Даниил Данин - Резерфорд

Со времени памятных дождей в Северном Уэльсе Резерфорд не сомневался в тогдашней своей догадке, что альфа-лучи — поток ионизированных атомов гелия. Но даже самая жаркая убежденность исследователя еще не служит доказательством его правоты.

Да, отношение заряда к массе у альфа-частиц позволяло утверждать, что это тяжелые атомные тельца. Помните, измерения дали для альфа-частиц примерно 5000, а для водородных ионов — примерно 10 000. Иначе говоря, если для ионов водорода H+ это e/m , то для альфа-частиц получалось e/2m . Но ионы гелия не в два, а в четыре раза массивней водородных: их масса в водородных единицах равна 4m. Для того чтобы гелиевая гипотеза не рухнула сразу, оставалось предположить удвоенную щедрость природы: снабдив альфа-частицы массой не в 2m, а в 4m, она придала им и удвоенный заряд — не 1e, а 2e. Тогда отношение заряда к массе сохранялось как раз таким, какое показали измерения. Так получалось, что если альфа-частицы действительно атомы гелия, то наверняка дважды ионизированные атомы. Короче — ионы He++. Вот эту малость и требовалось доказать, дабы жаркая убежденность стала еще и достоверным знанием.

Почти пять лет Резерфорду приходилось довольствоваться косвенными соображениями в пользу гелиевой гипотезы. А теперь заряд альфа-частицы можно было определить чуть ли не прямым измерением! Надо было экспериментально получить два числа: суммарное количество электричества, переносимое всем альфа-излучением крупинки радия за определенное время, и количество частиц, испускаемых такой же крупинкой за тот же срок. А потом разделить первое число на второе… Задача необременительная.

Но и вправду необременительной была лишь эта последняя процедура — арифметическая. Хан, наверное, ожидал, что уже в следующем письме Резерфорд сообщит ему найденную в Манчестере величину заряда альфа-частицы. Однако время шло, а до арифметической процедуры дело все не доходило. Тремя десятилетиями позже уже стареющий профессор Берлинского университета Ганс Гейгер, вспоминая о той первой работе с Резерфордом, написал: «Было много затруднений, которых сегодня даже нельзя понять». Столкнулись тонкость экспериментальной программы и примитивность лабораторных средств. В своей статье о счете альфа-частиц они вынуждены были дать тогда целую главу — «Экспериментальные трудности». Не для того, чтобы снискать аплодисменты коллег, а для того, чтобы предупредить о возникающих сложностях всех, кто захочет повторить их измерения.

Гейгер говорил, что замысел той работы принадлежал Резерфорду. А Резерфорд утверждал, что без Гейгера он ничего бы не сделал. Оба говорили правду.

Очень хочется снова сказать, как повезло Резерфорду! В несчетный раз. Надо же было, чтобы в университете Виктории ему тотчас встретился такой великолепный помощник и соавтор. Но на примере Гейгера зарождается подозрение: а не делал ли сам Резерфорд столь великолепными своих помощников и соавторов?

Актеру нужна достойная роль, чтобы раскрылся его талант. И режиссерская воля, чтобы выявился максимум его возможностей. Если так, то не вернее ли, что в Манчестере повезло Гансу Гейгеру?! Он нашел для себя эпохального драматурга и эпохального режиссера. (Как всегда в таких случаях, пьеса варьировала миф о Пигмалионе.)

Он появился в Манчестере на год раньше Резерфорда. Двадцатипятилетний доктор философии из Эрлангена стал ассистентом у Артура Шустера. И никаких громких дел за минувший год не совершил. Вел вполне солидные и тихие лабораторные работы. И сам был не по возрасту вполне солиден и тих. Видимо, ему недоставало английского чувства юмора или чувства английского юмора: он единственный из манчестерских «мальчиков Резерфорда» не позволял себе даже заглазно называть шефа общепринятым «Папа».

…Юмористический повод послужил катализатором для возникновения этого прозвища, хоть и фамильярного, но искреннейше-почтительного. Физики не пропускали новых программ в старом манчестерском мюзик-холле. И очень смеялись, когда популярные актеры Формби и Тэйт однажды показали скетч на модную тему — «Езда на автомобиле». Там, в веселой перепалке автомобилистов, отца и сына, промелькнула шутка, названная Андраде «научной».

— Я знаю, почему твои колеса не желают вертеться, папа…

— Ну, почему, мой мальчик, почему?

— Да потому что им полагается иметь два-пи-эр, а у твоих — четыре-пи-эр…

Конечно, это было смешно придумано. Неважно, что многим зрителям, забывшим школьные премудрости геометрии, приходилось спрашивать у соседей: «А что тут смешного?» Физикам не приходилось… Они стали называть Резерфорда Папой: все в нем самом и все, связанное с ним, было сверхобычным, словно и впрямь посягающим даже на законы математики и требующим для полноты своего описания не два-пи-эр, а четыре… А колеса его при этом вертелись — да еще как!

Однако Гансу Гейгеру чудился в этом прозвище, по свидетельству Гарольда Робинзона, недостаток уважительности. («Если он так думал, то ошибался», — излишне пояснил Робинзон.) Вместо «Папа» Гейгер придумал для шефа свое прозвище — «Проф». И можно поручиться, что он еще внутренне содрогался от собственной отваги: для его немецкой дисциплинированности это было подвигом — уступить вольному духу резерфордовского клана половину должной почтительности к шефу! Но с немецкой точностью уступил он ровно половину.

Был он величайшим аккуратистом. И редким знатоком лабораторного инструментария. И воплощенным долготерпением. И сверх того — прекрасно образованным физиком. И конечно, этих добродетелей вполне достало бы, чтобы попасть когда-нибудь в рай. Но бури в науке поднимают грешники, повинные в непослушании…

Резерфорд превратил Гейгера в грешника. Он соблазнил его ролью, какую тот едва ли рискнул бы взять на себя сам. И потому, вспоминая через тридцать лет, как начиналось открытие структуры атома, Ганс Гейгер написал в своих мемориальных заметках о Резерфорде:

Никто из нас, молодых людей, работавших в лаборатории, не знавал его прежде, но теперь, когда он появился здесь, мы достаточно быстро почувствовали, что идем навстречу великим временам.

Признание, которому можно, безусловно, поверить, ибо Гейгер был из тех, кто не умеет восторженно преувеличивать.

Но что он, собственно, хотел сказать? Неужели и вправду, занимаясь всего лишь успешным счетом альфа-частиц, можно было уже почувствовать, что наступают великие времена, то есть эпоха расшифровки атомной структуры?

Ганс Гейгер думал о другом — об окрыляющей атмосфере подъема, какая воцарилась в лаборатории с приходом нового шефа. Нечаянно он объяснил секрет возвышающего влияния Резерфорда. Отчего так популярен рассказ о французе, повелевшем слуге будить его каждое утро словами: «Вставайте, граф, вам предстоят великие дела!»? Впечатляет энергия оптимизма. И откровенность веры в свою предназначенность. Покоряет стремление поддерживать эту веру негаснущей.