Оппенгеймер и многие другие физики США еще в феврале 1939 года понимали реальность создания атомной бомбы. Однако, прежде чем проектом заинтересовалось правительство, прошло некоторое время. За месяц до начала войны в Европе Лео Силард убедил Альберта Эйнштейна подписать письмо (написанное самим Силардом), адресованное президенту Франклину Рузвельту. Письмо предупреждало президента о «возможности создания чрезвычайно мощных бомб нового типа». В нем указывалось, что «одна бомба такого типа, доставленная на корабле и взорванная в порту, полностью разрушит весь порт с прилегающей территорией». Эйнштейн зловеще предостерег, что немцы, возможно, уже начали работу над бомбой: «Мне известно, что Германия в настоящее время прекратила продажу урана из захваченных чехословацких рудников».
Получив письмо Эйнштейна, президент Рузвельт создал экстренный Урановый комитет во главе с физиком Лайманом Бриггсом, однако после этого комитет три года практически топтался на месте. За океаном два немецких физика, бежавшие в Великобританию, Отто Фриш и Рудольф Пайерлс, убедили британское правительство военного времени в настоятельной необходимости разработки атомной бомбы. Весной 1941 года сверхсекретная британская группа под кодовым наименованием Комитет МАУД представила отчет «Об использовании урана для производства бомбы». Отчет предполагал, что из плутония или урана можно сделать бомбу достаточно малого размера, пригодного для транспортировки существующими моделями самолетов, и что это можно сделать в течение двух лет. Примерно в то же время, в июне 1941 года администрация Рузвельта учредила Управление научных исследований и разработок (OSRD), чтобы переключить науку на военные нужды. OSRD руководил Ванневар Буш, инженер и профессор МТИ, одновременно выполнявший обязанности директора Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия. После назначения Буш сообщил президенту Рузвельту, что возможность создания атомной бомбы «очень далека». Однако, прочитав отчет МАУД, Буш изменил свое мнение. Хотя дело, как он писал Рузвельту 16 июля 1941 года, оставалось «очень темным», «ясно было одно: если такой взрыв возможен, его мощность будет в тысячу раз больше всех существующих взрывчатых веществ, и его применение может стать решающим фактором».
Дело вдруг сдвинулось с мертвой точки. Июльский меморандум Буша побудил Рузвельта заменить Урановый комитет Бриггса влиятельной группой, находящейся в непосредственном подчинении у Белого дома. Она получила кодовое название Комитет S-1 и включала в себя Буша, Джеймса Конанта из Гарварда, военного министра Генри Стимсона, начальника штаба Джорджа К. Маршалла и вице-президента Генри Уоллеса. Члены комитета полагали, что соревнуются с немцами и что эта гонка запросто может решить исход войны. Конант был председателем S-1, на пару с Бушем они начали распределять огромные государственные ресурсы, привлекая к проекту создания бомбы ученых со всей страны.
В январе 1942 года Роберта привела в восторг новость о возможном назначении руководителем группы исследования быстрых нейтронов в Беркли, что он считал критически важным этапом проекта. Оппенгеймер «в любом случае будет огромным приобретением, – убеждал Лоуренс Конанта. – Он объединяет в себе проницательное видение теоретических аспектов всей программы с солидным здравомыслием, которого некоторым дирекциям подчас не хватает…» В мае Оппенгеймер был официально включен в состав S-1 и назначен заведовать изучением быстрых нейтронов, получив любопытный титул – «координатор быстрого разрыва». Он немедленно приступил к организации сверхсекретного летнего семинара с участием ведущих физиков, призванного рассчитать устройство атомной бомбы в общих чертах. Первым в списке приглашенных значился Ханс Бете, которому на тот момент исполнилось тридцать шесть лет. Родившийся в Германии Бете бежал из Европы в 1935 году и поступил на работу в Корнеллский университет, где в 1937 году получил должность профессора физики. Оппенгеймер настолько горел желанием привлечь Бете в свою группу, что призвал на помощь старшего физика-теоретика Гарварда Джона Х. Ван Флека. Он сказал Ван Флеку, что «пробудить у Бете интерес можно, внушив ему благоговение перед размахом стоящих перед нами задач». В то время Бете работал над военным применением радиолокации и считал этот проект более практичным, чем что-либо, связанное с ядерной физикой. Его все же удалось убедить провести лето в Беркли. Получилось привлечь и Эдварда Теллера, физика венгерского происхождения, преподававшего в столичном Университете Джорджа Вашингтона. Место в группе получили также швейцарские друзья Оппенгеймера – Феликс Блох из Стэнфордского университета и Эмиль Конопинский из Университета Индианы. Оппенгеймер также пригласил Роберта Сербера и несколько своих бывших учеников. Входивших в маленькую группу выдающихся физиков он называл «светилами».
Вскоре после назначения координатором быстрого разрыва Оппенгеймер попросил Сербера стать его заместителем, и к началу мая 1942 года он и Шарлотта свили гнездо в комнате над гаражом Оппи в Игл-Хилл. Роберт считал Сербера близким другом. После того как Сербер перешел в Иллинойсский университет в Эрбане, они переписывались почти каждое воскресенье[14]. За несколько месяцев Сербер стал тенью Оппи, его стенографистом и распорядителем. «Мы проводили вместе почти все время, – вспоминал Сербер. – Для разговоров у него имелись два человека – Китти и я».
Летний семинар 1942 года проходил в северо-западной части четвертого мансардного этажа корпуса «Леконт-холл» прямо над расположенным двумя этажами ниже кабинетом Оппенгеймера. В двух комнатах имелись застекленные двери, выходившие на балкон, поэтому из соображений безопасности весь балкон обтянули сеткой из толстой проволоки. Единственный ключ от помещения Оппенгеймер держал у себя. Однажды Джо Вайнберг, сидя в кабинете на мансарде с Оппенгеймером и другими учеными, наблюдал следующую сцену. В разговорах возникла пауза, и Оппи вдруг воскликнул: «Ой, смотрите-ка!» – и указал на отбрасываемую солнцем на бумаги тень от проволочной сетки. «На мгновение, – сказал Вайнберг, – все мы сделались в клеточку от тени». «Жуть, – подумал Вайнберг, – нас как будто посадили в символическую клетку».
По прошествии нескольких недель «светила» по достоинству оценили талант Оппи как организатора и докладчика. «На посту руководителя, – писал позже Эдвард Теллер, – Оппенгеймер демонстрировал тонкий, уверенный, неформальный подход. Я не знаю, откуда у него взялись такие способности обращаться с людьми. Даже те, кто хорошо его знал, удивлялись». Бете вторил ему: «Он сразу же вникал в суть задачи – нередко ухватывал всю задачу разом по единственной фразе. Кстати, трудности в общении с людьми возникали еще и потому, что он считал, будто все имели его способности».
Толчок обсуждению дал анализ взрыва на груженном боеприпасами корабле, который по халатности произошел в 1917 году в Галифаксе, канадской провинции Новая Шотландия. В результате трагического инцидента 5000 тонн тротила снесли две с половиной квадратных мили городских построек в деловом центре Галифакса, погибло 4000 человек. Ученые быстро установили, что оружие, основанное на делении ядра атома урана, по своей мощности превзошло бы взрыв в Галифаксе в два-три раза.
Затем Оппенгеймер обратил внимание коллег на базовую конструкцию ядерного устройства, чьи достаточно малые размеры допускали доставку боевыми средствами. Все быстро согласились, что цепную реакцию, вероятно, можно вызвать, если поместить урановый сердечник внутрь металлического шара диаметром всего двадцать сантиметров. Прочие технические условия требовали невероятно точных математических расчетов. «Мы постоянно придумывали все новые трюки, – вспоминал Бете, – находя нестандартные способы расчетов, но потом, глядя на результаты расчетов, большинство из них отвергали. Теперь я мог воочию наблюдать колоссальную мощь ума Оппенгеймера, который был неоспоримым лидером нашей группы. <…> Незабываемое ощущение».
Хотя Оппенгеймер не обнаружил в конструкции устройства на быстрых нейтронах никаких крупных теоретических пробелов, сделанные на семинаре расчеты необходимого объема делящегося вещества неизбежно страдали неточностью. Ученым не хватало детальных экспериментальных данных. Увы, даже полученные неполные сведения говорили, что создание оружия могло потребовать в два раза больше делящегося вещества, чем то количество, о котором президенту сообщили четыре месяца назад. Нестыковка подводила к выводу, что делимое вещество невозможно обогащать в малых дозах в лабораторных условиях – придется строить большую промышленную установку. Бомба становилась очень дорогой затеей.
Временами поиск решений такого числа непредвиденных задач ввергал Роберта в отчаяние. Кроме того, он так боялся проиграть гонку немцам, что отвергал все расчеты, требовавшие слишком много времени. Когда один ученый предложил трудоемкий подход к измерению рассеяния быстрых нейтронов, Оппенгеймер возразил: «Лучше пользоваться быстрым качественным обзором рассеяния. <…> Ланденбург предложил настолько нудный и сомнительный метод, что мы успеем проиграть войну раньше, чем он получит ответ».
В июле обсуждение на время отклонилось в сторону – Эдвард Теллер сообщил группе о расчетах технической возможности создания водородной супербомбы. Теллер приехал в Беркли в полной уверенности, что создание бомбы, основанной на делении урана, решенное дело. Ему быстро наскучили разговоры об атомном оружии обычного типа, и он стал развлекаться расчетами еще одной задачи, предложенной Энрико Ферми за обеденным столом год назад. Ферми обратил внимание на то, что атомное оружие, вероятно, способно поджечь некоторое количество дейтерия – тяжелого водорода и тем самым вызвать намного более мощный термоядерный взрыв. Теллер произвел сенсацию в группе, показав в июле расчеты, предполагавшие, что всего 11,8 кг жидкого тяжелого водорода, воспламененные с помощью атомного заряда, могли вызвать взрыв, эквивалентный миллиону тонн тротила. Такие масштабы, как подозревал Теллер, ставили вопрос: не подожжет ли ненароком обычная атомная бомба всю земную атмосферу, на семьдесят восемь процентов состоящую из азота. «Я с первой же минуты не поверил в такую возможность», – рассказывал потом Бете. Однако Оппенгеймер рассудил, что лучше сесть на восточный поезд и лично доложить Комптону о супербомбе и апокалиптических расчетах Теллера. Он разыскал Комптона в летнем коттедже на берегу озера Мичиган.