Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга)
Шрифт:
"Настоящее воздействие ядерной физики на человеческую жизнь, - сказал Макс Борн в 1962 году в своей речи по радио, - началось в 1938 году, когда в Германии Отто Ган и Фриц Штрасман открыли, что из ядер можно не только выбить отдельные протоны или другие малые частицы, что было уже известно, но и разложить ядерное образование на две примерно одинаковые по величине части".
Ученый, совершивший это фундаментальное открытие, родился 8 марта 1879 года во Франкфурте-на-Майне. Его предки со стороны отца были фермерами и виноделами в Рейнгессене. Его отец, не находивший в сельском хозяйстве ничего привлекательного, работал сначала стекольщиком, однако в годы грюндерства быстро стал предпринимателем, владельцем крупной мастерской и нескольких жилых домов. "Экономическое
Отто Ган, по его собственным словам, был хорошим, но отнюдь не отличным учеником. Подобно большинству будущих естествоиспытателей, он, как и все развитые и склонные к технике юноши, рано увлекся естественнонаучными экспериментами. Предпочтение при этом отдавалось химии. Прачечная родительского дома стала его первой лабораторией.
Отец хотел, чтобы его младший сын был архитектором. Однако художественные способности сына были столь незначительными и малообещающими, что едва ли сулили успех в этой профессии. По мнению самого Гана, у него, кроме того, отсутствовала необходимая зодчему фантазия. Итак, в соответствии со своими склонностями он приступил к изучению химии, намереваясь позднее работать на крупном химическом предприятии. Свое образование он начал в Марбурге. Через два семестра он отправился на один год в Мюнхен. Там преподавал последователь Либиха Адольф фон Байер, исследовавший многие органические красители и открывший синтез индиго. Начинающий химик изучал также историю искусств; сокровища мюнхенских музеев предоставляли для этого богатые возможности.
После возвращения в Марбургский университет Отто Ган работал сначала в лаборатории химика-органика Теодора Цинке. Свое образование он ограничил в основном узкой областью, мало интересуясь смежными дисциплинами. "Если бы я мог предугадать мое дальнейшее развитие, - писал он в автобиографии, - то таким дисциплинам, как физика и математика, я уделял бы гораздо больше времени". Но из любознательности, а также потому, что это было необходимо для экзамена, он слушал лекции по философии у неокантианцев Когена и Наторпа, основателей и руководителей марбургской школы.
Студенческие годы Гана были во всех отношениях беззаботными. Материально его хорошо обеспечивали родители он не имел оснований ломать себе голову и над научными проблемами, так как не стремился стать исследователем. Как и многие из его университетских товарищей, он был членом одной из студенческих корпораций с ее строгим уставом и дружескими пирушками с неизбежным пивом.
В шестом семестре Отто Ган начал готовить докторскую диссертацию и через три семестра закончил университет, защитив ее. Его диссертация относилась к области органической химии. Затем последовал год воинской службы.
В этот же год его научный руководитель предложил ему с осени 1902 года работать у него ассистентом Ган охотно принял это предложение. Ассистентская деятельность у известного химика в течение одного-двух лет была самым лучшим трамплином для желанной профессиональной деятельности в химической промышленности. "Я не строил планов относительно чисто научной карьеры", писал он спустя шесть десятилетий в научной автобиографии. Несмотря на то что он не был, по его словам, "искусным экспериментатором", эксперименты, которые он подготавливал, на лекциях "проходили вполне удачно", и профессор Цинке был им доволен. У него оставалось время заниматься и по своей специальности. Но в основном он помогал своему шефу пестовать докторантов.
Перед окончанием двухлетней ассистентской работы Гана Химический институт Марбургского университета посетил директор химического завода, отец будущего лауреата Нобелевской премии Ганс Фишер. Он искал для своего предприятия способного молодого химика. Условием было владение по крайней мере английским языком, так как предусматривалась возможная работа за границей. Цинке предложил на это место своего ассистента, к тому же и сам Ган хотел занять это "заманчивое место".
Для усовершенствования своих знаний
Работы Рамзая в области химии заслужили признание всего научного мира. За открытие инертных газов он был награжден Нобелевской премией. Он поддерживал тесные связи с учеными Германии. Об этом свидетельствует его оживленная дружеская переписка с Вильгельмом Оствальдом. Умер Рамзай во время первой мировой войны от лучевой болезни, которая была следствием его работ над радиоактивным распадом. Он был одной из многих жертв исследования радиации.
Известный английский химик оказался, судя по всему, неплохим психологом. Когда Ган появился у него, Рамзай предложил ему работать в лаборатории над радием: на возражения Гана, что, будучи химиком-органиком, он ничего не понимает в радии и радиоактивности и никогда не занимался с радиоактивными веществами, Рамзай ответил, что это тем более хорошо, так как он будет намного беспристрастнее подходить ко всем возникающим вопросам.
Непредвзятость постороннего в истории естествознания нередко оказывалась источником значительных исследовательских успехов. Отто Ган лишний раз подтвердил это. "Профессиональный кретинизм" в сфере естественнонаучных открытий служит препятствием для прогресса познания.
Ган получил от Рамзая задание отделить радий от бария и определить атомный вес радия в радиоактивном препарате, бариевой соли, которая, как предполагалось, содержалась в минерале с острова Цейлон. Он должен был пользоваться методами фракционной кристаллизации, которые незадолго до этого были разработаны и успешно применялись супругами Кюри.
Так впервые Отто Ган начал работать над радиоактивностью. Ввиду того, что электроскопические измерения надо было проводить в особом помещении, Рамзай предоставил ему возможность в любое время пользоваться препараторской Физического института. Там Ган мог установить электроскоп и проводить свои измерения. Чаще всего это происходило в поздние вечерние часы когда ничто не мешало его работе.
Вскоре молодой исследователь добился замечательного успеха. Он выяснил, что в материале, который дал ему Рамзай для исследования, содержится неизвестное ранее радиоактивное вещество, очевидно долгоживущий продукт превращения ториевого ряда. Новый радиоактивный элемент, который был в несколько сот тысяч раз радиоактивнее тория и принадлежал к числу редкоземельных, он назвал "радиоторий".
Это было, конечно, случайное открытие, ведь только по счастливой случайности Рамзай дал ему именно этот препарат. Но характер открытия уже позволял определить те качества Отто Гана, которые, как писала Лиза Мейтнер, способствовали его дальнейшим успехам: "Радостное желание экспериментировать, острую наблюдательность и дар интуитивно правильно объяснять экспериментальные наблюдения".
Признав такую поразительную успешность первоначальных результатов, Рамзай посоветовал своему немецкому гостю отказаться от намерения стать химиком в промышленности и избрать научную деятельность исследователя радия. Он предложил Гану отправиться в Берлин в ведущий немецкий университет, где для него и его новой специальности открывались действительно хорошие перспективы Рамзай направил Гана к своему другу Эмилю Фишеру, всемирно известному химику, первому немецкому лауреату Нобелевской премии по химии, который пользовался большим влиянием и был известен своими фундаментальными исследованиями, прежде всего углеводородов и белковых веществ. В рекомендательном письме Рамзай характеризовал своего сотрудника как "славного малого", скромного, достойного доверия и высокоодаренного "Он мне очень понравился Он немец и хочет оставаться им; и он хорошо знаком со всеми методами исследования радиоактивности. Не посоветуете ли Вы, чтобы он приехал к Вам? Я знаю, что Вы хотите сделать исследования своей лаборатории разносторонними, насколько это возможно; найдется ли у Вас для него угол?".