Оппенгеймер. История создателя ядерной бомбы - Леон Эйдельштейн
Глава девятая
Дуэль
Наука – это еще не все, но наука весьма прекрасна.
Роберт Оппенгеймер
Немец Вернер Гейзенберг в 1923 году едва не пролетел мимо степени доктора философии, завалив устный экзамен по экспериментальной физике, которая его в то время совсем не интересовала. Гейзенберг был таким же прирожденным теоретиком, как и наш герой. И вообще, изначально он собирался изучать в Мюнхенском университете математику, но профессор математики Фердинанд фон Линдеман не принял его. И тогда Гейзенберг попросился в ученики к физику-теоретику Арнольду Зоммерфельду, который взял его к себе. После защиты Гейзенберг переехал в Гёттинген, где стал одним из ассистентов Макса Борна. «Он напоминал простого крестьянского парня с короткими светлыми волосами, ясными живыми глазами и приветливым выражением лица, – писал о Гейзенберге Борн. – Он исполнял свои обязанности ассистента гораздо лучше, чем Паули, и сильно мне помогал. Непостижимая быстрота, с которой он все схватывал, и острота ума позволяли ему справляться с колоссальными объемами работы без особых усилий». Осенью 1924 года Гейзенберг уехал в Копенгаген, где работал под руководством Нильса Бора до весны 1925 года, а затем вернулся в Гёттинген, где в сотрудничестве с Максом Борном и Паскуалем Йорданом разработал матричную квантовую механику (матричная механика) – первую логически согласованную концепцию квантовой теории. Британский физик-теоретик Поль Дирак разработал для этой концепции новую математическую основу, а австрийский физик Эрвин Шрёдингер в статье «Квантование как задача о собственных значениях» доказал, что матричную механику можно согласовать с классической физикой с помощью математики, а именно дифференциальных уравнений. Научное сообщество высоко оценило статью Шрёдингера. Дирак после непродолжительной полемики признал его правоту, а вот Гейзенберг этого делать не стал, игнорируя очевидное, он стоял на том, что теория Шрёдингера ошибочна. Вдобавок у Гейзенберга сформировалась стойкая личная неприязнь к Шрёдингеру. Ученые, да и вообще все профессионалы, обычно отделяют личное от рабочего и не отмахиваются от неудобных фактов, но Вернер Гейзенберг был не таков.
В октябре 1927 года двадцатипятилетний Гейзенберг занял должность профессора теоретической физики Лейпцигского университета, и это был случай, когда молодость не являлась недостатком. У Гейзенберга уже был весьма солидный научный багаж (другому ученому этого на всю жизнь бы хватило).
В 1933 году Гейзенберг получил за создание квантовой механики Нобелевскую премию. Примечательно, что Максу Борну премии не дали, а Поль Дирак и Эрвин Шрёдингер получили одну премию на двоих «за открытие новых форм квантовой теории». Налицо была явная несправедливость. Ладно, пускай одна премия на двоих, но почему премию не дали Борну, вклад которого в создание матричной механики был довольно весомым? Премию присуждают люди, а люди поддаются влиянию. Гейзенберг обладал не только острым умом и научной интуицией, но и умел лоббировать собственные интересы.
Нацисты, как известно, распространяли свои одиозные идеи на все сферы жизни, в том числе и на науку. «Неполноценные» евреи, в представлении нацистов, не могли эффективно заниматься наукой, а кроме того, евреям нельзя было доверять. На передний план после прихода Гитлера к власти начали выдвигаться ученые из числа «чистокровных арийцев», и Вернер Гейзенберг был как раз из их числа. Поначалу его не раз критиковали за приверженность «еврейской физике» (так нацисты называли квантовую механику и теорию относительности, поскольку основными разработчиками этих теорий были евреи) и даже прозвали «белым евреем». Однако взять и отказаться от какого-то из научных направлений так, как в Советском Союзе впоследствии отказались от генетики[51], нацисты не рискнули. Они сделали «ход конем»: объявили, что ученые-евреи присваивали результаты, полученные работавшими под их началом неевреями, и всячески раздували достижения арийских ученых, доказывая тем самым, что настоящих успехов в науке (как и во всем прочем) способны добиться только арийцы.
Неудивительно, что у физиков-евреев, работавших в тридцатые годы в США, были две главные цели – продемонстрировать состоятельность американской физической школы и утереть нос нацистам.
Это была преамбула, а теперь начинается основное действие.
Подобно нашему герою, Гейзенберг также занимался изучением космических лучей (их научные интересы вообще сильно совпадали). В июне 1936 года Гейзенберг опубликовал статью, в которой утверждал, что теория квантовой электродинамики не годится для космических лучей, обладающих крайне высокой энергией. «Инструментом» для изучения этих лучей Гейзенберг считал теорию бета-распада итальянского физика Энрико Ферми, суть которой заключается в том, что при бета-распаде (слабом радиоактивном распаде, изменяющем заряд ядра на единицу без изменения массового числа) в одной точке взаимодействуют четыре частицы – протон, нейтрон, электрон и нейтрино. Если это сложно для понимания, то можно не вникать глубоко в суть. Достаточно понимать, что Гейзенберг выдвинул утверждение, с которым Оппенгеймер не был согласен.
Ответом Гейзенбергу стала статья Оппенгеймера и Карлсона «О мультипликативных ливнях», опубликованная в феврале 1937 года (ливни, упомянутые в названии, представляют собой электромагнитные каскады – лавинообразно нарастающие потоки электронов, позитронов и фотонов). «Вероятно у теории Гейзенберга отсутствует убедительная экспериментальная основа, – говорилось в статье. – Можно предположить, что ее настоящим фундаментом является формалистическое толкование теории электронного нейтринного поля».
В этой полемике Роберт Оппенгеймер выступал не только от своего имени, но и от имени созданной им в Беркли школы теоретической физики.
Критика концепции Гейзенберга содержалась и в статье «Заметки о природе частиц космических лучей», опубликованной в июне 1937 года. Эту статью Оппенгеймер написал в соавторстве со своим учеником Робертом Сербером, которого даже можно назвать не учеником, а другом нашего героя, настолько они были близки в период пребывания Сербера в Беркли. Надо отметить, что комфортная обстановка в Беркли и Пасадене оказала на психику Оппенгеймера крайне благотворное воздействие. Возможно, сказался также и возраст, но комфорт в любом случае стоит на первом месте. С Робертом Оппенгеймером образца тридцатых годов можно было сдружиться гораздо легче, чем с Робертом из ревущих двадцатых[52].
Одновременно с «Заметками» была опубликована статья «Распад протонов высокой энергии», авторами которой были Оппенгеймер, Сербер, бежавший от нацистов физик Лотар Нордгейм и его жена Гертруда. Соавторство с Нордгеймом, хорошо разбиравшимся в теме, было очень ценным для Оппенгеймера, поскольку придавало бо`льший вес его мнению. В «Распаде протонов» аргументированно доказывалось, что теория Ферми не способна объяснить феномен космических ливней.
Припертый к стенке, Гейзенберг попытался вывернуться и повел себя как ящерица, жертвующая хвостом ради спасения. От вынужденно признал, что теория Ферми не может объяснить ливни космических лучей, но продолжил настаивать на том, что квантовая электродинамика работает только до определенных значений энергии. Все это было изложено в статье «Пределы применимости современной квантовой теории», опубликованной в мае 1938 года. Трудно поверить в то, что такой умный человек, как Гейзенберг, не мог осознать свою ошибку,
