История атомной бомбы - Мания Хуберт

Нильс Бор, работая со своей планетарной моделью атома, выявил удивительные взаимосвязи. Электроны, эти мельчайшие единицы электрической силы, эти излучающие свет частицы, обладают лишь незначительной массой в пространстве атома. Однако их конфигурация, скачки и взаимодействия между собой отвечают за всё многообразие облика мира, за готовность водорода и кислорода вступать в соединения, за цвет золота, за вонь серы, за непомерный вес куска урана. Все химические и физические свойства элементов и веществ заново тасуются именно здесь, на орбитах планетной системы Бора — Зоммерфельда. Со своей могучей интуицией Нильс Бор добрался до основ химии. Он проанализировал порядок расположения электронов, и ему удалось по-новому истолковать структуру периодической системы элементов. То, что изначально было задумано как физическая теория атома, оказалось вместе с тем и непреложным учением о химических соединениях на элементарном уровне.

Но Вернер Гейзенберг, студент Физического семинара Арнольда Зоммерфельда в Мюнхене, считал, что Бор и Зоммерфельд слишком уж прилипли к их наглядной планетарной модели, что они слишком буквально приняли свою удачную метафору. В то время как в здании этого учения еще так много нестыковок и так много отклонений от системы. Если, например, атомы, возбужденные нагреванием, поместить в магнитное поле, то спектральные линии — а они считаются чем-то вроде отпечатков пальцев элемента — загадочным образом расщепляются на более тонкие подлинии. Гейзенберг уверен, что настоящего прогресса в завершении квантовой теории атома можно добиться, только отказавшись от наглядности. Теория атома и без того представляет собой в начале 1920-х годов сложное, трудно постижимое объединение классических принципов с квантовыми правилами, а теперь, похоже, она станет еще более абстрактной.

Между тем Нильса Бора наперебой приглашают по всему миру с докладами. В июне 1922 года он приезжает наконец со своими семью докладами в Гёттинген, во всемирно известный Математический центр. На летний семестр 1922 года в университет Георга Августа записалось триста одиннадцать женщин, это уже десять процентов студенчества — отрадный рост по сравнению с временами Марии Кюри и Лизы Мейтнер.

Арнольд Зоммерфельд отправил в Гёттинген своего студента Вернера Гейзенберга, оплатив его поездку из Мюнхена. Чтобы тот смог живьем увидеть великого Нильса Бора. На вокзале Гёттингена царит жуткий кавардак и давка из-за того, что железнодорожные пути перекладывают на второй уровень. Мюнхенцам приходится пробираться к выходу через пакгаузы, мимо строительных канав и отвалов. Когда они ступают на привокзальную площадь, там приспущены флаги по случаю отторжения Восточной Верхней Силезии от Германской империи — условие Версальского договора. Но вовсе не на флаги обращен тоскливый взгляд Гейзенберга, а на цветущее и благоухающее великолепие палисадников. Он страстно ждет пощады от аллергического сенного насморка, неотступно донимающего его каждую весну.

В переполненной большой аудитории гёттингенского Физического института собрались ведущие физики и математики Германии. К стилю докладов Бора еще нужно привыкнуть. Он, по своему обыкновению, тихо бормочет, и от слушателей, особенно в задних рядах, это требует чрезвычайной концентрации. Многие сидят, подавшись вперед и приставив к уху ладонь. Нередко слушатели становились свидетелями его work in progress. Они слышали и видели, как он спонтанно — возможно, взволнованный присутствием знаменитых гостей, — прямо в момент выступления выдвигает альтернативные тезисы.

Если и присутствует в Гёттингене «гений места», то это строгий дух математики. После того как Карл Фридрих Гаусс, Бернард Риман и Герман Миньковский задали здесь новый масштаб науки, сподвигнувший Альберта Эйнштейна к его общей теории относительности, в Гёттингене и теперь преподают мировые корифеи — такие, как Феликс Клейн и Давид Гильберт. Все они однозначно доказали свои теоремы. Математические истины остаются вне всяких сомнений, тогда как перманентные поиски Бора и его интуитивное нащупывание основы всего сущего давно не отвечают строгим критериям собравшихся здесь математиков. Поэтому Бор вдумчиво подбирает слова. Строгие наблюдатели хоть и признают авторитет Бора и впечатлены его харизмой, однако ропщут на отсутствие однозначности и раздражающую ауру таинства, которым не место в естественных науках. На их вкус, Бор оставляет своим слушателям слишком много простора для собственных интерпретаций. Но именно это обстоятельство приводит молодого Гейзенберга в приподнятое настроение. Он способен проникнуться смутными чувствами Бора и понять его боль расставания с очевидностями классической физики. В метаниях от наглядности к трудно поддающейся пониманию абстракции именно эта приблизительность и скрытность и кажутся ему единственно уместным изображением квантовой теории: «...и почти за каждым тщательно сформулированным тезисом просматриваются длинные шеренги мыслей, из которых произнесению поддается лишь начало, а конец теряется в полутьме очень волнующей меня философской позиции» — так передает Гейзенберг настроение в аудитории.

И у него хватает самоуверенности, чтобы пробиться в философскую полутьму Бора и включить там освещение. Для большинства слушателей это первая встреча с Нильсом Бором, который к этому времени уже упоминается наравне с Альбертом Эйнштейном. Немецкие профессора в восторге. Они умеют оценить тот факт, что Бор игнорирует культурный бойкот против Германии, и потому упиваются визитом ведущего атомного теоретика. Бор возвращает достославному университету долгожданный международный лоск. Соответственно и ведущие представители немецкой науки с благодарностью и почтением слушают доклады знаменитого датчанина и в последующих дискуссиях задают свои сочувственные вопросы скорее сдержанно и уважительно, не отваживаясь на открытую критику. Тем более смущенно публика реагирует, когда в конце третьей лекции в задних рядах встает какой-то узкоплечий «белобрысый юнец», который мог попасть сюда и случайно, как «крестьянский парнишка или ученик столяра», и жестко возражает мастеру в определенном пункте.

А именно: Нильс Бор как раз собирался преподнести гёттингенской публике расчеты своего ассистента Хендрика Крамерса по расщеплению спектральных линий в электрическом поле в качестве подтверждения его центральной метафоры — атомарной планетной системы. Двадцатилетнему Гейзенбергу уже известна работа Крамерса, и теперь он беспощадно критикует ее за то, что она деликатно прибегает к классическим методам. Желая вскрыть ее принципиальную ошибку, он соглашается признать приведенные псевдодоказательства лишь в качестве предельного случая. Он без всяких затруднений демонстрирует потрясенному Бору недостатки расчетов во всех их постыдных подробностях.

«В дискуссии он храбро оборонялся, и мы дивились на него», — вспоминает будущий друг и коллега Гейзенберга Фридрих Хунд. Четвертый семестр, возмущаются авторитеты. Ведь он тогда еще даже не защитил диссертацию. Бор забеспокоился и дрогнул. Ему не удается парировать доводы Гейзенберга. Но он прекрасно видит, что ученик Зоммерфельда хорошо ориентируется в слабых местах его теории. По окончании мероприятия Бор приглашает молодого человека прогуляться — оценка, которой могли позавидовать многие профессора. Во время этой аудиенции на свежем воздухе Гейзенбергу становится ясно, что Бор в первую очередь философ и лишь потом физик. Который окружает картины атомарных процессов вопросительными знаками и преподносит с большим сомнением. Который скорее угадывает и чует их, вместо того чтобы выводить заключения. Который к собственной теории настроен более скептично, чем, например, Зоммерфельд. Который в принципе хоть и готов отступиться от наглядных описаний структуры атома, но еще не знает нового языка, на котором удалось бы добиться понимания.

Нильс Бор не мог знать вечером четырнадцатого июня 1922 года, что прогуливается по лесистому Хайнбергу на окраине Гёттингена с человеком, который сможет вывести квантовую теорию из кризиса. Однако столь же интуитивно, как он занимается своей атомной физикой, Бор выискивает людей, обладающих творческой силой и отвагой для разрешения внутренних противоречий квантовой теории. Приглашение на стажировку в Копенгаген этот студент вполне может расценивать как посвящение в рыцари.