Атомы и электроны

Этой книгой Академия наук СССР начинает издание новой серии научно-популярных книг. Предназначены эти книги главным образом для школьников — учеников старших классов. Но мы надеемся, что большинство книг будут интересны и многим другим читателям — учителям, студентам, всем тем, кто интересуется естественными науками, их успехами и историей.

Серия создана по инициативе редколлегии популярного в нашей стране журнала «Квант» и ставит перед собой те же цели, что и этот журнал. Главные из них — формирование у читателя марксистско-ленинского мировоззрения, коммунистических черт личности, пробуждение интереса к активным занятиям физикой, математикой, астрономией и оказание

помощи в этих занятиях.

Для того чтобы эти цели были достигнуты, читателю нужно не просто читать книги, но и работать над ними — решать задачи, доказывать теоремы, ставить описанные опыты.

Мы надеемся, что эта серия поможет нашей молодёжи в овладении знаниями, необходимыми теперь в любой сфере их будущей деятельности.

Мы ждём от читателей предложений, замечаний и советов, какие книги следует издать, на какие темы. Все эти предложения будут приняты с благодарностью.

Редколлегия серии

Книга, предлагаемая вниманию читателей, впервые увидела свет в 1935 г. Она предназначалась для школьников старших классов, а её автор был примерно в два раза их старше: Матвею Петровичу Бронштейну в то время не было ещё 30 лет. Он работал в Ленинграде, в теоретическом отделе прославленного Физико-технического института, который справедливо называют колыбелью советской физики. Исследования Бронштейна охватывали целый ряд областей теоретической физики — астрофизику, физику полупроводников и атомных ядер.

Сейчас вошло в моду слово «хобби» — увлечение, часто не имеющее ничего общего с основной профессией человека. Одним из самых сильных увлечений М. П. Бронштейна была популяризация физики. К 1936 г. вышли четыре его книги для юношества. Одна из них особенно полюбилась читателям и сделала имя автора известным далеко за пределами того сравнительно небольшого в 30-е годы круга физиков, в котором Матвея Петровича и без того хорошо знали.

Эта книжка — «Солнечное вещество» — о необыкновенной истории открытия благородного газа гелия — была переиздана в 1959 г. В предисловии к ней Л. Д. Ландау, товарищ Бронштейна по Ленинградскому университету и Физико-техническому институту, писал:

«Книга „Солнечное вещество“, принадлежащая перу безвременно погибшего талантливого физика Матвея Петровича Бронштейна, — незаурядное явление в мировой популярной литературе. Она написана с такой простотой и увлекательностью, что читать её, пожалуй, равно интересно любому читателю — от школьника до физика-профессионала. Раз начав, трудно остановиться и не дочитать до конца».

Л. Д. Ландау убедился в этом на собственном опыте, подготавливая книгу к переизданию. В это время он был ведущим в нашей стране физиком-теоретиком, «профессионалом» самого высокого класса, академиком, Героем Социалистического Труда; в 1962 г. его работы по исследованию жидкого гелия Шведская Академия наук удостоит Нобелевской премии по физике.

Книга М. П. Бронштейна «Атомы, электроны, ядра» отличается теми же высокими достоинствами и блеском, что и «Солнечное вещество». Матвей Петрович сравнивает в ней учёных с искусными сыщиками, умеющими по самым незначительным и незаметным следам раскрывать картину физического явления, задавать Природе такие вопросы, чтобы ответы на них восстанавливали всю цепь событий, приводящих к результату, зафиксированному в искусном эксперименте. Эта книга читается как талантливо, прекрасным языком написанный детективный роман. Только действующие лица этого романа, за которыми следят внимательные и проницательные учёные, не преступники, а атомы, электроны, ядра.

Есть два рода хороших книг. От одних через много лет сохраняется общее благоприятное впечатление, другие же запоминаются даже в деталях. Быть может, это индивидуальная особенность памяти, но, так или иначе, книгу Матвея Петровича, впервые прочитанную более 30 лет тому назад, я сразу же запомнил во всех подробностях. Ещё одно наблюдение: книги, понравившиеся в детстве, могут

произвести совершенно иное впечатление при повторном чтении, уже в зрелые годы. Многие из опасения утраты таких впечатлений воздерживаются от перечитывания когда-то любимых авторов и книг — вне зависимости от того, относятся ли эти книги к жанру художественной или научно-популярной литературы. В последнем случае, пожалуй, такие опасения особенно основательны. Ведь за годы, прошедшие от юности до «взрослости», быстро развивающаяся наука может настолько далеко уйти вперёд, что упрощёнными оказываются сами теории и концепции, а не только популярная их трактовка, как бы хорошо она ни была выполнена.

Книги М. П. Бронштейна блестяще выдерживают испытание временем. Через тридцать с лишним лет после первого знакомства с «Атомами, электронами, ядрами» я с не меньшим удовольствием прочёл эту книгу, хотя и по-другому оценивая те или иные её разделы и абзацы. Причина здесь, помимо очевидного таланта Матвея Петровича, которого — вслед за С. И. Вавиловым, Я. И. Перельманом, А. Е. Ферсманом — следует считать одним из пионеров советской научно-популярной литературы, ещё и в том, что из прогресса науки совсем не следует необходимость отказа от всех её предшествующих завоеваний. Развитие исследований в области микромира может служить тому хорошим подтверждением. Открытия Рентгена, Беккереля, супругов Пьера и Марии Кюри, Резерфорда по-прежнему составляют фундамент ядерной физики, являясь первой и замечательной главой её истории.

Необычайно углубились наши сведения об элементарных частицах, из которых построена материя, были открыты — с тех пор, как книга Бронштейна увидела первое издание — десятки новых удивительных частиц, обнаружено явление цепного распада урана, синтезированы заурановые элементы периодической системы Менделеева, нашли техническое применение силы, заключённые в ядрах атомов. Но всё это не поколебало значения всколыхнувших воображение современников открытий, сделанных в последние годы прошлого и первые десятилетия нашего века, о которых и рассказано в книге Бронштейна. В настоящем выпуске «Библиотечки „Квант“» публикуется её первая часть; вторая часть, содержащая увлекательный рассказ о ядрах и их штурме, будет издана позднее.

Теперь — небольшая биографическая справка о Матвее Петровиче Бронштейне. Он родился в 1906 г. в Виннице в семье врача. Его детство пришлось на годы первой мировой войны, революции и гражданской войны — он практически не учился в средней школе и прошёл её программу самостоятельно. Работая на заводе в Киеве, молодой человек заинтересовался физикой; первые его шаги на этом поприще направлял известный советский физик Пётр Саввич Тартаковский. Девятнадцатилетним юношей, студентом электромеханического техникума, Бронштейн опубликовал свою первую работу, посвящённую спектру рентгеновского излучения. Она была напечатана в известном в те годы немецком физическом журнале. Именно на его страницах — и примерно в то же время — были опубликованы знаменитые работы Гейзенберга и Борна, с которых началась современная квантовая механика. В нём постоянно печатались в 20-е годы советские физики; иногда их статьи занимали около трети объёма журнала: экспериментальная и теоретическая физика страны Советов выходила на международную арену.

Творческая активность Бронштейна была удивительной: три статьи он опубликовал в 1925 г., ещё три — в следующем. Двадцатилетним студентом первого курса физико-математического факультета Ленинградского государственного университета он был, таким образом, автором шести статей по квантовой физике!

Блестяще закончив университет, Бронштейн в 1930 г. поступил в теоретический отдел Физико-технического института.

В ноябре 1935 г. — в год выхода книги «Атомы, электроны, ядра» — Матвей Петрович Бронштейн защитил докторскую диссертацию на тему о квантовании гравитационного поля. Одним из оппонентов Бронштейна был член-корреспондент АН СССР И. Е. Тамм, впоследствии — академик, Герой Социалистического Труда, лауреат Нобелевской премии по физике. В своём отзыве о работе диссертанта он писал: