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).

---

Через полвека с лишним, в 1961 году, на праздновании пятидесятилетнего юбилея открытия атомного ядра манчестерский ветеран Эрнст Марсден решился сказать, что рамзаевское отношение к Резерфорду было «непростительным грехом». (Не нужно удивляться слову «решился». Ученые соблюдают пафос дистанции — ждут, пока действующие лица и пристрастные зрители покинут зал, и только тогда роняют слово критической правды о великих своих современниках.)

А лежал ли и на Резерфорде непростительный грех? Конечно, для Рамзая не было тайной ироническое отношение новозеландца к его открытиям. Резерфорда извиняло лишь то, что эти открытия и на самом деле были вздорными.

Однако ясно, что соглашение между ними не могло состояться. Оно и не состоялось. Венская академия очень скоро узнала об этом. Но исполненная почтения к обоим, вмешиваться в их конфликт не стала. Она удвоила заем. 1 января 1908 года Резерфорд получил из Вены в полное свое распоряжение 400 миллиграммов хлорида радия! Они-то, эти нежданные 400 миллиграммов, и сослужили беспримерную службу атомной и ядерной физике.

Ни Резерфорд, ни венцы, к благу своему, не знали, что в маленькую эту историю со временем еще вмешается История с большой буквы — вражда государств, мировая война, алчность победителей и драма побежденных.

Остается повторить как присказку: вот так начались счастливые дни Манчестера.

4

И все-таки они начались для Резерфорда счастливо. В конце концов и территориальный конфликт с химиками и конфликт с Рамзаем были всего лишь неприятными эпизодами в прологе. Но даже пролога не могли они всерьез омрачить. Другая чаша весов была куда тяжелее. И среди прочих отрад лежала на этой чаше искреннейшая готовность всей ученой Англии дружелюбными акциями показать ему свою радость по поводу его возвращения из-за океана.

Теперь все было близко — Лондон и Королевское общество, Кембридж и Кавендишевская лаборатория… Легко доступными стали — на случай спора или совета — желанные встречи с высокими коллегами, Дж. Дж. и Рэлей-старший, Си-Ти-Ар и Рэлей-младший, Оливер Лодж и Вильям Крукс, Таунсенд и Лармор… — все были рядом, в пределах быстрой досягаемости. И даже великий старик — лорд Кельвин, доживавший последние месяцы своей громадной жизни, неизменно готов был подстегнуть пророка новой атомистики решительным несогласием или вдохновить решительным одобрением… Вечера в Барлингтон-хаузе — столичной резиденции Королевского общества, свидания с кавендишевцами на Фри Скул лэйн, приемы в Лестере — в дни конгресса Би-Эй… — всюду его приветствовали как блудного сына, вернувшегося, наконец, домой… И словно для того, чтобы окончательно удостоверить его бесспорную причастность к элите британской культуры, старый лондонский клуб «Атенеум» — клуб знаменитостей — избрал новозеландца своим членом. И едва он появился там, как сделался центром внимания других знаменитостей. Всем было интересно, что среди них, видных писателей, художников, общественных деятелей, оказался лидер самой современной и таинственной области физики — атомной! И вдвойне интересно было убедиться, что этот лидер — тридцатишестилетний атлет совсем неакадемической наружности… После того как Артур Шустер однажды представил его японскому министру просвещения барону Кикучи, тот осведомился: «Я полагаю, что Резерфорд, с которым вы меня познакомили, это сын прославленного профессора Резерфорда?»

Но, как и в годы Монреаля, не эта праздничная сторона существования делала счастливой манчестерскую жизнь «прославленного профессора Резерфорда». И даже радости отцовства лишь усиливали, но не определяли счастливость тех лет. И мир в семье — тоже.

Впрочем, надо, по-видимому, условиться об определениях.

Чехов написал однажды: «Если бы я целый день работал, то был бы доволен и счастлив». Он сказал это за всех великих тружеников искусства-науки. (В мире культуры искусство-наука нечто нерасторжимое, как пространство-время или энергия-масса в мире природы.)

Резерфорд жил в согласии с чеховской формулой счастливого течения жизни… Когда в марте 1908 года пришло из Италии сообщение, что Туринская академия наук наградила его премией Бресса, — «384 фунта стерлингов за открытие изменчивости материи и эволюции атома», — газета «Манчестер гардиан» послала своего корреспондента в университет Виктории взять интервью у лауреата. Корреспондент спросил привратника, в какие часы работает профессор Резерфорд. И услышал в ответ: «Никто не может сказать, когда он покидает лабораторию и уходит домой».

