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.

212

убедился: они ожили! Уран испускал радиацию с прежней ин­тенсивностью. Зато погасла и больше ничего не излучала ак­тивная примесь — круксовский уран-Х.

Беккерель тотчас написал о случившемся сэру Вильяму. А затем направил в «Доклады» Парижской академии статью о своих наблюдениях и выводах. Практически у него в руках было решительно все, чтобы дать, наконец, теорию радиоактив­ного распада. Однако ему не удалось это сделать. Мысль по­шла по ложному, хотя на первый взгляд и самому логичному, пути. Беккерель рассудил так: уран потерял радиоактивность в результате химических реакций; стало быть, источник радиа­ции ушел из него вместе с какими-то молекулами; если теперь способность испускать лучи вернулась к урану, то, значит, и это итог неких молекулярных химических превращений.

Девять десятых исследователей на месте Беккереля навер­няка рассудили бы точно так же. Но недаром полустолетием позже и по другому поводу Нильс Бор произнес свою удиви­тельную фразу о физических теориях, недостаточно безум­ных, чтобы оказаться истинными.

Выводы Беккереля сразу вызвали резкую критику со сто­роны супругов Кюри. Для Марии они были еще менее при­емлемы, чем для Пьера. (Стоит напомнить: она ведь никогда не сомневалась, что в радиоактивных процессах подают о себе весть важные события, происходящие в недрах атомов.)

...Обо всем этом Резерфорд и Содди решительно ничего не знали, когда им самим удалось отделить от тория непонятное вещество, унесшее с собою всю ториеву радиоактивность. Но прошлогодняя работа Вильяма Крукса приободрила их в тот критический момент исследования. Они тотчас решили, что их непонятное вещество — двойник урана-Х. Не мудрствуя лука­во, они присвоили ему и сходное имя — торий-Х.

До рождественских каникул оставалось около месяца, когда они закончили описание своих экспериментов. Пять пунктов программы можно было считать предварительно исчерпанными. А один вопрос выглядел решенным окончательно: ему посвяща­лась предпоследняя главка — «О химической природе эмана­ции». Этот радиоактивный газ подобен гелию, аргону, крипто­ну. Он принадлежит к семейству химически инертных элемен­тов. Другие варианты истолкования ее свойств критики не выдерживали. А затем шла пространная информация о то-рии-Х — последняя главка, превращавшая всю статью в аб­сурдно построенное повествование,

213

Вообразите «Робинзона Крузо», который заканчивается в тот момент, когда на сцене появляется Пятница!.. В той за­вершающей главке было сказано, что новые, недавно получен­ные данные «совершенно меняют представление обо всей про­блеме... радиоактивности». Вот так! У научных сочинений своя эстетика — они вправе обрываться там, где художественные только начинаются.

Статья ушла за океан — в Химическое общество Англии. Копию Резерфорд решил послать Круксу. Возможно, у старика накопились новые сведения об уране-Х. А кроме того, он упоминал в своей работе о чистейшем азотнокислом тории германского производства. Хорошо было бы избавить Содди от напрасной затраты времени на очистку американских препа­ратов. Старик не откажет в посредничестве.

Словом, вместе со статьей ушло за океан письмо Резерфор-да к Вильяму Нруксу. Едва ли Содди догадывался, с какими чувствами писал это письмо Резерфорд. А для Резерфорда это было нечто большее, чем деловое послание к прославленному коллеге. Письмо возвращало его в юность — к спорам об эволюции элементов.

Потом наступило рождество.

Прежде чем покинуть лабораторию, Резерфорд и Содди, подобно Беккерелю, аккуратно задатировали свои последние порции освобожденного от активности тория и очень активно­го тория-Х.

12

Щелкнул ключ в замке.

Натянув меховые шапки и теплые пальто, они вышли на волю. Свернули на широкую Юниверсити-стрит. Им нужно бы­ло в разные стороны. Уже солидно грузнеющий молодой про­фессор дружески обнял за плечи своего ассистента. Тот осто­рожно высвободился из этого полуобъятия — он был полон лучших чувств к профессору, но ему не нравились фа­мильярности. Да и к лучшим его чувствам все-таки примеши­валось что-то трудно определимое, чуть осложняющее их отно­шения. Различия во взглядах на некоторые принципиальные научные проблемы? Может быть. Различия в воспитании, ново­зеландском и оксфордском? Пожалуй. Различия в возрасте и положении? Отчасти и это... В общем демонстратор постарался осторожно высвободиться из размашистого полуобъятья про­фессора. С мгновенной внимательностью Резерфорд посмотрел на Содди. Потом покровительственно улыбнулся, сказал, что

214

они славно поработали и заслужили безделье. Потом пожелал Фредерику счастливых каникул и широко зашагал домой — на улицу Св. Семейства.

В глазах окружающих они в самом деле были святым се­мейством с рождественской открытки: Эрнст — Иосиф, Мэ­ри — Мария, и белокурый младенец у нее на коленях. (Тайная мечта учительницы Марты и колесного мастера Джем-са.) Для полного сходства с желанной реальностью Эрнсту не­доставало благочестивости, Мэри — смирения, а младенцу... А младенец был девочкой, названной Эйлин. Эйлин Мэри.

Девочке очень повезло, что ее мать не отличалась безответ­ной покорностью и далеко не всегда приходила в восхи­щение от юмора своего супруга и его ученых коллег. Иначе Эйлин, право же, пришлось бы всю жизнь носить отнюдь не христианское, а физико-химическое имя, к тому же подходив­шее скорей бесшабашному мальчишке, чем тихой девочке.

Через три дня после ее рождения Резерфорд написал ма­тери бурно-радостное письмо. Оно сохранилось. За его весе­лостью слышится вздох облегчения после пережитых тревол­нений. Он рассказал, как «в ночь ее прибытия» сидел за пар­тией в вист и слушал поздравления партнеров. «...Полагали, что я должен был бы назвать ее Иони из-за моего почтения к ионам в газах». И чувствуется — он был к этому совершен­но готов. (Родись Эйлин двумя годами позднее, остроумцы Кокс, Оуэне, Мак-Брайд настаивали бы на другом имени — Альфа. Но в 1901 году альфа-частицы еще не стали его стра­стью и такая опасность девочке не грозила.) «У нее отличные легкие, но я верю, что она будет пользоваться ими относи­тельно умеренно по сравнению с большинством бэби», — сияя, острил он в том письме и вышучивал себя и Мэри: «Это дитя, конечно, чудо интеллектуальности, и мы думаем, что никогда прежде не бывало такого замечательного ребенка».

— Счастливых каникул, Фредерик!

Напутствуя Содди добрым пожеланием, профессор физики Резерфорд был переполнен душевным довольством: он знал, что уж его-то самого наверняка ожидают славные рождествен­ские праздники на улице Св. Семейства — три недели без­отлучного отцовства. И право же, при своей биэнесменской внешности, лишенной всякой утонченности, он бы походил на благополучного шефа преуспевающей фирмы, если б не стран-

215

новатая напряженность излишне внимательного взгляда. «О чем он думает, этот человек?» — прикидывали встречные.

Широко шагая, по Университетской улице, он слышал голос Мэри — вечером она спросит: «О чем ты думаешь, Эрни?» Бесполезно готовиться к такому вопросу — он все равно за­стигает врасплох. «Да нет, ни о чем, мне хорошо!» И едва ли он сознается, что все-таки ему совсем не просто будет целых двадцать дней оставаться без лаборатории, когда она в двух шагах и ключ в кармане, а там лежат задатированные препа­раты, лежат и ведут свою бесконтрольную жизнь... Ему не стыдно было бы признаться, что свет для него клином сошел­ся сейчас на этих невзрачных препаратах, да только не объ­яснить, в чем тут, собственно, дело. Даже бдительно присталь­ной Мэри этого не объяснить. Вся поглощенная Эйлин, она еще подумает вдобавок, что ему просто не хочется си­деть дома.

Успокаивала мысль, что во всем христианском мире сейчас рождество. Лаборатории всюду закрыты. Отдыхают в Париже Кюри и Беккерель. И в Лондоне у Крукса заветная дверь на замке. И в Галле — у Дорна. И в Вольфенбюттеле — у Эль-стера и Гейтеля. И 'в Вене — у Швейдлера и Мейера. Ив Аделаиде — у Брэгга. И в Петербурге — у Боргмана... Да, конечно, то беспокойство было замешано и на вечной его жажде быстрых результатов и на жажде первенства. Но под спудом лежало и нечто более тонкое.

