Создание атомной бомбы — страница 73 из 251

[1018]. Теллер уверен, что знает, о каких именно расчетах шла речь:

Ферми отказался верить [Ноддак]… Он знал, как получить численную оценку возможности распада ядра урана на две части… Он произвел те вычисления, которые предлагала г-жа Ноддак, и выяснил, что вероятность такого события чрезвычайно мала. Он заключил, что предположение г-жи Ноддак никак не может быть справедливым. Поэтому он выбросил его из головы. Его теория была верна… но… она была основана на… ошибочных экспериментальных данных.

Здесь Теллер имеет в виду проведенные Астоном измерения массы гелия (те же, которые ошибочно навели Сциларда на бериллий), которые «внесли в расчеты массы и энергии ядер систематическую ошибку»[1019].

Сегре находит предложенную Теллером интерпретацию этой истории возможной, но неубедительной. Проблема численного значения массы гелия не исключала возможности деления ядра урана. «Знаете, иногда, когда Ферми что-то говорил и его спрашивали: “Почему это? Покажите”, он отвечал “Ну, я об этом знаю c.i.f.”. Он говорил по-итальянски. Сокращение c.i.f. означало con intuito formidabile – “из потрясающей интуиции”. Так что я не знаю, как он это сделал. С другой стороны, Ферми делал множество вычислений, которые он никому не показывал»[1020].

Версия Леоны Вудс проливает свет на версию Теллера:

Почему на предположение д-ра Ноддак не обратили внимания? Дело в том, что она опередила свое время. Капельная модель ядра Бора еще не была сформулирована, и ни у кого не было общепризнанных методов вычислений, которые показали бы, допустим ли распад ядра на несколько крупных фрагментов с энергетической точки зрения[1021].

Если даже физика Ноддак и опережала свое время, ее химия была безошибочной. Хотя к 1938 году ее статья пылилась на задних полках, Бор провозгласил капельную теорию ядра, а Лизу Мейтнер и Отто Гана все более занимали загадки химии урана.

9Крупномасштабный разрыв

«Я полагаю, все молодые люди думают о том, какую жизнь им хотелось бы прожить, – оглядываясь назад, писала в старости Лиза Мейтнер. – Когда я думала об этом, я всегда приходила к выводу, что жизнь может не быть легкой, лишь бы она не была пустой. И это мое желание исполнилось»[1022]. К 1938 году шестидесятилетняя австрийская ученая заслужила всеобщее уважение, доставшееся ей ценой тяжелого и кропотливого труда. Когда Вольфганг Паули захотел предложить концепцию трудноуловимой, почти не имеющей массы нейтральной частицы, которая объясняла бы кажущееся исчезновение энергии в бета-распаде, – впоследствии ее назвали нейтрино, – он высказал свое предположение в письме к Лизе Мейтнер и Хансу Гейгеру. Джеймс Чедвик был «вполне убежден, что она открыла бы нейтрон, если бы задалась такой целью, если бы ей посчастливилось, скажем, жить в течение нескольких лет в Кавендише, как посчастливилось мне»[1023]. Несмотря на свою «физическую хрупкость и природную застенчивость»[1024], которые описывает ее племянник Отто Фриш, она была внушительной личностью.

Во время Первой мировой войны она пошла добровольцем в австрийскую армию и работала там рентгенотехником. «Там, – говорит Фриш, – ей приходилось справляться с потоками раненых польских солдат, языка которых она не понимала, и с собственным медицинским начальством, которое ничего не понимало в рентгеноскопии»[1025]. Она старалась, чтобы ее отпуска совпадали с отпусками Отто Гана, и спешила в Далем, в Химический институт кайзера Вильгельма, чтобы поработать с ним вместе; именно тогда они открыли элемент, непосредственно предшествующий в периодической системе урану, который они назвали протактинием. После войны она самостоятельно занималась физикой до 1934 года, когда, увидев в работах Ферми новые задачи, «убедила Отто Гана снова вернуться к непосредственному сотрудничеству»[1026] и исследовать последствия бомбардировки ядер нейтронами. К тому времени Мейтнер возглавляла физическое отделение института, а Ган стал его директором. К среднему возрасту, как отмечает с симпатией Ган, она обрела «не только звание германского профессора, но и одно из его вошедших в пословицу качеств – рассеянность». На одном из научных собраний «с нею поздоровался один коллега, сказавший: “Мы с вами уже встречались”. Поскольку она не помнила их предыдущей встречи, она вполне серьезно ответила: “Вы, вероятно, спутали меня с профессором Ганом”»[1027]. Ган предполагает, что она имела в виду многочисленные работы, которые они опубликовали в соавторстве.

