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).

---

Был он шестым из учеников Дж. Дж., уже успевших стать членами Королевского общества, и первым, получившим Нобелевскую премию. А старик — в этом году исполнялось четверть века его директорства в Кавендише — коллекционировал успехи учеников, как собственные. И чувствовалось, что само существование «профессора Резерфорда — ученика Томсона» доставляет старику удовольствие. И несказанно приятно было слышать:

Из всех услуг, какие могут быть оказаны науке, величайшая — введение в ее обиход новых идей… И нет никого, кто подвергал бы свои идеи более суровому испытанию, чем профессор Резерфорд.

Взволнованно отвечая Дж. Дж., профессор Резерфорд сказал, что «начиная с 1896 года в физике происходит революция». Но тут же уподобил прогресс в науке не победному шествию завоевателя, а «движению человека, идущего через топкие болота с редкими островками твердой земли». Это был странный образ в устах исследователя, делающего революцию! И уж совсем не банкетный. Однако — точный.

Он знал, что говорил.

Он знал, что после окончания этого банкета, когда университетские деятели разойдутся по домам, а высокие гости разъедутся по отелям, ему обязательно захочется, прихватив с собою неизменно трезвого доктора Гейгера, хотя бы на десять минут заглянуть в лабораторию. Он знал, что в столь поздний час приземистый кирпичный корпус встретит его рядами темных окон, но что одно окно покажется ему темнее прочих, ибо должно быть зашторено с удвоенным тщанием: там бессонно продолжает наблюдения над альфа-сцинцилляциями самый юный из его мальчиков — покуда еще не доктор, не магистр, не бакалавр, а всего лишь способнейший парень, хэтфилдскнй стипендиат, двадцатилетний Эрни Марсден, по малости заслуг даже не удостоившийся приглашения на чествование шефа. Удивится ли Марсден его позднему вторжению? Разумеется, нет. А что ответит на обычное — «Ну как дела, мой мальчик?»? Неужели снова — только обычное, «хорошо», означающее, что установка работает исправно. А может быть, у него уже окажется в руках вполне определенный ответ: «Да, профессор, вы были правы!» Или: «Нет, профессор, желанный эффект не наблюдается…» Какой ответ вероятней?

Вот этого-то он, Резерфорд, сведущий в альфа-частицах и их поведении больше, чем кто бы то ни было в любой лаборатории мира, этого-то он на сей раз даже приблизительно не знал. А от любого ответа юнца — особенно положительного — зависело очень многое. Возбужденный вином и речами, Резерфорд готов был отправиться к Марсдену, не дожидаясь конца банкета.

11

Марсден появился в университете Виктории на месяц-два раньше Резерфорда. Ему было тогда восемнадцать. Научным сотрудником он еще не числился. Но смотрел на нового шефа широко раскрытыми глазами — восхищенно и преданно. И тоже переживал предчувствие «великих времен».

Он помогал Гейгеру. Был ассистентом ассистента. Попросту лаборантом, но того толка, что умеют работать головой не хуже, чем руками. Однако Резерфорд незаметно привык относиться к нему, как к школьнику, и целый год, по-видимому, не слишком принимал его всерьез. И лишь незадолго до поездки в Стокгольм вдруг понял, что Марсден — взрослый человек со зрелым чувством ответственности. Он понял это, нечаянно оскорбив его несправедливостью — одной из тех, какими в приступах гнева оскорблял он многих.

Случилось это как раз в те дни, когда он и Ройдс нервно ожидали появления гелиевых линий в спектре альфа-газа. Вся лаборатория с интересом ждала тогда исхода начавшегося эксперимента. Осаждать вопросами шефа решались немногие, а замученный вопросами Ройдс стал огрызаться. Проще было зайти по мнимому делу в его комнату и как бы между прочим прильнуть к окуляру спектроскопа, чтобы самому увидеть — засветились, наконец, линии гелия или нет. Кто-то из любопытствующих второпях сдвинул призму спектроскопа. Марсден, работавший по соседству у оптического столика, ничего не заметил. Но вдруг он услышал рычание Резерфорда и проклятья и тотчас почувствовал на своей шее, сзади, крепкую руку шефа: «Вы двигали эту призму?!» Марсден тихо выдавил: «Нет».

Он так произнес это честное «нет», что шеф, не оглядываясь, молча, покинул комнату. А спустя полчаса вошел снова — уселся рядом и без предисловий попросил простить его. Марсден полагал, что за эти полчаса шеф, «должно быть, нашел истинного преступника». Но больше похоже на правду другое: это время понадобилось шефу, чтобы осудить, остудить и устыдить себя самого. В 1949 году, в 4-й мемориальной лекции о Резерфорде, профессор Веллингтонского колледжа Новозеландского университета шестидесятилетний сэр Эрнст Марсден сказал: «Вы оцените его поступок, если я добавлю, что мне было в то время всего девятнадцать лет».

…Он мог бы прихвастнуть, что ему уже все двадцать, когда после возвращения из Стокгольма Резерфорд решил довериться его созревшей самостоятельности. Шел 1909 год.

Ганс Гейгер работал над проблемой № 7 — «Рассеяние альфа-частиц». Марсден, как повелось, ассистировал.

Очередь до этого многообещающего пункта в резерфордовской программе исследований дошла естественно. Только теперь, когда с таким успехом была решена проблема № 21 и появились целых два метода регистрации альфа-частиц, можно было по-настоящему заняться изучением их поведения в веществе. Почему узкий пучок альфа-частиц, пронизав слой вещества, перестает быть таким же узким, как прежде?

Помните, Резерфорду хотелось это узнать еще в Монреале, когда летом 1906 года он впервые заметил совсем пустяковый эффект рассеяния — расширение альфа-луча примерно на 2 градуса после выхода из тончайшей слюдяной пластинки. Он пришел тогда к важному выводу: атомы вещества — средоточия сильных электрических полей. Иначе не понять, как атомам удается отклонять тяжелую и стремительную альфа-частицу от прямолинейного полета, когда она летит мимо них.

Мимо? Да, так это выглядело. И вправду — что же иное можно сказать о частицах, сумевших насквозь пронизать вещество пластинки? Раз уж «насквозь», значит наверняка «мимо» атомов.

Так что же такое атомы? Как их надо себе представлять?

Короче: как же устроены эти электрические микросистемы?

Проблема была не нова. Над нею задумывался еще Фарадей. Над нею размышляли многие исследователи. Физики и философы. Умы великие и умы посредственные. Но старые вопросы приобрели теперь совершенно новое звучание. Впервые вся эта громадная проблема превращалась из умозрительной в экспериментальную. Альфа-частицы и в самом деле обернулись тонким инструментом для прощупывания незримых атомных миров.

Началось с продолжения монреальских опытов 1906 года. Все началось последовательно и логично.

Логично было посмотреть, как рассеиваются альфа-частицы не слюдой, чей химический состав довольно сложен, а простыми веществами — скоплениями одинаковых атомов. Логично было поискать зависимость между картиной рассеяния и атомным весом рассеивателя. Логично было выявить связь между толщиной рассеивающего слоя и углами отклонения частиц. Словом, логично было обследовать эффект всесторонне, прежде чем делать решающие выводы. И неизвестно, сколько «изнуряюще нудного труда» выпало бы на долю Гейгера и Марсдена и сколько времени блуждал бы Резерфорд по трясине мелких наблюдений, пока дошел бы черед до твердой земли, да и вообще неизвестно, добрался ли бы он в Манчестере до твердой земли, если бы…

Снова это услужливое «если бы»! Право, можно подумать, что у случая нет других забот, кроме как помогать ищущим поскорее добираться до цели: биографии ученых полны чудесно-ускоряющими «если бы». Но не оттого ли это так, что историю науки пишут не те, кто ее делал? Делавших уже не расспросить о подробностях. А в них-то и прячется необходимость — подспудная, неразговорчивая, отлично умеющая обернуться случайностью большого события. Мы же с детской готовностью поддаемся обману: необходимость буднична, как паутина, а случай праздничен, как выигрыш в лотерее. Но даже, когда случай и вправду случай, напрасно думать, будто избранник небрежно запускает руку в барабан и без промаха вытаскивает билетик с номером. Этому предшествует перебор пустышек. Долгий ли, короткий ли перебор, но такой, что в пору мозоли набить на пальцах! И пустышки сполна оплачены — работой, нервами, временем — всем, что называется жизнью.

Гейгер и Марсден поначалу работали на старой, распластанной в длину экспериментальной установке, так хорошо служившей счету альфа-частиц. 4½-метровая стеклянная трубка с препаратом радия в дальнем конце по-прежнему играла роль альфа-провода: из сферического облака разлетавшихся во все стороны альфа-частиц она вырезала узкий луч и направляла его на мишень. А за мишенью пронизавшие ее частицы встречали сцинцилляционный экран. Но теперь уже надо было не только считать звездочки вспышек: важна была картина возникавших на экране созвездий — распределение альфа-частиц по разным углам отклонения от оси луча.