Подписка на журнал
mini

Атомный папа


Текст: Александр Данковский. Фото: из открытых интернет-источников 

Семьдесят пять лет назад в Чикаго под трибунами футбольного стадиона заработал первый в мире атомный реактор. Впервые была запущена цепная ядерная реакция, что впоследствии сделало возможным и строительство атомных электростанций, и создание атомных бомб. Руководил работами в Чикаго нобелевский лауреат по физике итальянец Энрико Ферми.

mini

Люди, далекие от физики, не знают, кто такой Энрико Ферми. Он известен гораздо меньше, чем, скажем, Альберт Эйнштейн или Нильс Бор. И зря. На его счету – огромное количество судьбоносных открытий.
Например, все элементарные частицы делятся на два класса – бозоны и фермионы. Последние названы в честь Ферми. В 1925 году он разработал математический аппарат для их описания – статистику Ферми – Дирака. Ему не было и 25 лет (он – ровесник века, родился в 1901-м), но уже тогда коллеги стали называть его папой. Дескать, в делах квантовой механики он так же непогрешим, как Папа Римский – в делах веры. Тем более что многие постулаты новой науки приходилось принимать на веру, настолько они не укладывались в обычные представления о жизни.

В 1934 году Ферми открыл замедление нейтронов – природное явление, используемое сегодня в подавляющем большинстве АЭС. Энрико с коллегами даже получили патент на соответствующую технологию, правда, разбогатеть на ней так и не смогли. А первые опыты с замедлением они проводили… в фонтане с золотыми рыбками, ибо им требовалось «большое количество воды».
Тогда же, в 34-м, Ферми, похоже, впервые расщепил атом урана. Правда, увы, не понял, что именно произошло. Его группа изучала превращение одних атомов в другие под влиянием нейтронов (трансмутацию) и подвергала бомбардировке химические элементы последовательно, один за другим, в соответствии с таблицей Менделеева. Тогда последним из известных науке веществ был как раз уран (атомный номер 92). Ферми облучил его нейтронами, получил нечто новое и предположил, что это неизвестный элемент №93. Он ошибся.

Официально открывателями деления урана числятся немцы Отто Ган и Фриц Штрассман (1938). Но Ферми одним из первых высказал идею о возможности цепной реакции в уране, кода одно расщепившееся ядро испускает нейтроны и заставляет расколоться еще два или три, те в свою очередь раскалывают следующие и так по нарастающей. Именно так взрывается атомная бомба. В реакторе часть нейтронов поглощается.

В 1938-м Энрико Ферми получил Нобелевскую премию «за доказательства существования новых радиоактивных элементов, полученных при облучении нейтронами, и связанное с этим открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами». Именно премия позволила ему бежать из Италии. Дело в том, что его жена Лаура была еврейкой. А итальянский диктатор Бенито Муссолини вслед за Гитлером стал проводить антиеврейскую политику. Энрико (кстати, член фашистской партии, но вряд ли по убеждениям) вместе с женой, двумя детьми и даже няней выехал в Стокгольм на церемонию награждения, но не возвратился на родину, а направился вместо этого в Штаты. Ему повезло – успел до начала войны.

Со страниц биографий (а главным его биографом была как раз Лаура, написавшая книгу «Атомы у нас дома») Энрико Ферми порой предстает эдаким профессором из комиксов – безусловно, гениальным, но странным, несколько инфантильным и эгоистичным. Он говорил жене: «Я не умею покупать папиросы». Он запретил ей ставить зимние рамы на окна, потому что его расчеты показывали: проникновение холодного воздуха сквозь щели ничтожно и не оказывает влияния на температуру внутри. Лаура не послушала, рамы купила, в доме потеплело, а Энрико потом сказал, что не там поставил запятую в какой-то десятичной дроби.

Он как ребенок радовался, что может плавать быстрее молодых коллег или что умудряется подняться на вершину горы раньше всех. Во время прогулки он мог, увидав муравейник, спросить окружающих: «Интересно, сколько клеток мозга работает над постройкой такой кучи? Попробуйте-ка ответить: больше или меньше работы по сравнению с человеческим мозгом производит муравьиный мозг на единицу мозгового вещества?» Тут же доставал из кармана логарифмическую линейку, блокнот, принимался за вычисления и выдавал ответ через пару секунд..

Ему нравилось считать себя самым-самым. И он имел на то все основания. Еще в детстве вместе с братом они сооружали по собственным чертежам электромоторы – и те работали. Образование в области физики он начал с купленной на рынке книги, изданной в 1840 году, причем на латыни.

