Страница:
А почему не мог он послать запаянную трубочку с эманацией кому-нибудь из авторитетных спектроскопистов, как это сделали Кюри и Рамзай? В Лондон - Круксу или Рэлею-старшему. Или, наконец, в Кавендиш, где привыкли очень серьезно относиться к его исканиям.
В те же дни, когда он написал Мэри без всяких подробностей, как здорово ему посчастливилось, ушло из Монреаля и его письмо в Кавендиш. Он сообщал о своих находках Дж. Дж. И конечно, со всеми подробностями. Но запаянной трубочки с эманацией никому послать он не решился бы. И тому была причина чисто физическая. И для тех времен более чем необычайная.
…Беккерель мог спокойно запрятать свои урановые образцы в ящик стола и хоть через два года возобновить изучение их радиации - ее интенсивность не менялась. Супруги Кюри могли примириться с неделями ожидания, пока из западной Чехии доползут до Парижа отходы урановой руды, содержащие радий: его излучение тоже пребывало неизменным. Сам Резерфорд, захотев пополнить тощие запасы кембриджских препаратов, мог преспокойно заказать соединения тория у нью-йоркской фирмы «Эймер и Эменд»: за время путешествия из Штатов в Канаду с их радиоактивностью ничего не могло случиться.
А трубочку с эманацией не имело смысла даже упаковывать: новое излучающее вещество так быстро теряло свою активность, что его излучение не дожило бы до конца этой почтовой процедуры! Иссякал ли в эманации источник лучей или исчезала она сама - оставалось неизвестным. Но так ли, этак ли, а посылать куда-то за тридевять земель трубочку с таким эфемерным излучателем было по меньшей мере легкомысленно.
Зато в Кавендише могли при желании сами собрать и обследовать новое вещество. И возможно, не без надежды на это Резерфорд подробно сообщал Томсону о своей работе.
А ему было что порассказать кавендишевцам и сверх общих сведений о поведении непонятной эманации.
Пожалуй, никогда прежде его экспериментаторская зоркость не проявлялась с такой остротой, как в то первое монреальское лето, когда Оуэнс оставил его наедине с нерешенной проблемой. И не в том только дело, что он увидел тогда много небывало нового, а в том, что зоркость его срабатывала в те дни молниеносно, как затвор совершенного фотоаппарата. Физики сказали бы: «плотность зоркости» была в те дни даже для него необычна. В самом деле… Письмо Томсону он отправил не позднее первых чисел июля, потому что уже 29 июля Дж. Дж. послал ему из Кембриджа восхищенный ответ. У Ива, к сожалению, нет текста Резерфордова письма. Вероятно, оттого, что то было даже не письмо, а предварительный вариант статьи об эманации. Но у Ива есть краткое изложение томсоновского ответа с перечислением всего, что удивило главу Кавендишевской лаборатории. Из этого-то перечня видно, что Резерфорд к началу июля знал уже начерно все научные новости, ставшие содержанием двух его исторических работ, написанных в сентябре и ноябре 1899 года. К началу июля? Да ведь Оуэне только-только покинул Монреаль!.. За считанные дни и недели Резерфорд в одиночку и совсем как легендарный Мауи повытаскивал с океанского дна целый архипелаг новых островов.
И все обнаруженное им было так фундаментально важно, что радиоактивность оказалась как бы в очередной раз переоткрытой. И, как в истории с альфа- и бета-лучами, тут никакой роли не играл случай. Вместе с зоркостью работали интуиция и непредвзятость.
Тонкий бумажный пакетик не предохранял окись тория от действия сквозняков. Это показал в своих опытах Оуэне. Резерфорд понял: эманация постепенно просачивается сквозь поры бумаги и оказывается снаружи во власти воздушных потоков - вот и прекрасный способ отделять ее от тория, чтобы изучать независимо!
Первое и главное - узнать ее радиоактивные свойства.
Он придумал для этого экспериментальную установку, которая была проще приборов, избавивших монреальскую электрическую компанию от судебной тяжбы с домовладельцами.
Равномерный воздушный поток из газометра проходил через стеклянную вату и, очистившись от случайных ионов, направлялся в длинную металлическую трубку.
Там он встречал на пути плоский бумажный пакетик с торием и увлекал за собой эманацию. Он уносил ее в дальний конец трубки, где на муфточке из хорошего изолятора держался широкий цилиндрический сосуд.
В него был вставлен электрод - металлический стержень. А другим электродом служили стенки самого сосуда. Еще одна деталь, достойная упоминания, - дырочки в днище цилиндра: воздух с эманацией должен был беспрепятственно вытеснять из этого коллектора обычный воздух.
Пока эманация тория еще не успевала достигнуть цилиндра, стрелка электрометра, соединенного с электродами, не двигалась: не было ионов - не возникал ток.
С появлением эманации стрелка начинала отклоняться: ионизирующее излучение исправно делало свое дело.
Когда ток переставал расти, отключался газометр. Эманация переставала поступать в сосуд. То, что успело скопиться в коллекторе, предоставлялось своей судьбе.
