|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ 2 страница. Может быть, два молодых профессора просто мало работали?Может быть, два молодых профессора просто мало работали? Разве не морочили им голову новые впечатления и всяческие соблазны? Да, отшельничества не было.
…Были приглашения на приемы и торжественные обеды. Пикники на той стороне горы Ройяль. Вылазки на остров Святой Елены. Вообще походы по реке: зимой – ледовые, весной – на лодках. В прошлый четверг мы втроем пересекли замерзший Святой Лаврентий, а это долгое дело. Река у Монреаля в две мили шириной… Она не замерзает ровной пеленой, как этого можно было бы естественно ожидать, но похожа на заваленный громоздким хламом задний двор. Громадные глыбы и целые ледяные холмы разбросаны по ее поверхности в тех местах, где давление реки заставляло обломки льда наползать друг на друга. Здесь это настоящая отрасль промышленности – заготовка льда для летних нужд и экспорта в Вест–Индию. Его нарезают блоками прямо на реке и хранят в пакгаузах… Больше 100 000 тонн собирают каждый год… В Монреале привыкли, что торговец льдом приносит тебе свой товар на дом совершенно так же, как булочник. Но он, однако, оставляет ледяные брикеты снаружи – перед твоими дверьми, а ты можешь взять их или дать им растаять, как тебе будет угодно. Это Резерфорд писал матери в разгар новозеландского лета и канадской зимы. И Марта Резерфорд, читая такие обстоятельные описания, убеждалась, что ее мальчик теперь на досуге «играет в Канаду», как недавно «играл в Кембридж». …Был калейдоскоп окружающей жизни и ревнивая боязнь пропустить что–нибудь необычное. Я рассказывал тебе, что около 5000 эмигрантов из России, так называемых духоборов, преследуемых русскими властями, приехали в Канаду. М–сис Кокс и коекто еще проявили большое сочувствие к этим людям и устроили подписку в их пользу, ибо они очутились в середине зимы возле Виннипега, где почти все время стоят двадцатиградусные холода. Нам пришлось долго ехать поездом, а потом выяснилось, что мы должны будем ждать часа три, пока прибудет первый состав с эмигрантами. Однако в 11 вечера головной контингент новоприбывших оказался на этой узловой станции, и мы проинспектировали их. Вернее, их ноги, ибо все они спали на своих койках с голыми пятками. Эти люди выглядят очень привлекательно, и я уверен, они очень опрятны. Дамы проявили пылкий интерес к крошечной бэби, родившейся на пароходе и названной Канада. Мы вернулись в Монреаль около часа, и я ужинал у Коксов… Это Резерфорд писал Мэри той же зимой. И она видела, что, даже став профессором, ее Эрнст остался все тем же «слишком юношей». …Было множество искушений – вполне невинных, но требовавших, кроме времени, еще и затрат. А надо было копить доллары и фунты на поездку в Антиподы – за Мэри. «Эти маленькие заработки, – писал он ей о гонорарах за научные экспертизы, – все же помогут сократить время нашего искуса и позволят нам больше тратить, когда оно кончится». Но перед иными соблазнами невозможно было устоять. Под боком лежали Соединенные Штаты. Меньше чем в ста милях от Монреаля проходила граница. И на исходе зимы он не удержался. Сел в поезд и махнул на юг – вероятно, в Нью–Йорк. Путешествие было коротким и, по–видимому, совершенно праздным. В письме к Мэри оно отразилось одной–единственной строкой – мимолетной, чисто уведомительной. Вероятно, он чувствовал, что его расточительный поступок не будет одобрен в Крайстчерче. Зато в том же майском письме, не скупясь на слова, он рассказал, как однажды утром удивил его телефонный звонок из Оттавы. Это был предвестник еще одного путешествия. Тоже недолгого, но совсем иного свойства. Мэри могла только порадоваться. Звонил Джон Кокс. С расстояния в сто с лишним миль его голос звучал глухо. Но Резерфорд слушал с жадностью молодого честолюбца, и ему не пришлось переспрашивать… Кокс просил бросить все и приехать в столицу послезавтра. Срывается традиционная популярная лекция в Королевском обществе Канады: лектор – именитый американский энтомолог – внезапно заболел. Вся надежда на Эрнста. Он сможет рассказать о новых и интересных вещах. Королевское общество ухватилось за эту идею. Пусть темой лекции будет… нет, не радиоактивность, а радио! Wireless! В мире столько говорят теперь об