В 1934 году ему понадобились счетчики Гейгера для измерения радиации. Оказалось, в Италии их не достать. Ферми сделал их сам. Он многое делал своими руками, но при этом руководствовался только функциональностью: работает – и прекрасно, а как выглядит, не имеет никакого значения. Например, вставные доски для раздвижного стола он оставил грубыми, некрашеными, и их приходилось прятать под скатертью. Дело, кстати, происходило уже в США.

Впрочем, на домашние работы у Энрико было немного времени. Он принимал активное участие в работе Манхэттенского проекта, то есть в создании атомной бомбы. Оставаясь гражданином Италии – страны, воевавшей против союзников. Впрочем, в проекте участвовали и австриец Отто Фриш, и венгр Лео Силард (Венгрия тоже была союзницей Германии), и вывезенный из оккупированной Дании Нильс Бор. Началось же все с письма бежавшего из Германии Альберта Эйнштейна президенту Франклину Рузвельту. Составляли документ физики – эмигранты из Венгрии Лео Силард, Юджин Вингер и Эдвард Телер. Великий Альберт его только подписал и впоследствии даже сожалел об этом, а участие в работе над бомбой не принимал. Но тогда, в июле 1939-го, еще до официального начала Второй мировой, цвет мировой физической науки был весьма встревожен: уже было понятно, что из ядра атома можно извлечь колоссальную энергию и что в Третьем рейхе над этим активно работают. Ведь именно немцы впервые расщепили уран.

Письмо попало по адресу, в Штатах был создан Урановый комитет. Первое его заседание состоялось 21 октября 1939 года в Вашингтоне, на нем было принято решение выделить 6 тысяч долларов на финансирование экспериментов Ферми и Силарда с нейтронами в Колумбийском университете.

Потом возник Манхэттенский проект. До сооружения бомбы нужно было убедиться, что цепная реакция вообще возможна. Поэтому сначала строили реактор – дабы проверить теорию. Руководил работами Ферми. И он же создавал (естественно, не в одиночку) математическую модель, которую реактор должен был подтвердить или опровергнуть. Расчеты блестяще совпали с опытом.
А потом была бомба. Многие документы по ней засекречены до сих пор…

«При чем тут совесть! Это и есть настоящая физика!» – вроде бы воскликнул Ферми после первого атомного взрыва 16 июля 1945 года. По другой версии, фраза звучала иначе: «А все-таки это была прекрасная физика…» И произнесена была уже после бомбардировки Хиросимы 6 августа 1945 года.

Еще до испытаний Ферми вместе с тремя другими учеными – Артуром Комптоном, Эрнестом Лоуренсом и Робертом Оппенгеймером – входил в учрежденный президентом США Гарри Трумэном комитет, призванный решать, что делать с бомбой: сбрасывать ее на Японию или достаточно удовлетвориться публичной демонстрацией для устрашения противника? Или следует сохранить существование такого оружия в тайне? И комитет, и военный министр Генри Стимсон независимо пришли к одному и тому же решению. В результате весь мир узнал названия двух японских городов…

Тогда многие великие физики задумались над тем, что же они наделали, и стали выступать за запрет ядерного оружия или передачу его под международный контроль. Вроде бы именно эти соображения заставили немца Клауса Фукса, работавшего вместе с Ферми в США, передать секреты ядерного оружия в СССР, что стоило «шпиону» девяти лет тюрьмы – и то потому, что Британия отказалась передать его Штатам, где физика наверняка казнили бы. А ученик Ферми – Бруно Понтекорво (они были знакомы еще в Италии, потом встречались в Штатах) сбежал с семьей в СССР…
Ферми – и это до сих пор вменяют ему в вину – в антиядерных выступлениях участия не принимал. Мол, наука идет вперед, бесполезно пытаться ее остановить, и еще счастье, что бомба оказалась в руках американцев, а могло быть и хуже.
Вместо антивоенных выступлений он – уже пятидесятилетним – занялся принципиально новой для себя областью физики. Исследовал мезоны (особые частицы) и космическое излучение, где те впервые и были обнаружены; участвовал в сооружении новых ускорителей – гигантских циклотронов; разрабатывал одно из направлений теории элементарных частиц.
…Лето 1954 года Ферми провел в Европе: читал лекции во Франции, Германии и Италии, встречался со старыми друзьями. У него была последняя стадия рака желудка – возможно, из-за долгой работы с радиоактивными материалами.
Он умер во сне в возрасте 53  лет.

Подписывайтесь на канал «Публичные люди» в Telegram



  • Публикации по теме

    Новости от партнеров

    Оставить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *