Резерфорд

Данин Даниил Семенович

И хотя в канун нового столетья мыслящему человеку полагается размышлять об Истории с большой буквы и философические реминисценции должны толпиться в его голове, он почувствовал, что ему сегодня нужно быть только утешителем Мэри — земным, деятельным, убежденным и убедительным. И письмо его стало радужным финансово-географическим трактатом о кругосветном путешествии в Новую Зеландию и обратно, которое он начнет весной, в апреле. Туда ему нужен будет один билет, обратно — два! 530 долларов… 1250 долларов… 1000 долларов… Еще 1000 долларов… Монреаль… Чикаго… Штаты… Сан-Франциско… Новая Зеландия… Потом Англия… «В наш медовый месяц я намерен путешествовать комфортабельно». И еще — чтобы уж не оставалось никаких сомнений в полной продуманности плана: «Во время минувших каникул я весьма усердно потрудился и надеюсь сработать еще одну важную статью до отъезда в Новую

Зеландию, ибо не рассчитываю делать хоть что-нибудь по крайней мере в течение полугода, пока не устрою тебя здесь с комфортом». И наконец, чтобы уверить ее в гостеприимстве Канады:

Тут каждый жаждет поскорее увидеть необыкновенное создание, которое я собираюсь привезти из Новой Зеландии. Я знаю, ты найдешь себе много друзей среди университетского люда и они тебе понравятся, они будут делать для тебя все, что смогут…

Он отправил письмо в тот же вечер с регулярной почтой на Фриско. К преподобному Бэрнсу шел он легкой походкой человека, удовлетворенно сознающего, что в конце концов все в его жизни идет так, как нужно.

Так, как нужно? У каждой эпохи свои представления об этом.

В душе Резерфорда не было раскаяния, что он не преступил благоразумных правил добропорядочной жизни и потому продлил на столько лет свою разлуку с Мэри и ее тоску.

7

Итак, пришел 1900 год… К какому веку его отнести — к XIX или XX? То был сотый год столетья. Значит — к XIX? Но для современников — психологически — наступил уже новый век.

Стоит напомнить, что квантовая эра в физике родилась вместе с XX столетнем: в декабре 1900 года Макс Планк впервые произнес во всеуслышанье слово «квант». Менее заметна выдающаяся роль, какую сыграл 1900 год в появлении новой атомистики, покончившей с многовековым представлением об атомах как о неизменных сущностях.

Парадокс истории: именно тогда, когда возникла идея квантов как неделимых порций энергии, пришло к концу господство идеи атомов как неделимых порций вещества!

Можно утверждать, что приговор старой атомистике был вынесен в 1896 году вместе с открытием радиоактивности. Можно утверждать, что этот приговор был приведен в исполнение в 1902 году, когда появилась теория радиоактивного распада атомов. Недаром она была тотчас названа теорией «дезинтеграции материи» и теорией «превращения элементов». Старую атомистику осудила природа. Осудила обычным способом, показав ученым круг явлений, прежде им неизвестных. Но понадобилось шесть лет, чтобы прочитать уже вынесенный приговор. Ничего странного: он был написан на никому еще не ведомом языке внутриатомных событий. Это было труднее, чем расшифровать дощечки с острова Пасхи.

Впрочем, существует другое мнение.

Нескончаемый список везучестей Резерфорда один мемуарист пополнил довольно неожиданным пунктом:

Счастьем было и то, что радиоактивность оказалась таким простым предметом. Как замечательно, что она была явлением атомным, а не молекулярным; что на самопроизвольность распада не влияли никакие химические или физические условия; что этот распад во всех случаях следовал только одному закону; что распадающийся атом никогда не испускал в один присест больше одной частицы; что в общем существовали только два рода частиц!

Эту мысль можно было выразить и короче, просто сказав: как замечательно, что радиоактивность оказалась тем, чем она была! Или чуть по-другому, как великолепно, что природа устроила атомы именно так, как она их устроила!.. Вот если бы еще и знать заранее, как же она их устроила?!

Нетрудно догадаться: эти слова о простоте постижения радиоактивности были произнесены после того, как все стало ясно. Труднее поверить, что их произнес ученик и сотрудник Резерфорда — известный радиохимик А. С. Рассел. Они сошли бы за шутку, если б не были сказаны патетически. Рассел совершил логическую оплошность: если и правда, что физическая картина радиоактивного распада относительно проста, то разве отсюда следует, что и узнать это было просто? До вершины Эвереста меньше девяти километров по вертикали, но стоит ли утверждать, что ее покорителям Тенсингу и Ханту повезло?

А. С. Рассел не работал в Монреале. Он стал одним из «мальчиков Резерфорда» позже — в дни Манчестера. Но вся история радиоактивности прошла на его глазах. Он сам принимал деятельное участие в открытии Закона Смещения — простейшего из законов радиоактивных превращений: испуская альфа-частицу, атом теряет два положительных заряда и потому

смещается в таблице Менделеева на две клеточки влево, а испуская бета-частицу, атом теряет один отрицательный заряд и его положительная заряженность становится на единицу больше — он перемещается в таблице элементов на одну клеточку вправо. Вот и все. Даже не закон, а нечто вроде правила для запоминания. Зная современный принцип построения периодической системы Менделеева, любой школьник может сегодня вывести Закон Смещения прямо на уроке. Ему придется поморщить лоб минуты две — не больше… Но Рассел, лучше чем кто бы то ни было, знал, что в 10-х годах этот пустяк не дался в руки ученым сразу. Еще не было законченной теории атома Резерфорда — Бора, и принцип чередования элементов в менделеевской таблице оставался невыясненным. И Закон Смещения нельзя было вывести простым сложением или вычитанием зарядов. Его требовалось открыть и доказать! Четыре высоколобых исследователя — Содди, Фаянс, Флек и сам Рассел — два года вертели проблему в руках, прежде чем все стало ясно. И Рассел помнил всю жизнь, как одно смешное заблуждение (сегодня — смешное!) по. мешало ему дойти до ясного понимания «такого простого предмета»: он не был уверен, что цепочка элементов от 1-го до 92-го — от водорода до урана — непрерывна, что в ней обязательно должны быть все звенья. И потому-то Закон Смещения сохранился в истории науки под именем закона Фаянса—Содди — только Фаянса и Содди!.. «Знаю я эту милую простоту!» — сказано было в одной старой пьесе. А история физики — очень старая пьеса, всего более похожая на драму.

Свою мемориальную лекцию о Резерфорде, исполненную почти религиозного восторга перед личностью и гением манчестерского «папы», А. С. Рассел читал в 1950 году — ровно через полвека после описываемых здесь событий. И если бы Рассел перенесся воображением в Монреаль 1900 года, он увидел бы двадцатидевятилетнего Резерфорда у подножья очередного подъема к вершине — быть может, и не далекой, но все еще терявшейся в непроглядном тумане. Мы сегодня знаем: тот очередной подъем был решающим. Резерфорд этого не знал. И никто не знал. А между тем исполнилось уже ровно четыре года с того дня, когда Беккерель начал восхождение.

Тан оставим легенду о легкости и простоте. А заодно и образы ученого — альпиниста, следопыта, разведчика. Эти образы только украшают рассказ, но не проясняют психологические трудности исследовательской работы.

Работа, работа! — вот единственно нужное слово, прозаически охватывающее почти всю поэзию исканий ученого.

Моя дорогая девочка, постоянно случается так, что пять вечеров из семи я торчу в лаборатории до 11 или 12 часов ночи и обычно делаю все, чтобы уж осушить стакан до последней капли. В четверг я отослал еще одну пространную статью для печати, которая очень хороша, — так говорю я сам, — и охватывает 1000 новых, прежде и во сне не снившихся фактов… Достаточно сказать, что речь идет о предмете большой научной важности.

Так Резерфорд писал в Крайстчерч незадолго до Нового года. Научный мир узнал об этой тысяче новых фактов немножко позже Мэри: «Philosophical magazine» не очень торопился. Хотя Дж. Дж. и поторапливал редакцию, сентябрьская статья Резерфорда об эманации тория появилась только в январе, а ноябрьская — «О возбужденной радиоактивности» — в феврале. Этими-то публикациями завершился четвертый и начался пятый год в истории радиоактивности.

Проще всего было бы сказать, что из тех публикаций Резерфорда следовало существование еще двух радиоактивных элементов. (На современном языке — двух новых радиоактивных изотопов.) Такие открытия всегда производили большое впечатление, и не только в научной среде. Их ценность как бы не нуждалась в растолковании. Заселение еще одной пустующей клетки в менделеевской таблице — надо ли к этому что-нибудь прибавлять?! А если можно было прибавить нечто важное — тем лучше. И чем громче было это сопутствующее «нечто», тем шире распространялась молва. Так было с открытием гелия, обнаруженного на Солнце раньше, чем на Земле. Так было с открытием аргона, вместе с которым обнаружилось существование в природе химических элементов, не вступающих в химические реакции. Так было с открытием радия… Мировая известность уже окружала по достоинству имена Марии и Пьера Кюри, когда Эрнст Резерфорд в Монреале не мог решить проблему: что за вещество его странная эманация и что за вещество скрывается за не менее странной «возбужденной радиоактивностью»? Открыв два новых элемента, он утверждать этого, однако, не имел права. И доказано это было позже.