опытах Попова и Маркони, а канадские академики осведомлены об Эрнстовых трудах в этой области. Хорошо бы показать на лекции впечатляющие эксперименты. У меня был только один день на подготовку моих опытов и на все про все… Лекция прошла очень хорошо и увенчалась долгими аплодисментами. Во вместительном зале собралась весьма многолюдная аудитория, и это явилось самым большим представлением, какое я до сих пор давал… В общем и Резерфорда и Оуэнса, конечно, преследовали соблазны, и оба молодых профессора боролись с ними не лучшим, но проверенным способом – поддавались искушениям. И однако совсем не поэтому итогом их полугодовой работы стали всего три страницы «Предварительного сообщения». Да нет, даже и не три: добрую половину текста занимало краткое изложение кембриджских результатов Резерфорда. А добрую половину второй половины – повторение тех же результатов для радиации тория. И уж если говорить строго, то остающаяся четверть сообщения содержала новое лишь в нескольких строках. Так что никакого заметного итога вроде бы и вообще не было. Только опытный глаз мог увидеть, какая прорва мучительных исканий лежала за этой лаконичной заметкой, подписанной двумя профессорами. Наверное, американский электрик не раз предавал анафеме тот день, когда сам напросился на исследование ториевой радиации. «Электрический метод» Резерфорда сразу его обольстил. А надо было еще и прислушаться к предупреждению, что дело придется иметь с капризным объектом.
Излучение тория вело себя антинаучно… Анри Беккерель сообщал, что образец урана, хранящийся в темноте (французу это все еще казалось важным!), вот уже в течение двух лет испускает радиацию неизменной силы. А лучи тория меняли свою интенсивность по совершенно вздорным поводам. Хлопала дверь в коридоре; ассистент приходил в лабораторию с насморком; Резерфорд раскуривал трубку… – любой пустяк имел значение. Между тем не вызывало сомнений, что урановая радиация и радиация тория – явления одной природы. Оттого–то столь явное различие в поведении обоих металлов казалось особенно нелепым. Но и взывало к проницательности исследователей. «Непостоянство радиации окиси тория было подвергнуто детальному изучению, – объясняли Резерфорд и Оуэнс, – ибо возникла мысль, что это, быть может, даст некий ключ к пониманию происхождения лучей, испускаемых радиоактивными веществами». До этого заветного ключа дело не дошло той зимой и весною. Надо было сначала обрести хоть какой–то контроль над своеволием ториевой радиации: попросту узнать, от каких же внешних причин и как меняется ее интенсивность. В том и была мучительность тех исканий, что время съедали очевидные пустяки. Прежде чем углубляться в суть происходящего, понадобилось обследовать, а что же, собственно, происходит… В Мак–Гилле до сих пор рассказывают, как решению этой предварительной задачи нечаянно помог Макдональд. Ив вспоминает, как однажды в полуподвал, где он работал с гаммалучами, ворвался Резерфорд и голосом, перехваченным от бега, прорычал: «Настежь окна, уберите трубки!» Ив был тогда еще новичком в Мак–Гилле. «Олл райт, – сказал он, – но что случилось?» – «Живей пошевеливайтесь! Макдональд обходит лабораторию!» – крикнул Резерфорд. Это происходило в 1903 году, но ненависть табачного короля к табаку была отлично известна макгилльцам и в 1899–м. Так случилось, что в одно зимнее утро Оуэнсу пришлось со всей поспешностью распахнуть окна и двери. Сквозняк вымел из комнаты табачный дым. А заодно и активность тория!.. Она резко упала. Значит, движение воздуха наносило ущерб интенсивности ториевой радиации? Это было несомненно и допускало легкую проверку. Она подтвердила нечаянное наблюдение Оуэнса. Резерфорд поздравил друга с тем, что непонятное стало еще непонятней, И оба пожалели, что невозможно сообщись старику Маку о его роли в истории изучения радиоактивности. Теперь хоть стало ясно, что надо делать. Воздушные потоки могли механически действовать на торий. (Так ветер задувает свечу.) А могли они действовать и химически. (Так на воздухе ржавчина покрывает железо.) Уходили недели и месяцы. Постепенно два упрямых профессора доказали с исчерпывающей полнотой, что от химического состава воздуха наверняка ничего не зависит. И вместе с тем они убедились, что поток любого газа вызывал