Даниил Данин - Нильс Бор Страница 25

Логика хороша своей неумолимостью. Во мгновение ока откристаллизовалась прозрачная закономерность: химическое поведение атомов зависит от величины заряда атомного ядра!

Все-таки зависит от ядра?.. Да, но не от его массивности, как думали до тех пор все, а от его заряженности, как не думал до тех пор никто. А это меняло самый принцип построения Периодической, таблицы: элементы следовало располагать в порядке возрастания ядерного заряда. А заряд не может быть дробным. От элемента к элементу он может увеличиваться только скачком — не меньше чем на единицу. У первого элемента, водорода, заряд ядра и вправду наименьший; +1, а у второго, гелия: + 2. Это хорошо известно. Может быть, так оно и идет до конца таблицы — до самого урана?

Периодическая система была гениальным обобщением-догадкой Менделеева: он ведь ничего не знал об устройстве атомов. Что же угадал он в природе? Почему между любыми двумя соседними клеточками в его таблице уже нельзя безнаказанно втиснуть других клеточек? Отчего элементы образуют прерывистую последовательность?

Теперь это становилось ясно.

Многое теперь легко объяснялось бы, будь справедливо это предположение: Атомный номер элемента в Периодической системе просто равен Заряду ядра! Но тут уж для безупречного логического вывода экспериментальных данных было и впрямь недостаточно. Мало ли какая усложняющая хитрость могла понадобиться природе… Однако Бор по своей натурфилософии (прав ли он был или не прав) склонялся скорее к вере в простоту природы, чем в ее расточительное хитроумие. И он решился утверждать, что во всей таблице, как и в ее начале, ядерный заряд увеличивается от клеточки к клеточке ровно на единицу, а не как-нибудь иначе.

Бор объяснил Хевеши — и этим поверг его в изумление еще больше, чем прежде, — какими химическими свойствами будет обладать элемент, рождающийся при альфа-распаде радиоактивного атома. Такой атом теряет альфа-частицу, имеющую заряд +2. Поэтому у нового атома заряд ядра будет на две единицы меньше. Где место для новорожденного в системе Менделеева? Очевидно, на две клеточки левее — ближе к началу таблицы. Это смещение и укажет на свойства нового элемента. Пораженный Хевеши, прикинув в уме все известные радиохимикам случаи альфа-распада, мог на ходу проверить, что арифметика датчанина всюду работает безошибочно.

Эта арифметика и убеждает, что Бор уже тогда — в апреле 12-го года — открыл закон Атомного номера. И попутно объяснил закон Радиоактивного смещения.

На пальцах открыл и объяснил. В разговорах с новым другом. Но тут ведь содержалась еще одна конструктивная идея, для понимания планетарной модели фундаментальная: если химическими процессами в мире заведуют атомные электроны, то радиоактивными превращениями — атомные ядра.

Снова кажетея: да разве это не было ясно всем?

Откуда же еще могли излучаться тяжелые альфа-частицы, кроме как из ядра?! Однако существовал и бета-распад: излучение легких электронов. И разве не естественно было думать, что они-то уж приходят не из глубин атома? Так многие и думали: это электроны из тех, что вращаются вокруг ядра. Но одно смущало: бета-распад, как и альфа-распад, изменял химию элемента навсегда!

Бор понял: бета-лучи тоже вырываются из ядерных глубин. И потому рождается новый элемент: раз выбрасывается отрицательный электрон, значит, положительный заряд ядра увеличивается на единицу. И новому элементу принадлежит место на одну клеточку вправо от исходного — на один шаг дальше от начала таблицы.

Хевеши мог и это подтвердить всем опытом радиохимика. Объяснялся еще один закон Радиоактивного смещения — для бета-распада. Снова попутно. И как впечатляюще все связывалось в единую цепь! Однако же — и это психологически замечательно — тут уж он отказался поверить Бору до конца. Может быть, устал изумляться так легко доставшейся ясности?

Венгр и датчанин сидели в домашнем кабинете Резерфорда на Уилмслоу-роуд. Было воскресенье — послеполуденный час. Хевеши нетрудно было вспомнить эту подробность: по будням Папа не приглашал сотрудников в гости, да еще днем. Воскресное приглашение служило знаком дружеской расположенности Резерфорда.

Он недавно вернулся с континента и, конечно, сразу же поспешил войти в дела своих мальчиков. О дискуссиях Хевеши — Бор, разумеется, шли уже толки по лаборатории. Одобрительные — в устах немногих, скептические — в устах большинства. Резерфорд не присоединился ни к тем, ни к другим. Заговорила его натура волевого исследователя: властвовать над соблазнами и легкого теоретизирования, и легкой критики. Или, как говаривали римляне, «спешить медленно!». (Он, любивший в детстве латынь, знал этот завет. И всегда спешил, но так, что под его эгидой до сих пор не выходило в свет ни одной торопливо-ошибочной работы.) За время его путешествия эксперименты не принесли ничего нового. И он не видел причин менять свое убеждение: рано еще делать далеко идущие выводы из модели планетарного атома. Она сама оставалась еще противозаконной. И построения Бора выглядели спасением химической ереси посредством физической ереси.

— Я сказал ему, что это могло бы стать окончательным подтверждением его модели, — вспоминал Бор.

Резерфорд уклонился от такого искушения. И не запел шутливо, как то бывало обычно в минуты бесспорных удач: «Вперед, Христово воинство!..» И не повелел, как обычно: «Принимайтесь-ка за статью, мой мальчик, да без промедлений!»

Но втайне он был изумлен не меньше, чем Хевеши. И он увидел, что этот молодой доктор из Копенгагена знает о планетарном атоме уже больше, чем ведомо ему, Резерфорду. И способен на идеи покоряюще содержательной простоты. И, встречая датчанина в лабораторной комнате Гейгера — Марсдена, он теперь внимательней вслушивался в его неуверенную английскую речь.

…И вот они оба, Хевеши и Бор, слушали в домашнем кабинете Папы его рассказы о Пиренеях и сами рассказывали всякое разное. Это любил хозяин. Не единой физикой жив человек! Резерфорд признавался, что, как ни почитал он Марию Кюри, а все же избегал досужих бесед с нею: она всегда говорила только о науке. Хевеши знал это, но в то воскресенье сам не удержался: отбросив свою виртуозную светскость, он вдруг спросил хозяина дома тоном последней надежды на окончательный ответ:

— Альфа-частицы приходят из ядра. Это несомненно! Но откуда приходят бета-электроны?

Ответ был незамедлителен. Однако совсем не тот, какого ждал в ту минуту Хевеши. Резерфорд сказал коротко и кротко:

— Спросите Бора…

Возникла пауза: верховный судья в делах радиоактивности отсылал вопрошающего к новому авторитету! Случилось небывалое.