И электрический ток начинал постепенно слабеть. Значит, постепенно иссякал источник радиации…
Резерфорд тотчас заметил, что его новое радиоактивное вещество утрачивает свою активность по строгому закону. Это был так хорошо известный ему закон экспоненты: равномерно бежали стрелки часов, а интенсивность излучения эманации убывала в геометрической прогрессии. Точно так же падала интенсивность лучей урана и тория, когда на их пути равномерно нарастала - листок за листком - толща экрана из алюминия.
Но на пути лучей эманации никакой преграды не нарастало: давление воздуха в сосуде оставалось неизменным (дырочки в днище цилиндра!). Так что же брало на себя роль поглощающего экрана?.. Время! Это оно «утолщалось»: как листок за листком, накладывались друг на друга минуты. И с каждой минутой интенсивность излучения падала вдвое. Через минуту сохранялась лишь половина ее первоначальной величины. Еще через минуту - половина этой оставшейся половины, то есть четверть. Через три минуты - одна восьмая… Через десять - от радиации не оставалось почти ничего. Во всяком случае, электрометр уже не мог зарегистрировать такой малости: убывающий по правилу геометрической прогрессии ток уменьшался за 10 минут в 210 раза, а 2Ш - это 1024.
Стало быть, с течением времени что-то творилось с самими радиоактивными частицами эманации! Какой-то внутренний процесс неумолимо приводил к исчезновению ее излучения.
Резерфорд почувствовал, что не напрасно возлагал большие надежды на разоблачение капризов тория. Был сделан несомненный шаг вперед к той цели, что померещилась ему еще два года назад - за столиком летнего кафе возле Кристалл-паласа. Это чувство, похожее вместе и на жажду и на ее утоление, усилилось скачком, когда он увидел еще одно неожиданное явление. В его экспериментальной установке обнаружилась неисправность. Утечка тока! А была эта установка так примитивна, что в ней решительно нечему было портиться. Все выглядело так, словно кто-то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в коллекторе. Впрочем, так это выглядело не для каждого наблюдателя. Обычная лабораторная каверза - утечка тока. «Да в конце-то концов она не очень мешает вам изучать эманацию!» - сказали бы Резерфорду девяносто девять из ста коллег. Воображение не бездонная прорва. У большинства оно было бы до предела наполнено новизной уже открывшегося.
И надолго ни для чего иного, кроме эманации, не оставалось бы места в их взбудораженном исследовательском сердце.
Научное воображение Резерфорда обладало редкой вместимостью. Правда, не настолько большой, чтобы вмещать произвольные фантазии. От мира вздорных умозрений оно было отграничено надежной оболочкой (но она у него не давала трещин, как у Вильяма Крукса). Эластичная, эта оболочка, образно говоря, без труда расширялась и никогда не противилась напору новых фактов. Скорее становилась она парусом, и его воображение легко уходило в неизвестные дали.
Так, от прозаической утечки тока воображение сразу повело его к мысли о новом излучателе, появлявшемся в коллекторе.
Да, кто-то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в его установке. Он тотчас пустился в поиски нового излучателя. И скоро увидел: всюду, где побывала эманация, стенки прибора становятся радиоактивными!
«Возбужденная радиоактивность!» - вот были первые, неосторожно вырвавшиеся у него слова. Новое явление - новое название. Четвертое, придуманное им. Но в отличие от полутаинственной эманации новому термину как раз недоставало уклончивости. Он был слишком определенным - слишком предметным. Создавалось впечатление, будто уже раскрыта физическая суть происходящего: излучение эманации падает на вещество и возбуждает в нем ответное излучение. Внешне картина действительно была такова. Но только внешне. А суть могла быть совсем иной, и до нее еще нужно было добираться.
Может быть, никакого возбуждения вовсе и не происходило?
Может быть, стенки установки совершенно равнодушно подставляли свои бока какой-то новой радиоактивной субстанции, которая просто на них оседала?
Тогда же, не позднее первых чисел июля 1899 года, Резерфорд убедился, что второе предположение гораздо правдоподобней.
Он заметил: если стержень-электрод внутри коллектора эманации бывал соединен с отрицательным полюсом батареи, вся «возбужденная радиоактивность» собиралась на этом стержне.
Отрицательно заряженный, он словно притягивал какие-то положительные частицы, излучавшие радиацию. Так едва ли стоило говорить о возбуждении…
Однако было уже поздно. Неосмотрительный термин сорвался с языка - поселился в записной лабораторной книжке, перекочевал в июльское послание к Дж. Дж. и зажил с тех пор самостоятельной жизнью. Только одно обстоятельство заставляло Резерфорда и в будущем предпочитать этот термин другим названиям открытого им явления. Однажды он заметил приятное совпадение: начальные буквы слов «возбужденная радиоактивность» - Excited Radioactivity - повторяли его инициалы: Ernest Rutherford] В перечне удивлений, которые испытал Дж. Дж., получив в июле письмо из Монреаля, конечно, немало говорилось и о свойствах возбужденной радиоактивности. Из пространного ответа Томсона Резерфорд увидел, что «старика» всего более поразила способность новых неведомых носителей радиации прилипать к отрицательно заряженным поверхностям. Но именно это было на самом деле наименее существенно.
Пока длился обмен письмами с Кембриджем, Резерфорд продолжал добираться до сути предмета. И чем дальше, тем больше он убеждался, что после эманации наткнулся на еще одно радиоактивное вещество. Он помещал в коллектор кусочки меди, свинца, платины, алюминия, цинка, бронзы, наконец, картона и бумаги. Любой из образцов этого пестрого набора делался радиоактивным от общения с эманацией. И каждый начинал испускать лучи одной и той же проникающей силы. Все резкое различие в природе свинца и картона, бумаги и платины никак не сказывалось на характере излучения. И это значило, что не они испускают радиацию. Подобно стенкам коллектора, их поверхности лишь служат приютом для какого-то излучателя, порождаемого эманацией тория.
Резерфорду захотелось увидеть его воочию и ощутить его вещественность. Излучающие предметы легли под микроскоп.
Дважды - до и после общения с эманацией - они ложились на чашки аналитических весов. Однако оба чувствительных прибора не дали никаких показаний. Излучатель был незрим и невесом. Но тем не менее он был! И убедительно доказывал свое существование: его лучи оказались более проникающими, чем радиация урана и тория.
И с ним легче было иметь дело, чем с недолговечной эманацией. Хотя новое вещество тоже теряло свою активность со временем, оно жило все-таки несравненно дольше. Интенсивность его излучения тоже падала по закону экспоненты, но в 660 раз медленнее, чем в случае эманации. Нужна была не одна минута, а 660 минут, чтобы активность нового вещества упала вдвое. И еще 660 минут, чтобы от нее осталась четверть… Только через несколько суток излучение становилось неощутимо малым.
Раз так, можно заняться не спеша медленными химическими процедурами, решил Резерфорд. Он уже не надеялся увидеть новый излучатель и подержать его в руках, как держал он окись урана или тория: нового вещества заведомо было очень мало, если молчали весы и микроскоп. Но не могло же оно навсегда прилипать к предмету, на котором осело?! Горячая вода его не смывала и прокаливание не удаляло. Однако чудес не бывает. И однажды, видимо уже глубокой осенью, Резерфорду удалось добиться желанного: разбавленная кислота перевела всю возбужденную радиоактивность с платиновой проволочки в раствор!.. Тогда он поставил стеклянный сосудик с этим раствором на песчаную баню и выпарил растворитель до конца. Сухой остаток на стекле был сильно радиоактивным.
Выделять из этого остатка ничтожные количества неизвестного излучателя он не стал. Это была бы чудовищно кропотливая и унылая химическая работа без надежды на успех. Однако не устрашились же такой работы Мария и Пьер Кюри!
В те самые дни продолжалась их упрямая погоня за миллиграммами радия, уже достоверно открытого, но еще не выделенного в заметном количестве. Впоследствии, когда погоня кончилась и в их лабораторном дневнике появилась матерински нежная запись Марии - «чистый радий в своей ампулке», они, оглянувшись назад, могли подсчитать: ушли почти четыре года жизни! Все силы ума были отданы одной этой цели, руки провели десять тысяч дробных кристаллизации… Был ли способен на такой подвижнический труд Эрнст Резерфорд?
Как ни странно, определенно ответить на это трудно. Когда вспоминаются его упорство и слова о долготерпении дюжины Иовов, хочется сказать: да, конечно, он был способен по песчинке перетаскивать горы! Но когда вспоминаются его нетерпеливость и вечная жажда новых результатов, хочется сказать: да нет, едва ли он стал бы кружкой вычерпывать озеро, даже веря, что на дне затерялась упавшая звезда! Скорее он взялся бы за разработку ста способов все узнать о звезде, не касаясь ее и не видя.
А всего интересней, что нелегко решить вопрос: способны ли были на свое беспримерное подвижничество сами супруги Кюри?.. Суть в том, что они катастрофически обманулись в первоначальных расчетах. Они вовсе не знали, на что обрекают себя! Приступая к извлечению радия, они уверенно полагали, что в иоахимстальской урановой руде их ждет один процент нового элемента. Одна сотая - не меньше! Ну, а в этом еще не было ничего устрашающего. Они как бы начали рыть туннель, думая, что тот склон горы всего в ста шагах Когда же позади остались уже и сто и тысяча, оказалось, что они только в начале пути: до того склона был миллион шагов.
Миллион! Это не преувеличение. И Мария Кюри чистосердечно призналась в своей «Автобиографии»: «Ныне никто не мог бы сказать, хватило ли бы у нас настойчивости (чтобы взяться за переработку урановой руды. - Д. Д.)… если бы нам заранее были известны истинные пропорции, в каких содержала она вещество, которое мы искали». Давно и недаром было сказано: «во многа знания много печали».
И не надо удивляться, что настал час, когда Пьер Кюри захотел отложить на будущее заботу о химическом выделении радия. Ему не терпелось поскорее бзяться за изучение природы самой радиоактивности. Это не была минута слабости. Это была минута выбора. Час тревожной мысли, от которой начинается сердцебиение - «успею ли?». Ему было за сорок. Марии - за тридцать. Он острее чувствовал, как ускользает время… Она победила, и вместе с нею он прошел туннель до конца. Мы знаем: физика получила радий. Но мы не знаем, что потеряла физика.
