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).

---

Вот еще и это редкостное — клановое — чувство питало радость Марсдена в тот памятный февральский день 1909 года. Догадывался ли Резерфорд, почему он так быстро получил подтверждение своей дикой идеи? (Догадываются ли иные хмуро-величественные лабораторные вожди, бдительно охраняющие свое достоинство и экономящие свои добрые чувства, отчего их сотрудники не слишком торопятся в будущее?)

Итак, не фантазия: атомы оказались способными на чудо отражения альфа-частиц. Но, пожалуй, всего удивительней было удивление самого Резерфорда перед этим воочию открывшимся фактом. Ведь он же, а не кто-то другой, мысленно допустил возможность таких событий! Однако, когда химера превратилась в реальность, он попросту ахнул. Это ему принадлежал образ пули, отскакивающей от мишени. Только он еще резче высказывал это сравнение: он говорил Иву, что отскоки альфа-частиц от тончайшего золотого листка произвели на него такое же впечатление, как если бы он увидел, что пуля, которой выстрелили в лист бумаги, возвращается обратно к ружью. И замечательно, что с годами то первое впечатление не тускнело в его памяти, а все усиливалось. За год до смерти, в одной из последних своих лекций, вспоминая минувшее, он рассказал:

Я должен признаться по секрету, что не верил, будто это возможно… Это было, пожалуй, самым невероятным событием, какое я когда-либо переживал в моей жизни. Это было почти столь же неправдоподобно, как если бы вы произвели выстрел по обрывку папиросной бумаги 15-дюймовым снарядом, а он вернулся бы назад и угодил в вас.

Было сказано: «Любовь — удивленья мгновенная дань». Не того же ли происхожденья многие великие открытия? И не было ли уменье ошеломленно удивляться повадкам природы существенной чертой резерфордовского гения? А стал он к той поре столь искусным мастером такого удивленья, что сумел сам для себя заказать противный здравому смыслу и заведомо поражающий воображение эксперимент! Но в сфере науки удивленье не сразу приносит лучшие свои дары. Нужны время и воля на сбор дани. И нужно еще многое, чем он сполна обладал…

Итак, не фантазия… Но все же необходимо было довести до безупречной достоверности начатое Марсденом исследование. Гейгер из консультанта превратился в участника работы. (Кстати, в той же лекции 1936 года, то есть 27 лет спустя, Резерфорд сделал Гейгера, а не Марсдена первым вестником неправдоподобного события. «…Гейгер вошел ко мне в страшном возбуждении сказал: „Нам удалось наблюдать альфа-частицы, возвращающиеся назад!..“» Это была маленькая аберрация памяти.) На первом этапе Марсден работал один. А когда они стали трудиться вдвоем, работа пошла вдвое быстрее. И весной Резерфорд однажды сказал, что они должны подготовить статью для «Трудов Королевского общества».

17 мая он сам препроводил ее в редакцию. 17 июня она была зачитана в Барлингтон-хаузе. А затем увидела свет. И любопытно, что ни в том году, ни в следующем, 1910-м, никто из теоретиков — ни Эйнштейн, ни Планк, ни Лоренц, ни Рэлей, ни Дж. Дж., не говоря уже о звездах меньшей величины, — не обратил на эту публикацию никакого внимания. Одни были поглощены собственными идеями и замыслами, другие не умели изумляться слишком простым вещам, третьи не почувствовали, что время атома наконец-то пришло!

А Резерфорд?

Если бы впоследствии, весной 1911 года, журналисты догадались задать ему вопрос: «Как вам удалось понять устройство атома?», он ответил бы им прозрачными ньютоновскими словами: «Я думал об этом».

Около двух лет он думал об этом постоянно — всюду и всегда. Постоянно. Всюду. Всегда.

Но весной 1911 года журналисты не догадались задать свой традиционный вопрос. И как мы еще увидим, случилось это не по их вине. А позже подробности словно утратили значение и для оглядывающихся назад из далекого далека время сжалось в пружину, вдруг выбрасывающую великие открытия: виток к витку — не различить витков! А тут еще кажущаяся простота проблемы и действительная простота ее решения. И гипнотизирующая везучесть Резерфорда. В его биографии, написанной Робин Мак-Коун, два года превратились почти в две недели, а физическая головоломка — в тригонометрическую задачку. И даже у серьезнейшего Нормана Фезера появился «пустой год», когда в Манчестере перестали разгадывать неразгаданное, точно Резерфорд был из тех, кто останавливается на полпути.

А он просто два года «думал об этом». Всюду. Всегда.

13

Он думал об этом на палубе океанского парохода, снова — в который раз! — пересекая осеннюю Атлантику. И потом в Канаде — в холодном Виннипеге, где некогда из филантропических побуждений встречал эшелоны русских духоборов. Там назначен был очередной конгресс Британской ассоциации. Председательствовал Дж. Дж. А он, Резерфорд, был президентом секции физики и математики. Говорили о разном, но он думал о своем. И ему трудно было вынашивать эти мысли в одиночестве.

Да, он совершенно не годился для участи, о которой мечтал Эйнштейн: он не мог бы служить молчаливым смотрителем на уединенном маяке. Правда, Петр Леонидович Капица вспоминает: «Иногда только по отдельным намекам, прорывавшимся в разговоре с ним, можно было уловить, что он нечто пробовал, но у него не вышло. Он не любил говорить о проектах своих работ и охотнее говорил только о том, что уже сделано и дало результаты». Однако по всему складу его натуры, чуждой сдержанности, это не могло даваться ему легко. И намеки прорывались. И в Виннипеге, осенью 1909 года, его мысли об атоме тоже вдруг выплеснулись наружу в форме для него необычной — философической! В президентском послании к своей секции, рассказывая об опытах Гейгера — Марсдена, зачем-то обронил он туманно-многозначительную фразу:

Старое, и в большинстве случаев, несомненно, верное изречение, согласно которому два тела не могут занимать одно и то же пространство, больше не имеет силы для атомов материи при движении с достаточно высокой скоростью.

Это означало, что альфа-частицы, пронизывая вещество, летят не мимо встречных атомов, а сквозь них, временно оккупируя в полете уже занятое материей пространство. Так он выразил идею не сплошного, а как бы сквозного атома. Вероятно, это и был его первый существенный шаг в размышлениях о структуре атомных микросистем.

Обдумывал он этот шаг и в Монреале, куда отправился из Виннипега, чтобы повидаться с давними друзьями. И затем в Соединенных Штатах, где вместе с Альбертом Майкельсоном и знаменитым итальянским математиком Вико Вольтерра читал лекции для слушателей университета Кларка.

Потом — снова Атлантика и те же раздумья.

И дома, в Манчестере, думал он все о том же — то сосредоточенно, то рассеянно, но неотвязно. Гейгер и Марсден занимались уже другими вещами. И как прежде, другими проблемами занимались все его мальчики того времени — Антонов, Болтвуд, Бэйтмен, Гринвуд, Даффилд, Ивенс, Киношита, Маковер, Принг, Росси, Расс, Ройдс, Стэнсфилд, Туомиковский, Уилсон и «девочка» — мисс Уайт. Перечень проблем, составленный два года назад, не иссякал. И были десятки вопросов, решаемых каждодневно: он, Папа и Проф, должен был заниматься всем одновременно. И с утра до вечера громыхал он цепями опутывающих жизнь обязанностей. Но все равно — он неотступно думал о своем.

Он думал об этом, читая в конце ноября странно обставленную устроителями воскресную лекцию о «Взвешивании атома»: в начале исполнялись песни Шуберта, в конце — соль-мажорный квартет Гайдна. Физика атома была начинкой в музыкальном пирожке. «Нет указаний на эффективные последствия такого обхождения с атомом», — пошутил Ив. Указаний нет, но лектор был доволен: песни Шуберта напомнили ему пунгарехские вечера и мать за стареньким фортепьяно, а Гайдн — воскресную скрипку отца. Под музыку и воспоминания детства думалось не суетно — покойно и хорошо. Так, может быть, и не бесплодны были те часы?

Его мысль никогда не искала опоры в литературных источниках. Она предпочитала иметь дело прямо с природой. Он мог бы и сейчас повторить свои слова пятнадцатилетней давности: «Я не собираюсь становиться книжным червем, и это позволит мне держаться в хорошей форме». А еще важнее, что он умел забывать прочитанное и не тяготиться грузом устойчивых заблуждений. Но в то воскресенье немецкие песни и немецкая музыка могли вернуть его мысль к немецкой статье, читанной шесть лет назад еще в Монреале.

Тогда, в 1903 году, Филипп Ленард, не вызывавший у него симпатий, уже придумал теорию «пустого атома». Ленарду хотелось объяснить прохождение катодных лучей через слои металла, и он вполне резонно представил себе, что большая часть атомного пространства свободна от вещества. Остановись он на этом, его идея выдержала бы критику, хоть и не была бы еще конструктивной. Но он совершенно произвольно наполнил свой пустой атом роем вымышленных крупиц материи — динамид, каждая из которых каким-то образом составлена из заряда «+» и заряда «-». Этих динамид никто не мог обнаружить на опыте. И с ними нечего было делать для истолкования рассеяния альфа-частиц даже на малые углы. А уж для прямого отражения альфа-снарядов эти динамиды вовсе не годились из-за малости своей и нейтральности. И не нужно припомнившуюся бесполезную конструкцию немца следовало снова забыть — теперь уже навсегда. Предстояло не придумывать атом, а наконец-то понять его!