Новый золотой листок, тонкий, вибри­рующий, не хотел прилаживаться к стерженьку старого элек-|| троскопа

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Старая сказка о Золотой рыбке на новый лад, 47.62kb.
• Лек­ция №2 элек­Т­ричес­кие сиг­НА­лы ин­ТЕ­граль­ных ми­К­РО­схем, 64.56kb.
• Этот старый Новый год!, 113.66kb.
• На маршруте «От Николая до Иордана» новогодний тур для детей и взрослых восточный экспресс, 106.11kb.
• * Законный представитель, 30.63kb.
• Изо­бре­те­ние элек­три­че­ской свар­ки, 31.46kb.
• Московский новый юридический институт мировая экономика контрольные вопросы по курсу, 55.8kb.
• Листок нетрудоспособности. Заполняем новый бланк проверка заполнения больничного листка, 216.67kb.
• Новый год в индии: золотой треугольник + гоа, 215.15kb.
• Сказки "золотой клетки", 811.87kb.

182

ся первый год его профессуры, и что-то в нем изменилось. В одном из писем к Мэри он бестрепетно заговорил о своем праве быть избранным в Королевское общество. Сначала, слов­но еще с былой стеснительностью, признался, что звание ака­демика уже «стоит перед моим мысленным взором». А затем добавил в новой интонации: «Надеюсь, я не должен буду ждать этого слишком долго». Прежнего рисёрч-стьюдента, го­тового сомневаться в своих достоинствах, тут узнать уже не­легко. Впоследствии, когда стал он всемогущим шефом в Ман­честере и потом в Кавендише, не только честная похвала, но и лесть научилась находить дорогу к его сердцу. Как слабеют мускулы, ослабела душевная бдительность.

(В шутку хочется заметить, что скромности выдающихся людей вообще крайне трудно оставаться постоянной. Окружаю­щими все делается для того, чтобы она затухала с течением времени. И она затухает. По экспоненте. Самое большее, чего мы вправе требовать от гениев, это по возможности долгого периода полураспада их внутренней скромности. У Эрнста Ре-зерфорда он был долгим. В монреальские времена признаки затухания могла отметить разве что одна Мэри.)

Если на исходе 1899 года в его голосе послышался металл, когда он заговорил о Королевском обществе, то причиной тому было не только «убывание скромности». Ему продолжали на­поминать о несравненном Коллендэре. Он видел, что его, Ре-зерфорда, тоже ценят уже очень высоко. Но тот — первая любовь канадцев! — оставался нерушимым масштабом вели­чия. Ему напоминали, как быстро стал Коллендэр академи­ком — Эф-Ар-Эс'ом: Fellow of Royal Society. И вынуждали его заниматься суетной бухгалтерией шансов.

И легко понять, какое удовольствие и даже облегчение до­ставил ему Оуэне одной историей, привезенной из Кембриджа. Была она, по-видимому, годовой давности и сводилась к обме­ну репликами между Томсоном и деканом Боуви.

«Все мы очень огорчены потерей Коллендэра», — сказал Боуви.

«Я не понимаю, почему вы должны огорчаться, — тотчас ответил Дж. Дж. — Во всяком случае, вы получили еще бо­лее достойного человека!»

Вот эту-то историю РезерфорД и пересказал Мэри. И тут же, переступив запреты скромности еще раз, объяснил: «...я и сам вовсе не отношу себя к разряду таких ученых, как Кол­лендэр, который был здесь более инженером, чем физиком, и

183

мог гордиться скорее изготовлением разного рода аппаратуры, чем открытием новых научных истин».

Это писалось в дни, когда сам Резерфорд имел все осно­вания гордиться открытием новых научных истин. 13 сентября он закончил подробную статью об эманации тория, а 22 ноября еще более детальную работу о «возбужденной радиоактивно­сти». Одну за другой он отправил их Томсону: обе для «Philosophical magazine».

Нетрудно представить себе Оуэнса, читавшего эти отчетные статьи еще в рукописи. Он должен был почувствовать себя офи­цером, уехавшим в отпуск накануне долгожданного наступле­ния: вернулся, а линия фронта уже где-то далеко впереди, ре­шающий бросок был сделан без его участия. В реляциях его упоминают только как ходившего в разведку. А дни прорыва, о которых так мечталось недавно, уже не вернуть. Он бы теперь с радостью променял шумные дни гостеваний в Англии на ти­хие дни прошедшего монреальского лета! Но на его долю оста­лись лишь воспоминания о первой зиме и первой весне в Монреале, когда вместе с Резерфордом он только укрощал своеволие тория. Через двадцать лет Оуэне написал: «...я ча­сто вспоминаю те дни, очень для меня дорогие, и при этом волнующее чувство всегда согревает мое сердце».

После отпуска перед ним, профессором электротехники, оче­видно, уже не стояло проблемы—чем заниматься? Призывали прямые обязанности. Больше они не работали вместе. Ни тог­да, ни потом. Но дружба их от этого не пострадала.