Хотя она скрывала свою застенчивость за неприступной замкнутостью, в кругу друзей, говорит Фриш, «она бывала жизнерадостной и веселой, превосходной рассказчицей»[1028]. Ее племянник считал, что она была «абсолютно лишена тщеславия»[1029]. Свои густые темные волосы, теперь уже начинавшие седеть, она зачесывала назад и завязывала в пучок; от ее девичьей красоты остались яркие, хоть и обведенные темными кругами глаза, тонкие губы и крупный нос. Она мало ела, но пила много крепкого кофе. Ее трогала музыка; она следила за нею, как другие следят за тенденциями в моде или изобразительном искусстве (музыкальность была семейной чертой: ее сестра, мать Фриша, была концертирующей пианисткой). Когда ее навещал также любивший музыку племянник, они играли фортепианные дуэты, «хотя почти никто больше не знал, что она умеет играть»[1030]. Она жила в служебной квартире в Институте кайзера Вильгельма и, когда у нее бывало свободное время, подолгу гуляла, километров по пятнадцать и более в день: «Это позволяет мне сохранить молодость и бодрость»[1031]. Как считал Фриш, самым высоким ее идеалом, «которого она никогда не упускала из виду» и который наполнял всю ее жизнь, было представление о «физике как сражении за окончательную истину»[1032].

Истина, за которую она сражалась в конце 1930-х годов, была скрыта где-то в загадках урана. Они с Ганом и присоединившимся к ним в 1935 году молодым немецким химиком Фрицем Штрассманом пытались выделить все вещества, в которые преобразуется самый тяжелый из природных элементов при бомбардировке нейтронами. К началу 1938 года они выявили не менее десяти активных продуктов с разными периодами полураспада, то есть гораздо больше, чем нашел в своем первопроходческом исследовании Ферми. Они предполагали, что эти вещества должны быть либо изотопами урана, либо трансурановыми элементами. «Ган, – говорит Фриш, – как будто вернулся в старые времена, когда новые химические элементы сыпались как спелые яблоки, стоило лишь потрясти дерево; [но] для Лизы Мейтнер [энергетические реакции, необходимые для производства этих новых элементов] были неожиданными и все более труднообъяснимыми»[1033].

Тем временем Ирен Кюри тоже начала изучать уран вместе с приезжим югославским ученым Павле Савичем. Они описали продукт с периодом полураспада в 3,5 часа, о котором немцы не сообщали, и предположили, что он может быть торием, элементом номер 90, с которым Кюри работали на протяжении многих лет. Если гипотеза Кюри – Савича была верна, это означало, что медленный нейтрон каким-то образом набирает энергию, достаточную для выбивания из ядра урана высокоэнергетической альфа-частицы. Трое из Института кайзера Вильгельма усмехнулись, поискали 3,5-часовой распад, ничего не нашли и отправили в Радиевый институт требование публичного опровержения. Французская группа снова обнаружила тот же активный продукт и сумела отделить его от урана химическим путем с использованием несущей среды на основе лантана (редкоземельного элемента с номером 57). Поэтому они предположили, что это либо актиний – элемент 89, химически подобный лантану, но еще хуже, чем торий, поддающийся объяснению, – либо новый, неизвестный элемент.

В любом случае их данные ставили под сомнение работу Института кайзера Вильгельма. В мае Ган встретился с Жолио на химической конференции в Риме и доброжелательно, но откровенно сказал французу, что сомневается в открытии Кюри и собирается повторить ее эксперимент и продемонстрировать ошибочность ее выводов[1034]. К тому времени, как, несомненно, было известно Жолио, его жена уже сделала следующий шаг: она попыталась отделить «актиний» от лантанового носителя и обнаружила, что разделить их невозможно. Никто не предполагал, что это вещество может и впрямь оказаться лантаном: как медленный нейтрон мог превратить уран в гораздо более легкий редкоземельный элемент, расположенный в периодической системе на целых тридцать четыре места раньше? «По-видимому, – сообщали Кюри и Савич в майском выпуске Comptes Rendus, – это вещество не может быть ничем, кроме трансуранового элемента, свойства которого совершенно отличны от свойств других известных трансуранов, но интерпретация этой гипотезы представляется весьма затруднительной»[1035].

Пока шли эти необычные дебаты, статус Мейтнер изменился. В середине февраля Адольф Гитлер вынудил молодого канцлера Австрии встретиться с ним в альпийской резиденции германского диктатора, баварском Берхтесгадене. «Как знать, – угрожающе говорил Гитлер, – быть может, в одно прекрасное утро я неожиданно появлюсь в Вене, подобно весенней грозе»