...Не в Монреале, а гораздо позднее — в Манчестере, слу­чился день, когда он забыл, что пора уходить домой: была суббота — неприкосновенный уик-энд! Он засиделся за уста­новкой вместе с одним из своих манчестерских мальчиков — Гарольдом Робинзоном. А затянувшаяся их работа не связана была с ожиданием' каких-нибудь волнующих итогов: они осво­бождали эманацию радия от остатков жидкого воздуха — не более того. Нечаянно он сплоховал, и новая порция воздуха ворвалась в сосуд. «Хорошо, что я это натворил, а не вы», — сказал он Робинзону. Тот подумал, что это и вправду хорошо, иначе ему бы несдобровать: он знал шефа. Они продолжали мирно очищать радон. Однообразно досаждающий труд. И вдруг Резерфорд сказал: «А знаете, Робинзон, я жалею ученых бед­няг, не получивших в свое распоряжение лабораторий!»

В том признании не было ничего особо манчестерского:

такую же благодарность судьбе и такое же сочувствие к обой­денным коллегам он испытывал позже, в годы своей кавенди-шевской профессуры, и раньше — в годы профессуры мак-

216

гилльской, когда впервые «получил лабораторию». И впервые узнал радость независимости и сладость власти.

Сладость власти? Да.

Глагол «работать» приобрел для него уже в Монреале сложный спектр значений. Не только собственноручно ставить эксперименты и обрабатывать свои результаты. Вести лабора­торию! Вопреки библейскому предостережению — пророчест­вовать в своем отечестве! Растить себе подобных!

В жизни многих больших людей науки рано или поздно дает знать о себе этот инстинкт продолжения рода — жажда шко­лы. Правда, величайшего из больших — Эйнштейна — это, видимо, никогда не заботило. Не было «команды Эйнштейна» в Берлине, не было в Цюрихе, не было в Праге, лишь намек на школу появился в Принстоне. Но не оттого ли так случи­лось, что еще в молодости он осознал себя бесспорным главою современной теоретической физики и внутренне чувствовал право, подобно господу богу, говорить всем ищущим: «Вы семя мое!» Он был исключением даже среди исключений. Резер­форд со временем стал вторым лидером физики нашего века и тоже обрел хоть и ограниченное племенем атомников, но не менее заслуженное право на такое же возвышенно отече­ское—«Дети мои!». Он был обыкновенной Эйнштейна, он был весь земной. Однако потому-то в отличие от Эйнштейна он создал еще и свой резерфордовский клан.

Сладость власти? Да. Но не административного деспотизма, а духовного водительства. Деспотизм был тенью. Она могла уко­рачиваться и удлиняться, светлеть и темнеть. Могла вообще исчезать. Но неизменным, тем, что отбрасывало эту тень, была духовная власть. Та же сладость отцовства — умножения себя.

В дни памятного рождества маленькой Эйлин не было и де­вяти месяцев — она родилась 30 марта, в канун весны. А ког­да он впервые по-настоящему почувствовал себя еще и лабора­торным папой? К точной календарной дате этого, разумеется, не приурочить. Но, пожалуй, тогда же — в преддверии той же весны 1901 года. И немалую роль тут сыграл Содди.

Началось-то все раньше, и началось незаметно. Слишком много у молодого профессора возникало конкретных задач для прояснения одолевавших его идей и проблем. Нужны были, кроме собственных, чужие искусные руки. И умные головы. Они нужны были, несмотря на то, что Джон Кокс постарался свести до минимума его лекторские обязанности. Не наделен­ный исследовательским даром. Кокс ценил этот дар в других.

Началось с Оуэнса и Мак-Кланга. Но то были лишь первые опыты привлечения напарника для одновременного возделыва-

217

ния только одной грядки. Многопольным его хозяйство стало после возвращения из Новой Зеландии с Мэри. Это ясный

рубеж.

Суть в том, что сразу успешно пошло исследование главной проблемы, начатое в январе 1901 года с Фредериком Содди. Тот работал с такой чистотой результатов, находчивостью и неутомимостью, что ему можно было довериться без оглядки. И ему можно было все прощать — самонадеянные выходки, доктринерские суждения, оксфордскую гордыню. Жезл марша­ла торчал наружу из его солдатского ранца и виден был изда­лека. В часы совместных лабораторных бдений Резерфорд смотрелся в него, как в омолаживающее зеркало, и не ощущал всего, что их разделяло. Химик Содди был выше похвал. Он не нуждался ни в какой опеке. Пожалуй, именно это позво­лило Резерфорду перейти на многополье — вести с другими сотрудниками лаборатории параллельные исследования.

С молодым доктором Бэрнсом он изучал влияние темпера­туры на поведение эманации радия и тория. Он привлек к этой работе и мисс Брукс, недавно получившую степень магистра искусств. В марте тема была исчерпана. Но в это время он уже вел в соавторстве с мисс Брукс и другое исследование радона, пытаясь дать оценку молекулярного веса нового радио­активного газа. В мае такая оценка — очень заниженная — была получена. А одновременно с помощью других сотрудни­ков он разрабатывал типично кавендишевскую тему, изучая скорость ионов при разряде в газе над раскаленной платиной. Тогда же летом он приступил с демонстратором Алленом — магистром наук — к изучению связи между возбужденной радиоактивностью и ионизацией атмосферы. А другой демонст­ратор, тоже магистр наук, Грайер уже готовился к исследова­нию отклонения лучей радиоактивных субстанций в магнитном поле. К рождеству работа с Алленом была завершена, а рабо­та с Грайером вошла в стадию подробных измерений...

Так многополье, едва возникнув, стало системой. Так в год его тридцатилетия зародилась в Монреале «школа Резер-форда». Так в одно и то же время сделался он дважды отцом. Но так же как пеленашка Эйлин, его лабораторные дети тогда еще не сознавали этого своего родства. Она научилась гово­рить ему «папа» раньше, чем они. Она — в Монреале, они — в Манчестере. Но ему-то в обоих случаях сразу стала понятна его новая роль.

218

— О чем ты думаешь, Эрни?

— Да нет, ни о чем, мне хорошо!

Это правда: ему было хорошо. Однако было и о чем поду­мать. А заветные препараты тория и тория-Х тем временем го­товили ему в тиши закрытой лаборатории рождественский по­дарок.

до Провинциального университета на берегу Святого Лаврен­тия.) Да, уран вел себя, как птица Феникс. Теперь это явст­вовало не только из частного сообщения Крукса. Теперь это могли проверить все, кто был одержим радиоактивностью. Про­верить и обдумать. Остальное в статье Беккереля имело вто­ростепенное значение.

Резерфорд и Содди встретились глазами. И оба поняли, что их осенила одна и та же нетерпеливая мысль. А торий — не Феникс? Три недели отсутствия! Не прилетела ли и к ним удивительная птица, пока их не было на палубе?

Они принялись за работу без промедлений. Все тот же ис­пытанный электрический метод Резерфорда позволил им сра­зу убедиться в главном: неактивный торий излучал с той же интенсивностью, что и до освобождения от примеси, а при­месь — торий-Х — всю свою радиоактивность потеряла. Оба их тория вели себя точно так же, как оба урана Крукса и Бек­кереля.

До крушения старой атомистики оставались считанные не­дели. На часах истории — секунды.

Это не патетические фразы, вставленные для украшения рассказа. Дело в том, что с этого момента весь ход последую­щих, экспериментальных поисков Резерфорда и Содди произво­дит впечатление стремительного движения по заданному кур­су, Ясно: они уже вняли голосу птиц и поняли, под каким азимутом лежит незнакомая земля. Надо было пройти остаток пути и миновать последние мели. Или — если угодно — рифы. И матрос уже поднялся на мачту. И адмирал уже прикинул на карте вероятное место встречи с недалеким берегом.

.. ...Крукс уверен: кнофлеровский препарат тория свободен от примесей. Старик заблуждается. Они это сразу покажут.

Несколько химических процедур по проверенной методике— и в растворе перед ними был (излучал!) торий-Х, извлеченный из германского нитрата. А в осадке лежал (и почти не излу­чал!) сам торий — на сей раз максимально чистый, действи­тельно ^\ освобожденный от примесей — настолько, насколько это возможно. Однако надолго ли сохранится его чистота?

Они уже поняли — ненадолго!

Но что же, собственно, они поняли? Что им открылось?..

Отбросив все осложняющие второстепенности, можно утвер­ждать, что до рождественских каникул они уверовали лишь в одно: торий-Х ответствен за радиоактивность ториевых препа­ратов. Это никак не противоречило постоянству уровня радиа-

220

ции соединений тория: значит, торий-Х излучает с постоянной интенсивностью, вот и все1

А теперь оказалось, что это совсем не так: отделенный от тория, торий-Х вовсе не сохраняет неизменной свою актив­ность. Он ее теряет со временем Отчего же не убывает уро­вень радиации ториевых препаратов? Разумен единственный ответ: в них все время пополняются запасы излучателя. Иными словами, в соединениях тория все время рождается торий-Х. Потому и не удивительно, что за три недели каникул неак­тивная окись тория восстановила свою радиоактивность до обычного уровня.

Оттого-то наши монреальцы так уверенно решили, что чи­стота кнофлеровского препарата — иллюзия.

Но они поняли не только это.

Надо было ответить и на противоположный вопрос: поче­му уровень радиации ториевых препаратов не растет беспре­дельно, если излучатель рождается в них непрерывно?

Так бывает, когда пропорционально прибытку растут траты!

Математически этот закон был хорошо известен Резерфор-ду, да и Содди — тоже. Закон экспоненты! Надо было только определить скорость, с какою тратит свою активность торий-Х.

Тотчас начались измерения. Они были совершенно подоб­ны тем, что два с половиной года назад Резерфорд проводил в одиночестве, когда исследовал распад эманации и возбуж­денной радиоактивности. Разумеется, и он и Содди жили в не­терпеливом ожидании подтверждающих результатов. Но бес­смысленно было бы говорить, что они спешили: темп измере­ний задавал торий-Х, от них ничего не зависело! И потому прошел целый месяц, прежде чем на графике прорисовались с достаточной полнотой долгожданные кривые.

Как и эманация, торий-Х с течением времени терял свою активность по закону геометрической прогрессии. Но гораздо медленней: не минуты, а дни приходилось откладывать по оси времен. И даже не стоило ради очередного замера навещать лабораторию в воскресенье. Пропущенная точка в многоднев­ном графике не ухудшала закономерного течения кривой. И в лабораторных таблицах Резерфорда— Содди в самом де­ле отсутствуют данные для седьмого дня и дня четырнадцато­го. Можно улыбнуться по этому поводу: вот как нерушима ве­ра ученых в порядочность природы! Она не станет устраивать подвохов — раз уж пошел процесс по экспоненте, эта кривая не превратится в какую-нибудь другую по случаю воскресенья.

'Интенсивность радиации тория-Х падала вдвое -каждые че-

221

тыре дня. На восьмой день от нее осталась четверть, на две­надцатый — одна восьмая... И по тому же закону, но как бы зеркально отраженному, обретал свою обычную радиоактив­ность неактивный торий. За первые четыре дня она восста­новилась наполовину, за следующие четыре — еще на чет­верть, на двенадцатый день до постоянного — равновесного — уровня радиации не хватало всего одной восьмой... Так с одина­ковой скоростью шло «выздоровление» тория и «умирание» изолированного тория-Х.

Не оставалось ни малейших сомнений, что торий-Х — не примесь, а закономерно возникающее в ториевых препаратах радиоактивное вещество. Но Резерфорду хотелось еще боль­шей убедительности. Ему хотелось показать воочию: смотри­те — выздоровление тория строго следует накоплению тория-Х. Строго, совершенно точно! Как некогда с эманацией и возбуж­денной радиоактивностью, ему всего важней была мысль о ве­щественности излучателей. Но там он ничего взвесить не мог, а здесь мог: торий-Х появлялся в 'реальных, легко измеримых количествах.

Это было очень в его духе. Он любил подержать природу в руках. Ощутить ее плоть. Заглянуть ей в глаза. Он к ней вожделел. В этом смысле он меньше всего был создан для атомной физики, где все эфемерно, незримо, неслышно. Толь­ко воображением можно было эту эфемерность побеждать. И он совершал подвиги воображения. Но уж если открывалась воз­можность хоть что-нибудь взвесить на ладони, он такого случая Не упускал. Атомной физике повезло, что ее лидером стал ис­следователь, любивший плоть вещей.

Фредерику Содди пришлось подвергнуть новой серии испы­таний старый нитрат тория, из которого месяц назад был уже, выделен весь торий-Х. Месяца было достаточно, чтобы актив­ность этого нитрата полностью восстановилась. Снова извлек­ли весь накопившийся за месяц излучатель. Взвесили и вес его приняли за единицу. А многострадальный неактивный ни­трат вновь предоставили самому себе. Заметили время. И ста­ли ждать.

Идея опыта была крайне проста. Экспонента выздоровления тория позволяла подсчитать для каждого момента времени уро­вень достигнутой активности. Через 3 часа она должна была достичь '/зо равновесной величины. А через 24 часа — уже 'Д. Если процесс понят правильно, то через 3 часа из выздора­вливающего нитрата тория можно будет извлечь '/зо равновес­ного количества тория-Х. А через 24 часа — '/е... Десять грам-