с самыми лучшими дружескими чувствами: если после новой переделки вы не скажете Бору, что она прекрасна, я сверну вам шею!»

Шея Джеймса Франка уцелела. В своей угрозе Дирк Костер был искренен не до конца. Сам он вместе с Хевеши вел поиски 72-го совершенно в духе Бора: по семь раз переделывался каждый опыт. И хотя они уже придумали для своего крестника имя гафний — в честь древнего названия Копенгагена, — их исследование еще не казалось им пригодным для публикации.

Тем временем появился на Блегдамсвей молодой Паули. Он не замедлил воспользоваться летним приглашением Бора и привез с собою в институт непочтительный критицизм в сочетании с беспощадной логикой. Авторитета заслуг или старшинства для него не существовало — только авторитет разумной теории и неопровержимых фактов. И с его приездом температура требовательности к научным выводам поднялась в институте еще выше. Р В отличие от теоретиков экспериментаторы, возможно, не сразу осознали это, ибо Паули и эксперимент были враждующими стихиями. Лабораторные установки он обходил стороной — они не выносили его прикосновения. Больше того: рассказывали, что от одного его присутствия перегорали предохранители и захлебывались насосы. Возник насмешливый термин «эффект Паули». Ярчайшим его примером почитался случай, когда в одной из геттингенских лабораторий непонятный взрыв разрушил вакуумное устройство: расследование показало, что в роковую минуту на городской станции остановился поезд, в котором ехал Паули. Осенью 22-го года этот эффект еще не был известен в Копенгагене. Только так можно объяснить оплошность Бора-директора: молодому теоретику отвели рабочее место в лаборатории Хевеши. (Как рано на Блегдамсвей начала ощущаться теснота!) И первооткрывателям 72-го пришлось одновремено открыть для себя и эффект Паули.

…Спектроскопическая установка начала врать, хотя — видит бог, Паули до нее не дотрагивался. Он вообще ее не замечал, равно как и Костера вместе с Хевеши: та же фантастическая способность к самоуглублению, какая порою придавала Бору вид безжизненного манекена, превращала Паули в качающегося идола. Ничего не слыша и не видя вокруг, он принимался раскачиваться на стуле.