Создание атомной бомбы - Ричард Роудс Страница 62

по спирали частицы и отклоняя их в направлении центральной плоскости. «При этом интенсивность стала в сотню раз выше, чем раньше»[644], – говорит Ливингстон. Этот эффект был слишком слабым, чтобы удерживать более высокоскоростные частицы. Тогда Ливингстон переключил свое внимание на магнитное удержание. Он предположил, что пучок частиц теряет фокусировку на высоких скоростях из-за недостаточно ровных поверхностей магнита, неоднородность которых, в свою очередь, порождает нарушения однородности магнитного поля. Под влиянием этой идеи он стал нарезать листы железной фольги на маленькие клинья, «очень похожие по форме на восклицательные знаки», как они с Лоуренсом писали потом в Physical Review, и, действуя методом проб и ошибок, вставлять эти клинья между поверхностью магнита и вакуумной камерой. Такая подстройка магнитного поля «увеличила коэффициент усиления… с приблизительно 75 до приблизительно 300»[645], – торжествующий курсив добавил Лоуренс. При одновременном использовании электрической и магнитной фокусировки двенадцатисантиметровая установка позволила в феврале 1932 года ускорить протоны до миллиона вольт. К этому времени у нее уже было прозвище, в 1936 году ставшее благодаря Лоуренсу и ее официальным названием, – циклотрон. Даже в сухом научном сообщении в Physical Review от 1 апреля 1932 года Лоуренс не мог сдержать своего восторга от возможностей новой машины:

Если предположить, что коэффициент усиления напряжения равен 500, получение 25 000 000-вольтовых протонов [!] потребует приложения к ускорителям напряжения в 50 000 вольт с длиной волны 14 метров, то есть по 25 000 вольт относительно земли к каждому из ускорителей. Это представляется вполне осуществимым на практике[646].

Магнит такого ускорителя должен был весить восемьдесят тонн, что делало его самой тяжелой из установок, использовавшихся до тех пор в физике. Лоуренс, ставший теперь профессором, уже собирал средства.

Когда Роберт Оппенгеймер старшекурсником был в Европе, он сказал одному своему другу[647], что мечтает основать в Соединенных Штатах великую школу теоретической физики – причем в Беркли, во второй после Нью-Мексико пустыне, которую он решил освоить. Эрнест Лоуренс, по-видимому, мечтал основать великую лабораторию. Оба они стремились к успеху и, каждый по-своему, к наградам, которые приносит успех, но по разным мотивам.

Юношеская претенциозность Оппенгеймера переросла по мере его взросления в Европе и в первое время в Беркли в утонченность, обычно приятную, но иногда все же чрезмерную. Оппенгеймер создал себе эту маску отчасти из отвращения к дурновкусию, вероятно происходившего из бунта против предприимчивости отца и не лишенного элементов ненависти к самому себе с антисемитским оттенком. Где-то в процессе он убедил себя в том, что честолюбие и мирской успех вульгарны; доходы от трастового фонда, составлявшие десять тысяч долларов в год, вполне позволяли ему поддерживать это убеждение. Это дезориентировало его собственные устремления. Позднее американский физик-экспериментатор И. А. Раби задумывался, почему «такие одаренные люди, как Оппенгеймер, не открывают всего того, что стоит открыть». В его ответе на этот вопрос упоминается одно из возможных препятствий:

Кажется, что Оппенгеймер был в некотором смысле чрезмерно образован в областях, выходящих за пределы научной традиции, – например, это касается его интереса к религии, в частности к религии индуистской, который создавал у него ощущение, что тайны Вселенной окружают его почти как туман. Глядя на уже достигнутое, он ясно видел физические аспекты мира, но ближе к границе непознанного он часто ощущал, что таинственного и неизвестного существует больше, чем его было на самом деле… Кто-то может назвать это недостатком веры, но, на мой взгляд, речь шла скорее об уходе от жестких, грубых методов теоретической физики в мистическое царство общей интуиции[648].

Но отвращение Оппенгеймера к тому, что казалось ему вульгарным, от тех «жестких, грубых методов», о которых говорит Раби, видимо, дезориентировало и в другом отношении, что имело более прямые негативные следствия. Его элегантная, по меньшей мере на взгляд стороннего наблюдателя, физика – в его научных статьях практически невозможно разобраться, не будучи математиком, и это не случайно – это, если уподобить ее игре в баскетбол, физика непрямых бросков. Он проводит мяч по краям и углам, играет по всей площадке, но избегает упорного натиска на кольцо. Образцами для подражания были для него два поразительно оригинальных математика[649], Вольфганг Паули и суровый, замкнутый кембриджский математик Поль А. М. Дирак, зять Юджина Вигнера. Оппенгеймер первым описал так называемый туннельный эффект[650], в результате которого частица, имеющая неопределенное положение, как бы перелетает существующий вокруг ядра электрический барьер на крыльях вероятности. С практической точки зрения можно считать, что сначала она существует, потом перестает существовать, а потом, в тот же момент, существует снова, но уже по другую сторону барьера. Однако уравнения для описания туннельного эффекта, которые использовали экспериментаторы, разработал Джордж Гамов, склонный к шутовству русский физик, читавший лекции в Кембридже. В конце 1930-х годов Ханс Бете впервые определил механизмы термоядерной реакции углеродного цикла, благодаря которой горят звезды, – эта работа принесла ему Нобелевскую премию. Оппенгеймер исследовал тонкости невидимых космических границ, моделировал катастрофическое сжатие умирающих звезд[651] и работал над описанием гипотетических звездных объектов – нейтронных звезд и черных дыр, – до открытия которых в реальности оставалось еще лет тридцать или сорок, потому что приборы, необходимые для их обнаружения, радиотелескопы и рентгеновские спутники, еще попросту не были изобретены. Альварес считает, что, если бы Оппенгеймер дожил до их появления, эта его работа тоже была бы удостоена Нобелевской премии. Речь шла об оригинальности, не столько опережающей свое время, сколько выходящей за общие рамки.

Эту психологическую и творческую путаницу отчасти можно почувствовать в кратком эссе о достоинствах дисциплины, которое Оппенгеймер включил в письмо своему брату Фрэнку, написанное в марте 1932 года, когда ему не было еще и двадцати восьми лет. Его стоит привести без сокращений; оно намекает на ту долговременную епитимью, которую он наложил сам на себя в надежде, что она очистит его душу от малейших пятен вульгарности:

Ты всерьез сомневаешься в благотворности дисциплины. То, что ты говоришь, правда: я действительно ценю ее – как, по-моему, и ты, – не только за ее практические плоды, умения. Мне кажется, этой оценке можно дать только метафизические обоснования, но метафизические учения, дающие ответ на твой вопрос, очень разнообразны, да и сами метафизики очень разнородны: Бхагават-гита, Экклезиаст, стоики, начало «Законов», Гуго Сен-Викторский, Фома Аквинский, Хуан де ла Крус, Спиноза. Такое огромное разнообразие говорит о том, что тот факт, что дисциплина благотворна для души, более фундаментальный, чем любые основания ее благотворности,