Атомы у нас дома

Подробности богатой событиями и свершениями судьбы Энрико Ферми, великого итальянского физика, которые мы находим в мемуарах его жены и друга, помогают воссоздать живой облик одного из крупнейших естествоиспытателей современности. Это — образ пламенного жизнелюбца, неистового искателя, великого удачника и самозабвенного труженика. Однако этим сказано далеко не все, что можно сказать о Ферми. Но портрет, который набросан в книге, заведомо однотонен. Лаура Ферми пристрастна и не собирается этого скрывать. Главное чувство, которое доминирует в ее отношении к близкому ей человеку, предопределяя и самый стиль описаний, и отбор изобразительных средств, — это чувство безграничного преклонения перед кумиром. Книга Лауры Ферми являет собой пример беззаветной преданности и безграничной дружбы. Наиболее свободно и непринужденно чувствует себя Лаура Ферми, рассказывая увлекательную и поучительную историю возникновения и становления обширной и плодотворной школы физиков в Италии — стране, не имевшей дотоле практически ни одной физической лаборатории.

Всепоглощающая увлеченность наукой в сочетании с яркой одаренностью мыслителя, готовность учить молодых, идущая рука об руку с высочайшей требовательностью, бескомпромиссное рыцарство в добывании и проверке научной истины, — только проявляя все эти качества, Ферми мог стать центром притяжения пробуждающихся молодых сил итальянской науки. Упоминая его учеников, Лаура Ферми называет не всех. Амальди, Бернарднини, Вик, Коккони, Понтекорво, Рака, Росси, Сегре, Ферретти — все это ученики Ферми, каждый из которых завоевал себе прочное собственное место в мировой науке. Основа, заложенная Ферми, оказалась так прочна, традиции, установленные им, столь благородны, что сейчас, когда минуло около четверти века с того времени, как он вынужден был покинуть свою родину, там продолжает успешно трудиться в науке большая группа молодых физиков.

В биографии Ферми есть трогательный эпизод. Молодой ученый, едва вступив в науку, сразу же принимает на свои не окрепшие еще плечи ношу, которая со стороны кажется непомерной. Но он не ощущает ее действительного веса и не знает поэтому реальной меры своих сил. Он еще не верил, что стал физиком. Нужно было услышать мнение доброго и авторитетного друга, каким был для многих физиков разных стран лейденский профессор Эренфест, чтобы оценить собственные возможности, поверить в состоятельность научного призвания. Эренфест внушил ему веру в себя как ученого.

Эта скромность и чистота побуждений отличала Ферми и в дальнейшем. Творческое горение было в такой мере нормой его существования, а подчинение явлений природы достаточно настойчивому стремлению их познать казалось ему настолько привычным и естественным, что он скорее готов был досадовать по поводу неполного успеха, чем радоваться ошеломляющей удаче.

Дополняя биографические черточки, содержащиеся в мемуарах Лауры Ферми, в своем отклике на смерть Ферми, опубликованном в журнале «Успехи физических наук» [1] , известный физик Бруно Понтекорво рассказывает, что, когда во время проводившихся в римской лаборатории опытов воздействия на вещество нейтронами было обнаружено загадочное и всех взволновавшее явление увеличения «наведенной» радиоактивности в присутствии водородсодержащих веществ, один только Ферми не поддался всеобщему возбуждению. Тогда-то он первый раз произнес фразу, которая стала знаменитой, будучи повторена им при других, более драматических обстоятельствах. «Идемте-ка завтракать!» — сказал он. К концу перерыва он уже все понял и, вместо того чтобы обрадоваться, с огорчением воскликнул: «Как глупо, что мы не предсказали этого раньше!» И тут же объяснил своим сотрудникам сущность сделанного ими открытия — эффекта замедления нейтронов…

Когда мы именно с таким Ферми встречаемся на страницах книги «Атомы у нас дома», это нас радует, воодушевляет и заставляет примириться со многими недостатками книги. Ведь главное место в наших думах о будущем, которое прочерчено научными перспективами строительства коммунизма, занимает мечта о Человеке с большой буквы, о большом, настоящем человеческом счастье, в котором сочетается стихийная радость бытия здорового, гармонично развитого существа с возможностью широкого, самого разностороннего выявления всех богатств человеческой личности.

А о том, насколько грандиозны возможности, заложенные в природе человека, не надо гадать. Об этом-то как раз и говорят нам примеры творческой деятельности людей, которым удалось даже в условиях капиталистического уклада жизни развернуть свои способности и совершить героические подвиги.

Коль скоро мы говорим о науке, она героична в самых повседневных, будничных своих свершениях. Вся ее история складывается из непрерывных и незаметных подвигов самоотверженных людей, одержимых единственным стремлением — углубиться ценой любых личных жертв в область неведомого, чья единственная чаемая награда — преумножение власти над природой людей доброй воли.

Чтя память великих деятелей науки, вдохновляясь их изумительным жизненным подвигом, мы не видим ничего сверхчеловеческого ни в безмерной напряженности их труда, ни в гигантской производительности их усилий. Наоборот, этот пример воодушевляет нас на дерзания, показывая, как много может сделать человек за свою, к сожалению, пока еще короткую жизнь.

В стране творцов и созидателей высоко оценивается каждый положительный вклад в сокровищницу культуры, безраздельно принадлежащую социалистическому авангарду человечества. Освоение наследия сочетается у нас с его могучим развитием и сопровождается объективным признанием достижений всех мастеров, к какой бы расе они ни принадлежали, на каком бы языке они ни говорили. Один из участников широких собраний Академии наук СССР, посвященных мирному использованию атомной энергии, хорошо выразил мысли всех ученых, там присутствовавших, сказав: «Жаль, что Ферми уже нет. Рано или поздно он присутствовал бы на одном из наших собраний». Как известно, Энрико Ферми скончался 28 ноября 1954 года после тяжелой болезни.