Однако он вовсе не одобрял манеру многих рисёрч-стьюдентов засиживаться за лабораторным столом допоздна. «Ступайте-ка домой и думайте, мой мальчик!» — говаривал он, в одних случаях — тоном совета, в других — тоном приказа. Говаривал в Монреале и в Манчестере. Говаривал демонстраторам и докторам.

Противоречие? Только кажущееся. Думать было разновидностью работы. И не равноправной с другими: это была единственная непрерывная разновидность исследовательского труда. К тому же требующая отъединенности. И по возможности — тишины. Не оттого ли любил он лабораторные вечера? Непрерывность исканий входила в его неписаную формулу счастливого устройства жизни. И нам еще предстоит узнать, как счастливейшая из его идей забрезжила перед ним не в будний рабочий день, а то ли за кружкой пива в баварском трактире, то ли под музыку Гайдна и Шуберта в воскресном концерте, то ли в ночной тишине брюссельской гостиницы, то ли на старых причалах в шотландском порту, то ли, наконец, в двух милях от лаборатории — за домашним столом на Уилмслоу-роуд, 17…

Это была идея существования атомного ядра.

И хотя забрезжила она не в 1908 году, а в 1910-м, сегодня видно, что шел он к ней прямой дорогой с первых дней манчестерской поры. Предмет исследований по-прежнему назывался радиоактивностью — и только. Главный метод — электрическим, не более. Но в действительности шло уже зарождение ядерной физики, и зрел уже ее генеральный метод проникновения в структуру микромиров. «Мы делали больше, чем понимали», — много лет спустя сказал Резерфорд.

Замечательно, что он сказал это именно для того, чтобы объяснить, почему дни Манчестера были счастливыми.

5

А внешне ход событий выглядел так, точно всего лишь продолжался его альфа-роман.

…Был день на исходе лета, когда он впервые плотно уселся в свое новое профессорское кресло у письменного стола в шустеровском кабинете. За открытым окном лежало городское небо, слепленное из тумана и дыма. А ему, как всегда, хотелось ясных далей. Он достал чистый лист бумаги и сверху написал: «Возможные исследования». Следовало привести свои размашистые надежды в разумное соответствие с ресурсами лаборатории и с реальными силами ее штата.

Сразу определились два круга проблем. Продолжение прежнего — шустеровского — он свел к шести пунктам. Новое — свое, резерфордовское — объединил под испытанным названием: «радиоактивные эксперименты». И там оказалось 24 пункта. Норман Фезер видел этот исторический документ и отметил, что проблемы были там записаны «в совершенно случайном порядке». И в самом деле: пункт 7-й гласил — «Рассеяние альфа-лучей», а пункт 21-й — «Число альфа-частиц, испускаемых радием». Важнейшим темам были отведены неподобающие места. Так, может быть, Резерфорд просто не догадывался тогда, что они важнейшие?

Едва ли…

Еще в Канаде, изучая отношение заряда к массе у альфа-частиц, он заметил, что они претерпевают рассеяние в веществе. Этот физический термин не метафора: можно было количественно наблюдать отклонение частиц от прямолинейного пути полета. Узкий альфа-луч, пронизав тонкий слюдяной листок или алюминиевую фольгу, чуть расширялся — рассеивался. Эффект казался пустячным: фотопластинки зарегистрировали отклонения примерно на 2 градуса — не больше. Может быть, и даже наверное, доля частиц отклонялась и на большие углы от оси луча, но доля эта была так невелика, что вызванное ею почернение пластинки обнаружить не удавалось. Однако и малого рассеяния для Резерфорда было достаточно, чтобы тотчас почуять за этим ничтожным физическим событием нечто чрезвычайно важное.

Толщина слюдяного листка была всего 0,003 сантиметра. Три тысячных сантиметра… И на таком малом пути электрические силы внутри вещества успевали заметно отклонить летящие с громадными скоростями довольно массивные частицы! Он тогда же сделал небольшой расчет и убедился: для того, чтобы сместить линию полета альфа-частицы даже всего на 2 градуса, требуется силовое поле с разностью потенциалов примерно в 100 000 вольт на сантиметр. И в июне 1906 года в статье для «Philosophical magazine» он написал:

Такой результат ясно показывает, что атомы вещества должны быть средоточием очень интенсивных электрических полей; этот вывод гармонирует с электрической теорией материи.