Показать все теги
Следующая глава
Вернуться к оглавлению
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. Счастливые дни Манчестера (1907-1919)
- Вы счастливый человек, Резерфорд, вы всегда на гребне волны! Он ответил смеясь:
- Да! Но я-то и поднимаю эту волну, не так ли? - И трезво добавил: - По крайней мере до известной степени…
А. С. Ив и Дж. Чадвик,
«Лорд Резерфорд»
1
«Это был город угрюмых улиц, но теплых сердец».
Строка из стихов? Нет, из публицистической прозы, из книги манчестерского ученика Резерфорда Андраде. Так вспоминают географию первой любви.
Вероятно, Манчестер не был угрюмым в те незапамятные времена, когда назывался римским поселением Мануциумом.
И в средневековье его кривоулочная теснота, наверное, еще не была окрашена мрачностью. Правда, всегда были слишком дождливы небеса над ним, но и всегда прекрасны были холмистая ланкастерская равнина и зеленые берега Эруэлла и Медлока, Эрка и Тиба - четырех рек, на которых гнездился старый город. Угрюмость пришла вместе с копотью и бессердечьем несчетных фабричных труб. Эта деловая готика века пара и электричества изрезала небо над Манчестером раньше и наглядней, чем над другими большими городами Англии.
Она стремительно и бесповоротно обступила мечтательную полуготику манчестерской старины. И в этот новый профиль продымленного города по праву вписался памятник Джемсу Уатту.
А теплота сердец? Тут, на индустриальном севере Англии, ее, как полагают англичане, и впрямь было побольше, чем, скажем, на юге страны. Но едва ли с ходом истории повышался ее градус. Андраде лишь засвидетельствовал, что ему было хорошо в манчестерском клане Резерфорда.
Самому Резерфорду было в Манчестере хорошо.
Его появление в университете Виктории ничем не напоминало начала монреальской профессуры. Не нужно было выкладывать на стол никаких рекомендательных писем. И никто не вызывал его на поединок с призраками предшественников, хотя немало этих призраков толпилось в памяти манчестерцев и каждый был гораздо выше рангом, чем Коллендэр.
Одна из центральных улиц Манчестера носила имя Джона Дальтона. Все знали, что он открыл дальтонизм, которым сам страдал. Но это было наименьшей его заслугой перед естествознанием. История часто вяжет петли - ей нравится возвращаться в памятные места: она привела Резерфорда, уже поглощенного размышлениями о конструкции атома, как раз туда, где столетием раньше родилась современная атомистика! Именно в Манчестере, в 1808 году, вышел первый том «Новой системы философии химии» Джона Дальтона, сумевшего превратить натурфилософскую атомистику древних в количественную основу науки о веществе. Еще ходили изустные рассказы о тихом учителе, чуждом всяких тщеславных притязаний. «Хотя он был одним из скромнейших и самым застенчивым из людей, манчестерцы знали, что среди них жил великий человек… В день его похорон многие фабрики и лавки были закрыты», - так вспоминал слышанное в детстве другой манчестерец - Дж. Дж. Томсон.
И не меньшим пиететом окружено было в городе еще одно великое имя: Джемс Прескотт Джоуль - владелец большого пивоваренного завода, посвятивший себя глубоким физическим исследованиям, был учеником Дальтона. Ему, двадцатипятилетнему, удалось в 1843 году определить механический эквивалент тепла. Это стало важнейшим обоснованием закона сохранения энергии. В двадцать шесть лет, в год смерти Дальтона, он стал его преемником на посту президента Манчестерского литературно-философского общества, почетным членом коего предстояло сделаться и Эрнсту Резерфорду. Дж. Дж. рассказывал:
- Когда я был мальчишкой, отец представил меня Джоулю и после его ухода проговорил: «Когда-нибудь ты будешь гордиться правом сказать, что встречал этого джентльмена».
И я горжусь этим правом…
А манчестерцы уже гордились и тем, что сам Джон Джозеф Томсон тоже был их земляком - воспитанником Оуэнс-колледжа, учеником Бальфура Стюарта. Это имя с детства помнилось и было дорого Резерфорду. Учительница Марта хранила в семейном архиве «Физический букварь» Бальфура Стюарта - «профессора из Манчестера». На обложке этой маленькой книги стояла подпись одиннадцатилетнего Эрнста.
То была первая книга по физике, прочитанная на берегах пролива Кука веселым и серьезным мальчиком, не смевшим думать, что через двадцать пять лет и он станет манчестерским профессором.
Словом, город угрюмых улиц, но теплых сердец знавал на протяжении целого века истинно большую физику. А после девяти триумфальных лет Монреаля деятелем большой физики сполна ощущал себя и Резерфорд.
Таким виделся он со стороны и другим.
Едва акклиматизировавшись, он написал Бертраму Болтвуду:
«…Здесь смотрят на полного профессора почти как на всемогущего господа бога… Это всегда превосходная штука - чувствовать, что тебя высоко ценят». Один старый манчестерец заметил по этому поводу, что напрасно Резерфорд полагал, будто каждый «полный профессор» ходил в университете Виктории на правах всемогущего. Там поклонялись не идолам, а достоинствам.
Но, кроме всего прочего, Резерфорду сразу представился случай продемонстрировать новым коллегам не только силу своего исследовательского дара, а еще и созревшую властность своего независимого характера. И заодно - мощь своего голоса.
2
Случилось это на первом же факультетском собрании, на котором присутствовал Резерфорд, осенью 1907 года. В тот же день или накануне он обходил владения шустеровской лаборатории и ленгворсианской кафедры. В июне, вскоре после переезда из Канады, он уже был здесь и мысленно сравнивал новую свою резиденцию с макдональдовским Физикс-билдингом.
И тотчас написал тогда матери в Пунгареху: «Лаборатория очень хороша, хотя построена и не с такою щедростью, как лаборатория в Монреале». Тем ревнивее осматривал он каждый угол и прикидывал в уме будущие перемены. И вдруг теперь, осенью, обнаружил нечто ни с чем не сообразное: его владения стали явно меньше!.. Ему объяснили: летом, в эпоху короткого междуцарствия, когда Артур Шустер уже сложил с себя полномочия шефа, а он, Резерфорд, их еще не принял, часть территории физиков захватили химики… Он явился на факультетское собрание, не сдерживая ярости.
Когда настал его черед держать речь - первую речь в университете! - он встал, грохнул кулаком по столу и проревел:
- By thunder!
Все тотчас подняли головы и с интересом уставились на него. Это было самое непредвиденное из всего, что они могли услышать на таком собрании: проклятье собственного резерфордовского изготовления, напоминающее немецкое «Доннер Веттер!» Оно означало: «Клянусь, дьяволом!», или: «Какого черта!», или: «Разрази меня гром!», или все что угодно, в этом же роде… Мемуаристы умалчивают, в каких выражениях потребовал Резерфорд немедленного возвращения оккупированных комнат. Стиль этих выражений Ив и Андраде называют vigorous - сильным, энергичным. Он и после заседания не сразу стал на якорь: настиг в коридоре профессора химии и продолжил свою атаку. Отбиваясь, тот бормотал в ответ, что «это кошмар» и «дурной сон»…
Дело было сделано.
В один присест он сумел на все двенадцать будущих манчестерских лет избавить себя, кафедру, лабораторию от чьих бы то ни было посягательств. Разумеется, по университету пошли разговоры о деспотической нетерпимости, безудержном генеральстве и фермерской грубости профессора Резерфорда.
Но физиков это не огорчило - они сразу почувствовали себя за каменной стеной. А сам он, когда его расспрашивали об этой истории, вспоминал ее с удовольствием. С удовольствием и без раскаянья.
Так начались счастливые дни Манчестера.
3
Если что и напоминало ему в новых обстоятельствах его первые шаги в Монреале, то разве лишь одно: бедственный недостаток радиоактивных препаратов. «…Манчестерский университет обладает сейчас меньше чем 20 миллиграммами чистого бромида радия», - писал он в Вену 5 октября 1907 года. С такими нищенскими ресурсами мог ли помышлять он об успешном продолжении своего альфа-романа? И шире - о превращении Манчестера в новую столицу радиоактивности?!
Он вспомнил, как давал свой радий во временное пользование Рамзаю и Содди. Так отчего бы и ему не одолжиться сейчас нужными препаратами у тех, у кого они наверняка есть, и притом в достаточных количествах! Он знал, что в 98-м году знаменитый геолог Эдуард Зюсс, ставший тогда президентом Австрийской академии, помог супругам Кюри получить тонну иоахимстальской урановой руды. Старик продолжал и теперь, в 1907 году, оставаться на своем посту. Это укрепляло надежду, что Венская академия постарается помочь и ему, Резерфорду. Он написал в Вену:
Для экспериментов, задуманных мною, мне понадобится такое количество радиевых препаратов, какое соответствует примерно полуграмму чистого радия.
По тем временам это было громадное количество. И конечно, у лаборатории не было средств на приобретение такого богатства. Резерфорд просил дать ему радий взаймы на ближайшие годы. (При периоде полураспада в 1600 с лишним лет радий можно было одалживать в надежные руки хоть на века, не беспокоясь об его естественной убыли.) Венская академия сказала «да» без промедления. Этот заем сопровождался со стороны австрийцев, кажется, лишь одним необременительным условием: академия хотела первой узнавать о результатах исследований Резерфорда - до их опубликования. Все завершилось бы благополучно и уже в ноябре Резерфорд получил бы в свои руки 350 миллиграммов венского бромида, если бы той же осенью та же счастливая идея не осенила и сэра Вильяма Рамзая.
Ему тоже нужен был радий.
И он тоже написал в Вену…
А там рассудили вполне резонно: Лондон и Манчестер - рядом, на поезде - четыре часа; два члена Королевского общества найдут способ устроиться так, чтобы радий, одолженный им в совместное пользование, с равным успехом служил замыслам обоих. И уж наверняка венцам не приходило в голову, что они бросают яблоко раздора между двумя знаменитостями. Они плохо знали и Рамзая и Резерфорда, а о скрытой сложности их взаимоотношений просто не догадывались.
Радий еще не был отправлен из Австрии в Англию, когда Резерфорд решил запросить Рамзая - как, по его мнению, им следует распорядиться венским препаратом?..
Рамзай на письмо не ответил.
То была уловка. Лучше оказаться невежливым, чем опрометчивым. Сэр Вильям выжидал: все зависело от того, в чьи руки попадет контейнерчик из Вены.
Но Резерфорд был уже взвинчен. Он написал второе письмо, как только получил уведомление из Вены, что радий будет доставлен в Лондон, профессору Рамзаю. Письмо было суше сухого - без обычной для него шутливости и без признаков хотя бы показного дружелюбия. Он так жаждал этого радия и так страшился подвоха, что, подавив гордыню и от этого раздражаясь еще больше, унизился до жалоб и прозрачного намека на свое былое великодушие, словно пытаясь вызвать сэра Вильяма на ответный благородный жест:
Не знаю, сознаете ли вы мою нищету в отношении радия… Я не способен поставить никакого эксперимента, который потребовал бы даже 30 миллиграммов…
И вероятно, чтобы уравновесить эту просительность, тут же постарался показать Рамзаю, что владычествует в изучении радиоактивности все-таки он, Резерфорд. Он известил сэра Вильяма, что не собирается, получив радий, покушаться на рамзаевскую тематику исследований - пока не собирается.
Извещение звучало довольно начальственно:
Я, конечно, оставлю это направление свободным для вас, по крайней мере до поры до времени.
Между тем радий уже прибыл в Лондон. И в тот же день Рамзай открыл, наконец, перед Резерфордом свои планы. Он написал:
Было бы бесконечно жаль делить радий… Так любезно было бы, если б вы согласились, чтобы он оставался у меня в течение известного времени… А через год или полтора я бы передал его вам.
Через год! Или полтора!
Потоки маорийских ругательств неслись 13 ноября 1907 года из кабинета ленгворсианского профессора. К маорийским прибавились канадские, когда из последующих строк письма Рамзая Резерфорд узнал, что и без венского займа тот располагал 100-150 миллиграммами радия!.. Сэр Вильям проговорился. Отлично понимая, что Резерфорд не пойдет ни на какую отсрочку, он приготовил и другое предложение - компромиссное: радий останется в Лондоне, но в его лаборатории будут собирать выделившуюся эманацию радия и раз в четыре дня будут отправлять ее в Манчестер поездом, дабы Резерфорду было с чем работать. А чтобы предложение выглядело вдвойне соблазнительным, Рамзай неожиданно добавил, что будет собирать радон не только с венских 388 миллиграммов, но и с собственных 100-150.
By thunder! He будь Рамзай почти на двадцать лет старше него, Резерфорд высказал бы ему все, не обинуясь. Но надо было сдерживать себя. Он написал ответ, скрывавший гнев и бессилие. «Я разочарован… При таких условиях я не могу надеяться на сколько-нибудь серьезную работу…» …Они писали друг другу через день. Неискренне благодарили друг друга за искренность. Оба не хотели делить радий пополам. Оба не умели уступить. Оба не стремились к удовлетворительному решению. Оба уверяли друг друга в совершеннейшем почтении, тая в подтексте непобедимое чувство собственного превосходства.
В этом вся суть. Когда бы только в радии было дело, они нашли бы путь к соглашению. Но великая дорога познания вся в маленьких кочках и ямах психологических свар. Высоко-=лобые - избыточно чувствительные системы. В этом их несовершенство. Сказка о принцессе, страдающей от горошины под десятью перинами, написана не только о неженках, но и о гениях. Однако это их не избавляет от суда живущих рядом и идущих следом.
Рамзай был «физиком поневоле». «Химиком поневоле» был Резерфорд. Этой двойственности требовала от них сама радиоактивность. Но тут-то и скрывался источник их взаимного скептицизма. Сэр Вильям относился в те годы к Резерфорду-химику с покровительственной снисходительностью, как старший к младшему, как богомаз к маляру. С привкусом благодушного поучительства он позволял себе давать Резерфорду элементарные лабораторные советы. А у Резерфорда для химических дел были химики - он самообольщениями не страдал. И тон рамзаевских писем не мог не бесить его.
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 рисерч-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.
Вот какую важную информацию принесло первое же количественное исследование рассеяния альфа-частиц. Так резонно ли предполагать, будто годом позже, в Манчестере, он потому поставил эту проблему на седьмое место, что не догадывался об ее первостепенном значении?
Едва ли Фезер прав, что Резерфорд записывал темы в совершенно случайном порядке. Отчего одно всплывает в памяти раньше другого? Тут сказываются какие-то неявные повелевающие стимулы… В тот день и в тот час Резерфорд был прежде всего шефом лаборатории - распорядителем работ. И, составляя перечень возможных исследований, он думал не столько об их относительной важности, сколько о своих мальчиках, еще мало ему знакомых, но уже доверившихся его власти. Он примерял проблемы к их прежним интересам и лабораторным репутациям. «Что увлечет Ретцеля из Лейпцига? Пожалуй, вот это… А что будет перспективней всего для японца Киношиты? Пожалуй, эманация актиния… А для Брилля, когда он переберется сюда от Рамзая?.. А для Маковера?..
А для Ройдса?..» Словом, он составлял свой перечень проблем, менее всего размышляя о будущей истории физики. И потому «Рассеяние» попало на седьмое место. И потому совсем не случайно другая первостепенная тема, в тот момент наиважнейшая для него, - «Число альфа-частиц, испускаемых радием», - очутилась лишь в самом конце списка - под пунктом 21.
Он оставлял ее за собой - оттого она и очутилась в конце.
А кого он возьмет себе в помощники? Естественно было предложить эту роль ассистенту прежнего шефа. Такое решение было и достаточно надежным - ассистентом у Шустера не мог быть слабый физик и дурной человек.
Итак, всего лишь продолжался его альфа-роман.
6
27 января 1908 года Резерфорд написал Отто Хану длинное деловое письмо. Там были строки:
Я забыл, рассказывал ли вам, что мы научились детектировать единичную альфа-частицу электрическим методом…Я работаю с д-ром Гейгером - одним из Ваших соотечественников… Он превосходный экспериментатор, и это большая подмога для меня… Вы-то сумеете по достоинству оценить важность счета альфа-частиц.
Сомнительно звучит начало этого дружеского сообщения - «я забыл…»! Вообразите письмо Наполеона: «Я забыл, рассказывал ли вам, что выиграл битву при Риволи…» Это отдает наигранной небрежностью победителя, для которого очередная победа - зауряднейшее происшествие. Но верно и другое: в обширной своей переписке Резерфорд привык так щедро оповещать коллег об осенивших его замыслах и лабораторных свершениях, что мог и вправду забыть, кому о чем успел уже рассказать.
В те же дни он известил о первом своем манчестерском успехе и профессора Ива, оставшегося в Монреале его преемником. Между тем в Физикс-билдинге еще хорошо помнили, как негодовал их недавний шеф на безуспешность всех своих тамошних попыток засечь отдельную альфа-частицу именно электрическим методом. Помнили, как он придумал остроумную уловку, чтобы пропускать частицы в ионизационную камеру не толпой, а гуськом - поодиночке: повесил на пути альфа-потока качающийся маятник с крошечным отверстием посредине. Удачливая частица, успевшая проскочить сквозь это отверстие, должна была вызывать ионизацию газа в камере. Скачок стрелки электрометра показывал бы, что частица сделала свое дело. Может быть, затея с маятником была и удачна, но убедиться в этом он не смог: ионизационный эффект от одной частицы оказался в обычной камере столь ничтожным, что зарегистрировать его не удалось… Теперь, получив письмо из Манчестера, Ив ломал голову, пытаясь догадаться, какое же решение сумел найти Резерфорд вместе с никому еще не ведомым д-ром Гейгером. Зная Резерфорда, он был только уверен, что найдено нечто совсем простое.
А Отто Хану не нужно было мучиться догадками. Возможно, оттого, что был он химиком, Резерфорд постарался в двух словах объяснить ему физическую суть найденного метода:
Метод состоит в том, чтобы через маленькое отверстие, закрытое тонкой слюдой, выстреливать альфа-частицей в цилиндр длиною около 60 сантиметров, в котором воздух находится при давлении примерно в 30 сантиметров. Там по центру протянута тонкая проволока и приложено напряжение приблизительно в 1000 вольт, готовое вот-вот вызвать разряд. При таких условиях ионизация, производимая в газе одной альфа-частицей, возрастает благодапя столкновениям ионов в 2000 раз.
Ив не обманулся. Придуманное отличалось обычной резерфордовской простотой.
Когда-то, в дни докторантуры у Томсона, Таунсенд открыл, что ионы, порожденные в газе внешним облучением, сами могут, в свой черед, ионизировать встречные молекулы. Надо только снабдить их достаточной энергией и помешать все новым и новым ионам вновь воссоединяться, нейтрализуя друг друга. Тогда ионизация пойдет нарастать лавиной. В принципе для этого довольно создать в ионизационной камере сильное электрическое поле. В этом и состоял замысел Резерфорда - Гейгера. Для этого-то они и протянули по оси бронзового цилиндра тонкую проволоку. Они присоединили ее к одному полюсу батареи, а поверхность цилиндра - к другому. Внутри камеры появилось нужное поле.
Слабенький процесс ионизации, спровоцированный всего лишь одной альфа-частицей, ворвавшейся извне, мог теперь стремительно развиваться. Происходил почти мгновенный разряд. Так один камешек, свалившийся на неустойчивую осыпь, вызывает обвал.
Вместо маятника с дыркой Резерфорд и Гейгер придумали более верный способ пропускать альфа-частицы, в камеру по одиночке. Крупицу радия-С - хороший источник альфа-лучей - они поместили в дальнем конце узенькой стеклянной трубки длиною в четыре с половиной метра. Элементарное соображение: лишь малая доля частиц, разлетавшихся от источника во все стороны, могла попасть в этот канал и благополучно долететь до другого его конца - до слюдяного окошечка в стенке бронзового цилиндра. Ясно, что из трубки был откачан воздух, иначе ни одна альфа-частица вообще не долетела бы до камеры: всю свою энергию она растрачивала бы по дороге на столкновения с молекулами.
Эта странная, распластанная в длину, опутанная проводами, обросшая насосами, батареями, измерительными приборами, вздыхающая и потрескивающая экспериментальная установка показалась бы совершенно непонятной в эпоху доатомной физики. А сегодня она рисуется нашему воображению уже как паровозик Стефенсона, как бипланчик братьев Райт…
Через слюдяное окошко в камеру проникали три-четыре альфа-частицы в минуту. Иногда их бывало только две, иногда - пять. Но в том-то и заключался успех, что можно было безошибочно сказать, сколько их посетило бронзовый цилиндр1 Появление каждой сопровождалось коротким всплеском электрического тока, и стрелка электрометра совершала скачок в среднем на десять делений шкалы. Незримое микроявление усиливалось до легко наблюдаемого макрособытия.
Та цилиндрическая ионизационная камера с проволочкой - приманкой была первой моделью ныне столь популярного счетчика Гейгера - несложного лабораторного инструмента, ставшего в наш ядерный век одной из тревожащих «примет времени» вместе с тяжелой водой и стронцием-90. Резерфорд и Гейгер смотрели тогда в атомное грядущее беспечально. И в заключительных строках своей совместной работы, опубликованной летом 1908 года «Трудами Королевского общества», без всякого исторического глубокомыслия предсказали большое будущее электрическому методу регистрации радиоактивных излучений.
Они отметили, между прочим, что этим методом «можно будет детектировать и единичные бета-частицы». Других излучений, несущих заряд, тогда еще не знали.
И других применений для научных приборов не предвидели…
Когда Резерфорд написал Отто Хану, что тот сумеет по достоинству оценить важность счета альфа-частиц, он, разумеется, вовсе не льстил своему младшему другу. Да и согласитесь, трудновато вообразить себе льстящего Резерфорда! Конечно, Отто Хан сразу понял, что теперь в Манчестере будет, наконец, достоверно установлена природа альфа-лучей. И прежде всего - величина электрического заряда этих телец.
Со времени памятных дождей в Северном Уэльсе Резерфорд не сомневался в тогдашней своей догадке, что альфа-лучи - поток ионизированных атомов гелия. Но даже самая жаркая убежденность исследователя еще не служит доказательством его правоты.
Да, отношение заряда к массе у альфа-частиц позволяло утверждать, что это тяжелые атомные тельца. Помните, измерения дали для альфа-частиц примерно 5000, а для водородных ионов - примерно 10 000. Иначе говоря, е если для ионов водорода Н+ это e/m, то для альфа-частиц получалось e/2m. Но ионы гелия не в два, а в четыре раза массивней водородных: их масса в водородных единицах равна 4 т. Для того чтобы гелиевая гипотеза не рухнула сразу, оставалось предположить удвоенную щедрость природы: снабдив альфа-частицы массой не в 2 т, а в 4 т, она придала им и удвоенный заряд - не 1е, а 2е. Тогда отношение заряда к массе сохранялось как раз таким, какое показали измерения. Так получалось, что если альфа-частицы действительно атомы гелия, то наверняка дважды ионизированные атомы. Короче - ионы Не++. Вот эту малость и требовалось доказать, дабы жаркая убежденность стала еще и достоверным знанием.
Почти пять лет Резерфорду приходилось довольствоваться косвенными соображениями в пользу гелиевой гипотезы. А теперь заряд альфа-частицы можно было определить чуть ли не прямым измерением! Надо было экспериментально получить два числа: суммарное количество электричества, переносимое всем альфа-излучением крупинки радия за определенное время, и количество частиц, испускаемых такой же крупинкой за тот же срок. А потом разделить первое число на второе… Задача необременительная.
Но и вправду необременительной была лишь эта последняя процедура - арифметическая. Хан, наверное, ожидал, что уже в следующем письме Резерфорд сообщит ему найденную в Манчестере величину заряда альфа-частицы. Однако время шло, а до арифметической процедуры дело все не доходило. Тремя десятилетиями позже уже стареющий профессор Берлинского университета Ганс Гейгер, вспоминая о той первой работе с Резерфордом, написал: «Было много затруднений, которых сегодня даже нельзя понять». Столкнулись тонкость экспериментальной программы и примитивность лабораторных средств. В своей статье о счете альфа-частиц они вынуждены были дать тогда целую главу - «Экспериментальные трудности». Не для того, чтобы снискать аплодисменты коллег, а для того, чтобы предупредить о возникающих сложностях всех, кто захочет повторить их измерения.
Гейгер говорил, что замысел той работы принадлежал Резерфорду. А Резерфорд утверждал, что без Гейгера он ничего бы не сделал. Оба говорили правду.
7
Очень хочется снова сказать, как повезло Резерфорду!
В несчетный раз. Надо же было, чтобы в университете Виктории ему тотчас встретился такой великолепный помощник и соавтор. Но на примере Гейгера зарождается подозрение: а не делал ли сам Резерфорд столь великолепными своих помощников и соавторов?
Актеру нужна достойная роль, чтобы раскрылся его талант. И режиссерская воля, чтобы выявился максимум его возможностей. Если так, то не вернее ли, что в Манчестере повезло Гансу Гейгеру?! Он нашел для себя эпохального драматурга и эпохального режиссера. (Как всегда в таких случаях, пьеса варьировала миф о Пигмалионе.) Он появился в Манчестере на год раньше Резерфорда.
Двадцатипятилетний доктор философии из Эрлангена стал ассистентом у Артура Шустера. И никаких громких дел за минувший год не совершил. Вел вполне солидные и тихие лабораторные работы. И сам был не по возрасту вполне солиден и тих. Видимо, ему недоставало английского чувства юмора или чувства английского юмора: он единственный из манчестерских «мальчиков Резерфорда» не позволял себе даже заглазно называть шефа общепринятым «Папа».
…Юмористический повод послужил катализатором для возникновения этого прозвища, хоть и фамильярного, но искреннейше-почтительного. Физики не пропускали новых программ в старом манчестерском мюзик-холле. И очень смеялись, когда популярные актеры Формби и Тэйт однажды показали скетч на модную тему - «Езда на автомобиле». Там, в веселой перепалке автомобилистов, отца и сына, промелькнула шутка, названная Андраде «научной».
- Я знаю, почему твои колеса не желают вертеться, папа…
- Ну, почему, мой мальчик, почему?
- Да потому что им полагается иметь два-пи-эр, а у твоих - четыре-пи-эр…
Конечно, это было смешно придумано. Неважно, что многим зрителям, забывшим школьные премудрости геометрии, приходилось спрашивать у соседей: «А что тут смешного?»
Физикам не приходилось… Они стали называть Резерфорда Папой: все в нем самом и все, связанное с ним, было сверх-обычным, словно и впрямь посягающим даже на законы математики и требующим для полноты своего описания не два-пи- эр, а четыре… А колеса его при этом вертелись - да еще как!
Однако Гансу Гейгеру чудился в этом прозвище, по свидетельству Гарольда Робинзона, недостаток уважительности. («Если он так думал, то ошибался», - излишне пояснил Робинзон.) Вместо «Папа» Гейгер придумал для шефа свое прозвище - «Проф». И можно поручиться, что он еще внутренне содрогался от собственной отваги: для его немецкой дисциплинированности это было подвигом - уступить вольному духу резерфордовского клана половину должной почтительности к шефу!
Но с немецкой точностью уступил он ровно половину.
Был он величайшим аккуратистом. И редким знатоком лабораторного инструментария. И воплощенным долготерпением.
И сверх того - прекрасно образованным физиком. И конечно, этих добродетелей вполне достало бы, чтобы попасть когда-нибудь в рай. Но бури в науке поднимают грешники, повинные в непослушании…
Резерфорд превратил Гейгера в грешника. Он соблазнил его ролью, какую тот едва ли рискнул бы взять на себя сам.
И потому, вспоминая через тридцать лет, как начиналось открытие структуры атома, Ганс Гейгер написал в своих мемориальных заметках о Резерфорде.
Никто из нас, молодых людей, работавших в лаборатории, не знавал его прежде, но теперь, когда он появился здесь, мы достаточно быстро почувствовали, что идем навстречу великим временам.
Признание, которому можно, безусловно, поверить, ибо Гейгер был из тех, кто не умеет восторженно преувеличивать.
Но что он, собственно, хотел сказать? Неужели и вправду, занимаясь всего лишь успешным счетом альфа-частиц, можно было уже почувствовать, что наступают великие времена, то есть эпоха расшифровки атомной структуры?
Ганс Гейгер думал о другом - об окрыляющей атмосфере подъема, какая воцарилась в лаборатории с приходом нового шефа. Нечаянно он объяснил секрет возвышающего влияния Резерфорда. Отчего так популярен рассказ о французе, повелевшем слуге будить его каждое утро словами: «Вставайте, граф, вам предстоят великие дела!»? Впечатляет энергия оптимизма, И откровенность веры в свою предназначенность. Покоряет стремление поддерживать эту веру негаснущей.
Резерфорд был ежеутренним слугой оптимизма у себя и своих мальчиков.
Гансу Гейгеру следовало добавить фразу: «И мы, молодые люди, быстро почувствовали, что становимся иными, чем были прежде».
8
Итак, решалась проблема № 21. До самой весны 1908 года Резерфорд и Гейгер боролись с экспериментальными трудностями, «которых сегодня нельзя даже понять». Зато, когда летом дело дошло, наконец, до арифметических процедур, они смогли уверенно заявить: величина заряда альфа-частицы равна 9,3-10-10 электростатических единиц. 9,3… - это было интересное число. Ожидавшееся и неожиданное. Ожидавшееся - потому что оно подтверждало гелиевую гипотезу: да, альфа-частицы - это ионы с удвоенным водородным зарядом - 2е. И неожиданное - потому что оно заставляло признать слишком малыми все предшествовавшие оценки самой величины «е».
Таких оценок существовало уже довольно много, ибо речь шла о значении фундаментальной физической константы нашего мира - о величине элементарного электрического заряда! Как скорость света «с» или постоянную Планка «h», ее нужно было знать со всею доступной точностью. (Надо ли напоминать, что «е» у иона водорода по абсолютному значению то же, что у электрона, но только у водородного иона «+е», а у электрона «-е».) С того самого времени, когда электрон был достоверно открыт в Кавендишевской лаборатории, разные исследователи на разные лады многократно измеряли эту величину. Все получали для «е» десятимиллиардные доли электростатической единицы заряда (10-10), однако число таких долей у всех было разным:
у Таунсенда - 3,0-10-10 (1898 и 1904);
у Дж. Дж. Томсона - 3,4… (1903);
у Г. Вильсона - 3,1… (1903);
у Р. Милликена - 4,06… (февраль 1908);
у Б. Болтвуда - 4,1… (июль 1908).
Ни одно из этих чисел не могло обрадовать Резерфорда и Гейгера. Сравнивая с ними свое 9,3 для альфа-частицы, что они должны были подумать?
Неужели правы были Таунсенд, Томсон, Вильсон и «е» равно примерно 3,0.10-10? Тогда число 9,3 показывает, что альфа-частица несет не два, а три элементарных заряда. Но если у альфа-частицы утроенный водородный заряд (Зе), то она обладает ушестеренной водородной массой (6m). Этого требует надежно установленное отношение заряда к массе для альфа-частицы. И стало быть, она вовсе не ион гелия, чей атомный вес равен 4m. А если так, то и энергия ее движения в полтора раза больше предполагавшейся. И следовательно, прежние расчеты теплового эффекта радия становятся несостоятельными.
Словом, хорошего мало…
Числа Милликена и Болтвуда были утешительней.
Все-таки «е» у них равнялось примерно 4,0.10-10, и вариант тройной заряженности альфа-частицы отпадал сразу: 3.4 = 12 - неправдоподобно много по сравнению с найденным числом 9,3. Но до благополучия и тут было далеко: двойная заряженность должна была бы, по Милликену, выразиться цифрами 8,12, а по Болтвуду - 8,2.
Расхождение с величиной 9,3 снова оказывалось слишком грубым. Правда, не настолько, чтобы усомниться в гелиевой гипотезе, но достаточно грубым, чтобы не считать ее корректно подтвержденной.
Конечно, у Резерфорда и Гейгера был простейший выход: взглянуть друг на друга с досадой и признать, что электрический метод счета альфа-частиц ввел их в обман. Но они слишком заботливо вынашивали свое детище, чтобы осудить его так легко. Само число 9,3-10-10 появилось в их расчетах после того, как они критически взвесили вероятные ошибки измерений. Оно заслуживало доверия.
Оно, безусловно, заслуживало доверия. И потому оставался еще один выход: объявить не заслуживающими доверия все предшествовавшие оценки «е». Резерфорд и Гейгер подвергли анализу условия экспериментов, в которых эти оценки были получены, и установили: ошибки опытов у их предшественников могли достигать 15 - 30 процентов, если не больше! Это спасало положение. Это позволяло не сравнивать 9,3 с чужими данными для «е», а напротив - дать свою собственную оценку величины элементарного заряда. Так, решая уравненьице 2е = 9,3…, они проделали последнюю арифметическую процедуру и провозгласили:
е = 4,65-10-10
Может быть, все это не заслуживало бы такого подробного рассказа, если б не одно знаменательное обстоятельство.
Резерфорд сообщил этот результат Иву в частном письме еще до того, как уселся с Гейгером за отчетную статью для «Трудов Королевского общества». Ив без колебаний послал своему недавнему шефу протестующий ответ. Он отказывался признать достоверной оценку, превышавшую общепринятую - томсоновскую - на 36 процентов! «…Этот результат должен оказаться ошибочным». Однако обнаружилось, что у Резерфорда была в запасе довольно неожиданная теоретическая защита числа 4,65. Она опиралась на побочное следствие квантовой гипотезы Макса Планка. И в новом письме к Иву Резерфорд сослался на Планка. Но существенней, что эта ссылка не осталась случайным упоминанием, надолго похороненным в частной переписке Резерфорда.
Вместе со статьей об электрическом методе счета альфа-частиц редакция «Трудов Королевского общества» получила 17 июля 1908 года другую статью Резерфорда и Гейгера - «Заряд и природа альфа-частицы». Там была короткая сноска:
Интересно отметить, что из общей оптической теории естественной тепловой радиации Планк вывел оценку - е = 4,69 10-10 электростатических единиц.
«Интересно отметить…» - это было сказано с должной академической сдержанностью. Между тем совпадение чисел 4,65 и 4,69 выглядело удивительно. А самое интересное заключалось в том, что планковская оценка «е» была известна уже в течение восьми лет - с 1900 года, да только никто не принимал ее всерьез. Она ведь тоже почти на 40 процентов расходилась с томсоновской. И сама квантовая гипотеза еще представлялась многим физикам тех лет крайне невероятной.
А потому и число 4,69 было в их глазах скорее уликой против Планка, чем аргументом в его пользу.
Среди англичан было не меньше скептиков, чем среди физиков континента. В 1955 году Макс Борн говорил в Берлине: «…Сколько мне помнится, в Геттингене я ничего не слышал о квантах; не слыхал я о них и в Кембридже, где весной и летом 1906 года слушал лекции Дж. Дж. Томсона и Лар мора и проходил экспериментальный курс в Кавендишевской лаборатории».
Не принадлежал ли до 1908 года к разряду скептиков и Резерфорд? Ответить на это трудно. Но так или иначе, а за годы Монреаля он ни в письмах, ни в статьях, кажется, ни разу даже словом не обмолвился о Планке и о квантах. Правда, «умозаключать от молчания» рискованно. Тем более рискованно, что в монреальские годы квантовые идеи Планка, а потом и Эйнштейна ничем не могли бы облегчить ему проникновение в суть радиоактивности. Любое участие в дискуссии о квантах было бы для него в ту пору выступлением «не по специальности». Предаваться же общим рассуждениям о возможном устройстве природы он не слишком любил. Словом, истолковать тогдашнее молчание Резерфорда можно по-разному: и как результат недоверия и как выражение осторожности. Но враждебного неприятия новых идей тут не было наверняка - у такого человека, как Резерфорд, оно бы неминуемо прорвалось, и не раз!
Теперь же, в 1908 году, он был впервые и совершенно непреднамеренно поставлен лицом к лицу с гипотезой квантов. Вдруг она предложила ему свой благой союз по частному, но важному поводу. Она, единственная, сказала ему, что он прав. И сказала это на языке цифр. И если был в нем скептицизм, он развеялся. Если была осторожность, он ее отбросил. И тотчас кончилось молчание.
Но не только для него одного имело важные последствия удивительное совпадение двух чисел - 4,65 и 4,69… Эрнст Марсден заметил: «…это заставило физиков-классиков в Англии с большей симпатией отнестись к квантовым идеям Планка».
Как многое в жизни Резерфорда, его тогдашнее обращение в квантовую веру произошло на редкость вовремя: до создания планетарной модели атома оставались считанные годы - следовало заранее быть готовым к вторжению неклассических представлений теории квантов в сферу теоретических размышлений об устройстве атомных миров. К этому следовало быть готовым прежде всего психологически. Нильс Бор еще только оканчивал Копенгагенский университет и еще не помышлял о поездке в Манчестер, когда Резерфорд уже прошел эту подготовку.
…Так решение проблемы, записанной под № 21, сразу дало нечто большее, чем просто уменье считать альфа-частицы.
Но главное лежало впереди. И зависело оно, это главное, все-таки - и прежде всего! - от простого уменья пересчитывать по пальцам «веселых малышей».
9
А почему, собственно, столько усилий было потрачено Резерфордом на поиски именно электрического метода счета альфа-частиц? Разве не он еще в 1903 году на Саутспортсксм конгрессе Би-Эй привлек внимание коллег к серьезным событиям, происходящим в спинтарископе Крукса? Разве не он сказал тогда, что световые вспышки - сцинцилляции - на экране спинтарископа сигнализируют об актах единичных столкновений альфа-частиц с атомами вещества экрана? Какая счастливая возможность: воочию наблюдать такие атомные сигналы и по ним прямо считать альфа-частицы!
Конечно же, Резерфорд не мог не задумываться над этой возможностью десятки раз. Но его одолевали сомнения. Откуда было взяться уверенности, что каждая альфа-частица вызывает вспышку? А что, если иные из них дают осечку и поглощаются веществом экрана без сцинцилляции? Логика выдвигала и другие возражения. Механизм происходящего был неизвестен.
Утверждать, как говорят математики, существование взаимно-однозначного соответствия между множеством вспышек и множеством падающих на экран частиц не взялся бы никто. И потому этот соблазнительный способ счета не выглядел перспективным.
Так думал Резерфорд и в 1903 году и в начале 1908-го…
Даже в начале 1908-го, когда по его срочному требованию ему уже положили на стол свежий выпуск журнала Немецкого физического общества со статьей Э. Регенера о методе счета альфа-сцинцилляций.
Не случайно узнал он об этой статье. Был февраль. Только что пришел из Берлина ответ Хана на его январское письмо.
Словно в подтверждение Резерфордова прогноза, - «Вы-то сумеете по достоинству оценить важность счета альфа-частиц»,- Отто Хан и сообщил в Манчестер об успехе Регенера. Успех пока был чисто технический, но очень обнадеживающий: немецкий исследователь научился тонко и четко регистрировать сцинцилляции.
Пожалуй, впервые в жизни Резерфорд должен был сознаться самому себе, что оплошал: позволил элементарным логическим сомнениям одержать верх над интуицией! Он ведь даже не попытался превратить игрушку Крукса в настоящий измерительный прибор. А некий Регенер в Германии сделал это. Сделал и показал, что сцинцилляционный метод счета достоин внимания. Резерфорд услышал скрип чужих уключин не позади, а впереди себя…
Через три года он снова был поставлен перед неосознанным выбором: внять ли предостережениям логики или довериться зову интуиции, не умеющей объяснять причин своего оптимизма. И случилось это уже не по второстепенному, а по грандиозному поводу. И если бы он снова оплошал, планетарная модель атома - по логике классических представлений совершенно несостоятельная! - тоже родилась бы не в Манчестере и отцом ее оказался бы другой - менее рассудительный - гений.
Но если бы маленькая регенеровская история вообще была «в духе Резерфорда», не было бы Резерфорда. Она тем и любопытна, что для него не тривиальна.
Он ответил Хану не сразу. Вопреки обыкновению не сразу поблагодарил за важную новость. Надо было побороть недовольство собой. А в атмосфере непрерывного успеха он уже успел основательно забыть, что это такое - недовольство собой. Только в самом конце февраля написал он, наконец, Отто Хану.
24 февр. 1908, Манчестер
…Вы сделали очень хорошо, рассказав мне о работе Регенера… Общая идея была для меня не нова… Я все же удивлен, что метод счета сцинцилляций где-то дает правильные результаты…
«Где-то»! Это выдавало его недавние чувства.
Однако что - чувства! Он был не из тех людей, чьи воля и мысль надолго растворяются в переживаниях. Догматической власти чувства над ним не имели. Это его письмо еще не пересекло Ла-Манша, когда у Ганса Гейгера уже удвоились заботы: Проф пожелал немедленно убедиться, что сцинцилляционный метод даст правильные результаты и в Манчестере.
Это означало совпадение числа сцинцилляций с числом альфа-частиц, зарегистрированных методом электрическим.
К прежним затруднениям, «которых сегодня нельзя даже понять», прибавились новыe. Немедленный ответ был иллюзией.
Для метода сцинцилляций следовало еще придумать свой манчестерский вариант: надо было вести в одинаковых условиях параллельные измерения обоими способами. Бронзовый цилиндр ионизационной камеры, где залетающие сквозь слюдяное окошечко альфа-частицы вызывали серии мгновенных разрядов, сделался теперь съемной деталью экспериментальной установки. На его место можно было ставить камеру с тонко усовершенствованным спинтарископом, где альфа-частицы из того же источника вызывали короткие блестки свечения.
Теперь уже и вправду дня не хватало. Да день был и не лучшим временем суток для такой работы: она требовала темноты. А главное: по контрасту с прежним недоверием к методу сцинцилляций Резерфорд незаметно стал его одержимым приверженцем. Все чаще случались дни, когда он и Гейгер уходили из лаборатории только на рассвете.
Здесь возникает искушение ввести в это документальное повествование сочиненный эпизод, не скрывая, что он сочиненный. Так легче сказать некоторые вещи, о которых очень хочется и нужно сказать.
Беллетрист мог бы в этом месте провести нашего новозеландца по ночному Манчестеру; затащить его, усталого и голодного, в какую-нибудь таверну, открытую до утра; усадить за дощатый стол, отполированный локтями поздних гуляк, неудачливых проституток, ночных полисменов, измученных мастеровых; позволить ему хоть часок поболтать в этом обществе о делах земных и надеждах человеческих; разрешить ему заступиться всей силой своего властного голоса и справедливой руки за бездомную парочку; и, поставив его лицом к лицу с блюстителем порядка, удивленным солидностью костюма, виртуозностью ругани и заморским акцентом незнакомца, заставить его, члена Королевского общества, нехотя раскрыть свое громкое имя и убедиться, что здесь оно никому не знакомо и ничего не значит..
Здесь решительно ничего не значили ни альфа-частицы, ни сцинцилляции, ни устройство атома. Здесь, в низинах обыкновенной жизни ничего не значили все его заботы и помыслы. И даже усталость его осталась бы здесь непонятной - добровольная усталость человека, занятого поисками чего-то, что не имеет никакого значения для жизни и смерти…
Беллетрист мог бы проследить, как нескончаемым проспектом он медленно шел на юг, в Уитингтонское предместье, в свой благополучный дом. Впереди рассветные сумерки. Слева дымно-красная заря за черными силуэтами крыш и труб.
Молчанье. Безлюдье. Он шагал с ощущением вздорной ненужности своего профессорского бытия в окружающем мире застарелой бедности, несправедливости, порока. И его одолевало чувство неправедной избранности. И он не знал, что ему делать с бесплодной мыслью о глухом одиночестве высокой науки на перенаселенной земле… Может быть, как Румфорду в Мюнхене, заняться ему изобретением дешевого супа из крови и костей? «Резерфордов суп» - это звучало бы по крайней мере милосердно.
Быть может, заговорил в нем голос предков - шотландских пуритан из Перта? Но скорей всего, - должен был бы подумать он, - дело в усталости. Усталость обостряет чувство неблагоустроенности мира. При свете дня он не вовлек бы себя в этот старый спор о тщете истины и вечной ценности добра.
Такой выбор всегда казался ему нелепым; истина была добром, совершенно и более чем достаточным, чтобы самими поисками ее оправдать и ученого и науку, сняв с них всякое обвинение в безучастности к человеческим страданиям.
Только с мыслью о глухом одиночестве науки он ничего поделать не мог. Это была очевидность - экспериментальный факт, такой же неопровержимый, как узкая заря на продымленной громаде неба.
Беллетрист мог бы проводить его домой и послушать, как тихим поворотом ключа откроет он дверь; снимет ботинки, чтобы не скрипели под его тяжестью половицы, словно с ботинками отслаивается и тяжесть; болотным шагом проберется к себе в кабинет, растянется на диване и глубоко нырнет в непробудный сон и вынырнет не раньше появления утренней Эйлин, или Эйлин и Мэри вместе. И все это вкупе будет означать, что уж он-то, профессор Резерфорд, в этом мире отнюдь не одинок. Но если Эйлин спросит: «Папа, а что вы там делаете ночью с дядей Гансом?» - как и что он ответит ей?
Конечно, он сможет отделаться шуткой: «Мы с дядей Гансом считаем светлячков». Но ведь тотчас последует - «каких?».
А потом самое скверное - «зачем?». Он-то даже в эту минуту не будет одинок - напротив! А его наука? Наука одинока, как господь бог в первый день творения, как Новая Зеландия в океане. И дело вовсе не в том, что Эйлин - ребенок и отделаться от нее можно еще и по-другому: «Вот вырастешь - я тебе все объясню!» Мэри - взрослая и образованная. От нее можно отшутиться сложнее: «Мы с доктором философии Гейгером стали завзятыми астрономами. Только вместо телескопа у нас микроскоп. Вместо ночного неба - темный экран из сернистого цинка. Вместо вечных звезд - эфемерные звездочки сцинцилляций…» Но все равно разговаривать придется подобиями. Даже на такую простейшую тему. И все равно однажды всплывет уличающее - «а зачем?».
