Юрий Фиалков - Свет невидимого

• Название: Свет невидимого
• Автор: Юрий Фиалков
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1984

Книга эта о радиоактивности. Той самой радиоактивности, которая была открыта на рубеже XIX и XX веков и которая во многом определила развитие не только физики, но и всех иных разделов естествознания.

Без малого два десятилетия назад автор уже написал книгу о том, как явление радиоактивности послужило химии и геологии, медицине и археологии, биологии и космогонии («Ядро — выстрел!», издательство «Детская литература», 1966 г.). Но события в науке в наше время развиваются стремительно. Вот почему автору свою прежнюю книгу пришлось существенно переработать и дать ей другое название.

---

Верно. Живые организмы появляются на свет, развиваются, рождают себе подобных, гибнут. И у нас, господа материалисты, нет никаких сомнений, что Дарвин был прав. Разумеется, дураками и невеждами были те, кто в 20-х годах затеял «Обезьяний процесс». Ведь это очевидно — человек произошел от обезьяны. А Дарвин — великий Дарвин! — был глубоко прав во всех пунктах своей эволюционной теории.

Но вот неживая, неорганическая природа — тут уж извините. Тут развития и превращений быть не может. Создал… нет, не бог, конечно, бога нет, — создал, допустим, «высший дух» определенное количество элементов во Вселенной. И все. Никакими силами соотношение элементов в космосе не изменить. Какие бы галактические катаклизмы и превращения не происходили, количество железа, например, или кальция остается неизменным — таким, каким оно было 10 миллиардов лет назад, и таким же, каким оно будет 10 миллиардов лет спустя.

Итак, отличие живой и неживой природы налицо. Первая развивается, вторая мертвая и застывшая. Основа первой — «высший дух», вторая — бездушна. Без «высшего духа» ничто существовать не может. Он, и только он обуславливает развитие материи во Вселенной.

Представьте себе, что вы живете лет этак пятьдесят назад. Что вы можете возразить этому речистому идеалисту? Как будто бы в самом деле примеров развития и превращения в неживой природе не существует.

С нескрываемой гордостью взирали идеалисты на плотину схоластических утверждений, воздвигнутую ими на пути здравого смысла, и, сидя на этой плотине, радостно болтали ногами и задорно поглядывали на, как казалось им, вконец поверженных оппонентов: «Сбейте, мол, нас с наших позиций, господа! Сбейте, если сможете!»

И не заметили они в упоении и гордыне, как в их плотине появилась первая брешь: бесспорное установление факта естественной радиоактивности у элемента, находившегося чуть ли не в самом начале Периодической системы, у калия. Затем через плотину потекли ручейки: была открыта естественная радиоактивность самария и неодима. Ну, а потом…

Потом открытия хлынули мощным потоком, сокрушившим хлипкую плотину идеалистических домыслов: естественная радиоактивность была открыта у большинства элементов системы Менделеева.

Вряд ли стоит останавливаться на истории открытия радиоактивности каждого из элементов. Такой рассказ получился бы долгим и, главное, однообразным. Но вот остановиться на том, почему естественная радиоактивность легких и срединных элементов Периодической системы не была открыта в те годы, когда узнали о радиоактивности «настоящих» радиоактивных элементов — радия, урана, тория — безусловно стоит.

Начнем с утверждения, бесспорность которого в полной мере соответствует его испытанной веками истинности: все познается в сравнении. Сравним скорость распада различных радиоактивных элементов. Сделать это, казалось бы, несложно: достаточно заглянуть в справочник — и мы увидим, что период полураспада, (скорость, с какой распадается радиоактивный элемент удобно характеризовать именно этой величиной — временем, за какое распадается половина атомов радиоактивного элемента) например радия, составляет 1600 лет, или 1,6·103 лет, а период полураспада естественного радиоактивного изотопа олова 2·1017 лет. Сопоставив эти две величины, мы увидим, что радиоактивное олово распадается примерно в 1014 раз медленнее, чем радий.

Написать число в виде десятки в какой-то там степени легко. Представить же, что такое 1014, даже если назвать это число: сто тысяч миллиардов — человеческому воображению, даже самому буйному, по-видимому, не под силу. Поэтому попробуем сопоставить скорости распада на языке экспериментаторов. Минимальное количество распадов атомов в одну минуту, которое можно уверенно зафиксировать с помощью обычных приборов для измерения радиоактивности, составляет 10. Так вот, такое количество распадов в минуту будет давать… пять тысячных от одной миллиардной доли грамма радия, или 5·10-12 грамма. И снова получилось число, недоступное человеческому воображению, на этот раз уже по причине своей мизерности. Но зато для того, чтобы уловить 10 распадов в минуту радиоактивного изотопа олова, надо будет взять металла уже вполне реальное количество — 10 килограммов.

Казалось бы, достаточно просто — бери брусок олова и измеряй его радиоактивность. Да, но попробуйте это сделать. Попробуйте, если все вокруг — и материал, из которого сделаны измерительные приборы, и сосуд, в который помещен образец, и воздух, да и сам экспериментатор — все вокруг содержит радиоактивные элементы. Их радиоактивность в сотни тысяч, в миллионы раз превышает «жалкие» десятки распадов радиоактивного олова: разве уловишь слабый писк комара в вое ураганного ветра?!

Но ведь олово распадается еще и не так медленно. Вот свинец в сравнении — в сравнении! — с оловом и впрямь тихоход. Для того, чтобы зафиксировать радиоактивный распад все того же десятка атомов, следовало бы взять… побольше миллиарда миллиардов тонн свинца — количество, какое не набрать, если бы наскрести свинец со всех планет Солнечной системы, прихватив еще пару-другую ближайших звезд.

Вот почему не приходится удивляться, что радиоактивные свойства были вначале открыты лишь у тех элементов, которые распадаются с большой скоростью. И лишь затем, по мере усовершенствования методов измерения радиоактивности, круг известных нам естественных радиоактивных элементов стал расширяться. И если он сейчас еще и не охватил всю систему Менделеева, то в недалеком будущем займет ее всю. Всю без остатка.

Так наука пришла к выводу о всеобщей радиоактивности химических элементов. Мало какие из научных концепций имели и имеют столь важное мировоззренческое значение. Оказывается, во Вселенной идет непрекращающееся превращение одних элементов в другие. Более громоздкие элементы превращаются в менее громоздкие — с меньшими порядковыми номерами, с меньшей атомной массой. Идет этот процесс непрерывно и безостановочно.

Пусть сегодня мы еще подразделяем все элементы по радиоактивным свойствам на две группы: элементы с четко выраженной радиоактивностью (сюда относятся элементы, замыкающие Периодическую систему) и все прочие. Но деление это условно и грешит значительной долей традиционности. В самом деле, вчера четко выраженной считалась радиоактивность лишь у радия, урана и тория. Сегодня, на наших глазах, свершился переход из второй группы в первую — калия и рубидия. А завтра, с усовершенствованием методов измерения радиоактивности, можно будет четко регистрировать излучение и у всех остальных химических элементов. Деление элементов на радиоактивные и нерадиоактивные будет вообще забыто.

А природа не разграничивала эти элементы никогда. Для нее они все — братья, одинаковые по правам и по поведению. Для Вселенной периоды полураспада в миллиард и в миллиард миллиардов лет одинаково много и одинаково мало. Потому что масштабы жизни Вселенной свои, несоизмеримые с масштабами времени жизни человека.

У Вселенной свои часы, уравнивающие неустойчивый уран и почти неизменный, опять с нашей точки зрения, свинец.

Итак, атомы химических элементов непрерывно изменяются. Идет превращение одних ядер в другие. Идет процесс развития и изменения в неживой, неорганической природе. И этот факт — лучшее подтверждение основных положений диалектического материализма, неизбежности развития материи в любой форме ее организации, о неизбежности развития как самом условии существования материи.

* * *

Еще одно затруднение позади. Взят еще один уступ. Но альпинистам в какой-то мере лучше, чем людям науки. Потому что, сколько бы ни карабкались ученые по «каменистым тропам» науки, препятствий впереди будет всегда больше. И никогда не достичь самой высокой вершины.

* * *

В данном случае вся загвоздка заключалась в том, что…

…при делении атомной массы элемента висмута, равной 209, на 4 в остатке остается 1.

Ох, и хлебнули горя с этой единицей! Ученые ничего не имели бы против, если бы в результате указанной математической манипуляции в остатке было 2. 3 их тоже устроило бы. Они возликовали, если бы величина атомной массы висмута делилась на 4 без остатка. Но единица, проклятая единица, сколько крови попортила она физикам и химикам!

Конечно, необходимо пояснить, зачем понадобилась вся эта арифметика и о чем она говорила ученым.

Если вопросы, которые стоят сегодня перед исследователями Луны и планет Солнечной системы, расставить, так сказать, по ранжиру — по степени их актуальности, — то первым, вне сомнений, будет… нет, отнюдь не пресловутый «Есть ли жизнь на Марсе?». Сегодня, к сожалению, конечно к сожалению, стало очевидным, что ни на Марсе, ни на Венере и тем более на других планетах Солнечной системы жизнь даже в простейших формах не существует.