Геннадий Горелик - Андрей Сахаров. Наука и свобода

И тогда Сахаров, похоже, подумал о том, что атомный взрыв — это прежде всего вспышка света — та, что ярче тысячи солнц. И стал думать о том, нельзя ли использовать для атомного обжатия саму эту вспышку. Вспышка заключает в себе небольшую часть всей энергии взрыва, но зато излучение, распространяясь с максимальной в природе скоростью — скоростью света, опережает все иные осколки взрыва и может сделать потребную симметричную работу прежде, чем — через тысячную долю секунды — подлетят остальные, более материальные и менее симметричные осколки атомного взрыва.

Физику этой тысячной доли секунды Сахаров много позже назовет «раем для теоретика». У каждого свое представление о рае, но грандиозность задачи не вызывает сомнения — понять, что происходит при температурах в десятки миллионов градусов, и использовать это понимание в конкретной инженерной конструкции.

При столь огромных температурах огромными становятся энергия и давление света, но огромными по-разному. Их соотношение, которое Лебедев за полвека до того измерил в своих тончайших опытах, прямо касается физики Третьей идеи. Соотношение это легко наблюдать и просто загорая на пляже: поток солнечного света — или, на современном языке, поток фотонов — приносит вполне заметную, а иногда и обжигающую энергию, но не оказывает ощутимого давления. На пляже можно подумать, что давления и вовсе нет. Лебедев продемонстрировал, что давление излучения — хоть и очень малое — существует и находится во вполне определенном соотношении с его энергией.

Поток всяких частиц несет с собой и энергию, и давление, величины которых связывает скорость частиц:

давление ~ энергия / скорость .

Поскольку скорость фотонов — наибольшая возможная в природе, их давление — наименьшее возможное при той же самой переносимой энергии.

А теперь взглянем еще раз на А-Д-С схему, чтобы понять, почему именно свет — наилучший инструмент для сжатия С. Перегородке Д гораздо легче сдержать натиск давления света, чем материальных частиц атомного взрыва, — при той же самой энергии, которую свет принесет в области, окружающие С, и которую можно использовать для сжатия С.

Упомянутый сотрудником Сахарова «высокий коэффициент отражения импульсного излучения от стенок из тяжелого материала» в переводе на простой язык означает, что Сахаров обнаружил: вспышка атомного взрыва успевает достаточное время «поработать» внутри оболочки термоядерной бомбы, чтобы доставить энергию для симметричного обжатия термоядерного заряда. Каким способом эта энергия изделия используется для сжатия сверхизделия, пока официально не рассекречено.

От исходной идеи до теоретической модели и затем до воплощения «в железки» понадобилось полтора года работы физиков и конструкторов, Работа шла столь интенсивно, что на промежуточные отчеты времени не тратили.

Единственный документ, оставшийся от того периода, — отчет о работе теоретического сектора 1 (сахаровского), датированный 6 августа 1954 года. В нем сказано, что «теоретические исследования по АО проводятся совместно с сотрудниками сектора 2 [Зельдовича]», и названы две основные темы: «Выход излучения из атомной бомбы, производящей обжатие основного [термоядерного] объекта» и «Превращение энергии излучения в энергию, обжимающую основной объект». [226] Гончаров Г.А. Термоядерный проект СССР: предыстория и десять лет пути к термоядерной бомбе, 2002.

Научно-технический совет под председательством Курчатова 24 декабря 1954 года решил провести испытание нового термоядерного заряда, названного РДС-37, в 1955 году.

В окончательном отчете 25 июня 1955 года указаны имена 31 теоретика. Во введении Зельдович и Сахаров отметили, что разработка новой конструкции «является одним из ярких примеров коллективного творчества. Одни давали идеи (идей потребовалось много и некоторые из них независимо выдвигались несколькими авторами). Другие более отличались в выработке методов расчета и выяснения значения различных физических процессов». [227] Там же.

Об этом же Сахаров рассказал в «Воспоминаниях» тридцать лет спустя.

По-видимому, к «третьей идее» одновременно пришли несколько сотрудников наших теоретических отделов. Одним из них был и я. Мне кажется, что я уже на ранней стадии понимал основные физические и математические аспекты «третьей идеи». В силу этого, а также благодаря моему ранее приобретенному авторитету, моя роль в принятии и осуществлении «третьей идеи», возможно, была одной из решающих. Ио также, несомненно, очень велика была роль Зельдовича, Трутнева и некоторых других, и, быть может, они понимали и предугадывали перспективы и трудности «третьей идеи» не меньше, чем я. В то время нам (мне, во всяком случае) некогда было думать о вопросах приоритета, тем более что это было бы «дележкой шкуры неубитого медведя», а задним числом восстановить все детали обсуждений невозможно, да и надо ли?..

Острый момент коллективного творчества возник на самом раннем этапе работы. Тогда Сахаров придумал, как подступиться к очень сложным физическим процессам, ключевым для Третьей идеи, а математик Н.А. Дмитриев затем обосновал его подход: «Я до сих пор помню, что первоначально Зельдович не оценил моей правоты и только после работы Коли [Дмитриева] поверил; с ним такое редко случается, он очень острый человек».

Математический талант Дмитриева Зельдович высоко ценил. А сложность задачи можно почувствовать по схеме задачи (недавно рассекреченной [228] Anne Fitzpatrick. Igniting The Light Elements: The Los Alamos Thermonuclear Weapon Project, 1942—1952. Dissertation. Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, Virginia, 1998. ), даже если не знать, каким именно интегралам соответствует каждая стрелка.

Эта схема термоядерной математики нарисована далеко от Объекта, на другом конце Земли — в американском Лос-Аламосе. Далеко от России географически, но не так уж далеко исторически. Схему нарисовал Георгий, тогда уже Джордж, Гамов, которому ФИАН обязан своим зарождением. Не покинь он родину в 1933 году, вполне возможно, что двадцать лет спустя он решал бы ту же задачу (вместе со своим другом Ландау), а значит, нарисовал бы ту же схему, только на русском языке. Физика интернациональна. Даже совершенно секретная физика.

После того как физики с помощью математиков распутали изображенный на схеме клубок, началось воплощение Третьей идеи в инженерную конструкцию.

Главным препятствием на этом пути стал сменивший Берию на его ядерном посту первый министр Средмаша Малышев. Он не был ретроградом, но как государственный деятель чтил государственную дисциплину. Он считал себя и весь ядерный проект связанным постановлением правительства, выработанным по рекомендациям самого же Сахарова в ноябре 1953-го. Министр счел безответственным, что теоретики так круто поменяли курс. Он прилетел на Объект и попытался восстановить порядок.