совершенно тот же эффект: интенсивность радиации падала до известного предела, а потом – «в безветрии» – восстанавливала свою первоначальную величину. Очевидно, воздух работал просто механически. Но разве стали от этого яснее причины неустойчивости радиации тория? Вопрос, с самого начала волновавший Резерфорда, звучал теперь так: как понять, что с тория словно сдувается значительная доля его радиоактивности, и чем объяснить, что со временем утраченное возмещается вновь? Без ответа на этот вопрос казалось бессмысленным публиковать подробную статью–отчет об их совместной полугодовой работе и о результатах, полученных ими врозь. Потому они и решили написать только три странички «Предварительного сообщения». И когда 26 мая 1899 года Джон Кокс, как член Королевского общества Канады, представлял своим коллегам в Оттаве научный труд двух молодых макгилльцев, никто не воскликнул «браво» и никто не пробормотал «вздор». Просто все пожимали плечами: стоило ли привлекать внимание серьезных людей к столь скромным итогам пока бесперспективного экспериментирования?.. Бросалось в глаза лишь одно достоинство этого бесплодного сообщения – краткость. А между тем обильные плоды уже прямо свешивались с отягченных ветвей – оставалось только потрясти дерево. Резерфорд это чувствовал. А Оуэнс? Едва ли. Хотя и у него была душа исследователя, интуицией новозеландца он не обладал. Иначе он, право же, не отправился бы с наступлением лета за океан. Но лето наступило, пришли каникулы, и янки из Мак–Гилла не захотел менять свои давно обдуманные планы. Он отправился в Англию, увозя с собою для «Philosophical magazine» чисто описательную статью о радиации тория. Он отправился в Кембридж, увозя с собою сверх этой статьи кучу дружеских приветов Резерфорда, адресованных «старику Дж. Дж. и миссис Дж. Дж.», и Джону Сили Таунсенду, и Си–Ти–Ару, и Полю Ланжевену, и Эверетту, да и всем кавендишевцам вообще. …Они прощались на монреальской пристани в солнечный погожий день. Резерфорд прикатил к отходу корабля на велосипеде. К раме была приторочена теннисная ракетка. Оуэнс стоял перед ним в светлой паре, достойной берегов Кема. Они дружески похлопали друг друга по спинам. – До осени? – До осени! И Оуэнс отплыл, оставив Резерфорда наедине с нерешенной проблемой. Зеленые кварталы университетского городка опустели. Разъехались студенты. До осени разбрелись по свету многие профессора. Пожалуй, и Резерфорд пустился бы в кругосветное плаванье к родным своим Антиподам, будь у него деньги на такой вояж. Но денег еще не было. Нужных денег, дабы избыть, наконец, «время искуса» и взять себе в жены Мэри по всем традициям джентльменской добропорядочности, таких денег у него еще не было. Словом, он остался в Монреале наедине с нерешенной проблемой, велосипедом и теннисом. А в зеленом Мак–Гилле стояли тишина и зной: 84 по Фаренгейту в тени – около 30 по Цельсию – «достаточно жарко для искренне твоего, даже если не предаваться бешеной деятельности». Прохлада толстостенных недр Физикс–билдинга тянула его к себе. Прекрасно работалось в одиночестве и тишине. И однажды июньским утром, вскоре после отъезда Оуэнса, он начертал в своей записной лабораторной книжке латинское слово – эманация. И это означало, что в то июньское утро он вдруг прозрел: «Ах, вот что происходит с торием!»
В науке чаще, чем в жизни, перед людьми приоткрывается нечто еще никем не названное. Но даже в науке новые слова появляются редко. Просто переосмысляются старые. Всякий раз это игра ума. Она выглядит игрой без правил. Разве что одно утвердилось с веками: отыскивать основу для термина в умерших языках. Мало кому доводилось так часто играть в эту игру, как Эрнсту Резерфорду. Летом 99–го года он еще был в начале пути, но после альфа – и бета–лучей вводил уже третье новое слово в науку. На этот раз после греческого он «сыграл в латынь». Однако не только в латынь. Хоть и латинское, слово «эманация» не было мертвым. Оно существовало в быту. И звучало в те времена демонстративно антифизически. Оно жило в словаре мистиков. А мистики жили в каждом цивилизованном центре. Серьезные и несерьезные. Серьезные почитали бренный мир природы эманацией – истечением – нетленного мира сверхчувственных сущностей. Несерьезные – модные спириты – разговаривали