Нильс Бор
Шрифт:
— Тебе предстоит познакомиться с Нильсом Бором, а это самое важное, что может случиться в жизни молодого физика!
Не все приглашенные сумели перестроить свои каникулярные планы и явиться по отеческому зову Бора в назначенный срок — 8 апреля. Семейная встреча зияла отсутствием Гейзенберга и Дирака. Но все-таки собралась солидная аудитория. К приехавшим присоединились еще четыре иностранца, работавших тогда на Блегдамсвей.
«…Они добавили в пеструю картину ассамблеи каждый свою отличительную красочную черту: Мотт — кембриджскую изысканность, Трумпи — норвежскую жизнерадостность, Чу — китайскую невозмутимость, а Гамов — затмившую все это неудержимую фантазию, которую принес он на Запад из лона жизнедеятельной группы молодых советских физиков».
Словом,
Созданная молодыми, она продолжала собирать под свои знамена молодых, эта только-только победившая и покуда не успевшая превратиться в классику квантовая механика микромира. За партами-столами в небольшой аудитории, где было всего шесть рядов, усаживалась под столовыми часами с домашним боем стайка датских студентов. Для них — Кристиана Меллера, Могенса Пиля, Бенгта Штромгрена — то была неделя старта в будущее.
«Упоительной неделей» назвал ее от лица всех стартовавших Леон Розенфельд.
А только и было, что дискуссии да редкие вылазки на весенний простор — в храм Спасителя на островной стороне столицы или в зеландские замки на пути к Тисвилю… Но и в часы таких экскурсий длились все те же споры, что в институтской аудитории.
И даже в кино продолжалась работа. В те наивные киновремена после каждой части зажигали свет для смены роликов картины, и самый молоденький из зрителей-физиков немедленно принимался исписывать формулами клочки бумаги. Казалось, он только и ждал, когда прервется вздор на экране и замолчит тапер: это Казимир наверстывал время, потерянное на неразумное детство, когда старшие создавали решающе главное в физике микромира.
Но и эти старшие вели себя в том же духе. Бор потащил участников конференции на знаменитый, опоясанный спиральной лестницей шпиль амагерского храма Спасителя прежде всего затем, чтобы показать им громаду давно бездействующего механизма старинных часов ньютоновских времен. Там, наверху, взяв в свидетели это весомое воплощение классической механики, он еще раз заговорил о каверзности измерений в механике квантовой:
«…Всякий, кто увидит это, не сможет более сомневаться, что наши измерительные инструменты — поневоле макротела!»
Но вообще-то о наисущественном — о Принципе дополнительности или о Соотношении неопределенностей — в своем семейном кругу уже почти не спорили. Квантовая механика теперь разрасталась вширь, стирая белые пятна на карте микромира: с памятной весны 27-го года число работ по ее проблемам перевалило за тысячу!
Ничто и никем не принималось на веру. «Для мысли и воображения открылись неизведанные области» (Бор в пересказе Розенфельда). И каждый торил в эти области свою тропу. А все вместе тотчас исследовали, не заводит ли она в тупик. И ничего сверхобычного не заключалось в том, что одна теория, развитая Чарлзом Дарвином, заслужила лишь короткую отповедь Бора: «Все это чепуха!» А другая теория, возвещенная утром Оскаром Клейном, прожила в разноголосице критики лишь до послеполудня. А третья теория, разумно построенная Вальтером Гейтлером, вызвала неправедную ярость Паули…
Однако, что бы ни происходило, ни на минуту не улетучивался из аудитории школьно-семейный копенгагенский дух с его непринужденной сменой серьезности и ребячливости.
