М. Рузе - Роберт Оппенгеймер и атомная бомба
Британский ученый Чедвик, поддерживаемый Резерфордом, в лаборатории Кавендиша, оснащенной более совершенным оборудованием, чем в «героические годы», провел эксперимент, раскрывший истинную природу излучения бериллия: это оказался поток частиц, обладавших массой протона, но не имевших никакого электрического заряда.
Открытие нейтрона – так назвали новую элементарную частицу – завершило «модель» атома Резерфорда-Бора: Гейзенберг выдвинул гипотезу[5] о том, что ядро состоит из протонов – носителей положительного заряда и нейтронов, лишенных электрического, заряда. Это дало возможность объяснить существование изотопов – разновидностей одного и того же вещества с разным атомным весом; ядра изотопов содержат одинаковое число протонов, а следовательно, и положительных зарядов (атомное число, характеризующее их химическое сродство), но различное число нейтронов.
При изучении атомного ядра обнаружились новые затруднения. Сила, которая связывает электроны с ядром, известна – это кулоновское притяжение между разноименными электрическими зарядами. Но сила, которая соединяет протоны и нейтроны в ядро, не является ни тяготением, ни электрическим взаимодействием. Сила эта действует только на очень коротких расстояниях, но достигает громадной величины: вырвать протон или нейтрон из ядра можно только в результате бомбардировки ядра снарядами с высокими энергиями. Природа ядерных сил остается в центре дискуссий теоретической физики и на сегодняшний день.
Из работ, опубликованных Оппенгеймером в тот период, следует отметить исследование ядерного превращения лития при соударении с протоном. Ядро лития, которое содержит три протона и четыре нейтрона, поглощает падающий на него протон и изменяет свою природу: оно становится ядром бериллия – элемента с четырьмя протонами. Одновременно ядро отдает энергию в виде электромагнитного излучения – гамма-лучей с высокой энергией.
В годы, предшествовавшие второй мировой войне, было открыто множество ядерных реакций. Одни элементы превращались в другие под действием альфа-частиц, (ядра гелия), дейтронов (ядра тяжелого водорода: один протон и один нейтрон), протонов и нейтронов. Одновременно происходило излучение энергии либо в виде гамма-лучей (фотоны), либо в виде потоков различных частиц. Волновая механика продолжала оставаться инструментом теоретического анализа, с помощью которого удавалось объяснять, а иной раз и предсказывать физический механизм этих реакций и природу испускаемого излучения. Исходя из позиций волновой механики, удалось предсказать существование неизвестной еще тогда частицы – мезона, масса которого имеет промежуточное значение между массами протона и электрона. Мезон в поле ядерных сил играет роль, аналогичную роли фотона в электромагнитном поле.
Накануне мировой войны Оппенгеймер был признан одним из крупнейших теоретиков новейшей физики, а также блестящим преподавателем, воспитавшим в США плеяду молодых ученых, среди которых он пользовался огромной популярностью.
Столкновение с политикойТак же как и в студенческие годы, интересы Оппенгеймера не ограничивались научными исследованиями. Однако теперь его волновали не средневековые поэты и не индийские мистики, а судьба мира, над которым нависла угроза гитлеризма. В немецких университетах, которые Оппенгеймер так хорошо знал, нацисты подвергли гонениям ученых «неарийского» происхождения, а вместе с ними и их коллег, которые пытались встать на защиту своих товарищей. Принуждение и страх вытеснили из Геттингена атмосферу свободного интеллектуального соперничества. Большинство немецких профессоров отступило перед натиском темных сил; это были люди, готовившие себя к тихой университетской деятельности и не обладавшие ни стойким самосознанием, ни политическим мужеством. Несколько посредственностей, а вместе с ними и два лауреата Нобелевской премии – Ленард и Штарк, активно поддерживали глумления национал-социалистов, не дожидаясь конца Веймарской республики, очевидно, следуя пословице «с волками жить – по волчьи выть». Эта группа мракобесов объявила «еврейской физикой» теорию относительности Эйнштейна и даже квантовую механику. Нильс Бор стал для них не более чем просто полуарийцем.
И, наконец, глупость достигла апогея: появились модели атомного ядра, одобряемые расовой теорией и не удовлетворяющие ей. Политический догматизм (в данном случае особенно убогий) грубо вторгался в сферы основного постулата всех научных исследований, направленных к познанию природы, – постулата о существовании объективной и рациональной истины, равнозначной для всех идеологий и всех социальных систем. Подобная обстановка не раз уже омрачала историю науки, да и сегодня приходится наблюдать подобное положение в ряде стран. Однако наступление, проводившееся против интеллигенции в гитлеровском государстве, приняло особенно варварские формы. Многие ученые в других странах почувствовали угрозу фашизма и солидаризировались с его первыми жертвами. Среди жертв было несколько близких друзей и родственников Оппенгеймера. Оппенгеймер был до этого довольно безразличен к политическим событиям, но теперь он начал размышлять, а когда в 1936 году над Испанской республикой нависла угроза фашизма, он открыто выступил в ее поддержку. В этот же период своей жизни Оппенгеймер познакомился со студенткой, изучавшей психиатрию, и собирался на ней жениться. Она познакомила его с активными членами коммунистической партии в Калифорнии.
В 1937 году скончался отец Роберта – Юлиус Оппенгеймер, оставив сыну солидное наследство, которое позволило ему систематически оказывать материальную помощь антифашистским организациям. Оппенгеймер сам писал брошюры и листовки, печатал их за свой счет и распространял через своих друзей-студентов.
Однако вскоре этот порыв прошел. Оппенгеймер познакомился с молодой женщиной-биологом и женился на ней в 1940 году.
Из Советского Союза начали приходить трагические известия о жестокости Сталина по отношению к физикам-антифашистам, пытавшимся найти там убежище. Это подействовало как холодный душ на прокоммунистические настроения многих интеллигентов Запада. Оппенгеймер отошел от коммунистической партии, членом которой он никогда и не был, но он не мог порвать отношения с теми, кто продолжал бороться в ее рядах или сочувствовал ей. Среди них были его близкие друзья и даже брат Франк, который в то время занимался изучением космических лучей и своими работами продолжал исследования Роберта.
Таковы были обстоятельства, которые определили дальнейшую судьбу профессора Роберта Оппенгеймера, в 1939 году, когда произошли два, казалось бы, не связанные друг с другом события: подготовка вторжения в Польшу и открытие расщепления урана.