Ему должно было бы вспомниться недавнее заседание Королевского общества в Лондоне. Они присудили медаль Коплея чикагскому физику Альберту Майкельсону, только что получившему Нобелевскую премию 1907 года. Лет двадцать пять назад американец доказал, что скорость света не зависит от скорости движения источника, а в 905-м году швейцарец Эйнштейн поразительно истолковал этот странный результат…
В общем они сердечно приветствовали стареющего Майкельсона, который произнес против утилитаризма в подходе к науке прекрасную речь. Он рассказал, между прочим, как встретился однажды со старым приятелем и тот спросил его, чем он занят. Майкельсон заговорил о спектроскопии. С энтузиазмом объяснил, что спектры позволяют узнать химический состав даже недоступных звезд. И дабы окончательно сразить приятеля, объявил ему, что именно так на Солнце был обнаружен натрий. Помолчав, приятель сказал: «Ну, а кому это важно, что там есть натрий?» Члены Королевского общества наградили Майкельсона смехом и аплодисментами. А потом, конечно, пересказывали эту историю домашним и друзьям. Те тоже смеялись. Однако можно поручиться, что девять из десяти, если не девятьсот девяносто девять из тысячи, втайне вопрошали себя: «А в самом деле, кому это важно, что там есть натрий?»
Как отважиться сказать не семилетней девочке, а человечеству: «Вот вырастешь - я тебе все объясню!» Да и всегда ли есть надежда дать в конце концов желанное объяснение?
Как растолковать венцу творенья, что только вместе с наукой растет его самосознанье, всегда от нее отставая, иногда на целые эпохи?
Он еще не подозревал, сколь многое придется физикам объяснять людям ядерного века, рождавшегося в те ночи и дни.
…А дальше всю эту сцену в ночном Манчестере беллетрист мог бы завершить так.
Когда он добрался, наконец, до своего дома, тишайше повернул ключ, притворил за собою дверь, снял ботинки и медленно направился в кабинет, он вдруг увидел: двери кабинета распахнуты, в глубине сидит одетая Мэри, свет настольной лампы падает на ее бледное лицо.
- Где ты был? Телефон в лаборатории уже три часа не отвечает…
- Но, Мэри, я зашел в таверну…
Она перебила его.
- Я ничего не желаю слушать! Ты ведешь себя бесчеловечно.
- Но, Мэри, число сцинцилляций сошлось с числом частиц, честное слово…
Он договаривал это уже в пустоту - она скрылась за дверью. Он вздохнул и, чувствуя себя каким-то жалким в одних носках, присел к столу - отдышаться, подумать…
«Эксперименты проводились ночью в темной комнате», - сообщали Резерфорд и Гейгер в уже знакомой нам июльской статье: целая глава в ней была посвящена счету сцинцилляций и сравнению результатов двух методов. И жалобой звучала фраза: «Трудно вести непрерывный счет в течение более чем двух минут, ибо устают глаза». Впрочем, то была жалоба одного Резерфорда. Эти «две минуты» встречаются еще в его письме профессору Бамстиду, написанном за неделю до того, как статья ушла в редакцию «Трудов Королевского общества».
Слова Резерфорда о Гейгере, который работал, как раб, прозвучали именно в этом письме и в очень выразительном контексте:
11 июля, Манчестер
Вот я и прошел через испытания моего первого года здесь и в итоге располнел, так по крайней мере говорит моя жена. В то же время я никогда в жизни не трудился так упорно - отправил четыре статьи для Phil. mag'a и две для Королевского общества… Гейгер отличный малый и работал, как раб. Я никогда бы не нашел времени для изнуряюще нудного труда, предшествовавшего той поре, когда дела у нас пошли на лад… Гейгер - демон счета сцинцилляций и мог считать их с передышками всю ночь напролет, не теряя самообладания. Я же проклинал все на свете и отступал через две минуты…
Нет, он не мог бы заставить себя в поисках клада лопатой перетаскивать гору. Теперь становится еще очевидней, чем прежде, что и у него, неуязвимого, была ахиллесова пята: он не обладал ни героизмом страстотерпцев, ни великим долготерпением отшельников. Нервная нетерпеливость все возрастала в нем с годами. В Монреале она стала заметней, чем в Кембридже, в Манчестере - заметней, чем в Монреале. Но это была странная нетерпеливость: она не сопровождалась поспешностью, а скорее приводила к удвоенной бдительности.
Как и в Монреале, из стен его Манчестерской лаборатории не вышло ни одной работы с ненадежными данными и недостоверными выводами.
Он жил в нетерпеливой погоне за истиной, а не за мимолетным успехом.
10
А успех приходил сам собой, как из удивленных ущелий приходит долгое эхо горных обвалов. Он только вызывал обвалы.
Раньше, чем ему думалось, пришла его «очередь тратить деньги»: в середине ноября он получил телеграмму из Стокгольма - Королевская академия наук Швеции присудила профессору Резерфорду одну из нобелевских премий 1908 года.
«За исследования по дезинтеграции элементов и химии радиоактивных веществ» - так было сказано в решении академии.
Нобелевские премии тогда были еще внове. Их присуждали всего лишь в восьмой раз. Изобретатель динамита и пацифист, ученый и миллионер Альфред Нобель умер в 1896 году, оставив свое знаменитое завещание, по которому проценты с его капитала должны были послужить фондом для ежегодных премий за выдающиеся научные достижения в области четырех наук - физики, химии, физиологии и медицины. Это завещание вступило в силу пятью годами позже - в первый год нового века. И первым физиком, удостоенным премии Нобеля в 1901 году, был Рентген. Мировое общественное мнение скоро признало нобелевские премии высшей наградой за научные достижения. Огромной была премиальная сумма, порой превышающая 50 тысяч долларов (ее точная величина зависела от процентонакопления за год). Строгим был отбор лауреатов (их научным успехам следовало, как правило, выдержать испытание временем). Никакие национально-религиозные ограничения не накладывались на кандидатов, и не отдавалось сколько-нибудь ощутимой дани побочным соображениям - даже патриотическим (за первые восемь лет ни один шведский физик этой награды не получил).
С течением времени пиетет перед нобелевскими премиями стал даже превращаться в идолопоклонство, которым научная среда, как правило, грешит меньше, чем любая другая.
…Когда в 1943 году американцы подыскивали кандидатуру на роль главы атомного «проекта-V» и всплыло имя Роберта Оппенгеймера, его назначение долго затягивалось из-за того, что он не был лауреатом Нобелевской премии. «Последний недостаток сильно уменьшал его влияние в глазах коллег…» (генерал Лесли Гроувз).
В начале века такого фетишизма не существовало.
И еще невозможны были в те годы казусы иного рода: нарушения статута Нобелевского фонда, запрещавшего капитализировать премиальные суммы ради извлечения из них прибыли. В 1904 году Рэлей отдал почти всю свою премию E000 фунтов стерлингов) на создание нового крыла Кавендишевской лаборатории. А четверть века спустя физик Иоганнес Штарк - сподвижник Ленарда и один из тех, кто объявил теорию относительности Эйнштейна «мировым еврейским блефом»,- купил на Нобелевскую премию фарфоровую фабрику.
Изгнанный за это из Вюрцбургского университета, он искал сочувствия у рвущихся к власти нацистов как жертва происков неарийцев. В начале века такие штуки были еще немыслимы ни в Германии, ни в других странах.
Нежданному-негаданному богатству лауреаты радовались тогда откровенно и простодушно. Как написал Резерфорд в Пунгареху: «Это очень приятно и с точки зрения оказанной чести и в смысле звонкой монеты». Еще бы! Гонорары выдающихся физиков были в те времена несравненно скромнее нынешних. Оклад Резерфорда в Манчестере считался чрезвычайно высоким, а составлял не более 1600 фунтов в год. Присужденная ему премия превышала эту сумму в четыре с лишним раза! И 6800 фунтов были для него сказочной суммой денег.
Это сразу почувствовала Эйлин, которой в канун рождества 1908 года Санта-Клаус из Стокгольма притащил неслыханные подарки. (На Уилмслоу-роуд. 17 царило «величайшее возбуждение», по словам Резерфорда.)
Словом, все было радостно в этом лауреатстве. И только один пункт чрезвычайно его удивил: ему присудили премию по химии - не по физике! Правда, может показаться, что он должен был бы вдвойне торжествовать. Ив говорит, что именно в ту пору «он любил рассказывать не без веселого ликования, как ему удалось всерьез побить химиков на их собственном поле». Речь шла о тонких методах работы с крошечными объемами эманации: об освобождении ее от всяких примесей и получении ее развернутых спектров. И наконец - об экспериментальном разоблачении все тех же неоно-литиевых нелепостей Рамзая, на которых тот продолжал настаивать. Параллельно со счетом альфа-частиц Резерфорд упрямо занимался своими исследованиями радона в содружестве с молодым магистром наук Т. Ройдсом и стеклодувом-виртуозом Отто Баумбахом. Этим-то работам и были посвящены его статьи 1908 года для «Philosophical magazine». Тогда же он с удовольствием писал Хану, что сделался настоящим экспертом в области химии газов. И спектроскопии. А по поводу сходных, но совершенно не удовлетворявших его исследований Рамзая добавлял уже с полным пренебрежением: «Как говорят американцы, от его работ мне делается нудно…» Так разве не естественно было бы для него, Резерфорда, позлорадствовать: вот он побил «нормальных химиков» и на лауреатском поприще - теперь-то уж кончится их высокомерная оппозиция и скиснет их глупая гордыня!
Но по намекам в его переписке можно безошибочно умозаключить, что превращение в химика все же его огорчило.
Его удивило и огорчило, что химическому аспекту превращения элементов было отдано явное предпочтение перед громадностью физического содержания этого открытия. Пожалуй, нечто сходное мог испытать четырнадцатью годами позднее Эйнштейн, когда Нобелевский комитет удостоил его премией за работы по фотоэффекту, а не за создание частной и Общей теории относительности. (Ряду членов комитета эти ценности казались в 1922 году еще недостаточно прочными!)
Конечно, огорчение Резерфорда было мимолетным - тем более что случившееся позволяло скрасить доброкачественной шуткой пышность церемонии, ожидавшей его в Стокгольме.
Шутку он придумал сразу, но сберег ее до 10 декабря, когда после четырехдневного путешествия по воде и по суше предстал, наконец, об руку с Мэри перед королем Швеции.
Впрочем, в Музыкальной академии, где днем король вручал ему золотую медаль, речей от него еще не требовалось. Спич он произносил вечером - на банкете в королевском дворце.
Лихорадочные заботы бедняжки Мэри о респектабельности его экстерьера - фрак! прическа! усы! - даром не пропали, хотя имели не совсем тот эффект, на какой она рассчитывала: был он так отутюжен и выхолен, что выглядел, по словам очевидца, «до смешного молодым». Особенно рядом с тремя другими лауреатами 1908 года: Илье Ильичу Мечникову и Габриэлю Липпману было за шестьдесят, а Паулю Эрлиху - за пятьдесят… Однако чувствовал он себя более чем уверенно и легко - словно в стенах университета Виктории или лондонского Барлингтон-хауза. И обычному своему стилю не изменил. В ответ на поздравительные тосты говорил он «с простотой, полной грации». И разве что была на этот раз в его юморе несколько излишняя профессорская обстоятельность:
Мне приходилось иметь дело с весьма различными трансмутациями, обладавшими разной продолжительностью во времени, но быстрейшая из всех, какие я встречал, это моя собственная трансмутация из физика в химика - она произошла в одно мгновенье…
Это мгновенное превращение ни к чему бы его не обязывало, когда бы не установившаяся традиция: каждый лауреат должен был выступить в Стокгольме с лекцией по своей научной дисциплине. И на следующий день, 11 декабря, Резерфорду предстояло в самом деле обернуться химиком - не на мгновенье, а на целый лекционный час.
Еще в Манчестере он решил говорить, конечно же, об альфа-частице - о десятилетней истории ее открытия и изучения. Надо было только сделать химикоподобным название лекции. Это не составило труда: «Химическая природа альфа- частиц радиоактивных субстанций».
Вообще-то говоря, суть такого сообщения могла быть исчерпана коротким словом: «гелий». Но только слово коротко, а смысл долог.
Как нельзя более кстати за месяц до отъезда в Стокгольм он сумел получить безусловное доказательство полной идентичности газа из альфа-частиц и обыкновенного гелия. Не косвенное, не расчетное, не логическое, а самое вещественное доказательство - как для суда. Со временем оно сделалось в физике притчей - притчей о гении и простоте.
Это была одна из работ, проведенных Резерфордом совместно с магистром Ройдсом, к которому он питал особые чувства: подобно ему самому, молодой Ройдс был стипендиатом 1851 года. Но что крайне важно - два физика сотрудничали в этой работе со стеклодувом. То был случай, когда от фантастического мастерства весьма ограниченного ремесленника зависел весь исход задуманного эксперимента. Шеф и его ассистент, вероятно, и не подумали бы браться за дело, если бы Отто Баумбах (во многих отношениях малоприятный субъект) не объявил во всеуслышанье, что берется выдувать сосудики со стенками толщиной в одну сотую миллиметра!
Конечно, в таком сосудике можно было надежно запереть любой газ - и воздух, и эманацию, и обычный гелий: молекулы, движущиеся с малыми тепловыми скоростями, пробиться даже через столь тонкую стенку не могли. Но для стремительно летящих альфа-частиц она должна была оказаться прозрачной. Почти как для света.
Энергии альфа-частиц хватало на преодоление слоя воздуха толщиной в 5 - 7 сантиметров, а стеклянный листок в 0,01 миллиметра служил для них не более трудным барьером, чем двухсантиметровый воздушный слой. Получалось, что они могли пролететь без поглощения еще 3-5 сантиметров и за пределами сосудика Баумбаха. Наполнив такой сосудик эманацией, это несложно было проверить по вспышкам на сцинцилляционном экране.
Но не прихвастнул ли немец-стеклодув, больше всего любивший в Англии манчестерское пиво? Однажды, поздней осенью 1908 года, Резерфорд сказал магистру Ройдсу, что если Баумбах действительно совершит обещанное чудо и даст им свою тонкостенную трубочку, они наполнят ее эманацией, поместят в другой - более широкий - сосуд, откачают из последнего воздух до возможного предела, терпеливо подождут, пока в этом внешнем сосуде накопится побольше альфа-частиц, и посмотрят по спектру, что такое альфа-газ? У него, у Резерфорда, нет ни малейших сомнений, что это гелий.
Баумбах обещанное чудо совершил. Ройдс тоже не остался в долгу: экспериментальная установка была собрана так, что ниоткуда не мог пробраться в нее воздух, всегда содержащий гелиевую примесь, которая могла бы спутать все карты. Вообще опыт был подготовлен мастерски. Оставалось ждать и проводить регулярные наблюдения спектра.
Когда кончились первые сутки, Ройдс меланхолически вошел в кабинет-лабораторию шефа и сказал:
- Ничего не видно…
Когда кончились вторые сутки, он вбежал и с порога крикнул:
- Появилась желтая гелия!
К концу четвертых суток Резерфорд сидел у спектроскопа сам. Уже отчетливо сияли хорошо ему знакомые и желтая и зеленая линии. А к концу шестого дня в окуляр был виден весь набор интенсивных линий гелиевого спектра. Теперь можно было отдавать старую проблему на суд самых строптивых присяжных - химическая природа альфа-частиц раскрылась совершенно однозначно!
А баумбаховы трубочки с эманацией, по-видимому, именно с этого времени стали в Манчестерской лаборатории обыденнейшими источниками альфа-излучения: виртуоз-стеклодув изготовлял их легко и во множестве. Позднее, летом 1914 года, их очень поэтически описал в «Письме из Манчестера» выдающийся русский физико-химик Николай Шилов: «Это тончайшие стеклянные полые нити… Они светятся сами и заставляют экран из сернистого цинка блестеть, как перо жар-птицы, ярким голубым сиянием неописуемой красоты».
Разумеется, в краткой нобелевской лекции Резерфорд обо всей той истории не рассказывал. Привел только блистательный ее итог. И о Ваумбахе ни словом не обмолвился. Но в редакции «Philosophical magazine» уже лежала совместная статья Резерфорда и Ройдса. где роль «мистера Баумбаха» была тщательно и с благодарностью подчеркнута. (Так десять лет назад Резерфорд и Томсон подчеркивали заслуги Эбенизера Эверетта.) Через пятьдесят лет, однако, произошла забавная переоценка тех событий. Уже известная нам Мюриэль Хауортс в уже известной нам книге о Фредерике Содди, возражая против приписывания Резерфорду слишком многих важных открытий, объявила, что знаменитой окончательной идентификацией альфа-частиц и гелия наука обязана не нашему новозеландцу, а м-ру Баумбаху. Очевидно, она не знала, что тот был не физиком, а стеклодувом. Или решила, что это не столь уж существенно?
…Дни в Стокгольме надолго запомнились Резерфорду. Он писал о них матери в Пунгареху, как о триумфальных днях своей жизни. И может быть, самым вдохновляющим было воспоминание о праздничном обеде 12 декабря у выдающегося шведского математика Магнуса Миттаг-Леффлера. В старомодно возвышенном тоне Миттаг-Леффлер сказал:
Для меня это честь - приветствовать мистера Резерфорда, молодого пионера новой науки, которая не является ни физикой, ни химией, а в то же время представляет собою и физику и химию… Мистер Резерфорд умеет оперировать математическим аппаратом - языком науки; он знает, как планировать и проводить эксперименты; благодаря этой-то двойной способности он оказался в состоянии раскрыть так много сокровенных тайн природы… И мы вправе надеяться, что увидим его здесь во второй раз вновь в качестве лауреата Нобелевского фонда.
Стареющий математик безошибочно почувствовал, что у молодого пионера новой науки фундаментальнейшие его открытия, быть может, еще впереди. Но Миттаг-Леффлер не знал, что эти открытия приведут со временем к созданию атомной механики, в математический аппарат которой войдут и его собственные, миттаг-леффлеровские, исследования так называемых аналитических функций. Таких вещей никто не знает заранее.
Зато история уже задним числом накладывает отпечаток многозначительности на подобные встречи ученых, думающих, что они всего лишь современники, и не подозревающих, что на самом деле они и соратники.
А двойное нобелевское лауреатство Миттаг-Леффлер напророчил Резерфорду зря. Эйнштейн тоже такой двойной чести не удостоился, хотя по масштабам содеянного был бы вправе по крайней мере четыре раза протягивать руку шведскому королю. Поразительно, но два эпохальных открытия в физике XX века - теория относительности и существование атомного ядра - Нобелевской премией отмечены не были.
На обратном пути из Стокгольма, в Голландии, еще одна знаменательная встреча ждала Резерфорда. Он провел вечер в Лейдене - в обществе великого Антона Гендрика Лоренца, завершителя классической электродинамики. В общем голландец тоже почти годился ему в отцы. И снова ни младший, ни старший не думали, что довольно скоро их свяжет нечто большее, чем относительная одновременность пребывания на земле и общность профессионального служения правде природы.
И уж того меньше могли они догадываться, что связь эта окажется драматически окрашенной. Хотя оба, конечно, понимали, что принадлежат к разным поколениям физиков, ни тому, ни другому не могло прийти в голову, что скоро младшему откроется такая правда атома, которая старшему покажется непостижимой кривдой и заставит его произнести трагические слова: «Я потерял уверенность, что моя научная работа вела к объективной истине, и я не знаю, зачем жил…»
А потом, уже в феврале 1909 года, было чествование нового лауреата дома - в университете Виктории. Из Кембриджа приехал Дж. Дж. Тонкими пальцами откидывал назад длинные волосы и легким движением кисти поправлял очки.
И так же, как это бывало прежде, Резерфорд чувствовал себя рядом с ним не совсем отесанным парнем и в тяжеловесной силе своей ощущал какую-то грубоватость. Когда Дж. Дж. произносил речь на торжественном обеде в Уитуортс-холле, Резерфорд, сидевший рядом, даже достал из кармана очки - для самоутешения. Но на его носу они напоминали не об избыточно-книжном детстве, а о нормальном вступлении в ту пору жизни, за которой начинается старость. И завелись они в его кармане так недавно, что обращаться с ними непринужденно он еще не умел. Самоутешения не получилось. А потом он перестал об этом думать: Дж. Дж. с мягким энтузиазмом говорил о нем прекрасные вещи, и он заслушался…
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 бакалазр, а всего лишь способнейший парень, хэтфилдский 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 зтого-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 Ново-зеландского 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 - работойт нервами, временем - всем, что называется жизнью.
Гейгер и Марсден поначалу работали на старой, распластанной в длину экспериментальной установке, так хорошо служившей счету альфа-частиц. 4,5-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 па экране созвездий - распределение альфа-частиц по разным углам отклонения от оси луча.
Сменялись мишени - листки металлической фольги.
Проходили испытание атомы восьми чистых металлов - от легкого алюминия (атомный вес 27) до тяжелого свинца (атомный вес 207). Сменялись мишени однослойные, двухслойные, многослойные. Как и в монреальских опытах Резерфорда, наиболее вероятный угол рассеяния всякий раз бывал невелик: 1-2 градуса. Но, хоть и в нешироких преде пах, он, конечно, менялся от мишени к мишени. И к февралю Гейгер уже вывел заключение, что этот угол - мера рассеяния - тем больше, чем тяжелее рассеивающие атомы. Рассеяние возрастало и с увеличением числа атомов, мимо которых пролетала частица. Иначе говоря, оно было тем больше, чем многослойней была мишень. В общем, по мнению Гейгера, уже можно было утверждать: наиболее вероятный угол отклонения частиц варьирует, как квадратный корень из атомного веса вещества и как квадратный корень из толщины рассеивателя.
Разумеется, эта информация была интересна и важна, как интересны и важны данные любых достоверных научных опытов. Кстати, тогда же, в других лабораториях другие физики изучали рассеяние в веществе легких бета-частиц - электронов. В Дублине этим занимался давний кавендишевский приятель Резерфорда Мак-Клелланд.
В Германии - эрлангенский Шмидт. Оба обнаружили закономерности, сходные с гейгеровскими, только менее рельефные. Тяжелые альфа-частицы, несущие двойной заряд, оказались гораздо чувствительней к различиям в атомном весе рассеивателей: при переходе от алюминия к золоту эффект для электронов увеличивался в два раза, а для альфа-частиц - в двадцать раз!
Да, конечно, все это были полезные сведения. Но что давали они для конструктивных размышлений об устройстве атомных миров? Экспериментально подтверждалось нечто заведомо очевидное: чем тяжелее атомы, тем сильнее их электрические поля. (Ибо слеплены такие атомы природой из большего количества электрически заряженной материи.) Это был почти трюизм.
Иначе говоря, история открытия атомного ядра началась довольно уныло. Но вот однажды - по-видимому, в начале февраля 1909 года - в эту историю вмешалось только что упоминавшееся счастливое «если бы»…
Оно явилось в досадном обличье.
Уже давно, в первых же опытах по рассеянию, Гейгер и его юный помощник столкнулись с непредвиденной трудностью: им часто не удавалось получить на сцинцилляционном экране за мишенью картину рассеяния устойчивых очертаний. Так можно понять Марсдена, вспоминавшего, что у них не получалась constant fugure - «постоянная картина»: сцинцилляции нет-нет да и вспыхивали где-то в стороне от оси луча, показывая, что есть частицы, вылетающие из мишени куда-то вбок. Но это значило, что они и падали на мишень не под прямым углом, как весь луч, а откуда-то сбоку. Хотя их было немного, они все же путали статистику. Они загрязняли опыт и вызывали досаду.
Гейгер и Марсден предположили, что всему виною невидимые глазу неровности - «молекулярные опухоли» - на стек-лянных стенках 4,5-метрового альфа-провода: частицы, летящие от источника вдоль стенок, пронизывают эти неровности или касаются их, в обоих случаях претерпевая рассеяние.
К мишени они подлетают уже не под прямым углом. Гейгера, а вместе с ним и Марсдена, беспокоило одно: как избавиться от этих непрошеных частиц?
Надо отдать им должное - они устранили беду с изобретательностью, достойной самого шефа. Они вставили в трубку серию шайбочек-колец, плотно прилегающих изнутри к стеклянным стенкам. Так они вывели из игры все периферийные частицы альфа-луча. Шайбочки их задерживали и поглощали.
Луч сузился. Зато летел теперь по каналу, лишенному стенок: он летел внутри стеклянного альфа-провода по воображаемой трубке, ограниченной шириною отверстия шайбочек. (Этим экспериментальным приемом физики-атомники пользуются в случае нужды и сегодня.)
Резерфорд появлялся в лаборатории ровно в девять утра и начинал свой рабочий день с обхода сотрудников.
Как и в Монреале, сильные акустические волны издалека возвещали о его приближении. Но двухэтажное здание, вытянутое в длину, было скромнее, и звуки не разносились так гулко, как в Физикс-билдинге.
…Good morning, Кэй! Вчера у сэра Горация Лэмба все восторгались вашими демонстрационными опытами на моих лекциях. Вы молодец, старина. Я им сказал, что вы - лучший лабораторный ассистент в Британской империи. Второй Эверетт!
…- Good morning. Мак! Говорят, студенты практикума жалуются на вашу суровость. Держите их еще крепче, мой мальчик!
…- Послушайте-ка, Антонов, все хочу спросить вас, как по-русски good morning?
- Доброе утро, профессор!
- Так доброе утро, my boy! Вам повезло - приехал Болтвуд из Иеля. Поговорите с ним о радии-D. Он знает о нем все…
…- Good morning, мисс Уайт! Что вас затрудняет?..
Расчет чувствительности?.. Дайте-ка исходные данные…
И помолчите минуточку, Марджерет! Прикинем в уме… (Широко расставленные ноги. Закинутая голова. Мгновенные выкладки вслух.)…Вот так. Проверьте с Маковером.
И наконец:
…- Guten Tag, Ганс! Good morning, Эрни!
Гейгер и Марсден видели его каждый день. Он знал все их огорчения и победы. Знал о молекулярных опухолях. Благословил шайбочки.
Конечно, он думал и о том, что в принципе можно было бы обойтись и без шайбочек: можно было бы ввести в статистические подсчеты вычисленную поправку на рассеяние альфа-частиц в трубке. Ведь она, эта трубка, не меняется от опыта к опыту, распределение неровностей на ее стенках остается неизменным, и фальшивить она должна по некоей своей вероятностной закономерности. Но установить это математически - значило провести специальное педантичное исследование. Он не был противником педантизма, однако при условии, что не возникала угроза раздражающих проволочек.
А может быть, кроме всего прочего, его смущала математическая сторона дела?
Так или иначе, он согласился с Гейгером, что избавиться от ненужных частиц экспериментальным путем проще, чем с помощью теории вероятностей. Но не с этой ли историей был связан один поступок Резерфорда, вызвавший как раз в ту пору иронические и восхищенные толки в университете Виктории.
Нобелевский лауреат вскоре после возвращения из Стокгольма пожелал сызнова побывать в шкуре студента. Когда кончились рождественские каникулы, он пришел к известному манчестерскому математику Горацию Лэмбу и попросил разрешения слушать у него курс теории вероятностей.
Намерения нового студента были вполне серьезны: он собирался пройти и всю программу практических занятий у Лэмба.
То было нетривиальное зрелище: мировая знаменитость, восседающая среди юнцов и склонившаяся над тетрадкой с заданными упражнениями! Мировая знаменитость дала себе единственную поблажку: не экзаменоваться. Но не от гордыни - от застарелого отвращения к этой процедуре.
Лэмб без дальних слов понял, зачем его высокому коллеге понадобился этот рецидив студенчества: с вероятностью, равной единице, можно было утверждать, что изучение рассеяния альфа-частиц надолго становится главной страстью профессора Резерфорда. Разумеется, у профессора Резерфорда всегда был выход: в нужный момент привлечь к делу лабораторного математика Бэйтмена. Но все знали: он любил сам откристаллизовывать свои идеи в математические формулы. А отныне это делалось невозможным без уменья уверенно оперировать аппаратом теории вероятностей. (Так, почти сорок лет спустя, когда экспериментальные методы ядерной физики революционизировались новейшей радиотехникой, академик Игорь Васильевич Курчатов решил прослушать курс радиоэлектроники. Это тоже было нетривиальное зрелище: бородатый глава советских атомников за учебным столом! А ведь и у него всегда был в запасе выход: в нужную минуту поманить пальцем специалиста. Но все знали: он предпочитал сам понимать и оценивать, что чего стоит…) Не столь уж существенно - сыграла ли проблема избавления от ненужных частиц хоть какую-нибудь реальную роль в решении Резерфорда стать лэмбовским студентом. Может быть, и не сыграла. Но существенно, что именно тогда - в самом преддверии открытия атомного ядра - он такое решение принял. Он вооружался для исторического похода.
…И вот - в очередной раз:
- Guten Tag, Ганс! Good morning, Эрни! Что нового, мальчики?
Особых новостей не было. Их не было уже, в сущности, с конца прошлого года - с тех пор, как мальчикам удалось успешно отделаться от непрошеных альфа-частиц. И ничего, кроме однообразных подробностей о рассеянии на малые углы, он и не ожидал услышать. Не ожидал и не услышал. Но на этот раз у него самого была в запасе кой-какая новость.
Собственно, она была у него в запасе и вчера и позавчера.
Только он не решался заговорить о ней. И едва ли она заслуживала названия новости. Не потому, что была стара, а потому, что была несуразна. Вчера, как и позавчера, он долго стоял возле экспериментальной установки. Смотрел. Сосал потухшую трубку. Молчал.
Думал. Изредка усмехался. Ни Гейгер, ни Марсден наверняка не могли бы догадаться, чем заняты были его мысли. Он думал о том, что их давно уже перестало заботить: о тех непрошеных, ненужных, мешавших альфа-частицах, что путали им статистику. И чем больше он думал об этом, тем менее пригодным казался ему эпитет - «ненужные».
Сквозь толпу логических возражений бесконтрольным путем пробивалась дикая идея: а что, если эти редкие альфа-частицы отклоняются стенками трубки не на малые углы, но просто отражаются от стекла? Как свет от зеркала, как бильярдный шар от борта: «угол падения равен углу отражения».
Просто? А как вообразить, что происходит при этом? Он пытался представить себе пулю, летящую со скоростью 15 тысяч километров в секунду: она врезается в мишень и - отскакивает от мишени! Однако - спокойствие! - а что, если бы физику в самом деле довелось убедиться в реальности такого фантастического события? Пришлось бы перестать усмехаться? Ошеломленный, он должен был бы задуматься над происходящим. Чудес не бывает, и физик понял бы, что чудом отскочившая пуля принесла ему своим поведением бесценную информацию о беспримерной стойкости и странном устройстве вещества мишени. Он обеими руками ухватился бы за немыслимый факт…
Это было как наваждение. Первое, что следовало сделать: попробовать от него избавиться. Для этого не было иного пути, кроме экспериментального. И Резерфорд решился.
Появившись в тот очередной раз у своих мальчиков и спросив по инерции «что нового?», он едва ли слушал их ответы. Поглядывая то на одного, то на другого, он мысленно взвешивал: «Нет, пожалуй, неразумно отвлекать Ганса на такие бредовые опыты. И бестактно. Можно положиться и на Эрни - он хороший мальчик. Не выйдет - так все тотчас и забудется». (Это воображаемое размышление Резерфорда психологически оправдано: становится понятным его решение - поручить эксперимент, столь важный для него в ту пору, не многоопытному доктору Гейгеру, а всего только лаборанту!) Так, еще не обретя даже низшего ученого звания, Эрнст Марсден дождался своего звездного часа. Выглядело это, разумеется, совершенно буднично. Марсден вспоминал:
…Он повернулся ко мне и сказал:- Посмотрите-ка, не сможете ли вы получить некий эффект прямого отражения альфа-частиц от металлической поверхности?
Я не думаю, чтобы он ожидал чего-нибудь подобного, но это было одно из тех «предчувствий», когда появляется надежда, что, быть может, кое-что все-таки удастся наблюдать и, уж во всяком случае, удастся прощупать разведкой ту территорию, что соседствует с «землей Тома Тиддлера». (Иносказание, означающее «золотое дно». - Д. Д.) Резерфорд всегда был готов идти навстречу неожиданному и использовать его в своих целях, но он знал также, когда в таких экскурсиях нужно остановиться. Конечно, я был достаточно сведущ, чтобы ясно сознавать: даже если ожидается отрицательный результат, с моей стороны было бы непростительным грехом прозевать хоть намек на эффект положительный.
Оттого-то в один из февральских вечеров 1909 года, сидя за банкетной трапезой в Уитуортс-холле и наслаждаясь застольными панегириками своих высоких коллег, виновник торжества Резерфорд все ловил себя на тайном желании - удрать отсюда ненадолго, ворваться в затемненную комнату Марсдена и в ответ на жадное «Ну как дела, мой мальчик?» услышать короткое - «да!». Или столь же короткое - «нет». …Марсден ответил - «да!». Но не в тот вечер.
Однажды днем он остановил шефа на лестнице и сказал:
- Вы были правы, профессор…
12
Радость Марсдена была сложного психологического состава.
Прежде всего он не впал в непростительный грех. Шеф убедился, что ему по плечу большие дела. В среднем всего одна из 8000 альфа-частиц переживала загадочное событие - отскакивала от мишени обратно. Пришлось придумать новую установку - с более мощным источником радиации, чем прежний альфа-провод. Помог Гейгер. Впрочем, неважно, как были обойдены разные трудности. Важно, что много времени на это не ушло. Шеф не успел испытать досаду.
Но еще радостней было другое: ему, двадцатилетнему, удалось за несколько дней и ночей вывести из статистики отражений количественный закон: эффект возрастал с ростом атомного веса мишени. Но не как у Гейгера - не как при рассеянии на малые углы, а гораздо быстрее. Там рассеяние росло, как атомный вес в степени 1/2, а здесь - в степени 3/2.
Кружилась голова - уже слышался голос будущего лектора:
«Итак, переходим к закону Марсдена…» Смущало лишь одно исключение из закона - серебряная мишень отражала неподобающе много частиц. Отчего? Он не знал. Тщеславие искушало: наверное, просто ошибка. Выкинуть серебро из таблицы - и все. Выкинуть?! Он был резерфордовцем - он не мог поддаться такой провокации. Он подчеркнуто обратил внимание шефа на странную аномалию. Чем черт не шутит - может, тут-то и зарыта собака!.. К счастью, там не было зарыто ничего, кроме доверчивой неопытности. Но зато он выдержал нравственный экзамен перед самим собой.
Вскоре аномалия разъяснилась. В поисках серебра для мишени Марсден одолжился монетой у молодого рисерч-стыодента из России - Георгия Антонова. Тот сказал, что русское разменное серебро химически беспримесней британского. Это было верно. Но Антонов не подумал, что его экзотическая монета, прошедшая через множество любопытствующих рук и звеневшая на всех лабораторных столах, могла сделаться в Манчестере радиоактивной. И Марсден об этом не подумал.
А монета сама излучала! Повторилась старая история, уже многократно знакомая Резерфорду.
Но все это - и радость первооткрытия, и кружение головы, и победу над тщеславием - знавали молодые и немолодые физики во все времена во всех лабораториях. А была в марсденовском ликовании еще и особая черта - редкостная, клановая. Она отчасти объясняет стремительность успехов резерфордовской школы.
Другой манчестерский юнец той поры, Гарольд Робинзон, рассказал, как однажды под вечер, уходя из лаборатории, Резерфорд ненароком бросил идею одной экспериментальной работы. Для нее нужны были источник радиации, свинцовые мишени, магнитный спектрограф и свободные руки. Уже в дверях Резерфорд добавил, что как-нибудь в будущем они обязательно проведут заманчивый опыт. И ушел. Едва затихли в коридоре его шаги, как Робинзон побежал к коллегам за подходящим излучателем - «только до утра, клянусь честью!». Пригодную для дела установку, оставшуюся от других опытов и, к счастью, не до конца демонтированную, нетрудно было привести в порядок. Мишени лежали под рукой. Впереди маячил долгий вечер. И в запасе была ночь!.. Когда наступило утро, Робинзон уже владел первой серией фотографий желанных магнитных спектров. Теперь ему казалось, что часы идут дурацки медленно и никогда не пробьют девять!., Через тридцать с лишним лет он говорил:
Я еще живо помню то нетерпение, с каким ждал его прихода; и с тех пор пребываю в совершенной уверенности, что мне точно известны чувства фокстерьера, поймавшего мышь, который приносит ее в дом и кладет на ковер в гостиной, как жертвоприношение своему домашнему богу.«Фокстерьер» был ростом выше шефа - 190 сантиметров.
Был он осмотрителен в движеньях и сдержан в словах. И другими свойствами своего мягкого характера отнюдь не походил на Резерфорда. Так, может быть, его поступок был просто актом угодничества перед шефом? Да нет, для такого скверного подозрения нет ни малейшего основания: по свидетельству Андраде, Робинзон чрезвычайно нравился Резерфорду и был одним из близких его друзей-учеников. Иные чувства двигали молодым манчестерцем. Прекраснодушно прозвучит: «Ему хотелось доставить удовольствие учителю». А между тем это так.
Именно так! И ничего сверх этого! И Робинзон прямо говорил, что так оно и было. Больше того: он утверждал, что стремление «сделать приятное шефу» отличало не его одного.
Это было непреходящим поветрием в лаборатории и вовсе не последней причиной успешного течения дел. Это действовала обратная психологическая связь между Резерфордом и его мальчиками. Он привораживал и стимулировал их своим нетерпеливым энтузиазмом. И везвышал своей верой в них. И, обладая талантом отзывчивости, как резонансное устройство широкого диапазона, умел громогласно радоваться их успехам.
Равно маленьким и большим. Было дьявольски приятно сделать ему приятное. Увидеть, как внезапно озарится его лицо.
Почувствовать его дружескую руку на своем плече. Услышать потом в коридоре тобою вызванное - «Вперед, со-олдаты Христа!». И ощутить, что он очень доволен твоим пребыванием на земле.
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 и 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, Расе, 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!
И это было тоже шагом вперед - право обоснованно отвергнуть чужие спекуляции. 0I думал об этом в Кембридже, где побывал незадолго до рождества. На торжественном обеде в честь 25-летия директорства Дж. Дж. среди юбилейных речей старых кавендишевцев звучал и его благодарный голос. В такие минуты о несогласиях не говорят. И конечно, он не мог сказать учителю, что в последние месяцы часто ведет молчаливую полемику с ним.
Здесь, в этих стенах, одиннадцать лет назад родился на глазах Резерфорда томсоновский атом - первая атомная модель, сконструированная из недавно открытых электронов-корпускул. Тогда, в 98-м году, эта модель была еще совсем примитивна. В согласии с нею атом напоминал шарообразный кекс с изюмом: изюминками были электроны, а тестом - само атомное пространство. Ему приписано было похвальное свойство - нейтрализовать отрицательный заряд электронов, иначе атом не получился бы электрически нейтральным. По Томсону, электроны были вкраплены в «сферу с однородной положительной электризацией». Но существовала в физике теорема Ирншоу, заранее осуждавшая, как совершенно неустойчивую, любую систему из неподвижных зарядов: силы их электрического взаимодействия неизбежно развалили бы такую систему.
И с 1904 года в улучшенной томсоновской модели электроны стали двигаться внутри положительной сферы.
Однако и это не делало атом Томсона правдоподобным. Его аризрачная сфера оставалась загадочной. Вещественными были электроны. Но, лучше чем кто бы то ни было, Томсон знал, как ничтожна их масса. И положительную сферу нужно было набить примерно двумя тысячами этих частиц, чтобы оправдать массу даже легчайшего из атомов - водородного, чей атомный вес принимался за единицу. А между тем сам Дж. Дж., теоретически рассматривая некоторые явления в газах, показал в 1906 году, что число электронов в атомах «не очень отличается от атомного веса». За два года 2000 превратились в 1.
Пришлось решить, что львиная доля массы атома связана с непонятной положительной сферой. В этом не было бы ничего дурного, если бы при этом не получалось, что вещество равномерно размазано по всему объему атома. Он становился похож на облако. И объяснить отражение атомного снаряда - альфа-частицы - от такого атома оказывалось невозможным.
Впрочем, как уверял Рэлей-младший, Томсон и сам без энтузиазма относился к своей модели. И даже в тот праздничный день критика Резерфорда его не огорчила бы. Его огорчило бы другое - то, что, кроме критики, у Резерфорда не было тогда в запасе собственных конструктивных соображений. Еще не было.
Он искал их. И все сводилось к вопросу - как же распределено заряженное вещество в несомненно сквозном атоме?
Он думал об этом в тихие дни рождества (на этот раз - тихие по сравнению с прошлогодними, «нобелевскими»), когда в доме на Уилмслоу-роуд собрались все его рисерч-стьюденты и шла нескончаемая болтовня обо всякой всячине и он под испытующим взглядом Мэри старался говорить не громче и не дольше остальных. Его подспудные мысли - все о том же! - летели сквозь праздную беседу, как альфа-частицы сквозь атом: только чуть отклоняясь в стороны, совсем незаметно рассеиваясь.
Размышления о моделях Ленарда и Томсона были только эпизодами на его пути. И не очень существенными. В конце-концов его мысли приходилось работать так, как если бы никаких атомных моделей до той поры вообще никто не придумывал. Так она и работала.
Прочной опорой для нее служило его собственное неопровержимое умозаключение, что атомы - средоточия сильных электрических полей. В принципе этого было достаточно, чтобы отражение альфа-частиц от атомов не выглядело сверхъестественным событием. Не нужно было даже предполагать, что эти внутриатомные поля сильнее, чем думалось прежде, когда речь шла о рассеянии на малые углы. Сразу напрашивался логичный вывод: отражение - суммарный эффект многих актов рассеяния. Это результат накопления малого отклоняющего действия бесчисленных атомов!.. Разве удивительно, если бегун, ворвавшийся в гущу народа, не желающего уступать ему дорогу, будет - после несчетных столкновений - выброшен из толпы в ту же сторону, откуда прибежал? Случай незаурядный, но возможный. Так ведь и в потоке альфа-частиц лишь одна из восьми тысяч претерпевает такое бедствие. Вот и объяснение чуда, похожее на правду…
Образ бегуна, затолканного толпой и постепенно растерявшего всю свою энергию, действительно годился для той доли альфа-частиц, что поглощались веществом мишени. Утратив первоначальную скорость и захватив блуждающие в металле электроны, эти неудачницы становились обычными атомами гелия. (Оттого-то в радиоактивных минералах искони накапливалась гелиевая примесь.) Хаотическое перемещение могло пригнать такие бывшие альфа-частицы и к той стороне мишени, с какой некогда они ворвались в нее. Но с отраженными альфа-частицами дело обстояло иначе: они возвращались обратно, не став «бывшими» - не растратив своей колоссальной энергии.
И все-таки велик был соблазн - объяснить отражение, как результат многократного рассеяния альфа-частицы на малые углы. Среди кривых Гейгера-Марсдена одна показывала прямо, что с возрастанием толщины мишени количество отраженных частиц росло. Значит, им важно было углубляться в мишень - важно было встретить на своем пути побольше атомов. Тогда большая их доля возвращалась назад. (От мишени из двух листков золотой фольги за секунду отражались в среднем две частицы, а при толщине в шесть листков - пять частиц…) Действительно, складывалось впечатление, что эффект накапливается: пронизывая атом за атомом, удачливая частица отклоняется от своего прямого пути все ощутимей, так что атомные поля постепенно даже заворачивают ее обратно и она, описав в полете крутую кривую, появляется с той же стороны мишени, с какой влетела в нее. И чем больше атомов на пути альфа-потока, тем больше таких удачливых частиц.
И однако… Тут брала слово математика.
Теоретически капля воды на пылающей плите может замерзнуть: достаточно такой удачи, чтобы все быстрые молекулы покинули каплю одновременно; оставшиеся - объединятся в льдинку. Вот только вероятность подобной удачи столь мало отлична от нуля, что за все миллиарды лет истории нашей Галактики не появится и шанса на ее претворение в жизнь.
Очень вероятно, что альфа-частица, летя сквозь тысячи атомов, в одном будет отклоняться в одну сторону, в другом - в другую, и в итоге рассеется на малый угол. Но вероятность того, что тысячи атомов, один за другим, будут поворачивать ее в угодную нам сторону, и только в эту сторону, такая вероятность почти равна нулю. И юный Марсден вместе со всеми своими потомками никогда не дождался бы этого желанного, но несбыточного события.
А оно сбывалось! Он его наблюдал - порою десятки раз в минуту. И от счета сцинцилляций уставали даже его молодые глаза. Спорить с логикой теории вероятностей было так же бессмысленно, как с лабораторными фактами. Следовало признать, что многократным - постепенным - рассеянием невозможно объяснить акты отражений альфа-частиц.
Что же оставалось?
Сегодня, издалека, все представляется совершенно элементарным. Выбора не было: понятию «многократно» противостоит понятие «однократно»; если что-то не может происходить постепенно, значит оно совершается сразу; над чем тут голову ломать?! Оставалось предположить, что альфа-частицы отражаются назад в единичных актах столкновений с атомами. Оставалось сказать, что в каждом таком событии лишь два героя: одна альфа-частица и один атом. Всякий раз это дуэт.
И всякий раз. это дуэль. Атом побеждает. Альфа-частица возвращается вспять. Вот и поднят шлагбаум, чтобы двигаться дальше!
Между тем вскоре после рождественских каникул, в начале 1910 года, Гейгером была написана, а Резерфордом прочитана, одобрена и направлена в Королевское общество статья, где о различии между двумя видами рассеяния - малыми отклоненьями и отраженьями назад - говорилось так:
Сейчас не представляется полезным и обещающим дискутировать предположение, которое может быть сделано для объяснения этого различия.
Оттого-то Норман Фезер решил, что в Манчестере надолго - почти на год - забросили неблагодарную тему. «Резерфорд был поставлен в тупик», - заметил Фезер. И это, конечно, справедливо. Но только это! Нередки случаи, когда исследователи оставляют до лучших времен разработку бесперспективной проблемы: ждут новых опытных данных. Тут был иной случай. Нигде и ни разу Резсрфорд не пожаловался, что ему не хватает фактов. А если бы их вправду не хватало, его мальчики не занимались бы другими делами. По крайней мере Марсден и Гейгер. Он сумел бы направить их поиски в нужную сторону. Нет, в тупик попала мысль. И тут надо было только думать, думать и снова думать. И лучших времен тут не предвиделось.
