Время шло. И открытия физиков, долго не поддававшиеся пониманию, были оценены по достоинству. Первооткрывателей удостоили Нобелевских премий: Макса Планка – в 1918-ом, Альберта Эйнштейна – в 1921-ом, Нильса Бора – в 1922-ом.
Но прежде чем это произошло, люди с большим удивлением обнаружили, что энергию взрывного порядка способно выделять не только атомное ядро, но и само человеческое сообщество.
Тысячелетний опыт познания природы, мудрость, дававшая возможность заглянуть в глубины атома и в беспредельные дали космоса, – всё в одночасье было поставлено на службу политическим амбициям. Звериная сущность, лежащая в основе всего живого на Земле, внезапно встала на дыбы, и цивилизованные европейцы принялись с варварским ожесточением уничтожать себе подобных: в августе 1914 года началась мировая война.
Ужасы этой кровопролитнейшей бойни затмили сознание миллионов, и народы разных европейских стран, подстрекаемые кучкой экстремистов левого толка, предприняли отчаянную попытку перевернуть, поставить с ног на голову установившийся в мире порядок. В Европе грянули революции.
Первой заполыхала великая Россия. Низы российского общества принялись крушить всё то, что было создано трудом предшествующих поколений, и безжалостно истреблять тех, кто это созидание осуществлял. В России вспыхнула гражданская война.
Напуганные бурей российского мятежа, лидеры европейских держав заговорили о мире. И в 1918 году в Компьенском лесу кайзеровская Германия подписала акт о своей полной капитуляции.
Пока по бескрайним российским просторам катился бунт, бессмысленный и беспощадный, израненная Европа принялась залечивать раны.
Возобновились и научные исследования.
В 1919 году Эрнест Резерфорд впервые в мире расщепил атомное ядро (тогда реакцию расщепления называли дезинтеграцией). Он облучал азот радиоактивными лучами, то есть альфа-частицами (ядрами гелия), мчавшимися с сумасшедшей, как казалось тогда, скоростью – 15 тысяч километров в секунду. Резерфорд понимал, что вероятность попадания хотя бы одной частицы в ядро азота чрезвычайно мала: из миллиона альфа-частиц всего лишь одна имела шанс угодить в приготовленную для неё микроскопическую мишень.
Но учёный терпеливо ждал.
И дождался. «Пуля» попала в цель!
Поглотив альфа-частицу, ядро азота выбросило из себя протон. В результате азот и гелий превратились в кислород и водород.
Английскому физику удалось то, о чём в средние века могли только мечтать неудачливые алхимики: совершить превращение одного элемента в другой! При этом (в полном соответствии с высказанным ранее предсказанием Резерфорда) выделялась энергия – это было тотчас зафиксировано приборами. Учёный окончательно убедился в том, что внутри атомов таятся невиданные энергетические запасы. Целые кладовые энергии!
Впрочем, произведя расчёты, Резерфорд пришёл к не очень обнадёживавшему выводу. Бесстрастные математические выкладки показывали, что в обозримом будущем использовать эту «энергию атома» вряд ли удастся – слишком нелёгким (почти невыполнимым) делом представлялось само расщепление атомного ядра.
Очень мала была «мишень». И совсем уж крошечной казалась летящая к ней «пуля».
Комментируя сложившуюся ситуацию, Альберт Эйнштейн сказал, что вероятность попадания в атомное ядро точно такая же, как при попытке подстрелить в кромешной тьме птицу из летящей стаи. Особенно когда птиц в этой стае совсем немного.
Впоследствии Лев Ландау дал ещё более популярное разъяснение:
«Для ничтожно малой альфа-частицы, летящей внутри вещества, расстояния между атомами, между ядрами и окружающими их электронами так велики, что вероятность попадания её в какое-нибудь ядро крайне сомнительна. Представьте себе лес, где каждое дерево находится от другого в пяти километрах. Можно ли попасть снарядом в какое-нибудь дерево без прицела? Ясно, что при этих условиях в лучшем случае удастся вызвать одну ядерную реакцию с помощью миллиона частиц…
Положение выглядело настолько безнадёжно, что физики долгое время относились к перспективе использования внутриатомной энергии примерно так же, как к проблеме вечного двигателя».
Однако учёные были терпеливы. Они углубились в раздумья.
Если, говорили физики, бессмысленно стрелять по ядрам из «ружья», значит, на атомную «охоту» надо брать с собой скорострельный «пулемёт».
И тут немецкий учёный Фридрих Хоутерманс подлил масла в огонь, выдвинув (в 1929 году) гипотезу о ядерном или, точнее, о термоядерном происхождении звёзд. В небесных светилах, заявил он, должны вовсю бушевать взрывы немыслимой мощи.
Но если атомная энергия клокочет в звёздах, почему не попытаться получить её на Земле? В каком-нибудь укромном изолированном месте?
Так или примерно так рассуждали тогда в научном мире очень многие.
И в том же 1929 году два молодых физика – американец Эрнест Лоуренс и Лео Сцилард из Венгрии – независимо друг от друга придумали тот самый «пулемёт», который способен был заменить прежнее «ружьё» для «охоты» на атомы.
Учёные предложили «обстреливать» микроскопические атомные «мишени» не отдельно летящими ядерными «пулями», а мощными пучками альфа-частиц. Или потоком протонов. Предварительно разогнав их до невероятно больших скоростей. С помощью электромагнита, в специальном ускорителе.
В 1931 году Эрнест Лоуренс вместе с другим американцем Милтоном Ливингстоном построил такой прибор. Его назвали циклотроном.
У физиков начало складываться ощущение, что ещё чуть-чуть, и двери в кладовые внутриатомной энергии наконец-то гостеприимно распахнутся.
Но не тут-то было!
Ведь для ускорения разгоняемых частиц требовались колоссальные энергетические затраты. Гораздо большие, чем те, что намеревались получить от самой ядерной реакции.
Ситуация казалась безнадёжной.
Но…
Лев Ландау писал:
«Хитрая природа, оказывается, только дразнила физиков. Там, где всё казалось ясным, вдруг открылись новые, неожиданные явления».
Это случилось в самом начале 30-х годов. Элемент бериллий облучали альфа-частицами французские физики Ирен Кюри и Фредерик Жолио. Облучали, облучали, облучали.
И вдруг возникло очередное «лучистое» явление: бериллий начал светиться!
В чём причина этого необычно странного свечения, попытался разобраться англичанин Джеймс Чедвик. В 1932 году он выяснил, что вылетающие из бериллия «осколки» не имеют электрического заряда, то есть они абсолютно нейтральны. И назвал эти частицы нейтронами.
В том же 1932 году молодой советский учёный Дмитрий Иваненко, работавший в Ленинградском физико-техническом институте, предложил рассматривать нейтральные нейтроны и положительно заряженные протоны в качестве тех «кирпичиков», из которых и сложены атомные ядра.
Теория Иваненко логично объясняла порядок расположения элементов в периодической таблице Менделеева. Она легко отвечала на вопрос, почему, допустим, элемент гелий, атомный вес которого 4, имеет порядковый номер 2. А потому, разъяснял Иваненко, что место элемента в периодической таблице определяется зарядом. В ядре гелия два протона и два нейтрона. Значит, заряд ядра – плюс 2, отсюда – и место второе.
То же самое происходит с ураном. Его атомный вес – 238, стало быть, в ядре находится 92 протона и 146 нейтронов. Поэтому заряд ядра (и номер места в периодической таблице) – 92.
Теорию советского физика научный мир тотчас взял на вооружение.
В 1935 году за своё открытие Джеймс Чедвик получил Нобелевскую премию. В том же году, правда, за другое научное достижение стали Нобелевскими лауреатами и супруги Жолио-Кюри. Дмитрия Иваненко удостоят всего лишь Сталинской премии. За совсем другие заслуги. И много лет спустя – в 1950-ом.
Но, раз уж речь пошла о российском вкладе в дело изучения атомного ядра, приглядимся повнимательней к тому, какое участие в громких ядерных открытиях принимала страна, издавна называвшаяся Россией, а потом переименовавшая себя в Советский Союз.
Пожалуй, самым знаменитым российским физиком начала ХХ века был Пётр Николаевич Лебедев, окончивший в 1891 году Страсбургский университет. Известно много его работ в области электромагнитного и светового излучения, магнетизма вращающихся тел и природы межмолекулярных сил. Но самым знаменитым достижением Лебедева, заставившим ахнуть учёных всего мира, было измерение давление света.
Однако учёный рано ушёл из жизни – в возрасте всего лишь 46 лет. Это случилось в 1912-ом. Достойных преемников, которые могли бы продолжить его исследования, Лебедев не оставил. Хотя способных физиков в тогдашней России было немало.
Один из них – Абрам Фёдорович Иоффе.
Он родился на Полтавщине в 1880 году. В 1902-ом, окончив Петербургский технологический институт, отправился в Германию, в Мюнхенский университет, где в течение нескольких лет работал (сначала практикантом, а затем ассистентом) в лаборатории самого Вильгельма Рентгена.
В 1906 году Иоффе вернулся на родину и стал преподавать в Петербургском политехническом институте.
В 1918-ом, когда российская столица Петроград ещё не пришла в себя от небывалых бурь двух революций, Абрам Фёдорович сумел добиться создания (при Наркомздраве РСФСР) Государственного рентгенологического и радиологического института. И тотчас организовал при нём физико-технический отдел.
В 1921-ом этот отдел выделился в самостоятельное образование – Государственный физико-технический рентгенологический институт (ГФТРИ) при Наркомпросе РСФСР. Его директором назначили Иоффе, который к тому времени стал уже академиком. Было ему тогда всего сорок лет с небольшим, а его сотрудникам – раза в два меньше. Поэтому директора петроградского «рентгеновского» стали в шутку называть «папой», а его институт – «детским садом папы Иоффе».
А теперь пришла, наконец, пора рассказать о главных героях нашего повествования. Двое из них к науке физике и к атомным ядрам никакого отношения не имели. И, тем не менее, в дальнейшем нашем рассказе им предстоит сыграть первые роли.
Первый наш герой, Иосиф Джугашвили, был в начале российской революции третьестепенным партийным функционером. Соратники по большевистскому подполью называли его Кобой или товарищем Сталиным. В первом ленинском Совнаркоме ему был доверен пост народного комиссара по делам национальностей. Но широким народным массам в 1918 году имя «чудесного грузина», как Иосифа Виссарионовича однажды назвал Ленин, не говорило ни о чём.
И уж тем более никто не знал второго нашего героя, 19-летнего кавказца, с отличием окончившего в 1917-ом Бакинское механикостроительное училище и получившего диплом техника-архитектора. Как многих молодых людей той поры его увлекла романтика революционного движения, и он принял активное участие в подпольной работе, которую вели в Закавказье революционеры самых разных мастей. Была у юноши ещё одна страстная мечта – стать инженером. И он поступил в Бакинский политехнический институт. Звали студента Лаврентий Берия.
Когда в Закавказье установилась советская власть, инициативного молодого человека привлекли к чекистской работе, и он с головой погрузился в увлекательнейшую из профессий – оперативного работника спецслужб. В 1920-ом Берия уже служил помощником начальника Бакинского ЧК. В конце 1921-го работал следователем в ЧК Грузии, а с конца 1922-го занимал пост заместителя начальника грузинского ЧК.
Труд в Чрезвычайной комиссии по борьбе с контрреволюцией и саботажем требовал величайшего напряжения сил и отнимал уйму времени. Но Лаврентий Берия был верен своей мечте и продолжал занятия в Бакинском политехническом.
Расстанемся на время с наркомом Джугашвили-Сталиным и с чекистом Берией и познакомимся с третьим нашим героем. Для этого вновь вернёмся в город на Неве, в «рентгеновский» институт, сотрудники которого углублённо занимались наукой. Много лет спустя доктор физико-математических наук Виктор Александрович Давиденко вспоминал:
«Исследовательский институт Физтех и учебный факультет Физмех, ставший потом институтом, а теперь снова факультетом Ленинградского политехнического института, были задуманы и созданы по единому плану талантливым организатором физической науки Абрамсом Фёдоровичем Иоффе».
Другой бывший физтеховец и будущий академик Иван Васильевич Обреимов добавлял:
«Не всегда всё шло гладко. Не помню почему, но Физико-механический факультет вызывал ненависть некоторых чиновников от науки. До 1930 года этот факультет закрывали девять раз!».
Но молодых людей, решивших посвятить себя науке, чиновничьи «выкрутасы» запретительного толка совершенно не интересовали. Юность брала своё. Да и время было такое, что казалось, будто все вокруг переполнены весёлой энергией и радостным энтузиазмом.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что в середине 20-х годов среди молодых ленинградских физиков возникла группа задорных весельчаков, которая называла себя «джаз-бандом» или «мушкетёрами». Возглавлял юмористов уже знакомый нам Дмитрий Иваненко, придумавший всем участникам «мушкетёрской» компании шутливые клички. Себя назвал просто Димусом. Приехавшего из Баку Льва Ландау – Дау, одессита Георгия Гамова – Джонни, а паренька из Винницы Матвея Бронштейна – Аббатик. Оказавшись под крылом «папы Иоффе», способные и озорные научные сотрудники образовали крепкий костяк Ленинградского физтеха.
О проекте
О подписке