Рождение бомбы - [6]

На пути, который привел Гана, компетентного, но сравнительно незаметного германского профессора, к осуществлению его знаменитых экспериментов в 1938 г., можно отметить несколько придорожных вех. Первой такой вехой явилось прибытие в 1907 г. из Вены в Берлин Лизы Мейтнер, профессора физики. Этой красивой и независимой женщине суждено было достигнуть исключительного положения в ядерной физике. «Она приехала из Вены для того, чтобы прослушать лекции Макса Планка по теоретической физике, и в свободное время посещала мою лабораторию, чтобы поработать со мной»,— объяснял Ган.

Несмотря на существовавшие предубеждения против женщин, вступающих на путь научной карьеры в области ядерной физики (предубеждение, не исчезнувшее полностью и сегодня), Лиза Мейтнер преуспела. Временная остановка в Берлине затянулась сначала на месяцы, а потом на годы. Когда кайзер Вильгельм II лично открывал свое Общество содействия науке в 1911 г., оба они, Мейтнер и Гаи, получили назначение в радиохимический отдел первого института, основанного Обществом. Это была вторая веха на жизненном пути Гана. Далее его карьера развивалась так же, как и у Лизы Мейтнер. Менее чем в десятилетие радиохимический отдел разросся и превратился в два отдела: одним — радиохимическим — руководил Ган, другой — ядерная физика — возглавляла д-р Мейтнер. В 1928 г. Ган был назначен директором всего института. Этот пост он занимал в течение 30-х годов.

Постепенно накапливая знания, Ган, Мейтнер и, несколько позднее, способный ассистент Фриц Штрассман начали серию решающих экспериментов. Как и ранние работы Резерфорда и Кокрофта с Уолтоном, эти эксперименты включали в себя бомбардировку мишени атомными частицами. Но между ранними работами по превращению вещества и тем, что было начато в Институте кайзера Вильгельма в конце 30-х годов, имелось два существенных различия. Прежде всего, в качестве бомбардирующих частиц использовались не положительно заряженные протоны, а нейтроны, открытые проф. Чедвиком в Кавендишской лаборатории только в 1932 г. Нейтроны представляют собой незаряженные частицы, которые вместе с протонами находятся в атомном ядре. У них как ядерных снарядов было большее преимущество перед протонами, применявшимися в первых экспериментах. Не имея электрического заряда, нейтроны не отталкивались положительно заряженными протонами в ядре: теперь любой ядерный снаряд, который попадал в ядерную мишень, не подвергался опасности отклонения в последний момент, как это было с протонами. Второе, и значительно более важное, было то, что берлинские ученые применяли в своих работах в качестве «мишени» не только легкие элементы. Азот, использовавшийся Резерфордом, как известно, имеет семь протонов в своем ядре, у лития, применявшегося Кокрофтом и Уолтоном, их только три. Немцы же решили использовать уран, ядро которого содержит 92 протона — более чем у какого-либо другого существующего в природе элемента.

Причиной такого выбора было то, что итальянский физик Энрико Ферми (как и многие другие, вынужденный бежать из Европы и сыгравший впоследствии решающую роль в создании атомной бомбы) уже пользовался ураном и получил результаты, которые не так просто было сразу понять. Следует помнить, что до этого времени во всех искусственных ядерных превращениях — а они были осуществлены в лабораториях всего мира — имели дело с удалением небольшого количества частиц из ядра. Когда Ферми в результате бомбардировки урана получил новый продукт, то ученые решили, что это протактиний, открытый Ганом и Мейтнер в 1917 г.,— единственное вещество, ядро которого содержит 91 протон. Но имелись обстоятельства, заставлявшие думать, что новое вещество — все же не протактиний. Окончательно решить этот вопрос мешало то, что количество полученного вещества было ничтожно малым и его не хватало для обычного анализа. Поэтому, когда Ган, Мейтнер и Штрассман начали свои работы, целью их исследований было установить точно, что же происходит с ураном, когда он подвергается бомбардировке.

Они добились уже значительных успехов, когда осенью 1938 г. события внешнего мира обрушились на их лабораторию. Незадолго до этого произошел аншлюсе, и Австрия была поглощена Германией. Стало ясно, что антисемитские законы и правила, теперь распространявшиеся на Австрию, должны сказаться и на Лизе Мейтнер. Ее не обвиняли ни в каком преступлении, ни в нарушении какого-либо закона, но Лиза Мейтнер не пыталась скрывать того, что она еврейка, а этого было достаточно, чтобы оказаться в опасности. Такие места, как Дахау, Бухенвальд и Равенсбрюк, в благовоспитанном обществе упоминались очень редко и никогда не назывались в присутствии иностранцев, но их зловещее назначение было известно даже наиболее наивным людям в Германии. Вскоре с помощью друга, одного датского физика, Мейтнер пересекла голландскую границу. Отсюда она перебралась в Стокгольм, договорившись со шведским физиком Манном Зигбаном о работе в его лаборатории.

Тем временем в Берлин-Далеме Ган и Штрассман продолжали свои исследования, которые к этому времени начали давать, казалось, необъяснимые результаты: ученые стали очевидцами серии ядерных превращений. Когда для бомбардировки урана применялись нейтроны, то получалось вещество, обладавшее всеми химическими характеристиками бария. Но экспериментаторы хорошо знали, что в ядре бария заключено 56 протонов. Все известные законы ядерной физики наводили на мысль, что здесь какая-то ошибка Новые продукты получались в очень малых, не поддающихся взвешиванию количествах. Поэтому ошибки были не только возможны, но и простительны, и некоторое время Ган и Штрассман работали, не думая о них. Эксперименты привели к загадке, которую Ган сформулировал для ученого мира, написав 21 декабря в своей лаборатории сообщение об экспериментах, находившихся «в противоречии со всем предшествующим опытом ядерной физики». Еще до появления этого сообщения в «Натурвиссеншафтен» 6 января 1939 г. часть загадки была разгадана. Вообще приписывание научного открытия только одному ученому несправедливо. Ученые, подобно альпинистам, взбираются вверх, если можно так выразиться, используя опыт тех, кто восходил до них. И Ган тоже был просто человеком, сделавшим вклад в общую сумму знаний о строении атома, которые человечество начало накапливать со времен открытия радиоактивности Беккерелем в конце XIX в. Этот вклад был решающим шагом вперед, потому что он привел физиков-ядерщиков на вершину, откуда они впервые увидели захватывающие возможности по ту сторону холма. Поэтому вполне справедливо считать, что информация в январском номере «Натурвиссеншафтен» ввела физиков в мир возможностей использования ядерной энергии. Но новый мир не был бы открыт так скоро, не будь двух обстоятельств: первое — быстрота, с которой разгадали загадку, сформулированную в статье Гана, и второе — приближение войны.