В книге «Атомы у нас дома», несмотря на общий тон некритического преклонения перед величием редчайшего таланта, каким, несомненно, является Энрико Ферми, сама по себе научная сторона его творчества раскрыта скупо и изложена отрывочно. Было бы несправедливым упрекать в этом Лауру Ферми, которая сделала, что могла, и меньше всего стремилась к созданию научной биографии. Для этого ей недостает прежде всего строгих физических знаний. Вероятно, именно этим следует объяснить и то, что многие великие открытия, сделанные Ферми, получают в книге чисто «домашнюю» оценку. Кроме того, любая попытка более детальной оценки даже отдельных достижений замечательного теоретика немедленно потянула бы за собой целую цепь новых проблем современной физики атомного ядра. Такое расширение темы могло бы поставить автора мемуаров в весьма затруднительное положение. Оно оказалось бы тем сложнее, что ядерная физика как наука, одним из создателей которой явился Энрико Ферми, возникла буквально на наших глазах и отдельные этапы ее становления невозможно изолировать от предшествующих и последующих и определить их относительную значимость. Такого рода вердикты принадлежат истории. В исторической перспективе одни события выдвигаются на первый план, другие, казавшиеся решающе важными, отходят на подчиненное место. Сейчас мы начинаем, например, понимать, что классическая работа Ферми, ознаменовавшая в 1934 году его триумфальное вступление в новую тогда для него область, — известная теория бета-распада, основанная на предположении Паули, что в бета-процессе электрон испускается одновременно с нейтрино, — явилась прототипом ряда современных теорий взаимодействия элементарных частиц, в которых проявляется так называемое «взаимодействие Ферми»: установленная им закономерность в поведении элементарных частиц. Крайне малая интенсивность этого взаимодействия определяется величиной им же выведенной константы, которой в науке присвоено наименование «постоянной Ферми».

С самого начала не могло быть никаких сомнений в том, что работа Ферми о статистической механике частиц, подчиняющихся принципу Паули, в которой были заложены основы так называемой статистики Ферми — Дирака, явилась крупнейшим этапом в развитии теоретической физики в целом. Но некоторое время она трактовалась преимущественно как ключ к пониманию свойств и истолкованию поведения электронов в металлах. Сейчас происходит интенсивное расширение сферы ее приложении.

В отдельных случаях можно было бы ограничиться указанием на такой характерный признак важности того места, которое завоевали достижения блестяще отточенной мысли Ферми в выяснении сложнейшей картины взаимосвязи материи и энергии в процессах ядерных преобразований, как введение им в научный обиход широкого круга новых фундаментальных понятий. Память об этом сохранилась в ряде новых научных терминов, которые носят его имя. Но даже в самом беглом очерке нельзя отделаться кратким упоминанием о знаменательных событиях, связанных с освобождением могучих сил, заключенных в атомном ядре. Лауре Ферми удалось запечатлеть героические черты этого времени. Мы обязаны напомнить читателям другую сторону медали: его величайший трагизм. Почему об этом умалчивает автор книги «Атомы у нас дома»? На это есть свои причины, и далее мы их коснемся.

Открытие искусственной радиоактивности, совершившееся в 1933 году, возбудило все умы, но в то время еще никем не рассматривалось как первый решающий шаг к овладению таинственной энергией, выделявшейся в той или иной форме при ядерных превращениях: либо в виде кинетической энергии разлетающихся частиц, либо в виде жесткого гамма-излучения. Фредерик и Ирэн Жолио-Кюри, которые вписали эту славную страницу в историю науки, отнюдь не собирались довольствоваться той радостью, которая выпала на их долю с немедленным всеобщим признанием выдающегося значения их открытия. Они продолжали напряженно работать, непрерывно умножая число неведомых ранее радиоактивных изотопов. В эту новую брешь, образованную в бастионах природы, устремились десятки исследователей. На первый план выдвинулась забота о том, чтобы повысить действенность доступных по тому времени экспериментаторам орудий «ядерной артиллерии», применяемых для преобразования атомных ядер. Новый могучий стимул получила техника ускорителей. Расширение круга ядерных реакций, ставших достоянием прямого эксперимента, неизбежно должно было привести к обнаружению среди продуктов этих реакции своеобразных парадоксальных частиц вещества, обладающих массой, но лишенных электрического заряда. И это открытие не замедлило появиться. В работах Фредерика Жолио-Кюри и английского физика Дж. Чэдвика нейтрон был выслежен, подобно уэллсовскому «невидимке», по его поступкам, а вскоре из объекта изумленного и восторженного наблюдения превратился в могучее орудие исследования атомного ядра.

В самом деле, для этой нейтральной частицы, лишенной заряда, оказывались недействительными все те могучие электрические заграждения, известные в физике под названием кулоновских сил отталкивания, которыми, как неприступной броней, защищено атомное ядро. На преодоление этой преграды и тратилась в основном та огромная энергия, которую нужно было сообщить «бомбардирующим» частицам, чтобы они могли настичь сгусток материи, заключенный в компактной упаковке самого ядра, и вступить с ним во взаимодействие. Исходное свойство нейтрона, от которого произошло само его название, позволило открывать эти электрические запоры атома без малейших усилий. Ферми, в котором, когда это было необходимо, просыпалась способность первоклассного экспериментатора, своей гениальной интуицией одним из первых оценил все возможности расширения списка ядерных превращений при помощи такого простого и доступного средства, как нейтронное облучение.