Даниил Данин - Нильс Бор

Вот тогда-то Бор увидел Эрнста Резерфорда.

Резерфорд стал знаменитостью на протяжении только что минувшего первого десятилетия нашего века. Нобелевская премия 1908 года за раскрытие природы радиоактивного распада как естественного превращения элементов разнесла его славу по всему миру. Человек, доказавший делимость атомов, был достоин такой известности. Лармор назвал его «львом сезона». Но книг о нем, сорокалетнем, еще не писали. И потому еще мало кому знакомы были черты незаурядности в его судьбе и личности.

Конечно, Бор не знал, как шестнадцать лет назад, когда новозеландский бакалавр стал первым чужеземным докторантом у Томсона, по Кембриджу пролетела крылатая фраза физика Бальфура: «Мы заполучили дикого кролика из страны Антиподов, и он роет глубоко!» Все было верно — и «дикий», и «роет глубоко», — вот только «кролик» решительно не подходило к сыну новозеландского фермера — атлетически сложенному обладателю мощного голоса. И за протекшее с той поры время лишь приобрела оснастку профессорской непререкаемости эта его первозданная дикость, а иначе — независимость нрава и часто ошарашивающая непосредственность суждений. Он шел от успеха к успеху. И в Кембридже не пережил ни одного из огорчений, выпавших на долю Бора. Не оттого ли, что в кембриджские годы новозеландца (1895-1898) третий кавендишевский профессор еще полон был искреннего интереса к замыслам и надеждам своих мальчиков? И когда в «электронном» 1897 году воображением Резерфорда завладел недавно открытый феномен радиоактивности, Томсон без ревности предоставил ему свободу действий. И это в Кавендише Резерфорд обнаружил два сорта лучей в урановой радиации — альфа и бета.

А потом были девять лет монреальской профессуры в Канаде (1898-1907). Создание и защита теории радиоактивного распада. Разведывание экспериментальных путей в атомные недра с помощью высокоэнергичных альфа-частиц. И наконец — зарождение собственной школы Резерфорда…

О монреальских работах «льва сезона» (льва — не кролика!) Бор знал со времен своего студенческого обзора радиоактивных превращений. Но это, пожалуй, и все, что он знал о Резерфорде. В час Кавендишевского обеда ему было еще неведомо, как глубоко роет новозеландец ныне! И всего удивительней, что это свое неведение датчанин разделял с подавляющим большинством тех, кто присутствовал тогда на обеде.

…Сначала чинно сидели за столами. Пили традиционный портвейн и слушали завидные воспоминания ветеранов. Потом, сменив английскую сдержанность на английскую непринужденность, встали на стулья, скрестили по-детски руки и запели шутливые лабораторные песенки. И Томсон стоял на стуле. И Резерфорд стоял на стуле. И руки их тоже были сведены крест-накрест — тонкая длань интеллектуала-книжника и крепкая ручища фермера-интеллектуала. И Бор стоял на стуле. Он не пел вместе со всеми — за незнанием слов и мелодий, зато улыбался — смущенно и счастливо. Его оптимизм вдруг обрел новую опору.

Он во все глаза смотрел на Резерфорда.

Резерфорд приехал из Манчестера, где после Монреаля — с 1907 года — возглавлял лабораторию и кафедру в университете Виктории.

Был он громогласен и весел. Ораторствовал ярко и весомо. Ощущались в его словах открытость без лукавства и доброжелательность без притворства. Он говорил много, и о нем говорили много. И запомнился рассказ старого лабораторного служителя о том, как в былые дни виртуозно умел поносить свою веревочно-сургучную аппаратуру молодой новозеландец. В этом рассказе — а через полвека Бор привел его в мемориальной лекции о Резерфорде — слышалось восхищенье домодельной простотой экспериментальных установок первооткрывателя стольких важных истин. Но почему-то получалось так, что кавендишевцы восхваляли его как бы в прошедшем времени. Они не говорили о надежности его последних результатов — они молчали о том, о чем написал ему полгода назад, в марте, японский теоретик Нагаока: «Мне представляется гением тот, кто может работать со столь примитивным оборудованием и собирать столь богатую жатву».

Японский теоретик в начале 11-го года посетил Манчестер. Он видел своими глазами ту самую установку 1909 года, с опытов на которой «все, в сущности, и началось». Открылось: при бомбардировке листка мишени — золотой фольги — не все альфа-частицы пронизывают ее насквозь: иные отбрасываются вспять! Даже Резерфорд, сам задумавший этот опыт, потом говорил:

«Я должен признаться по секрету, что не верил, будто это возможно… То было почти столь же неправдоподобно, как если бы вы произвели выстрел по обрывку папиросной бумаги 15-дюймовым снарядом, а он вернулся бы назад в угодил в вас».

Резерфорд пришел к неизбежному умозаключению: в глубинах атома существует массивная заряженная сердцевина. Она-то и встает неодолимым препятствием на пути заряженных альфа-частиц, летящих со скоростью 10 тысяч километров в секунду. Но из-за малости этой атомной сердцевины только редкие частицы умудряются прицельно попасть в нее, чтобы отразиться назад.

Существование атомного ядра было неоспоримым. Однако прошло около полутора лет, прежде чем Резерфорд решился сделать следующий шаг. Лишь в конце 1910 года случился день, когда он громадным своим голосом объявил в манчестерской лаборатории: «Теперь я знаю, как выглядит атом!» Он не мог бы выразиться точнее: он в самом деле только это и узнал — как выглядит атом, а не как устроен. Выглядел атом как солнечная микросистема с Положительным ядром в центре и отрицательными электронами на планетных орбитах вдали от ядра. Но по классическим законам атом не мог быть так устроен: вращение вынуждало бы электроны, в согласии с Максвеллом, непрерывно излучать энергию, а потеря энергии приводила бы их, в согласии с Ньютоном, к неминуемому падению на ядро. Резерфорд увидел обреченный атом. И конечно, осознал это тотчас. В первых же строках первой статьи о планетарной модели он предупредил теоретиков:

«Вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать рассмотрению…»

Вот в чем заключалась его сила! Своей интуицией он предугадывал другую стадию, когда для его обреченного атома теоретическое спасение найдется.

Физике для этого понадобятся фундаментально новые представления о ходе вещей в микромире. Неклассические: механика Ньютона и электродинамика Максвелла, очевидно, дошли до границ своей применимости — они запрещали существовать тому, что существовало! Сознавал ли Резерфорд, что он провоцировал революцию в физике, когда прозвучало его, казалось бы, немыслимое в науке «верую, потому что это абсурдно!»? Появился теоретически противозаконный, но экспериментально обоснованный планетарный атом.