Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

Семенов хоть и в запале говорил это, но оказался прав: даже меньше чем через год открытие цепных разветвленных реакций обрело право научного гражданства. И первым признал его Боденштейн — да, да, тот самый, который выступал против, разгромил эксперимент Харитона и Вальта, не оставив от него, казалось, камня на камне. Но Семенов собрал уцелевшие факты, реставрировал их, потом пристроил к ним новый эксперимент и на таком прочном фундаменте возвел новую теорию. И Боденштейн, прочитав статью Семенова, опубликованную в том же немецком журнале, где год назад появилась робкая заметка Харитона и Вальта, теперь признал свою слепоту и недоверчивость. И, как бы в компенсацию за прошлый инцидент, предложил впредь печатать статьи в редактируемом им «Журнале физической химии». Но, наверное, и после этого еще долго чувствовал неприятный осадок на душе оттого, что так оконфузился, и пользовался каждым случаем, чтобы оповестить ученых об открытии, которое по его милости чуть не закрылось.

В конце 1927 года Семенов вырвался ненадолго из круговорота многочисленных обязанностей и уехал на озеро Селигер, чтобы там, на природе, в тиши, обобщить прежние наблюдения, прибавить к ним новые, появившиеся в последние недели, и попытаться создать более обширную теорию разветвленных цепных реакций. Конечно, прохаживаясь по берегу озера, думать легче, чем бегая между кабинетом и лабораторией — не звонит телефон, не заходят десять раз на день коллеги, не надо сидеть на совещаниях. И работа потому была написана очень быстро.

Вернувшись, Семенов доложил ее на ученом совете. Совсем недавно он стоял здесь же, на этом самом месте, у этой самой доски, перед этими же самыми людьми и рассказывал им о том же самом открытии. Но тогда они были глухи к тому, что посчастливилось найти ему с помощью двух своих молодых сотрудников и умудренного в науках Боденштейна; теперь все было по-иному. Радостью соучастия светилось лицо Абрама Федоровича Иоффе, внимательны были члены ученого совета; они поняли наконец, что присутствуют при рождении нового открытия, которое прославит молодую советскую науку. Поздравления после доклада были совершенно искренни; кто-то, наверное, признал, что был неправ тогда, другие сочли за благо промолчать — что поминать старое.

Вскоре, в 1928 году, стало известно, что открытие Семенова подтверждается опытами молодого английского ученого из Оксфордского университета Хиншелвуда. За ним и другие исследователи стали изучать новый механизм реакции.

Вместе с тем скептики еще не сложили оружия, еще не перестали раздаваться голоса отдельных ученых, часто весьма крупных, твердивших, что то одно неверно, то другое. Поэтому Семенов не счел возможным почить на лаврах и ждать, пока другие ученые за него осветят все неясные места в его теории; он еще интенсивнее взялся за продолжение работ, ставя их в больших масштабах, дабы теперь уже можно было подключить к ним многих сотрудников.

Один из важнейших опытов был поставлен самим Николаем Николаевичем. Он решил доказать себе и оппонентам, что зарождение разветвленной цепной реакции можно вызвать буквально несколькими активными частицами; по теории, правда, так и следовало, но одно дело, когда это происходит на бумаге, а другое — в колбе. Этим изящным и предельно простым опытом Семенов доказал, что он превосходный экспериментатор, словно бы видящий, как клубятся в сосуде молекулы, ожидая только внешнего толчка, чтобы взорваться химической реакцией. Он придумал, как надо подтолкнуть с горы камешек, чтобы он увлек за собой лавину.

К трубке, через которую поступал в сосуд кислород, подвели ток от катушки Румкорфа — слабенький ток, ничтожный, едва способный расщепить на атомы мизерное количество молекул. Но, по теории, для начала окисления много и не нужно — достаточно нескольких осколков. И, следовательно, в момент включения рубильника должна произойти вспышка.

Должна… Но произойдет ли? Такая постановка опыта, когда в одну секунду решается судьба нескольких предшествующих лет и многих лет будущих, требует огромного нервного напряжения. Не удивительно, что Семенов ужасно волновался и смотрел на рубильник, поворот которого должен был все решить, словно кролик на удава. Представляете, что должен был пережить в душе ученый в такой момент, если и через тридцать два года помнил «…тот трепет, с каким… в первый раз протягивал руку к щитку с рубильником». «Я долго не решался начать опыт, — вспоминает Николай Николаевич тот знобящий миг. — Мне казалось, что в эту минуту решится судьба всей теории».

И она и впрямь решилась: одновременно с поворотом рубильника в сосуде вспыхнула — действительно вспыхнула — реакция. Горсть атомов кислорода вовлекла в цепной процесс миллиарды молекул. Вновь и вновь повторял Семенов этот опыт, чтобы исключить возможность малейшей ошибки, и каждый раз, когда переставшая уж дрожать рука включала рубильник, в сосуде происходила вспышка.

Ну вот и все, собственно. Дальше открытие начало самостоятельную жизнь. Теория Семенова о разветвленных цепных процессах прочно обосновалась в химической науке. Она привлекла к себе внимание химиков всего мира, ибо очень скоро стало ясно, что цепные процессы весьма многочисленны, они диктуют свои законы таким распространенным реакциям, как полимеризация, хлорирование, сгорание топлива в двигателях.

В 1930 году Советское правительство организовало специальный Институт химической физики, где можно было по-настоящему широко развернуть работы в столь важной для науки области. Во главе института встал Η. Н. Семенов.

М. В. Келдыш, Η. Н. Семенов и П. Л. Капица во время вручения академику Л. Д. Ландау Нобелевской премии по физике. 1962 год.

В 1934 году Семенов, избранный только что академиком, подвел итог своего почти десятилетнего труда в монографии «Цепные реакции»; в следующем году книга была переведена на английский и вышла в Англии, где продолжал успешно работать Хиншелвуд.

В 1941 году основатель нового раздела химической кинетики был удостоен Государственной премии, а в 1956 году, через тридцать лет после открытия, вместе с Хиншелвудом получил Нобелевскую премию по химии. То была вдвойне радостная для нас победа: премию получил первый советский ученый. До этого два русских исследователя удостоились столь высокой чести — Мечников и Павлов, но было это еще до революции. После еще девять наших физиков получат право именоваться лауреатами Нобелевской премии, но Семенов был первым.

В этой книге нам уже не раз приходилось сопровождать выдающихся ученых в Стокгольм, где им вручались диплом лауреата, золотая медаль, денежный чек, где в их честь оркестр играл отрывки из лучших симфоний, где награжденных осаждали фото- и кинокорреспонденты, где смущенные непривычным общественным вниманием лучшие физики, химики, биологи читали традиционные Нобелевские лекции.