Нильс Бор
Шрифт:
Телеграмма из Копенгагена застала его еще в Германии. 19 июня 1922 года на свет появился четвертый маленький Бор — Oгe Нильс. Будто предвидя, что быть ему физиком-теоретиком, да еще восприемником отца, выбрали для него на семейном совете это второе имя, звучащее как напутствие: Нильс.
Четыре сына и целая плеяда учеников.
Можно было жить с ощущением редкой счастливости своего двойного отцовства. И право же, откуда бы ни явился тогда призрак одиночества, он должен был бы расстаять бесследно. Еще бесследней, чем то бывало в предшествующие годы. Но именно тогда — в 1922 году — написал Зоммерфельду уже знакомое нам письмо: «…я как ученый часто чувствовал себя очень
Ближние на Блегдамсвей поразились бы этим словам. просто не поняли бы их подоплеки. Разве не была вся жизнь института сплошным и непрерывным свидетельством обратного?
…Еще до Геттингена, в мае 22-го года, случился день, когда он переступил порог лабораторной комнаты Хеве-ши и сделал то, чего обычно не делают директора: попросил извинить его, если он помешал работе. Хевеши был не один: с ним трудился молодой голландец Дирк Костер. Тот совсем недавно приехал в Копенгаген из Лунда, где два года работал у спектроскописта Манне Зигбана. Став мастером спектрального анализа рентгеновских лучей, Костер учил этому искусству венгерского радиохимика. (После Мозли оно стало бесценным для распознания разных химических элементов.)
Было прекрасно, что Бор застал их вдвоем: в ту минуту он равно нуждался в обоих. Он пришел с текстом своей статьи о Периодической системе, и ему хотелось проконсультироваться у них по поводу одного примечания — оставлять его или выкидывать? Речь шла о 72-м элементе.
Когда три года назад — в красном домике с котом на крыше — Бор начинал развивать теорию постепенного заполнения электронных вакансий в атомах, 72-я клеточка менделеевской таблицы еще пустовала: элемент с зарядом ядра +72 оставался неизвестным. И гадательными были его химические свойства. Физической теории представился великолепный случай предсказать химическое поведение еще не открытого элемента.
Если теория верно нащупала квантовый принцип поэтажного заселения атома электронами — 2, 8, 8, 18, 18, 32…, — тогда физическое пророчество становилось делом арифметики. Элемент с 72 электронами обязан был походить на элемент с 40 электронами: 72 — 32 — 40. Это цирконий. Были там, конечно, разные тонкие тонкости, и Бор очень доказательно обосновал эту арифметику. Но в те майские дни 22-го года произошло нечто обескураживающее: «Доклады» Парижской академии опубликовали сообщение физика А. Довийе об открытии слабых рентгеновских линий 72-го элемента в спектре сложной смеси атомов из группы редких земель. И потому утверждалось, что 72-й элемент тоже принадлежит к этой группе. А тогда делалось невозможным его сходство с цирконием.
Торжествовать мог не Бор, а известный французский химик Жорж Урбэн. У того была своя — совсем не квантовая — логика. Он питал особое пристрастье к редкоземельным элементам. Их группа, загадочная до теории Бора обладала близнецовой общностью химических свойств. с трудной задачей их химического разделения были связаны главные научные радости Урбэна. Пятнадцать лет назад он открыл самый тяжелый из этих элементов — 71-й. И дал ему имя «лютеций» — в честь древнего названия Парижа. Ему страстно хотелось, чтобы и следующей, пока неизвестный, 72-й элемент присоединился к редким землям. И он уже окрестил его «кельтием»: в честь древних обитателей Франции — кельтов.
Дьердь Хевеши и Дирк Костер отлично все это знали. Й Бору не нужно было вдаваться в историю вопроса, когда он появился в лаборатории с коротеньким текстом только что написанного примечания. Оно сводилось к ре-дательной фразе: «Элемент с атомным номером 72 не может быть редкоземельным».
Оба поняли чувства Бора. . Какой ущерб нанесла бы Урбэну его неправота? Два легких
— Мы сказали Бору, — вспоминал Хевеши, — что он вправе не убирать своего примечания.
Оба постарались обнадежить его. Каждый как умел. Костер уверенно заявил, что со стороны Довийе это неосторожно — провозглашать открытие нового элемента на основе двух слабеньких рентгеновских линий в запутанном спектре. И потому Урбэну рано торжествовать. Обоим сразу подумалось, что хорошо бы противопоставить французам свое исследование проблемы. Час для этого действительно настал, но уже после возвращения Бора из Геттингена, после летних вакаций.
Шел сентябрь 22-го года, когда Хевеши как-то сказал Костеру:
— Послушайте, Дирк, а почему бы нам не соединить обучение рентгеновской спектроскопии с поисками этого чертова элемента?
В том, как через сорок лет он рассказывал историкам о поисках 72-го, еще слышалось то давнее желание поскорей избавить Бора, физику и себя от бремени возникшей неопределенности.
Руководящим был боровский прогноз: 72-й элемент химически подобен цирконию. Участвующие в одних и тех же реакциях (одно и то же число электронов во внешней оболочке атомов), эти элементы должны сопутствовать друг другу. Хевеши приготовил циркониевый препарат из природного минерала.
«…Первый же образец показал присутствие 72-го! Это было истинным везением».
Однако то, что им открылось без труда, обладало не большей доказательностью, чем данные Довийе. Следовало убедиться, что спектры не обманывают. И следовало выделить новый элемент в чистом виде, чтобы изучить его химию. Работа, работа… Проверки и перепроверки… У них не было права на ошибку… Боровская изнуряющая добросовестность создавала на Блегдамсвей атмосферу, в которой иначе трудиться было нельзя. Хевеши оценил и полюбил эту атмосферу давно. Костер недавно вошел в нее и, будучи в свои тридцать три уже сложившимся ученым, порою изнемогал под ее прессом. И даже взрывался.
…Параллельно с поисками 72-го он писал той осенью вместе с Бором большую статью «Рентгеновские спектры и Периодическая система». Она была вполне закончена, когда в Копенгаген приехал Джеймс Франк. Еще не забылись летние дискуссии в Геттингене, и Бору захотелось, чтобы Франк прочитал эту статью в рукописи. Дирк Костер с удовольствием слушал похвалы геттингенца, когда тот расточал их в боровском кабинете. Но потом….
Джеймс Франк (историкам): …Потом Бор спросил: «А что вы скажете о стиле?» И я ответил: «…должен признаться, Бор, что многие фразы кажутся мне чересчур длинными». Иногда предложение, начавшись на одной странице, занимало всю следующую. Когда я сказал об этом, Костер побагровел. А позже объяснился: «Эта статья переписывалась семь раз. И каждый раз мы пытались сделать фразы короче. Но результат всегда бывал прямо противоположным. Она должна была уже уйти в печать, и вот явились вы со своей критикой! И теперь Бор снова будет четыре недели работать над нею. И можете мне поверить — фразы станут еще длиннее! И я предупреждаю вас с самыми лучшими дружескими чувствами: если после новой переделки вы не скажете Бору, что она прекрасна, я сверну вам шею!»