Профессор Оуэне — мой большой друг. Он обзаво­дится на будущий год настоящей квартирой, и главная цель, с которой он делает это, — готовить ужины для тебя и меня... Нет, в самом деле, он сказал, что соста­вил план своей квартиры, имея в виду прежде всего эту цель.

Так Резерфорд писал Мэри 31 декабря 1899 года.

Был на исходе последний день уходящего столетья. Ледяной ветер со Св. Лаврентия летел над Монреалем. Семиминутного путешествия в кебе от университета до дома на Юнион-авеню, где он теперь жил, оказалось достаточно, чтобы мальчик с берегов пролива Кука отморозил себе уши. Для него явился новостью совет кебмена—натереть уши сне­гом. Он послушался, и они не очень вспухли... С горящими ушами уселся он за письмо в Крайстчерч. Конечно, написал и о морозах и о совете кебмена. Написал, что приглашен се­годня к преподобному Бэрнсу, униатскому священнику, чей

184

сын — способный физик и почти его однолетка — работает ас­систентом в Физикс-билдинг. Написал, как проходят рождест­венские каникулы... Но все это были мелочи и не то, что он должен был сегодня рассказать Мэри. Из-за лютого мороза и горящих ушей он с удвоенной ясностью представил себе, какая летняя теплынь сейчас в Крайстчерче! И с такой же ясностью представил, о чем сегодня думает Мэри на другом конце Зем­ли. «Вот и век кончается, а мы все еще не вместе...»

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 Мари и ее тоску.

185

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 столетием: 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 слэва о простоте постижения ра-

186

диоактивности 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!) помешало 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

187

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.

Так 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 бы-

188

ло 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.

Тогда он уверился лишь в одном: с торием каким-то обра­зом связано возникновение двух новых излучателей. И он по­казал — они вполне вещественны. По этому поводу он впер­вые вступил в полемику с французскими исследователями.

Его ноябрьская статья о «возбужденной радиоактивности» уже лежала в редакции «Philosophical magazine», когда из Ев­ропы пришел в Монреаль свежий выпуск «Докладов» Париж­ской академии. 6 ноября 1899 года супруги Кюри сообщили, что, по их наблюдениям, радий и полоний возбуждают радио­активность в окружающих предметах!

Резерфорд наверняка был единственным человеком в мире, который не сделал тогда большие глаза, узнав об этом новом радиоактивном сюрпризе. Кюри заговорили об «индуцирован­ной радиоактивности». Резерфорд сразу увидел, что парижане напали на след его «Е. R.». Заметил он и различие: у Кюри отсутствовало промежуточное звено — не было никакой эмана­ции радия. Радий сам наводил радиоактивность в близлежащих телах. То ли эманации в этом случае вообще не существовало, то ли она осталась пока не обнаруженной?.. Но главное — он понял, что французы в ноябре повторили его июльскую ошибку: они решили, что радиоактивность и в самом деле ин­дуцируется в окружающих предметах. Они просто не успели изучить новое явление, как уже изучил его он, Резерфорд. Они остановились на первом шаге. И, несомненно, заблуждаются. Надо немедленно указать на это.

Снова досадуя, что три тысячи миль отделяют Монреаль от Европы, он со всею поспешностью послал вдогонку своей второй статье авторское примечание. Там была фраза:

Кюри вывели заключение, что полученные' результа­ты обусловлены своего рода фосфоресценцией, которую возбуждает радиация; между тем в случае тория автор показал, что такое теоретическое объяснение неприем­лемо. •

В этом полемическом примечании было выражено убежде­ние, пока еще не доказуемое, что всякое новое проявление ра-

189

диоактивности связано с появлением нового излучающего веще­ства.

Да, ученый мир еще не мог поздравить профессора Резер-форда с заполнением пустующих клеток в таблице Менделе­ева. Но зато все сопутствующее этим незавершенным откры­тиям — «улыбка без кота» из сказки об Алисе — было уди­вительно. И обе статьи обозначили переломный рубеж в изу­чении радиоактивности. Так это видится сегодня.

Из «1000 новых, прежде и во сне не снившихся фактов» два ряда фактов вели к решающим последствиям.

...Без тория не появлялась эьйшация. Без эманации не воз- ' никало возбужденной радиоактивности. Новые излучающие ве­щества наблюдались как бы в момент рождения. И при этом не происходило, по-видимому, никаких химических реакций!

...Радиация новых излучателей оказалась коротко живущей. Источник энергии в них иссякал на глазах. (Именно это, по мнению Ирэн Жолио-Кюри, заставило Пьера и Марию считать возбужденную радиоактивность фосфоресценцией.) Впервые поя­вился критерий для сравнения разных радиоактивных веществ по долголетию их излучения. Появилось число! — то, с чего в природоведении начинается настоящее научное знание. По­явился период полу... Нет, еще не период полураспада, а пе­риод затухания радиации наполовину: 1 минута для эманации, 660 минут для возбужденной радиоактивности. И естественно, зарождалось подозрение, что неиссякающие излучатели — уран, торий, радий — быть может, вовсе не вечны, а просто для них этот период равен многим годам, векам, тысячелети­ям... Словом, в самом явлении радиоактивности поубавилось чуда — время показало свою власть и над этим процессом!

