Маргарита Рютова-Кемоклидзе - Квантовый возраст

И каждый чувствовал себя хозяином, каждый считал, что именно от него, от того, что он делает сейчас, сию минуту, зависит судьба его страны.

«Все 420 минут рабочего времени — производству!» — рабочее время считалось не в часах, а в минутах.

Московский университет встретил Румера тепло и по-деловому — ему немедленно предложили должность доцента на кафедре теоретической физики и тут же потащили на лекцию. В коридоре висело объявление: «Кто хочет стать профессором?» и стрелка, «указывающая на ящик, куда следовало опускать заявления» [23].

И, не опомнившись еще с дороги, Румер с удивлением слушал лекцию профессора Фаулера из Кембриджа о новейших достижениях в области изучения атомных ядер. Лекция состоялась 24 сентября.

«Текущий 1932 год, — начал Фаулер, — оказался для физики „Annus mirabilis“ (годом чудес). Представляется интересным кратко рассказать в историческом порядке о жатве новых открытий, собранной этим годом.

Первым открытием было открытие нейтрона и изучение некоторых его свойств. Весьма содержательные наблюдения, произведенные Жолио и его женой Кюри-Жолио при изучении проникающего излучения, испускаемого бериллием при бомбардировке его альфа-лучами, были продолжены Чедвиком, причем ему удалось доказать с уверенностью, не допускающей разумных сомнений, что по крайней мере часть этого сильно проникающего излучения состоит из частиц массы 1 и заряда 0, кинетическая энергия которых равна 4·10 6 эВ; частицы эти были названы Чедвиком нейтронами» [44, с. 37].

Фаулер рассказал об экспериментах Чедвика, о массе нейтрона, которую Чедвик вычислил, и о некоторых прогнозах, связанных с этим открытием. Вторым замечательным открытием этого года Фаулер назвал результаты эксперимента Кокрофта и Уолтона, сделанного в лаборатории Резерфорда.

С 1919 г., когда Резерфорд впервые осуществил искусственную ядерную реакцию путем бомбардировки азота альфа-частицами, превратив азот в кислород, началось интенсивное изучение атомного ядра. Как в экспериментах Резерфорда, так и во всех других экспериментах по превращению ядер источниками «снарядов» служили естественные радиоактивные элементы. Но для дальнейших исследований энергия естественных «снарядов» была уже недостаточна. Начался усиленный поиск получения искусственно ускоренных заряженных частиц. 30-е годы стали временем рождения ускорителей. Почти одновременно в разных местах были собраны три ускорителя совершенно разных конструкций. И то, что возраст создателей этих ускорителей оказался квантовым, кажется закономерным.

Первый ускоритель — электростатический генератор — был построен в 1931 г. в Принстоне американским физиком ван де Граафом (род. 1901 г.). В этом же году в Калифорнийском университете в Беркли Эрнест Орландо Лоуренс (род. 1901 г.) изобрел ускоритель, основанный на резонансном ускорении частиц. Здесь заряженные частицы многократно проходят ускоряющий промежуток в магнитном поле, набирая большую энергию даже при умеренном напряжении. Свой ускоритель Лоуренс назвал циклотроном. Первый циклотрон помещался у него на ладони. Развитие ускорителей вплоть до самых современных пошло в дальнейшем именно по принципу циклотрона Лоуренса. В том же 1931 г. Кокрофт (род. 1897 г.) и Уолтон (род. 1903 г.) в Кембридже у Резерфорда окончательно разработали ускоритель в виде каскадного генератора, работающего по принципу умножения напряжения, получаемого в отдельных каскадах схемы. Именно этот ускоритель первым дал потрясающий результат. В 1932 г. Кокрофт и Уолтон получили на нем первую ядерную реакцию — расщепление атома лития искусственно ускоренными протонами. Этот результат и назвал Фаулер вторым замечательным открытием этого года.

«После этих поразительных новинок все остальные события, о которых я еще должен рассказать, могут показаться обыденными и скучными, но тем не менее они связаны с весьма реальными успехами в нашей работе по выяснению природы ядра», — продолжал Фаулер.

Румера не поразили новости, о которых рассказывал Фаулер. Случилось так, что он узнал о них еще в Геттингене. Накануне своего отъезда он принимал живое участие в обсуждении последних новостей, которые еще не появились в печати, а были тем, что теперь называют «частным сообщением». Самыми впечатляющими из них были две: первая — это новая гипотеза Гейзенберга о строении атомного ядра, которую он выдвинул сразу же после сообщения Чедвика, предположив, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Вторая — открытие Андерсоном позитрона. Того самого позитрона — близнеца электрона, частицы с той же массой и спином, что и электрон, но с положительным зарядом, которую предсказал Дирак.

Поразило Румера другое — сам факт, что кембриджский профессор рассказывал по горячим следам о новейших достижениях науки в его родном Московском университете. Румер невольно вспомнил, как в этом самом университете десять лет назад, когда он держал выпускной экзамен по физике и написал уравнение Максвелла в векторной форме, лектор недоверчиво на него посмотрел и сказал: «Я-то понимаю, что вы тут написали, но вам-то откуда известно это выражение? Распишите-ка, милый друг, все как есть — все девять уравнений Максвелла в компонентах».

Преподавание физики в Московском университете, а тем более научные исследования, даже после революции долгое время оставались в плачевном состоянии. В этой и других областях (исключение составляла математика) Московский университет не мог оправиться еще со времен царского министра Кассо, учинившего разгром университета в 1910 г. В числе 138 лучших профессоров и преподавателей был вынужден покинуть университет создатель первой русской школы физиков Петр Николаевич Лебедев. Тогда же из университета были исключены более тысячи студентов. И школа физиков, по существу только родившись, была обречена на гибель. Только, пожалуй, к концу 20-х годов, с приходом Леонида Исааковича Мандельштама и Сергея Ивановича Вавилова, физика в Московском университете стала возрождаться, и не постепенно, а с головокружительной быстротой: буквально через два-три года она вышла на самые передовые рубежи международной науки.

Достаточно сказать (на примере только что упомянутых открытий), что через несколько месяцев результат Кокрофта и Уолтона получили в Харькове Вальтер, Синельников, Лейпунский и Латышев (тогда их звали «ребятами» — все они моложе века. В 1937 г. Вальтер и Синельников построят крупнейший в Европе циклотрон), а гипотеза о протонно-нейтронном строении атомного ядра была выдвинута Дмитрием Иваненко независимо от Гейзенберга и немного раньше него. Статья Иваненко появилась в печати уже в октябре 1932 г. («Nature»). Только вслед за этой работой Иваненко появится статья Гейзенберга на ту же тему.