…Одно замечание Иордана по поводу злополучной теории Клейна позволило Бору увлечься мыслью, что между грозовыми облаками и землей могут возникать условия, влекущие за собой распад вещества, и птица, пролетающая там, будет обречена на гибель. Чем не экспериментальная проверка теории? Продолжалась полемика, а Бор все раздумывал вслух о судьбе несчастной птицы. И когда затихали спорщики, раздавался насмешливо-опечаленный голос Эренфеста:
…А Паули в своем негодовании против гейтлеровской теории молекулярной связи вошел в такой раж, что угрожающе двинулся с мелком в руке на молодого геттингенца. И когда тот невольно откинулся назад, под ним затрещал стул, и бедняга с грохотом полетел на пол. В то же мгновенье Гамов с подозрительной невозмутимостью констатировал: «Эффект Паули!» Зная повадки Гамова, все решили, что непрочность стула он обеспечил заранее. Возможно, возможно.
К слову сказать, сверхобычным было, пожалуй, лишь то, что никаких возражений не вызвала теория, доложенная самим Георгием Гамовым. Она развивала его квантовое объяснение альфа-распада радиоактивных ядер. Выдвинутое годом раньше, это объяснение уже сделало имя Гамова широкоизвестным. Его идеи с одобрением встретил Резерфорд и с восхищением Бор. Оттого он после Кембриджа и Геттингена появился в Копенгагене. (Это было его первое турне по европейским центрам теоретической физики. И едва ли кто-нибудь мог тогда предугадать, что через пять лет он покинет «лоно жизнедеятельной группы молодых советских физиков» и, предав свой дом, дружбы и привязанности, эмигрирует во Францию. «Самоликвидируется», как скажет о нем с насмешкой его ленинградский однокашник Лев Ландау. И станет ему не до новых идей, не до прежних фантазий. А через сорок лет будет тяжко умирать за океаном, взысканный славой и вполне благополучный, но в конце концов безысходно спившийся, по свидетельству одного его друга — коллеги, от запоздало нахлынувшей эмигрантской тоски.)
Двадцатичетырехлетнего Гамова увлекла загадка альфа-распада потому, что классическая механика такой распад запрещала. Физика уже надежно знала: атомные ядра окружает высокий энергетический барьер. Его называли потенциальным.
Заряженным частицам трудно вырваться наружу — надо обладать энергией, превышающей высоту барьера. А энергия вылетающих альфа-частиц была явно ниже. Происходило нечто классически необъяснимое. Однако ядерные частицы еще и волны. И Соотношение неопределенностей размывало точные границы ядра. Оно допускало как бы просачивание альфа-луча вовне. Гамов назвал это «туннельным эффектом»: частица-волна словно бы прорывала туннель в барьере и вылетала на свободу. Вероятность такого события была очень мала, но совершенно достаточна, чтобы среднее время жизни радиоактивных ядер не было беспредельным. Иногда оно оказывалось огромным — 6 с половиной миллиардов лет у ядер урана! — но все-таки конечным. А по классической механике любым атомным ядрам следовало жить вечно.
Теория Гамова открывала перед экспериментаторами долгожданный путь вторжения в ядра. Ведь энергетический барьер вырастал и перед альфа-частицами, приходящими извне. Так, для проникновения в ядро урана поверх барьера надо бы обладать энергией в 10 миллионов электрон-вольт или выше. При тогдашней лабораторной технике даже Резерфорд не смел мечтать о частицах-миллионерах. А теперь на выручку приходил обратный туннельный эффект — возможность просачивания заряженных частиц в ядро под барьером. Гамов сосчитал, что достаточно снабдить бомбардирующие протоны энергией порядка 100 тысяч электрон-вольт. И в резерфордовском Кавендише молодой Джон Коккрофт уже приступил с благословения Папы к созданию первого в мире ускорителя…
Так в работе Гамова квантовая механика впервые распространила свои права и на загадочную сердцевину атома. Это и удостоверила Копенгагенская конференция в апреле 29-го года. «Работа Гамова стала провозвестьем ядерной физики…» — написал Леон Розенфельд. И потому он напрасно назвал ту семейную встречу только «символом завершения героического периода».
Разъезжались нехотя. Бор сказал, что такие сборища станут традицией на Блегдамсвей. И снова каждого отводил в сторонку:
— Надеюсь, вам будет что рассказать нам в следующий раз… — и улыбался самой отеческой из своих улыбок.