ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ 1 страница. Счастливые дни Манчестера

Счастливые дни Манчестера

1907–1919

– Вы счастливый человек, Резерфорд, вы всегда на гребне волны!

Он ответил смеясь:

– Да! Но я–то и поднимаю эту волну, не так ли? – И трезво добавил: – По крайней мере до известной степени…

А. С. Ив и Дж. Чадвик, «Лорд Резерфорд»

«Это был город угрюмых улиц, но теплых сердец».

Строка из стихов? Нет, из публицистической прозы, из книги манчестерского ученика Резерфорда Андраде. Так вспоминают географию первой любви.

Вероятно, Манчестер не был угрюмым в те незапамятные времена, когда назывался римским поселением Мануциумом. И в средневековье его кривоулочная теснота, наверное, еще не была окрашена мрачностью. Правда, всегда были слишком дождливы небеса над ним, но и всегда прекрасны были холмистая ланкастерская равнина и зеленые берега Эруэлла и Медлока, Эрка и Тиба – четырех рек, на которых гнездился старый город. Угрюмость пришла вместе с копотью и бессердечьем несчетных фабричных труб. Эта деловая готика века пара и электричества изрезала небо над Манчестером раньше и наглядней, чем над другими большими городами Англии. Она стремительно и бесповоротно обступила мечтательную полуготику манчестерской старины. И в этот новый профиль продымленного города по праву вписался памятник Джемсу Уатту.

А теплота сердец? Тут, на индустриальном севере Англии, ее, как полагают англичане, и впрямь было побольше, чем, скажем, на юге страны. Но едва ли с ходом истории повышался ее градус. Андраде лишь засвидетельствовал, что ему было хорошо в манчестерском клане Резерфорда.

Самому Резерфорду было в Манчестере хорошо.

Его появление в университете Виктории ничем не напоминало начала монреальской профессуры. Не нужно было выкладывать на стол никаких рекомендательных писем. И никто не вызывал его на поединок с призраками предшественников, хотя немало этих призраков толпилось в памяти манчестерцев и каждый был гораздо выше рангом, чем Коллендэр.

Одна из центральных улиц Манчестера носила имя Джона Дальтона. Все знали, что он открыл дальтонизм, которым сам страдал. Но это было наименьшей его заслугой перед естествознанием. История часто вяжет петли – ей нравится возвращаться в памятные места: она привела Резерфорда, уже поглощенного размышлениями о конструкции атома, как раз туда, где столетием раньше родилась современная атомистика! Именно в Манчестере, в 1808 году, вышел первый том «Новой системы философии химии» Джона Дальтона, сумевшего превратить натурфилософскую атомистику древних в количественную основу науки о веществе. Еще ходили изустные рассказы о тихом учителе, чуждом всяких тщеславных притязаний. «Хотя он был одним из скромнейших и самым застенчивым из людей, манчестерцы знали, что среди них жил великий человек… В день его похорон многие фабрики и лавки были закрыты», – так вспоминал слышанное в детстве другой манчестерец – Дж. Дж. Томсон.

И не меньшим пиететом окружено было в городе еще одно великое имя: Джемс Прескотт Джоуль – владелец большого пивоваренного завода, посвятивший себя глубоким физическим исследованиям, был учеником Дальтона. Ему, двадцатипятилетнему, удалось в 1843 году определить механический эквивалент тепла. Это стало важнейшим обоснованием закона сохранения энергии. В двадцать шесть лет, в год смерти Дальтона, он стал его преемником на посту президента Манчестерского литературно–философского общества, почетным членом коего предстояло сделаться и Эрнсту Резерфорду. Дж. Дж. рассказывал:

– Когда я был мальчишкой, отец представил меня Джоулю и после его ухода проговорил: «Когда–нибудь ты будешь гордиться правом сказать, что встречал этого джентльмена». И я горжусь этим правом…

А манчестерцы уже гордились и тем, что сам Джон Джозеф Томсон тоже был их земляком – воспитанником Оуэнсколледжа, учеником Бальфура Стюарта. Это имя с детства помнилось и было дорого Резерфорду. Учительница Марта хранила в семейном архиве «Физический букварь» Бальфура Стюарта – «профессора из Манчестера». На обложке этой маленькой книги стояла подпись одиннадцатилетнего Эрнста. То была первая книга по физике, прочитанная на берегах пролива Кука веселым и серьезным мальчиком, не смевшим думать, что через двадцать пять лет и он станет манчестерским профессором.

Словом, город угрюмых улиц, но теплых сердец знавал па протяжении целого века истинно большую физику. А после девяти триумфальных лет Монреаля деятелем большой физики сполна ощущал себя и Резерфорд.

Таким виделся он со стороны и другим.

Едва акклиматизировавшись, он написал Бертраму Болтвуду:

«…Здесь смотрят на полного профессора почти как на всемогущего господа бога. Это всегда превосходная штука – чувствовать, что тебя высоко ценят». Один старый манчестерец заметил по этому поводу, что напрасно Резерфорд полагал, будто каждый «полный профессор» ходил в университете Виктории на правах ьсемогущего. Там поклонялись не идолам, а достоинствам.

Но, кроме всего прочего, Резерфорду сразу представился случай продемонстрировать новым коллегам не только силу своего исследовательского дара, а еще и созревшую властность своего независимого характера. И заодно – мощь своего голоса.

Случилось это на первом же факультетском собрании, на котором присутствовал Резерфорд, осенью 1907 года. В тот же день или накануне он обходил владения шустеровской лаборатории и ленгворсианской кафедры. В июне, вскоре после переезда из Канады, он уже был здесь и мысленно сравнивал новую свою резиденцию с макдональдовским Физикс–билдингом. И тотчас написал тогда матери в Пунгареху: «Лаборатория очень хороша, хотя построена и не с такою щедростью, как лаборатория в Монреале». Тем ревнивее осматривал он каждый угол и прикидывал в уме будущие перемены. И вдруг теперь, осенью, обнаружил нечто ни с чем не сообразное: его владения стали явно меньше!.. Ему объяснили: летом, в эпоху короткого междуцарствия, когда Артур Шустер уже сложил с себя полномочия шефа, а он, Резерфорд, их еще не принял, часть территории физиков захватили химики… Он явился на факультетское собрание, не сдерживая ярости.

Когда настал его черед держать речь – первую речь в университете! – он встал, грохнул кулаком по столу и проревел:

– By thunder!

Все тотчас подняли головы и с интересом уставились на него. Это было самое непредвиденное из всего, что они могли услышать на таком собрании: проклятье собственного резерфордовского изготовления, напоминающее немецкое «Доннер Веттер!» Оно означало: «Клянусь, дьяволом!», или: «Какого черта!», или: «Разрази меня гром!», или все что угодно, в этом же роде… Мемуаристы умалчивают, в каких выражениях потребовал Резерфорд немедленного возвращения оккупированных комнат. Стиль этих выражений Ив и Андраде называют vigorous – сильным, энергичным. Он и после заседания не сразу стал на якорь: настиг в коридоре профессора химии и продолжил свою атаку. Отбиваясь, тот бормотал в ответ, что «это кошмар» и «дурной сон»…

Дело было сделано.

В один присест он сумел на все двенадцать будущих манчестерских лет избавить себя, кафедру, лабораторию от чьих бы то ни было посягательств. Разумеется, по университету пошли разговоры о деспотической нетерпимости, безудержном генеральстве и фермерской грубости профессора Резерфорда. Но физиков это не огорчило – они сразу почувствовали себя за каменной стеной. А сам он, когда его расспрашивали об этой истории, вспоминал ее с удовольствием. С удовольствием и без раскаянья.

Так начались счастливые дни Манчестера.

Если что и напоминало ему в новых обстоятельствах его первые шаги в Монреале, то разве лишь одно: бедственный недостаток радиоактивных препаратов. «…Манчестерский университет обладает сейчас меньше чем 20 миллиграммами чистого бромида радия», – писал он в Вену 5 октября 1907 года. С такими нищенскими ресурсами мог ли помышлять он об успешном продолжении своего альфа–романа? И шире – о превращении Манчестера в новую столицу радиоактивности?!

Он вспомнил, как давал свой радий во временное пользование Рамзаю и Содди. Так отчего бы и ему не одолжиться сейчас нужными препаратами у тех, у кого они наверняка есть, и притом в достаточных количествах! Он знал, что в 98–м году знаменитый геолог Эдуард Зюсс, ставший тогда президентом Австрийской академии, помог супругам Кюри получить тонну иоахимстальской урановой руды. Старик продолжал и теперь, в 1907 году, оставаться на своем посту. Это укрепляло надежду, что Венская академия постарается помочь и ему, Резерфорду. Он написал в Вену:

Для экспериментов, задуманных мною, мне понадобится такое количество радиевых препаратов, какое соответствует примерно полуграмму чистого радия.

По тем временам это было громадное количество. И конечно, у лаборатории не было средств на приобретение такого богатства. Резерфорд просил дать ему радий взаймы на ближайшие годы. (При периоде полураспада в 1600 с лишним лет радий можно было одалживать в надежные руки хоть на века, не беспокоясь об его естественной убыли.)

Венская академия сказала «да» без промедления. Этот заем сопровождался со стороны австрийцев, кажется, лишь одним необременительным условием: академия хотела первой узнавать о результатах исследований Резерфорда – до их опубликования. Все завершилось бы благополучно и уже в ноябре Резерфорд получил бы в свои руки 350 миллиграммов венского бромида, если бы той же осенью та же счастливая идея не осенила и сэра Вильяма Рамзая.

Ему тоже нужен был радий.

И он тоже написал в Вену…

А там рассудили вполне резонно: Лондон и Манчестер – рядом, на поезде – четыре часа; два члена Королевского общества найдут способ устроиться так, чтобы радий, одолженный им в совместное пользование, с равным успехом служил замыслам обоих. И уж наверняка венцам не приходило в голову, что они бросают яблоко раздора между двумя знаменитостями. Они плохо знали и Рамзая и Резерфорда, а о скрытой сложности их взаимоотношений просто не догадывались.

Радий еще не был отправлен из Австрии в Англию, когда Резерфорд решил запросить Рамзая – как, по его мнению, им следует распорядиться венским препаратом?..

Рамзай на письмо не ответил.

То была уловка. Лучше оказаться невежливым, чем опрометчивым. Сэр Вильям выжидал: все зависело от того, в чьи руки попадет контейнерчик из Вены.

Но Резерфорд был уже взвинчен. Он написал второе письмо, как только получил уведомление из Вены, что радий будет доставлен в Лондон, профессору Рамзаю. Письмо было суше сухого – без обычной для него шутливости и без признаков хотя бы показного дружелюбия. Он так жаждал этого радия и так страшился подвоха, что, подавив гордыню и от этого раздражаясь еще больше, унизился до жалоб и прозрачного намека на свое былое великодушие, словно пытаясь вызвать сэра Вильяма на ответный благородный жест:

Не знаю, сознаете ли вы мою нищету в отношении радия… Я не способен поставить никакого эксперимента, который потребовал бы даже 30 миллиграммов…

И вероятно, чтобы уравновесить эту просительность, тут же постарался показать Рамзаю, что владычествует в изучении радиоактивности все–таки он, Резерфорд. Он известил сэра Вильяма, что не собирается, получив радий, покушаться на рамзаевскую тематику исследований – пока не собирается. Извещение звучало довольно начальственно:

Я, конечно, оставлю это направление свободным для вас, по крайней мере до поры до времени.

Между тем радий уже прибыл в Лондон. И в тот же день Рамзай открыл, наконец, перед Резерфордом свои планы. Он написал:

Было бы бесконечно жаль делить радий… Так любезно было бы, если б вы согласились, чтобы он оставался у меня в течение известного времени… А через год или полтора я бы передал его вам.

Через год! Или полтора!

Потоки маорийских ругательств неслись 13 ноября 1907 года из кабинета ленгворсианского профессора. К маорийским прибавились канадские, когда из последующих строк письма Рамзая Резерфорд узнал, что и без венского займа тот располагал 100–150 миллиграммами радия!.. Сэр Вильям проговорился. Отлично понимая, что Резерфорд не пойдет ни на какую отсрочку, он приготовил и другое предложение – компромиссное: радий останется в Лондоне, но в его лаборатории будут собирать выделившуюся эманацию радия и раз в четыре дня будут отправлять ее в Манчестер поездом, дабы Резерфорду было с чем работать. А чтобы предложение выглядело вдвойне соблазнительным, Рамзай неожиданно добавил, что будет собирать радон не только с венских 388 миллиграммов, но и с собственных 100–150.

By thunder! Не будь Рамзай почти на двадцать лет старше него, Резерфорд высказал бы ему все, не обинуясь. Но надо было сдерживать себя. Он написал ответ, скрывавший гнев и бессилие. «Я разочарован… При таких условиях я не могу надеяться на сколько–нибудь серьезную работу…»

…Они писали друг другу через день. Неискренне благодарили друг друга за искренность. Оба не хотели делить радий пополам. Оба не умели уступить. Оба не стремились к удовлетворительному решению. Оба уверяли друг друга в совершеннейшем почтении, тая в подтексте непобедимое чувство собственного превосходства.

В этом вся суть. Когда бы только в радии было дело, они нашли бы путь к соглашению. Но великая дорога познания вся в маленьких кочках и ямах психологических свар. Высоколобые – избыточно чувствительные системы. В этом их несовершенство. Сказка о принцессе, страдающей от горошины под десятью перинами, написана не только о неженках, но и о гениях. Однако это их не избавляет от суда живущих рядом и идущих следом.

Рамзай был «физиком поневоле». «Химиком поневоле» был Резерфорд. Этой двойственности требовала от них сама радиоактивность. Но тут–то и скрывался источник их взаимного скептицизма. Сэр Вильям относился в те годы к Резерфорду–химику с покровительственной снисходительностью, как старший к младшему, как богомаз к маляру. С привкусом благодушного поучительства он позволял себе давать Резерфорду элементарные лабораторные советы. А у Резерфорда для химических дел были химики – он самообольщениями не страдал. И тон рамзаевских писем не мог не бесить его.

Через полвека с лишним, в 1961 году, на праздновании пятидесятилетнего юбилея открытия атомного ядра манчестерский ветеран Эрнст Марсден решился сказать, что рамзаевское отношение к Резерфорду было «непростительным грехом». (Не нужно удивляться слову «решился». Ученые соблюдают пафос дистанции – ждут, пока действующие лица и пристрастные зрители покинут зал, и только тогда роняют слово критической правды о великих своих современниках.)

А лежал ли и на Резерфорде непростительный грех? Конечно, для Рамзая не было тайной ироническое отношение новозеландца к его открытиям. Резерфорда извиняло лишь то, что эти открытия и на самом деле были вздорными.

Однако ясно, что соглашение между ними не могло состояться. Оно и не состоялось. Венская академия очень скоро узнала об этом. Но исполненная почтения к обоим, вмешиваться в их конфликт не стала. Она удвоила заем. 1 января

1908 года Резерфорд получил из Вены в полное свое распоряжение 400 миллиграммов хлорида радия! Они–то, эти нежданные 400 миллиграммов, и сослужили беспримерную службу атомной и ядерной физике.

