Хуберт Мания - История атомной бомбы

• Название: История атомной бомбы
• Автор: Хуберт Мания
• Издательство: Текст
• Жанр: Физика
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-7516-1005-0

Эта занимательная книга рассказывает о новой эре в истории человечества — от открытия урана до первого эксперимента с атомной бомбой. Когда возникла идея, что энергию можно добыть из ядра атома, никто и представить себе не мог, какие трудности придется преодолевать лучшим умам человечества, и какие силы природы извергнутся из комочка самоподогревающегося вещества размером с апельсин, если сжать его до критической массы.

---

Юлиус Оппенгеймер и его жена Элла происходят из немецко-еврейских семей. В 1888 году в возрасте семнадцати лет Юлиус эмигрировал в Америку и разбогател в Нью-Йорке на торговле импортным текстилем. Родители Эллы родом из Баварии. Она училась в Париже живописи и теперь дает уроки ученикам в собственной мастерской в Нью-Йорке. Когда Роберт со своей добычей — полным чемоданом минералов — снова возвращается в Ханау, он болен: где-то подхватил бактериальную инфекцию — испорченные продукты или зараженная вода. Он свалился от такой тяжелой дизентерии, что его родители какое-то время боялись за его жизнь. Для возвращения в Америку на пароходе он слишком слаб. И до середины сентября ему поневоле приходится лечить свою болезнь в Германии, отказавшись от запланированного первого семестра в Гарвардском университете. Когда наконец поздней осенью он снова попадает в Нью-Йорк, выясняется, что в стране своих предков он приобрел с дизентерийной инфекцией хроническое воспаление толстой кишки, которое будет сопровождать его всю оставшуюся жизнь.

Когда «отделение Гейзенберга» появляется в Английском саду для занятий по метанию копья, менее спортивным гуляющим лучше свернуть от греха подальше, на берег Изара. Ибо то, что здесь устраивает эта отчаянная банда из десяти—двадцати молодцов, не похоже на нормальные состязания, в которых выигрывает тот, кто метнет копье дальше всех. Отряд делится на две команды, которые становятся друг против друга на некотором расстоянии. Участник бросает копье как можно дальше и выше в воздух, но в сторону команды противника. Член той группы должен выбежать навстречу копью и поймать его еще в полете. Если это игроку не удается, он выбывает. Вернер Гейзенберг любит такие опасные игры, в которых вверенные ему Союзом новых бойскаутов ребята могут доказать свое мужество.

Из немецкого молодежного движения «Перелетные птицы» и сходных мужских объединений после катастрофы мировой войны создаются группы с разнообразными целями. После падения монархии, после продовольственной блокады, красного хаоса и белого контртеррора они хотят искать собственные пути и новые ценности.

Парадоксальным образом они вглядываются при этом в далекое прошлое. На слух взрослых их убеждения звучат незрело-романтически и безнадежно идеалистически. Они грезят своим «Белым рыцарем», который является для них прообразом моральной чистоты и самоотверженности, будучи благородной противоположностью темным искусителям, которые все еще или уже снова стоят у руля власти. Союз этих с виду беззаботных любителей свежего воздуха нацелен, однако, дальше, чем могут догадаться их родители. Члены объединений не просто товарищи или друзья. Они преданы друг другу и готовы погибнуть за товарища. Командир отделения пользуется полным доверием ребят. Они безоговорочно подчиняются ему, а он благородно берет на себя пожизненную ответственность за каждого из них. Родители корят сыновей за небрежность в одежде, но тем наплевать на внешний вид. Внутренняя чистота и правдивость для них важнее, чем безупречная внешность. Правда, и традиционную форму бойскаутов они тоже не носят. Униформа вызывает нехорошие воспоминания.

Всю зиму смертельно больной Роберт Оппенгеймер провалялся в нью-йоркской квартире родителей. С тяжелым колитом, осложнением после дизентерийной инфекции, шутки плохи. Летом 1922 года он пошел на поправку, и для восстановления сил, и для закалки отец посылает его в Нью-Мехико, в царство дикой природы. В сопровождении любимого учителя английского языка Герберта Смита он проводит несколько незабываемых недель на коннозаводском ранчо неподалеку от Санта-Фе. Оппенгеймер привыкает к жизни под открытым небом на высоте 2000 метров и постепенно обретает силу и уверенность в себе. Многодневный верховой поход становится кульминацией его пребывания в малонаселенных краях Юго-Запада. Они пересекают дремучие хвойные леса и проезжают по скалистым каньонам, красно-коричневые стены которых изрыты природными пещерами. Для здешнего ландшафта характерны просторные долины, над которыми вздымаются столовые горы.