о духовной эманации, источаемой медиумом в часы сеансов столоверчения. И вдруг термин «эманация» в лабораторных записях молодого профессора физики, да к тому же еще здоровяка, совсем недавно предпочитавшего гегельянству Мак–Тэггарта хороший завтрак без ненавистных почек!.. Неужели снова проступила наружу давняя крайстчерчская «язва необузданных спекуляций»? Неужели снова ввел его в соблазн сэр Вильям Крукс? Да, но по–иному, чем прежде. Дж. Дж. любил вспоминать, как сэр Вильям после смерти жены пытался в часы спиритических сеансов «наладить общение с нею при помощи медиума». А канадцы, побывавшие минувшей осенью на очередном конгрессе Британской ассоциации в Бристоле, где председательствовал Вильям Крукс, рассказывали, как это стало там предметом хорошей шутки. По традиции для каждого президента Би–Эй изготавливалось символическое подобие рыцарского щита с его именем и подходящим девизом. Щит украшал стену в приемном зале конгресса. В 1898 году на президентском щите стояло латинское мотто: «Ubi Crookes, ibi Lux!» – «Где Крукс, там Свет!» Но когда делегаты собрались во главе с шестидесятилетним сэром Вильямом на торжественный обед в харчевне «Красного льва», один из химиков развернул копию президентского щита с несколько иным девизом: «Ubi Crookes, ibi Spooks!» Это значило: «Где Крукс, там Привидения!» Но старик не обиделся – скорее был польщен. Мистическое столь часто являлось тогда предметом вполне академического рассмотрения, что шутки такого рода были не редкостью. В Кембридже и Резерфорд принимал в них участие. Вместе с другими рисёрч–стьюдентами он пародировал опыты по передаче мыслей на расстоянии. Таунсенду и Мак–Клелланду удавалось, по словам Рэлея–младшего, успешно мистифицировать зрителей. Кончилось это однажды тем, что милейший Таунсенд в соавторстве с одним из своих соотечественников написал для Кембриджского физического общества статью, такую же пародийно–серьезную, как и сами опыты. Шутники надеялись провести Дж. Дж. Но тот, едва взглянув на текст, сказал: «О да, узнаю двух ирландцев!» Все это, очевидно, и пришло на память Резерфорду, когда июньским утром 99–го года он выводил в лабораторной книжке антифизический термин. И легко поручиться – ибо проверить этого нельзя, – что он довольно улыбнулся: в новом научном термине был привкус хорошей шутки. Ее оценят в Кавендише… Но то был только привкус шутки. И улыбка была лишь мимолетной. Серьезное и главное состояло в том, что слово эманациядавало емкий образ вероятного механизма неустойчивости ториевой радиоактивности. Догадка пришла раньше слова, но слово тотчас откристаллизовало ее. «Emano, emanare… проистекать, распространяться, делать тайное явным…» – мысленно повторял лучший латинист Нельооновского колледжа для мальчиков. И происходящее становилось ему все ясней. В тории есть или возникает некое вещество. Оно летучее, как газ. Оттого–то даже слабые потоки воздуха уносят его прочь. Оно само излучает, как уран, как торий. Оттого–то, сдуваемое воздухом, оно уводит с собою часть активности ториева образца. Оно нечто истекающее непрерывно, как вода из скалы. От того–то, когда прекращается движение воздуха, постепенно восстанавливается до первоначальной величины радиоактивность соединений тория. Однако почему же она восстанавливается только до первоначальной величины? Если эманация есть нечто отличное от самого тория, то по мере ее накопления активность образца должна была бы расти и расти. Сразу напрашивалась мысль, что никакого нового вещества тут нет: просто сам торий появляется в летучем состоянии. Но тогда зачем же новое слово?! А зачем интуиция? Зачем этот неизъяснимый дар? А. С. Ив назвал уклончивым термин «эманация». Возможно, он лишь повторил то, что сказал в кругу макгилльцев о своем нововведении сам Резерфорд. Но в этой–то уклончивости и заключалась вся плодотворность нового термина: он оставлял широкую свободу для толкования открывшегося явления. Разумеется, было бы хорошо избежать всякой уклончивости и прямо объявить: это пар соединений тория! Или пыль!.. Пришлось бы, правда, пожалеть, что игра в какую–то неведомую эманацию не состоялась и мысль замкнулась накоротко: с тория началась – торием кончилась. Однако, право, не был он столь прост, чтобы не проверить такие очевидные