Читать книгу "Атомный меч Апокалипсиса - Олег Фейгин"

Резерфорд, все еще находящийся под впечатлением только что прослушанного доклада Вернера Гейзенберга об использовании недавно обнаруженных нейтронов для объяснения некоторых интригующих особенностей структуры атомного ядра, только энергично хмыкал, жестикулируя давно погасшей трубкой:

– Что бы тут ни говорила несравненная мадам Кюри, но главное в исследованиях радиоактивного излучения – это то, что, используя теорию квантов Планка, мы получили квантовую модель атома. Вспомните, как созданию нашей модели предшествовали бесплодные попытки построить структуру атома на основе представлений классической электродинамики и механики.

– Вы, наверное, имеете в виду атомную модель Хантаро Нагаоки? – рискнул вставить вопрос в громогласные рассуждения мэтра Жолио.

– Именно так, мой юный друг, именно так, – забывшись, Резерфорд извлек свистящий звук из своей трубки, вызвав улыбки у окружающих. С досадой переложив трубку в другую руку, он продолжил: – Нагаока исходил из исследований Максвелла об устойчивости колец Сатурна и представлял себе строение атомарных структур аналогичным схеме Солнечной системы. Поэтому его модель включала положительно заряженную центральную область – Солнце, вокруг которого по выделенным кольцеобразным орбитам вращались электроны – планеты. Причем при орбитальных возмущениях тут же возбуждались электромагнитные волны, периоды которых, по расчетам Нагаоки, были того же порядка, что и спектральные частоты некоторых элементов.

Из окружения Резерфорда выдвинулся его ученик Джеймс Чедвик, автор недавнего открытия нейтронов:

– Любопытно, почему же при всех своих достоинствах планетарная модель атома довольно долго безуспешно конкурировала с томсоновской схемой?

Крокодил (так за глаза все называли Резерфорда с легкой руки его любимого ученика П. Л. Капицы) удовлетворенно взмахнул трубкой:

– Атом Томсона в действительности был хорошо структурированной моделью, в которой положительное электричество было как бы размазано по сфере, с вкраплениями отрицательных зарядов. В этом томсоновском атомном пудинге с изюмом электронов было, конечно, много необычного. Так, в простейшем атоме водорода электрон находился точно в центре пудинга и при всяком смещении на него должна была бы действовать квазиупругая сила электростатического притяжения, под действием которой он бы и совершал колебания. Теоретически частота подобных колебаний электрона должна была бы определяться радиусом сферы, зарядом и массой электрона, и если радиус сферы совпадает с атомным радиусом, то и частота этих колебаний будет совпадать с частотой излучаемой спектральной линии. Для многоэлектронных атомов Джи-Джи рассчитал вполне устойчивые конфигурации, считая, что каждая из них определяет химические свойства атомов. На основании своих построений он даже предпринял попытку теоретически построить периодическую систему элементов.

Еще один ученик Резерфорда, Патрик Блэккет, недавно прославившийся открытием в космических лучах одновременно с американцем Карлом Андерсеном удивительных положительных электронов-позитронов, улыбаясь слушал громогласные восклицания своего шефа, который, казалось, признавал только резкие суждения, попытался тоже подать реплику:

– Тем не менее ведь и Бор позднее назвал попытку атомного моделирования Джи-Джи «знаменитой» и указал, что со времени этой попытки идея о разделении электронов в атоме на группы сделалась исходным пунктом более новых воззрений. Отмечая, что теория Томсона в целом несовместима с опытными фактами, Бор тем не менее считал, что эта теория содержит много оригинальных мыслей и оказала большое влияние на развитие атомной теории…

Недалеко от спорящих, как всегда особняком, стоял, нахмурившись, Поль Дирак. Его известность в ученом мире была связана со знаменитым образом Моря Дирака, позволившем удачно предсказать существование позитронов. Подвинувшись поближе, он, как всегда кратко, заметил:

– Модель планетарного атома приходила в голову многим, например, о ней писал Пуанкаре, ее обсуждали тот же Вин и Перрен, который в своем нобелевском докладе прямо причислял себя к пионерам подобных построений. Однако эта модель наталкивалась на именно ту непреодолимую трудность, на которую указывал Вин, и именно поэтому доминировал атом Томсона. Лишь новые опытные факты опровергли атомный пудинг, открыв двери планетарной модели, и эти факты были прежде всего открыты сэром Эрнестом. – Дирак сделал полупоклон в сторону довольно улыбающегося Резерфорда.

Из-за спины Дирака показался его круглолицый насмешливый друг Вольфганг Паули – вот уж два абсолютно разных характера. Дирак постоянно был мрачно серьезен, а Паули всюду находил повод для очередной шутки. Он рассказывал анекдот: когда его поезд сделал короткую остановку на Геттингенском вокзале, в местной лаборатории Джеймса Франка тут же прогремел взрыв, что явилось проявлением дистанционного эффекта Паули. Вздернув высокие брови, отчего его лицо приобрело хитроватое выражение, он воспользовался случаем задать свой вопрос Резерфорду:

– Скажите, сэр Эрнест, а как вы сами из далекой перспективы оцениваете фундаментальность своего открытия атомного ядра и ввод его в планетарную модель атома? – поскольку Крокодил только хмыкнул и пробурчал что-то невнятное, Паули продолжил с улыбкой:

– Вот тут нам напомнили, – тут он под смех окружающих постучал себя по лбу, – а некоторые и так прекрасно помнят, что уподобление атома планетной системе делалось еще в самом начале нашего века (напомним в очередной раз: речь идет о XX столетии). Но эту модель было трудно совместить с законами электродинамики, она была оставлена, уступив место модели Томсона. Однако почему-то никто не отметил, что, если меня не подводит память, еще в 1904 году Вильям Брэгг в Австралии начал исследования, приведшие к утверждению одной из первых планетарных схем во время изучения прохождения альфа-частиц через вещество.

Поль Дирак, Вольфганг Паули и Рудольф Пайерлс

В круг Паули бочком протиснулся Энрико Ферми, невысокий угловатый итальянец, чувствовавший себя как-то не на месте среди собравшихся вокруг знаменитостей. Паули громко обратился к застенчивому итальянцу:

– А вот вы, Энрико, как относитесь к планетарным построениям для атомарных структур? Может быть, вам чем-то не нравится атом Резерфорда – Бора?

Ферми слегка пожал плечами и сдержанно заметил:

– Как вы знаете, я считаю, что начинать всегда надо с анализа экспериментальных методов исследования…

– И тут вспоминается крылатая фраза сэра Эрнеста, которая сегодня вошла во все учебники: это так же невероятно, как если бы пуля отскакивала от листа папиросной бумаги! – все обернулись в сторону говорившего, круг раздвинулся и стала видна плотная коренастая фигура Нильса Бора, рядом с которым, вежливо улыбаясь, стоял американский физик Эрнест Лоуренс. Этот подвижный и очень энергичный ученый привлекал всеобщее внимание с самого начала конгресса, ведь в его лаборатории в Беркли работал один из первых в мире ускорителей элементарных частиц, циклотрон, позволявший легко обходиться без редких и дорогостоящих радиоактивных веществ, крайне необходимых в атомных экспериментах. Ощутив, что все внимание сосредоточено на нем, Бор смущенно улыбнулся и что-то неразборчиво пробормотал своему американскому коллеге. Лоуренс тут же расплылся ослепительной американской улыбкой (впоследствии ее стали называть голливудской) и громко провозгласил, обводя окружающих самоуверенным взглядом: