235U она оказывалась выше на полевой станции. Сегре заключил, что это различие связано с нейтронами космических лучей, обычно слишком медленными для деления 238U, но способными вызвать деление 235U. Космические лучи выбивают нейтроны из верхних слоев атмосферы, а полевая станция находилась на 2250 метров ближе к этой области, чем расположенный на уровне моря Беркли. Если обеспечить защиту от таких залетных нейтронов, в качестве активного материала бомбы можно было бы использовать гораздо менее очищенный 235U, чем считалось раньше. Снижалась и вероятность преждевременной детонации: пушка, которая должна была обеспечить сборку критической массы 235U, могла иметь меньшую дульную скорость, и ее можно было сделать значительно более короткой и легкой. Так явилась на свет конструкция «Малыша», скромного младшего брата «Худыша» – пушечной бомбы длиной менее двух метров вместо прежних пяти и весом менее 4,5 тонны, легко перевозимой в Б-29. Она зародилась в бревенчатой хижине, в роще за полями с яркими астрами, в конце тропы, на которую заползали гремучие змеи.
Исследования отдела артиллерии уже продвинулись далеко вперед. «Первой задачей, – вспоминает Эдвин Макмиллан, – было создание испытательного стенда, на котором можно было бы проводить эксперименты. Нужно было обустроить позицию для орудия, установить орудие и сделать песчаный мишенный вал, то есть попросту большой ящик с песком, в который попадали снаряды, чтобы потом можно было найти их фрагменты, а также чтобы не попасть в кого-нибудь, кто мог оказаться рядом»[2299]. Они выбрали в качестве своего полигона бывшее ранчо Анкор, расположенное в пяти километрах к юго-западу от столовой горы и выкупленное военными вместе с остальной территорией; первый выстрел был произведен 17 сентября 1943 года.
До марта следующего года группа использовала трехдюймовую корабельную зенитную пушку, на которую устанавливали стволы без нарезки. На ней они испытывали различные варианты боезаряда (в конце концов был выбран кордит), а также масштабные модели снарядов и мишеней. Зная, что критическая сборка должна быть получена с использованием урановой пули, они решили, что пуля должна не соударяться с мишенью из активного материала, а свободно пролетать сквозь нее[2300]; она все равно должна была испариться через несколько микросекунд после попадания объекта сферической конфигурации.
Плутониевая пушка, дульная скорость которой должна была составлять почти недостижимую величину, более 900 метров в секунду, с самого начала казалась делом ненадежным. Этой осенью, когда фон Нейман распропагандировал преимущества имплозии, Управляющий совет предоставил этому новаторскому подходу сильную поддержку. Однако всю осень и первую часть зимы 1943 года эксперименты Неддермейера продвигались очень медленно. Он взял в свою группу еще несколько человек. Он продолжал методично работать с металлическими цилиндрами, на которые прикреплялись твердые бруски взрывчатки. Установив несколько симметрично расположенных на этой оболочке детонаторов, он мог добиться одновременного запуска имплозии в нескольких точках взрывчатой оболочки. Ударная волна, напоминающая формой расширяющийся пузырь, распространялась от точки детонации внутрь, к металлическому цилиндру; варьируя расстояния между детонаторами и толщину взрывчатки, Неддермейер надеялся найти такую конфигурацию, в которой множественные выпуклые ударные волны образовывали бы единый, гладкий сжимающий фронт цилиндрической формы. Того же он пытался добиться и с металлическими шариками, служившими масштабной моделью активного материала будущей бомбы. Однако «первые успешные моментальные фотографии цилиндров, сжимаемых взрывной имплозией, – отмечается в технической истории Лос-Аламоса, – показали наличие… очень серьезных нарушений симметрии в виде струй, распространяющихся впереди основной массы. Было предложено несколько вариантов интерпретации этих струй, в том числе и предположение, что они представляют собой оптическую иллюзию»[2301]. Однако они были реальны, даже слишком. «Совершенно ужасные результаты»[2302], – говорит Ханс Бете. Оппенгеймер решил, что Неддермейеру нужна помощь. Конант знал, кто именно может ему помочь.