Ни Резерфорд, ни венцы, к благу своему, не знали, что в маленькую эту историю со временем еще вмешается История с большой буквы – вражда государств, мировая война, алчность победителей и драма побежденных.

Остается повторить как присказку: вот так начались счастливые дни Манчестера.

И все–таки они начались для Резерфорда счастливо. В конце концов и территориальный конфликт с химиками и конфликт с Рамзаем были всего лишь неприятными эпизодами в прологе. Но даже пролога не могли они всерьез омрачить. Другая чаша весов была куда тяжелее. И среди прочих отрад лежала на этой чаше искреннейшая готовность всей ученой Англии дружелюбными акциями показать ему свою радость по поводу его возвращения из–за океана.

Теперь все было близко – Лондон и Королевское общество, Кембридж и Кавендишевская лаборатория… Легко доступными стали – на случай спора или совета – желанные встречи с высокими коллегами, Дж. Дж. и Рэлей–старший, СиТи–Ар и Рэлей–младший, Оливер Лодж и Вильям Крукс, Таунсенд и Лармор… – все были рядом, в пределах быстрой досягаемости. И даже великий старик – лорд Кельвин, доживавший последние месяцы своей громадной жизни, неизменно готов был подстегнуть пророка новой атомистики решительным несогласием или вдохновить решительным одобрением… Вечера в Барлингтон–хаузе – столичной резиденции Королевского общества, свидания с кавендишевцами на Фри Скул лэйн, приемы в Лестере – в дни конгресса Би–Эй… – всюду его приветствовали как блудного сына, вернувшегося, наконец, домой… И словно для того, чтобы окончательно удостоверить его бесспорную причастность к элите британской культуры, старый лондонский клуб «Атенеум» – клуб знаменитостей – избрал новозеландца своим членом. И едва он появился там, как сделался центром внимания других знаменитостей. Всем было интересно, что среди них, видных писателей, художников, общественных деятелей, оказался лидер самой современной и таинственной области физики – атомной! И вдвойне интересно было убедиться, что этот лидер – тридцатишестилетний атлет совсем неакадемической наружности… После того как Артур Шустер однажды представил его японскому министру просвещения барону Кикучи, тот осведомился: «Я полагаю, что Резерфорд, с которым вы меня познакомили, это сын прославленного профессора Резерфорда?»

Но, как и в годы Монреаля, не эта праздничная сторона существования делала счастливой манчестерскую жизнь «прославленного профессора Резерфорда». И даже радости отцовства лишь усиливали, но не определяли счастливость тех лет. И мир в семье – тоже.

Впрочем, надо, по–видимому, условиться об определениях.

Чехов написал однажды: «Если бы я целый день работал, то был бы доволен и счастлив». Он сказал это за всех великих тружеников искусства–науки. (В мире культуры искусство–наука нечто нерасторжимое, как пространство–время или энергия–масса в мире природы.)

Резерфорд жил в согласии с чеховской формулой счастливого течения жизни… Когда в марте 1908 года пришло из Италии сообщение, что Туринская академия наук наградила его премией Бресса, – «384 фунта стерлингов за открытие изменчивости материи и эволюции атома», – газета «Манчестер гардиан» послала своего корреспондента в университет Виктории взять интервью у лауреата. Корреспондент спросил привратника, в какие часы работает профессор Резерфорд. И услышал в ответ: «Никто не может сказать, когда он покидает лабораторию и уходит домой».

Однако он вовсе не одобрял манеру многих рисёрч–стьюдентов засиживаться за лабораторным столом допоздна. «Ступайте–ка домой и думайте, мой мальчик!» – говаривал он, в одних случаях – тоном совета, в других – тоном приказа. Говаривал в Монреале и в Манчестере. Говаривал демонстраторам и докторам.

Противоречие? Только кажущееся. Думать было разновидностью работы. И не равноправной с другими: это была единственная непрерывная разновидность исследовательского труда. К тому же требующая отъединенности. И по возможности – тишины. Не оттого ли любил он лабораторные вечера? Непрерывность исканий входила в его неписаную формулу счастливого устройства жизни. И нам еще предстоит узнать, как счастливейшая из его идей забрезжила перед ним не в будний рабочий день, а то ли за кружкой пива в баварском трактире, то ли под музыку Гайдна и Шуберта в воскресном концерте, то ли в ночной тишине брюссельской гостиницы, то ли на старых причалах в шотландском порту, то ли, наконец, в двух милях от лаборатории – за домашним столом на Уилмслоу–роуд, 17…

Это была идея существования атомного ядра.

И хотя забрезжила она не в 1908 году, а в 1910–м, сегодня видно, что шел он к ней прямой дорогой с первых дней манчестерской поры Предмет исследований по–прежнему назывался радиоактивностью – и только. Главный метод – электрическим, не более. Но в действительности шло уже зарождение ядерной физики, и зрел уже ее генеральный метод проникновения в структуру микромиров. «Мы делали больше, чем понимали», – много лет спустя сказал Резерфорд.

Замечательно, что он сказал это именно для того, чтобы объяснить, почему дни Манчестера были счастливыми.

А внешне ход событий выглядел так, точно всего лишь продолжался его альфа–роман.

…Был день на исходе лета, когда он впервые плотно уселся в свое новое профессорское кресло у письменного стола в шустеровском кабинете. За открытым окном лежало городское небо, слепленное из тумана и дыма. А ему, как всегда, хотелось ясных далей. Он достал чистый лист бумаги и сверху написал: «Возможные исследования». Следовало привести свои размашистые надежды в разумное соответствие с ресурсами лаборатории и с реальными силами ее штата.

Сразу определились два круга проблем. Продолжение прежнего – шустеровского – он свел к шести пунктам. Новое – свое, резерфордовское – объединил под испытанным названием: «радиоактивные эксперименты». И там оказалось 24 пункта. Норман Фезер видел этот исторический документ и отметил, что проблемы были там записаны «в совершенно случайном порядке». И в самом деле: пункт 7–й гласил – «Рассеяние альфа–лучей», а пункт 21–й – «Число альфа–частиц, испускаемых радием». Важнейшим темам были отведены неподобающие места. Так, может быть, Резерфорд просто не догадывался тогда, что они важнейшие?

Едва ли…

Еще в Канаде, изучая отношение заряда к массе у альфачастиц, он заметил, что они претерпевают рассеяние в веществе. Этот физический термин не метафора: можно было количественно наблюдать отклонение частиц от прямолинейного пути полета. Узкий альфа–луч, пронизав тонкий слюдяной листок или алюминиевую фольгу, чуть расширялся – рассеивался. Эффект казался пустячным: фотопластинки зарегистрировали отклонения примерно на 2 градуса – не больше. Может быть, и даже наверное, доля частиц отклонялась и на большие углы от оси луча, но доля эта была так невелика, что вызванное ею почернение пластинки обнаружить не удавалось. Однако и малого рассеяния для Резерфорда было достаточно, чтобы тотчас почуять за этим ничтожным физическим событием нечто чрезвычайно важное.

Толщина слюдяного листка была всего 0,003 сантиметра. Три тысячных сантиметра… И на таком малом пути электрические силы внутри вещества успевали заметно отклонить летящие с громадными скоростями довольно массивные частицы! Он тогда же сделал небольшой расчет и убедился: для того, чтобы сместить линию полета альфа–частицы даже всего на 2 градуса, требуется силовое поле с разностью потенциалов примерно в 100 ООО вольт на сантиметр. И в июне 1906 года в статье для «Philosophical magazine» он написал:

Такой результат ясно показывает, что атомы вещества должны быть средоточием очень интенсивных электрических полей; этот вывод гармонирует с электрической теорией материи.