Резерфорд был еще совсем молод. На донышке стеклянного сосуда - в сухом остатке - прятались невидимые частицы нового излучателя. И количество их было меньше чем микроскопическое. И Резерфорд заранее знал, что через 660 минут радиация неизвестного вещества станет вдвое слабее. А через три-четыре дня о нем не будет доходить уже никакой информации. Он дорого дал бы, чтоб распознать природу этих радиоактивных частиц, выделив их в чистом виде. Но приниматься за такой труд было не менее безрассудно, чем посылать трубочку с эфемерной эманацией за океан.
Он не совершил подвига, о котором жаждал бы услышать романтически настроенный читатель.
…Оуэнс вернулся из Кембриджа, где провел хорошие дни. Он виделся со всеми моими друзьями и привез с собою полный отчет об их житье-бытье. Судя по его словам, за мною, очевидно, упрочилась там довольно высокая репутация, но скромность не позволяет мне передавать истории, которые он рассказывает…
Все же одну историю Резерфорд пересказал Мэри. Не удержался.
Вообще он часто писал и Мэри и матери, что скромность его подвергается испытаниям. Писал и в юности и в зрелые годы. И то была чистая правда. Он нравился. Блистал одаренностью. Поражал успехами. И то, что интеллект его был незауряден, ученость - очевидна, характер - независим, юмор - проницателен, а родословная, напротив, заурядна, внешность - простонародна, манеры - неизысканны, акцент - колониален, словом, то, что многое казалось в нем неожиданным, увеличивало интерес к нему и возводило похвалы в превосходную степень. Так превозносят выдающихся детей - не просто за даровитость, но и за детскость, за «вундер» и за «кинд», то есть за непредвиденность сочетания. Помните, как сказал о нем родовитый кембриджец Эндрью Бальфур: «Мы заполучили дикого кролика из страны Антиподов, и он роет глубоко». Почти все и почти всегда ощущали его диким кроликом бог весть откуда. И потому-то, видя, как глубоко он роет, удваивали свое восхищение. Но главное - он действительно рыл глубоко!
А был ли он действительно скромен - это менее ясно. Уверенный ответ, безотносительный к течению его жизни, тут дать нельзя. Верно лишь, что никогда он не был человеком нескромным. Ум и чувство юмора спасали его от этой беды. Но верно и другое: испытания скромности вовсе не мучили его. Ему хотелось признания. И похвалы его радовали. Только он зорко отличал заслуженные от незаслуженных. Особенно в юности.
Однако испытания скромности все учащались - вместе с его успехами. И это самым банальным образом не проходило бесследно. Раньше, в Кембридже, он искренно считал чрезмерными знаки внимания маститых, вроде сэра Роберта Болла. Перед отъездом в Монреаль без лукавства терзался сомнениями, соразмеряя свои достоинства с ожиданиями канадцев. Но кончился первый год его профессуры, и что-то в нем изменилось.
В одном из писем к Мэри он бестрепетно заговорил о своем праве быть избранным в Королевское общество. Сначала, словно еще с былой стеснительностью, признался, что звание академика уже «стоит перед моим мысленным взором». А затем добавил в новой интонации: «Надеюсь, я не должен буду ждать этого слишком долго». Прежнего рисерч-стьюдента, готового сомневаться в своих достоинствах, тут узнать уже нелегко. Впоследствии, когда стал он всемогущим шефом в Манчестере и потом в Кавендише, не только честная похвала, но и лесть научилась находить дорогу к его сердцу. Как слабеют мускулы, ослабела душевная бдительность. (В шутку хочется заметить, что скромности выдающихся людей вообще крайне трудно оставаться постоянной. Окружающими все делается для того, чтобы она затухала с течением времени. И она затухает. По экспоненте. Самое большее, чего мы вправе требовать от гениев, это по возможности долгого периода полураспада их внутренней скромности. У Эрнста Резерфорда он был долгим. В монреальские времена признаки затухания могла отметить разве что одна Мэри.) Если на исходе 1899 года в его голосе послышался металл, когда он заговорил о Королевском обществе, то причиной тому было не только «убывание скромности». Ему продолжали напоминать о несравненном Коллендэре. Он видел, что его, Резерфорда, тоже ценят уже очень высоко. Но тот - первая любовь канадцев! - оставался нерушимым масштабом величия. Ему напоминали, как быстро стал Коллендэр академиком - Эф-Ар-Эсом: Fellow of Royal Society. И вынуждали его заниматься суетной бухгалтерией шансов.
И легко понять, какое удовольствие и даже облегчение доставил ему Оуэнс одной историей, привезенной из Кембриджа.
Была она, по-видимому, годовой давности и сводилась к обмену репликами между Томсоном и деканом Боуви.
«Все мы очень огорчены потерей Коллендэра», - сказал Боуви.
«Я не понимаю, почему вы должны огорчаться, - тотчас ответил Дж. Дж. - Во всяком случае, вы получили еще более достойного человека!»