В процитированной фразе Гейгера - Резерфорда замечательна одна деталь: слово «предположение» там было написано в единственном числе. Это не стилистическая случайность. Это точность языка. Это было подчеркнутым указанием, что возможен единственный выход из тупика, да только не стоит о нем пока дискутировать, ибо ничего хорошего он не обещает впереди. Какой же выход? А уже знакомый нам - логически неизбежный: рассматривать всякий акт отражения, как итог столкновения альфа-частицы с каким-нибудь одним атомом мишени.
Так что же - стало быть, уже в начале 1910 года Резерфорд прекрасно видел поднятый шлагбаум? Конечно! Но он видел и другое: поднятый шлагбаум был нарисован на отвесной скале - он открывал дорогу, которой не было.
Оставалось думать.
И он думал.
Он думал - все о том же! - сидя за рулем четырехместного «уолслея-сиддлея», тарахтевшего по весенним дорогам Ланкашира, Дербишира, Чешира… С тех пор, как дошла его «очередь тратить деньги», лучшей игрушки он не мог бы себе завести. Тогда это была еще редкость - маститый профессор за рулем собственного автомобиля.
Но, может быть, устройство атома стало бы известно на три дня раньше если бы в страстную пятницу 1910 года на Уилмслоу-роуд, 17 не была доставлена эта самокатящаяся машина мощностью в 16 лошадиных сил. Три дня пасхи, с утра до вечера, забыв обо всех прочих обязанностях и вожделениях, мальчик с берегов пролива Кука учился управлять своим бензиновым экипажем. И под конец сообщил матери в Пунгареху, что отлично, «без единого происшествия, не задавив даже цыпленка», овладел этим искусством, показавшимся ему совсем легким. А к сведению отца добавил, что автомобиль «гораздо проще держать под контролем, чем лошадь». Для истории фиики и атомного века те три дня были потеряны безвозвратно.
Но, пожалуй, упущенное наверсталось потом. Объясняя матери, зачем он купил автомашину, Резерфорд написал, что ему очень хотелось «обрести какое-нибудь средство побыстрей добираться до свежего воздуха». И не только ради маленькой Эйлин. Там, где легче дышалось, легче думалось. И еще:
«Я чувствую необычную работоспособность благодаря упражнениям в автомобильном спорте». Но и это не все. За рулем естественней молчалось. И кроме того, в минуты нервных вспышек ему, как многим, помогала стать на якорь плавная скорость бесцельной езды. Так он лечил и себя и других.
Гейгер в одной короткой мемуарной заметке о Резерфорде вспомнил любопытный эпизод…У тонкостенных трубочек Баумбаха был роковой недостаток - хрупкость. Неосторожный жест - и эманация расползалась по лаборатории. Приборы начинали врать. «С типичной для него крутой решительностью Резерфорд грозил суровейшими наказаниями за такого рода преступление». Однажды он совершил его сам. Гейгер и другие сотрудники, раздосадованные вмешательством посторонней радиации в их опыты, учинили следствие и установили, что эманация выползала из кабинета шефа. Это было совсем скверно: шеф осуждению не подлежал и не на ком было отвести душу. А Резерфорд, не подозревая о своей вине, как ни в чем не бывало зашел к Гейгеру и спросил о ходе очередного эксперимента. Выбитый из колеи и тихо негодующий Гейгер вместо ответа сказал, что вести работу бесполезно, ибо здание полно эманацией, а источник ее… Резерфорд посмотрел на него удивленно и прорычал: «Отлично! Так считайте, что вы получили еще одно доказательство могущества, заключенного в этой эманации!» И вышел вон. (Конечно, Гейгер не решился написать, что шеф «прорычал», в тексте у него только скромное - «ответил»; но по духу сцены интонация этого ответа безошибочно слышится и через десятилетия.) Теперь был выбит из колеи и Резерфорд. Но скоро он снова появился в дверях. Сказал Гейгеру, - на этот раз действительно сказал, и не более, - что тот «чем-то расстроен» и ему «нужно глотнуть немножко свежего воздуха». Без промедлений он выволок его из лаборатории, усадил в свой автомобиль, и они покатили за город.
«Ничто не бывало таким освежающим и таким вдохновляющим, как час в машине, проведенный наедине с Резерфордом».
А Резерфорд этим способом проводил наедине с собой многие часы. Так что история атомного века, потеряв в апреле 1910 года три дня, в конце концов не прогадала.
Неотлучно думая все о том же, он, разумеется, сразу отверг нереальное предположение, будто тяжелые и стремительные альфа-частицы могут сколько-нибудь заметно рассеиваться на легоньких электронах, несомненно входящих в конструкцию атома. Автомобиль, скользящий по дороге со скоростью 25 миль в час (курьерской казалась она в те дни), не будет отброшен за обочину от соударения с недостойным препятствием.
Кажется, сделать бы тут всего один логический шаг вперед, и верное решение проблемы пришло бы само собой. Совершенно ясно: дабы в акте единичного столкновения отскочить в сторону или отразиться назад, летящей альфа-частице нужно встретить внутри сквозного атома достойное препятствие. А это в неявном виде - идея массивного заряженного атомного ядра. Так просто! Сделать же этот шаг почему-то было трудно…
Конечно, он думал о загадке атома не столь наивными образами, связанными с обиходом жизни. По давнему предрассудку ученому вообще полагается мыслить не образами, а понятиями, не метафорами, а уравнениями. Но, по-видимому, Резерфорд не знал этого предрассудка: он часто сначала «мыслил образами».
Это была одна из его фарадеевских черт. И к достоверной модели атома ему помогали пробиваться, хоть и не грубо - бытовые, однако же наглядные, чувственно-осязаемые ассоциации. - Внутри атома должны действовать ужасающие силы!
Манчестерский математик Чарльз Дарвин - внук великого сэра Чарльза Дарвина - запомнил, как Резерфорд произнес однажды эту фразу. Для учебника она бы не годилась.
Но в ней звучало уже нечто новое по сравнению с прежним, строго и сдержанно отчеканенным: «Атомы - средоточия сильных электрических полей». И произнесена была эта фраза не с кафедры.
Шло традиционное чаепитие. Ежедневно, после полудня, все сотрудники лаборатории поднимались наверх - в комнату физпрактикума по радиоактивности, неподалеку от кабинета шефа, чтобы передохнуть за этим непринужденным обрядом. Чай подслащивали сахаром, печеньем и - главное - незапрограммированной беседой обо всем на свете. В отличие от томсоновских чаепитий в Кавендише тут не запрещалось говорить и о физике. Если днем шеф куда-нибудь отлучался на своем «уолслее-сиддлее», к этой церемонии он возвращался. Он любил ее. Там царили естественность и дружелюбие. Кому было что сказать, говорил, не испрашивая слова. И Резерфорд обычно с веселым оживлением выкладывал своим мальчикам то, что нынче пришло ему в голову. (Так бывало неизменно, уверяет Гейгер.) За этим-то чайным столом Резерфорд и сказал однажды об «ужасающих силах». Сказал и, как удостоверил Дарвин, сразу оставил эту тему. И в другой раз внезапно повторил ту же фразу и тотчас осекся. И в третий раз вернулся на круги своя и - замолк…
Более чем ясно: обсуждать еще не выношенную идею ему, как всегда, не хотелось. Но вынашивать ее наедине стало ему теперь еще трудней, чем прошлой осенью в Виннипеге.
Теперь тоже стояла осень. 1910 год подходил к концу. Хотя Дарвин не задатировал свое воспоминание, отнести его к более раннему времени нельзя: только осенью 1910 года Дарвин начал бывать на манчестерских чаепитиях, сменив в это время Бэйтмена на посту лабораторного математика.
Так, стало быть, даже через полтора года после завершения работы Гейгера - Марсдена атомная модель Резерфорда была еще совсем не готова? Да, перед его мысленным взором к этому времени лишь забрезжил образ могучего центрального тела в атоме: образ вещественного источника «ужасающих сил».
По трем приметам строился образ этого центрального тела: оно мало по объему, раз атом почти пуст; оно несет большой заряд, если его электрическое поле способно отбросить назад альфа-частицу; оно велико по массе, поскольку в итоге силового единоборства резко изменяется не его собственное движение, а движение частицы.
Так как же выглядит атом в целом?
Он думал об этом на континенте - в сентябрьском Мюнхене, где в обществе старых друзей, Бертрама Болтвуда и Отто Хана, спокойно отдыхал, готовясь к предстоящему Всемирному радиологическому конгрессу в Брюсселе. Они ходили в знаменитую Мюнхенскую пинакотеку и говорили о радиевом стандарте. Ездили на поклон к великому органику Байеру и спорили о номенклатуре радиоэлементов. Просиживали вечера в баварских пивных и обсуждали план Словаря радиоактивности. Но все равно он думал о своем. Мысленно осматривал и ощупывал атом.
Он втайне был занят этим и в бельгийской столице - в дни самого конгресса, когда редких часов отдыха и молчания не хватало даже на сон. («Я провел в Брюсселе четыре дня, разговаривая по 18 часов из 24, так что не удивился, потеряв голос», - писал он 16 октября матери.) И с еще большим трудом, чем раньше, удерживался он в потоке непрерывного говорения от соблазна выдать коллегам и сделать предметом шумной дискуссии свои конструкторские идеи. Он знал теперь о возможном устройстве сквозного атома довольно много, но знание это было малоутешительным.
Как мнимо-развлекающийся Гамлет при встрече с актерами, он все время думал о своем. Однако не столько предвкушал мышеловку для короля, сколько чувствовал себя пойманным в мышеловку. В самом деле, невозможно отделаться от ощущения, что он снова, и на этот раз вовсе не по личному поводу, такому, как переезд из Кембриджа в Монреаль, впал в несвойственный ему гамлетизм. Только этот припадок в отличие от первого не задокументирован его собственными признаниями. (Но, пожалуй, довольно и того, что рассказал Дарвин: вто ли не похоже на Гамлета - делая решительный шаг и уже произнося слова об ужасающих силах, вдруг осадить себя и замолкнуть! «Если тут перестараться или недоусердствовать, непосвященные будут смеяться, но знаток опечалится…»*) Образ сквозного атома с заряженным массивным телом в центре стал мышеловкой для его конструкторской мысли потому, что немедленно потребовал ответа на вопрос: а как заряжено центральное тело - положительно или отрицательно?
Простейший этот вопрос провоцировал массу неприятностей.
Для статистической картины рассеяния альфа-частиц на любые углы - малые и большие - знак заряда сердцевины атома совершенно безразличен. Если этот заряд «+», то альфа-частица, пролетая сквозь атом, отталкивается центральным телом. Й отклоняется от прямого своего пути, скажем, вправо. Если знак заряда «-», то она притягивается сердцевиной атома., И отклоняется в своем полете влево. Атомов в мишени тьма. Частиц в альфа-луче множество. Отклонения во все стороны осу- * «Гамлет». Перевод Б. Пастернака. 23 Д. Данин ществляются с равной вероятностью. И если бы в опыте внезапно изменился знак заряда атомных сердцевин - был «+», а стал «-», или наоборот, - в картине рассеяния не изменилось бы ничего.
Но, может быть, отраженные частицы - рассеянные на столь большие углы, что они возвращаются от мишени назад, - давали информацию о знаке заряда центрального тела в атоме? Тоже нет. И по той же причине.
Хотя возвращение вспять - результат взаимодействия альфа-частицы с единичным атомом, она переживает это редкое событие под влиянием все тех же сил электрического отталкивания или притяжения. Такой частице просто очень повезло: ей удалось пролететь совсем близко от сердцевины одного из атомов мишени. Ведь силы взаимодействия быстро растут с уменьшением расстояния между зарядами. Когда расстояние мало, силы громадны.
И если заряд сердцевины «+», она способна отбросить назад положительную частицу, осмелившуюся подлететь к ней слишком близко. А если заряд центрального тела «-»? Тогда действуют силы притяжения и начинает казаться непонятным, по какой причине альфа-частица должна повернуть обратно. Да по той же причине, по какой наша Земля, приближаясь к Солнцу, не может оторваться от него и улететь в мировое пространство. Именно силы притяжения - только не электрического, а гравитационного - заставляют планету, летящую мимо Солнца, огибать его и снова появляться по сю сторону сцены. Так и при отрицательно заряженной сердцевине атома альфа-частицу заставят обогнуть ее и вернуться обратно силы притяжения. Ив говорит, что для этого случая Резерфорд рисовал себе образ кометы, по гиперболе облетающей Солнце.
Вот так и получалось, что картина рассеяния совершенно не зависела от знака заряда центрального тела. Она зависела лишь от величины этого заряда. И от массивности этого тела.
И от его малости.
Малость была особенно важна. Делалась тотчас понятной редкость актов отражения. Уже не вызывало удивления, почему из восьми тысяч альфа-частиц, упавших на мишень, всего одна получала шанс пролететь настолько близко от сердцезины какого-нибудь из атомов, чтобы испытать всю мощь ее отталкивания или притяжения.
А заодно легко объяснялось, почему с утолщением мишени росло число отраженных частиц. Сделать мишень толще значило поставить на пути каждого альфа-снаряда больше атомов. Естественно, увеличивалась вероятность «попадания в цель». Но вместе с тем становилось ясно, что у толщины мишени должен быть предел, за которым число отражений уже не сможет увеличиваться. Ведь каждая отраженная частица проделывала путь обратно и на этом обратном пути снова встречала толпу атомов.
Поэтому с толщиной убывала вероятность вырваться после отражения наружу. Так одна вероятность росла, а другая уменьшалась. Должно было наступать равновесие. Гейгер и Марсден действительно наблюдали его на опыте.
В общем идея маленького, но могучего центрального тела в атоме работала хорошо! Однако какой же заряд оно несло:
«+» или «-»? Не зная этого, можно ли было сконструировать атомную модель?! Из двух вариантов верным мог быть один.
Следовало сделать выбор.
И тут-то захлопнулась мышеловка.
Стоило допустить, что сердцевина заряжена отрицательно, как снова выползали наружу неправдоподобные черты томсо- новской модели. Если в центре заряд «-», значит там сосредоточены атомные электроны. Но там же, по исходной идее, сконцентрирована основная масса атома. Стало быть, снова появлялось на свет многотысячное скопление электронов. И снова появлялась призрачная - почти невесомая - сфера с положительным зарядом, ибо надо же было как-то обеспечить нейтральность атома в целом. А при распаде радиоактивных атомов откуда брались тяжелые положительно заряженные альфа- частицы?.. Смущающие и безответные вопросы обступали толпой.
Но стоило допустить, что сердцевина заряжена положительно, как возможная атомная модель вообще становилась эфемерной. На первый взгляд все получалось красиво и убедительно. Нейтральность достигалась естественно и просто: в центре тяжелый заряд «+», вокруг легкие электроны с зарядом «-». Понятно, почему электроны так легко отрываются от атомов и становятся свободными: они живут вдали от сердцевины и связь их с нею не очень прочна - ее несложно нарушить. Даже трением можно наэлектризовать многие тела. (Старые добрые школьные опыты!) И за атомный вес в такой модели несут ответственность не электроны, а центральный тяжелый положительный заряд. И становится понятно, откуда берутся при радиоактивном распаде альфа-частицы: их выбрасывает в результате каких-то внутренних процессов массивная атомная сердцевина. И наконец, легко удовлетворяются такой моделью требования теоремы Ирншоу. Конечно, электроны не покоятся вдали от центрального заряда; они вращаются вокруг него. Так, значит, в довершение всех достойлств этого атома, он еще и устойчив? Когда бы так, лучшего действительно нельзя было бы пожелать. Но в том-то и заключалась беда, что такой аюм существовать не мог.
Он не мог существовать по законам электродинамики Максвелла. Эти законы утверждали: если заряд движется с ускорением, он излучает электромагнитные волны. А вращение - это движение с ускорением. Значит, электроны в таком атоме обречены были бы непрерывно излучать энергию. Иными словами, непрерывно терять то единственное, что могло бы позволить им неограниченно долго противиться притяжению положительно заряженной сердцевины. Им предстояло бы неотвратимо к ней приближаться, и свет, испущенный ими при этом, был бы сигналом бедствия. Атом неизбежно перестал бы существовать. И на всю его эфемерную жизнь понадобились бы не века, а мгновенья.
Так захлопнулась мышеловка. Безнадежно выглядели оба варианта: и с зарядом «-» и с зарядом «+». Было отчего впасть в гамлетизм.
Нетерпеливый, алчущий скорых решений, Резерфорд продолжал обдумывать оба варианта с вынужденным долготерпением дюжины Иовов. Другого выхода не оставалось: атом существовал и, следовательно, как-то был устроен!
В те последние месяцы 1910 года, когда всеми своими догадками и сомнениями жил он в близком будущем атомной физики, все вокруг точно сговорилось назидательно напоминать ему об его прошлых исканиях. И наверное, это было хорошо.
В Брюсселе он увиделся с Марией Кюри. Впервые после гибели Пьера. Он относился к ней с давней удивленно-почтительной любовью. «Она очень трогательная - патетическая - фигура», - писал он матери. А она однажды сказала о нем журналистам:
Д-р Резерфорд - единственный из живущих, кто обещает даровать человечеству, как итог открытия радия, неоценимое благо. Я бы посоветовала Англии беречь д-ра Резерфорда…
И когда она произносила эти слова об единственном из живущих и когда давала Англии этот совет, ею, как всегда, как всю жизнь, владело ее неустранимое горе и думала она о другом единственном, не убереженном Францией. Встреча с нею была и радостной и тягостной. «Она выглядела очень изнуренной и усталой и гораздо старше своих лет», - писал Резерфорд. И понимая, отчего это так, тоже думал об ушедшем.
Ожило в памяти их свидание в Париже семь лет назад, в доме Ланжевена. И сияние радия в летней ночи. И беседа о радиоактивном распаде - об очевидной сложности атомных миров.
Вспомнилась шутка Лармора - «лев сезона». Вспомнилось, что тогда как раз и начался его альфа-роман. Все-таки он верно почувствовал, что альфа-частицы поведут его в глубины вещества! Так откроется ли ему вслед за делимостью и превращением атомов их внутреннее строение? Сидя рядом с Марией Кюри на заседаниях узкого комитета по установлению радиевого стандарта, где родилась идея назвать «кюри» единицу активности распадающихся элементов, он вспоминал минувшие споры и с благодарностью думал о том, что эта рано состарившаяся, некогда прекрасная и всегда героически стойкая женщина неизменно оказывалась его самым близким единомышленником. И думая о ней, нельзя было даже помышлять о капитуляции перед любыми сложностями задачи…
А когда он возвращался из Бельгии домой, осипший до немоты, воспоминания вдруг отбросили его еще дальше назад.
Осенняя непогода прибавила к потере голоса другую беду - распухла щека и старая знакомая, невралгия, гибкой болью свела лицо. И, высадившись на английском берегу, он почувствовал себя неблагоустроенным беднягой - почти как пятнадцать лет назад, когда в таком же осеннем Лондоне он никого еще не знал и гостиничный слуга таскал ему от аптекаря- серные мази, а в саквояже лежал черновой вариант его магнитного детектора, а из Кембриджа все не приходило письмо от Томсона, а в таверне кто-то сказал за его спиной: «Киви?
Киви!» - большая птица, да нелетающая… И эти воспоминания были как сон в руку: ему еще не случалось терзаться затянувшейся безрезультатностью долгих исканий, и он уже начинал терять уверенность в себе, и полезно было для самоутверждения нечаянно оглянуться на былую неблагоустроенность старта. Киви? Ну, это мы еще посмотрим!..
А в конце октября разнообразные дела и обязанности снова привели его в Лондон, и судьба приготовила ему встречу с временами еще более давними. Биккертон! Да, да, крайстчерчский еретик старческой ладонью гладил его по плечу и глядел на него неукротимыми глазами. С годами его старый учитель стал чудаковат, как случается это со всеми еретиками, упрямо и одиноко живущими в своем придуманном мире, где они властвуют бесконтрольно, награждая самих себя знаками высокого отличия и коллекционируя гордые обиды на обыкновенный мир ортодоксов..Тремя годами позднее Резерфорд улыбался точности, с какой написал ему о Биккертоне молодой венгр - д-р Дьердь фон Хевеши, радиохимик, некоторое время работавший в Манчестере. Хевеши встретил Биккертона на конгрессе Би-Эй в Бирмингаме и был вместе с ним на экскурсии в Кенильвортском замке.
Он старый чудак и одна из тех комических фигур, какие вы найдете на любом конгрессе, - писал Хевеши.- Возвращаясь из Кенильворта, мы задержались в Лимингтоне, где мэр принимал и провожал нас. Когда, стоя на платформе, мэр ненароком разговорился с Биккертоном, его поразили благородство и разносторонность старика, и после секундного колебания он приподнял свой серый цилиндр и спросил, не сэр ли Оливер Лодж перед ним.
«Не столь знаменит, но более велик», - последовал мгновенный ответ, и поезд тронулся от платформы. Мне никогда не забыть этой сцены.
Непредвиденная встреча с учителем в октябре 1910 года была отрадна Резерфорду. Он слушал старика и вспоминал начало начал - свой укромный дэн в подвале колледжа - и прикидывал, сколько же лет теперь Биккертону. Получалось - около семидесяти. А старик с прежней уверенностью и нерастраченными надеждами говорил, как много обещают его умозрительные астрономические построения, памятные Эрнсту со студенческой поры. «Он пытается пустить в ход свою теорию столкновений звезд», - написал Резерфорд матери о лондонских планах Биккертона. И думал о том, что сам он, в сущности, тоже занят теорией подобных столкновений в микро-вселенной атома, да только не знает, как «пустить в ход» уже сконструированный механизм этих незримых событий. Нечаянная встреча снова продемонстрировала ему образец духовной стойкости. Правда, в проявлении не самом плодотворном - чудаческом, напоминающем сверхстойкость изобретателей вечного двигателя. Но все-таки двадцатилетняя верность собственному замыслу была вдохновляюще убедительна. (Один мемуарист, наверняка без достаточных оснований, заметил даже, что студенческие воспоминания Резерфорда о биккертоновой «теории коллизий» сыграли какую-то научную роль в создании планетарной модели атома. Гораздо справедливей другое - Резерфорду помог былой математический тренинг у строгого Дж. Кука: в нужный момент ему припомнилась теория конических сечений - эллипсов, гипербол, парабол - и с легкостью, удивившей молодого Дарвина, он применил к делу аппарат аналитической геометрии.)
Той же пойдней осенью 1910 года случай еще раз свел его с прошлым - совсем уж далеким. Таким далеким, что в раздумьях о нем его собственная память даже и участвовать-то не могла. Ему пришлось возглавить церемонию открытия новой инженерно-физической лаборатории в Данди - довольно крупном портовом городе на берегу Северного моря в заливе Ферт-оф-Тэй.
Рядом лежал Перт - земля его шотландских предков. Он сознавал: отцу будет приятно услышать, что его, Эрнста, принимали в Данди, как высокого гостя. И он написал об этом в Пунгареху. А в памяти возникли семейные предания. И среди них рассказ о том, как в 1841 году, за тридцать лет до его, Эрнстова, рождения эмиссар Новозеландской компании полковник Томе соблазнил деда Джорджа отправиться с семьею за океаны в благословенные Антиподы - на дикие острова маорийцев, всего за год до этого присоединенные волею божьей к владениям британской короны. «Ты поставишь лесопилку в Мотуэке и станешь богат и счастлив». Ожил перед глазами старый дагерротип - выразительный портрет сильного человека: просторный лоб, клубящиеся бакенбарды, тяжелые мешки под глазами, полными жизни и проницательности, массивный нос с горбинкой и вольно изогнутый рот насмешника, крепкая шея и широкая грудь. Губернатор? Глава торгового дома? Директор театра? Не угадать. Менее всего - колесный мастер…
Маленький парусник «Феб Данбар» ушел в далекое плаванье отсюда - от дандийских причалов. Молчаливые рыбаки и женщины с заплаканными глазами толпились на берегу. Эмигранты уходили навсегда. Тогда, как и сейчас, стояла глубокая осень.
И, глядя в туманную даль за спокойными водами Ферт-оф-Тэя, Резерфорд пытался представить себе другой туман - семидесятилетней давности, медленно поглотивший поднятые навстречу неизвестности паруса. И долго виделась ему на борту уходящего парусника грузная фигура деда с трехлетним мальчиком на руках - будущим его отцом. И ему сжало горло.
И с силой подлинника представилось, как шесть с половиной месяцев - двести дней и ночей - нянчили отца и деда два океана, безвозмездно уча независимости и стойкости. И как все мальчики на свете, вдруг окунулся он в нестерпимое презренье к самому себе за то, что не выпали на его долю такие испытания. И как многие внуки-интеллигенты в час раздумья о дедах, он поймал себя на терзающей мысли, что в нем и его профессорском существовании измельчается некогда могучий род. Но тут же, на минуту поставив себя на место деда, подумал, как безмерно возгордился бы Джордж Резерфорд, узнав, что внук его сделался членом Королевского общества и сверх того - мировой знаменитостью. Колесный мастер с внешностью губернатора не понял бы мимолетных терзаний внука - академика с внешностью фермера. Но разум хитер: только этого внуку и хотелось. Ему хотелось еще раз и въявь ощутить себя достойным продолжателем рода отчаянно-предприимчивых людей. И постояв на причалах Данди, он сполна ощутил это. И хорошо, что случай привел его той осенью в Шотландию на берега Ферт-оф-Тэя.
К декабрю 1910 года его решимость созрела. Точнее, сначала он выстоял, а потом пришла решимость. Впрочем, иному читателю может вообще показаться нелепым это полупсихологическое восстановление двухлетней истории создания планетарной модели атома. Особенно если этот читатель историк физики, да еще строгий, не терпящий домыслов и отступлений от голых фактов. Такому историку, если бы он начал эту эпопею вопреки обыкновению не с древних греков или еще более древних китайцев, а с самого Резерфорда, голых фактов хватило бы на два абзаца. И получилось бы безупречное цезаревское:
«Пришел, увидел, победил». Но безупречным оказался бы только сам лаконизм. И освещенными - два вопроса: «Откуда пришел?» и «Что увидел?» А для ответа на третий - «Как победил?» - задатированных и запротоколированных фактов не нашлось бы. Их попросту нет. Однако два-то года прошли! Они-то были! И разве они могли не быть порой произрастания победы - скрытой историей крупнейшего из резерфордовских достижений?! Конечно, в энциклопедической справке можно ими пренебречь: подробности не важны sub specie eaternitatis - с точки зрения вечности, как сказал бы лучший латинист Нельсоновского колледжа для мальчиков. Но в рассказе о трудах и днях Резерфорда такими двумя годами пренебречь нельзя.
Между тем все' что точно известно об его исследовательских работах на протяжении этого двухлетия, ни прямо, ни даже косвенно к поискам модели атома не относится.
С Туомиковским он изучал детали распада радона; с Болгвудом - порождение гелия радием; с Гейгером - испускание альфа-частиц ураном и торием; в одиночестве обследовал свойства полония, действие альфа-лучей на стекло, свечение различных веществ под влиянием альфа-радиации… А главное, чем занята была на протяжении той двухлетней поры его мысль, спряталось в глубинах потока жизни и осталось невидимым. Оно превратилось в гигантозавра, нуждающегося в реставрационном восстановлении. А для этого - помните? - нужны лишь «одна берцовая кость и сорок баррелей гипса».
Раздробленная берцовая кость - случайные свидетельства Марсдена, Дарвина, Гейгера., Гипс - психологические догадки. Поневоле - только догадки. По необходимости - психологические.
Суть в том, что надо как-то себе объяснить, куда ушли два года. Наука - дело человеческое. Независимы от личности исследователя лишь ее итоги. Но путь к ним - его жизнь. И часто история открытия связана с духовным складом ученого нисколько не меньше, чем с научными предпосылками успеха.
Двухлетняя история рождения планетарного атома тем замечательна, что это повесть по преимуществу психологическая. Она совсем не похожа на историю открытия превращения элементов.
Там в течение полутора лет накапливались данные для верного решения проблемы. Было долгое плаванье. Был День птиц.
Был День Земли. А здесь от старта до финиша мог пройти вечер. Могла пройти неделя. Мог пройти век. Когда человек подходит к краю пропасти, он сознает: преодолеть ее можно только в один прыжок. И время надобно не на техническое решение проблемы прыжка, а на созревание решимости прыгнуть.
Но сначала надо выстоять перед лицом пропасти. Не позернуться к ней спиной. Что это значит?
Когда жизнь и труды основоположников великой физики нашего века станут предметом календарно-педантического изучения, может неожиданно выясниться, что в 1909-1910 годах Эйнштейн или Планк, Лоренц или Томсон вовсе не оставили без внимания статью Гейгера - Марсдена об отражении альфа- частиц. Очень легко представить, что каждый из них в один прекрасный день - а сегодня кажется, что на это вполне хватило бы тихого дня за письменным столом, - теоретически начерно рассмотрел так ясно обрисовавшуюся задачу. И, сразу убедившись, что механизм многократного рассеяния не работает, логически неизбежно дошел до атомной модели с тяжелой заряженной сердцевиной. И каждый тотчас с огорчением убедился, что такой логичный атом - иллюзия: законы природы, открытые максвелловской электродинамикой, обрекают его на мгновенное вымирание! Каждый увидел мышеловку.
Или, если угодно, пропасть. И каждый, издавна обремененный собственными «проклятыми вопросами», не стал впадать в гамлетизм еще и по новому поводу. Отвернулся и ушел. Исписан- ные листки бумаги полетели в корзину.
Такое подозрение не совсем лишено оснований. Осенью 1913 года Дьердь Хевеши написал Резерфорду о своем разговоре с Эйнштейном в Вене: «Он сказал мне, что однажды пришел к подобным идеям, но не осмелился их опубликовать».
Речь шла об идеях Бора, спасших резерфордову модель. И признание Эйнштейна означало, что он до Бора думал об устройстве атома и заглядывал в ту же пропасть, в какую заглянул Резерфорд. И даже примерился к прыжку. Но отступился и отошел в сторону. (Случилось бы нечто неправдоподобное, если бы.произошло иначе, он ведь уже пребывал в то время в головокружительном прыжке через пропасти теории тяготения и общей системы мироздания.) Резерфорд выстоял. А потом созрела решимость.
Никто не знает, сколько времени из двух минувших лет ушло на психологическую борьбу с убеждением в непреложности уже известных законов природы. В том-то вся соль, что запрет, который заранее наложила на его модель классическая теория движения электрических зарядов, нельзя было победить ни экспериментом, ни математическими выкладками. Этот запрет можно было только преступить. Взять да и преступить!
Нужно было сказать себе словами Тертулиана, казалось бы, невозможными в устах ученого: «Верю, потому что это абсурдно».
В декабре 1910 года он решился это сказать.
Сохранилась рукопись первого грубого наброска его теории атомной структуры. Видимо, это были отдельные листки тетрадочного формата, позже скрепленные вместе. Быть может, рукою Мэри. Со времен Монреаля она продолжала быть его добровольным секретарем и пунктуальным архивариусом.
А может быть, он сам сложил стопкой исписанные листки и, полный сознания важности этого текста, пробил скоросшивателем дырку в левом верхнем углу рукописи, чтобы связать ее ленточкой и сохранить в невредимости. Ясно только, что дырка пробита позже: слова на каждой странице начинаются слишком близко от нее…
На первой странице - справа, в верхнем углу - рисунок-чертежик пером: не было циркуля под рукой и границы атома обозначила не четкая окружность, а зыбкая круговая линия. Такое впечатление, будто его самого чуть знобило. А может, правы утверждающие, что у него всегда дрожали руки? Да нет же. Это очевидная ошибка - опрокидывание в прошлое позднейших воспоминаний. На той исторической рукописи рядом с зыбким кругом - беглые уверенные строки математического расчета. Их писала твердая и быстрая рука. В центре круга жирная чернильная точка и поверх нее знак «+»: положительно заряженная сердцевина атома. А между центром и круговой границей равномерное многоточие крошечных частиц, обозначенных знаком «-»: отрицательно заряженные электроны.
И еще два буквенных обозначения, нужных для вывода формулы рассеяния альфа-частиц.
Физически ощутима стремительность, с какой возникла та рукопись! Начатая в декабре, она, вернее всего, в декабре была и окончена. В крайнем случае, судя по его переписке с Вильямом Брэггом, могла она быть завершена на исходе рождественских каникул - в самых первых числах нового, 1911 года. Но пока он не поставил точку, в Манчестере никто об этой работе не знал. Она явилась как откровение.
Было воскресенье в дни рождества. И он позвал в свой дом учеников. И была вечерняя трапеза. И потом он сказал им то, что хотел.
Спустя четверть века с лишним, в феврале 1938 года, Дарвин написал Иву: «Я почитаю одним из великих событий моей жазни, что в самом деле присутствовал там через полчаса после рождения атомного ядра».
И наступили будни. И как заведено было, ученики его и он сам снова трудились в поте лица своего.
И спустя тоже четверть века с лишним - в том же 1938 году - Гейгер написал Чадвику: «Однажды Резерфорд вошел в мою комнату, очевидно, в прекраснейшем расположении духа, и сказал, что теперь он знает, как выглядит атом…»
14
В марте 1911 года узнали, «как выглядит атом», члены Манчестерского литературно-философского общества. Но, слушая своего коллегу, профессора Резерфорда, они еще не сознавали, что им выпала редкая честь быть участниками исторического заседания.
В мае 1911 года узнали, «как выглядит атом», физики всего мира: в майском выпуске «Philosophical magazine» появилась большая статья - «Рассеяние альфа- и бета-частиц в веществе и Структура Атома». Однжо, читая эту статью профессора Резерфорда, его коллеги еще не понимали, что перед ними эпохальная работа.
Верно и более сильное утверждение: современники вообще не обратили на нее сколько-нибудь серьезного внимания! Лондонский «Nature», из недели в неделю оповещавший мир о событиях в науке, ограничился коротенькой информацией. Через пятьдесят лет Э. Н. да Коста Андраде с упреком и сожалением писал, что та информация по размеру и стилю ничем не отличалась от сообщений о самых ординарных научных трудах. Но вот что любопытно: в 1911 году, когда Андраде был начинающим исследователем, историческая статья Резерфорда произвела на него самого еще меньше впечатления, чем на обозревателя из «Nature». Он работал у Ленарда в Гейдельберге и не был одинок в своем тогдашнем равнодушии к происшедшему. В его мемориальной лекции о Резерфорде есть признание: «У меня не сохранилось никаких воспоминаний об интересе к резерфордовской модели атома».
Не стоит думать, будто лаборатория Ленарда была исключением из правила. История сохранила одно исчерпывающее доказательство всеобщего непонимания случившегося.
В конце июня 1911 года известный бельгийский инженер и промышленник Эрнест Сольвей получил конфиденциальное письмо из Германии от выдающегося физико-химика Вальтера Нернста. Там были строки: «Вас, несомненно, обрадует, что почти все дают свое согласие и приветствуют «Совещание» в полном смысле слова с восторгом…Резерфорд считает идею превосходной…И наконец, Эйнштейн просто восхищен…»
Во всем мире только 18 человек, не считая Сольвея и его сотрудников, знали тогда о превосходной идее. Речь шла о созыве в Брюсселе узкого дискуссионного совещания крупнейших физиков Европы для откровенного обмена мнениями по научной проблеме, которую Макс Планк назвал источником непрерывного мучительного беспокойства для ученых. «Излучение и кванты» - так была сформулирована тема предстоявшей дискуссии.
Мучительное беспокойство длилось уже десять лет, и причина его была ясна.
Вместе с понятиями «квант энергии» и «квант действия» в физику XX века вторглось представление о неизбежно прерывистом течении существеннейших микропроцессов в природе.
Излучение и поглощение энергии электромагнитных волн минимальными конечными порциями - неделимыми квантами - прекрасно объяснило прежде непонятные явления, но само оставалось совершенно необъяснимым. Безуспешны были попытки осмыслить эту новость с помощью методов классической физики. В ньютоновской механике и максвелловской электродинамике природа являла собою мир только непрерывных процессов. Оказалось, что это не вся правда природы. И уже успевшая стать к тему времени знаменитой, постоянная Планка «h», отражавшая масштаб пунктирной дробности в микро-событиях, выглядела, по выражению самого Планка, «таинственным послом из реального мира», не похожего на тот, что рисовался ученым прежде. Каков же он, этот реальный мир?
Действительно ли не ведут к его постижению пути классики?
Громадные вопросы скрывались за краткой формулой - «излучение и кванты».
Вальтер Нернст, с благословения Планка, выступил инициатором узкого совещания избранных. Эрнест Сольвей с готовностью предоставил нужные средства. Это был талантливый инженер-изобретатель - выходец из рабочей семьи и самоучка. Метод прямого получения соды из поваренной соли сделал его богачом. А страстная любовь к науке - меценатом.
Его воображение неизменно волновали проблемы строения вещества. Он проектировал создание международных исследовательских институтов физики и химии. Искал помощи ученых.
Его встреча в 1910 году с Нернстом, побывавшим "проездом в Бельгии, положила начало длящейся и по сегодня славной истории Сольвеевских конгрессов, ставших важными вехами в летописи физики нашего века.
«Совещание» 1911 года и было 1-м конгрессом Сольвея.
Из первоначально приглашенных не приехали лорд Рэлей и Ван дер Ваальс, но зато список пополнился новыми именами, и 23 человека, собравшихся 30 октября в Брюсселе, несомненно, являли собою элиту тогдашней теоретической и экспериментальной физики. Резерфорд снова увиделся с Лоренцом, Марией Кюри, Ланжевеном, Перреном… Возможно, он и раньше, ка одном из конгрессов Би-Эй, уже познакомился с Нернстом, Пуанкаре, Зоммерфельдом. Но с двумя великими коллегами он встретился там наверняка впервые. Это были Эйнштейн и Планк.
К сожалению, в письмах Резерфорда, опубликованных Ивом, нет ни слова о деталях той встречи. Не оставили о ней воспоминаний ни Эйнштейн, ни Планк. А те, кто мог расспросить каждого из трех о подробностях и впечатлениях, не сделали этого. Карл Зелиг однажды осведомился у Эйнштейна о Резерфорде, но спустя много лет после смерти последнего.
Эйнштейн был уже стар. Частностей не помнил. Да и вопрос звучал слишком общо: «был ли он знаком с англичанином?»
На суммарный вопрос последовал суммарный ответ. Эйнштейн заговорил о «всеобщем восхищении и удивлении», какие вызывали работы Резерфорда. Сказал, что считает его «одним из величайших физиков-экспериментаторов всех времен». И добавил:
Тот факт, что мне не представилось возможности упомянуть о нем в моих трудах, объясняется тем, что я сосредоточил свои усилия на отвлеченной теории, в то время как Резерфорд сумел достичь глубоких познаний путем довольно простых размышлений и использования сравнительно несложных экспериментальных средств.
А все, что он сказал о знакомстве с Резерфордом, сводилось к одной фразе: «Личная встреча была мимолетной…»
Но единственное число в этой фразе было ошибкой памяти: они встречались по меньшей мере дважды.
Вторая, более поздняя встреча, в гитлеровские времена, - в лондонском Альберт-холле на антифашистском митинге, когда Резерфорд представлял его десятитысячной аудитории, как своего доброго друга, - должна была особенно запомниться Эйнштейну. Она была овеяна трагизмом истории - не физики, а человечества. Вероятно, именно эта мимолетная встреча и вспомнилась Эйнштейну в разговоре с Зелигом. А об осеннем Брюсселе 1911 года он в ту минуту забыл. Просто забыл.
Так бывает со стариками.
Конечно, это кажется малоправдоподобным. Ведь Сольвеевский конгресс длился четыре дня, и четыре дня не прекращались споры. И все сидели за одним большим столом. И слово «атом» мелькало в речах немногим реже, чем слово «квант».
И когда фотограф делал групповой снимок участников конгресса, они - Эйнштейн и Резерфорд - стояли совсем рядом, разделенные только тучной фигурой голландца Камерлинг-Оннеса.
В общем у обоих было достаточно оснований - больших и пустячных - ту первую встречу не забывать. Зелигу стоило лишь обмолвиться словом, и Эйнштейн вспомнил бы о ней.
Но так как этого не случилось, становится содержательным вопрос: почему он о ней забыл?
Все дело в том, что Резерфорд тогда молчал.
Его словно не было на конгрессе. Шла дискуссия, а он молчал. И молчали о нем. Во всяком случае, во время обсуждения принципиального доклада Планка никто не произнес его имени и никто не услышал его голоса. Зато часто звучало имя Томсона, хотя самого Дж. Дж. не было на конгрессе. И еще чаще раздавались ссылки на томсоновскую атомную модель.
Ссылаться на какую-нибудь атомную модель приходилось волей-неволей. Рассуждая о возможном механизме излучения и поглощения квантов энергии, нельзя же было не думать об устройстве самих излучающих и поглощающих микросистем.
Председательствовавший Лоренц говорил: «…Модель атома, предложенная сэром Дж. Дж. Томсоном,…имеет преимущества, которых нельзя не признать». Но он не сравнивал эту модель с резерфордовской. Он даже не упоминал об атомном ядре. И никто не упоминал - ни Мария Кюри, ни Бриллюэн, ни Вин, ни Пуанкаре, ни Планк, ни Эйнштейн, спорившие с Лоренцом и друг с другом. А маленький Арнольд Зоммерфельд - блестящий теоретик из Мюнхена, впоследствии так много сделавший для квантового понимания атома Резерфорда, - сказал тогда в Брюсселе, что вообще предпочитает не иметь дела ни с какими «частными моделями атомов».
Словом, вся дискуссия шла так, точно полгода назад в майском номере «Philosophical magazine» не ^появлялось никакой статьи о принципиально новых чертах в атомной структуре.
И хотя все полны были почтения к ее автору и сам автор громоздко восседал за столом конгресса, кажется, никто из выступавших не сделал уступки даже простой вежливости и не обронил ни слова о юм, «как выглядит атом» по Резерфорду.
А он сидел, слушал и - отмалчивался.
Ему нечего было сказать - нечем было помочь преодолению противоречия, над которым бились его высокие коллеги.
С точки зрения классики планетарный атом был, как выразился полувеком позже Л. Ландау, не меньшей катастрофой, чем планковский кванг действия. Резерфорд сознавал это. Совершив прыжок, запрещенный Максвеллом, он моста через пропасть не навел. И сам предупредил об этом коллег.
Он только обещал, что в будущем мост появится. В начале его статьи были строки:
Вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать рассмотрению, ибо устойчивость окажется, очевидно, зависящей от тонких деталей структуры атома и движения составляющих его заряженных частей.
Пока об этих спасительных тонкостях он не имел решительно никакого представления. Его атом оставался обреченным.
И е.му не нужно было спрашивать у высоких коллег, отчего они игнорируют его модель. Конгресс напоминал консилиум у постели тяжко пострадавшего пациента. Пациентом была классическая физика. Заговорить в ту минуту о планетарном атоме значило не помочь больному, а нанести ему в присутствии замученных профессоров еще одно увечье!
Так или иначе, на дискуссии по докладу Планка он сам о ядерной модели атома ничего не сказал. А ход дискуссии удовлетворения ему не доставил. Его извечная жажда ясности не утолялась тем, что он слышал. Почти все пмтались хитроумно примирить скачкообразные квантовые процессы с классической непрерывностью, то есть пытались спасти пациента насильственными средствами. А Резерфорд чувствовал - и тому есть убедительное доказательство в его переписке, - что надо оставить классическую физику в покое. Ее не надо спасать - в своей сфере она вне опасности. Просто микромир не ее сфера. И потому она не может объяснить квантов. И устойчивости его атома - тоже. Он уже наверняка чувствовал, что представления о квантах и его незаконнорожденная атомная модель должны будут прийти на выручку друг другу. Однако, как это произойдет, не знал и не предвидел.
И хотя он понимал, отчего молчание окружало его планетарный атом, это не утешало. Понимать и прощать - все-таки не одно и то же. Втайне он был уязвлен. С шумным непризнанием ему уже приходилось сталкиваться. Но с молчаливым игнорированием - нет. Он вернулся с Сольвеевского конгресса в сложном умонастроении. И оно развеялось не сразу. Скрытая досада и. подавленное раздражение еще дают себя знать в письме, которое написал он Вильяму Брэггу в Лиддс спустя полтора месяца - 20 декабря 1911 года. В нескольких строках, замечательно проникновенных и в то же время мстительно несправедливых, он «свел счеты» с консилиумом европейских знаменитостей:
Я был весьма поражен в Брюсселе тем фактом, что континентальные физики, кажется, ни в малейшей степени не заинтересованы в том, чтобы формировать физические представления на базе теории Планка. Они вполне довольствуются объяснением всего на основе неких частных предположений и не утруждают свои головы размышлениями о реальных причинах вещей. Мне думается, я могу сказать, что английская точка зрения более физична и более предпочтительна.
Чудовищно невежливый выпад, если вспомнить, что среди «континентальных физиков» были и Эйнштейн, и Планк, и Лоренц! А кто был выразителем «английской точки зрения»?
Ньютон, Фарадей, Максвелл? Но едва ли он оглядывался в прошлое. Тогда он сказал бы себе отрезвляюще, что и континентальная Европа иногда знавала физиков, утруждавших свои головы размышлениями о реальных причинах вещей. И он не рискнул бы объявить это привилегией британцев. «Английская точка зрения» означала просто «резерфордовская». Он противопоставлял себя остальным сольвеевцам. В глубине души он не мог простить им заговор молчания вокруг атомного ядра и планетарного атома. (Хотя вслух и не признался бы в этом.) Однако же как проницателен он был, когда потребовал уже тогда формировать новые представления на базе теории квантов!
К картине тогдашнего всеобщего непонимания того, что случилось в физике весной 1911 года, нужно добавить один штрих. Маленький и, пожалуй, самый неожиданный, он сразу делает эту картину завершенной.
Той весной в Копенгагене защитил диссертацию по теории движения электронов в металле двадцатипятилетний Нильс Генрик Давид Бор. Не могло быть ничего естественней его желания поработать в Кавендишевской лаборатории под руководством самого первооткрывателя электрона - Дж. Дж. Томсона. И летом молодой датчанин отправился в Кембридж.