Вот какую важную информацию принесло первое же количественное исследование рассеяния альфа–частиц. Так резонно ли предполагать, будто годом позже, в Манчестере, он потому поставил эту проблему на седьмое место, что не догадывался об ее первостепенном значении?

Едва ли Фезер прав, что Резерфорд записывал темы в совершенно случайном порядке. Отчего одно всплывает в памяти раньше другого? Тут сказываются какие–то неявные повелевающие стимулы… В тот день и в тот час Резерфорд был прежде всего шефом лаборатории – распорядителем работ. И, составляя перечень возможных исследований, он думал не столько об их относительной важности, сколько о своих мальчиках, еще мало ему знакомых, но уже доверившихся его власти. Он примерял проблемы к их прежним интересам и лабораторным репутациям. «Что увлечет Ретцеля из Лейпцига? Пожалуй, вот это… А что будет перспективней всего для японца Киношиты? Пожалуй, эманация актиния… А для Брилля, когда он переберется сюда от Рамзая?.. А для Маковера?.. А для Ройдса?..» Словом, он составлял свой перечень проблем, менее всего размышляя о будущей истории физики. И потому «Рассеяние» попало на седьмое место. И потому совсем не случайно другая первостепенная тема, в тот момент наиважнейшая для него, – «Число альфа–частиц, испускаемых радием», – очутилась лишь в самом конце списка – под пунктом 21.

Он оставлял ее за собой – оттого она и очутилась в конце.

А кого он возьмет себе в помощники? Естественно было предложить эту роль ассистенту прежнего шефа. Такое решение было и достаточно надежным – ассистентом у Шустера не мог быть слабый физик и дурной человек.

Итак, всего лишь продолжался его альфа–роман.

27 января 1908 года Резерфорд написал Отто Хану длинное деловое письмо. Там были строки:

Я забыл, рассказывал ли вам, что мы научились детектировать единичную альфа–частицу электрическим методом…

Я работаю с д–ром Гейгером – одним из Ваших соотечественников… Он превосходный экспериментатор, и это большая подмога для меня… Вы–то сумеете по достоинству оценить важность счета альфа–частиц.

Сомнительно звучит начало этого дружеского сообщения – «я забыл…»! Вообразите письмо Наполеона: «Я забыл, рассказывал ли вам, что выиграл битву при Риволи…» Это отдает наигранной небрежностью победителя, для которого очередная победа – зауряднейшее происшествие. Но верно и другое: в обширной своей переписке Резерфорд привык так щедро оповещать коллег об осенивших его замыслах и лабораторных свершениях, что мог и вправду забыть, кому о чем успел уже рассказать.

В те же дни он известил о первом своем манчестерском успехе и профессора Ива, оставшегося в Монреале его преемником. Между тем в Физикс–билдинге еще хорошо помнили, как негодовал их недавний шеф на безуспешность всех своих тамошних попыток засечь отдельную альфа–частицу именно электрическим методом. Помнили, как он придумал остроумную уловку, чтобы пропускать частицы в ионизационную камеру не толпой, а гуськом – поодиночке: повесил на пути альфа–потока качающийся маятник с крошечным отверстием посредине. Удачливая частица, успевшая проскочить сквозь это отверстие, должна была вызывать ионизацию газа в камере. Скачок стрелки электрометра показывал бы, что частица сделала свое дело. Может быть, затея с маятником была и удачна, но убедиться в этом он не смог: ионизационный эффект от одной частицы оказался в обычной камере столь ничтожным, что зарегистрировать его не удалось… Теперь, получив письмо из Манчестера, Ив ломал голову, пытаясь догадаться, какое же решение сумел найти Резерфорд вместе с никому еще не ведомым д–ром Гейгером. Зная Резерфорда, он был только уверен, что найдено нечто совсем простое.