Вот эту-то историю Резерфорд и пересказал Мэри. И тут же, переступив запреты скромности еще раз, объяснил: «…я и сам вовсе не отношу себя к разряду таких ученых, как Коллендэр, который был здесь более инженером, чем физиком, и мог гордиться скорее изготовлением разного рода аппаратуры, чем открытием новых научных истин».
Это писалось в дни, когда сам Резерфорд имел все основания гордиться открытием новых научных истин. 13 сентября он закончил подробную статью об эманации тория, а 22 ноября еще более детальную работу о «возбужденной радиоактивности». Одну за другой он отправил их Томсону: обе для «Philosophical magazine».
Нетрудно представить себе Оуэнса, читавшего эти отчетные статьи еще в рукописи. Он должен был почувствовать себя офицером, уехавшим в отпуск накануне долгожданного наступления: вернулся, а линия фронта уже где-то далеко впереди, решающий бросок был сделан без его участия. В реляциях его упоминают только как ходившего в разведку. А дни прорыва, о которых так мечталось недавно, уже не вернуть. Он бы теперь с радостью променял шумные дни гостевания в Англии на тихие дни прошедшего монреальского лета! Но на его долю остались лишь воспоминания о первой зиме и первой весне в Монреале, когда вместе с Резерфордом он только укрощал своеволие тория. Через двадцать лет Оуэнс написал: «…я часто вспоминаю те дни, очень для меня дорогие, и при этом волнующее чувство всегда согревает мое сердце».
После отпуска перед ним, профессором электротехники, очевидно, уже не стояло проблемы - чем заниматься? Призывали прямые обязанности. Больше они не работали вместе. Ни тогда, ни потом. Но дружба их от этого не пострадала.
Профессор Оуэнс - мой большой друг. Он обзаводится на будущий год настоящей квартирой, и главная цель, с которой он делает это, - готовить ужины для тебя и меня… Нет, в самом деле, он сказал, что составил план своей квартиры, имея в виду прежде всего эту цель.
Так Резерфорд писал Мэри 31 декабря 1899 года.
Был на исходе последний день уходящего столетья.
Ледяной ветер со Св. Лаврентия летел над Монреалем.
Семиминутного путешествия в кебе от университета до дома на Юнион-авеню, где он теперь жил, оказалось достаточно, чтобы мальчик с берегов пролива Кука отморозил себе уши.
Для него явился новостью совет кебмена - натереть уши снегом. Он послушался, и они не очень вспухли… С горящими ушами уселся он за письмо в Крайстчерч. Конечно, написал и о морозах и о совете кебмена. Написал, что приглашен сегодня к преподобному Бэрнсу, униатскому священнику, чей сын - способный физик и почти его однолетка - работает ассистентом в Физикс-билдинг. Написал, как проходят рождественские каникулы… Но все это были мелочи и не то, что он должен был сегодня рассказать Мэри. Из-за лютого мороза и горящих ушей он с удвоенной ясностью представил себе, какая летняя теплынь сейчас в Крайстчерче! И с такой же ясностью представил, о чем сегодня думает Мэри на другом конце Земли. «Вот и век кончается, а мы все еще не вместе…»
И хотя в канун нового столетья мыслящему человеку полагается размышлять об Истории с большой буквы и философические реминисценции должны толпиться в его голове, он почувствовал, что ему сегодня нужно быть только утешителем Мэри - земным,* деятельным, убежденным и убедительным.
И письмо его стало радужным финансово-географическим трактатом о кругосветном путешествии в Новую Зеландию и обратно, которое он начнет весной, в апреле. Туда ему нужен будет один билет, обратно - два! 530 долларов… 1250 долларов… 1000 долларов… Еще 1000 долларов… Монреаль… Чикаго… Штаты… Сан-Франциско… Новая Зеландия… Потом Англия… «В наш медовый месяц я намерен путешествовать комфортабельно». И еще - чтобы уж не оставалось никаких сомнений в полной продуманности плана: «Во время минувших каникул я весьма усердно потрудился и надеюсь сработать еще одну важную статью до отъезда в Новую Зеландию, ибо не рассчитываю делать хоть что-нибудь по крайней мере в течение полугода, пока не устрою тебя здесь с комфортом». И наконец, чтобы уверить ее в гостеприимстве Канады:
Тут каждый жаждет поскорее увидеть необыкновенное создание, которое я собираюсь привезти из Новой Зеландии. Я знаю, ты найдешь себе много друзей среди университетского люда и они тебе понравятся, они будут делать для тебя все, что смогут…
Он отправил письмо в тот же вечер с регулярной почтой на Фриско. К преподобному Бэрнсу шел он легкой походкой человека, удовлетворенно сознающего, что в конце концов все в его жизни идет так, как нужно.
В те же дни, когда он написал Мэри без всяких подробностей, как здорово ему посчастливилось, ушло из Монреаля и его письмо в Кавендиш. Он сообщал о своих находках Дж. Дж. И конечно, со всеми подробностями. Но запаянной трубочки с эманацией никому послать он не решился бы. И тому была причина чисто физическая. И для тех времен более чем необычайная.