предположения, прежде чем начертать в своих записях новый латинский термин. Версия пыли отпала сразу. А заодно и возможная третья версия, будто с радиоактивных образцов сдуваются ионы тория. Резерфорду вспомнился старый спор с Таунсендом, когда в надежде хоть что–нибудь узнать о размерах ионов они пропускали ионизированный газ через фильтр из стеклянной ваты. Ни пылинки, ни ионы через такой фильтр не проходили: пылинки были слишком велики, а ионы прилипали к ворсинкам стекла. Теперь Резерфорд повторил те опыты. И убедился: воздушный поток, уносивший от окиси тория неизвестное вещество, свободно проходя сквозь тампон стеклянной ваты, не терял в пути радиоактивных частиц. Версию торцевых паров отвергнуть так легко и безоговорочно было нельзя. Но выглядела она крайне неправдоподобно. Смущало уже одно то, что воздух не освобождался от странного вещества, даже когда прокачивался через крепкую серную кислоту. От паров металла или металлической окиси следовало ожидать, что они вступят в нормальную химическую реакцию с кислотой и вся радиоактивность останется в растворе. Итак, наверняка не пыль. Наверняка не ионы. И почти достоверно не пары. Так что же? Радиоактивный газ, связанный какой–то родословной с радиоактивным торием? Тут проступало что–то совершенно новое. И в уклончивости полумистического термина содержалась целая программа разведывательных поисков. «…Мне здорово посчастливилось напасть на весьма интересные вещи, и они занимают почти все мое время». Так, не вдаваясь в подробности, писал он Мэри 2 июля 1899 года. Подробности она бы не поняла. Но и он еще не знал, что мог бы уже обрадовать ее сенсационным известием: наконец ему удалось открыть новый элемент – один из полудюжины, некогда в шутку обещанной. Нет, он еще не знал этого. И узнал не скоро. Сегодня можно только развести руками: а почему же он не установил этого тотчас?.. Шел 1899 год! Уже давно существовала спектроскопия. Отлично было известно, что у каждого элемента свой характерный спектр. Вильям Рамзай уже посылал Вильяму Круксу для экспериментальной проверки запаянную трубочку с гелием. Посылал, хитря, назвав гелий криптоном, и получил от Крукса в ответ историческую телеграмму: «Криптон – гелий, 58749, приезжайте – увидите». И Рамзай записал в дневнике: «Приехал – увидел». (Число 5874,9 показывало в ангстремах – стомиллионных долях сантиметра – длину волны желтой линии гелиевого спектра.) Мария и Пьер Кюри в сообщении об открытии радия уже ссылались на помощь парижского химика и спектроскописта Эжена Демарсе: «Он подверг наше новое вещество спектральному анализу и обнаружил линию (3814,8 ангстрема), не свойственную ни одному известному элементу». Так неужели Резерфорд не мог догадаться пойти по тому же пути? Снова: конечно, он не был столь прост, чтобы не воспользоваться такой очевидной возможностью. С помощью спектроскопической трубки Плюккера, некогда открывшего катодные лучи, он вызывал электрический разряд в воздухе, содержавшем эманацию. Он очень надеялся увидеть новый спектр. Но не увидел. Методу недоставало совершенства. Эманации было слишком мало. Слишком велики были помехи от спектров других элементов. А он не был опытным спектроскопистом. И в Монреале некого было пригласить на консультацию… Недаром позднее он жаловался, что трудно бывает работать вдали от центров большой науки. А почему не мог он послать запаянную трубочку с эманацией кому–нибудь из авторитетных спектроскопистов, как это сделали Кюри и Рамзай? В Лондон – Круксу или Рэлею–старшему. Или, наконец, в Кавендиш, где привыкли очень серьезно относиться к его исканиям. В те же дни, когда он написал Мэри без всяких подробностей, как здорово ему посчастливилось, ушло из Монреаля и его письмо в Кавендиш. Он сообщал о своих находках Дж. Дж. И конечно, со всеми подробностями. Но запаянной трубочки с эманацией никому послать он не решился бы. И тому была причина чисто физическая. И для тех времен более чем необычайная.