А Отто Хану не нужно было мучиться догадками. Возможно, оттого, что был он химиком, Резерфорд постарался в двух словах объяснить ему физическую суть найденного метода:

Метод состоит в том, чтобы через маленькое отверстие, закрытое тонкой слюдой, выстреливать альфа–частицей в цилиндр длиною около 60 сантиметров, в котором воздух находится при давлении примерно в 30 сантиметров. Там по центру протянута тонкая проволока и приложено напряжение приблизительно в 1000 вольт, готовое вот–вот вызвать разряд. При таких условиях ионизация, производимая в газе одной альфа–частицей, возрастает благодаря столкновениям ионов в 2000 раз.

Ив не обманулся. Придуманное отличалось обычной резерфордовской простотой.

Когда–то, в дни докторантуры у Томсона, Таунсенд открыл, что ионы, порожденные в газе внешним облучением, сами могут, в свой черед, ионизировать встречные молекулы. Надо только снабдить их достаточной энергией и помешать все новым и новым ионам вновь воссоединяться, нейтрализуя друг друга. Тогда ионизация пойдет нарастать лавиной. В принципе для этого довольно создать в ионизационной камере сильное электрическое поле. В этом и состоял замысел Резерфорда – Гейгера. Для этого–то они и протянули по оси бронзового цилиндра тонкую проволоку. Они присоединили ее к одному полюсу батареи, а поверхность цилиндра – к другому. Внутри камеры появилось нужное поле.

Слабенький процесс ионизации, спровоцированный всего лишь одной альфа–частицей, ворвавшейся извне, мог теперь стремительно развиваться. Происходил почти мгновенный разряд. Так один камешек, свалившийся на неустойчивую осыпь, вызывает обвал.

Вместо маятника с дыркой Резерфорд и Гейгер придумали более верный способ пропускать альфа–частицы в камеру по одиночке. Крупицу радия–С – хороший источник альфа–лучей – они поместили в дальнем конце узенькой стеклянной трубки длиною в четыре с половиной метра. Элементарное соображение: лишь малая доля частиц, разлетавшихся от источника во все стороны, могла попасть в этот канал и благополучно долететь до другого его конца – до слюдяного окошечка в стенке бронзового цилиндра. Ясно, что из трубки был откачан воздух, иначе ни одна альфа–частица вообще не долетела бы до камеры: всю свою энергию она растрачивала бы по дороге на столкновения с молекулами.

Эта странная, распластанная в длину, опутанная проводами, обросшая насосами, батареями, измерительными приборами, вздыхающая и потрескивающая экспериментальная установка показалась бы совершенно непонятной в эпоху доатомной физики. А сегодня она рисуется нашему воображению уже как паровозик Стефенсона, как бипланчик братьев Райт…

Через слюдяное окошко в камеру проникали три–четыре альфа–частицы в минуту. Иногда их бывало только две, иногда – пять. Но в том–то и заключался успех, что можно было безошибочно сказать, сколько их посетило бронзовый цилиндр! Появление каждой сопровождалось коротким всплеском электрического тока, и стрелка электрометра совершала скачок в среднем на десять делений шкалы. Незримое микроявление усиливалось до легко наблюдаемого макрособытия.

Та цилиндрическая ионизационная камера с проволочкойприманкой была первой моделью ныне столь популярного счетчика Гейгера – несложного лабораторного инструмента, ставшего в наш ядерный век одной из тревожащих «примет времени» вместе с тяжелой водой и стронцием–90. Резерфорд и Гейгер смотрели тогда в атомное грядущее беспечально. И в заключительных строках своей совместной работы, опубликованной летом 1908 года «Трудами Королевского общества», без всякого исторического глубокомыслия предсказали большое будущее электрическому методу регистрации радиоактивных излучений. Они отметили, между прочим, что этим методом «можно будет детектировать и единичные бета–частицы». Других излучений, несущих заряд, тогда еще не знали.

Поиск по сайту: