Даниил Данин - Нильс Бор Страница 26

— 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.

Это происшествие точно так же было воспринято через полвека, когда Хевеши рассказывал о нем физикам-историкам — Эмилио Сегрэ и Джону Хэйлброяу.

Сегрэ: Это чертовски интересно… Он сказал: «Спросите Бора!»

Хэйлброн: Резерфорд действительно верил, что Бор это знал?

Хевеши: О да! Он никогда не оказал бы «спросите Бора», если бы не был уверен, что у того в самом деле есть готовый ответ.

…Право, в то воскресенье Бору выпала лучшая минута за все время его стажировки в Англии. Оказавшийся ненужным Томсону, он почувствовал, что нужен Резерфорду. И больше того — атомной физике. Он стоил соли, которую съел!

Итак, дела складывались отлично. И в голову уже не приходило кембриджское «я так мало умею и знаю». Найдя понимание и сочувствие, он нашел себя. 12 июня ушло знаменательное письмо к Харальду:

«Я начал разрабатывать маленькую теорию, которая, как ни скромна она, быть может, прольет некоторый свет на ряд проблем, связанных со структурой атомов. Думаю вскоре опубликовать короткую статью об этом. Ты легко представишь себе, как это приятно — работать здесь, где… профессор Резерфорд проявляет такой живой и действенный интерес ко всему, в чем, по его мнению, «что-то есть».

…У меня так много замыслов, но кое с чем придется повременить…»

Суток вдруг перестало хватать для работы. Пришла та самая пора, когда он стал выходить из дома лишь ради лабораторных чаепитий. Искушающе звало за город раннее лето на пологих холмах ланкастерской равнины. Но и это лето 12-го года, как прошлогоднее, когда он только готовился к поездке в Англию, было не для него. Он стал добровольным затворником.

«Короткая статья» и «маленькая теория» накрепко привязали его к столу. Началась доподлинно теоретическая работа, как, бывало, говаривал его будущий ученик Лев Ландау — «безжалостное истребление бумаги». Еще до письма Харальду в те же июньские дни ушли два письма к Маргарет со словами о новой идее, осенившей его, и с повторяющимся сладостным признанием: «…я тружусь день и ночь».

Теперь день и ночь перед его мысленным взором маячили заряженные частицы, летящие через вещество. Альфа-частицы.

В этом было нечто почти принудительное для школы Резерфорда. Трудно вообразить его ученика, хотя бы однажды не повозившегося с «веселыми малышами», как нежно называл их сам Папа. У него были глубокие основания для такой нежности: это ведь они, альфа-лучи, сказали ему первое слово об атомном ядре. Они оказались тонким инструментом для прощупывания недр материи. И его мальчикам всегда предоставлялся случай поработать с этим инструментом. В эксперименте или в теории — все равно.

Незадолго до появления Бора в Манчестере таким случаем воспользовался штатный математик лаборатории — двадцатипятилетний Чарлз Гальтон Дарвин (внук «настоящего Чарлза Дарвина», как выразился Нильс в письме к Харальду). Он пришел в университет Виктории тоже из Кембриджа, но двумя годами раньше. Для Бора он стал одним из тех манчестерцев, «с которыми можно поговорить». Той весной Дарвин закончил работу «Теория поглощения и рассеяния альфа-лучей». Бор увидел ее уже в напечатанном виде 1 июня, когда раскрыл свежий номер Philosophical Magazine со своей собственной маленькой теоретической заметкой — единственной, написанной в Кембридже… Похоже, тогда-то, 1 июня, его воображением и завладели альфа-частицы…

Не они сами, а их полет сквозь вещество — тернистый путь сквозь скопления атомов. Потому тернистый, что первоначальная энергия движения частицы постепенно истощается в ее взаимодействиях со встречными атомными электронами и атомными ядрами. И она затеривается в веществе, как выдохшийся бегун в толпе. Картина этого процесса должна была правдиво отражать и свойства летящей частицы, и характер препятствий на ее пути: структуру атомов! Такая картина — двойной портрет. И черты второго лица — атома — всего существенней.

Так уж оно получалось тут, в Манчестере: любой исследовательский шаг выводил на магистральную дорогу атомного века.

Двойной портрет, нарисованный Дарвином, не произвел на Бора впечатления достоверного. Дарвин надеялся, что его теория позволит судить о границах атомов — об их размерах. Но получилось у него нечто неправдоподобное: чем тяжелее были атомы, тем меньше оказывались их диаметры. Это противоречило духу модели Резерфорда — от увеличения числа планет-электронов атом мог только расширяться, а никак не сморщиваться. Короче: теория, исходившая из планетарной модели, с требованиями самой модели не считалась. И эта логическая несообразность никого особенно не смутила.

Не заметил ее сам автор — «здешний юный математик», как с оттенком взрослой снисходительности представил его Бор в одном письме. Но Дарвин был всего на полтора года моложе, и потому интонация неоспоримого старшинства звучала в устах Бора не очень-то оправданно. Однако была она непреднамеренной: просто он продолжал жить с ощущением старшинства своей мысли. (Ему ведь казалось, что и Хевеши, ровесник, был младше него!)

Приближенное согласие с некоторыми экспериментами у Дарвина все-таки наблюдалось. Очевидно, одного этого было достаточно Резерфорду для милостивого суда. А молодому Бору — нет. И в письме к Харальду он тогда ничем не смягчил своего приговора теории дарвиновского внука как ни симпатичен был ему этот длинноногий британец, широко думающий и добросердечный.

«…Мне сдается, что его теория совершенно неудовлетворительна по основной концепции…»

Эта критичность без снисходительности была не только возрастной. Не относился ли Бор к идеям планетарной модели уже ревнивей, чем сам Резерфорд?!

И вот: «…я тружусь день и ночь».

Затворяясь попеременно то в своей холостяцкой квартирке, то в лабораторном кабинетике, он трудился над собственным вариантом двойного портрета. В сущности, он хотел установить одно: раз летящую альфа-частицу тормозят атомы вещества, как тут сказывается планетарность их строения?

Он взглянул на атомные электроны глазами звездочета. Легчайше подвижные, они реально представились ему на планетных орбитах вокруг ядра, и он увидел, как пролетающая мимо заряженная частица искажает эти орбиты. Или возмущает — на языке астрономов. И в отличие от Дарвина он увидел, как на орбитальное вращение электронов накладываются их вынужденные колебания под мимолетным, но серьезным воздействием внешней силы. И понял, как подсчитать энергетические траты альфа-частицы на такое попутное одаривание атомных электронов дополнительным движением.