…Беккерель мог спокойно запрятать свои урановые образцы в ящик стола и хоть через два года возобновить изучение их радиации – ее интенсивность не менялась. Супруги Кюри могли примириться с неделями ожидания, пока из западной Чехии доползут до Парижа отходы урановой руды, содержащие радий: его излучение тоже пребывало неизменным. Сам Резерфорд, захотев пополнить тощие запасы кембриджских препаратов, мог преспокойно заказать соединения тория у нью–йоркской фирмы «Эймер и Эменд»: за время путешествия из Штатов в Канаду с их радиоактивностью ничего не могло случиться. А трубочку с эманацией не имело смысла даже упаковывать: новое излучающее вещество так быстро теряло свою активность, что его излучение не дожило бы до конца этой почтовой процедуры! Иссякал ли в эманации источник лучей или исчезала она сама – оставалось неизвестным. Но так ли, этак ли, а посылать куда–то за тридевять земель трубочку с таким эфемерным излучателем было по меньшей мере легкомысленно. Зато в Кавендише могли при желании сами собрать и обследовать новое вещество. И возможно, не без надежды на это Резерфорд подробно сообщал Томсону о своей работе. А ему было что порассказать кавендишевцам и сверх общих сведений о поведении непонятной эманации. Пожалуй, никогда прежде его экспериментаторская зоркость не проявлялась с такой остротой, как в то первое монреальское лето, когда Оуэнс оставил его наедине с нерешенной проблемой. И не в том только дело, что он увидел тогда много небывало нового, а в том, что зоркость его срабатывала в те дни молниеносно, как затвор совершенного фотоаппарата. Физики сказали бы: «плотность зоркости» была в те дни даже для него необычна. В самом деле… Письмо Томсону он отправил не позднее первых чисел июля, потому что уже 29 июля Дж. Дж. послал ему из Кембриджа восхищенный ответ. У Ива, к сожалению, нет текста Резерфордова письма. Вероятно, оттого, что то было даже не письмо, а предварительный вариант статьи об эманации. Но у Ива есть краткое изложение томсоновского ответа с перечислением всего, что удивило главу Кавендишевской лаборатории. Из этого–то перечня видно, что Резерфорд к началу июля знал уже начерно все научные новости, ставшие содержанием двух его исторических работ, написанных в сентябре и ноябре 1899 года. К началу июля? Да ведь Оуэне только–только покинул Монреаль!.. За считанные дни и недели Резерфорд в одиночку и совсем как легендарный Мауи повытаскивал с океанского дна целый архипелаг новых острозов. И все обнаруженное им было так фундаментально важно, что радиоактивность оказалась как бы в очередной раз переоткрытой. И, как в истории с альфа – и бета–лучами, тут никакой роли ие играл случай. Вместе с зоркостью работали интуиция и непредвзятость. Тонкий бумажный пакетик не предохранял окись тория от действия сквозняков. Это показал в своих опытах Оуэнс. Резерфорд понял: эманация постепенно просачивается сквозь поры бумаги и оказывается снаружи во власти воздушных потоков – вот и прекрасный способ отделять ее от тория, чтобы изучать не зависимо! Первое и главное – узнать ее радиоактивные свойства. Он придумал для этого экспериментальную установку, которая была проще приборов, избавивших монреальскую электрическую компанию от судебной тяжбы с домовладельцами. Равномерный воздушный поток из газометра проходил через стеклянную вату и, очистившись от случайных ионов, направлялся в длинную металлическую трубку. Там он встречал на пути плоский бумажный пакетик с торием и увлекал за собой эманацию. Он уносил ее в дальний конец трубки, где на муфточке из' хорошего изолятора держался широкий цилиндрический сосуд. В него был вставлен электрод – металлический стержень. А другим электродом служили стенки самого сосуда. Еще одна деталь, достойная упоминания, – дырочки в днище цилиндра: воздух с эманацией должен был беспрепятственно вытеснять из этого коллектора обычный воздух. Пока эманация тория еще не успевала достигнуть цилиндра, стрелка электрометра, соединенного с электродами, не двигалась: не было ионов – не возникал ток. С появлением эманации стрелка начинала отклоняться: ионизирующее излучение исправно делало свое дело. Когда ток переставал расти, отключался газометр. Эманация переставала поступать в сосуд. То, что успело скопиться в коллекторе, предоставлялось своей судьбе. И электрический ток начинал постепенно слабеть. Значит, постепенно иссякал источник радиации… Резерфорд тотчас заметил, что его новое радиоактивное вещество утрачивает свою активность по строгому закону. Это был так хорошо известный ему закон экспоненты: равномерно бежали