Там он и трудился, когда в Брюсселе заседал 1-й конгресс Сольвея. В октябре ему исполнялось двадцать шесть. Конечно, молодость плюс безвестность лишили его права участвовать в консилиуме знаменитостей. И ко благу! Иначе в недалеком будущем Резерфорд, вероятно, вовсе не захотел бы видеть его среди своих манчестерских мальчиков: он неминуемо попал бы в разряд «континентальных физиков, не утруждающих свои головы»… Неминуемо. Ибо он тоже разговаривал бы только о томсоновской модели. Это засвидетельствовал сам Бор.
Именно тогда - вскоре после возвращения Резерфорда из Брюсселя - Бор впервые увидел его на традиционном ежегодном обеде кавендишевцев. Резерфорд был многоречив, обед - многолюден, Бор - застенчив. Познакомиться им не удалось. Но главное произошло: «На меня произвели глубокое впечатление обаяние и сила его личности», - много лет спустя вспоминал Бор. А затем, уже в декабре 1911 года, семейные обстоятельства привели датчанина в Манчестер - там жил коллега его недавно умершего отца, профессора физиологии.
И тот манчестерский физиолог оказался другом Резерфорда.
Очевидно, в его доме и состоялось историческое знакомство сорокалетнего Резерфорда и двадцатишестилетнего Бора.
В беседе, во время которой Резерфорд с характерным своим энтузиазмом говорил о новых перспективах, открывшихся перед физикой, он доброжелательно согласился принять меня в группу сотрудников своей лаборатории, когда ранней весной 1912 года я закончу мои занятия в Кембридже…
А что же мешало Бору перебраться в Манчестер раньше?
Какими занятиями был он увлечен в Кембридже? «…Я был глубоко захвачен томсоновскими оригинальными мыслями об электронной структуре атомов».
Томсоновскими! 24 Д. Дании Не правда ли, круг замкнулся… Даже будущий спаситель резерфордовского обреченного атома жил еще вчерашним днем и этого атома в 1911 году не заметил. …Надо ли теперь объяснять, почему не пришли журналисты? Почему никто не догадался спросить: «А как вам удалось понять устройство атома?» И хотя, по мнению Чадвика, нуклеарная теория атомной структуры сразу же «была опубликована в удивительно законченной форме» и хотя она представляла собой «величайший из вкладов Резерфорда в физику», на этот раз он львом сезона не стал.
15
И все-таки можно не сомневаться, что три человека далеко за пределами Манчестера были всерьез захвачены происшедшим: Петр Николаевич Лебедев - в Москве, Жан Перрен - в Париже, Нагаока - в Токио.
За 24 года до Резерфорда Лебедев записал в своем дневнике: 2 2 ян в. 1887 г.
Каждый атом… представляет собой полную солнечную систему, то есть состоит из различных атомопланет, вращающихся с разными скоростями вокруг центральной планеты или каким-либо другим образом двигающихся характерно периодически. Периоды движения весьма кратковременны (по нашим понятиям)…
Эта запись оставалась неизвестной в течение семидесяти с лишним лет, пока не была опубликована В. Болховитиновым в первом томе альманаха «Пути в незнаемое» (Москва, 1960).
Разумеется, юный Лебедев - ему было двадцать лет - мог доверить свое прозрение только личному дневнику: оно было слишком преждевременно, никак не мотивировано и с равным успехом могло оказаться чистейшей фантазией.
Впрочем, в словах «характерно периодически» можно увидеть тень невысказанной мотивировки. Русский юноша учился тогда в Страсбургском университете у известного Августа Кундта. Крайне невероятно, чтобы там обсуждались проблемы возможного строения атомов. Но там обсуждались проблемы оптики. И студент задумался над механизмом испускания электромагнитных волн. Он решил, что дело объясняется периодическими движениями составных частей атомов светящихся тел.
А между тем само существование атомов еще представлялось проблематичным. Каждая наука проходит стадию некой религиозности, когда за недостаточной достоверностью знания ученые вынуждены заменять доказательства и опровержения верой или неверием. Эту стадию, затянувшуюся на две тысячи лет, еще переживала атомистика. Но даже верующие в атомы почитали их неделимыми. А неверующих могла только насмешить попытка понять устройство несуществующего.
Тем необычайней была запись в лебедевском дневнике.
Она выглядит вдвойне необычайно оттого, что в ней была графически предугадана резерфордовская модель!
Весна 1911 года оказалась предпоследней в жизни Лебедева. Это была тяжелая весна для всей русской науки. Веселилась реакция. Талантливая профессура покидала Московский университет. Ушел и Лебедев. Жить ему оставалось меньше года. Но, словно на прощание, судьба послала ему минуты глубокого самоудовлетворения, когда он узнал о планетарном атоме Резерфорда. А он узнал о нем сразу. И его частная лаборатория, созданная на благотворительные средства в одном из арбатско-пречистенских переулков Москвы, стала весной 11-го года почти уникальным местом на земле: там заметили рождение атомного ядра! Там, в «подвале Лебедева», на физическом коллоквиуме шел - уже в середине мая 1911 года! - разговор о резерфордовской структуре атома.
В середине мая… Это устанавливается однозначно. Вот свидетельство одного из молодых университетских физиков того времени - ныне старого профессора Константина Павловича Яковлева:
Незадолго до моего отъезда из Москвы шел этот разговор. И помню, с каким великим удивлением говорилось о том, что атом Резерфорда представляет собой пустое пространство: диаметр всего атома - порядка 10-8 сантиметра, а размер центрального заряженного тела - порядка 10-12 - 10-13, то есть в десятки тысяч раз меньше! Это поражало и казалось недоступным пониманию. Возможно, мы всего и не понимали. Но открытие атомного ядра было в Москве замечено, очень замечено…
«Незадолго до моего отъезда…» - что это значит и почему важно? Двадцатишестилетний Яковлев был тогда ассистентом профессора А. П. Соколова, крайне удрученного университетскими бедами. После ухода Лебедева Соколов сказал: «Брошу все и хоть на время уеду за границу!»
И Яковлеву посоветовал: «Уезжайте тоже!» Ассистент возразил, что у него нет на это денег. И тогда Соколов предложил:
Вот что, я устрою вам командировку от университета по всей форме - поезжайте к Резерфорду, в Манчестер, изучите тамошний практикум по радиоактивности, а потом мы создадим похожий в Москве…
Во второй половине мая русский физик Константин Таковлев (почему-то англичане так прочли его фамилию в предваряющем письме) уже появился в Манчестере. Поэтому его слова о памятном коллоквиуме - «незадолго до моего отъезда» - ясно показывают, когда состоялось первое знакомство московских физиков с планетарным атомом.
На первый взгляд кажется, что свидетельство К. П. Яковлева резко противоречит одному неопровержимому историческому факту: в последней коротенькой статье П. Н. Лебедева «Успехи физики в 1911 году» нет ни слова о планетарном атоме. Но суть в том, что эта статья, написанная для широкой публики и напечатанная в новогоднем номере «Русских ведомостей», была посвящена только бесспорным и понятным успехам 11-го года. Так, в ней не упоминалось открытие сверхпроводимости, хотя целый абзац был отдан работам криогенной лаборатории Каммерлинг-Оннеса. Планетарный атом к категории бесспорных и понятных истин никак не принадлежал.
А в это время в Париже и Токио… Впрочем, повременим минуту - у нас уже не будет повода возвращаться к воспоминаниям Константина Павловича Яковлева о манчестерской лаборатории (потому что он проработал там полгода и уехал в Москву в ноябре, когда Резерфорд вернулся с Сольвеевского конгресса). А в этих устных воспоминаниях есть выразительные черты. И жаль было бы не передать их хоть и не в стенографическом, но почти дословном пересказе: -…Тотчас выяснилось, что мой английский язык плох, и на первую встречу с Резерфордом меня сопровождал химик Комайко, работавший тогда в университете Виктории. Резерфорд был приветлив и доброжелателен. Его лицо привлекало открытостью и, как у многих англичан, какой-то негородской свежестью. Он был высок и чуть тучноват. Я попробовал заговорить по-немецки, но он тотчас прервал меня: «Онли инглиш, онли инглиш!» («Только по-английски!») Говорили, что он очень любил приезжавших из России, считая их превосходными и неутомимыми работниками. Так он относился к Антонову, который к тому времени уже уехал из Манчестера. Вся лаборатория работала непрерывно и напряженно, как сам Резерфорд. В Московском университете мы часто тратили время на долгие разговоры и споры. Там, в Манчестере, это было бы невозможно. Вы кончали одно дело и немедленно должны были приниматься за следующее. С 9 утра до 5 вечера все трудились с полной нагрузкой. За весь летний семестр 11-го года я только один раз видел, как Резерфорд, придя в лабораторию, сразу же ушел. Он ушел, небрежно сунув под мышку красную мантию доктора. Ганс Гейгер объяснил мне: «Проф отправился оппонировать на защите диссертации». …Меня поразили внешняя простота и непритязательность резерфордовской лаборатории. Начиная с самого здания - двухэтажного, кирпичного, вытянутого в длину. Стены его были не оштукатурены. Изнутри их выложили чуть поблескивающим отделочным кирпичом. Удивили асфальтовые полы.
И это после новизны и комфортабельности недавно воздвигнутого физического корпуса в Москве, на Моховой, открытого, если не ошибаюсь, в 903-м году. И лабораторное оборудование у нас в Москве сияло и блестело - приборы, выписанные из Германии, все еще выглядели как с иголочки. А в Манчестере я увидел экспериментальные установки, в которых ионизационными камерами часто служили консервные банки с фирменными надписями отнюдь не физического содержания.
Скоро я понял, отчего это так. Если Резерфорд хотел провести какой-нибудь опыт и получить нужные результаты, он требовал, чтобы дело было сделано сегодня же. Или в худшем случае - завтра. Из чего и как будет собрана необходимая установка, его не интересовало. А уж внешний ее вид был ему и вовсе безразличен. …У него была отдельная большая комната - кабинет - лаборатория, где обычно, кроме него самого, работал кто-нибудь из сотрудников, ему помогавший. В эту комнату входили не без трепета - по пустякам не совались. Хотя он был со всеми удивительно прост и держался безо всякого важничанья и генеральства, все знали, что он не выносил праздности. Знали, что и по другим поводам он бывал резок и очень строг. Рассказывали, как один молодой исследователь, сделав первую работу, пришел поблагодарить его за помощь.
А потом спросил, чем бы ему заняться теперь, ибо собственных планов у него не было. Резерфорд вспылил: «Займитесь, пожалуй, коммерческой деятельностью, а здесь вам делать нечего!» …Когда в студенческом практикуме я осваивался под руководством Гейгера и Марсдена с визуальным счетом альфа-частиц, там любили спрашивать: «Ну, сколько вы частиц проморгали?» И это не было остротой. В ожидании очередной частицы следовало удерживаться от моргания. А когда она появлялась, глаз смаргивал сам. Считали, давая передышку то левому, то правому глазу. Утомительнейшая работа.
Но все сознавали ее важность. Я помнил, как Петр Николаевич Лебедев однажды сказал по поводу идеи бомбардировать атом альфа-частицами: «Резерфорд - это человек, который без колебаний берет быка за рога!» В том разговоре, кроме меня, участвовали Лазарев, Кравец, Эйсмарх.
- Никого уже нет в живых… - добавил Яковлев, рассказывая обо всем этом в декабре 1964 года. - Я один остался.
Но ничего, можете процитировать лебедевскую фразу без опаски. Мне она помнится совершенно точно. И она совершенно точно выражала тогдашнее всеобщее восхищение силой Резерфорда…
А что было в Париже и Токио?
В Париже испытывал сложные чувства Жан Перрен.
За десять лет до Резерфорда, в 1901 году, он тоже пришел к мысли, что атом выглядит, как солнечная микросистема. Время было уже иным, чем в студенческие годы Лебедева. Религиозная эра в истории атомистики подошла к концу.
И появился электрон, как несомненно существующая деталька любого атома. Электроны занимали воображение Жана Перрена - он работал в молодости с катодными лучами. Прозрачно-ясной представилась ему атомная модель: отрицательно заряженные электроны вращаются по эллиптическим орбитам вокруг положительного ядра, как планеты вокруг Солнца. Их движением управляет закон Кулона - близнец закона Ньютона. И статью свою с изложением этой гипотезы Перрен назвал пророчески: «Нуклеарно-планетарная структура атома».
Они были погодками, Перрен и Резерфорд. Младший работал в Монреале над проблемой радиоактивного распада, когда старший опубликовал в Париже свою гадательную статью.
Ее напечатало «Научное обозрение» - журнал, за которым вовсе не следили ученые вне Франции. Возможно, в Мак-Гилле его даже не выписывали. Короче - Резерфорд в модели.
Жана Перрена ничего не знал. Предметом научных дискуссий она не стала по той же причине, по какой через десять лет встречена была молчанием модель Резерфорда: электродинамика Максвелла - Лоренца не могла объяснить устойчивость такого атома. И Перрен не защищал свою догадку. Экспериментальной основы у нее не было. И рождение ее не стоило ему ни малейших мук. С очевидной ее несостоятельностью он легко примирился. И даже во время его встречи с Резерфордом летом 1903 года в парижском доме Ланжевена разговоров о планетарном атоме не было. Позднее - тоже…
И вдруг - «Philosophical magazine», и там планетарный атом, рожденный не игрой ума, а необходимостью! Легко вообразить взволнованность Перрена. Смешались воедино чувство глубокого удовлетворения, устоявшийся скептицизм и минутная ревность. Трезвый научный скептицизм взял верх над всем прочим: осенью на 1-м конгрессе Сольвея Жан Перрен, судя по всему, ничего не сказал ни о своем, ни о резерфордовском варианте планетарного атома! Промолчал, как весь консилиум.
А в Токио совсем особое чувство испытал доктор Нагаока - виднейший японский физик того времени.
За восемь лет до Резерфорда и он придумал ядерную модель. Но ему привиделся атом, подобный не солнечной системе, а Сатурну с его кольцами. Он писал, что атом, «очевидно, можно представить себе приближенно, если заменить эти кольца отрицательными электронами, а притягивающий центр - положительно заряженной частицей».
Его работа была впервые опубликована в 1903 году - в «Трудах Токийского физико-математического общества».
Когда бы на этом дело и кончилось, стало бы само собой понятно, почему до начала 1911 года Резерфорд ничего не слышал о «сатурнианском атоме». Однако в 1904 году статью Нагаока напечатал все тот же «Philosophical magazine». А уж за этим-то изданием бдительно следили в Канаде. Вероятней всего, Резерфорд, не большой любитель бесцельного научного чтения, просто решил не тратить времени на ознакомленье с работой, заведомо лишенной экспериментальной основы и опытных подтверждений. Пролистал статью и забыл о ней. Да и никто не пленился микро-Сатурном: у гипотезы Нагаока была та же судьба, что у модели Перрена.
Но 11 марта 1911 года, в ответ на сомнения Резерфорда по поводу знака заряда атомной сердцевины, Вильям Брэгг послал ему из Лиддса почтовую открытку с короткой информацией: «Кэмпбелл рассказал мне, что Нагаока однажды пытался ввести большой положительный центр в свой атом, чтобы объяснить оптические эффекты». Марсден полагает, что из переписки с Брэггом шеф и узнал впервые об идеях японца. Однако вероятней другое.
Еще до этого, в самом начале года, доктор Нагаока гостил в Манчестере. Резерфорд уже успел сказать, что знает, «как выглядит атом». Гейгер и Марсден уже вели свою колоссальную работу по экспериментальной проверке выводов из ядерной модели, не зная покуда, что им придется в общей сложности подсчитать миллион (!) альфа-сцинцилляций для статистического подтверждения формулы рассеяния Резерфорда.
Вся лаборатория в отличие от остального мира жила уже ощущением, что вот они - пришли! - великие времена. И шефу уже не нужно было удерживаться от соблазна поговорить об устройстве атомов. И мог ли он не сказать японскому гостю о главных своих надеждах? И мог ли доктор Нагаока не заговорить в ответ о «сатурнианском атоме»? Сохранилось его письмо Резерфорду из Токио, написанное сразу после возвращения из Манчестера. В нем прямо не говорится о планетарном атоме. Но ясно, что Нагаока покинул резерфордовскую лабораторию, посвященный в громадной важности события, там происходившие.
22 фев. 1911
Я должен поблагодарить вас за большую доброту, какую вы проявили ко мне в Манчестере.Я был поражен простотой аппаратуры, которую вы используете, и блестящими результатами, которые вы получаете… Мне представляется гением тот, кто может работать со столь примитивным оборудованием и собирать богатую жатву, далеко превосходящую то, что бывало добыто с помощью самых тонких и сложных устройств.
Естественно, что, узнав в последний момент о старой статье д-ра Нагаока, Резерфорд упомянул о ней в своей майской работе. И кстати добавил, что для рассеяния альфа-частиц сердцевиной атома безразлично, как группируются в нем электроны: подобен ли атом Сатурну с кольцами или сфере… Этим упоминанием он навсегда вытащил из забвения модель одно- го из своих предшественников. Только одного - остальным не повезло. А список остальных не исчерпывается именами Лебедева и Перрена. Мысль об атоме, похожем на солнечную систему, осеняла и многих других: Джонстона Стонея и Николая Морозова, М. Павлова и Б. Чичерина…
Но суть в том, что ни одно из таких великолепных озарений не оставляло никакого следа в науке о микромире. Ни одно не знаменовало этапа в истории атомной физики, ибо всякий раз лежало вне этой истории - вне ее руслового течения.
Ни одно не подытоживало предыдущих знаний и не порождало новых. Каждое было подвигом фантазии, но не подвигом познания. Каждое оставалось бездоказательным и незащитимым. Потому и возникали все эти догадки независимо одна от другой: Чичерин не опирался на Павлова, Стоней не опирался на Лебедева, Нагаока не опирался на Перрена… И строго говоря, ни один из них не был предшественником Эрнста Резерфорда, как он не был их последователем.
Там, где нет преемственности, нет отцов и детей. Ситуация редкая в истории науки. Так ведь и открытие было из ряда вон!
16
Артуру Стюарту Иву запомнился день в Манчестере, когда в марте 1913 года, приехав из Монреаля, он остановился у своего бывшего шефа. Дом на Уилмслоу-роуд, 17 был достаточно поместителен, чтобы в нем всегда нашлось место для друзей издалека. Но еще важнее была поместительность души хозяина. Приятно было предвкушать, как он выйдет тебе навстречу, заполнит собою прихожую, ободряюще улыбнется, протянет сильную руку за чемоданом и голосом, пригодным для переклички в горах, бросит через плечо:
- Мэри! Эйлин! К нам гость из Канады!
Оттого-то Ив не удивился, что еще один чужеземец - правда, как выяснилось, не из-за океана, а всего лишь из-за Ла-Манша - тоже прямо с вокзала нагрянул в тот день к Резерфордам. Ив никогда его прежде не видел.
А глагол «нагрянул» до смешного не подходил к облику и повадкам вновь прибывшего. «…В комнату вошел хрупкий мальчик», - так впоследствии выразил Ив первое свое впечатление. Между тем мальчик вовсе не был мал ростом и субтилен, а скорее высок и даже долговяз, и было ему уже двадцать семь с лишним. (Возраст, в котором Резерфорд когда-то отправился властвовать в Монреаль.) Однако незнакомец был узкоплеч, комнатен, большеголов, светился той тихой безвозрастной интеллектуальностью, какая одних обманчиво старит, а других обманчиво молодит. В движеньях его была стеснительная мягкость. В голосе - негромкость и доброта. Но манера произносить слова точно для собственного сведения, а не для сведения окружающих, делала его речь не слишком внятной. Когда они представлялись друг другу, Ив не разобрал его имени. Не разобрал еще и потому, что оно ничего ему не сказало.
Зато ясно было, что с Резерфордами этот молодой человек уже знаком по-домашнему коротко и дорог им. Ив понял это по той покровительственной сердечности, с какою встретила чужеземца Мэри. И по непринужденности, с какой подбежала к нему тоненькая двенадцатилетняя Эйлин. И главное - по приятельской простоте, с какою Резерфорд ввел его из прихожей, а потом держал под руку, пока тот здоровался со всеми и коротко отвечал на вопросы Мэри о здоровье жены и погоде на Северном море. А когда Резерфорд, так и не дав юноше присесть, повлек его к себе в кабинет, Ив не без ревнивой грусти подумал, что время идет и Резерфорд обрастает новыми доверительно близкими друзьями, а прежние хоть и дороги ему, да уже не так интересны, и все дальше отодвигаются от него славные годы Монреаля, и все провинциальней должна казаться ему с годами былая столица радиоактивности на берегах Святого Лаврентия… Вот этой деталью - тем, как поспешно увел Резерфорд незнакомца для разговора наедине, - больше всего и запомнилась Иву та встреча в Манчестере.
- Кто это? - спросил он у Мэри.
- Датчанин, - сказала она, - доктор философии из Копенгагена. Эрнст ставит его работы необычайно высоко…
«Не удивительно, - написал через двадцать пять лет Ив. - Это был Нильс Бор!»
Через двадцать пять лет уже и в самом деле не могла показаться удивительной любая - сколь угодно высокая! - оценка работ копенгагенца: имя Бора стало почти вровень с именем Эйнштейна. Датчанин был уже издавна признанным главою квантовой физики, а Копенгаген - ее Мединой и Меккой. И было уже кое-что сверх этого. Именно тогда, когда в 1938 году Ив коротко записывал для своей книги о Резерфорде тот давний манчестерский эпизод с появлением хрупкого юноши, история уже прочила гению Бора отнюдь не только целомудренное применение в сфере чистой теории микромира.
История не спрашивала согласия у Бора. И в будущем не собиралась считаться с его волей. В 38-м году было открыто деление урана. И уже не Резерфорд, а совсем иные люди очень хотели бы увести датчанина под руку для разговора наедине.
Впрочем, так ли уж по-отечески под руку? Тогда, в конце 30-х годов, наступили дни, когда, по выражению Игоря Евгеньевича Тамма, датская земля начала гореть под ногами у Бора.
Он становился объектом двойной охоты гитлеровцев - крупнейший авторитет атомной физики и враг фашизма. Да еще и враг с примесью неарийской крови.
В мирном Манчестере 13-го года кому могло примерещиться, что через тридцать лет этого миролюбивейшего человека датские патриоты будут тайком переправлять за моря - подальше от одившего континента! В каком идиотическом сне могло пригрезиться, что этого человека придется упрятывать в боевой отсек английского бомбардировщика, дабы спасти!
Но и спасти не бескорыстно, а перебросить за океан для «разговоров наедине» о теоретических тонкостях в создании самого смертоносного оружия - атомного!
И еще восклицательные знаки: общепризнанная ценность его мозгового вещества могла в том спасительном полете дорого обойтись Бору - кем-то был отдан приказ сбросить его в море, если немецкие истребители поведут бомбовоз на посадку! Однако и без того большеголовость Бора - не иносказательно, а буквально - едва не привела его в том полете к гибели: радионаушники на шлеме не доставали ему до ушей, ибо рассчитаны были на обыкновенных смертных, и когда бомбардировщик поднялся за облака, он не услышал приказания включить кислород. Его сняли на аэродроме в бессознательном состоянии. А приведя в чувство, сообщили, что немцами сбит самолет, на котором должен был лететь его сын. К счастью, Бора-младшего почему-то не пустили с тем рейсом и он благополучно прилетел на третьем бомбардировщике.
Как далеко еще было в 1913 году до этого трагического переплетения истории атома с историей мира!
Физики еще не продемонстрировали государствам будущей своей цены. И государствам еще не было до них никакого дела. И в уединении домашнего кабинета Эрнст Резерфорд и Нильс Бор разговаривали тогда о тайнах атома, еще не имевших ни меновой, ни потребительской стоимости для тех, кто в других кабинетах уже готовился к первой мировой войне.
Да, в сущности, и не о самих атомных тайнах разговаривали тогда Резерфорд и Бор, а лишь о том, как бы получше выдать их человечеству - всем желающим слушать. Нет, правда, только об этом и разговаривали они в тот раз.
«…Нет ничего лучше, как наслаждаться человеку делами своими; ибо кто приведет его посмотреть на то, что будет после него?» (Резерфорд помнил эти строки из Экклезиаста.) Однако тот разговор не был легким. Он не был легким для обоих. И затянулся на несколько вечеров. …Бор приехал тогда внезапно. Бросил в Копенгагене все дела и помчался в Англию выпутываться из «крайне затруднительного положения», как написал он позднее. Получилось так, что он совершил неловкость. Конечно, нечаянно. И все можно было бы поправить телеграммой, если бы он хотел поправить все. Но затруднительность положения в том и состояла, что ему, обычно чуждому строптивости, в тот раз было решительно невозможно принять советы и повеления старшего.
Надо было объяснить непреднамеренность случившегося, иначе его ослушание могло показаться Резерфорду демонстративным, а это было бы ужасно неприятно и он не хотел бы этого! За свою - пока недолгую - жизнь к кому еще из высоких коллег успел он так привязаться?!
С Дж. Дж. Томсоном в Кембридже истинно близкие отношения его не связали.
В таких случаях виноватых чаще всего нет. Дж. Дж. начал стареть - это не вина. Прежним ловцом начинающих гениев он уже не был и молодого датчанина по достоинству не оценил. Тот чтил его глубочайше, но однажды допустил опрометчивость - по неподкупному прямодушию и по неискушенности в тонкостях чужого языка. Ни то, ни другое тоже не вина. Говорили - и десять лет спустя об этом слышал в Кембридже Капица, - что по поводу одной старой работы Томсона молодой Бор вдруг сказал: «Сэр Джозеф, вы написали глупость!» Господи, он собирался выразиться совсем не так!
Их сближению это помочь не могло. В общем он не задержался в Кавендише. По памятному уговору с Резерфордом во время их первого свидания намеревался он перебраться в Манчестер весной 12-го года, а сделал это раньше. Уже 18 марта 1912 года Резерфорд сообщил Болтвуду: «Бор, датчанин, покинул Кембридж и внезапно появился здесь…»
И вот снова зима была на исходе, снова стоял март, и снова он появился в Манчестере, снова внезапно. Так, значит, всего лишь год длилось к тому времени их знакомство? Да.
А на самом деле и того меньше: за год он проработал в Манчестерской лаборатории только четыре месяца (март-июль), а потом вернулся в Копенгаген, где ждала его невеста. Правда, тотчас после женитьбы, совершая свадебное путешествие по Англии и Шотландии, он заехал к Резерфордам и представил им свою жену. Но это увеличило стаж их непосредственного общения всего на несколько дней. Откуда же взялась дружеская близость? Отчего она так быстро возникла и сразу упрочилась? (Упрочилась навсегда. «…Для меня Резерфорд стал едва ли не вторым отцом», - говорил впоследствии Бор.) Тут не о чем гадать глубокомысленно. Вот когда бы этого не произошло, дело стоило бы разбора, как аварийный случай в истории. Как стоили разбора тайная авария Содди-Резерфорд или явная авария Резерфорд-Рамзай. А тут ничто второстепенное - ни различия в возрасте, воспитании, темпераментах, ни провокации маленьких чувств, ни иго суетных соображений, - ничто не помешало естественному единению двух Человек с большой буквы, порознь живших одними стремлениями и общей надеждой. Это был тот великолепный случай, когда духовное единение в главном не могло не возникнуть, а возникнув, стало с первой минуты и навсегда крепостью на горе, недоступной для таранящих ударов житейских и психологических пустяков.
Четыре месяца их первого неравного содружества, когда один был шефом, а другой - подопечным, особыми научными достижениями не ознаменовались. Но это было как утро посева. Без него не бывает жатвы. А если без метафор, то лучше всего рассказать о тех месяцах словами самого Бора: …В центре интересов всей манчестерской группы было исследование многочисленных следствий открытия атомного ядра. В первые недели моего пребывания в лаборатории, следуя совету Резерфорда, я прослушал вводный курс экспериментальных методов изучения радиоактивности… Очень скоро меня поглотили общие теоретические размышления о новой модели атома… С самого начала было очевидно, что на основе резерфордовской модели характерная устойчивость атомных систем никакими способами не может быть приведена в согласие с классическими принципами механики и электродинамики… Однако такое положение дел было не слишком неожиданным, поскольку существенная ограниченность классических теорий в физике стала явной уже в 1900 году, благодаря планковскому открытию универсального «кванта действия»… В Манчестере, весной 1912 года, я довольно рано пришел к убеждению, что этим квантом действия и управляется все электронное строение резерфордовского атома…
Бор, конечно, не знал тогда о письме Резерфорда Брэггу.
Но ему и не нужно было этого знать: он мог из уст самого Резерфорда слышать слова негодования в адрес континентальных физиков, не желающих создавать новые физические представления на базе теории Планка. Недаром, вспоминая в старости те времена, Бор рассказывал: …Будучи человеком совершенно независимого характера, Резерфорд не очень-то преклонялся перед авторитетами… и порой позволял себе говорить о почтенных коллегах в мальчишески задиристом духе.
Критически вольное отношение авторитета к другим авторитетам - бальзам для молодой души. Это освобождает от догматизма и вселяет отвагу. И те четыре месяца в Манчестере стали для датчанина школой научной независимости. И он, скромнейший из скромных, скачками поднимался в собственных глазах под влиянием нетерпеливого энтузиазма, каким загорался Резерфорд всякий раз, когда речь заходила об идее квантового истолкования планетарного атома. Он сразу почувствовал, сколь многого ждет от него Резерфорд. И это чувство все обострялось. Он увез его с собой в Копенгаген. И ему радостно было «утруждать свою голову размышлениями о реальных причинах вещей» - воодушевляло сознание, что его успехи желанны. И потому даже вдали от Манчестера он всеми помыслами оставался в Манчестере.
С осени 12-го года деятельная переписка заменила им личное общение. Он писал Резерфорду пространные письма о каждом своем шаге вперед. И получал в ответ ободряющие слова. Но только в марте 13-го года подобрался он, наконец, к решению проблемы - великому и простому. И тогда из Копенгагена в Манчестер ушло письмо, для которого обычный конверт уже не годился. «…Набросок моей первой работы по квантовой теории строения атома». Набросок! - так со своей непреодолимой робостью в самооценке говорил впоследствии Бор о той объемистой рукописи, открывшей новую эпоху в познании микромира.
Замечательно, что за год исканий - с марта по март - он ни разу не усомнился в самой планетарной модели. И не тратил сил на построение какой-нибудь другой атомной схемы, согласной с законами классики. Уверившись однажды, что движением электронов в атоме Резерфорда управляют квантовые законы, он доискивался их с маниакальным упорством. Но решение пришло, как всегда, внезапно. «…Меня осенило», - много лет спустя сказал Бор. А между тем тут было нечто похожее на двухлетнее вызревание идеи атомного ядра. И сегодня тоже вертится на языке вопрос: куда ушло время?
Кроме Бора, на это мог бы ответить Резерфорд: история того мнимо внезапного озарения - достояние биографии обоих.
Я так благодарен вам за доброту, с какой вы уделяли мне столько своего времени; подсказанные вами идеи и ваш критицизм наполнили для меня реальным содержанием очень многие вопросы…
Бор писал это Резерфорду за полгода до того, как пришло озарение. А когда оно пришло и дело было сделано, Резерфорд, естественно, оказался первым, на чей суд представил он свою работу: «Мне так хочется знать, что вы думаете обо всем этом».
Почта доставила пакет из Копенгагена в середине марта, когда у Резерфорда дня не хватало на лабораторные и литературные дела. Вместе с известным дублинским геологом; членом Королевского общества Джоном Джоли он писал большую статью об одном тонком методе радиоактивного измерения возраста земных пород. А вместе с бакалавром Ричардсоном проводил экспериментальный анализ гамма-лучей радия-В и радия-С. И уже готовился вместе с магистром Нэттоллом к исследованию рассеяния альфа-частиц в газах. И одновременно приступал вместе с Гарольдом Робинзоном к изучению состава бета-радиации из разных источников. В эти работы вовлечены были д-р Принг, д-р Рассел, бакалавр Чадвик. Да и все его мальчики, занятые самостоятельными исследованиями, нуждались, как обычно, в консультациях шефа. Дни были раздроблены не на часы - на минуты. И он тяжело вздохнул, взвесив на ладони пакет из Дании.
«Пусть это гениально, - означал его вздох, - пусть это даже четырежды гениально, как Экклезиаст самого царя Соломона, но сказано же было - «много читать утомительно для тела», и откуда раздобыться по горло занятому человеку долгим досугом для штудирования таких пространных работ?!»
С этого-то вздоха и началось то «крайне затруднительное положение», в какое попал тогда молодой Нильс Бор.
В отличие от других по горло занятых людей у Резерфорда выбора не было. Он мог чертыхаться по-маорийски и по-английски, но отложить пакет из Копенгагена и не вскрыть его тотчас было выше его сил. И под вечер того мартовского дня Мэри пришлось собрать всю свою добровольную секретарскую опытность, чтобы умело и необидно отвадить по телефону профессора -Джона Джоли: Резерфорд заперся в кабинете и не хотел ничего слышать о геологическом возрасте минералов.
И Эйлин пришлось в тот вечер одной читать толстую книгу о' злоключениях мистера Пикквика.
Резерфорд одолел рукопись датчанина залпом.
И сразу увидел: планетарный атом спасен!
И сразу понял: цена этого спасения - гибель наглядных физических представлений о внутриатомных событиях.
И сразу уловил: теория Бора еще наполовину классична, и это затрудняет понимание ее исходных утверждений. Короче - она недостаточно последовательна.
Но все равно на рукописи лежала печать гениальности: так гармонично и просто все получалось. А получалось, в общих чертах, так: …Само существование мира постоянно доказывает: атом - устойчивая система. Значит, электроны, вращаясь вокруг ядра, вопреки Максвеллу-Лоренцу не излу- чают непрерывно. Так, если этого не происходит и они, обессиленные, не падают на ядро, не проще ли всего предположить, что в атоме есть пути, на которых элекроны не растрачивают энергию: стационарные орбиты!
Только покидая такую орбиту, электрон начинает излучать.
Каждой орбите соответствует неизменный уровень энергии атома. Чем дальше от ядра, тем выше этот уровень.
Любая система тем устойчивей, чем меньше энергии в ней запасено. Атом всего устойчивей, когда электрон вращается по самой нижней стационарной орбите. И конечно, возбужденный притоком энергии извне, атом стремится вернуться в это основное состояние. Поднятый на далекую орбиту, электрон будет падать вниз - к ядру.
Но по дороге он сможет застрять, хотя бы временно, на любой из лежащих ниже стационарных орбит. Только повиснуть между орбитами он не сможет, ибо не обретет там никакой устойчивости. И ниже самой нижней разрешенной орбиты спуститься ему тоже не дано. Вращаться по ней он способен неограниченно долго, ибо в состоянии с минимальной энергией ничто не мешает атому жить бессрочно. И ясно, что в таком нормальном состоянии атом не излучает света.
Зато возбужденный атом, расставаясь с избытком энергии, сигнализирует об этом испусканием электромагнитных волн. И если бы в микромире оставались верными классические законы, атомные «спектры возбуждения», как называют их физики, были бы непрерывными, сплошными. Ведь электрон падал бы на ядро по сужающейся спирали, все убыстряя вращение и на всем пути излучая энергию.
А на деле атомные спектры прерывисты - они состоят из серий отдельных линий разного цвета. Бор объяснил, отчего это так.
Череда стационарных орбит, или разрешенных уровней энергии в атоме, - как лестница со ступеньками разной крутизны. В атоме водорода, по мере удаления от ядра, высота ступенек должна убывать согласно Бору как ряд чисел - 1, 4t, '/э, Vie-- '/к2… Чем ближе к ядру, тем круче ступеньки - тем больше разрыв между соседними дозволенными уровнями энергии. Когда возбужденный атом возвращается в нормальное состояние, падающий электрон перескакивает с орбиты на орбиту. Или последовательно - со ступеньки на ступеньку; или сразу через несколько ступенек; или одним прыжком прямо вниз - на минимальный уровень. И атом освобождается от своей избыточной энергии не в непрерывном процессе, а скачками!
Это было главное - самое неклассическое - утверждение Бора.
Скачки означали, что атом излучает свет целыми порциями - едиными и неделимыми, ибо задержаться где- то меж двух разрешенных энергетических уровней электрон не может. Схема Бора показала, как рождаются планковские кванты! Величина излученного кванта зависит от размашистости скачка, совершенного электроном.
Ясно, что это не одно и то же - упасть с 8-й орбиты на 7-ю или с 9-й на 1-ю. Разность уровней энергии тут разная - во втором случае гораздо большая, чем в первом. Вариантов возможных скачков много. И ровно столь-ко же различных квантов могут испускать возбужденные атомы. А каждый квант - это порция света одной длины волны, то есть одной, и только одной частоты. Потому-то в атомных спектрах наблюдаются не сплошные многоцветные полосы, а прерывистые серии резко выраженных линий. Многоцветный частокол спектральных линий - линейчатые спектры!
У разных атомов - разные ядра, разные количества электронов, разные лестницы разрешенных уровней энергии, разные наборы возможных квантовых скачков.
Бор расчислил орбиты в атоме с одним электроном.
Он смог теоретически предсказать то, что давно уже знали спектроскописты: последовательность частот в сериях спектральных линий водорода. В том году, когда Бор только появился на свет, в 1885-м, Иоганн Бальмер заметил, что в водородном спектре частоты убывают, как числа в уже знакомом нам ряду - 1, yt, 1/э, Vie-- '/к2…
А пятью годами позже другой спектроскопист, Иоганн Ридберг, эмпирически нашел постоянную величину, которую нужно умножать на комбинации этих чисел, чтобы получать сами частоты электромагнитных колебаний в линейчатых спектрах и водорода и других элементов. Происхождение этой «постоянной Ридберга» оставалось совершенно загадочным. А Бор сумел показать, что она служит как бы архитектурным модулем в построении лестницы уровней энергии атома. И математически выразил ее через другие универсальные постоянные - заряд электрона «е», массу электрона «т» и постоянную Планка «h». Это было красиво и убедительно, хотя формула выглядела немножко громоздко:
R = 2л2 • m • e4/h3.
Главное же - получилось отличное согласие теории с опытом.
Стало ясно: Бор нашел ключ к внутренней - неклассической - механике атома.
Так мог ли Резерфорд не прочесть ту рукопись залпом?!
«Я получил ответ немедленно, и был он столь характерен для Резерфорда по острой проницательности научных суждений и по человеческой благожелательности…» - много лет спустя вспоминал Бор.
Начинался этот ответ так:
Манчестер 20 марта 1913
<>
Дорогой д-р Бор! …Я прочел вашу работу с великим интересом, но мне хочется бережно просмотреть ее снова, когда у меня будет больше досуга. Ваши взгляды на механизм рождения водородного спектра очень остроумны и представляются отлично разработанными. Однако сочетание идей Планка со старой механикой делает весьма затруднительным физическое понимание того, что же лежит в основе такого механизма. Мне сдается, что есть серьезный камень преткновения в вашей гипотезе, и я не сомневаюсь, что вы полностью сознаете это, а именно: как решает электрон, с какой частотой должен он колебаться, когда происходит его переход из одного стационарного состояния в другое? Мне кажется, вы будете вынуждены предположить, что электрон заранее знает, где он собирается остановиться…
Это замечание поразило молодого Бора. Он помнил его, как мы увидим, и почти полвека спустя. Но в «крайне затруднительное положение» поставили его совсем другие строки из письма Резерфорда: …Я думаю, что в своем стремлении быть ясным вы уступаете тенденции делать статьи непомерно длинными и позволяете себе повторять одни и те же положения в разных частях работы. Полагаю, что ваша статья действительно должна быть сокращена, и думаю, что это может быть сделано без какого бы то ни было ущерба для ее ясности. Не знаю, принимаете ли вы во внимание тот факт, что длинные сочинения отпугивают читателей, чувствующих, что они не имеют времени в них углубляться*.
А через пару строк снова: …Мне будет очень приятно отправить вашу статью в Phil, mag., но это доставило бы мне больше удовольствия, если бы ее объем был значительно урезан. Во всяком случае, я внесу все необходимые коррективы с точки зрения английского языка.
И еще раз - в сеязи с обещанием Бора прислать следующие главы работы: …Послушайтесь моего совета и постарайтесь писать их со всею возможной краткостью, совместимой с ясностью.
И наконец, в пост-скриптуме - с уже неприкрытым, раздражением и откровенной властностью:
P. S. Полагаю, вы не станете возражать против того, чтобы я по своему усмотрению вырезал прочь из вашей статьи все те места, какие сочту необязательными? По- жалуйста, ответьте! * Автор хочет отметить в сноске, что он отлично сознает, как неосмотрительно с его стороны цитировать здесь это сердито-справедливое замечание Резерфорда.
Да, все-таки рука Резерфорда с годами стала десницей.
А слово «десница» соседствует в словаре со словом «деспот».
Конечно, деспотизм его был просвещенным. И умерялся вели- кодушием. И даже допускал дискуссионность. Иначе у него был бы штат, но не было бы школы. И вокруг клубились бы пособники, а не друзья. И все же это был деспотизм, порою доставлявший окружающим ненужные и тревожные заботы о самосохранении.
«Пожалуйста, ответьте!»
Легко представить себе час смятения в Копенгагене, в доме молодой четы Боров на Сент-Якобсгаде, 3. Под реальной угрозой оказалось быстрое опубликование в авторитетнейшем лондонском журнале такой многообещающей и долгими трудами давшейся работы: Бор считал обязательным каждый абзац в своей статье и не желал, чтобы ее подвергала вивисекции даже рука Резерфорда. Что же будет?.. А квантовые идеи уже настойчиво проникали в атомную физику - их уже пытались приложить к проблеме строения вещества Вальтер Нернст, Дж. Никольсон, II. Бьеррум, Артур Хааз… Квантовые возможности уже дискутировались на научных семинарах в разных местах. И как сказал полтора года назад в Брюсселе Лоренц, «вполне вероятно, что пока происходит коллегиальное обсуждение намеченной проблемы, какой-нибудь мыслитель в уединенном уголке мира уже дошел до ее решения». Вот он, Бор, дошел. И было бы невыразимо досадно так непредвиденно задержаться у финиша!.. А задержка теперь казалась неминуемой - и не только потому, что он не мог уступить требованиям Резерфорда, послав по телеграфу короткое: «Согласен любые сокращения». Дело психологически осложнилось: пока шло письмо из Манчестера, он, Бор, переполненный мыслями и жаждущий развивать успех в новых направлениях, отправил вдогонку своей первоначальной рукописи новый ее вариант - и отнюдь не урезанный, а расширенный! «Существенно расширенный», как рассказывал он позже. В свете властного резерфордовского пост-скриптума это выглядело ужасно. …Я почувствовал, что есть единственный способ поправить случившееся - немедленно поехать в Манчестер и обо всем переговорить с Резерфордом наедине.
Такова была предыстория его внезапного появления мартовским вечером 1913 года на Уилмслоу-роуд, 17.
Когда за спиною затворилась дверь кабинета и хозяин стремительно подвел его к письменному столу, Бор сразу узнал в распластанных бумагах оба варианта своей работы.
Он увидел отброшенные в сторону страницы, отчеркнутые абзацы, вымаранные фразы, исправленные поверху слова. Он не взбунтовался - он был к этому готов.
Да и вообще в печальном зрелище рукописи, к которой прикоснулась десница Резерфорда, не было для него ничего особенно нового. В прошлом году он не раз воочию наблюдал, как готовились в Манчестерской лаборатории статьи для печати. Видел экзекуции над английскими текстами поляка Казимира Фаянса, венгра Дьердя Хевеши, немца Ганса Гейгера… Видел испытания, выпадавшие на долю и англичан - Джемса Чадвика, Дж. М. Нэттолла, мисс Мэй Сибил Лесли и многих других. Видел, что этих испытаний не удавалось избежать даже сверхревностному Генри Гвину Джеффрису Мозли.
Больше того - он видел, как терзал Резерфорд самого себя, готовя к печати третье издание своей знаменитой «Радиоактивности», которая должна была выйти в обновленном виде под названием «Радиоактивные вещества и их излучения».
Кстати, именно в этой книге, редактируя себя, Резерфорд, кажется, впервые ввел в обращение термин «нуклеус» - «ядро» вместо многословного - «центральное заряженное тело в атоме».
Наконец, Бор сознавал, что требовательность Резерфорда к тексту научных работ бывала прямо пропорциональна значению, какое он им придавал. Это могло бы утешить датчанина, если бы он приехал за утешением. Но он приехал за другим.
Он решил устоять. Он собрал всю свою кроткую неуступчивость. Если Резерфорд коса, он будет камнем. Самолюбиво защищать свой миль он не собирался - он еще не знал, есть ли у него свой, боровский, стиль. Но подробностями существа дела он не пожертвует - ни ради краткости, ни ради облегчения участи читателей «Philosophical magazine». У кого нет времени углубляться в длинные статьи, пусть дождется реферата в «Nature».
Он решил устоять. Он собрал всю свою тихую неодолимую твердость. Он знал: всего труднее будет выдержать внутренний напор Резерфорда - его дружественный улыбчивый гнет, когда твоя воля сникает перед упрямой силой его подавляющей личности. Может быть, всего больше боялся он того, что позже сам назвал «очарованием резерфордовской порывистости».
Оказаться незаметно сдавшимся - вот в чем была опасность. …Ив и Мэри давно уже успели порассказать друг другу все новости, он - монреальские, она - манчестерские; Ив давно уже успел узнать все забавные детали прошлогоднего путешествия Резерфордов по Франции, когда они, пригласив с собою Брэггов, проехали на своем «уолслее-сиддлее» весь путь от Ла-Манша до Пиренеев; Мэри давно успела во всех подробностях описать канадцу прошлогодние торжества по случаю 250-летия Королевского общества, когда Эрнст, чтобы выглядеть, как все, на королевском приеме в Виндзорском замке, вынужден был купить себе цилиндр и непритворно страдал от «этого чудовища», а потом, во время «гарден-парти», в многотысячной толпе ученых гостей короля излишне громко негодовал на бессмысленную усталость и говорил, что ему было бы всего приятней, если бы впредь он уже никогда не удостаивался подобной чести; словом, Ив и Мэри давно успели попечалиться и посмеяться над множеством пустячных историй, какими переполнена жизнь, а Резерфорд и молодой датчанин продолжали сидеть взаперти за дверями кабинета.