«Из книг [о Манхэттенском проекте] кажется, что все там было легко и просто и все дружили»[2303], – иронично говорил в одном из своих выступлений через много лет после войны Джордж Кистяковский. У него остались от Лос-Аламоса другие воспоминания. В 1940 году этот гарвардский химик украинского происхождения начал изучать взрывчатые вещества по заданию Национального комитета оборонных исследований; «к 1943 году я думал, что кое-что о них знаю». Его знания о них были оригинальными и непривычными: он знал, «что их можно превращать в высокоточные инструменты, и этот взгляд сильно отличался от мнения военных артиллеристов»[2304]. Он уже убедил в своей правоте фон Неймана[2305], и венгерский математик, в свою очередь, был готов поддержать разработку прецизионного механизма на основе имплозии. Конант также доверял мнению Кистяковского. В 1941 году Кистяковский убедил Конанта отказаться от скептического отношения к атомной бомбе; теперь президент Гарварда обратился к специалисту по взрывчатым веществам за помощью в развитии работы Неддермейера:
Осенью 1943 года я начал приезжать в Лос-Аламос в качестве консультанта, а потом Оппенгеймер, генерал Гровс и в особенности Конант, мнение которого было действительно важно, стали убеждать меня окончательно перейти туда на работу. Мне этого не хотелось, отчасти потому, что я не верил, что бомба будет готова вовремя, а мне хотелось внести свой вклад в победу в войне. Кроме того, я уже договорился о работе за границей, которая казалась мне ужасно интересной. Но вместо этого я помимо своей воли перешел в Лос-Аламос. Это дало мне чудесную возможность изображать в течение всего времени работы над проектом этакую капризную невесту, и иногда это мне помогало[2306].
Кистяковский приехал в конце января 1944 года и поселился в маленьком каменном домике, который был раньше насосной станцией ранчо Анкор. Это жилье он вытребовал себе вместо места в мужском общежитии – ему было сорок четыре года, и он был разведен. Как он и подозревал, вскоре оказалось, что далеко не все легко и просто и далеко не все дружат:
Через несколько недель… я понял, что попал в невозможное положение, потому что я был должен, по сути дела, разобраться в работе двух человек, люто враждовавших друг с другом. Одним из них был капитан [Дик] Парсонс, который пытался руководить своим отделом так, как это принято в военных учреждениях, – очень консервативно. Вторым был, разумеется, Сет Неддермейер, который был полной противоположностью Парсонсу; он работал сам по себе. Эти двое никогда ни в чем не соглашались, и, уж конечно, им не хотелось моего вмешательства[2307].
Пока Кистяковский разбирался с этой дилеммой, теоретики начали смутно понимать, как можно сконструировать действующий имплозивный механизм.
Предыдущей весной тридцатичетырехлетний тогда польский математик Станислав Улам, бывший в постоянном преподавательском составе Университета штата Висконсин, почувствовал, что одной только преподавательской работы во время войны недостаточно: «Казалось, что я зря трачу свое время; я считал, что могу сделать для обороны нечто большее»[2308]. Еще раньше он заметил, что письма от его старого друга Джона фон Неймана часто приходят со штемпелями Вашингтона, а не Принстона, и сделал из этого вывод, что фон Нейман участвует в военной программе; теперь он попросил его совета. Фон Нейман предложил ему встретиться и поговорить на железнодорожной пересадке в Чикаго и явился на встречу в сопровождении двух внушительных телохранителей. В конце концов Ханс Бете прислал Уламу официальное приглашение. Зимой 1943 года Улам и его жена Франсуаза, бывшая на втором месяце беременности, отправились в Нью-Мексико на поезде «Санта-Фе Чиф», по следам столь многих других. «Ярко светило солнце, воздух бодрил и пьянил, и, даже несмотря на то, что на земле лежало много снега, было тепло – совсем не похоже на суровую зиму Мэдисона»[2309].
В самый день приезда Улам познакомился с Эдвардом Теллером – его назначили в группу Теллера, – который «говорил со мной в этот первый день об одной задаче из математической физики, которая была частью теоретической работы, необходимой для подготовки к созданию “супер”-бомбы»[2310]. То, что в первые дни пребывания Улама в Лос-Аламосе Теллер мобилизовал его на расчеты по супербомбе, было одним из проявлений все более расширяющихся разногласий между Теллером и Хансом Бете, которому было нужно, чтобы все имеющиеся теоретики и математики сосредоточились на сложной задаче имплозии. Теллер активно включился – и внес важный вклад – в самую интересную часть этой работы. «Однако, – жалуется Бете, – он отказался возглавить группу, занимающуюся детальными расчетами имплозии. Поскольку в теоретическом отделе остро не хватало людей, для выполнения той работы, которой отказался заниматься Теллер, потребовалось привлечь новых сотрудников»[2311]. Это было одной из причин приглашения в Лос-Аламос британской делегации.
Теллер не помнит о таком конкретном отказе. «[Бете] хотел, чтобы я работал над подробностями вычислений, в которых я не особенно силен, – возражает он, – а я хотел продолжать работу не только над водородной бомбой, но и вообще над любой новой темой»