стрелки часов, а интенсивность излучения эманации убывала в геометрической прогрессии. Точно так же падала интенсивность лучей урана и тория, когда на их пути равномерно нарастала – листок за листком – толща экрана из алюминия. Но на пути лучей эманации никакой преграды не нарастало: давление воздуха в сосуде оставалось неизменным (дырочки в днище цилиндра!). Так что же брало на себя роль поглощающего экрана?.. Время! Это оно «утолщалось»: как листок за листком, накладывались друг на друга минуты. И с каждой минутой интенсивность излучения падала вдвое. Через минуту сохранялась лишь половина ее первоначальной величины. Еще через минуту – половина этой оставшейся половины, то есть четверть. Через три минуты – одна восьмая… Через десять – от радиации не оставалось почти ничего. Во всяком случае, электрометр уже не мог зарегистрировать такой малости: убывающий по правилу геометрической прогрессии ток уменьшался за 10 минут в 210 раза, а 210 – это 1024. Стало быть, с течением времени что–то творилось с самими радиоактивными частицами эманации! Какой–то внутренний процесс неумолимо приводил к исчезновению ее излучения. Резерфорд почувствовал, что не напрасно возлагал большие надежды на разоблачение капризов тория. Был сделан несомненный шаг вперед к той цели, что померещилась ему еще два – года назад – за столиком летнего кафе возле Кристалл–паласа. Это чувство, похожее вместе и на жажду и на ее утоление, усилилось скачком, когда он увидел еще одно неожиданное явление. В его экспериментальной установке обнаружилась неисправность. Утечка тока! А была эта установка так примитивна, что в ней решительно нечему было портиться. Все выглядело так, словно кто–то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в коллекторе. Впрочем, так это выглядело не для каждого наблюдателя. Обычная лабораторная каверза – утечка тока. «Да в конце–то концов она не очень мешает вам изучать эманацию!» – сказали бы Резерфорду девяносто девять из ста коллег. Воображение не бездонная прорва. У большинства оно было бы до предела наполнено новизной уже открывшегося. И надолго ни для чего иного, кроме эманации, не оставалось бы места в их взбудораженном исследовательском сердце. Научное воображение Резерфорда обладало редкой вместимостью. Правда, не настолько большой, чтобы вмещать произвольные фантазии. От мира вздорных умозрений оно было отграничено надежной оболочкой (но она у него не давала трещин, как у Вильяма Крукса). Эластичная, эта оболочка, образно говоря, без труда расширялась и никогда не противилась напору новых фактов. Скорее становилась она парусом, и его воображение легко уходило в неизвестные дали. Так, от прозаической утечки тока воображение сразу повело его к мысли о новом излучателе, появлявшемся в коллекторе. Да, кто–то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в его установке. Он тотчас пустился в поиски нового излучателя. И скоро увидел: всюду, где побывала эманация, стенки прибора становятся радиоактивными!
«Возбужденная радиоактивность!» – вот были первые, неосторожно вырвавшиеся у него слова. Новое явление – новое название. Четвертое, придуманное им. Но в отличие от полутаинственной эманации новому термину как раз недоставало уклончивости. Он был слишком определенным – слишком предметным. Создавалось впечатление, будто уже раскрыта физическая суть происходящего: излучение эманации падает на вещество и возбуждает в нем ответное излучение. Внешне картина действительно была такова. Но только внешне. А суть могла быть совсем иной, и до нее еще нужно было добираться. Может быть, никакого возбуждения вовсе и не происходило? Может быть, стенки установки совершенно равнодушно подставляли свои бока какой–то новой радиоактивной субстанции, которая просто на них оседала? Тогда же, не позднее первых чисел июля 1899 года, Резерфорд убедился, что второе предположение гораздо правдоподобней. Он заметил: если стержень–электрод внутри коллектора эманации бывал соединен с отрицательным полюсом батареи, вся «возбужденная радиоактивность» собиралась на этом стержне. Отрицательно заряженный, он словно притягивал какие–то положительные частицы, излучавшие радиацию. Так едва ли стоило говорить о возбуждении… Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.011 сек.) |