Оставив позади очередной каньон, они попадают на скалистое плато из вулканической породы с обрывистыми трещинами. На этом плато протяженностью в три километра стоит большое школьное здание с примыкающим к нему конным ранчо. Здесь вместе с учителями живут несколько дюжин подростков в возрасте от двенадцати до восемнадцати лет. По представлениям основателей школы, мальчики, рожденные в больших городах, должны вести здоровую жизнь на отшибе и вольной природе. Здесь они достаточно удалены от вредного влияния матерей, которые только балуют своих сыночков. Здесь во главу угла поставлены занятия спортом. Все входят в организацию бойскаутов, спят при любой погоде на веранде и круглый год носят короткие штаны. Походы и жизнь в палатках на высокогорье — обязательная часть учебной программы наравне с латынью и геометрией. У каждого мальчика свой конь, за которым он должен ухаживать сам. Выздоравливающий от тяжелой болезни Оппенгеймер впечатлён строгой дисциплиной и спартанской жизнью на этом уединенном скалистом плато. Это своеобразное поселение на вулканической породе названо испанским словом, обозначающим американские тополя, что так живописно окаймляют ручей в каньоне, приведшем Оппенгеймера к этой школе на свежем воздухе: Лос-Аламос.

Нильс Бор, работая со своей планетарной моделью атома, выявил удивительные взаимосвязи. Электроны, эти мельчайшие единицы электрической силы, эти излучающие свет частицы, обладают лишь незначительной массой в пространстве атома. Однако их конфигурация, скачки и взаимодействия между собой отвечают за всё многообразие облика мира, за готовность водорода и кислорода вступать в соединения, за цвет золота, за вонь серы, за непомерный вес куска урана. Все химические и физические свойства элементов и веществ заново тасуются именно здесь, на орбитах планетной системы Бора — Зоммерфельда. Со своей могучей интуицией Нильс Бор добрался до основ химии. Он проанализировал порядок расположения электронов, и ему удалось по-новому истолковать структуру периодической системы элементов. То, что изначально было задумано как физическая теория атома, оказалось вместе с тем и непреложным учением о химических соединениях на элементарном уровне.

Но Вернер Гейзенберг, студент Физического семинара Арнольда Зоммерфельда в Мюнхене, считал, что Бор и Зоммерфельд слишком уж прилипли к их наглядной планетарной модели, что они слишком буквально приняли свою удачную метафору. В то время как в здании этого учения еще так много нестыковок и так много отклонений от системы. Если, например, атомы, возбужденные нагреванием, поместить в магнитное поле, то спектральные линии — а они считаются чем-то вроде отпечатков пальцев элемента — загадочным образом расщепляются на более тонкие подлинии. Гейзенберг уверен, что настоящего прогресса в завершении квантовой теории атома можно добиться, только отказавшись от наглядности. Теория атома и без того представляет собой в начале 1920-х годов сложное, трудно постижимое объединение классических принципов с квантовыми правилами, а теперь, похоже, она станет еще более абстрактной.

Между тем Нильса Бора наперебой приглашают по всему миру с докладами. В июне 1922 года он приезжает наконец со своими семью докладами в Гёттинген, во всемирно известный Математический центр. На летний семестр 1922 года в университет Георга Августа записалось триста одиннадцать женщин, это уже десять процентов студенчества — отрадный рост по сравнению с временами Марии Кюри и Лизы Мейтнер.

Арнольд Зоммерфельд отправил в Гёттинген своего студента Вернера Гейзенберга, оплатив его поездку из Мюнхена. Чтобы тот смог живьем увидеть великого Нильса Бора. На вокзале Гёттингена царит жуткий кавардак и давка из-за того, что железнодорожные пути перекладывают на второй уровень. Мюнхенцам приходится пробираться к выходу через пакгаузы, мимо строительных канав и отвалов. Когда они ступают на привокзальную площадь, там приспущены флаги по случаю отторжения Восточной Верхней Силезии от Германской империи — условие Версальского договора. Но вовсе не на флаги обращен тоскливый взгляд Гейзенберга, а на цветущее и благоухающее великолепие палисадников. Он страстно ждет пощады от аллергического сенного насморка, неотступно донимающего его каждую весну.

В переполненной большой аудитории гёттингенского Физического института собрались ведущие физики и математики Германии. К стилю докладов Бора еще нужно привыкнуть. Он, по своему обыкновению, тихо бормочет, и от слушателей, особенно в задних рядах, это требует чрезвычайной концентрации. Многие сидят, подавшись вперед и приставив к уху ладонь. Нередко слушатели становились свидетелями его work in progress. Они слышали и видели, как он спонтанно — возможно, взволнованный присутствием знаменитых гостей, — прямо в момент выступления выдвигает альтернативные тезисы.