Было очевидно - там шел спор. Правда, со стороны это выглядело странновато: иногда оттуда доносился долгий рык, ему отвечало молчание - казалось, Резерфорд спорит с тишиной. В общем так оно и было. (Несколькими годами позже Абрам Федорович Иоффе писал жене в Петроград о дискуссиях с Бором в Геттингене:
«Бор удивительно глубокий и светлый ум, несколько замкнутый и до невероятия застенчивый и осторожный в суждениях…») Тот поединок в Манчестере продолжался не вечер и не два… И порывистость не одолела застенчивости, рычание - тишины. То, чего боялся младший, случилось со старшим: незаметно сдавшимся оказался Резерфорд. Пожалуй, впервые в жизни! Тут вмешалось в схватку кое-что просто человеческое.
Коса не сразу нашла на камень. С бесчисленными повторами из-за утомительного обговаривания длиннейших ссылок на предшествующие работы самого Резерфорда, Томсона, Планка, Эйнштейна, Хааза, Никольсона, Пашена, Пиккеринга, Фаулера, Ритца, Вуда, снова Резерфорда и снова Томсона, словом - с литературными неловкостями в стиле немецкой добросовестно-показной учености покончили без кровопролития. Бор лишь вздыхал - то сокрушенно, то восхищенно, видя, как прекрасно выстраивается текст, когда все обременяющее уходит в краткие сноски. Этой прополке он не противился и унес о ней благодарное воспоминание. Но Резерфорд требовал удалить из рукописи и все оригинальное -боровское, если оно осложняло главную тему - квантовое истолкование устойчивости планетарного атома. А Бору все осложняющее было дорого не меньше, чем главное. Все! И среди прочего - размышления о предельном переходе квантовых закономерностей в классические: то, что стало потом его «принципом соответствия»… Все, казавшееся Резерфорду для этой основополагающей статьи второстепенным, Бору виделось в ином свете: оно уводило не в сторону, а в будущее атомной механики.
Он чувствовал за собою право намечать любые маршруты по необжитой земле. И хотел защитить это пионерское право!
Слишком хорошо и давно знакомы были Резерфорду такие притязания гения и побуждения молодости, чтобы он мог не понять их. И он все понял. Но тогда какими же глазами должен был взглянуть он на свою роль в этом споре? Деспотическая требовательность переставала выражать только его литературную взыскательность. Чем черт не шутит, уж не вползает ли он, сорокадвухлетний, в пору извечного-рутинного отцовства, которое не желает, чтобы дети заходили дальше предписанного?! И в трудную минуту спора, когда ему нечего было возразить на очередной тишайше нескончаемый довод датчанина, он нанес самому себе чувствительный удар: «А не начало ли это старости, by thunder?!» И потекли обезоруживающие мысли. Не о статье - о жизни. И, прервав Бора, он вдруг сказал (без рычания):
- Ладно, старина, пусть будет по-вашему - сохраните это место…
И во второй вечер чаще, чем в первый, и в третий - чаще, чем во второй, произносил он это смиренное и так на него не похожее - «ладно, мой мальчик, пусть будет по-вашему…». И эта победа над собой, облеченным авторитетом и властью, была ему сладостна, как возвращение в молодость. Она была" как добровольный отказ от сомнительных привилегий старшинства, прославленности, генеральства. Редчайший отказ! Он сразу облегчал приобщение к молодому поколению, уже идущему следом.
Следом? Нет, Резерфордпочувствовал: ужеидущему в обгон!
В те мартовские вечера и вправду происходила его первая серьезная встреча со следующим великим поколением физиков - чистых теоретиков квантовой эры. Перед ним сидел их будущий лидер, нашедший в его планетарном атоме точку опоры для того, чтобы со временем перевернуть весь мир обжитых представлений о ходе вещей в природе. Еще никто не догадывался, что так далеко зайдет дело и подвергнутся пересмотру даже фундаментальные и, как думалось веками, неприкосновенные основы физического познания. Среди них классическая причинность явлений. Сам датчанин еще не догадывался об этом. В его тогдашней теории электрон на стационарных орбитах двигался вполне классически, а квантовым подданным становился только при перескоках по лестнице разрешенных состояний атома. Как смешно сказал чуть позднее Брэгг, Бор предложил физикам пользоваться по понедельникам, средам и пятницам классическими законами, а по вторникам, четвергам и субботам - квантовыми. Никто еще не знал, произойдет ли переход на полную квантовую неделю. И никто не смог бы предсказать, что этот переход займет полтора десятилетия.
Начинающий лидер, внешне так мало похожий на законоучителя и вождя, сидел тогда в кабинете Резерфорда, защищая и представительствуя только самого себя. А поколение, которому история предназначила под его бессменным водительством совершить громадные дела, еще играло в детские игры под небесами Англии, Германии, Италии, России, Швейцарии…
И ничего не ведало о «гадких квантах» (как говаривал Эйнштейн). Забавно подумать, что Вольфгангу Паули минуло тогда всего тринадцать, а Энрико Ферми и Вернеру Гейзенбергу не было и двенадцати. Эугену Вигнеру - одиннадцати, Полю Дираку исполнилось десять, а Лев Ландау только что отпраздновал свое пятилетие… И хотя уже готовы были выйти на сцену старшие - тридцатилетний Макс Борн, двадцатипятилетний Эрвин Шредингер, девятнадцатилетний Луи де Бройль, - датчанин еще ничего не знал о них, как и о всех других будущих участниках начинавшейся драмы. Поколению предстояло быть многоязычным, пестрым по возрасту и прошлым заслугам… Ему предстояло еще сформироваться. Однако знамя именно этого поколения, покуда что нерасшитое, неразвернутое и даже к древку не притороченное знамя, уже привез с собою в Манчестер Нильс Бор.
И Резерфорд с нестареющим своим чутьем тотчас почуял тот ветерок из будущего, под которым заплещется это знамя.
Можно бы в шутку сказать, что ветерком из будущего тянуло с лестницы квантованных уровней энергии в атоме. Ветерок из будущего подстегивал электроны, уже наполовину презревшие классические правила поведения и непонятно скачущие с орбиты на орбиту. И что самое удивительное - без всяких видимых причин выбирающие для скачка тот или иной из возможных вариантов. Тот или иной! Тут уже предчувствовался конфликт с классической однозначной причинностью, не допускающей подобных вольностей.
В самом деле, Резерфорд недаром еще до внезапного приезда Бора написал ему, что в гипотезе квантовых скачков электронов есть серьезный камень преткновения: «…как решает электрон, с какой частотой должен он колебаться, когда происходит его переход из одного стационарного состояния в другое?» Ведь и вправду получалось, что электрон вынужден заранее это решать.
В классической теории такой странной проблемы не возникало: электрон излучал, непрерывно колеблясь или вращаясь, и частота излученного им света прямо указывала на частоту его колебаний или вращения. А теперь все зависело от величины скачка электрона - от глубины его безостановочного падения в атоме: случится большой скачок - произойдет большая потеря энергии - большим будет излученный квант - высокой частота испущенного света. А малым окажется скачок - малым будет квант - малой частота. Но откуда знает электрон, сорвавшийся с устойчивой орбиты, где он остановится, на какую нижележащую орбиту сядет? А логика требовала, чтобы он обязательно знал это заранее, ибо уже на старте все определял финиш. Тут сказывалась принципиальная особенность квантов, как простых порций световой энергии: каждый квант - частица света одного цвета. Квант монохроматичен и элементарен по определению: у него нет «внутреннего устройства» - в нем не могут быть намешаны электромагнитные колебания разных частот. И потому уже в момент начала скачка электрон обязан «сделать выбор» - какой квант испускать, иначе говоря - с какой частотой колебаться.
Это выглядело мистически. И неспроста с течением лет пошла гулять по миру философическая молва, будто новая - квантовая - физика признает «свободу воли» электрона. Резерфорд в своем письме словно предугадал эту будущую неприятность.
Естественно, они и об этом говорили в том нескончаемом споре на исходе марта 13-го года, хотя тут уж речь шла не о тексте, а о подтексте воровской статьи. Но споры о подтексте обычно и бывают самыми многозначительными. И всего дольше не забываются. Когда почти через пятьдесят лет - весной 1961 года в Москве - в тесном кругу физиков-теоретиков Бор вспоминал прошлое и кто-то спросил его: «Как отнесся к вашей теории Резерфорд?», последовал немедленный, совершенно боровский по стеснительной улыбчивости ответ: «Резерфорд не сказал, что это глупо, но…» И Бор почти дословно повторил замечание из старого резерфордовского письма: «…но он никак не мог понять, каким образом электрон, начиная прыжок с одной орбиты на другую, знает, какой квант нужно ему испускать». И, припомнив схватку в Манчестере, добавил:
«Я ему говорил, что это как branching ratio при радиоактивном распаде, но это его не убедило».
Профессор Е. Л. Фейнберг, записавший беседу с Бором, не перевел русским термином это выражение, означающее:
«отношение ветвления». Суть же в том, что есть случаи, когда один и тот же радиоактивный элемент распадается двояким способом: доля его атомов испускает бета-лучи - электроны, а другая доля - альфа-частицы - ядра гелия. Ясно, что в результате таких распадов элемент претерпевает совершенно разные превращения. Так, из каждых десяти тысяч атомов радия-С в среднем три атома переживают альфа-распад и пре- вращаются в теллур-210, а 9997 атомов становятся жертвами бета-распада и превращаются в полоний-214… Громадна разница - 3 и 9997. Но в других случаях отношение ветвления, напротив, оказывается близким к единице. Однако дело тут не в числах, а в принципиальной странности происходящего: атому предлагаются на выбор два пути распада - две возможные судьбы. И свое будущее он выбирает сам, ибо, как известно, от внешних физических условий течение радиоактивных превращений не зависит. И всякий раз атом как бы «заранее решает», что испустить - альфа-частицу или электрон?
Сходство с квантовыми скачками было тут действительно полным. Однако разве это выручало мысль из беды? Необъяснимое разъяснялось необъясненным! И конечно, такая ссылка на двойной распад ни в чем не могла убедить Резерфорда.
На что же рассчитывал молодой Бор, приводя в споре столь бесполезный аргумент?
А других у него не было, да и быть еще не могло. Когда в природе открывается нечто принципиально новое, не вытекающее из прежних представлений о естественном ходе вещей, оно, это новое, логически незащитимо. Его единственный оплот - физические факты, существующие вопреки своей абсурдности. Новые идеи узаконивают абсурд. И на абсурдных примерах держатся. Для самого Бора ссылка на двойной распад только это и означала: вот еще один пример тех же странностей! А в споре с Резерфордом этот пример был особенно хорош: крупнейшему знатоку радиоактивности двойной распад наверняка должен был представляться чем-то естественным и законным, потому что он с ним свыкся. Можно было ожидать, что тогда и «свобода выбора» квантовых скачков не покажется Резерфорду антифизическим вымыслом. Аргумент Бора должен был сыграть миротворческую роль.
Но Резерфорд вовсе и не собирался враждовать со странностями теории Бора: если бы он не испытывал к ней доверия, он не постеснялся бы сказать об этом датчанину напрямик.
В том же 1913 году Эйнштейн сказал по поводу воровских идей: «…если это правильно, это означает конец физики как науки». Резерфорд так не думал. Он хотел лишь ясности и убедительности. Его замечание прозвучало ' не как возражение, а как недоумение. Позднее Бор писал в своих воспоминаниях, что это недоумение было «очень дальновидным, ибо коснулось той проблемы, которой предстояло стать центральным пунктом последующих продолжительных дискуссий». Продолжительных!
Это сказано было слишком скромно. И сегодня, через полвека с лишним, длятся те же дискуссии. Еще и сегодня раздаются голоса, всерьез повторяющие шутливый довод Эйнштейна против вероятностного истолкования законов микромира: «Я не могу поверить, будто господь бог играет в кости!» Еще и сегодня…
Словом, и сегодня еще длится спор, начавшийся мартовскими вечерами 13-го года в манчестерском доме Резерфорда.
В общем надо признать, что тот разговор о подтексте боровской статьи был, в сущности, первым в истории физики предметным спором о глубинной сути еще не родившейся квантовой механики. Ее основные принципы - Принцип неопределенности и Принцип дополнительности - еще были неведомы самому Бору. И он не мог опираться на них. Но от всей его аргументации веяло новым способом физического мышления.
И Резерфорд почувствовал это. И еще острее, чем при обсуждении стиля статьи, ощутил он себя в лагере отцов. Повинный в самом появлении теории Бора и готовый к ответу за это преступление против классики, он придирчиво выставлял на свет все, что особенно отягчало вину датчанина, а косвенно и его собственную. Вот был случай, когда понять воистину значило простить! И он хотел понять. Но сначала надо было смириться.
Бор потом написал: «Он был тогда ангельски терпелив со мной». Так пишут о дьявольски нетерпеливых, вдруг изменивших своему обыкновению. Бор выразился бы точнее, прибавив к словам о терпеливости слова о терпимости. Однако по относительной молодости он, конечно, не оценил тогдашнее самоотречение Резерфорда. Он слишком был переполнен радостью, что сам не отрекся - выстоял и не отрекся! И ему навсегда запомнилась похвала Резерфорда: «Никак не предполагал, что вы проявите такую неуступчивость!» Догадывался ли Бор, что Резерфорда в ту пору обрадовала бы прямо противоположная похвала - одобрение уступчивости, которую он проявил…
В начале апреля первая из трех исторических статей Нильса Бора «О конституции атомов и молекул» приняла окончательный вид. В ее проблемном содержании сохранилось все, что отстаивал Вор. В ее литературной форме изменилось все, на чем настаивал Резерфорд. И, задатированная 5 апреля 1913 года, она, снабженная препроводительным благословением Резерфорда, ушла, наконец, в редакцию «Philosophical magazine», чтобы открыть собою новую эпоху в теоретическом познании микромира.
17
В который уже раз на страницах этой книги легко произносятся слова - «открыть новую эпоху…». Между тем двери истории ходят на тугих петлях. Как и перед ядерной моделью атома, они не распахнулись с готовностью перед теорией Бора.
Но по крайней мере она не была встречена молчанием.
Преимущественной реакцией были оппозиция и скептицизм.
Правда, совсем не воинственная оппозиция и не очень огорчительный скептицизм, ибо жила еще надежда, что все неприятности разъяснятся классически.
Когда летом 13-го года Рэлей-младший спросил своего отца - тогдашнего президента Королевского общества, прочел ли он статью Бора о происхождении водородного спектра, Рэлей-старший ответил: «Да, я просмотрел ее, но увидел, что пользы из нее извлечь не смогу… Это не по мне». Еще можно было относиться к квантовым идеям, как к чему-то необязательному. Вскоре, осенью того же года, лорд Рэлей вынужден был отвечать на тот же вопрос не в домашней обстановке и не сыну, а на очередном конгрессе Би-Эй в Бирмингаме целому сонму своих коллег - британских и чужеземных. Среди последних были Пуанкаре и Бор. Шла дискуссия о проблемах излучения.
- Резерфорда и всех нас позабавил один эпизод,- рассказывал позднее Бор.- Сэр Джозеф Лармор весьма торжественно предложил лорду Рэлею выразить свое мнение о самых последних шагах в этой области. Незамедлительный ответ великого ветерана, в прежние годы внесшего решающий вклад в понимание проблем радиации, был таков: «В молодости я строжайше исповедовал немало добропорядочных правил и среди них убеждение, что человек, переваливший за шестьдесят, не должен высказываться по поводу новейших идей. Хотя мне следует признаться, что ныне я не придерживаюсь такой точки зрения слишком уж строго, однако все еще достаточно строго, чтобы не принимать. участия в этой дискуссии!
Всего же забавней - а Бор упомянуть об этом забыл! - что старый ветеран тут же, вслед за этим признанием, не удержался и высказался по поводу новейших идей. И разумеется, без сочувствия:
- Мне трудно,- сказал он,- принять все это в качестве реальной картины того, что действительно имеет место в природе.
Старик был откровенней других, а принять это было трудно всем. Даже манчестерцам. И даже в их среде, судя по словам Андраде, выделялся как редкостное исключение один молодой исследователь, сумевший сразу безоглядно довериться идеям Бора и «распознать их фундаментальную важность».
Однако среди его заслуг была не только понятливость. Было открытие первостепенной значимости. Впрочем, без восторженного признания теории Бора это открытие, обессмертившее имя оксфордского магистра искусств Генри Гвина Д. Мозли, просто не состоялось бы.
Мозли называл боровскую теорию атома «h-гипотезой» и писал Резерфорду, что всем существом своим чувствует ее справедливость. И говорил, что готов сделать все возможное, дабы положить конец широко распространенному убеждению, будто построения Бора сводятся к удачному жонглированию хорошо подобранными числами. В энтузиазме он уверял Резерфорда, что для количественного постижения структуры атома вообще ничего не нужно, кроме трех величин: постоянной Планка «h», массы электрона «m» и элементарного заряда «е».
Такой безоговорочный культ простоты природы психологически помог Мозли уверенно искать - и в конце концов найти! - закономерную связь между зарядом атомного ядра и порядком расположения элементов в «естественной последовательности». …На протяжении почти полувека истинным казался менделеевский принцип расположения элементов: они следовали в периодической системе один за другим в порядке возрастания их атомных весов. Однако уже самому Менделееву пришлось дважды нарушить этот принцип и поставить более тяжелый кобальт перед более легким никелем, а теллур - перед йодом, иначе элементы в обеих парах не попадали на правильные места по своей химической характеристике. А в XX веке исследование продуктов радиоактивных распадов совсем уж смешало все карты: было обнаружено немало элементов, химически совершенно» неразличимых, но обладающих разными атомными весами.
Появилось несколько свинцов, несколько ториев, несколько радиев… Такие элементы Фредерик Содди и назвал изотопами, то есть занимающими одно и то же место - одну и ту же клетку в менделеевской таблице. Словом, постепенно стало ясно, что химические элементы принципиально отличаются один от другого не атомным весом, а чем-то другим. Чем же?
Ответ на этот вопрос и хотел получить Мозли.
Сегодня уже едва ли можно с точностью установить, как возник замысел знаменитой работы, решившей эту проблему: принадлежал ли он целиком Мозли или отчасти еще и математику Дарвину, не была ли руководящая идея подсказана Бором или внушена Резерфордом? Одно несомненно: ранним летом 13-го года, когда «Philosophical magazine» со статьей Бора в свет еще не вышел, Манчестер был единственным местом на земле, где подобный замысел мог прийти в голову экспериментатору. А Мозли был в Манчестере единственным исследователем, безусловно пригодным для его осуществления.
Дело в том, что уже около года Мозли занимался рентгеновскими спектрами. А для Манчестерской лаборатории такая тема была отнюдь не традиционной. Сам Резерфорд, наверное, с кавендишевских времен не держал в руках ренгтеновской трубки: спровоцировав когда-то Беккереля на открытие урановой радиации, Х-лучи стали в дальнейшем областью экспериментирования, не пересекавшейся с радиоактивностью. И молодому физику, пленившемуся в те времена именно Х-лучами, следовало искать себе вакантное место или в Вюрцбурге, где они были открыты; или в Мюнхене, где теперь работал Рентген и где в 1912 году Макс фон Лауэ предсказал, а его ученики открыли диффракцию этих лучей в кристаллах; или в Ливерпуле, где в 1911 году старый кавендишевец Чарльз Баркла обнаружил особое - характеристическое для каждого элемента - рентгеновское излучение; или в Лиддсе, где Вильям Генри и Вильям Лоуренс Брэгги - отец и сын - разрабатывали рентгеновский метод анализа кристаллических структур; или, скажем, в Париже, где Морис де Бройль-старший упорно изучал эту невидимую радиацию… Словом, где угодно - только не в Манчестере стоило искать пристанище для занятий рентгеновыми лучами. И конечно, бакалавр Мозли вовсе не ими собирался заниматься, когда летом 1910 года, окончив оксфордский колледж Святой троицы, написал Резерфорду письмо - прошение с просьбой принять его в штат Манчестерской лаборатории. Его увлекали радиоактивность и строение вещества.
И принятый, подобно Марсдену, на самый низший лабораторный пост, он два года самоотреченно трудился то над коротко-живущими продуктами распада (с Казимиром Фаянсом), то над гамма-радиацией (с Уолтером Маковером), то над бета-лучами (вполне самостоятельно)… Острый интерес к рентгену возник у него только в 1912 году, когда в работах Баркла, Лауэ, Брэггов он вдруг почуял верный путь к обильному источнику новой информации о глубинном устройстве атомов.
Жаждой такой информации жила вся лаборатория. Мозли не стоило труда склонить к совместной работе над рентгеновскими спектрами своего давнего - еще доманчестерского - приятеля Чарльза Дарвина. Труднее было получить одобрение Резерфорда.
Шеф не выносил в научных делах ни малейшего привкуса прожектерского легкомыслия. А тут этот привкус ощущался.
И тем явственнее, что на вопрос, какую задачу они, собственно, собираются решать, оба довольно беззаботно, судя по воспоминаниям Дарвина, ответили: «У нас нет никаких идей, мы просто хотим узнать, что за штука эти Х-лучи, поскольку Баркла считает их электромагнитными волнами, а Брэгг-отец - частицами…» Они лукавили: открытие диффракции уже подтвердило правоту Баркла - огибать препятствия, узлы кристаллической решетки, могли только волны. А до одновременного признания правоты и Брэгга - до квантовомеханической идеи о всеобщем дуализме волн-частиц - было еще далеко.
Молодые люди лукавили, не желая взваливать на плечи груз обещаний, быть может невыполнимых. Резерфорд насмешливо спросил, нравится ли им роль слабых лошадок в гандикапе.
И полюбопытствовал, ясно ли им рисуется перспектива трудного соперничества с лабораториями, где на Х-лучах давно собаку съели.
Этот довод, как и другие, их решимости не поколебал.
Они настаивали. Молча глядя на них, шеф перебирал в памяти детали двухлетнего знакомства с ними: ни тот, ни другой пока не сделали ни одного опрометчивого шага. Еще он прикинул в уме, что особых затрат их замысел не потребует. И взвесил возможный прибыток: лаборатория обзаведется собственными специалистами по рентгену. И наконец, вспомнил девиз Максвелла, нравившийся ему со времен кавендишевской молодости:
Я никогда не пробую отговорить человека от попытки провести тот или другой эксперимент. Если он не найдет того, что ищет, он, может быть, откроет нечто иное.
Резерфорду не пришлось шалеть о согласии, которое он дал. Прибыток превзошел ожидания. (С течением жизни он все чаще убеждался, что широта и терпимость самая выгодная линия поведения для правителя лаборатории. Да и для любого правителя вообще. Широта и терпимость - это не обещание наград за успех, а избавление от наказания за неудачу.
Но ищущим это-то всего более и необходимо - право на риск.) Совместная работа молодых друзей продолжалась до начала 13-го года, и в итоге они выполнили исследование, ставшее одним из классических в истории изучения рентгеновых лучей.
Через полвека Дарвин резюмировал сделанное ими в полуфразе: «… мы убедились, что Х-лучи подобны обычному свету, но частота их гораздо выше». А главное произошло чуть позже, когда Мозли, отделившись от Дарвина, ушедшего с головой в математические заботы, стал в одиночестве исследовать характеристические рентгеновские спектры разных металлов - спектры Баркла.
Это были такие же линейчатые атомные спектры, как и обычные, те, что получаются в диапазоне частот видимого света. Они тоже являли собою визитные карточки химических элементов: у каждого был свой набор высокочастотных спектральных линий. Мозли начал размышлять над их происхождением как раз тогда, когда в весеннем Манчестере 13-го года появился вслед за объемистым пакетом из Копенгагена сам Бор и пошли разговоры о бурных дискуссиях между датчанином и шефом. Неважно от кого из них - от шефа или от датчанина - впервые услышал Мозли о квантовой теории водородного атома. В обоих случаях информация была надежной.
Существенно, что Мозли сразу пустил ее в дело. В его руках «h-гипотеза» начала служить физике еще до ее опубликования.
Он не сомневался: линейчатость характеристических рентгеновских спектров тоже объясняется скачкообразными переходами возбужденных атомов в состояние устойчивости.
В теории Бора тогда еще не было представления об электронных оболочках в атомах и о правилах их заполнения. И Мозли пришлось отчасти предвосхитить этот шаг в развитии планетарной модели. Схема событий, порождающих рентгеновский спектр, рисовалась ему так. Когда катодный луч - а этот агент посерьезней пламени горелки - вырывает из атома электрон, обитавший на самом глубинном уровне, там возникает как бы вакантное место. Один из электронов, сидящих на следующем - втором - энергетическом уровне, падает вниз, заполняя дыру. Такие перескоки со второй орбиты на первую выглядели наиболее вероятными. Естественно было думать, что они-то и создают в высокочастотном спектре каждого элемента самую интенсивную линию.
А далее возникала мысль о зависимости между зарядом атомного ядра и частотой этой линии. В самом деле: чем больше ядерный заряд, тем сильнее связан с ядром электрон на наинизшей орбите, тем больше нужно энергии, чтобы оттащить его от ядра, иначе говоря - перебросить на другой уровень, скажем, на второй; но, стало быть, тем солидней - высокочастотней! - квант, испускаемый атомом, когда электрон снова падает вниз и расстается с этой избыточной энергией возбуждения.
У Мозли появилась надежда: изучая рентгеновские спектры, может быть, удастся установить, как от элемента к элементу изменяется заряд атомного ядра!
Ни модель Резерфорда, ни теория Бора не содержали на сей счет никаких определенных утверждений. И обе были без этого существенно не полны. А все, что об этом думали физики к середине 13-го года, ограничивалось двумя гипотезами.
Первая уверяла: «Заряд ядра численно равен примерно половине атомного веса элемента». Вторая была определенней:
«Заряд ядра равен номеру элемента в менделеевской таблице».
Первую гипотезу высказал еще в 1911 году Баркла. Вторую - в начале 1913 года голландец Ван дер Брок. Обе были известны Мозли. Гипотезу Ван дер Брока поддерживал Бор, и, видимо, Резерфорд тоже ее разделял. И Мозли она нравилась своей ясностью и простотой. И он мог рассматривать намеченное исследование, как опытную проверку этой гипотезы «Атомного Номера». Другими словами, он заранее предвкушал то, что получит: окажется, что от элемента к элементу заряд атомного ядра возрастает на единицу!..
Его открытие нередко изображается, как счастливая находка, вознаградившая трудолюбие. Между тем это яркий пример более редкого события в истории науки: выдающееся свершение было запланировано и сделано без малейшего соучастия Случая. В воспоминаниях о Резерфорде Бор рассказал, как летом 13-го года в Манчестере он обсуждал с Дарвином и Мозли проблему «правильного расположения элементов в соответствии с их атомными номерами». Мозли объявил тогда, что собирается «решить эту проблему систематическими измерениями высокочастотных спектров». …Он работал с фантастической быстротой.
На свете было немного вещей, которые могли доставить такое же удовольствие вечно нетерпеливому - и тоже быстро-действующему - шефу. Но даже Резерфорд, по словам Ива, был поражен стремительностью, с какой во второй половине 1913 года Мозли осуществил свой замысел.
Дарвин писал:
У него было два рабочих правила. Первое: если вы начали налаживать установку для эксперимента, вы не должны останавливаться, пока она не будет налажена.
Второе: когда установка налажена, вы не должны останавливаться, пока эксперимент не будет завершен.
Эти правила вынуждали Мозли вести совершенно нерегулярный образ жизни. И порою донельзя истощали его силы.
Но давать ему благие советы было бесполезно. Следя за Мозли и наблюдая его одержимость, Резерфорд видел, что перед ним не совсем обычный случай усердия и одухотворенности.
Хоть это и звучит полумистически, но, право, создается впечатление, будто Мозли чувствовал, что ему недолго жить, и потому спешил, превращая ночи в дни. Он наслаждался лабораторным уединением. И в среде резерфордовцев, где господствовал стиль легкого панибратства, он выделялся некоторой своей замкнутостью и чуть демонстративной независимостью.
Андраде говорил, что он был не из тех, кто со всеми на короткой ноге. И пояснял: «В отличие от большинства из нас».
Может быть, и в нем, как некогда в Содди, говорила оксфордская гордыня? Хотя у него было больше оснований для такой вздорной гордыни, ибо в Оксфорде профессорствовали его отец и оба деда, а сам он значился еще и воспитанником аристократического Итона, эта черта была ему не свойственна.
К своей степени магистра он в отличие от Содди не добавлял - «Охоп». Иерархического и светского тщеславия в нем не было. Он просто принадлежал к не очень многочисленной и одинаковой во все века человеческой разновидности монахов познания. И в свои двадцать с небольшим уже отличался чудачествами, обычно украшающими старых зубров науки.
Так, он в самом деле не любил, чтобы ему мешали! И всячески защищал свою сосредоточенность. Рассказывали «спичечную историю». В подражание Резерфорду он курил трубку и, подобно Резерфорду, изводил множество спичек. Но следовать резерфордовской манере - у всех и всюду одалживаться спичками, а потом не возвращать их, он не мог: это рассеивало и каждый раз нарушало уединение. Зато другие, зная, что у педантичного Мозли спички всегда найдутся, часто заглядывали к нему с той микробесцеремонностью, на какую в интернационале курильщиков не принято досадовать. Чаще других наведывался шеф. В один прекрасный день его встретил в лабораторной комнате Мозли маленький плакат: «Пожалуйста, возьмите одну из этих коробок и оставьте в покое мои спички!» Плакатик был воткнут в пирамидальную гору спичечных коробков. Купив за шиллинг и шесть пенсов гросс - дюжину дюжин - этого добра, Мозли приобрел право на лишние минуты сосредоточенного молчания.
Во второй половине 13-го года его лабораторное окно све- тилось ночами гораздо чаще, чем прежде. И это был не тот случай, когда Резерфорд мог бы запросто сказать: «Ступайте-ка домой, мой мальчик, и думайте!» Да, случай был не тот…
И мальчик был не тот… Напротив, легче представить, как вечерами, заглядывая перед уходом из лаборатории к Мозли, чтобы осведомиться о его успехах. Резерфорд, словно заговорщику, сообщал ему адрес ночной таверны, где в любое время можно отлично перекусить да еще послушать при этом занятные рассказы о жизни. А на следующий день допытывался:
«Ну как, Гарри, там неплохо было, а?» Невиннейший Мозли приобрел среди манчестерцев славу человека, знающего в городе злачные места, где тебя накормят и в три часа утра.
Не без консультаций шефа приобрел Мозли эту славу, которая ужаснула бы его любящую мать, узнай она у себя в Оксфорде об изнуряющем стиле жизни сына.
А может, она об этом и узнала, потому что в конце 13-го года настояла на скором возвращении Генри домой. И этим заставила его еще усилить темп работы. Во всяком случае, он успел до отъезда закончить исследование спектров для группы элементов от кальция до цинка. И успел вывести свой закон.
«…Уже в ноябре 1913 года я получил от него интереснейшее письмо с изложением важных результатов», - писал Бор, вспоминая свое тогдашнее удивление стремительностью происшедшего. Его удивление возросло еще больше, когда вскоре он увидел работу Мозли уже напечатанной в «Philosophical magazine».
Резерфорд не позволил статье оксфордца пролежать в лаборатории и часу лишнего! Для судьбы самой ядерно-планетарной модели атома эта статья была в известном смысле так же решающе важна, как и недавняя статья Бора. Замечательно совпадение: обе работы были опубликованы в одном и том же 26-м томе 6-й серии «Philosophical magazine» за 1913 год. Бор в июльском выпуске открывал этот том (стр. 1-25),- а Мозли в декабрьском - закрывал (стр. 1024 -1034). Ровно тысяча журнальных страниц, переполненных всяческой научной информацией, отделяла одну от другой две эти великие вехи в истории ядерно-планетарной модели атома.
Итоги исследования Мозли обладали редкой наглядностью.
При сравнении фотографий характеристических рентгеновских спектров (а он научился их фотографировать) было отчетливо видно, как в последовательности элементов - титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк - самая интенсивная линия шаг за шагом закономерно сдвигается в сторону все больших частот. А тем временем в математической формуле для этих частот некая величина в той же последовательности меняет свое значение с каждым шагом ровно на единицу! Если же линия в спектре сдвигается сразу на два шага - как при сравнении спектров кальция и титана, - то и эта величина возрастает не на единицу, а сразу на две…
Мозли назвал ее фундаментальной характеристикой атома и из простых соображений умозаключил:
Эта величина может быть только зарядом центрального положительного ядра, существование которого уже с определенностью доказано.
Тотчас разрешилось много застарелых недоумений. И среди них - вопрос о количестве электронов в атомах разных элементов. Многие авторы давали резко противоречивые оценки этого количества: в атоме водорода оказывалось от 1 до 3 электронов, а в атоме урана - от 120 до 700 с лишним! И ни одна оценка заведомо не претендовала на точность: всякий раз говорилось - «приблизительно столько-то…». Странно подумать сегодня, что в числе других этот вопрос обсуждался той осенью в Брюсселе на 2-м Сольвеевском конгрессе и представлялся отнюдь не элементарным мозговому тресту европейской физики. Перед отъездом в Брюссель, в конце сентября, Резерфорд еще не знал уверенного ответа на этот вопрос: работа Мозли была не кончена. (Открытия не приурочиваются к конгрессам и праздникам. Во всяком случае, школе Резерфорда такой способ ускорять научный поиск был совершенно чужд.) Месяцем бы позже собрался конгресс - Резерфорд мог бы объявить, что его сотрудник Г. Г. Дж. Мозли получил «сильнейшее и убедительнейшее доказательство справедливости гипотезы Ван дер Брока» и, следовательно, число электронов в атоме равно атомному номеру элемента, ибо таков по величине положительный заряд ядра, а в целом атом нейтрален.
Эти слова о сильнейшем и убедительнейшем доказательстве гипотезы Атомного Номера были произнесены Резерфордом
в декабре на страницах «Nature» и немедленно вызвали реплику Фр. Содди - неожиданную и написанную в обидчиво-раздраженном тоне. В письме из Глазго он утверждал, что химики в Глазго раньше Мозли доказали то же самое, да к тому же «более просто и убедительно». Редакция «Nature» напечатала реплику Содди, но притязания, выраженные в ней, были столь неразумны и ничтожны, что Резерфорд не стал отвечать на нее. (Конечно, Содди понимал, что описанием химических свойств элементов - а только на это он и ссылался, - не решаются количественные проблемы в физике атома. Но провокации тщеславия были сильнее доводов логики.) Эта маленькая история осталась, кажется, единственным темным пятнышком на блистательной судьбе открытия Мозли.
Между прочим, сравнивая спектры кобальта и никеля, Мозли тотчас увидел, что Менделеев был абсолютно прав, когда поставил более тяжелый кобальт перед никелем: для заряда кобальтового ядра получилось число +27, а для заряда никеля +28. Такого рода подробности производят особенно сильное впечатление на современников. А работа Мозли была полна такими деталями. Она была принята и признана сразу - всеми и повсеместно. Бор написал об этом так:
В новейшей истории физики и химии немногие события привлекали к себе с самого начала такое всеобщее внимание, как совершенное Мозли открытие простого закона, позволяющего однозначно приписать атомный номер элементу по его высокочастотному спектру. Это было немедленно осознано не только как решительное подтверждение атомной модели Резерфорда, но и как потрясающе выразительное свидетельство силы интуиции Менделеева, заставившей его в определенных местах периодической таблицы отступить от последовательности возрастающих атомных весов.
Бор мог бы добавить, что открытие закона атомного номера было осознано и как выдающийся успех только что родившейся квантовой теории атома.
А в декабре 13-го года Мозли был уже в Оксфорде.
Нехотя оставил он Манчестерскую лабораторию, повинуясь, очевидно, материнской воле. Через неделю он написал Резерфорду из дому пространное письмо - полуделовое, полулирическое. Там были строки:
Дела здесь движутся медленно по сравнению с Манчестером… Однако я, естественно, и не ожидал найти тут такие же хорошие условия для работы, какие созданы в Манчестерской лаборатории; да, впрочем, я уверен, что и во всей Англии бесполезно было бы искать нечто подобное.
Я хочу, чтобы вы знали, сколько радости доставили мне три года, проведенные у вас… Мне особенно хочется поблагодарить вас и м-сис Резерфорд за вашу доброту и заинтересованность в моей судьбе и хочется сказать, сколь многим я обязан вам за то, что вы «собственноручно» учили меня, как должно делать исследовательскую работу.
18
Наступающий Новый год был встречен в христианском мире так же, как и все предыдущие: человеколюбивыми тостами и посулами нового счастья. А был этот наступающий год тысяча девятьсот четырнадцатым…
Для Резерфорда его начало и вправду оказалось вполне счастливым. Точнее - очень приятным, но все же не более чем приятным. Его имя значилось в списке британских подданных, удостоенных по случаю Нового года королевских почестей: корона жаловала ему дворянство, и отныне он становился «сэром Эрнстом», а Мэри - «леди Резерфорд». 12 февраля в Букингемском дворце король посвятил его в рыцари: он был облачен в придворный мундир и препоясан мечом.
Церемония проходила довольно просто и забавно, но я был рад, когда все кончилось… Думаю, вы понимаете, что я не придаю особого значения таким формам отличия, ибо людям науки, подобным мне, они приносят с собой очевидные неудобства…- писал он Отто Хану.
«Печалями титула» с неожиданной старческой умудренностью назвал это в своем поздравительном письме Мозли.
Появления новых отвлекающих обязанностей - вот чего больше всего боялся сэр Эрнст: они сулили в будущем растрату времени и сосредоточенности.
Он не знал, какую безжалостную растрату не часов, а долгих лет уже приуготовила людям история. Не знал, какой томительный гнет отвлекающих обязанностей ждет его впереди…
Один из создателей тонкой науки о незримом и неслышном, он решительно ничего не понимал в грубом ходе мировой истории. Он был слеп и глух в макромире большой политики.
И в этой слепой глухоте своей или глухой слепоте ничем не отличался от подавляющего большинства человечества - нормальных обитателей обоих полушарий. И даже когда ход истории приводил к событиям оглушающе громким, он порою не предугадывал эха, каким они отзовутся…
Резерфорд - Стефану Мейеру, в Вену
Манчестер, 29 июня 1914
…Я очень огорчен трагическими новостями в сегодняшней утренней прессе - убийством эрцгерцога и его жены. Семейная хроника Габсбургов воистину трагична…
Это в конце письма, как дань внимательности к коллеге-австрийцу, быть может (кто его знает?), обожавшему несчастного Фердинанда или его супругу или обоих вместе. А все письмо - обстоятельный разговор о списке ораторов и составе делегаций на будущем Всемирном радиологическом конгрессе в Вене, где ему, Резерфорду, быть президентом и где он хотел бы видеть лучших «радиоактивных людей» каждой страны.
А сверх того - беззаботная информация о предстоящем осенне-зимнем вояже в Новую Зеландию вместе с Мэри. И даже пунктуальное уведомление, что он, отплыв за океан 28 ноября 1914 года, обязательно будет снова дома, в Манчестере, 10 января 1915 года… И все! И ни тени тревоги - а что, если «бездна ляжет поперек»?! Ни намека на предвидение возможных последствий сараевского выстрела. «Семейная хроника Габсбургов воистину трагична»!.. Так и просится с языка: ну что ему были Габсбурги и что он Габсбургам?! И ни малейшего предчувствия близкой беды в семейной хронике человечества!..
Можно бы, разумеется, припомнить в извинение его слепоты, что и главный Габсбург, сам Франц-Иосиф, тоже не увидел в случившемся всего случившегося. Но всуе чуточку жаль, что тут не обнаружилось разницы между посредственным императором и гениальным физиком.
Как бы от имени всех резерфордовцев Ив признался: «Мы верили в устойчивость мирового порядка». И Резерфорд верил.
Как бы от лица всего клана британских ученых-естественников Андраде написал: «В Англии никто не принимал всерьез угрозу войны». И Резерфорд - тоже.
О войне не думали до последнего часа.
…Джемс Чадвик продолжал присылать из Германии веселые письма. Он отправился туда еще в конце 13-го года. Было ему двадцать два. Но он уже успел показать себя многообещающим экспериментатором, став в двадцать лет соавтором Резерфорда по разработке надежного метода количественного определения радия. Когда в 13-м году Ганс Гейгер навсегда оставлял Манчестер, было сговорено, что Чадвик приедет к нему поработать.
И вот он юмористически жаловался в письмах к шефу, как труден ему немецкий: «Едва ли во всем здешнем заведении найдутся два человека, которые говорили бы с одинаковым произношением… а худшее - у Гейгера». Он посмеивался над несносной продолжительностью заседаний Берлинского физического общества: «Три часа на жесткой деревянной скамье - для меня это слишком много, и уж если я обязан бодрствовать и мыслить, я предпочел бы устроить мое тело покомфортабельней». И в довершение этих радужных беспечностей: «Единственное, на что я в действительности могу здесь посетовать, это на отсутствие чая в половине пятого».
Не надо спрашивать, как могло случиться, что Резерфорд не отозвал его вовремя в Манчестер и Гейгер не отправил вовремя домой. Это случилось по той же причине, по какой он сам продолжал увлеченно заниматься в Шарлоттенбурге, под Берлином, бета-лучами, в то время как в воздухе уже ощутимо тянуло гарью начавшегося пожара. Вера в устойчивость мирового порядка в его молодой душе осложнялась еще нормальным легкомыслием возраста. В итоге - на протяжении последующих четырех лет он должен был сетовать не только на отсутствие чая в половине пятого: он был интернирован в Рулебене на весь срок войны.
Эта судьба наверняка миновала бы Чадвика, будь он в 14-м году уже заметной фигурой в британской физике: тогда начало военных операций застигло бы его, как Резерфорда, в океане - на пути в Австралию, где в середине августа собирался очередной конгресс Британской ассоциации. Делегаты с разных концов империи только еще сплывались в Мельбурн и Сидней, когда 3 августа - в 23 с минутами по Гринвичу - английские суда на всех морях и океанах приняли радиограмму первого лорда адмиралтейства сэра Уинстона Черчилля - начать ответные военные действия против Германии.
Тот австралийский конгресс не стал памятной вехой в истории науки. И если чем запомнился участникам, то разве что тревогами возвращения по домам. Надо же было, чтобы именно на сей раз Би-Эй собралась в Антиподах - в чертовой дали от метрополии! Это ведь тоже произошло оттого, что о войне не думали до последнего часа.
…Вероятно, если бы Резерфорд оказался в Австралии один, без семьи, он поспешил бы назад, в Манчестер. Но с ним были и Мэри и Эйлин. А в четырех днях морского пути лежала Новая Зеландия. Отпуск в университете был получен. Путешествие на родину запланировано. В Пунгареху его ждали. В Крайстчерче ждали Мэри. И обе бабушки ждали Эйлин, тринадцатилетнюю, ставшую уже вполне взрослой девочкой.
Возможно, патриотичней и похвальней было бы сразу после окончания конгресса отплыть в Англию, чтобы немедленно отдать себя в распоряжение правительства. (Или, может быть, громче - в распоряжение короля? Или - еще громче - отечества?.. Он этими словами пользоваться как следует не умел - не было нужного опыта и нужной настроенности. Как-то язык не поворачивался их произносить. Позднее он даже свой оптимизм и веру в победный исход войны не решался выражать патетически, а делал это в обычном своем «застольном стиле» - пошучивал, похохатывал. Бор вспоминал, как в дни военных неудач, подбадривая окружающих, Резерфорд повторял старую остроту Наполеона: «С англичанами воевать невозможно, ибо они слишком глупы, чтобы сообразить, когда пора признать себя побежденными». Вот это было в его духе!) В общем впереди лежали недобрые времена. Перекладывать поездку к родным на будущее значило довериться жердочке над провалом и было бесчеловечно: «потом» могло превратиться в «никогда»; он только представил на минуту огорчение и негодование матери и решил: империя пока сможет обойтись без него, а учительница Марта - нет…
Они отправились в Новую Зеландию. Там стояла весна.
На весь срок почти полугодового отпуска он продлил для себя мирное время, благо ни Мэри (которая была неотлучно с ним), ни король Георг (которому было, очевидно, не до него) иной воли не выражали и с возвращением его не торопили. …Снова были встречи с детством и юностью.
Былые сверстники, теперь отцы семейств, с осторожной почтительностью приглашали его, одни - на охоту, другие - порыбачить, третьи - посидеть в таверне. Но его не очень-то тянуло из дому. Он объяснял это усталостью и необходимостью поразмыслить над некоторыми вещами. А в действительности ему уже многое - прежнее, пунгарехское, молодое - было томительно неинтересно. И ни на кого не нужно было сердиться, кроме как на уходящее Время.
Утешал пример матери и отца.
Когда Эйлин как-то тихо спросила его за столом: «Дэдди, а сколько лет бабушке и дедушке?» - и он вместо ответа пальцем нарисовал на ее ладошке невидимые цифры «71» и «75», ему вдруг подумалось: «Могучее племя!» Подумалось с той же пронзительностью, что и четыре года назад на осенних причалах в заливе Ферт-оф-Тэй…
…Снова были дни, с утра до вечера переполненные праздностью.
Всюду - по обе стороны пролива Кука - был он желаннейшим из гостей, «нашей гордостью» и «нашей славой». В его честь устраивались торжественные собрания, и уж он-то обязан был высиживать на них до конца.
Его приветствовали как юбиляра, и он принимал поздравления, хотя не мог обнаружить в те недели никаких круглых дат биографического свойства. В искренних тостах ему желали побольще здоровья и новых успехов, хотя воочию было видно, что он в избытке наделен и тем и другим.
Ему доставляла истинное удовольствие радость, с какой встречала все новые свидетельства его популярности Эйлин.
Его отношение к этим вещам казалось ей непонятно-небрежным. Дети иногда не догадываются, что их родители уже не дети. Еще в начале года, в Манчестере, когда он устал отвечать на бесчисленные поздравления с пожалованием ему рыцарства и непочтительно клял свою кличку «сэр», Эйлин как-то заявила, что ее родителям ужасно недостает «хвастовитости»!
Зато она вопреки своей обычной тихости ликовала тогда за троих. Теперь было точно то же - очевидно, в тринадцать лет трудно почуять разницу между просто пиром и пиром во время чумы.
Однако в Крайстчерче, когда они гостили у второй бабушки - у вдовы де Рензи Ньютон - и он с наслаждением показывал Эйлин памятные места своей студенческой поры, приключилось событие, на время уравнявшее в чувствах сэра Эрнста и его дочь. В подвале Кентерберийского колледжа, где когда-то был его дэн, один из деятелей Новозеландского университета, сопровождавших его в этой экскурсии, спросил, какую тему он, Резерфорд, изберет для публичной лекции в стенах своей alma mater. Его так хотят послушать все, начиная со студентов-первокурсников и кончая мэром города!
Он приостановился, чуть подумал и вдруг улыбнулся широчайшей из своих улыбок:
- Тема? «Эволюция элементов». А? - громыхнул он на весь подвал.
- Отличная мысль! - воскликнул кто-то.
Но только старики могли оценить это намерение: надо было помнить, как двадцать с лишним лет назад студенческий доклад об эволюции элементов доставил юноше из Пунгареху немало неприятностей.
И вот теперь, не тая припадка «хвастовитости», он с веселой мстительностью рассказывал в тех же стенах о том же предмете, навсегда узаконенном его собственными открытиями.
Но все равно - и это было пиром во время чумы.
Утренняя пресса уже не огорчала, а мучила трагическими новостями - сообщениями с европейских фронтов. Вселяли тревогу телеграммы о крейсерских операциях немецких судов в Индийском и Тихом океанах.
Мэри совсем помрачнела, когда стало известна, что 1 ноября у Коронеля германская эскадра адмирала фон Шпее разбила британскую эскадру, пустив ко дну два крейсера. И уже пошли разговоры о разбойничьих действиях немецких подводных лодок. Резерфорд успокаивал жену не слишком научным, но единственно убедительным аргументом:
- Но, Мэри, ты же знаешь: я родился с серебряной ложкой во рту. Все будет в порядке!
И все действительно было в порядке - по крайней мере внешне. Они без приключений пересекли Тихий океан с юга на север: Крайстчерч - Ванкувер. А потом Американский континент с запада на восток: Ванкувер - Монреаль - Нью- Йорк. В Монреале, конечно, задержались. Однако ненадолго.
Хотя Эйлин впервые после раннего детства увидела землю, где родилась, и все ей было волнующе-внове, уехали они раньше предположенного срока. Резерфорду эта земля теперь не очень-то приглянулась. Стояли холода, было ветрено и промозгло.
«Слава богу, я не должен жить в Монреале постоянно»… - сказал он вдруг Мэри. Но, пожалуй, дело было не в погоде.
Как и в Пунгареху, дело было совсем в другом. Никто не был ни в чем виноват, кроме уходящего Времени.
В Нью-Йорк на свидание с ним примчался из Иеля Бертрам Болтвуд. Как многие американцы, да еще иронического склада, о войне он говорил легкомысленно, и это было утешающе-приятно. Весело передавал приветы манчестерцам. И Резерфорд был рад этому свиданию. Но в порту Болтвуд почему-то помрачнел. Прощаясь, смотрел на Резерфорда такими глазами, точно не верил, что тот благополучно доберется до Англии.
А вернее, взгляд у него был такой, будто он не верил в собственное возвращение домой - в близкий Нью-Хейвен. (Резерфорд должен был припомнить этот внезапно затравленный взгляд через тринадцать лет, когда в 1927 году в Европу пришло сообщение, что выдающийся американский радиохимик Бертрам Б. Болтвуд покончил самоубийством в состоянии глубокой депрессии.)
Америка тогда еще не вступила в войну. А Германии декабрь 14-го года принес тяжелое поражение на море: англичане настигли эскадру фон Шпее у Фолклендских островов и почти в полном составе пустили ее на дно. Может быть, поэтому Резерфорды пересекли и Атлантику без всяких приключений. Если, разумеется, не считать такой необычайности, как встреча Нового года в океане. Но, вообще-то говоря, им и вправду повезло: всего через три недели - в феврале 15-го года - немцы начали свою «беспощадную подводную войну» против торгово-пассажирских флотов Антанты - тотальное уничтожение мирных судов, вскоре приведшее к гибели «Лузитании». …В общем полукругосветное путешествие в пору, когда уже полмира было охвачено войной, прошло для Резерфорда без видимых потерь. Даже без потери времени: он был в Манчестере 7 января - на три дня раньше, чем так беспечно пообещал Стефану Мейеру. И своей исследовательской жажды он не утратил: «…я чувствую себя в отличной рабочей форме», - написал он по приезде Артуру Шустеру в Лондон.
Потери были незримы. И касались не физики, а его духовной благоустроенности в окружающем мире. Что-то в этой благоустроенности нарушилось. Что-то утратилось. Легко понять: утратилась не самая последняя малость - та завещанная викторианскими временами беззаботная вера в устойчивость мирового порядка, о которой писал впоследствии Ив. И конечно, заодно пострадала прежняя, как выяснилось, плохо обоснованная, чисто-философическая вера в разумность хода истории.
Такие утраты не из тех, что обнаруживаются сразу. И не из тех, что меняют течение каждодневной жизни утратившего.
Да и только ли это утраты?!
Не потому ли через три года Великая революция в России не явилась для Резерфорда потрясением - предвестьем «конца света», а была воспринята им как вполне закономерная попытка навязать истории более разумные пути развития?! И не потому ли Через двадцать лет, после прихода Гитлера к власти, Резерфорд тотчас и не колеблясь стал деятельным противником фашистской программы войн и человеконенавистничества?!
В утрате прежних иллюзий лежало начало этой его будущей исторической сознательности.
А пока он просто сердился: оказалось, что не он один командует теперь лабораторией. Стоило ему только перешагнуть ее порог, как он почувствовал это. И как семь с лишним лет назад, когда он впервые здесь появился, ему захотелось грохнуть кулаком по столу и дать волю гневным словам. Но не на кого было бросаться с негодованием: в его отсутствие тут похозяйничала сама война. Просто война…
И она не собиралась отступаться от своих прав только оттого, что он, наконец, соизволил вернуться, чувствовал себя в отличной рабочей форме и потому вдвойне досадовал на постороннее вмешательство в его планы и надежды.
19
<!--[if gte mso 9]> Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4
<!--[if gte mso 9]> <!--[if gte mso 10]> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Обычная таблица"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;}
Лаборатория пустела.
Он уже не застал на месте бакалавра Андраде, с которым до самого отъезда на Австралийский конгресс Би-Эй продолжал изучать природу гамма-радиации. Призванный в королевскую артиллерию, Андраде ждал отправки во Францию - на западный фронт.
Заброшенной стояла экспериментальная установка молодого Флоренса, тоже занимавшегося гамма-лучами. Был он из Новой Зеландии, и ему предстояло стать там профессором физики, и Резерфорд с земляческой заинтересованностью всячески его поощрял. Оказалось, что и Флоренса взяли в артиллерию.
Взяли в артиллерию и молодого Уолмсли, работавшего в минувшем году с Маковером над магнитным отклонением атомов отдачи. (Манчестерцы острили, что сама эта тема была артиллерийской: атомное ядро, испуская альфа-частицу, отбрасывается в противоположную сторону, как откатывается орудие во время выстрела; такие ядра и обозначались термином «атомы отдачи».) Не стало в лаборатории д-ра Принга - незаменимого человека, когда ставились опыты с газами под высоким давлением.
Многоопытный электрохимик, начавший работать в университете еще при Артуре Шустере, понадобился Англии в качестве лейтенанта королевских мушкетеров.
Со дня на день ожидал присвоения офицерского чина и призыва в армию Гарольд Робинзон… Господи, как Резерфорду не хотелось его отпускать! Кроме всего прочего, был он слишком высок ростом - хорошая цель на фронте…
Лаборатория пустела.
Распадался маленький манчестерский интернационал.
Тщетно было удерживать тех, кого долг, обстоятельства, страх перед будущим или тревоги семьи отзывали из Англии домой - в родные края. Тщетно было ждать возвращения в Манчестер тех, кого война застигла дома - в отпуску. Или в дороге.
Уже не вернулся в Манчестер талантливый русский физико-химик Николай Шилов, работавший в лаборатории весной и летом 14-го года. А он с наслажденьем еще поработал бы у Резерфорда. В такой транскрипции давал он фамилию Резерфорда в письме, опубликованном перед самой войной журналом «Природа», где были, между прочим, строки: …Без преувеличения можно сказать, что когда живешь жизнью здешней лаборатории, то почти каждый день несет с собою новую и большую научную радость.
Не вернулся в Манчестер меланхолический киевлянин - чистая душа - Станислав Календик, любивший неопределенно философствовать о вечности и смерти, но сделавший в год войны вполне определенную и хорошую экспериментальную работу по электропроводности паров.
Загостившийся летом 14-го года в Стокгольме у своего знаменитого друга Сванте Аррениуса, вынужден был отправиться из Швеции не на запад, а на юго-восток, на родину - в Подолию, русский поляк Богдан Шишковский, веселый человек, отнюдь не воинственного нрава.
И еще один поляк не вернулся в Манчестер - застрявший в Вене Станислав Лориа, ученый широкой образованности, позднее перенесший вслед за Годлевским резерфордовские традиции во Львов, где стал он профессором теоретической и экспериментальной физики.
Покинула Англию и русская полька Ядвига Шмидт, подобно Андраде и Флоренсу занимавшаяся преимущественно гамма-лучами. С нею были связаны у манчестерцев не очень приятные - трагикомические - воспоминания. Но теперь, после ее отъезда, Резерфорд жалел, что однажды обошелся с нею без должной галантности. Поборница женской независимости, она питала принципиальное отвращение к двуногим мужского пола и никогда не позволяла себе обращаться к ним за помощью.
И вот случилось так, что у баллона с ядовитым сернистым газом заело винтовой кран. Намучившись в одиночку, она его в конце концов приоткрыла, но завернуть уже не смогла.
Ее нашли без сознания в комнатке под лестницей, на полу.
И конечно, по чистой случайности нашли не слишком поздно.
Когда на следующий день спасенная явилась по вызову Резерфорда для объяснений, он поначалу встретил ее вполне миролюбиво: «Что я слышу, мисс Шмидт, что я слышу?! Вы же могли поплатиться жизнью, черт побери! Не так ли?» Без тени раскаяния она возразила: «Да, могла! Но никто не вправе вмешиваться в мои дела!» - «Я и не посмею! - саркастически подхватил Резерфорд. И, распаляясь, дорычал: - Разумеется, не посмею! Однако запомните-ка - у меня нет времени возиться с полицией!» И выставил ее из кабинета вон. А теперь жалел, что не погладил ее тогда по головке.
О многом теперь жалелось - запоздало и бесполезно.
Он по-прежнему готов был подшучивать над самим собой.
И другими. Но не всегда настроение теперь бывало подходящим для острот, даже когда они висели на кончике языка.
И не все смешное смешило. Он забыл улыбнуться, обнаружив в один прекрасный день, что его команда лишилась и правофлангового и левофлангового: отбыл на родину долговязый датчанин А. Фоккер, который был выше всех, даже выше Робинзона, и уехал за океан маленький японец С. Оба, который был ниже всех, даже мисс Уайт.
И уж словно затем, чтобы от былого интернационального братства в его обители совсем ничего не осталось, вскоре исчез с горизонта и южноафриканец Р. Вардер.
Лаборатория пустела.
Она пустела непоправимо. Так это выглядело, ибо никто не знал будущего, а для оптимизма время было неудачным.
И все чаще появлялось ощущение, что пустеет физика, потому что всюду происходило одно и то же. По обе стороны фронта.
Ганс Гейгер - Эрнсту Резерфорду
Страсбург, 26 марта 1915
…Большое спасибо вам за ваше письмо от 13 февраля, которое я получил несколько дней назад.До середины октября я был на фронте, но заболел и вынужден был около десяти недель провести в постели. То была очень скверная форма ревматизма с лихорадкой, и ноги мои сильно опухли и одеревенели… Недели через две меня снова ожидает фронтовая жизнь.
Думаю, что едва ли не все мои коллеги, из тех, кого вы знавали, находятся в армии. Д-р Рюмелин, и Рейнганум, и Глятцель пали в первые месяцы войны. И Шмидт погиб… До меня доходят иногда вести от профессора Хана, который, кажется, вполне доволен своей военной должностью… Д-р Шрадер в полевой артиллерии…
Да, всюду происходило одно и то же.
Однако это была не единственная беда - пустеющие лаборатории. В том же грустном письме бедняги Гейгера Резерфорд прочел фразу, казалось бы, немыслимую в устах его недавнего ассистента: «Я видел в журналах несколько ваших статей, но должен признаться, что не могу обрести сейчас нужной сосредоточенности для того, чтобы читать что-нибудь научное».
А вслед за тем пришло письмо от Мозли с похожим и не менее удивительным признанием: «…Я еще от случая к случаю просматриваю Phil. Mag., но в остальном совершенно выбыл из игры…»
Физикам становилось не до физики. Может быть, это-то и было хуже всего.
Что-то следовало делать!
Война разрушала все, к чему прикасалась. Надо было как-то ей противостоять.
В тягостной задумчивости он мог вышагивать любые протестующие и праведные речи, но остановить запущенную на полный ход мясорубку мобилизаций он не мог. Он не мог и гораздо меньшего: выторговать хоть какие-нибудь поблажки для своих нынешних и бывших мальчиков. Одно оставалось в его власти: попытаться быть для них по-прежнему Папой или Профом. Иными словами, вождем племени. Или предводителем рода. (Так говорил о нем в уже знакомой нам панегирической мемориальной лекции манчестерец А. Рассел.) Признания Гейгера и Мозли были честными ответами на его тревожные расспросы. Он написал им первый. И за его тревогой ощущалось стремление вождя уберечь от распада свой клан. Сохранить его и сохраниться вместе с ним для будущего!
А распад мог идти разными путями. Утрата всепоглощающего интереса к науке и потеря былой одержимости - это был не худший вариант. Равнодушие тут возникало из-за явной беспомощности перед лицом военных тягот и постоянной угрозы смерти. Это легко было понять. И это можно было лечить сочувствием. Тут еще не разрушалась личность и не уничтожалось человеческое достоинство. А существовала опасность посквернее. Исправный читатель газет, Резерфорд был отлично с нею знаком.
В эту именно пору - в марте 15-го года - написал Эйнштейн Роллану известное свое письмо:
Даже ученые разных стран ведут себя так, словно у них восемь месяцев назад удалили головной мозг… Испытают ли грядущие поколения чувство благодарности к нашей Европе, сумевшей за три века энергичнейшего культурного развития прийти лишь к тому, что религиозное безумие сменилось безумием националистическим?!
Военный психоз и шальной шовинизм - Эйнштейн называл это неандертальством - были равно отвратительны в обоих воюющих лагерях. И Резерфорд - глава многонациональной физической школы - сознавал это с крайней остротой.
Он не мог допустить мысли, что эпидемия такого неандертальства поразит и его резерфордовское племя. Не верил, что этой популярнейшей болезнью времени сможет заразиться кто-нибудь из его мальчиков - англосаксов ли, немцев, славян ли, японцев, все равно! Не могло иметь решающего значения, что род его волею обстоятельств рассеивался по земле. В конце-то концов и раньше всегда так бывало: - поработав у него год-два-три, молодые физики возвращались домой - в другие города, в другие страны. Решала не география - решала преданность интернациональному духу и смыслу науки. Так надо было только поддерживать негаснущим это пламя!
И он сразу пошел на поступки, довольно смелые по военному времени. С обычной своей независимостью он решил пренебречь правилами игры, мешавшими ему играть, хотя на сей раз игра шла серьезнейшая и по правилам жесточайшим.
«Большое спасибо вам за ваше письмо от 13 февраля…» - прежде эта фраза Гейгера не значила бы ничего: автоматическая вежливость воспитанного человека. Теперь, на седьмом месяце войны, она содержала для бдительного уха информацию неожиданную и отнюдь не невинную: английский профессор завязал переписку с германским военнослужащим и последний благодарил его за это! Совершенно очевидно, что такая информация с обеих сторон могла быть воспринята как подозрительная. Кроме всего прочего, эта переписка наверняка завязана была нелегальным способом. Впрочем, так же как и переписка со Стефаном Мейером - с Венской академией, чей «вражеский радий» продолжал составлять основное богатство Манчестерской лаборатории.
Переписывались через нейтральные страны - Швецию и Швейцарию. Переписывались через американские консульства, пока Соединенные Штаты не вступили в войну. С точки зрения властей и неандертальцев (по обе стороны фронта!) все в той переписке ученых-физиков могло оцениваться только как антипатриотическая демонстрация.
Из ответа Стефана Мейера:
…Те, кого вы знали лично - Годлевский, Лория, Хенигшмид, Хевеши, Гесс и Панет, - шлют вам наисердечнейшие приветы. Едва ли мне нужно говорить, что наши чувства по отношению к вам и всем вашим друзьям остаются совершенно неизменными.Ваш соотечественник Р. У. Лаусон… с тех пор, как разразившаяся война отрезала его от родины, работает здесь покойно, непрерывно и усердно, и я уверен, вам будет приятно услышать, что наша Академия наук без колебаний одобрила его недавние статьи…
Из ответа Ганса Гейгера:
…Изредка я получаю известия от Чадвика. И конечно, мы делаем для него все, что можно сделать при нынешних обстоятельствах. Правда, это очень мало…
«Очень мало…»!
Да сколько бы ни делалось, это было в тех обстоятельствах много. Огромно и неоценимо.
И в те редкие дни, когда приходили письма с такими противозаконными новостями, шеф пустеющей лаборатории впадал в самое радужное умонастроение. Будущее представлялось отрадным. И даже удручающие вести с фронтов не умеряли его оптимизма. То на лестнице, то в коридорах гулкий голос радостно фальшивил: «Вперед, со-о-олдаты Христа…» Старые манчестерцы - те немногие, кто еще продолжал, подобно Уолтеру Маковеру и демонстратору Вильяму Кэю, работать в лаборатории, - поднимали головы и с удивленьем прислушивались: уж не свершилось ли в кабинете шефа некое новое эпохальное открытие? Но такого рода удача была бы почти невероятна в ту пору. И чем гадать, проще было под каким-нибудь предлогом заглянуть к сэру Эрнсту: он не умел скрывать причины своих эмоций, особенно когда ему было хорошо.
И в эти минуты можно было без труда злоупотребить его доброй настроенностью. По-видимому, как раз в один из таких дней явился к нему за заступничеством Отто Баумбах - подданный кайзера Вильгельма.
Великий стеклодув был пьян и слезлив. Резерфорд не выносил ни того, ни другого. И в иной час он попросту спустил бы немца с лестницы. Но тут ему подумалось, что это было бы сразу подхвачено молвой и гнусно истолковано, как образцово патриотический поступок, а сам Баумбах летел бы вниз с утешающим убеждением, что безвинно страдает за одно только свое немецкое происхождение. И шеф вопреки своему нраву пододвинул стеклодуву стул и спокойно спросил, чем может быть ему полезен.
Баумбаху грозило интернирование. Верные люди сказали, что со дня на день он может быть взят под стражу. На него наговаривают. Так уже было однажды. Господин профессор, конечно, слышал про историю с господином Андраде.
Ища защиты, только спьяну можно было напомнить шефу об этой истории! Она случилась, когда он еще не вернулся из Австралии, а да Коста Андраде еще не был призван в артиллерию. Баумбах пожаловался вице-канцлеру университета Виктории, что бакалавр Андраде грозит расправой ему, честному и беззащитному немцу. Вице-канцлер вызывал Андраде и укорял его за недостойное поведение. А суть была в том, что стеклодув в присутствии бакалавра, отлично понимавшего немецкий язык, разразился потоком прогерманских пророчеств и с торжеством объяснял, - как армия Вильгельма поставит на колени побежденную Англию. Андраде сказал ему тогда, чтобы он заткнулся, иначе наживет неприятности. В результате неприятности нажил Андраде.
Шеф слушал мрачнея. Мало что соображавший неандерталец продолжал выбалтываться слезливо и вызывающе.
Его судьба в руках герра профессора. А если он выпил лишнее, то с горя - от бесправия и тоски по родине. А что касается англичан, то он их даже любит. Это не французики. Французов, русских, поляков, бельгийцев, голландцев и разную прочую шваль славные сыны Германии били, бьют и будут бить напропалую. П-пусть сидят тихо!
Все-таки Резерфорд спустил его с лестницы. Наверняка!
И долго не мог прийти в себя: «Ах, скотина!» Потом: «Пьяный идиот!» Через минуту: «Несчастный одинокий дурак!»
И еще: «Отчаявшийся кретин на чужбине!» И кроме того:
«Жертва повсеместной дикости!» И через полчаса - в телефонную трубку: «Да, сэр, интернирование этого человека было бы сильным ударом по лаборатории… И он скорее болван, чем враг. А кто-то же должен быть великодушен!»
На время Баумбах был спасен. («И конечно, мы делаем для него все, что можно сделать при нынешних обстоятельствах».) Однако вырученный из беды стеклодув недолго держал себя в руках. «..Человеческая слабость, не такая уж редкая среди мастеров этого ремесла, довела его до неистовых ультра-патриотических публичных речей, и британские власти в конце концов подвергли его интернированию», - так рассказал в своих воспоминаниях о финале баумбаховской истории добросердечный Бор.
Нильс Бор! Так, значит, он жил тогда в Манчестере? Да, и это было, пожалуй, главным утешением для Резерфорда во всех утратах и бедах двух первых лет войны.
Осенью 14-го года - а стало это известно еще весной, задолго до сараевского выстрела, - освобождалось место Чарльза Дарвина: должность лабораторного математика и лектора по математической физике на кафедре Шустера. Как счастливо получилось, что Резерфорду пришла тогда в голову мысль пригласить на этот пост молодого датчанина, хоть тот и не был чистым математиком! Бор принял приглашение с энтузиазмом. И пока Резерфорды навещали родных в Антиподах и возвращались вокруг света домой, копенгагенец вместе с женой уже перебрался в Манчестер и приступил к исполнению своих учено-педагогических обязанностей. В результате хозяин и гость поменялись ролями: не Резерфорд встречал Бора на английской земле, а Бор - Резерфорда. И встречал, по его собственному признанию, «с чувством великого облегчения и радости», ибо война-то на океанах шла уже вовсю…
Лаборатория начала скудеть на глазах Бора.
С благословения только что вернувшегося шефа Бор попытался вместе с Маковером провести одно экспериментально-теоретическое исследование, связанное с измерением спектров, фотоионизации и других тонких вещей. Но дело не заладилось. Теоретик, даже безусловно гениальный, не служит заменой лаборанта, даже совсем обыкновенного. Сложно придуманное устройство из кварцевого стекла, выполненное напоследок Баумбахом, однажды пострадало от минутного лабораторного пожарика. Реставрировать аппарат уже не удалось - Баумбах был в лагере для интернированных. А вскоре исчез и Уолтер Маковер: прекрасный физик-экспериментатор и, кажется, отличный музыкант, он пожелал показать себя еще и бравым воином. Так или иначе, но по каким-то внутренним побуждениям он ушел волонтером на фронт. Исследование пришлось забросить, едва приступив к нему. (Редчайший прецедент в истории резерфордовской школы.) И конечно, вместо перечисления частных причин этой неудачи довольно было бы назвать одну общую: война.
Вор в своих воспоминаниях писал о том казусе с улыбкой и «только для того, чтобы показать, с какого рода трудностями сталкивались тогда лицом к лицу работавшие в Манчестерской лаборатории». А о трудностях этих он выразился так:
«…они были очень похожи на те, с какими приходилось в то время справляться женщинам в домашнем хозяйстве».
(Как мастерски в резерфордовском клане умели скрашивать юмором драматизм истории и жизни!) В общем добровольный приезд Бора хотя и не мог скомпенсировать вынужденный отъезд многих других резерфордовцев, приобрел как бы символическое значение: он свидетельствовал, что героический клан не распался.
И вот что еще… Когда весной 15-го года стало известно, что очередной конгресс Британской ассоциации соберется осенью в Манчестере, Резерфорд написал Артуру Шустеру, как секретарю Королевского общества, заблаговременное письмо с предложением поскорее обсудить вопрос об иностранных гостях конгресса. Ему хотелось, чтобы все было как в нормальное мирное время. И бесила мысль, что почему-то это невозможно. Он предвидел, что вынуждены будут отказаться от приглашения ученые нейтральных стран, дабы избежать обвинений в нарушении нейтралитета. Предвидел, что многих остановят опасности путешествия в Англию. И ему хотелось, что-бы уж по крайней мере физики союзных государств, прежде всего - России и Франции, приехали в Манчестер. Он называл Шустеру имена Бориса Голицына, Поля Ланжевена, Жана Перрена, мадам Кюри… Но пусть даже никто не приедет - всего важнее пошире разослать приглашения! Пошире, чтобы всем было видно: этой проклятой войне, как он выразился,
«не удастся оставить Физику в дураках»… Вот еще и поэтому - как демонстративное противодействие разъединяющим силам войны - радостно было появление Бора в лаборатории.
В Манчестере отпраздновал Бор свое тридцатилетие.
Но праздничный вечер удасться не мог. Октябрь стоял печальный…
В том октябре 15-го года замелькали на манчестерских улицах новозеландцы - солдаты и офицеры, эвакуированные из-под Дарданелл с турецкого фронта. Раненые. Измученные. Разуверившиеся в будущем. Все знали, что в их судьбе особое участие принимает семья профессора Резерфорда. Мэри с утра до вечера занята была заботами об их благоустройстве. (Слово леди Резерфорд имело вес для городских властей.) Четырнадцатилетняя Эйлин, начавшая с осени посещать колледж, учиться той осенью совсем не могла: ее воображение и время тоже целиком поглощены были несчастными новозеландцами. Иногда в хлопоты о земляках вынужден был включаться сам профессор. И тогда все немногочисленные сотрудники лаборатории отрывались на минуту от работы, невольно поднимали головы и слушали, как он в своем кабинете орал кому-то по телефону, что печется о настоящих парнях, отделенных от родного дома двумя океанами и вовсе не потому очутившихся в этом чертовом Манчестере, что им того страстно хотелось!..
Немноголюдные лабораторные чаепития и домашние вечера полны были разговоров о провале всех англо-французских попыток захватить Проливы - о злополучном апрельском десанте у Седдюльбахира и еще более несчастливом августовском десанте в бухте Сувла, о стопятидесятитысячных потерях союзников за полгода безуспешной Галлиполийской операции.
И не только новозеландцы напоминали манчестерцам обо всем этом. Совсем недавно отшумел в Манчестере конгресс Би-Эй, и еще у всех на устах была преотвратительнейшая история, происшедшая в его кулуарах. Президентствовал сэр Артур Шустер. Группа репортеров-националистов решила было поднять свистопляску вокруг его подозрительно немецкой фамилии. Старый ученый был подвергнут унизительному допросу.
А между тем «в тот самый день он получил известие, что его сын ранен под Дарданеллами». (Этой фразой Резерфорд закончил рассказ о случившемся в письме к Болтвуду.) Словом, атмосфера той осенью была такой, что не очень-то уместными выглядели празднования дней рождений и невесело пилось за собственное здоровье и процветание. Язык не поворачивался беззаботно произносить эти привычные тосты.
И не только в октябре, на тридцатилетии Бора, но и раньше - в августе, на дне рождения самого шефа, - не пилось резерфордовцам… Решительно не пилось. Уже тогда, в разгар лета, окрасились для них в чернейший цвет «голубые Дарданеллы». 10 августа на берегу бухты Сувла турки с фланга атаковали английский десант; и в тот момент, когда офицер службы связи 38-й бригады склонился над полевым телефоном, пуля пробила ему голову.
Пуля пробила голову Генри Мозли. («Пожалуйста, возьмите одну из этих коробок и оставьте в покое мои спички!») Он умер мгновенно. («Ну как, Гарри, там неплохо было, а?») Он не дожил до двадцати восьми лет.
«Если бы в результате европейской войны не случилось иной беды, кроме той, что погасла эта юная жизнь, то и не нужно было бы ничего другого, чтобы превратить эту войну в одно из самых отвратительных и самых непоправимых преступлений в истории». Так писал о гибели Мозли Роберт Милликен.
«Страшным ударом для всех нас было это трагическое сообщение…». Так писал Бор,
«Это национальная трагедия…» Так писал Резерфорд.
Ни для кого в научном мире это не было большей трагедией, чем для него. Впервые его постигала такая утрата.
Впервые без спросу и навсегда уходил один из его мальчиков - быть может, замечательнейший по масштабу дарования и складу исследовательской души. Андраде, рассказывая о смерти Мозли, вспомнил слова, сказанные Ньютоном после безвременной кончины его ученика Роджера Коутса: «Если бы мистер Коутс жил, мы могли бы узнать кое-что!» Но Коутс прожил тридцать четыре года - на шесть с лишним лет дольше Мозли - и такого глубокого следа, как Мозли, в физике не оставил. Об авторе закона Атомного Номера говорили, как о будущем физике № 1. Для Резерфорда эта утрата была тем горше, что он пытался ее предотвратить и не смог…
Опоздал!
В июле его уведомил один из приятелей Мозли, что 38-я бригада отправляется на фронт и потому настала пора совершить попытку вытащить малыша из армии. Но предупредил, что это может быть сделано только под предлогом острой нужды в его, Мозли, услугах для решения какой-нибудь военно- научной проблемы; в противном случае он вспылит, заподозрив, что его просто хотят уберечь от опасностей, и все провалится.
Сэр Эрнст тотчас послал ходатайство в Лондон - сэру Ричарду Глэйзбруку, тогдашнему директору Национальной физической лаборатории: тот мог сделать все, что нужно. По словам Ива, все, что нужно было, сделано. Но 38-я бригада уже высаживалась на Галлиполийском полуострове. И турецкая пуля опередила спасительную акцию Лондона.
Мучительной была мысль: чуть-чуть бы пораньше! (С добрыми намерениями надо спешить и добрыми делами надо предупреждать события, беря уроки у зла: оно-то никогда не медлит и последней минуты не ждет.) Стеклодув от всего этого четырежды напился бы и облегчил душу. А физикам не пилось. И облегчение сконструировать было трудно. Одно верно: в те удручающие дни Peзepфорд с особой остротой еще раз ощутил, как хорошо, что Бор в Манчестере!
Вакуум в лаборатории становился для Резерфорда едва ли не тягчайшей из тягот той поры. Он совсем не умел нормально жить и работать без окружения учеников и сотрудников. Для переживания истинной полноты жизни ему уже необходимо было, кроме всего прочего, постоянно чувствовать себя в рабочем кабинете, как на командном пункте. Война же этот командный пункт подавила, рассеяв его боевые силы.
И потому ничтожным виделось ему настоящее и героическим - недавнее прошлое. Героическим было довоенное прошлое, только оно.
А после ухода в армию последнего ветерана - Уолтера Маковера, кажется, в лаборатории вообще никого не осталось, с кем можно было бы хотя бы повспоминать прекрасные тревоги тех мирных лет. Разве что с лабораторным ассистентом Вильямом Кэем удавалось иногда мечтательно поболтать о том ушедшем времени, когда за каждой дверью на обоих этажах работали тут одни счастливчики. (Иначе и и впрямь, с чего бы открытия так и лезли им в руки?!) А день сегодняшний воплощался в молоденьком Вуде - не в знаменитом американце из Валтиморы Роберте В Вуде, а в скромном здешнем магистре Александре Б. Вуде, с которым можно было, конечно, пуститься в некие экспериментальные затеи, но не ради возможного прорыва в завтрашний день атомной науки, а скорее просто так - дабы душу отвести и не забыть окончательно, как выглядят альфа-частицы. «Длиннопробежные альфа-частицы тория» - под таким названием появилась в «Philosophical magazine» за апрель 16-го года маленькая работа Резерфорда, сделанная в соавторстве с Вудом. То была единственная научная публикация сэра Эрнста в двухлетнем интервале - между сентябрем 1915 и сентябрем 1917 года…
А завтрашний день? А завтрашний день лежал тогда в непроглядном тумане. И не будь в лаборатории тихого датчанина, там, пожалуй, и вовсе можно было бы отучиться от сколько-нибудь серьезных размышлений о будущем атомно-ядерной физики.
В самом деле, любопытно: когда через сорок с лишним лет в мемориальной лекции Бор постарался вспомнить всех, кто на правах ближайших друзей окружал Резерфорда в Манчестере времен войны, ни один физик не попал в боровский перечень. …Группа личных друзей Резерфорда включала философа Александера, историка Тоута, антрополога Эллиота Смита и химика Хаима Вейцмана, которому три десятилетия спустя предстояло стать первым президентом Израиля и чьи выдающиеся личные качества Резерфорд высоко ценил.
В столь пестром содружестве разговоры узкопрофессиональные были решительно невозможны. Разговаривали так:
Резерфорд. Послушайте-ка, Александер, когда вы пытаетесь отдать себе отчет во всем, что вы наговорили и написали за последние тридцать лет, не приходит ли вам в голову, что все это в конце концов пустая болтовня?! Просто пустая болтовня!
Александер. Ну хорошо, Резерфорд, теперь я уверен, что и вам захочется выслушать от меня всю правду о себе. Вы дикарь! Готов признать, что облагороженный дикарь, но все-таки дикарь! И тут я должен вспомнить историю с маршалом Мак-Магоном, которого во время смотра в одном военном училище попросили сказать что- нибудь воодушевляющее кадету-чернокожему. Маршал подошел к нему и воскликнул: «Вы негр?» - «Да, мой генерал!» Последовала долгая пауза, и потом раздалось:
«Очень хорошо! Продолжайте!» Это как раз то, что я хочу сказать вам, Резерфорд: «Продолжайте!» (Сценка эта в качестве дружеской беседы профессора физики с профессором философии стала достоянием университетского фольклора в Манчестере.) Они, эти независимо мыслящие, оснащенные юмором, как парусами, красноречивые друзья Резерфорда, собирались на Уилмслоу-роуд, 17 по меньшей мере один раз в месяц и дискутировали обо всем на свете. Бор был среди них младшим.
Он писал, что участие в этих дискуссиях доставляло ему громадное удовольствие и чрезвычайно обогащало его духовно.
Разумеется, он не разрешил себе даже словом обмолвиться о лепте, какую сам вносил в те манчестерские вечера. А он в паре с хозяином представлял там рождавшийся атомный век.
И вполне ли сознавали все остальные, какая это была пара - Эрнст Резерфорд и Нильс Бор!
Им бы взяться тогда за совместные экспериментально-теоретические изыскания, благо столько нерешенных проблем связано было с их моделью атома. Но обстоятельства противились этому. (Список военных потерь длиннее, чем может дать статистика.) Бор был перегружен лекционно-преподавательской работой по должности - на шустеровской кафедре он трудился чуть ли не один за всех, ибо «все» ушли на войну. А Резерфорд…
20
А Резерфорд вынужден был вообще перестать заниматься своей Большой Физикой.
Сначала с трагической безответственностью государство делало из ученых рядовых солдат и полевых офицеров. Дж. Дж.
Томсон утверждал, что в армию были взяты 16 тысяч воспитанников Кембриджа. 2652 были убиты на фронте, 3460 - ранены, 497 - пропали без вести и погибли в плену. Мозли не был случайной жертвой…
Потом государство с деспотической безапелляционностью потребовало от оставшихся ученых мужей военной мобилизации их знаний и разума, не вдаваясь в такие детали, как возможности и склонности каждого. Так, сам Дж. Дж. (не меньше!) должен был возиться с экспериментальным опровержением одного алхимического проекта, ибо автор уже уведомил правительство о своем изобретении и лорд Бальфур ждал запроса в парламенте.
Сначала растрачивались жизни. Потом растрачивались силы.
Это не было особенностью одной только Англии.
В ту пору Эйнштейн конструировал для германской авиации самолет, который должен был превзойти летательные аппараты Антанты. Но эта задача оказалась не по плечу создателю теории относительности: летчик-испытатель Ганнушка рассказывал, что эйнштейновская машина переваливалась в воздухе, как утка, и главная забота авиатора состояла в том, чтобы скорей приземлиться.
Тогда же Резерфорд растрачивал силы и время на конструирование звукового локатора для успешной борьбы с немецкими субмаринами.
Эту же проблему решал во Франции Поль Ланжевен. …Из подвала лаборатории тянуло сыростью. И маорийские ругательства доносились оттуда тоже какие-то отсыревшие - хрипловатые, не очень убедительные, выражавшие скорее досаду, чем гнев. Там, в подвале, где еще сравнительно недавно ставились опыты с гамма-лучами, был устроен водоем для занятий подводной акустикой.
Даже во сне не могло ему присниться, что настанет день, когда он должен будет заняться акустикой, да еще подводной: так далеко это было от радиоактивности и атомно-ядерных проблем… Однако, перебирая в памяти свой экспериментаторский опыт, Резерфорд не мог не заметить, что случай заставляет его отклоняться от главного довольно закономерно. Снова ему предлагалось детектировать волны: в Крайстчерче и Кембридже он создавал детектор для радиоволн, в Монреале - для волн, подобных сейсмическим, теперь в Манчестере - для звуковых. Похоже на перст судьбы. И вот что занятно: первый детектор он заказывал себе сам; второй - ему заказывала трамвайная компания; третий - Британская империя. В этом росте масштабов заказчика отразилась крутизна его подъема но лестнице славы и влиятельности. (Разумеется, при том непременном условии, что личность ученого считается чем-то заведомо малым рядом с трамвайной компанией и Британской империей.) Однако работа над этим третьим - военно-государственным заказом прежних радостей изобретательства ему не доставляла: уже не охватывала мозг счастливая лихорадка познания, как то бывало в истории с магнитным детектором, и неоткуда было взяться азарту самоутверждения, который двигал им в истории с иском монреальских обывателей. Впервые в жизни вел он лабораторное исследование только по необходимости - только по велению гражданского долга. Оказалось: это стимул более чем достаточный, чтобы работать с привычным долготерпением дюжины Иовов. И даже еще упрямей. Безрадостней, но упрямей! Стараясь объяснить матери смысл своей работы для адмиралтейства, он обходился без патриотических и сентиментальных фраз. Довольно было чистой информации, чтобы она все поняла, и он коротко писал: «Вчера вечером мы услышали о гибели войскового транспорта, потопленного подводными лодками в Эгейском море; потери - 1000 жизней». Это сразу за словами о «возне с субмаринной проблемой».
Кроме сырых сквозняков в лабораторном тюдвале, где уныло плескалась неубедительная модель океана, были настоящие ветры и настоящие волны на испытательной станции Хаукрэйг в заливе Ферт-офФорт и на антисубмаринном полигоне у Паркстонского причала в Харвиче. Посреди манчестерских будней выезды туда - «на натуру» - всякий раз были праздниками для Резерфорда По свидетельству Вуда, шефу нравилась тамошняя бодрящая обстановка: паруса под ветром, снующие суда и работа на открытых палубах.
В сорокапятилетнем профессоре начинал беззаботно орудовать мальчишка с берегов пролива Кука. Особенно когда иные из экспериментов сводились к действиям, за какие тридцать лет назад ему здорово попало бы дома. Много лет спустя он любил рассказывать внукам, как изучался шум, издаваемый подводными лодками. Важнее всего было узнать, можно ли в этом шуме различить некую главную ноту… Решили воспользоваться музыкальным слухом сэра Ричарда Пэйджета - ученого секретаря Комитета по военным изобретениям и исследованиям (Би-Ай-Ар). Слух самого Резерфорда для такого опыта не годился: он был из тех людей, что искренне любят музыку, в сущности, не слыша ее. Но зато у него были мускулистые руки, достаточно сильные, чтобы удерживать за щиколотки на весу сэра Ричарда, то погружая его со шлюпки вниз головой в воды Ферт-оф-Форта, то вытаскивая наружу. Каждый цикл приносил новую военно-музыкальную информацию и взрывы смеха у наблюдателей.
Рассказ о тех днях и сам Резерфорд неизменно заключал веселым похохатыванием: «Я теперь вовсе не уверен, что мне не следовало однажды выпустить Пэйджета из рук…» Подтекст этой кровожадной шутки был прост: «Что прошло, то стало мило…» (Наверное, на всех языках существует эта грустно-отрадная присказка.) …Да, с годами все просветлялось в его воспоминаниях.
У него был счастливый характер.
Развлекательно-веселым выглядело в его рассказах занятие, на самом деле доводившее до изнеможения членов и экспертов Би-Ай-Ар: научный разбор военно-технических предложений, поступавших потоком в комитет. Членов и экспертов было немного, среди них Дж. Дж., Вильям Крукс, Оливер Лодж, Вильям Г. Брэгг, Эрнст Резерфорд, а хитроумных спасителей Англии было множество. И каждый владел проектом, безусловно приближавшим победу над Германией. Безусловно!
Поэтому преступно-подозрительным могло показаться промедление с научной оценкой даже самых бредовых предложений.
А предлагалось, скажем, подорвать военную промышленность Германии с помощью больших бакланов. Эти птицы, как утверждалось, с удовольствием клюют известку. И поддаются дрессировке: их можно научить выклевывать известь, цементирующую кирпичи в фабричных трубах. Достаточно стаи обученных бакланов выпустить на волю где-то возле Эссена на Рейне: они устремятся к заводам Круппа и после их визита трубы на этих заводах рухнут. Автор подсчитал, что на осуществление его проекта понадобится почему-то семь миллио- нов фунтов стерлингов - цена за победу вполне сходная…
Похожим методом другой автор предлагал детектировать подводные лодки противника. Нужно было построить кормушки для чаек в форме перископов субмгрин. У чаек быстро выработается условный рефлекс, и настоящие перископы тоже станут привлекать их жадное внимание.
Конечно, Резерфорд со вкусом пересказывал впоследствии такие прожекты. И конечно, опускал все досадное, что сопутствовало процедуре их разоблачения. А между тем среди прожектеров встречались не только простаки. Своекорыстно-патриотические кретины с легкостью находили достаточно невежественных и достаточно высокопоставленных лиц, чтобы при их поддержке безнаказанно мучить ученых жалобами и повторными экспертизами. Иные из таких изобретателей являлись в Би-Ай-Ар прямо со своими адвокатами - стряпчими диккенсовского толка. Дж. Дж. в одном письме уверял, что иметь дело с этими субъектами забавно с точки зрения исследования человеческой натуры. Письмо было датировано 5 сентября 1915 года. Комитет, возглавлявшийся адмиралом Фишером, существовал к тому времени всего два месяца. Через полгода, когда число досужих проектов перевалило в Би-Ай-Ар за пять тысяч, Томсон перестал относиться к спасителям отечества так благодушно-познавательно. А поток не иссякал, и к концу войны количество изобретательских заявок превысило 100 тысяч. Но в среднем лишь одно предложение на каждые три тысячи оказывалось сколько-нибудь разумным. Резерфорд был куда менее терпелив, чем Дж. Дж., и в его переписке военных лет уже и в 15-м году часто раздавалось устало-раздраженное признание, что работа для фишеровского комитета отнимает у него слишком много времени и сил.
Но с годами он позволил себе забыть не только эти неприятности…
Всего больше досаждало ему, что работа над акустическим детектором субмарин тормозилась дурацкими препонами и потому шла невыносимо медленно.
Сын Томсона - Джордж Пэйджет Томсон - писал об адмирале Фишере, очевидно, со слов отца, как о личности незаурядной: «Человек огромной энергии и сокрушительной силы, блистательный и беспощадный». И Резерфорду тоже многое нравилось в председателе Би-Ай-Ар. Но для работы комитета существенней оказались отношения лорда Фишера не с учеными, а с другими лордами и адмиралами. Среди его врагов значился Черчилль. Флот разделился на профишеристов и антифишеристов. Словом, Резерфорд и Брэгг, назначенный по совету Резерфорда главой субмаринных исследований, приезжая на станцию Хаукрэйг, нередко обнаруживали, что сегодня им никто не собирается предоставлять суда для испытаний.
Понимание причин происходящего только сильнее взвинчивало нервы. Оттого-то матросы и рыбаки на берегах Ферт-оф-Форта не раз наблюдали появление у военных причалов двух штатских высокого роста - начальственных, громогласных, одного - с новозеландским акцентом, другого - с австралийским, яростно требующих немедленно - by thunder! - приступать к делу. И особенно свирепым бывал тот, что помоложе, новозеландец, силач, по внешности и по голосу вполне пригодный на роль командующего королевским флотом. Он ругался так, что на ближних кораблях все свободные от вахты высыпали на палубы послушать образцовое поношение штабных мерзавцев и тыловых негодяев.
Резерфорду хотелось бы вернуться в мир чистой науки, где преобладал дух более благородного сотрудничества. Но он продолжал вести борьбу со злом, взрываясь от негодования, беснуясь от раздражения, выражая протесты.
Так написала о тех временах в короткой биографии Резерфорда Робин Мак-Коун, и написала справедливо. Между тем мемуаристы не сказали ничего обо всем этом, не желая, вероятно, поминать минувшее зло.
В те годы ему приходилось много колесить по стране.
Он писал об этом Шустеру без досады. По крайней мере в пути можно было безраздельно принадлежать самому себе.
Чаще, чем в прежние годы, он должен был навещать Лондон. И с вокзала он направлялся, как правило, не по старому маршруту, приводившему в Барлингтон-хауз, а по новому - в «Дом победы» - как окрестил лорд Фишер здание на Кокспур-стрит, где размещался его комитет. Это было преувеличением. Но вместе с тем и правдой: конечно, уже и в той - первой - мировой войне государства обоих лагерей строили свои победоносные расчеты не на рукопашных потасовках с противником. Научно-технический комитет, подобный британскому, скоро возник и во Франции. А потом в Соединенных Штатах.
И в один прекрасный день весной 1917 года, когда эксперт Би-Ай-Ар профессор Эрнст Резерфорд, привычно усталый с дороги и глухо раздосадованный очередными напастями в Хаукрэйге, появился на Кокспур-стрит, его огорошили приказом срочно собираться в дальний вояж: сначала Франция, потом Америка.
И вот куда бы ни возили его в то лето на автомашинах, за рулем всегда сидел солдат. То французский солдат, то американский солдат. Автомобили бывали разных марок, рейсы - разной длины, дела - разной важности. Только спешность почему-то всякий раз бывала одинаковой. И одной и той же оказывалась надежда, с какою ждали всюду его прибытия: надежда на удачное решение запутанной проблемы, всегда неотложной и требующей вмешательства офицера связи британского Комитета по изобретениям и исследованиям.
Нет, его не наряжали в военную форму, и никто не обязан был ему козырять, и он не имел права приказывать. Однако это великолепно было придумано: обзавестить гением для разъездной работы офицера связи! (В Англии на той же роли от французского комитета находился одно время Морис де Вройль, чей младший брат Луи де Бройль служил тогда во французском флоте радиотелеграфистом, но, к великому счастью, миновал участи другого связиста - Мозли.) «Потоком идей» назвал Александр Вуд вклад своего шефа в антисубмаринные и некоторые другие проекты Антанты.
Эти слова, вероятно, избыточно лестные, повторили потом Ив и Чадвик. Верно, что идей ждали от профессора Резерфорда военные по обе стороны Ла-Манша и по обе стороны Атлантики. Но сам он так громко не называл свои предложения, догадки, решения. А уж функция офицера связи определялась и вовсе скромно: установление контактов и обмен военно-научной информацией. И конечно, он - вместе с историей физики - мог бы счесть совершенно потерянными для себя недели и месяцы той поездки, если бы обстоятельства не сводили его при «установлении контактов» с первоклассными партнерами. Тот вояж нечаянно стал для него словно бы экскурсией в недавнее прошлое Большой физики с ее нерешенными вопросами и нерасторжимым интернационализмом.
В Париже старые друзья принимали его, как писал он Мэри, «на королевский манер». Мария Кюри показывала ему свою новую лабораторию. Ланжевен демонстрировал кой-какие новые эксперименты.
Но разговаривали они, конечно, и о военных делах, приведших Резерфорда в Париж: прежде всего о детектировании подводных лодок. Ланжевен торопился в Тулон, где испытывались его приборы. Позже их встреча дала повод к недоразумению, крайне неприятному.
Осенью 17-го года, когда стало известно, что Ланжевен собирается взять патент на пьезо-электрический детектор субмарин, некоторые резерфордовцы непритворно удивились: «Но ведь идея такого детектора принадлежит нашему сэру Эрнсту!»
Они говорили это с полной уверенностью в своей правоте. Среди них был Ив. Но они не знали, что независимо от Резерфорда и, очевидно, раньше его - еще осенью 1916 года - Ланжевен тоже пришел к мысли, что для локации подводных лодок можно использовать свойство кристаллов кварца порождать переменное электрическое поле под воздействием механических, а значит, и акустических колебаний. Ланжевен не только пришел к этой мысли самостоятельно, но и технически претворил ее в дело. В отличие от своих мальчиков Резерфорд все это знал. И он возмутился, когда услышал их невольный навет на Ланжевена. Он не пожелал даже обсуждать существо вопроса.
Есть люди чести. Они выше подозрений. Его старый кавендишевский друг - из их числа. И отнюдь не мальчику, Иву, пришлось выслушать отповедь «краткую и окончательную».
- Запомните, если Ланжевен говорит, что идея принадлежала Ланжевену, значит, идея принадлежала Ланжевену!
Кстати уж стоит сказать, что работа для Би-Ай-Ар заставила Резерфорда однажды изменить самому себе: в соавторстве с Брэггом он вынужден был взять патент на «Усовершенствования в аппарате для детектирования направления звука в воде». Вынужден? Да. Это нужно было не ему и не Брэггу, а адмиралтейству - по-видимому, для защиты от обвинений в бездеятельности. «Никаких коммерческих выгод они не извлекли из этого патента, а после войны отказались от своих авторских прав» (Р. Мак-Коун). …В Вашингтоне его дружески принимали Роберт Милликен и Джордж Эллери Хэйл - выдающийся астроном, первый директор обсерватории на Маунт-Вильсон.
В Нью-Йорке - Томас Альва Эдисон. И Оуэне - тот самый монреальский Оуэне, что восемнадцать лет назад так неосмотрительно укатил на лето в Англию. Резерфорд не сразу признал давнего приятеля в стареющем офицере - капитане корпуса связи. И подумал, что для пятидесятилетнего профессора чин капитана - это не очень много.
В Нью-Хейвене были Бамстид и Бертрам Болтвуд, а сверх того старый кавендишевец Джон Зелени и молодой манчестерец Коварик. Зедени и Болтвуд, равно как и семидесятилетний Эдисон, тоже заняты были антисубмаринной проблемой. Но главная радость общения с ними, как и с друзьями в Париже, тоже заключалась в прикосновении к прошлому - к той чистой физике, о которой покойный сэр Вильям Макдональд когда-то сказал: «Как красиво и как бесполезно!» Да, табачного короля и мецената, чудака из тех, что украшают мир, не стало как раз в то лето, и Резерфорд был очень опечален, узнав о его недавней кончине. Ныо-хейвенские друзья попечалились вместе с ним.
Кроме всего прочего, они оказали ему там истинно товарищескую услугу: дружно сопровождали его на торжественную церемонию присвоения почетной степени доктора наук Иельского университета. Он получал ее одновременно с экс-президентом Соединенных Штатов Вильямом Тафтом, знаменитым пианистом и будущим польским премьер-министром Игнацием Падеревским, известным французским политиком Андре Тардье.
Его, Резерфорда, уже ничто не привлекало в этой церемонии новизной. И в любом, даже президентско-министерском, обществе он уже давно привык чувствовать себя уверенно.
Словом, хотя ему, грешному, и нравились знаки внимания, он не испытывал ни воодушевления, ни стеснения. Но все-таки приятно было видеть в зале своих - было кому улыбнуться в самый торжественный момент спектакля…
Потом, в Нью-Йорке, он уселся в гостиничном номере за письмо в Новую Зеландию, чтобы, как всегда, отчитаться перед матерью в своих маршрутах и поступках. И конечно рассказал о награждении в Иеле, зная, что такая новость придется по душе и ей и отцу. Однако он никак не предполагал, что рассказ об этом ошеломит родителей. С чего бы? Но не оттого ли так случилось, что в атмосфере длящейся войны его письмо удостоверяло на бумаге, что их Эрнст более чем благополучен? Сама бумага - бланк Ритц-Карлтон-Отеля - производила сильное впечатление.
В ответ на это-то письмо и послала семидесятичетырехлетняя Марта Резерфорд свое завораживающее напутствие сыну:
…Ты не можешь не знать, какое чувство радости и благодарности переполняет меня при мысли, что бог благословил и увенчал успехами твой гений и твои усилия.
Дабы смог ты подняться к еще более высоким вершинам славы и жить вблизи бога, подобно лорду Кельвину, об этом мои молитвы, это мое серьезнейшее желание.
И вправду - завораживающее напутствие! Сколько достоинства в старомодно-медлительном слоге!.. Но всего замечательней, что сын ее тогда действительно нуждался в добром напутствии.
Суть в том, что пока письмо матери, отправленное из Нью- Плимута 29 июля, добиралось до Англии, а лето 17-го года катилось к концу, он успел завершить в Америке свою миссию и успел вернуться на военном транспорте домой, по дороге обдумав, как всегда в преддверии осени, рабочие планы на предстоящий учебно-исследовательский год. И там, на борту корабля, он принял сердитое решение: к дьяволу подводную акустику - субмаринная проблема и без него в надежных руках, - пора ему снозэ браться всерьез за истинное свое дело - за бесполезную физику!
На транспорте его однажды поздравили с добрым предзнаменованием и посулили ему новые успехи. А все оттого, что с ним приключилась маленькая анекдотическая история.
В дни войн все становятся немного суеверными. Он не был исключением. И американские морячки, плывшие вместе с ним в Европу, тоже не были исключением. Потому-то однажды ночью, посредине Атлантики, офицера связи Би-Ай-Ар профессора Резерфорда разбудил козлиный глас, шедший из-под койки, на которой он спал. Вслед за тем пришлось проснуться корабельному стюарду: разъяренный профессор притащил его в свою каюту и потребовал объяснений. «Все в порядке, сэр, он спит здесь каждую ночь с самого Нью-Йорка!» Выяснилось, что у профессора могучий сон и слабое обонянье. А козел принадлежал, оказывается, бывалым матросам - они погрузили его на судно в качестве испытанного талисмана против немецких торпед. Плаванье и впрямь проходило без тревог. «Это к добру, сэр, вот увидите!» …Это к добру, сэр, вот увидите!
Возможно, он мысленно повторил эту фразу, когда 8 сентября 1917 года решительным движеньем достал из ящика и швырнул на стол нетронутую записную книжку довоенного производства, сделанную из отличной миллиметровки. В таких книжках издавна привык он вести свой лабораторный дневник.
С той же решительностью он написал на титульном листе:
ДЛИНА ПРОБЕГА БЫСТРЫХ АТОМОВ В ВОЗДУХЕ И ДРУГИХ ГАЗАХ …Была суббота. В полупустующей лаборатории стояла тишина, еще более застойная, чем обычно. Конечно, он отдавал себе отчет, что всерьез приступит к работе только в понедельник - 10-го. (И то если курьер из лондонского Дома победы не испортит ему всю обедню.) Но потерпеть до понедельника и тогда раскрыть новую записную книжку он не мог…
Не мог! Он уже спешил.
И потому-то все-таки субботой - 8 сентября 17-го года - пометил он начало исследования, которому суждено было в глазах современников стать самым впечатляющим из его великих дел.
И можно бы добавить: в сущности, последним. И надо бы добавить: неисповедимым по своим последствиям.
21
Будь он бегуном на короткие дистанции, у него один за другим следовали бы фальстарты: он срывался бы с места до разрешающего сигнала. Но он был не спринтером, а стайером. Бег же на длинные дистанции начинается мягко - без нервов.
Однако разве знал он когда-нибудь заранее длину предстоящего пути и мог ли сказать загодя, что обещает ему финиш?
Оптимизм заставлял его всякий раз верить в короткость дороги. И нервничать на старте.
Но как осудить бегуна, срывающегося в бег до срока? Он ведь только оттого и вправе рассчитывать на успех, что задолго до выстрела стартера мысленно уже весь в движении.
Дело в том, что на финише Резерфорда ожидало открытие, которого он не мог не предвкушать издавна; открытие искусственного расщепления ядра! Потому-то интересен истинный его старт в том историческом исследовании. Конечно, он никем не зарегистрирован. Но не 8 сентября 17-го года принял этот старт Резерфорд. Гораздо раньше. На три с лишним года раньше: в последние месяцы мирного времени, когда ни он сам, ни его мальчики не испытывали никаких сомнений в устойчивости мирового порядка и думать не думали, что завтра их лаборатория надолго опустеет. И хотя нельзя сказать, когда Резерфорд впервые всерьез задумался над практической возможностью лабораторного превращения одних ядер в другие, можно с уверенностью сказать, когда он впервые публично об этом заговорил.
Апрель 1914 года. Вашингтон. Американская национальная академия. Первая хэйловская лекция: «Строение материи и эволюция элементов».
Переполненный зал. Ученые, конгрессмены, журналисты.
Тем, кому не слишком интересна лекция, все же до крайности интересен лектор - крупнейший атомный авторитет мира.
И у всех надежда - услышать нечто новое. И гудящий голос с кафедры:
…Вполне допустимо, что ядро атома может подвергнуться изменению при прямом соударении либо с очень быстрыми электронами, либо с атомами гелия - того сорта, что выбрасываются радиоактивными веществами.
Слушатели, исполненные бесконтрольной веры в его экспериментаторский гений и привыкшие к безотказности его прогнозов, могли прийти к поспешному заключению: раз уж сэр Эрнст утверждает, что вторгнуться в атомное ядро «вполне возможно», значит в его лаборатории такое вторжение практически готовят.
Между тем на законный вопрос из зала: а когда, по его мнению, вполне возможное станет свершившимся и что для этого делается в Манчестере? - ему пришлось бы развести руками и виновато улыбнуться. (Если б он умел улыбаться виновато.) И все же именно тогда принял он истинный старт того забега. Разумеется, не в час хэйловской лекции и вообще не в Вашингтоне. Там он только проговорился. А все произошло дома, в лаборатории, еще до поездки в Америку.
Произошло совсем неприметно.
Так неприметно, что ему и самому не пришло в голову, будто что-то важное приключилось. И в Вашингтоне проговорился он вовсе не как заговорщик, но скорее как Алиса, захотевшая в Страну Зазеркалья (а как шагнуть туда - неизвестно!). И подобно Алисе, он сам не заметил, как «уже началось».
Осозналось все позднее - через несколько лет.
А началось так. Однажды, в январе-феврале 1914 года, он вызвал Марсдена и сказал ему примерно следующее:
- Эрни, мальчик мой, надо посмотреть, прав ли Чарли…
Чарльз Дарвин стоял тут же и с высоты своего баскетбольного роста ободряюще улыбался Марсдену. Но Марсден уже не был мальчиком, как в те годы, когда он ассистировал Гейгеру. Он готовился к самостоятельной профессуре в Веллингтонском колледже Новозеландского университета, куда прочил его Резерфорд. Из ученика он уже сделался учителем: руководил манчестерским практикумом по радиоактивности. Теперь у него самого бывали ассистенты. В тот момент он с молоденьким Перкинсом вел исследование неизученных радиоактивных превращений в семействе актиния. И едва ли ему могла понравиться перспектива прервать собственную работу ради проверки чужих выкладок… Он без энтузиазма осведомился, о чем, в сущности, идет речь. Резерфорд объяснил:
- Нужно снова посчитать сцинцилляции, Эрни. Кто же это сделает лучше? А с актинием пусть пока повозится Перкинс один. - И добавил: - Может бьпь, мы не пожалеем о потерянном времени…
Ок добавил это, не имея в виду решительно ничего определенного. Просто вспомнил, как ровно пять лет назад, тоже невзначай, попросил он того же Марсдена посмотреть, нельзя ли наблюдать прямое отражение альфа-частиц. И Марсден вспомнил о том же. И они чуть улыбнулись друг другу. И вероятно, потому улыбнулись, что у обоих мелькнула прельстительная мысль: если тогда родилось атомное ядро, отчего бы и сейчас не родиться чему-нибудь эдакому?
Впрочем, может быть, все началось с других психологических подробностей. Но важно, что вначале была встреча Резерфорда, Дарвина, Марсдена. В этом варианте многое документально точно.
Замысел Дарвина был очень понятен.
До сих пор при изучении рассеяния альфа-частиц всех интересовала судьба только самих этих частиц. Так было и в опытах Гейгера-Марсдена по рассеянию в твердых мишенях и в опытах Резерфорда - Нэттолла по рассеянию в газах. Измерялось лишь то, что имело отношение к поведению альфа-снарядов: углы их отклонения от прямого пути, и прочее, и прочее. По этим данным делались умозаключения о свойствах атомов рассеивающей среды. Но что происходило при альфа-бомбардировке с самими бомбардируемыми атомами, никак не регистрировалось.
А что тут можно было регистрировать? Особенно в случае мишеней из тяжелых металлов. Их атомные ядра - массивные и многозарядные - при столкновении с альфа-частицами не могли заметно изменить даже свое механическое движение.
Поддавался измерению разве что суммарный тепловой эффект от долгой альфа-бомбардировки. (Тот, что Резерфорд когда-то замерял в Монреале с Говардом Бэрнсом, а потом в Манчестере - с Гарольдом Робинзоном.) Другое дело - легчайшие ядра, водородные. Альфа-частицы в четыре раза массивней их и, если позволительно так выразиться, в два раза заряженней. Дарвин решил теоретически рассмотреть рассеяние альфа-лучей на водороде и предсказать, что будет происходить не только с альфа-частицами, но и с Н-частицами, то есть с водородными ядрами. Несложные расчеты сразу продемонстрировали «возможность яркого количественного эффекта.
В результате прямого попадания альфа-частицы в Н-ядро оно приобретет скорость в 1,6 раза большую, чем скорость самого альфа-снаряда. И оно способно будет пролететь сквозь толпу других водородных атомов расстояние, в четыре раза превышающее пробег альфа-частиц.
Конечно, прямое попадание или лобовое столкновение - статистическая редкость. Но при хорошем источнике альфа-лучей и достаточно плотной атмосфере водорода такое событие обещало быть довольно вероятным. И ожидалось появление немалого числа длиннопробежных Н-частиц. Резерфорду казалась вполне реальной перспектива наблюдать их по вспышкам на сцинцилляционном экране.
- Если за дело возьмется такой мастер, как старина Марсден, все будет в полном порядке, не правда ли, Эрни?..
Однако почему Резерфорду так хотелось знать, «прав ли Чарли»? Ради лишнего подтверждения планетарной модели атома? Вообще-то говоря, в те времена даже ради одного этого стоило ставить трудоемкие опыты. Но они сулили и кое-что большее.
Максимальный пробег Н-частицы свидетельствовал о максимальной силе взаимодействия между нею и альфа-частицей, то есть о наибольшей силе отталкиванья двух одноименно заряженных шариков: водородного ядра (Н+) и ядра гелия (Не++).
А эта кулоновская сила при прочих равных условиях всего больше, когда заряды сближаются всего теснее. Сойтись же ближе, чем на сумму своих радиусов, два твердых шарика не могут. И потому появлялась возможность добыть оценку геометрических размеров двух самых легких атомных ядер.
По Дарвину получалось так: сумма радиусов Н+ и Не + + должна иметь величину порядка 10-13 сантиметра. Точнее: не больше 1,7-10-13 сантиметра. Иными словами, у легких ядер должны обнаружиться электронные размеры. Это ли не было обещанием содержательной информации!
А кроме того, картина рассеяния позволяла сделать важные выводы о распределении сил в окрестностях атомного ядра.
Как и пять лет назад, Марсден снова стал засиживаться в лаборатории допоздна. Правило шефа - «ступайте-ка домой и думайте!» - снова на время перестало действовать. Теперь о Марсдене, как прежде о Гейгере, можно было говорить, что он превратился в «демона счета» сцинцилляций. Такое же превращение ждало и демонстратора Вильяма Кэя: по весьма дальновидному распоряжению шефа он должен был помогать Марсдену.
Резерфорд знал, что через год Марсден отбудет профессорствовать в Новую Зеландию, и словно бы предвидел дни, когда в опустевшей лаборатории не на кого будет положиться, кроме Кэя. У него же самого теперь еще меньше, чем раньше, хватало смиренной выдержки для такой работы. Да и было у него теперь оправданье перед самим собой: стариковские очки, что завел он пять лет назад.
Очень скоро стало воочию ясно, что выкладки Дарвина верны. И, не дожидаясь, пока Марсден по всем правилам доведет до конца свое исследование, Резерфорд уже в мартовском выпуске «Philosophical magazine» за 1914 год опубликовал статью «Структура атома», где имена Дарвина и Марсдена склонялись на каждой странице. В первых же строках он кратко резюмировал значение теоретической работы одного и экспериментальной - другого: …недавние наблюдения над прохождением альфа-частиц через водород существенно осветили вопрос о размерах атомного ядра.
Убедительная простота, с какою манчестерцы получили эти фантастически малые размеры, произвела большое впечатление на физиков - по крайней мере в Англии. На заседании Королевского общества 27 июня 1914 года, где сэр Эрнст вел дискуссию о строении атома, было предложено окрестить величину 10-13 сантиметра «резерфордовой единицей длины»: 0,000 000 000 0013 см = 1 резерфорд*.
Этим приятно-торжественным актом, пожалуй, и завершилась бы недолгая предвоенная история опытов по рассеянию альфа-частиц на легких ядрах, если бы…
Если бы в дело снова не замешалось бывалое «если бы»!..
Оно замешалось в дело уже в самый канун войны, когда Резерфорд беззаботно готовился к путешествию на памятный нам Австралийский конгресс Би-Эй, собираясь потом погостить еще на родине и не рассчитывая вернуться в Манчестер раньше января следующего года. Перед столь долгим отсутствием ему, естественно, захотелось обговорить со своими мальчиками перспективы их исследований. И вот, когда черед дошел до Марсдена, выяснилось, что будущий профессор Веллингтонского колледжа пребывает в подавленном настроении из-за непонятных капризов его экспериментальной установки.
В утешение он услышал вопрос: а разве не так начинаются превосходнейшие открытия? И сентенцию, что лучше неудач только катастрофы.
Вообще-то говоря, как раз с Марсденом шеф тогда вовсе и не намеревался вести деловые разговоры: «счастливые дни Манчестера» для Марсдена подходили к концу - одной ногой он, в сущности, был уже в Веллингтоне. И Папе хотелось лишь обнять его на прощанье… Но пришлось поплотнее усесться возле марсденовской установки. * Это предложение англичан было со временем почему-то забыто. И сейчас для «резерфордовой единицы длины» принято наименование «ферми» - в честь младшего современника Резерфорда - великого итальянца Энрико Ферми.
Это была установка для изучения рассеяния альфа-частиц в газах.
Покончив недавно с рассеянием на водороде, Марсден проверял теперь теоретические расчеты для других легких ядер.
Случайно или намеренно - Фезер уверяет, что совершенно случайно, - он начал с обыкновенного воздуха: азот+кислород +.-. Впрочем, остальными составляющими в газовой смеси, именуемой воздухом, можно было пренебречь по малости их процентного содержания. Чтобы дело двигалось быстрее, Марсден взял себе в помощники молодого В. Лентсберри. Однако дело не только не двигалось быстро, но глупейшим образом застряло на мертвой точке. Регистрируемые данные не вызывали доверия.
Обнаружились вдруг сцинцилляции от каких-то длинно- пробежных частиц. Столь длиннопробежных и в таком числе, что их появление в воздухе не согласовывалось с выкладками Дарвина.
Судя по всему, это были водородные ядра.
Но откуда могли они взяться в заметных количествах? Из водяных паров в воздухе? Из молекул других водородсодержащих примесей? Из стенок баумбаховых ампулок с источником альфа-лучей?.. Марсден и Лентсберри пытались исключить все мыслимые помехи. И - безрезультатно!
«Итак, мой мальчик, на что же мы жалуемся?»
Резерфорд слушал молча и потом молча обдумывал услышанное, не решаясь слишком поспешно выносить свое суждение. В самом деле: на что же жаловался Марсден? На невезение? На ускользающую неисправность в установке? На собственную слепоту? Или, может быть, сам того не подозревая, приносил он бессмысленнейшую из жалоб - жалобу на нечто еще неизведанное в устройстве природы?
Последнее было вполне вероятно. И означало, что длиннопробежные водородные ядра - Н-частицы высоких энергий - умеют рождаться на свет каким-то непонятным и до сей поры не наблюдавшимся способом. Было отчего прийти в смятение и проникнуться острейшим интересом к капризам мареденовских приборов!
Сэр Эрнст наверняка пожалел, что Мэри и Эйлин уже собирают чемоданы в долгую дорогу.
Теперь оставалось лишь утешать Марсдена: уверять его, что ни он, ни Лентсберри тут, по-видимому, ни в чем не виноваты; что опыты надо, безусловно, продолжать, и притом с удвоенной бдительностью и удвоенным упорством. Но только не нужно маниакально преследовать одну, да еще, быть может, ложную цель - избавление от непрошеных Н-частиц любою ценой. Конечно, мысль, что водородные ядра выбиваются альфа-частицами из глубин водородных атомов, похвальна в своей разумности. Однако она вдобавок и тривиальна. А вдруг водородные ядра рождаются в этих опытах вовсе не из атомов водорода, а?..
- Не из атомов водорода? Так откуда же?
- Вот это-то и надо установить…
Резерфорд уплыл в Австралию. Марсден продолжал работать.
Длиннопробежные Н-частицы не уставали появляться в воздухе. И однажды Марсден вздрогнул от простой догадки: не возникают ли Н-частицы так же, как альфа-частицы? Так же и там же!
Иными словами, не рождаются ли в недрах радиоактивных атомов, кроме ядер гелия, ядра водорода?!
Соблазнительная идея окрыляла. Подвергнуть бы ее всестороннему экспериментальному испытанию… Но в этот-то момент пришла обезоруживающая новость: «Война!»
Сразу потускнели многие соблазнительные идеи.
И не один захватывающий воображение рассказ о событиях в мире природы оборвался на полуслове.
Почти полвека спустя Марсден вспоминал: …Разразилась война, и поспешно было сделано детальное описание экспериментов для опубликования в форме журнальной статьи, которая заканчивалась словами:
«Есть сильное подозрение, что Н-частицы испускаются самими радиоактивными атомами…»
Подозрение - не больше. (Хоть и сильное.) Это было в духе резерфордовских традиций - не объявлять состоявшимся открытием нечто не доказанное с полной несомненностью. А доказывать уже некогда было.
И все пошло уже не так, как должно.
Статья Марсдена - Лентсберри появилась в «Philosophical magazine» лишь следующим летом - в августе. И тут угадывается воля Резерфорда, возвращения которого рукопись этой статьи дожидалась среди прочих деловых бумаг на его директорском столе. Когда в начале января 15-го года сэр Эрнст благополучно добрался, наконец, до Манчестера и тотчас почувствовал, что без него в лаборатории успела похозяйничать война, очевидный след ее разрушительных происков увидел он и на рукописи Марсдена - Лентсберри.
Нет, не в торопливости стиля была беда. Ему подумалось о поле, брошенном второпях накануне жатвы. Второпях, когда еще столько надо было сделать ради хорошего урожая…
Разумеется, его огорошила марсденовская мысль о новом типе радиоактивности - «Н-радиоактивности». Но тут же он услышал трезвый голос почти двадцатилетнего опыта изучения беккерелевой радиации: это невероятно. Даже гораздо более слабый поток водородных ядер был бы давно замечен среди радиоактивных лучей, если бы он реально существовал!
Однако слово было сказано. И окончательный приговор мог вынести только эксперимент. И только в итоге критических опытов эта маловероятная гипотеза могла смениться истинным пониманием происходящего. Короче - следовало, несмотря ни на что, поскорее довести до конца марсденовское исследование. А с публикацией статьи, способной вызвать пока лишь кривотолки, спешить не имело смысла.
Кажется, это был первый и единственный случай, когда Резерфорд не ускорял, а задерживал опубликование итогов работы, сделанной в его лаборатории. Кажется, это был первый и единственный случай, когда он остро, хоть и молча, желал того, чего исследователь не вправе желать ни остро, ни молча: иных итогов!
Каких? Покуда это знала лишь его интуиция…
Конечно, решил он, надо, чтобы начатое довел до конца сам Марсден. Но где раздобудет Веллингтонский колледж радиоактивные препараты? И на какие средства? Нужно заставить раскошелиться Королевское общество. И 14 января 15-го года, через семь дней после возвращения домой, он написал в Лондон слезницу - впрочем, довольно требовательную: …Марсден в Веллингтоне практически не будет располагать радиоактивными материалами…А я думаю, вы знаете, что я держусь очень высокого мнения о способностях Марсдена… И полагаю, что было бы крайне желательно выручить из беды колониальный университет, который пребывает в состоянии хронической нищеты. Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете о сем предмете…
Время было самым неподходящим для штатского протекционизма. И просто удивительно, как это Резерфорд со своим чувством реальности не подумал, что в действительности совершенно не важно, получит ли Марсден радий или не получит, ибо не избежать ему, двадцатишестилетнему, военной мобилизации.
Однако еще прежде, чем это и вправду произошло и корабль доставил Марсдена во Францию, на западный фронт, стало известно, что радия у него все равно не будет. И тогда Резсрфорд написал ему дружески-отеческое письмо, содержавшее вопрос, крайне необычный в его, Резерфордовых, властных устах. Марсден вспоминал об этом так: …Он спрашивал меня, не буду ли я «возражать», если он сам продолжит мои эксперименты, поскольку у меня нет нужных для дела лабораторных средств.
Незатухающая дрожь вечного резерфордовского нетерпения ощущалась в том письме. Нет, Марсден-то не возражал! Но возражали Дом победы и модель океана в подвале Манчестерской лаборатории. Чувство реальности снова изменило сэру Эрнсту. Ничего он не смог тогда продолжить сам.
К лету 15-го года он окончательно убедился, что обстоятельства сильнее его, вытащил из стола рукопись своих мальчиков и отправил ее в редакцию «Philosophical magazine». Видится сквозь годы усталый жест: не пропадать же, черт побери, добру!
По причине военного времени работа Марсдена - Лентсберри прошла незамеченной. Идея Н-радиоактивности никого, по-видимому, не взволновала. Только Резерфорду она по-прежнему не давала покоя. Но еще больше томила его совсем другая догадка, пока лишь бунтовавшая в его подсознании и в слова еще не облачившаяся.
А время шло. Точнее, оно судорожно перемещалось, припадочное время войны. И стоило обнаружиться впереди просвету, как сэр Эрнст призывал Вильяма Кэя:
- Ну, наконец-то мы займемся всерьез марсденовской чертовщиной! Теперь дело пойдет…
Но не успевали они наладить установку, как просвет затягивало. И Вильям Кэй уже привык не очень спешить на радостный зов шефа: постоянные испытания оптимизма на протяжении двух с лишним лет даром не прошли. Наверное, и в субботу 8 сентября 1917 года Кэй не прибавил шагу против обычного.
Скорее наоборот: ведь ко всему прочему действительно была суббота.
22
В ту субботу закончилась предыстория и началась история последнего великого резерфордовского открытия. История оказалась хоть и сложнее, но короче во времени. Это потому, что вся она явилась демонстрацией нескудеющей силы физическо- го чутья Резерфорда - уже так хорошо знакомой нам сверхъестественной интуиции новозеландца, всегда сокращавшей для него пути исканий. (Условимся, что интуиция - это способность добывать истинный или лучший ответ без явного перебора логически мыслимых вариантов. А сверхъестественной назвал интуицию Резерфорда Дж. Пэйджет Томсон. Сам выдающийся исследователь и сын Дж. Дж., он знал, о чем говорил.) Итак, что же надо было установить?
Приходилось возвращаться к тому, с чего начались недоумения Марсдена. Обнажая парадоксальность наблюдавшегося, можно сказать: надо было установить, откуда появляются водородные ядра, если на пути альфа-частиц атомов водорода вообще нет.
Но прежде следовало повторить наблюдения Марсдена - Лентсберри и самому воочию увидеть слабенькие сцинцилляции от неведомых длиннопробежных частиц, рождавшихся в воздухе. Следовало ощутить явление во плоти, то есть недоверчиво прищуриться собственным глазом. Пусть обутым в очки, но собственным. Важно было иметь дело с природой, а не со словами: ничто так не возбуждало мысль Резерфорда, как долгие бдения за лабораторным столом.
Ему повезло на помощника. Впрочем, как всегда, как всегда!..
Вильям Кэй заслуженно слыл Королем ассистентов (так писал о нем Норман Фезер), хотя был еще сравнительно молод.
Но всего существенней, что этому королю была по душе роль верноподданного Папы. Он любил профессора и любил с ним работать. Он был из тех искусников, которым восторженное удивление окружающих легко внушает мысль, что они незаменимы.
Часто это вовсе не иллюзия.
Один из мемуаристов осторожно высказал предположение, что резерфордовские лекции по физике пользовались у манчестерских студентов успехом прежде всего благодаря блистательным демонстрациям Кэя. Кажется, самому Резерфорду только поэтому и нравилось читать в университете Виктории физику.
А Кэю бывало сладостно, когда профессор, увлеченный ходом показательного эксперимента, вдруг замолкал и обращался к нему, стюарду, с просьбой тут же с кафедры рассказать студентам, как он ставит опыт и чего добивается. Ни один профессор на памяти Кэя не оказывал демонстратору такой чести и не вел себя так непринужденно, благодарно и дружески-ободряюще. И успех Резерфорда перед манчестерскими первокурсниками сам Вильям Кэй приписывал только достоинствам шефа и делал это примерно в таких выражениях: …Папа не считал, что студентов надо кормить с ложки. Он доверял их умственным способностям. Да и вообще в каждом видел человека. Они платили ему любовью и стремлением быть лучше в его глазах.
Этим же и за то же самое постоянно платил профессору его ассистент. Человек спортивного склада, веселый, неутомимый, не прячущий свою добрую силу, Кэй был чем-то похож на самого Резерфорда. Может быть, еще и поэтому им хорошо работалось вместе. (Тремя десятилетиями позже, вскоре после второй мировой войны, когда Резерфорда давно уже не было в живых, Манчестерский университет удостоил уходившего на пенсию состарившегося лабораторного служителя почетной степени - не то бакалавра, не то магистра. Андраде уверяет, что к тому времени это был единственный случай такого рода. Он забыл, что еще раньше подобной же чести удостоился в Кембридже томсоновский бессменный оруженосец Эбенизер Эверетт. И заслуги Вильяма Кэя в качестве многолетнего оруженосца Резерфорда послужили не последним доводом в пользу великодушного решения университета Виктории.) Можно не сомневаться: в сентябре 17-го года Кэй сразу ускорил шаг, едва почуял, что на этот раз шеф вознамерился идти до конца, какие бы помехи ни подстраивали ему обстоятельства военного времени. …Все детали давно придуманной Резерфордом экспериментальной установки столь же давно были заготовлены Кэем. Испытаны и подогнаны. Не заняло много времени снова - в который раз! - все собрать воедино. Обескураживающая простота этой лабораторной установки скоро стала легендарной. …Прямоугольная бронзовая камера. Совсем небольшая: длина - 18, высота - 6, ширина - 2 сантиметра. Наверху, в потолке камеры, два отросточка с кранами для накачивания и откачивания газов. Внизу, в полу камеры, линейка, оседланная ползунком. На ползунке стоечка с маленьким диском. На диске ровный слой радия-С. Это источник альфа-лучей.
В боковой узкой стенке камеры крошечное окошко: 10 миллиметров на 3 миллиметра. Его можно закрывать снаружи, как шторкой, металлическими листками. По своей поглощающей способности они равнозначны толстым слоям воздуха. Даже самые удачливые из альфа-частиц - влетевшие в окошко - пробиться сквозь шторку не могут.
А за окошком со шторкой, как ставня, сцинцилляционный экран: покрытая тонким слоем сернистого цинка прозрачная пластиночка. На нее в упор нацелен микроскоп. Быстрые частицы, чья длина пробега больше, чем у альфа-частиц, прорываются к экрану и вызывают мгновенные вспышки на нем. Слабые, но в микроскоп различимые…
Трудно было бы вообразить себе что-нибудь менее похожее на колдовской антураж алхимических лабораторий, каким запечатлели его старинные гравюры. Однако еще труднее было бы заподозрить хоть какую-нибудь связь между фантастической проблемой алхимического превращения элементов и безобидным экспериментированием на тему, какой запечатлела ее уже знакомая нам надпись на титульном листе резерфордовой лабораторной книжки: «Длина пробега быстрых атомов в воздухе и других газах…»
Резерфорд начал прозревать эту связь на третий день работы. Так полагает Норман Фезер. 11 сентября, когда бронзовая камера была наполнена воздухом, сэр Эрнст увидел, наконец, своими глазами марсденовские сцинцилляции. Они в самом деле сразу напомнили ему вспышки от быстролетящих ядер водорода. И он тут же отметил в дневнике это сходство. Но только сходство: у него не было достаточных оснований утверждать, что 56 слабых сцинцилляции, сосчитанных им в течение 7 минут, действительно вызывались Н-частицами. Исследование лишь начиналось. И все, что он мог в тот день сказать уверенно, сводилось к од- ному: число 56 - вдвое больше допустимого, если думать, что виновницы вспышек - водородные ядра из водяных паров в воздухе.
Вдвое больше!.. Семиминутный сеанс наблюдения был, конечно, не единственным в тот день. Они с Кэем сменяли друг друга у микроскопа. Варьировали условия эксперимента. Расхождение не исчезало. Оно было объективного происхождения, как и установил Марсден. И вот, размышляя о природе избыточных сцинцилляции, Резерфорд под той же датой, 11 сентября, сделал в лабораторной книжке очень странную запись:
«Не может быть С (углерод)».
Ход его мысли безусловной расшифровке, конечно, не поддается. Возможны разные толкования.
Наверное, он подумал о лобовых столкновениях альфа-частиц с атомами углерода. После водорода и гелия это наиболее легкие атомы, какие могут встретиться альфа-снаряду в воздухе, ибо в атмосфере всегда присутствует углекислый газ - СО2. И Резсрфорд на минуту задался вопросом: а не ядра ли С, испытавшие альфа-удары, пробиваются к экрану и порождают избыточные сцинцилляции? Но, прикинув в уме вероятность таких событий, он это предположение отверг: «Не может быть С (углерод)».
Вот и все. Однако Норман Фезер увидел в упоминании об углероде нечто несравненно более содержательное. Он, державший в руках подлинник той записной книжки сэра Эрнста, написал: …В свете его будущих умозаключений нам становится понятно, что Резерфорд отметил - и в известной степени уже корректно истолковал - первое свидетельство в пользу искусственного расщепления устойчивых элементов в лаборатории.
Иными словами, Фрезер хочет сказать, что Резерфорд упомянул об углероде как о возможном продукте превращения азота или кислорода воздуха в результате взаимодействия их атомов с альфа-частицами. И хотя он, Резерфорд, такую возможность сразу отмел («не может быть С»), бесценна последствиями была самая мысль о допустимости искусственных трансмутаций, высказанная уже не абстрактно, а за работой в лаборатории… Так можно понять Фезера.
Он свою догадку никак не обосновал. Поэтому ее трудно защищать. Но и трудно оспаривать. А главное, ее вовсе и не хочется оспаривать. Напротив, напротив! И даже хочется заметить, как приятно, что столь рискованную гипотезу позволил себе высказать не легкомысленный литератор, а многодумный физик.
И поскольку это так, отчего же не согласиться, что уже на третий день работы Резерфорд разрешил своей интуиции выйти из безгласного подполья. Иными словами, уже на третий день он увидел, что сулит ему финиш.
Гиблой осенью, посреди длящейся в мире войны, он понял, что впереди его снова ждут великие дела!..
А как же мареденовская идея Н-радиоактивности?
Ее ведь следовало либо опровергнуть, либо подтвердить.
Больше того: с проверки истинности этой идеи, казалось бы, и нужно было начинать. Во всяком случае, так поступило бы подавляющее большинство исследователей. А Резерфорд только через месяц - в октябре - вспомнил, что такой проверкой надо бы все-таки заняться. Для вящей убедительности. Для порядка.
Он к разряду большинства, да к тому же подавляющего, никак не принадлежал, и с годами все смелей доверялся своему инстинкту. Своему нюху. Своему предчувствию. На общепонятную и общепринятую логику у него наслаивалась собственная, отнюдь не логичная, внутренняя логика, ревизии не подлежавшая. Признак и привилегия гения.
Он попросту не верил в идею Н-радиоактивности. Не верил с первого дня. И до такой степени, что внутренне - для себя!. - вообще не нуждался в экспериментальной разведке этого явления.
Первые же опыты с воздухом понудили его подвергнуть альфа-бомбардировке поочередно каждый из легких газов, составляющих атмосферу. По общепонятной логике надо было посмотреть, а не ответствен ли один из этих газов, целиком или больше других, за появление загадочных сцинцилляций?
И на протяжении сентября в бронзовой камере побывали гелий, азот, кислород, углекислота. 28 сентября - на исходе третьей недели работы - он сумел уже сделать важный вывод: решающую роль в происходящем играли атомы азота. Количество сцинцилляций при их обстреле бывало в два с лишним раза больше, чем при бомбардировке Не, О, СО2…
Высунулся краешек истины, как говаривал Эйнштейн. Так ухватиться бы за этот краешек и тянуть изо всех сил! Но как раз в этот момент Резерфорд сказал Кэю, что надо на время оставить эксперименты с азотом и приняться за опыты с пустой камерой.
С пустой? Да.
Это был экономнейший способ проверки «сильного подозрения» Марсдена - Лентсберри Коли странные сцинцилляций появятся на экране, даже когда альфа-снаряды будут лететь через пустоту, значит какие-то длиннопробежные частицы испускаются самим радиоактивным источником вместе с альфа-части- цами. И если это водородные ядра, то придется признать, что Н-радиоактивность существует Но уж если никаких загадочных сцинцилляций не будет обнаруживаться, значит никакой Н-радиоактивности нет! И можно спокойно продолжить работу с бомбардировкой азота, считая, что в тылу не осталось очага смуты.
В безличную логику исследования прокрались мотивы психологические. Не только ради порядка, но и тайной тревоги ради («а что, если я был все же слеп!»), и тайной гордыни ради («нет, я не мог быть слеп!»), сделал он тогда внезапный шаг назад - к истокам темы. И случилось то, на что он совсем не рассчитывал: в момент определившегося успеха все исследование вдруг повисло на волоске.
Дело в том, что опыты с пустотой оказались нерезультативными. Хотя альфа-снаряды и летели через пустое пространство, не сталкиваясь ни с какими легкими атомами, сцннцилляции на экране от длиннопробежных частиц никогда не исчезали полностью. И обнаружилось, что нельзя однозначно решить, откуда эти частицы берутся. То ли откуда-то со стороны они налетают, то ли не удается избавиться от водородных загрязнений в источнике радиации, то ли - чего не бывает на свете! - Н-радиоактивность все-таки существует…
Перед Резерфордом возникли те же трудности, какие летом и осенью 14-го года не успел преодолеть Марсден. Не помогали ни его собственная, резерфордовская, изобретательность, ни искусность Короля ассистентов: проходили дни, а решение проблемы Н-радиоактивности ни на дюйм не приближалось к определенному итогу.
Это грозило бедой. Раз уж проверка спорной гипотезы началась, надо было довести ее до конца. По общепонятной логике обязательно до конца. Ведь стоило на мгновенье допустить, что Марсден прав, как теряла смысл последующая возня с азотом. В общем было яснее ясного, что отступиться от цели из-за трудностей - значило проявить малодушие.
Общепонятная логика, как всегда, имела в запасе и общепонятные этические аргументы. Высокие и неоспоримые: малодушие - это всегда плохо. Оттого-то все исследование вдруг закачалось на волоске. И отступаться было грешно, и не отступиться было грешно. Первое было грехом против нормальных правил поисков истины. Второе - против собственного чутья этой истины.
Волосок оборвался бы, и открытие искусственного превращения элементов отложилось бы на неопределенный срок, если бы Резерфорд в той критической ситуации отдал предпочтение правилам. …Физикам-атомникам тогда еще мало знакомо было явление радиационного фона. Во всех опытах с атомно-ядерными излучениями этот фон создает неизбежные помехи. Космические лучи… Радиоактивность земной коры и атмосферы… Спонтанные микропроцессы в ьеществе приборов… Радиация лезет отовсюду, равнодушная к заботам экспериментаторов. И она не предупреждает о своем прибытии. И родословной своей не сообщает. Сегодня этот фон специально изучают. Придумывают от него защиту. Вводят на него поправки. А в ранние времена ядерной физики он действовал в лабораториях бесконтрольно. Путал карты. Порождал иллюзии. И как Мефистофель - оставался неуличенным.
Количественно оценить роль этого фона в опытах Марсдена - Лентсберри и Резерфорда - Кэя, наверное, дело тяжкое; надо повторить их работы на музейной аппаратуре Манчестера или Кембриджа, подвергнув результаты современной критике.
Такое повторение великих исследований в натуре могло бы послужить экспериментальным методом истории науки. Во многих случаях, а не только в этом, оно позволило бы понять всю меру чудовищной грубости опытных данных, из которых с тончайшей проницательностью добывали классики истинное знание повадок природы.
Одно очевидно: от непрошеных сцинцилляций Резерфорд в тех опытах никогда не смог бы отделаться. И просто не наступил бы день, когда он получил бы право заявить: прямыми опытами доказано отсутствие Н-радиоактивности. Неустранимый фон все время работал бы против него, превращая исследование в сказку про белого бычка. Короче: подчинение правилам загоняло дело в тупик.
Это надо было почувствовать. И возможно раньше.
Он почувствовал. И довольно рано. Раньше, чем рутине неудач удалось посеять в Кэе унынье, а в нем - глухую досаду.
Во второй раз он пренебрег логикой. После месяца бесплодных мучений отступился. И снова сказал себе, что решительно не верит в Н-радиоактивность. Не верит - и все. Этого достаточно.
Как сказал Эйнштейн в одном письме: «Если не грешить против разума, вообще ни к чему нельзя прийти».
Они вернулись к тому, на чем остановились. 9 ноября 1917 года - ровно через два месяца после начала работы - бронзовую камеру снова наполнил воздух. Сухой и чистый. С удвоенной бдительностью были подсчитаны сцинцилляций. А на следующий день воздух был заменен азотом - тоже очищенным. И с той же бдительностью снова были подсчитаны длиннопробежные частицы. Как и ожидал Резерфорд, с чистым азотом эффект увеличился примерно на 25 процентов: как раз настолько, насколько в чистом азоте больше атомов азота, чем в воздухе. Виновник происходящего вновь с очевидностью подтвердил свою вину.
Но что же происходило с азотной мишенью под альфа-об- стрелом, если в итоге камеру покидали какие-то далеко летящие частицы?
В тот день, 9 ноября, когда Резерфорд окончательно уверился, что источник загадочных сцинцилляций - некое альфа- азотное взаимодействие, он записал в своем лабораторном дне- внике:
Установить, вызываются ли эти сцинцилляций N, Не, Н или Li?
В лаконичном перечислении вслед за азотом трех легчайших атомов - гелия, водорода, лития и содержался ответ на вопрос, какие события могут иметь место в камере при альфа-бомбардировке азотной мишени. Что с того, что ответ был дан в форме нового вопроса. В сущности, в науке все ответы - это новые вопросы, требующие ответа. Замечание двух-месячной давности «не может быть С (углерод)» было сделано в утвердительной форме, но разве оно выиграло от этого? Сразу видно, как далеко продвинулась мысль Резерфорда от того сентябрьского рубежа…
Его мысленному взору открылась уже вполне предметная картина атомных превращений. Она, эта невидимая и невиданная картина искусственной трансмутации стабильного элемента, отчетливо представилась ему, как рождение в процессе альфа-азотного взаимодействия хорошо известных легких атомов, которых, однако, ни один химик никогда из азота не получал.
Пока речь шла только об атомах меньших, чем атом азотный (чья масса 14 и заряд ядра +7). Пока Резерфорд рассуждал лишь по принципу: обломки меньше целого. О более сложных ядерных реакциях он тогда не думал. И понятно, что он рассчитывал зарегистрировать с помощью сцинцилляций прежде всего наиболее подвижные обломки - «меньшие половинки» раскалывающихся атомов азота. Именно они могли оказаться длиннопробежными частицами, мучившими его воображение.
Столь малых атомов тогда известно было три: водород с массой 1 (заряд ядра +1), гелий с массой 4 (заряд +2), литий с массой 7 (заряд +3). Эти-то три варианта и перечислил Резерфорд, делая свою памятную запись 9 ноября.
А позднее ему пришел в голову еще и четвертый вариант, по тем временам подчеркнуто необычайный. Он подумал: не видно причин, почему бы в ходе трансмутации не могли рождаться легкие атомы с еще неведомыми комбинациями массы и заряда. Сегодня мы сказали бы - «новые изотопы». Но тогда этот термин звучал еще непривычно. Резерфорд не воспользовался им, записывая в дневнике свою отважную мысль:
А не предположить ли, что длиннопробежные сцинтилляции в молекулярном азоте возникают благодаря появлению атома с зарядом е=+1 и массой т=2 (назовем его X)?
Так, попутно, он предсказал существование тяжелого водорода, открытого лишь полтора десятилетия спустя. Но, пожалуй, еще знаменательней, что он, таким образом, попутно провозгласил принципиальную возможность создания в лаборатории новых элементов. Этакой программой не смели задаваться даже безрассуднейшие из былых алхимиков!
А какое головокружение вызвала бы у них перспектива добывать из воздуха металл подороже золота? Между тем именно эта сверхалхимическая перспектива заключалась в третьем из четырех резерфордовских вариантов превращения азота: Li (литий) в 10-х годах продавался по более высокой цене, чем золото наивысшей пробы.
В этой попутной полушутке, кроме достоверного указания на тогдашнюю дороговизну лития, есть и другая правда: в тот последний год войны, в Манчестере, на втором этаже обезлюдевшей и давно притихшей лаборатории действительно приоткрылось головокружительное будущее ядерной физики. Бор сказал, что тогда-то и родилось то дитя, которое Резерфорд позже любил называть «современной алхимией».
Бор был, кажется, первым, кому Резерфорд поспешил сообщить, что дитя ожидается. В декабре 17-го года в Копенгаген пришло письмо из Манчестера: …Время от времени я выискиваю лишние полдня, чтобы заняться кой-какими из моих собственных экспериментов, и полагаю, что получил результаты, которые в конечном счете окажутся чрезвычайно важными. Я так хотел бы потолковать здесь об этих вещах с вами. Мне приходится детектировать и подсчитывать легкие атомы, приводимые в движение альфа-частицами, и я думаю, что эти данные бросают яркий свет на характер и распределение сил поблизости от ядра. Этим же методом я пытаюсь также раздробить атом. В одном случае результаты выглядят многообещающими, но потребуется уйма труда, чтобы увериться в них. Кэй помогает мне, и он стал теперь экспертом счета сцинцилляций…
Раздробить атом!
Если похоже на правду, что еще в сентябре Резерфорд почувствовал, как приближается пора великих дел, то вот она и наступила.
Однако здесь об этом почти нечего рассказать.
Великие дела надолго обернулись изнурительными сеансами тихой работы, поровну поделенной между шефом и ассистентом.
Для этих экспериментов надобны два работника: один - чтобы перемещать источник радиации и регулировать действие опытной установки, второй - чтобы считать сцинцилляций. Перед началом счета наблюдатель должен предоставить своим глазам получасовой отдых в темном помещении, а пока длится работа, не должен подвергать их никакому световому воздействию, разве что очень слабому. Опыты проводились в большой затемненной комнате с маленькой темной каморкой, в которую наблюдатель скрывался, когда возникала необходимость включить свет для наладки экспериментального устройства. Было найдено практически, что всего удобней вести счет в течение одной минуты, а потом в течение такого зке интервала времени отдыхать… Как правило, через час зрение переутомляется и результаты становятся ошибочными или недостоверными. Крайне нежелательно заниматься счетом сцинцилляций больше часа подряд, и предпочтительно делать это лишь несколько раз в неделю.
При благоприятных обстоятельствах такие эксперименты оказываются довольно надежными и тогда, когда их проводят изо дня в день. Данные, которые получал мой ассистент м-р В. Кэй, и те, что получал я сам, всегда находились в отличном согласии при самых различных условиях.
Вот и все великие дела. От 15 отсчетов в минуту до 40 отсчетов в минуту… Не больше сорока - иначе начнутся ошибки… Изо дня в день… При самых различных условиях… И уже не сослаться ни на нервы, ни на очки, ибо «для этих экспериментов надобны два работника».
И как десять лет назад:
- Дэдди, а что вы там все время считаете с Биллом Кэем?
- Светлячков, Эйлин, все тех же светлячков!
- А зачем?
Впрочем, Эйлин было уже семнадцать. И уже не так простодушно, как прежде, выражала она теперь свое наследственное, резерфордовское любопытство. Но и для него всеобще-всегдашнее «а зачем?» едва ли звучало теперь только наивно или только досаждающе. Мир за стенами лаборатории не давал забыть о себе.
Война продолжалась. Четвертый год. И жизнь полна была неиссякающих страхов и несбывающихся надежд. И еще меньше, чем когда бы то ни было прежде, мог выручить человечество какой-нибудь милосердный румфордов суп. Но еще в миллион раз меньше нужна была людям, более смертным, чем когда-либо, праздная трансмутация какого-то там азота.
Быть может, всего нужнее было то, что происходило тогда в России? Как раз в те месяцы и дни! Народная революция…
Выход из войны… Мир без аннексий и контрибуций… Обещанье свободы, равенства и братства… Фанатическая вера в возможность справедливого общества… Вступление в экспериментальную эру истории… Может, это-то и было нужнее всего?
Так хотелось бы знать, в какой мере действительно склонялся к подобному образу мыслей великий новозеландский плебей и потомок шотландских простолюдинов. Всегда чуждавшийся политики, религии и философии, он вовсе не был безучастен к ходу современной истории. «Мы живем в интересные времена!» - написал он когда-то Мэри и мог бы повторять это постоянно. Шумные, хотя и ни к чему не обязывающие споры о политической злобе дня были обычны на лабораторных чаепитиях под его председательством. Обо всем он умел мыслить непредубежденно. В этом была его сила. Но мемуаристы не отметили его явных политических симпатий или партийных пристрастий. По-видимому, у него не бывало ни того, ни другого. Единственное, чего он требовал - молча и вслух - от любых политиков, это разумности намерений и обдуманности действий. В разумность и обдуманность автоматически включались справедливость и человечность.
Его кембриджский ученик Маркус Олифант рассказывал, что иногда Резерфорда обвиняли в коммунизме, иногда - в консерватизме. Но и то и другое делалось без сколько-нибудь серьезных оснований. По мнению Олифанта, вернее всего было бы отнести сэра Эрнста к разряду либералов.
Ни письмами, ни публичными речами Резерфорда нельзя надежно удостоверить и характер его отношения к революционным событиям в России. Нечего процитировать. Однако есть устное свидетельство Петра Леонидовича Капицы: он полагает, что Резерфорд с самого начала отнесся к русской революции с интересом глубоким и сочувственным. Хотя они познакомились позже, в начале 20-х годов, это свидетельство можно принять за показание очевидца. И не стоит возражать, что в данном случае Капица - свидетель необъективный. Это тот случай, когда необъективность только усиливает достоверность свидетельства. Явившийся в Англию из молодой революционной России, Капица навсегда уязвленно запомнил бы любое проявление резерфордовской неприязни или академического равнодушия к своей стране.
И еще один довод Капицы. Пожалуй, самый неотразимый, потому что он - в образе Резерфорда:
Да ведь, кроме всего прочего, он очень любил, когда затевалось что-то новое. В любых масштабах. Исторический эксперимент был ему так же интересен и по душе, как эксперимент физический.
Отчего же, однако, автору жизнеописания нечего процитировать? Не оттого ли, что даже в тех чрезвычайных исторических обстоятельствах Резерфорд все-таки продолжал оставаться самим собой? Другими словами, не оттого ли, что даже сильнейшие из его социальных переживаний всегда оказывались не более чем гуманными треволнениями нормально-честного человека и, даже когда речь заходила об «историческом эксперименте», не могли сравниться по глубине с его радостями-горестями исследователя природы?
Словом, ничто за стенами его лаборатории и ничто за пределами его науки, как и раньше, не умело надолго обретать власть над ним. Ненадолго - умело, а надолго - нет.
23
Исследовательские радости-горести приходили-уходили, не справляясь со сводками исторической погоды.
Она была резко переменчивой в том году - 1918-м. То кружили голову надежды на скорый мир, то угнетал душу призрак бессрочности войны. Все зависело для него, англичанина, от событий на западном фронте - во Франции. Немцы то прорывали фронт и грозили Парижу (как в марте и июле), то откатывались назад и мечтали о передышке (как в апреле и августе). Но никто по обе стороны фронта не знал, что это были последние конвульсии войны. Верховное командование союзников рассчитывало на победу только в следующем году.
И даже в конце октября, когда исполнилась годовщина выхода из войны России, когда уже прекратили военные действия Турция и Болгария, когда уже рухнула под ударами революции империя Габсбургов, когда между германским канцлером Максом Баденским и американским президентом Вудро Вильсоном шел уже тайный обмен телеграммами об условиях перемирия, - даже в те финальные дни война продолжала с прежней бесцеремонностью расточать время и сосредоточенность людей, чьи усилия надобны были не ей, не войне, а миру и будущему.
Она продолжала перемалывать самую крупную соль земли.
И профессору Резерфорду она напомнила в те финальные дни, что никто не освобождал его от обязанностей эксперта и офицера связи Ви-Ай-Ар. В конце октября, под занавес, назначен был в Париже военно-технический конгресс стран Антанты все по той ше субмаринной проблеме.
Меньше всего на свете ему хотелось тогда отправляться в Париж. Вдвойне досадно было прерывать работу, когда возникла иллюзия, что удастся строго количественно определить природу длиннопробежных частиц, рождавшихся в азоте.
Он пытался использовать для этого магнитное поле. Предварительные опыты с водородом обнадежили. Да и с воздухом - тоже. Можно было наглядно убедиться, что число сцинцилляций сокращалось, когда бронзовую камеру помещали меж полюсов сильного магнита: поле заметно отклоняло иные из длиннопробежных частиц, и они не попадали на экран. Эффект сокращения доходил до 30 процентов. Однако эти количественные наблюдения были пока еще так зыбки, что больше походили на впечатления, чем на измерения. Слишком мала была статистика сцинцилляций.
Его-то самого даже эта малая статистика только лишний раз укрепила в убеждении, что атомы азота расщепляются и к экрану летят их легкие осколки: либо Н-частицы, либо неизвестные Х-атомы с массой 2. Но истинно-доказательной силы у тех опытов с магнитным полем все же не было. Они не выдерживали его собственной критики. Конечно, он надеялся: выдержат! Принципиальных трудностей тут не виделось, одни технические. Нужно было время. Нужен был труд.
А его опять отрывали…
Военные боты шли через Ла-Манш с такими предосторожностями, точно совершали рискованнейшую операцию. Все надели спасательные пояса. По сторонам виден был конвой эсминцев. Над головами плыл воздушный эскорт - дирижабли.
И Резерфорд невольно отвлекся от мыслей о событиях в бронзовой камере. Он с удивлением думал о том, как властно тренирует человеческое сознание жизнь.
Он вспоминал свои вынужденные морские вояжи в начале войны. Он плыл тогда не на военных судах, а на беззащитных пароходах, и не через узенький канал, а через просторы трех океанов, и не один, а с женой и дочерью, и не полтора часа, а в общей сложности месяца полтора. И не было ни конвоя, ни эскорта, ни спасательных поясов. Но и особого страха не было. А теперь был всеобщий страх. Привычный и неустранимый. И даже рейс через пролив уже не мыслился без пробковых гусениц на груди. Он думал об унижающей - обесчеловечивающей - силе страха. Надо как-то поубавить этой беды на земле!..
А Париж обрадовал его. Он сразу перестал жалеть, что поехал. У французов было отличное настроение. «Все действительно выглядит так, как если бы война приблизилась к своему концу», - написал он матери в Нью-Плимут. На площади Согласия толпы парижан теснились у свалки трофейного оружия, и он постоял в их гуще. Но в голову почему-то лезли совсем неуместные мысли о «старой гильотине, которая когда-то поработала здесь». Рассказывая обо всем этом матери, он добавил: «Мы живем в очень волнующие времена…» И предрек: мир наступит к рождеству. Письмо было датировано 3 ноября - до рождества оставалось недель семь. Однако когда в истории назревают кризисы, даже самые беспечные из оптимистов перестают поспевать за нею. Сэр Эрнст ошибся в семь раз: ровно через неделю - 11 ноября 1918 года - в Компьенском лесу под Парижем неандертальцы заключили, наконец, перемирие.
Известие об этом, тотчас распространившееся по земному шару, застало Резерфорда уже в Манчестере, вновь погруженного в работу после возвращения из Франции. И конечно, он снова был выбит из рабочей колеи. Но уж на этот раз почти недельное безделье, круглосуточная взбудораженность и неумолчное праздноговоренье были его последней и желаннейшей жертвой войне.
В конце той первой недели мира он однажды окинул мгновенным взглядом несчастные годы, разом отошедшие в прошлое: так что же - удалось войне оставить Физику в дураках или нет?
Вообще-то говоря, разумеется, удалось, как удавалось ей все разрушительное. Он просмотрел публикации манчестерцев и подсчитал: за четыре предвоенных года - 1910 - 1913-й - его мальчики напечатали около 200 работ, а за военное четырехлетие - 1915 -1918-й - около 40. Да и почти все эти сорок работ затеяны были раньше и только завершались по инерции в эти годы. А иные просто задержались в свое время публикацией. И его личная статистика оказалась столь же безотрадной: 30 и 6. Да и те ли шесть, о каких ему мечталось!
И все-таки…
И все-таки ему хотелось защитить перед самим собой даже эти бесплодные по видимости годы: трижды дороги деревца, выращенные там, где не растет живое. А одному из них предстояло вымахать в могучее древо. Беспримерно могучее. Только что в Париже он так говорил своим друзьям о возможном расщеплении атома:
Если оно окажется правдой, то важность этого в конечном счете далеко превзойдет значение всех последствий войны.
Но как раз о выращивании этого многообещающего деревца он пока ни строчки не опубликовал. Еще нечего было публиковать. Следовало работать и работать. Год назад написал он Бору - «потребуется уйма труда». И, в сущности, мало что изменилось за год: уйма труда требовалась и сейчас.
В те дни наткнулся он на новую неожиданность: нередко сцинцилляции появлялись парами - дублями. Они выглядели одновременными. И наводили на мысль, что иные из ядер при столкновении с альфа-частицей разрушаются на две части - равные или почти равные: парные сцинцилляции были одинаковой яркости. Они возникали и в опытах с водородом, а не только с азотом. Так уж не разрушались ли надвое водородные ядра? Или, быть может, разламывались пополам сами альфа-частицы?
Он решительно не знал, что думать: новое ли явление открылось ему или новую помеху подстроили условия эксперимента? «…Это был, очевидно, вопрос великой важности», - написал он позднее. Надо было работать.
Он знал: когда размышления кончаются присказкой «нужно работать», все идет правильно. С одним не желал он теперь мириться: с безлюдьем в лаборатории. Этот застоявшийся духовный вакуум показался ему в те первые дни мира совсем уж непереносимым. Но что он мог предпринять? Надо было терпеливо ждать возвращения уцелевших. В его власти было лишь напомнить им письмами о Манчестере, о себе, о своей вере в них.
И в первое же мирное воскресенье - 17 ноября - он отправил первое такое письмо. Нетрудно догадаться, кому оно было адресовано:
Дорогой Бор! …Я хочу, чтобы вы были здесь и мы обсудили бы некоторые мои данные по столкновению ядер. Мне думается, я получил кое-какие поразительные результаты, но это будет тяжким и долгим делом - раздобыться надежными доказательствами моих выводов.
Слово «надежными» он подчеркнул (чего обычно в письмах не делал). Он выдал всю глубину своих чаяний.
И тут же, точно прося снисхождения за малость содеянного в годы войны, впервые в жизни - без шуточек и притворства - сослался, как на нечто само собой разумеющееся, на свою наступающую старость: «трудное это занятие для старых глаз - подсчитывать слабые сцинцилляции…»
Бор сумел приехать лишь через восемь месяцев - в июле 1919 года, когда Резерфорд уже прощался с Манчестером. Но ответное письмо из Копенгагена пришло тотчас - взволнованное, многоречивое. Однако на этот раз сэр Эрнст только порадовался словоохотливости датчанина - в ней выразились вся живая впечатлительность и вся искренняя отзывчивость «хрупкого мальчика». И вся его духовная непорочность.
Копенгаген, 24 ноября 1918 …Мне не нужно говорить вам, как часто в эти дни мы переносились мысленно к нашим друзьям в Англии…
Здесь все уверены, что больше никогда не будет в Европе войны таких масштабов; все народы столь многое извлекли из этого ужасающего урока… Все свободомыслящие люди в мире, кажется, должны были понять гнилость принципов, на которых строилась до сих пор международная политика… Наше время определенно может рассматриваться как начало новой эры в истории.
Как страстно желал бы я быть сейчас в Англии, чтобы иметь возможность потолковать с вами обо всем на свете. Я помню, как если бы это было вчера, все те случаи, когда я сиживал в вашем кабинете и вы развивали передо мной ваши взгляды на различные фазы взлетов и падений, сквозь которые шла война, и как своей непоколебимой верой в ее счастливый конец вы всегда умели утешить меня, как бы ни падал я духом по временам… Очень скоро я напишу и расскажу вам о своей работе. Я чувствую, какое счастье вы должны испытывать оттого, что сможете теперь снова безотлучно трудиться в лаборатории, как в былые дни… У меня отняло больше времени, чем я ожидал, завершение второй части моей работы… Теперь через несколько дней она будет готова для печати, но я боюсь, что, к вашему неудовольствию, она стала слишком длинной (в два раза длиннее, чем часть I); единственное мое оправданье, что я действительно старался многое в нее вложить… …Я горю желанием услышать побольше о том, как продвигаются вперед важные исследования, о которых вы рассказали мне.
«Старые глаза» продолжали подсчитывать слабые сцинцилляции.
Важные исследования продвигались вперед.
Но какое странное это было продвижение! Всего более походило оно на вращение белки в колесе. За все четверть века научных исканий Резерфорда - за два года Крайстчерча, за три года Кембриджа, за девять лет Монреаля и, наконец, за одиннадцать с лишним лет Манчестера - не попадал он еще ни разу в такую безысходно-рабскую зависимость от уровня техники лабораторного экспериментирования.
Задача слишком обогнала время, чтобы можно было с такой же убедительностью решать ее количественно, как и качественно. (Оттого-то и стала она в конце концов торжеством его чистой интуиции.) Не давалось в руки определение заряда и массы предполагаемых осколков азотных ядер. Никак не давалось. Ни по отклонению частиц в магнитном поле, вкупе с длиной их пробега, ни иным каким-нибудь способом определить эти величины не удавалось. Ничтожно мал был поток длиннопробежных осколков.
А мал он был из неэффективности альфа-бомбардировки газов.
А неэффективной она была из-за слабости естественных источников радиации.
А иных источников не было, так как физики еще не научились искусственно ускорять атомные частицы, превращая их в микроснаряды нужной энергии.
А физики этому еще не научились, ибо…
Надо ли дальше вязать этот А-чулок? Может быть, стоит лишь напомнить, что физики тогда вообще не знали еще никаких элементарных атомных частиц, кроме электрона. Они вовсе еще не уверились, что Н-частица - водородное ядро - служит обязательной деталькой в устройстве каждого атома.
И Резерфорд еще не придумал для этой детальки знаменитейшее слово «протон». Пожалуй, одного этого довольно, чтобы сам собой обрисовался уровень тогдашних возможностей в атомных лабораториях.
Из-за малости этих возможностей много недель и еще больше нервов отняла у Резерфорда история со сдвоенными сцин- цилляциями. Она его помучила на финише исследования так же, как на старте - история с опровержением Н-радиоактивности.
Одновременные вспышки появлялись упрямо - с досадной навязчивостью. Так это выглядело. Вернее, стало выглядеть с той минуты, как Резерфорд обратил на них встревоженное внимание и недоверчиво подумал, уж не разламываются ли пополам альфа-частицы или водородные ядра. Наверняка он спрашивал Вильяма Кэя, а не приходилось ли ему и Марсдену наблюдать двойные сцинцилляции в давних, предвоенных опытах с альфа-рассеянием на водороде. И конечно, Кэй отвечал утвердительно, добавляя нечто в том смысле, что мало ли какие бывали совпадения.
Разумеется, спокойная мысль о случайных совпадениях совершенно независимых вспышек была первым объяснением дублей, какое пришло в голову и Резерфорду. Но он сделал маленький расчет и увидел, что по теории вероятностей можно было ожидать появления примерно трех дублей на 60 сцинцилляции, а наблюдалось их много больше - иногда до десяти. Однако, что 60 отсчетов, или 120, или 240 в такого рода опытах1 Нужна была громадная статистика, чтобы обоснованно подтвердить и отбросить мысль о случайных совпадениях. Он помнил, как Гейгер и Марсден статистически обосновали его ядерно-планетарную модель: они зарегистрировали миллион сцинцилляции… Но подсчитывать совпадающие вспышки было еще несравненно труднее, чем одиночные. По крайней мере - «для старых глаз».
Да и что означала одновременность вспышек в этих проклятых дублях? Все делалось визуально. А предел временной чувствительности нормального глаза не превышает 0,1 секунды. Когда интервал между двумя сцинцилляциями бывал меньше, они и казались одновременными. Это соображение входило в вероятностные расчеты Резерфорда, но экспериментально уменьшить столь грубую неточность в самом определении дублей он не мог. А по атомным масштабам эта неточность была размером с вечность. …Можно по сходству назвать «атомным годом» время полного оборота электрона вокруг ядра. Тогда для водородного атома с диаметром порядка 10~8 сантиметра и при скорости электрона, близкой к скорости света - 300 сантиметров в секунду, длительность атомного го-да будет иметь порядок 10~18 секунды. За одну десятую секунды проходит 1017 атомных лет. А вся геологическая история нашей планеты - меньше 1010 земных годов.
Стало быть, одна десятая секунды - промежуток, равный по атомным масштабам 10 миллионам геологических историй Земли. Это ли не модель вечности! Иначе говоря, между двумя сцинцилляциями в дубле могло быть в миллиарды раз меньше общего - меньше одновременности и какой бы то ни было взаимной связи, - чем между простудой Адама и насморком у любого из пап римских… (Простор для суесловия тут необозримый.) Но ведь одновременность могла оказаться и реальной! Он сам накликал это подозрение. И умозрительно отвергнуть его без экспериментальной разведки он уже не мог, как не мог годом раньше просто так отшвырнуть проблему Н-радиоактивности. Утешало одно утешение, старое, как сама наука: отрицательный результат в познании тоже результат, и крайне важный.
Когда-то, в первые годы Манчестера, он ведь уже занимался распределением сцинцилляций во времени. Ему и Гейгеру тогда помогал лабораторный математик Бэйтмен. И уже тогда они столкнулись с дублями. «Я и вправду стар - все уже было однажды», - не мог не подумать он. Ему вспомнилось, как по его заданию Гейгер и Марсден изучали те двойные вспышки на специальной установке с двумя экранами и двумя микроскопами. Дубли тогда легко объяснились: в источнике радиации одновременно испускали альфа-частицы два коротко-живущих излучателя - эманация тория и торий-А. Вспомнилось, как позднее - в 1911 и 1913 годах - Марсден снова занимался по его поручению этой темой и выяснил вместе с Баррэтом, что интервалы между соседними сцинцилляциями подчиняются простому вероятностному закону и все совпадения, конечно, случайны. Но теперь речь шла не об альфа- частицах, независимо вылетающих из источника, а о возможных близнецах - осколках распадающихся ядер. Совсем другое дело.
И он подумал, отчего это Марсден летом 14-го года не счел нужным даже уведомить его о появлении сдвоенных Н-сцинцилляций при альфа-бомбардировке водорода? Может быть, оттого, что Марсдену чужда была самая мысль об искусственном превращении элементов? Возможно. А может быть, он просто не увидел никакой разницы между распределением альфа-дублей и дублей от длиннопробежных частиц? И это возможно.
Ах, поговорить бы с ним об этом…
Сюда бы его сейчас - с его опытом и еще молодыми глазами! Ничего другого Резерфорд не жаждал сильнее в те дни.
Даше Бору не обрадовался бы он больше.
А шли уже первые дни нового, 1919 года, и уцелевшие начали понемногу возвращаться с войны. Но путь лейтенанта Эрнста Марсдена домой вел из Франции прямо в Новую Зеландию. Профессору Веллингтонского колледжа решительно нечего было делать в Манчестере. Однако неужто вдруг потерялась серебряная ложка Резерфорда?!. Как по заказу, наступил январский день, когда в дверях Резерфордова кабинета появился невысокий молодой человек в форме офицера колониальных войск. Он остановился на пороге с перехваченным горлом и не мог проговорить ни слова. Мгновенье пораженно молчал и хозяин кабинета. А затем прокатился гром:
- Билл! Сюда! Это же наш Эрни, разрази меня господь! …И все равно - продолжалось верчение белки в колесе.
Оно продолжалось неизбывно, как в истории с Н-радиоактивно- стью. Технические трудности на каждом шагу превращались в принципиальные, ибо оставались непреодолимыми. Знаете ли, как отмечались временные интервалы между сцинцилляциями?
Ползла равномерно лента вроде телеграфной; рука наблюдателя лежала на ключе вроде телеграфного; когда глаз замечал на экране вспышку, рука нажимала на ключ. Это называлось электромагнитным способом счета. Только самые грубые вести из микромира можно было принять по такому телеграфу!
И четыре месяца спустя Резерфорд написал в статье для «Philosophical magazine»;
В январе этого года, перед возвращением профессора Э. Марсдена в Новую Зеландию, я имел счастье на протяжении короткого времени пользоваться его искусной помощью. Были предприняты систематические наблюдения… Число дублей приблизительно в два раза превышало теоретическое… Является ли это различие кажущимся или реальным - сказать трудно… Ясно, что в данных экспериментальных условиях лишь малая доля общего числа сцинцилляций может рассматриваться, как возможные истинно-одновременные дубли, и эффект слишком мал и неопределенен, чтобы выводить сколько-нибудь точные умозаключения…
Что же оставалось делать?
Оставалось сполна повторить на финише старт: снова прекратить мелочное препирательство с природой - довериться своей интуиции и, бросив возню с дублями, пойти дальше.
Оставалось делать науку нелогично. И не по правилам.
А что, собственно, лежало дальше?
Уже пройденное, но нерешенное. Ведь так и не был получен ответ на вопрос: какова природа длиннопробежных частиц, рождающихся в азоте при альфа-бомбардировке? Из четырех вариантов - Н, Не, Li и X - выбор не был сделан. Количественные методы спасовали и тут перед малостью эффекта. И потому безответным пребывал главный вопрос: действительно ли можно утверждать, что имеет место процесс превращения атомов азота в другие атомы? Эти «другие» - нераспознанные длиннопробежные частицы - каким-то способом все-таки надо было узнать по имени. Иначе все разговоры о возможной искусственной трансмутации устойчивых элементов становились беспочвенными. А он ведь эти разговоры уже вел - пока, правда, только в переписке.
И вот, за неимением ничего лучшего, Резерфорд отважился воспользоваться для решения строгой физической задачи извечно-нестрогой методой врачей, вынужденных, как правило, ставить диагнозы по сходству. Он решил провести качественное сравнение неизвестного с известным.
Одним достоверным числом врачи располагают всегда - температурой больного. Одним достоверным числом располагал и он - длиной пробега неведомых частиц. В остальном, как и врачи, он должен был положиться на свой опыт и нюх.
Эталоном для сравнения послужили ему хорошо знакомые и очень подходящие по длине пробега Н-частицы. Собственно, выбором этого эталона уже и определился диагноз.
Эту заключительную стадию многолетнего резерфордовского исследования Норман Фезер описал в таких выражениях:
Резерфорд знал, как они выглядят (слабые Н-сцинцилляции. - Д. Д.), и он готов был побиться об заклад, что «неведомые» сцинцилляции тоже обязаны своим происхождением водородным ядрам. Поэтому он спланировал длинную серию экспериментов, в которых объективно сравнил две радиации: ядра водорода, выбрасываемые водородсодержащими материалами под ударами альфа-лучей, и длиннопробежные частицы, возникающие в азоте. Это потребовало всей его искусности и значительной доли его веры в собственную непогрешимость.
Первый мирный апрель стоял над Манчестером.
Целыми днями голубело небо.
И настроение у Резерфорда было самым апрельским, когда однажды в час неурочных лабораторных сумерек он сказал Кэю, что, если кому-нибудь понадобятся насос или микроскоп, он не будет возражать против демонтажа их экспериментальной установки. Кэй ошалело вскинул голову, а потом все понял. Он бросился к окнам и рывками расшторил их. Апрельская заслуженная ими голубизна ворвалась в лабораторию.
В апреле Резерфорд отправил в редакцию «Philosophical magazine» четыре статьи, объединенные общим заглавием - «Столкновение альфа-частиц с легкими атомами». Пятьдесят страниц журнального текста подытоживали многолетний поиск.
Все недоказанное, приблизительное, смутное нашло себе место на этих страницах. И даже заняло большую часть из них. Да ведь так бывает на каждом шагу: надобна неразбериха корней, ветвей и листвы, чтобы где-то в гуще зелени завязался долгожданный плод. Он притаился на последних полутора страничках, завершавших четвертую статью - «Аномальный эффект в азоте».
Это были всего несколько утверждений - непререкаемых и осторожных. Непререкаемых и осторожных, как поступь охотника-маори, идущего за верной добычей по неразведанной земле.
Или - по-другому… О нашем новозеландце часто говорили:
«по когтям узнают льва». Говорили учителя и ученики, современники близкие и далекие. Так вот, пожалуй, нигде столь явственно не ощущалась эта его львиная повадка, как в итоговых утверждениях той работы - удивительной по бездоказательности (с точки зрения логики познания) и поразительной по безошибочности (с точки зрения правды природы): …Трудно избежать заключения, что длиннопробежные атомы, появляющиеся при столкновении альфа-частиц с азотом, представляют собою отнюдь не азотные атомы, но, по всей вероятности, атомы водорода или атомы с массой 2. Если это так, мы должны сделать вывод, что атом азота подвергается распаду… и что атом водорода, высвобождающийся при этом, является структурной частью азотного ядра.
Так стал он первым в истории человечества истинным алхимиком.
И тут же высказал еще два-три положения, содержавших программу исследований на долгие годы вперед:
Без знания законов сил, действующих на таких малых расстояниях (порядка 10-13 сантиметра. - Д. Д.), трудно дать оценку энергии, требуемой для высвобождения Н-ядра… Принимая во внимание огромную интенсивность сил, втянутых в игру, можно без особого удивленья отнестись к тому, что азотный атом претерпевает дезинтеграцию, так же как и к тому, что самой альфе-частице удается избежать распада на составляющие ее элементы.
В целом эти результаты наводят на мысль, что, если бы в нашем распоряжении были для экспериментирования альфа-частицы или другие похожие атомные снаряды еще большей энергии, мы могли бы ожидать разрушения ядерных структур очень многих из легких атомов.
Так он, кроме всего прочего, объяснил и себе и читателям, почему на его установке не подвергался распаду кислород воздуха: очевидно, у альфа-частиц радия-С просто не хватало для этого энаргии. И для разрушения своих подобий - ядер гелия - у них тоже энергии не хватало.
А что стояло за упоминанием о «других похожих атомных снарядах»? Очевидно, он думал о потоках других легких ядер, каким-то образом снабженных нужной энергией. И прежде всего об Н-частицах - о будущих протонах.
Снова пророчество?
Да, обычное для него прощупывание пути вперед. И все та же львиная поступь - решительная и осторожная: знакомый, как никто другой, с чудовищными трудностями охоты в микромире, он воздержался от слишком определенных обещаний.
И не нужно думать, будто уже тогда - в 1919 году - им владела какая-нибудь практическая идея лабораторного ускорения легких ядер. Это были только мечтанья. И если он верил в их реальность, то не более чем в принципе. Он не надеялся, что еще на его веку физика обзаведется более могучей атомной артиллерией, чем естественная альфа-радиация. Но знагл; что без этого и не будет продвижения в глубь ядра. Примерно тогда же в частном письме Стефану Мейеру ом сказал обо всем этом так:
Я держусь того мнения, что уж если атом не поддается дезинтеграции с помощью альфа-частиц, то расщепить его в наше время и не удастся.
24
«В наше время…»
Чье это - наше?
Он знал: не надо задавать себе таких вопросов, шутливо-невинных с виду. В том и смысл расхожих выражений, что сознанью нет нужды цепляться за них: оно может экономить свою пристальность для главного. Но стоит мысли ненароком зацепиться за нечто этакое безлично-пустяковое, как ей уже долго не вылезти из беды: пустячное разрастается, а безличное оборачивается личным. И шутливо-невинное наполняется ядом.
«В наше время…» Он подумал, что в его устах эта формула годится уже только для воспоминаний.
В аудитории студенческой или на будущих лабораторных чаепитиях, перед лицом своих будущих мальчиков, он уже не рискнет, размышляя вслух о завтрашнем дне, запросто произносить - «в наше время». Конечно, не раздастся ироническое: «В чье это наше, сэр Эрнст?» Но кому-нибудь в голову что-нибудь подобное придет обязательно. И правильно - ста- риков надо ставить на место!
Впрочем, возникло воспоминание: когда четверть века назад он предвкушал свою первую встречу с Дж. Дж., ему совершенно естественно думалось, что он едет на свидание со «стариком Томсоном», а тому не было и сорока. Уму непостижимо: он, Резерфорд, ныне на десять лет старше того «старика Томсона»!
Это было огорчительное открытие. И уже без тени строптивости он подумал широко и невесело: а вообще-то вправе ли будет все его поколенье называть «своей» новую эпоху, начавшуюся теперь, после лихолетья беспримерной войны, в пожаре которой обуглилось столько прежних вер и дымом развеялось столько иллюзий?! Отныне обо всем, что осталось позади, будет его поколенье говорить мечтательно: «в наше старое доброе мирное время».
А как оно будет говорить обо всем, что впереди? Ваше новое недоброе немирное безвременье? Но по какому праву? - рассердилось в нем чувство справедливости. Разве не в недрах «нашего старого доброго времени» зародилось чудовище только что отошедшей войны?! Ни у кого нет права думать о будущем хуже, чем о прошлом… (Господи, как ему не хотелось стареть!) И еще ему подумалось: неужели в самом деле бывает так, что распадается связь времен? Его воображение отказывалось рисовать картину невозможной действительности, в которой он почему-то лишний или не очень нужный новым людям человек.
Он шел по летней Уилмслоу-роуд на север - из дома в университет. Шел, перекинув через руку плащ и сдвинув на затылок шляпу. Шел, глядя поверх голов попутных и встречных прохожих. И лицо у него было удивленное изнутри - такое, когда сторонний наблюдатель не может удивиться тем же удивленьем, оттого что источник его незрим. Но видно было, что этого человека одолевают и не слишком нравятся ему какие-то неотвязные мысли.
Они не нравились ему своей бесплодной горечью. Но отвязаться от них было совсем не просто: под их артиллерийски громким прикрытием - Эпохи, поколенья, веры! - короткими перебежками шли на него в атаку цепи совсем других размышлений.
В сущности-то, ничего особенно драматического. Только самотерзанья, которым, казалось бы, не должен был быть подвержен человек такой атлетической конструкции и такой счастливой судьбы, да к тому же достаточно поживший на свете, чтобы не придавать подробностям жизни чрезмерного значения.
А может быть, хотя ему и было под пятьдесят, вовсе не так уж много успел пожить он на свете? Не в науке, а просто на свете - среди людей, в толчее человечьего общежития. Наверное, так. И потому переменам житейского свойства еще удавалось выводить его из равновесья.
А впрочем, разве любому нормальному человеку далось бы без труда расставанье с городом, улицей, домом, где пронеслись двенадцать лет его жизни, где выросла его дочь, где пережил он войну? Разве так уж это безболезненно - сначала пустить в земле глубокие корни, а потом подвергнуться пересадке на новую почву? Даже когда эта новая почва знакома и желанна, а вся операция лестна и, уж конечно, добровольна…
Когда бы все произошло вдруг и сразу, может быть, оно и не было бы так томительно. Но история эта тянулась с конца зимы. И главное - были в ней свои сложности, не очень приятные. И не житейского, а глубинно-психологического свойства.
Раздумья об этом - именно об этом - не оставляли его в тот летний день на Уилмслоу-роуд. И вовсе не случайно возникло воспоминание об его первой встрече со «стариком Томсоном». За последние месяцы не раз и без спросу приходила ему на ум та история четвертьвековой давности, когда в захудалой лондонской гостиничке он, новозеландский юнец, ждал и дождался письма из Кембриджа от самого Дж. Дж. И всякий раз вспоминалась тогдашняя великодушная фраза Томсона о «требованиях и намерениях ученого», обращенная совершенно всерьез к нему - безвестному провинциальному бакалавру.
И всякий раз оживало в 'нем нерастраченное с годами чувство благодарности к старику (увы, к старику уже без кавычек).
И вот получилось так, точно он это чувство предал…
Разыгралось что-то похожее на совсем уж стародавнюю историю с Виккертоном, когда, став секретарем студенческого Научного общества, он пошел против биккертоновского стиля в науке. Тогда он тоже почувствовал себя на минуту предателем. Но поделать с собою ничего не мог.
Теперь все было серьезней. И заметней со стороны. То ли грубее, то ли, напротив, тоньше. Но и на этот раз - поделать с собою он ничего не мог. Тайный конфликт возник неизбежно.
Он возник еще в марте, как только дошло до Манчестера известие, что сэр Дж. Дж. Томсон уходит в отставку с кавендишевской кафедры экспериментальной физики, а преемником его в этой роли будет сэр Эрнст Резерфорд.
Как всегда, молва опередила официальную процедуру.
И Резерфорда начали поздравлять с новым возвышением раньше, чем оно произошло. Он отшучивался, но и удовлетворения не скрывал: приятно было сознавать, что тебя прочат в династию кавендишевских профессоров - вслед за Максвеллом, Рэлеем, Томсоном. Да и лучшей физической лаборатории в Англии все-таки не было.
Мэри тотчас начала планировать переезд.
Вспомнила, как прошлым летом в связи с намерением Эйлин поступить в Ньюнхэм-колледж они вдвоем коротко гостили в Кембридже и как однажды, гуляя по зеленым университетским кварталам, увидели на улице Королевы заброшенный дом в старом саду, и как от прохожих услышали, что он называется Ньюнхэм-коттедж, и как обе они признались друг дружке, что им очень нравилось бы жить в таком отъединенном доме в окружении зеленой тишины… И теперь Мэри решила, что надо немедленно ехать в Кембридж и заранее снять в аренду этот дом, если, конечно, он все еще пустует.
И Билл Кэй сразу начал планировать переезд.
Его тешила перспектива явиться в прославленный Кавендиш личным ассистентом самого сэра Эрнста. Бедняга не подозревал, что в Кембридж его не пустит жена - ей не захочется разлучаться с манчестерскими родственниками.
Стал обдумывать переезд и Резерфорд. Однако едва он внимательней прислушался к молве, как дух его смутился.
Молва гласила: старик Дж. Дж. оставляет кавендишевскую кафедру в Тринити-колледже, но прав и обязанностей директора Кавендишевской лаборатории полностью с себя не слагает.
И конечно, будет продолжать экспериментальную работу.
И разумеется, будет вести часть рисерч-стьюдентов. Всех это восхищало. Дж. Дж. было за шестьдесят; пятый год он президентствовал в Королевском обществе; год назад стал главою Тринити-колледжа; занятий и озабоченности ему хватало по горло (оттого он и оставлял кафедру), и тем не менее он не хотел распрощаться до конца с руководящей ролью, которую играл на Фри Скул лэйн три с лишним десятилетия. Эта неукротимость приводила в восхищенье и Резерфорда. Но больше всего он боялся, что молва о ней окажется правдой.
Стать директором лаборатории только наполовину?! Делить с кем-нибудь власть?! Он даже подумать об этом спокойно и вежливо не умел. И когда на исходе первой недели марта пришло официальное письмо из Кембриджа, подтвердившее его опасения, он взорвался: почему Дж. Дж. так уверен, что он, Резерфорд, с готовностью согласится и даже сочтет за честь стать его полупреемником?! Как решаются предлагать ему пост с ограниченными правами?! Да понимает ли старик, что на протяжении последних двадцати лет ведущими физическими лабораториями в Британской империи становились те, где руководил делами он, Резерфорд: сначала Монреаль, потом Манчестер!
Плевал он в конце концов на Кавендиш!
И заодно на Тринити-колледж…
И вдобавок на весь этот ископаемый Кембридж…
И вообще пусть оставят его в покое! Он сам уже старик!
Старик - с нервами и прочей чертовщиной.
Кэй долго искал в тот день ключ, пулей вылетевший из двери, когда шеф грохнул ею, уходя из лаборатории с каким-то письмом в руках.
Первым движением сэра Эрнста было отправить короткий телеграфный отказ. Но, не дойдя до телеграфной конторы, он повернул домой. То ли мартовская прохлада утишила его, то ли самокритическая догадка, что он разбушевался, как чванный адмирал, которому воздали почести не по всей форме. В общем он решил тотчас отправиться в Лондон - посоветоваться с многоопытными друзьями томсоновского поколения, вроде Джозефа Лармора и Артура Шустера, как ему следует поступить.
Неважно, сразу ли встретился он со своими советчиками в Сэйвилл-клубе на Пиккадилли или они вместе пошли туда после долгого разговора в Барлингтон-хаузе. Существенно, что он внял добрым советам и даже согласился написать ответное письмо Томсону немедленно, за клубным столиком, не возвращаясь в Манчестер: его лондонским друзьям хотелось прочесть, что он напишет, дабы в случае нужды помешать непростительной размолвке ученика с учителем. Но, по-видимому, эта предусмотрительность была уже излишней: он отошел,
Сэйвилл-клуб, 10 7, Пиккадилли, 7 марта 1919 Мой дорогой профессор! …Решив стать кандидатом на Ваш пост, я раздумываю о том, что никакие преимущества этой должности не смогли бы послужить для меня компенсацией даже за малейший ущерб, какой мог бы быть нанесен нашей долгой непрерывной дружбе, или за малейшие трения, открытые или скрытые, какие могли бы возникнуть между нами, если бы мы не достигли ясного взаимопонимания в вопросах, связанных с лабораторией и рисерч-стьюдентами.
В этом искреннем стиле перечислил он все пункты, требовавшие ясного взаимопонимания. С прямотою, осложненной только витиеватой тактичностью, поставил все вопросы, которые Рэлей-младший в биографии Томсона назвал «крайне деликатными». Но с деспотической беспощадностью провел свою непреклонную волю: он согласен лишь на полную независимость - без условий и ограничений. За учителем признавалось единственное право: по-прежнему работать в старых профессорских комнатах на первом этаже Кавендиша и целиком располагать Эбенизером Эвереттом, как личным помощником.
В Манчестер он вернулся довольный собой. И ничто его тогда не терзало. А потом пришел ответ из Кембриджа: «…Вы увидите, я предоставлю Вам абсолютную свободу рук в управлении лабораторией». Можно было торжествовать.
Однако в покорности Дж. Дж. чувствовалось что-то уязвляющее. Он словно бы говорил: «Ах, друг мой, вы опасаетесь моего духовного влияния на молодых? Что ж, я вас понимаю!..»
И вместе с тем была в его ответе фраза, выдававшая то, что старик хотел бы скрыть: собственную свою уязвленность. «Я буду вести себя так, как если бы находился в изолированной лаборатории за милю от Кавендиша». Он подчеркивал, что понимает желание Резерфорда от него избавиться… Да, вот так оно получалось - сложнее, чем нужно бы.
Словом, хотя с того момента все устраивалось как бы к обоюдному удовлетворению, хотя в апреле Томсон сердечнейше поздравил Резерфорда с единодушным избранием в члены Тринити, хотя при тонком посредничестве Лармора ни одному тлеющему разряду не дали разгореться; хотя решение, что обе стороны на всякий случай заключат письменное соглашение о «невмешательстве и ненападении» принято было с улыбкой; словом, хотя внешне все выглядело вполне пристойно, внутренне, то есть на самом деле, благополучия в их отношениях уже не стало. Долгой и непрерывной дружбе ущерб все-таки был нанесен. И может быть, непоправимый.
Только слепой не мог бы увидеть этого.
И все чаще припоминал Резерфорд, как однажды он сам осадил одного ученого малого, рискнувшего с неудовольствием заговорить о своем учителе. Он сказал ему: «Мальчик мой. никогда не нужно ссориться с материнским молоком!» Хорошо ведь сказал, не правда ли? …Мысли обо всем этом привычно терзали его и в тот летний день на Уилмслоу-роуд. Но только в тот день ему труднее было отбивать их атаки. В тот день они двигались на него под мощным прикрытием других - громоздких и заведомо неодолимых - мыслей о смене эпох и смене поколений, о неизбежном превращении «нашего» времени в «не наше» и столь же неотвратимом наступлении старости со всей ее ненужностью.
А происходило это нашествие обезоруживающих раздумий в конце концов оттого, что в тот августовский день 19-го года он в последний раз держал свой путь к университету Виктории.
Он шел, прощаясь с Манчестером.
И на лице его лежала тень именно этого удивления: «Как, неужели я в самом деле прощаюсь с Манчестером?»
И щемило сердце от сознания, что он вышел сейчас из дома, где с рассвета начали уже укладываться в дорогу, а придет сейчас в лабораторию, где, кроме Кэя, ему и проститься-то будет не с кем, потому что большинство его мальчиков так до сих пор и не вернулось с давно окончившейся войны, а те, что вернулись, осели в разных местах - не в Манчестере…
Он шел, прощаясь с продымленными манчестерскими небесами. И ему вспомнилось, как однажды сказал да Коста Андраде, слывший среди физиков поэтом: «Город угрюмых улиц и теплых сердец». Пожалуй, верно.
Он шел, а в кармане у него лежало только что написанное им дома благодарственное послание к университетскому Сенату. Оно начиналось словами:
Я провел среди вас двенадцать очень счастливых и плодотворных лет.
Следующая глава
Вернуться к оглавлению
