Валентин Азерников - Физика. Великие открытия

А убедился Чарльз в этом очень быстро. Когда ток был включен, никакие рентгеновские лучи не могли вызвать досрочное образование тумана. Следовательно, исходная гипотеза была справедлива: центрами конденсации могут быть не только частички пыли, но и ионы.

Когда двадцатисемилетний Вильсон принес сорокалетнему Томсону результаты своего первого серьезного открытия, Джи-Джи сообщил Си-Ти-Ару приятную новость: по его, Томсона, ходатайству, Кембриджский университет назначил молодому физику на три года стипендию имени Максвелла, что давало ему возможность, на этот период времени во всяком случае, бросить свою работу препаратора и отдать себя целиком любимому делу.

Интересно, что судьбы Резерфорда и Вильсона продолжают все время пересекаться: та же поддержка Джи-Джи; стипендия, дающая возможность работать; склонность к опытам, а не к теориям; недаром они с Эрнестом стали большими друзьями. Да, и еще одно сходство: оба крайне чувствительны ко всяким новшествам. Вспомните. Резерфорд: появились лучи Рентгена — он работает с ними; появились урановые лучи — и они идут в дело. Точно так же ведет себя и Вильсон: свое первое открытие он сделал на рентгеновских лучах, но как только появились лучи Беккереля, он повторил его и на радиоактивном излучении, оно также вызывало ионизацию. Дальше последовали еще две работы, где в качестве ионизирующего агента выступал ультрафиолетовый свет, потом еще одна, где сравнивались положительные и отрицательные ионы с точки зрения их конденсационной способности.

И так незаметно проходят последние годы XIX века — великого века новых физических открытий, и наступает XX век, не менее великий для физики.

Для Чарльза, тихонько корпевшего над своими облаками, его начало было знаменательно тем, что Королевское общество избрало его своим членом.

В тридцать один год — академик? Вильсон — крупный специалист по мелкой проблеме? Си-Ти-Ар, простой демонстратор, даже не профессор? Да, да, да — молодой, не профессор, специалист в области пока ограниченной, но крайне важной для физики, а вскоре — неограниченной по своему применению. Конечно, положение Вильсона в Кембридже, его замкнутость, его прямо-таки рабская привязанность к одной теме давали повод и для таких вопросов, и даже для дружеских шуток. Быть может, самая острая, хоть и самая добродушная принадлежит не кому иному, как Резерфорду, любовь которого к Вильсону все хорошо знали.

Вернувшись как-то после долгого отсутствия из Австралии, Эрнест на традиционном воскресном обеде в кругу близких произнес нечто вроде тоста в честь Вильсона. «Перед отъездом из Кембриджа, — сказал он ухмыляясь, — я зашел попрощаться с моим старым другом Си-Ти-Аром. Он у себя в лаборатории методично шлифовал вручную большую глыбу стекла. За этим занятием я и оставил его. Первый, кого я увидел, вернувшись после нескольких месяцев отсутствия, был мой старый друг Си-Ти-Ар, который все еще шлифовал большую глыбу стекла».

Этот спич был произнесен в более поздние годы, чем избрание Чарльза в Королевское общество, но характер самого Вильсона и характер его работы были точно такими же, с той лишь разницей, что он еще не сделал своего великого открытия, которое так много изменило в физике и так мало изменило в облике и образе жизни самого автора. Но поскольку это произошло спустя десять лет после того, как Вильсона избрали в Королевское общество, этого срока было вполне достаточно, чтобы странность Вильсона в глазах коллег превратилась в чудачество. Таланту прощают любые чудачества, а простому смертному, даже если он академик. — не очень-то. А то, что Вильсон оказался талантливым ученым, подарившим физикам один из могущественных инструментов познания, стало ясно только после того, как в апреле 1911 года в «Трудах Королевского общества» появилась маленькая заметка, размером всего в три страницы. Она имела ошарашивающий заголовок: «Метод, позволяющий сделать видимыми траектории ионизирующих частиц в газе», и содержала, кроме того, две ошеломляющие фотографии, на которых и в самом деле видны следы частиц. Частиц, которые до этого существовали только в воображении исследователей.

Кавендишская лаборатория.

Собственно, само открытие произошло на месяц раньше, а родилось оно — в голове Вильсона — еще раньше, в конце 1910 года. Об этом можно судить довольно точно, так как Чарльз вел записные книжки, и вот в одной из них, относящейся к 1910 году, есть заметка, датированная 24 декабря. Она имеет заголовок, что свидетельствует о серьезности, с какой хозяин книжки относился к своим записям. Так вот, заголовок ничего особенного еще не сообщает далеким потомкам, нам то бишь, получившим возможность заглянуть в тайны творчества благодаря любезности жены Вильсона, которая недавно подарила пятьдесят две записные книжки мужа библиотеке Королевского общества. Пятьдесят две книжки за сорок пять лет — примерно по одной в год, хотя важна тут не голая арифметика, а прямо-таки непостижимая тщательность, с какой Вильсон фиксирует все, что происходило в его научной жизни, — от робких идей до окончательных выводов. И вот среди прочих записей, относящихся к первой категории — к робким идеям, мы и находим ту, сделанную 24 декабря, замаскированную невинным заголовком «Современное состояние работ в области расширительных камер» и содержащую поистине революционную для физики мысль о возможности видеть атомные частицы.

Вот эта мысль: «Если предположить, что удастся преодолеть трудности фотографирования, то можно будет увидеть след альфа-частиц, который должен включать в себя центральный стержень из капель, образовавшихся на положительно заряженных ионах, и окружающее этот стержень более рассеянное облачко из капель, образовавшихся на отрицательных ионах».

Почему же запись появилась именно тогда — не раньше и не позже? Что это, игра случая или какая-то закономерность — переход количества в качество, когда сумма долгих раздумий, наблюдений, опытов выливается в конечном счете в новую идею? По-видимому, второе утверждение более справедливо. Хотя на него легко возразить, что способность ионов быть центрами конденсации Вильсон обнаружил еще в 1896 году, — что же мешало ему сразу сделать столь нужное науке предположение?

Многое мешало. Я оставляю в стороне даже его медлительность, хотя это непременно следует учитывать; в конце концов, каждый из нас таков, каков он есть, и не стоит человека, имеющего рост 165 сантиметров, упрекать в том, что он недостаточно хорошо играет в баскетбол. Вспомним лучше состояние вопроса — давало оно повод к подобным смелым попыткам? Вначале, конечно же, нет. Ведь когда Резерфорд открыл альфа- и бета-лучи, он не знал сначала, что они из себя представляют. Только в 1909 году он твердо доказал, что альфа-частицы — ионизованный атом гелия. А когда стало ясно окончательно, что атом делим? Примерно в то же время, чуть раньше. Но как же мог Вильсон размышлять об атомных частицах, если их существование еще не было доказано? Естественно, что его первые раздумья на этот счет относятся к тому же времени; раньше проблема еще не созрела не только для решения, но даже для постановки. Не Вильсон не созрел — проблема.