А вместе с тем, как хорошо сказал физик Альфред Ромер, «наука о радиоактивности определенно не становилась более простой». Но это было благодетельное усложнение — так ;

ухудшается состояние больного накануне спасительного криза. И сегодня кажется, что те необычные факты прямо напраши- , вались на единственно верное и простое истолкование — на­до было только произнести одну фразу: «А ведь алхимики, черт возьми, были в принципе правы!» Но такие фразы нелег­ко произносятся: раз в тысячу лет...

Все значение тех работ раскрылось сполна двумя годами позже. А тем временем в Монреале сразу увеличилась почта на имя профессора Э. Резерфорда.

Первым пришло письмо, которого он, вероятно, менее все­го ожидал. Подчеркнуто дружеское;

190

...Я вижу, вы по-прежнему работаете над этими пле­нительными лучами, обещающими такое глубокое про­никновение в природу вещей.

И подпись: Хью Л. Коллендэр, F. R. S. (Fellow of Royal Society). И дата — 19 января 1900 года, Лондон. Догадывался ли Коллендэр о психологической тяжбе Резерфорда с монреаль-цами и о своей роли в том негласном конфликте? Ясно лишь, что не без ревнивого чувства следил он за успехами своего преемника. И верно, почувствовал, что там, в Канаде, на ис­следовательской кафедре в Физикс-билдинге, вершатся сейчас большие дела. Резерфорд не отказал себе в немножко мсти­тельном удовольствии показать это письмо декану Боуви и другим. В общем нелепая психологическая тяжба явно подошла к концу.

Пришло письмо из Кембриджа — от Таунсенда. В нем про­звучал мотив, прежде, пожалуй, еще не звучавший на Фри Скул лэйн:

Я рад слышать новости о твоих делах. Ты, по-види­мому, очень занят. Мне же хочется, чтобы у нас тут появился благоприятный случай поработать вне стен Кавендиша, ибо должен сознаться, что вечная возня с ионами начинает надоедать.

«Должен сознаться... — повторил про себя Резерфорд. — Старику Дж. Дж. ты, конечно, этого не скажешь, дружище!» Он снова увидел себя в Кавендише — припомнил ту комна­ту, где два года назад работал бок о бок с Полем Ланжевеном. Тот давно уже вернулся в Париж. Долговязый Джон Зелени отправился в Америку. Куда-то уже уехал Мак-Клелланд. Те­перь, видимо, готовился покинуть Кембридж и Таунсенд... Вот кто никуда не тронется с места — это Си-Ти-Ар со своими ту­манами и ионами, со своею тихой независимостью и одержимо­стью. Резерфорд почувствовал, как далеко уже и сам он ушел от Кавендиша по собственному пути. Томсоновцам становилось тесно в томсоновской школе — хотелось новизны.

Он почувствовал это еще раз, совершенно предметно, ког­да пришло другое письмо из Кембриджа, от Р. Дж. Стрэтта:

Я пытался повторить твои опыты по возбужденной радиоактивности, но безуспешно... Думаю, что тому ви­ной моя окись тория... Пишу, чтобы попросить, если ты сможешь, послать мне немного ториевой окиси, о ко­торой тебе заведомо известно, что она годится для дела.

Эта просьба позабавила Резерфорда и вызвала на его лице довольную ухмылку, А Норман Фезер в своей биографии учи­теля не удержался от едкого замечания по поводу неудач бу-

191

дущего четвертого барона Рэлея: «Поистине в те ранние вре­мена радиоактивность была занятием для чародеев».

Пришло письмо и от Джона Зелени. Он писал из Миннесот-ского университета, США:

Я читаю твои работы с превеликим интересом. И я почти готов поверить, что все на свете возможно.

Что имел он в виду, сказав: «все на свете возможно»? Алхимическую разгадку радиоактивности? Едва ли. Нормаль­ному дисциплинированному сознанию мысль о превращении элементов показалась бы в те времена еще слишком дикой. В общем он не рискнул договорить...

Гораздо отважней был другой корреспондент Резерфорда. В мае 1900 года до Монреаля докатилось эхо из Ирландии.

...Мы были очень заинтересованы вашими опытами с торием. Существование какого-то истечения из тория кажется несомненным. Эманация по природе своей долж­на быть ленардовыми или катодными лучами. Вероятно, это претерпевшие разложение электроны — Дж. Дж. предпочитает называть их корпускулами. Я получил не­много тория, но все мы здесь слишком ленивы, чтобы . пускаться в эксперименты...

И подпись — Джордж Фрэнсис Фицджеральд. Разумеется — F. R. S. Это был тот самый знаменитый Фицджеральд, теоре­тик из Дублина, который в 1892 году выдвинул для объясне­ния опыта Майкельсона отчаянно смелое предположение: у дви­жущихся тел в направлении их движения сокращается длина! (Мальчику Альберту Эйнштейну было в том году тринадцать лет, и ровно столько же оставалось до появления теории отно­сительности. Отважный ирландец не дожил до дня, когда его идея была узаконена новой картиной мира: он умер в начале