Федор Кедров - Цепная реакция идей

Тамм, разумеется, был не единственным физиком-теоретиком крупного масштаба, внимательно изучавшим актуальные задачи молекулярной биологии, математической генетики и других областей.

Одним из крупнейших физиков-теоретиков, увлекавшихся биологией, был Нильс Бор. Уже давно ученые пришли к мысли о тесной связи между процессами «живой» и «неживой» природы. Многие физики ставили и ставят перед собой задачу найти пути к универсальным законам, объединяющим в равной степени эти процессы. Такие законы можно было бы выражать с помощью математического аппарата, используемого физиками-теоретиками для описания, например, квантовых законов, ядерных взаимодействий и т.д.

Я.И. Френкель также глубоко интересовался биологическими вопросами. Этот интерес у него проявился еще в молодые годы и оставался на всю жизнь. Однажды на семинаре А.Ф. Иоффе Френкель выступил со «странным» докладом о различии между «живой» и «мертвой» природой. И.Е. Тамм в написанной им биографии Я.И. Френкеля счел нужным привести цитату из этого доклада, изложенного Френкелем в виде статьи под названием «Общий характер жизненных процессов». Вот отрывок из статьи:

«Нормальное состояние всякой мертвой системы есть состояние устойчивого равновесия, в то время как нормальное состояние всякой живой системы, с какой бы точки зрения она ни рассматривалась (механической или химической), есть состояние неустойчивого равновесия, в поддержании которого и заключается жизнь».

В статье о Нильсе Боре Тамм указывал, что, в частности, Бор не раз писал о применении принципов неопределенности и дополнительности в биологии.

Тамм цитирует взгляды Бора на природу жизни, которые интересно эволюционировали за время немногим более 20 лет.

«Природа жизни» еще до Бора привлекала внимание молодого Френкеля, и, воспроизводя две цитаты из статьи Тамма, мы хотим подчеркнуть не только эволюцию взглядов Бора, о которой пишет Тамм, но и сходство интересов двух теоретиков Бора и Френкеля (не сравнивая, конечно, роль этих ученых в развитии физики).

Первое высказывание Бора относится к 1937 году: «Мы вынуждены принять, что собственные биологические закономерности представляют законы природы, дополнительные к тем, которые пригодны для объяснения свойств неодушевленных тел. В этом смысле существование самой жизни следует рассматривать как в отношении ее определения, так и наблюдения, как основной постулат биологии, не поддающийся дальнейшему анализу».

В 1959 году Бор писал следующее: «Совсем новые перспективы постепенного разъяснения биологических закономерностей на основе прочно установленных принципов атомной физики появились за последние годы. Это произошло благодаря открытию поразительно устойчивых структур специального назначения, несущих генетическую информацию, а также благодаря все более полному проникновению в процессы, которыми эта информация передается. Таким образом, у нас нет причин ожидать какого-либо внутреннего ограничения для применимости элементарных физических и химических понятий к анализу биологических явлений».

Тамм особенно интересовался вопросами генетики, в частности расшифровкой генетического кода. Его привлекали и другие биологические явления и процессы, например, он интересовался работами по получению пищевых белков из нефти с помощью микроорганизмов. Тамм признавал огромную важность этих работ. Находясь в Стокгольме, Тамм с большим интересом знакомился не только со шведскими научно-исследовательскими институтами по физике, но и с работами шведских биологов. Он рассказывал, что во время посещения Института гистологии в Гетеберге видел очень интересные результаты просвечивания биологических объектов. Эти методы регистрации были, по словам Тамма, настолько тонко разработаны, что находившиеся с ним физики-экспериментаторы задумались над тем, чтобы перенести их в физику.

Большое впечатление произвело на Тамма посещение института, руководимого крупным радиобиологом Густавсоном. Он познакомился с работами по качественному изменению семян путем их облучения.

Тамм рассказывал, что под влиянием ионизированного облучения получаются новые мутации и производится отбор новых полезных видов культур. Такие методы вошли уже в практику и дают хорошие результаты для ячменя, овса, горчицы и др.

Тамм считал, что развитие биологической науки в нашей стране представляет собой важнейшую задачу. Тамм способствовал развитию советской научной биологии и созданию новых институтов, лабораторий и отделов для разработки проблем биологии, в частности, очень перспективной, по его мнению, радиационной генетики.

При активной поддержке и участии Тамма в ФИАНе ряд лет функционировал семинар по биологии, на котором физики и биологи обсуждали различные проблемы научной биологии.

После окончания второй мировой войны Тамм выполнил важные работы по термоядерному синтезу. Он участвовал в разработке метода магнитного удержания плазмы. Это предложение послужило основой исследований в области управляемых термоядерных реакций, ведущихся в нашей стране.

В 1956 году по решению Советского правительства все работы по управляемому термоядерному синтезу, ведущиеся у нас, были рассекречены. И.В. Курчатов подробно рассказал об этих работах во время посещения британского атомного центра в Харуэлле, руководимого известным физиком-атомником Джоном Кокрофтом. Большая часть доклада Курчатова была посвящена установкам, созданным в СССР на основе принципа магнитного удержания плазмы.

Экспериментальными исследованиями на установках с магнитным удержанием плазмы руководил известный советский физик академик Л.А. Арцимович (1909...1973). Он объяснял принцип магнитного удержания плазмы так: «Если мы поместим плазму в сильное магнитное поле, созданное таким образом, чтобы силовые линии этого поля со всех сторон обволакивали ее, то при этом мы можем получить клубок горячей плазмы, который будет висеть в вакууме и не взаимодействовать со стенками сосуда, в котором он находится. Такова сущность магнитного удержания. Она основана на том, что заряженные частицы, из которых состоит плазма, не могут перемещаться свободно поперек магнитного поля. Они могут двигаться только вдоль силовых линий поля».

Была создана целая серия советских экспериментальных установок «Токамак», в которых горячая плазма удерживается магнитным полем в торроидальной камере.

Исследования, проводимые на установках этого типа, а также на установках других типов, например «Огра», увенчались большими успехами. Относительно «Токамака» профессор Игорь Николаевич Головин — один из специалистов по плазме писал в 1970 году: «Успехи на „Токамаках“ важны потому, что ломают лед недоверия, начавший окружать затянувшиеся исследования плазмы».