Даниил Данин - Резерфорд

Мне приходилось иметь дело с весьма различными трансмутациями, обладавшими разной продолжительностью во времени, но быстрейшая из всех, какие я встречал, это моя собственная трансмутация из физика в химика — она произошла в одно мгновенье…

Это мгновенное превращение ни к чему бы его не обязывало, когда бы не установившаяся традиция: каждый лауреат должен был выступить в Стокгольме с лекцией по своей научной дисциплине. И на следующий день, 11 декабря, Резерфорду предстояло в самом деле обернуться химиком — не на мгновенье, а на целый лекционный час.

Еще в Манчестере он решил говорить, конечно же, об альфа-частице — о десятилетней истории ее открытия и изучения. Надо было только сделать химикоподобным название лекции. Это не составило труда: «Химическая природа альфа-частиц радиоактивных субстанций».

Вообще-то говоря, суть такого сообщения могла быть исчерпана коротким словом: «гелий». Но только слово коротко, а смысл долог.

Как нельзя более кстати за месяц до отъезда в Стокгольм он сумел получить безусловное доказательство полной идентичности газа из альфа-частиц и обыкновенного гелия. Не косвенное, не расчетное, не логическое, а самое вещественное доказательство — как для суда. Со временем оно сделалось в физике притчей — притчей о гении и простоте.

Это была одна из работ, проведенных Резерфордом совместно с магистром Ройдсом, к которому он питал особые чувства: подобно ему самому, молодой Ройдс был стипендиатом 1851 года. Но что крайне важно — два физика сотрудничали в этой работе со стеклодувом. То был случай, когда от фантастического мастерства весьма ограниченного ремесленника зависел весь исход задуманного эксперимента. Шеф и его ассистент, вероятно, и не подумали бы браться за дело, если бы Отто Баумбах (во многих отношениях малоприятный субъект) не объявил во всеуслышанье, что берется выдувать сосудики со стенками толщиной в одну сотую миллиметра!

Конечно, в таком сосудике можно было надежно запереть любой газ — и воздух, и эманацию, и обычный гелий: молекулы, движущиеся с малыми тепловыми скоростями, пробиться даже через столь тонкую стенку не могли. Но для стремительно летящих альфа-частиц она должна была оказаться прозрачной. Почти как для света. Энергии альфа-частиц хватало на преодоление слоя воздуха толщиной в 5–7 сантиметров, а стеклянный листок в 0,01 миллиметра служил для них не более трудным барьером, чем двухсантиметровый воздушный слой. Получалось, что они могли пролететь без поглощения еще 3–5 сантиметров и за пределами сосудика Баумбаха. Наполнив такой сосудик эманацией, это несложно было проверить по вспышкам на сцинцилляционном экране.

Но не прихвастнул ли немец-стеклодув, больше всего любивший в Англии манчестерское пиво? Однажды, поздней осенью 1908 года, Резерфорд сказал магистру Ройдсу, что если Баумбах действительно совершит обещанное чудо и даст им свою тонкостенную трубочку, они наполнят ее эманацией, поместят в другой — более широкий — сосуд, откачают из последнего воздух до возможного предела, терпеливо подождут, пока в этом внешнем сосуде накопится побольше альфа-частиц, и посмотрят по спектру, что такое альфа-газ? У него, у Резерфорда, нет ни малейших сомнений, что это гелий.

Баумбах обещанное чудо совершил. Ройдс тоже не остался в долгу: экспериментальная установка была собрана так, что ниоткуда не мог пробраться в нее воздух, всегда содержащий гелиевую примесь, которая могла бы спутать все карты. Вообще опыт был подготовлен мастерски. Оставалось ждать и проводить регулярные наблюдения спектра.

Когда кончились первые сутки, Ройдс меланхолически вошел в кабинет-лабораторию шефа и сказал:

— Ничего не видно…

Когда кончились вторые сутки, он вбежал и с порога крикнул:

— Появилась желтая гелия!

К концу четвертых суток Резерфорд сидел у спектроскопа сам. Уже отчетливо сияли хорошо ему знакомые и желтая и зеленая линии. А к концу шестого дня в окуляр был виден весь набор интенсивных линий гелиевого спектра. Теперь можно было отдавать старую проблему на суд самых строптивых присяжных — химическая природа альфа-частиц раскрылась совершенно однозначно!

А баумбаховы трубочки с эманацией, по-видимому, именно с этого времени стали в Манчестерской лаборатории обыденнейшими источниками альфа-излучения: виртуоз-стеклодув изготовлял их легко и во множестве. Позднее, летом 1914 года, их очень поэтически описал в «Письме из Манчестера» выдающийся русский физико-химик Николай Шилов: «Это тончайшие стеклянные полые нити… Они светятся сами и заставляют экран из сернистого цинка блестеть, как перо жар-птицы, ярким голубым сиянием неописуемой красоты».

Разумеется, в краткой нобелевской лекции Резерфорд обо всей той истории не рассказывал. Привел только блистательный ее итог. И о Баумбахе ни словом не обмолвился. Но в редакции «Philosophical magazine» уже лежала совместная статья Резерфорда и Ройдса, где роль «мистера Баумбаха» была тщательно и с благодарностью подчеркнута. (Так десять лет назад Резерфорд и Томсон подчеркивали заслуги Эбенизера Эверетта.) Через пятьдесят лет, однако, произошла забавная переоценка тех событий. Уже известная нам Мюриэль Хауортс в уже известной нам книге о Фредерике Содди, возражая против приписывания Резерфорду слишком многих важных открытий, объявила, что знаменитой окончательной идентификацией альфа-частиц и гелия наука обязана не нашему новозеландцу, а м-ру Баумбаху. Очевидно, она не знала, что тот был не физиком, а стеклодувом. Или решила, что это не столь уж существенно?

…Дни в Стокгольме надолго запомнились Резерфорду. Он писал о них матери в Пунгареху, как о триумфальных днях своей жизни. И может быть, самым вдохновляющим было воспоминание о праздничном обеде 12 декабря у выдающегося шведского математика Магнуса Миттаг-Леффлера. В старомодно возвышенном тоне Миттаг-Леффлер сказал:

Для меня это честь — приветствовать мистера Резерфорда, молодого пионера новой науки, которая не является ни физикой, ни химией, а в то же время представляет собою и физику и химию… Мистер Резерфорд умеет оперировать математическим аппаратом — языком науки; он знает, как планировать и проводить эксперименты; благодаря этой-то двойной способности он оказался в состоянии раскрыть так много сокровенных тайн природы… И мы вправе надеяться, что увидим его здесь во второй раз вновь в качестве лауреата Нобелевского фонда.

Стареющий математик безошибочно почувствовал, что у молодого пионера новой науки фундаментальнейшие его открытия, быть может, еще впереди. Но Миттаг-Леффлер не знал, что эти открытия приведут со временем к созданию атомной механики, в математический аппарат которой войдут и его собственные, миттаг-леффлеровские, исследования так называемых аналитических функций. Таких вещей никто не знает заранее. Зато история уже задним числом накладывает отпечаток многозначительности на подобные встречи ученых, думающих, что они всего лишь современники, и не подозревающих, что на самом деле они и соратники.