…Беккерель мог спокойно запрятать свои урановые образцы в ящик стола и хоть через два года возобновить изучение их радиации - ее интенсивность не менялась. Супруги Кюри могли примириться с неделями ожидания, пока из западной Чехии доползут до Парижа отходы урановой руды, содержащие радий: его излучение тоже пребывало неизменным. Сам Резерфорд, захотев пополнить тощие запасы кембриджских препаратов, мог преспокойно заказать соединения тория у нью-йоркской фирмы «Эймер и Эменд»: за время путешествия из Штатов в Канаду с их радиоактивностью ничего не могло случиться.
А трубочку с эманацией не имело смысла даже упаковывать: новое излучающее вещество так быстро теряло свою активность, что его излучение не дожило бы до конца этой почтовой процедуры! Иссякал ли в эманации источник лучей или исчезала она сама - оставалось неизвестным. Но так ли, этак ли, а посылать куда-то за тридевять земель трубочку с таким эфемерным излучателем было по меньшей мере легкомысленно.
Зато в Кавендише могли при желании сами собрать и обследовать новое вещество. И возможно, не без надежды на это Резерфорд подробно сообщал Томсону о своей работе.
А ему было что порассказать кавендишевцам и сверх общих сведений о поведении непонятной эманации.
Пожалуй, никогда прежде его экспериментаторская зоркость не проявлялась с такой остротой, как в то первое монреальское лето, когда Оуэнс оставил его наедине с нерешенной проблемой. И не в том только дело, что он увидел тогда много небывало нового, а в том, что зоркость его срабатывала в те дни молниеносно, как затвор совершенного фотоаппарата. Физики сказали бы: «плотность зоркости» была в те дни даже для него необычна. В самом деле… Письмо Томсону он отправил не позднее первых чисел июля, потому что уже 29 июля Дж. Дж. послал ему из Кембриджа восхищенный ответ. У Ива, к сожалению, нет текста Резерфордова письма. Вероятно, оттого, что то было даже не письмо, а предварительный вариант статьи об эманации. Но у Ива есть краткое изложение томсоновского ответа с перечислением всего, что удивило главу Кавендишевской лаборатории. Из этого-то перечня видно, что Резерфорд к началу июля знал уже начерно все научные новости, ставшие содержанием двух его исторических работ, написанных в сентябре и ноябре 1899 года. К началу июля? Да ведь Оуэне только-только покинул Монреаль!.. За считанные дни и недели Резерфорд в одиночку и совсем как легендарный Мауи повытаскивал с океанского дна целый архипелаг новых островов.
И все обнаруженное им было так фундаментально важно, что радиоактивность оказалась как бы в очередной раз переоткрытой. И, как в истории с альфа- и бета-лучами, тут никакой роли не играл случай. Вместе с зоркостью работали интуиция и непредвзятость.
Тонкий бумажный пакетик не предохранял окись тория от действия сквозняков. Это показал в своих опытах Оуэне. Резерфорд понял: эманация постепенно просачивается сквозь поры бумаги и оказывается снаружи во власти воздушных потоков - вот и прекрасный способ отделять ее от тория, чтобы изучать независимо!
Первое и главное - узнать ее радиоактивные свойства.
Он придумал для этого экспериментальную установку, которая была проще приборов, избавивших монреальскую электрическую компанию от судебной тяжбы с домовладельцами.
Равномерный воздушный поток из газометра проходил через стеклянную вату и, очистившись от случайных ионов, направлялся в длинную металлическую трубку.
Там он встречал на пути плоский бумажный пакетик с торием и увлекал за собой эманацию. Он уносил ее в дальний конец трубки, где на муфточке из хорошего изолятора держался широкий цилиндрический сосуд.
В него был вставлен электрод - металлический стержень. А другим электродом служили стенки самого сосуда. Еще одна деталь, достойная упоминания, - дырочки в днище цилиндра: воздух с эманацией должен был беспрепятственно вытеснять из этого коллектора обычный воздух.
Пока эманация тория еще не успевала достигнуть цилиндра, стрелка электрометра, соединенного с электродами, не двигалась: не было ионов - не возникал ток.
С появлением эманации стрелка начинала отклоняться: ионизирующее излучение исправно делало свое дело.
Когда ток переставал расти, отключался газометр. Эманация переставала поступать в сосуд. То, что успело скопиться в коллекторе, предоставлялось своей судьбе.
И электрический ток начинал постепенно слабеть. Значит, постепенно иссякал источник радиации…
Резерфорд тотчас заметил, что его новое радиоактивное вещество утрачивает свою активность по строгому закону. Это был так хорошо известный ему закон экспоненты: равномерно бежали стрелки часов, а интенсивность излучения эманации убывала в геометрической прогрессии. Точно так же падала интенсивность лучей урана и тория, когда на их пути равномерно нарастала - листок за листком - толща экрана из алюминия.
Но на пути лучей эманации никакой преграды не нарастало: давление воздуха в сосуде оставалось неизменным (дырочки в днище цилиндра!). Так что же брало на себя роль поглощающего экрана?.. Время! Это оно «утолщалось»: как листок за листком, накладывались друг на друга минуты. И с каждой минутой интенсивность излучения падала вдвое. Через минуту сохранялась лишь половина ее первоначальной величины. Еще через минуту - половина этой оставшейся половины, то есть четверть. Через три минуты - одна восьмая… Через десять - от радиации не оставалось почти ничего. Во всяком случае, электрометр уже не мог зарегистрировать такой малости: убывающий по правилу геометрической прогрессии ток уменьшался за 10 минут в 210 раза, а 2Ш - это 1024.
Стало быть, с течением времени что-то творилось с самими радиоактивными частицами эманации! Какой-то внутренний процесс неумолимо приводил к исчезновению ее излучения.
Резерфорд почувствовал, что не напрасно возлагал большие надежды на разоблачение капризов тория. Был сделан несомненный шаг вперед к той цели, что померещилась ему еще два года назад - за столиком летнего кафе возле Кристалл-паласа. Это чувство, похожее вместе и на жажду и на ее утоление, усилилось скачком, когда он увидел еще одно неожиданное явление. В его экспериментальной установке обнаружилась неисправность. Утечка тока! А была эта установка так примитивна, что в ней решительно нечему было портиться. Все выглядело так, словно кто-то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в коллекторе. Впрочем, так это выглядело не для каждого наблюдателя. Обычная лабораторная каверза - утечка тока. «Да в конце-то концов она не очень мешает вам изучать эманацию!» - сказали бы Резерфорду девяносто девять из ста коллег. Воображение не бездонная прорва. У большинства оно было бы до предела наполнено новизной уже открывшегося.
И надолго ни для чего иного, кроме эманации, не оставалось бы места в их взбудораженном исследовательском сердце.
Научное воображение Резерфорда обладало редкой вместимостью. Правда, не настолько большой, чтобы вмещать произвольные фантазии. От мира вздорных умозрений оно было отграничено надежной оболочкой (но она у него не давала трещин, как у Вильяма Крукса). Эластичная, эта оболочка, образно говоря, без труда расширялась и никогда не противилась напору новых фактов. Скорее становилась она парусом, и его воображение легко уходило в неизвестные дали.
Так, от прозаической утечки тока воображение сразу повело его к мысли о новом излучателе, появлявшемся в коллекторе.
Да, кто-то еще, кроме эманации, нарабатывал ионы в его установке. Он тотчас пустился в поиски нового излучателя. И скоро увидел: всюду, где побывала эманация, стенки прибора становятся радиоактивными!
«Возбужденная радиоактивность!» - вот были первые, неосторожно вырвавшиеся у него слова. Новое явление - новое название. Четвертое, придуманное им. Но в отличие от полутаинственной эманации новому термину как раз недоставало уклончивости. Он был слишком определенным - слишком предметным. Создавалось впечатление, будто уже раскрыта физическая суть происходящего: излучение эманации падает на вещество и возбуждает в нем ответное излучение. Внешне картина действительно была такова. Но только внешне. А суть могла быть совсем иной, и до нее еще нужно было добираться.
Может быть, никакого возбуждения вовсе и не происходило?
Может быть, стенки установки совершенно равнодушно подставляли свои бока какой-то новой радиоактивной субстанции, которая просто на них оседала?
Тогда же, не позднее первых чисел июля 1899 года, Резерфорд убедился, что второе предположение гораздо правдоподобней.
Он заметил: если стержень-электрод внутри коллектора эманации бывал соединен с отрицательным полюсом батареи, вся «возбужденная радиоактивность» собиралась на этом стержне.
Отрицательно заряженный, он словно притягивал какие-то положительные частицы, излучавшие радиацию. Так едва ли стоило говорить о возбуждении…
Однако было уже поздно. Неосмотрительный термин сорвался с языка - поселился в записной лабораторной книжке, перекочевал в июльское послание к Дж. Дж. и зажил с тех пор самостоятельной жизнью. Только одно обстоятельство заставляло Резерфорда и в будущем предпочитать этот термин другим названиям открытого им явления. Однажды он заметил приятное совпадение: начальные буквы слов «возбужденная радиоактивность» - Excited Radioactivity - повторяли его инициалы: Ernest Rutherford] В перечне удивлений, которые испытал Дж. Дж., получив в июле письмо из Монреаля, конечно, немало говорилось и о свойствах возбужденной радиоактивности. Из пространного ответа Томсона Резерфорд увидел, что «старика» всего более поразила способность новых неведомых носителей радиации прилипать к отрицательно заряженным поверхностям. Но именно это было на самом деле наименее существенно.
Пока длился обмен письмами с Кембриджем, Резерфорд продолжал добираться до сути предмета. И чем дальше, тем больше он убеждался, что после эманации наткнулся на еще одно радиоактивное вещество. Он помещал в коллектор кусочки меди, свинца, платины, алюминия, цинка, бронзы, наконец, картона и бумаги. Любой из образцов этого пестрого набора делался радиоактивным от общения с эманацией. И каждый начинал испускать лучи одной и той же проникающей силы. Все резкое различие в природе свинца и картона, бумаги и платины никак не сказывалось на характере излучения. И это значило, что не они испускают радиацию. Подобно стенкам коллектора, их поверхности лишь служат приютом для какого-то излучателя, порождаемого эманацией тория.
Резерфорду захотелось увидеть его воочию и ощутить его вещественность. Излучающие предметы легли под микроскоп.
Дважды - до и после общения с эманацией - они ложились на чашки аналитических весов. Однако оба чувствительных прибора не дали никаких показаний. Излучатель был незрим и невесом. Но тем не менее он был! И убедительно доказывал свое существование: его лучи оказались более проникающими, чем радиация урана и тория.
И с ним легче было иметь дело, чем с недолговечной эманацией. Хотя новое вещество тоже теряло свою активность со временем, оно жило все-таки несравненно дольше. Интенсивность его излучения тоже падала по закону экспоненты, но в 660 раз медленнее, чем в случае эманации. Нужна была не одна минута, а 660 минут, чтобы активность нового вещества упала вдвое. И еще 660 минут, чтобы от нее осталась четверть… Только через несколько суток излучение становилось неощутимо малым.
Раз так, можно заняться не спеша медленными химическими процедурами, решил Резерфорд. Он уже не надеялся увидеть новый излучатель и подержать его в руках, как держал он окись урана или тория: нового вещества заведомо было очень мало, если молчали весы и микроскоп. Но не могло же оно навсегда прилипать к предмету, на котором осело?! Горячая вода его не смывала и прокаливание не удаляло. Однако чудес не бывает. И однажды, видимо уже глубокой осенью, Резерфорду удалось добиться желанного: разбавленная кислота перевела всю возбужденную радиоактивность с платиновой проволочки в раствор!.. Тогда он поставил стеклянный сосудик с этим раствором на песчаную баню и выпарил растворитель до конца. Сухой остаток на стекле был сильно радиоактивным.
Выделять из этого остатка ничтожные количества неизвестного излучателя он не стал. Это была бы чудовищно кропотливая и унылая химическая работа без надежды на успех. Однако не устрашились же такой работы Мария и Пьер Кюри!
В те самые дни продолжалась их упрямая погоня за миллиграммами радия, уже достоверно открытого, но еще не выделенного в заметном количестве. Впоследствии, когда погоня кончилась и в их лабораторном дневнике появилась матерински нежная запись Марии - «чистый радий в своей ампулке», они, оглянувшись назад, могли подсчитать: ушли почти четыре года жизни! Все силы ума были отданы одной этой цели, руки провели десять тысяч дробных кристаллизации… Был ли способен на такой подвижнический труд Эрнст Резерфорд?
Как ни странно, определенно ответить на это трудно. Когда вспоминаются его упорство и слова о долготерпении дюжины Иовов, хочется сказать: да, конечно, он был способен по песчинке перетаскивать горы! Но когда вспоминаются его нетерпеливость и вечная жажда новых результатов, хочется сказать: да нет, едва ли он стал бы кружкой вычерпывать озеро, даже веря, что на дне затерялась упавшая звезда! Скорее он взялся бы за разработку ста способов все узнать о звезде, не касаясь ее и не видя.
А всего интересней, что нелегко решить вопрос: способны ли были на свое беспримерное подвижничество сами супруги Кюри?.. Суть в том, что они катастрофически обманулись в первоначальных расчетах. Они вовсе не знали, на что обрекают себя! Приступая к извлечению радия, они уверенно полагали, что в иоахимстальской урановой руде их ждет один процент нового элемента. Одна сотая - не меньше! Ну, а в этом еще не было ничего устрашающего. Они как бы начали рыть туннель, думая, что тот склон горы всего в ста шагах Когда же позади остались уже и сто и тысяча, оказалось, что они только в начале пути: до того склона был миллион шагов.
Миллион! Это не преувеличение. И Мария Кюри чистосердечно призналась в своей «Автобиографии»: «Ныне никто не мог бы сказать, хватило ли бы у нас настойчивости (чтобы взяться за переработку урановой руды. - Д. Д.)… если бы нам заранее были известны истинные пропорции, в каких содержала она вещество, которое мы искали». Давно и недаром было сказано: «во многа знания много печали».
И не надо удивляться, что настал час, когда Пьер Кюри захотел отложить на будущее заботу о химическом выделении радия. Ему не терпелось поскорее бзяться за изучение природы самой радиоактивности. Это не была минута слабости. Это была минута выбора. Час тревожной мысли, от которой начинается сердцебиение - «успею ли?». Ему было за сорок. Марии - за тридцать. Он острее чувствовал, как ускользает время… Она победила, и вместе с нею он прошел туннель до конца. Мы знаем: физика получила радий. Но мы не знаем, что потеряла физика.
Резерфорд был еще совсем молод. На донышке стеклянного сосуда - в сухом остатке - прятались невидимые частицы нового излучателя. И количество их было меньше чем микроскопическое. И Резерфорд заранее знал, что через 660 минут радиация неизвестного вещества станет вдвое слабее. А через три-четыре дня о нем не будет доходить уже никакой информации. Он дорого дал бы, чтоб распознать природу этих радиоактивных частиц, выделив их в чистом виде. Но приниматься за такой труд было не менее безрассудно, чем посылать трубочку с эфемерной эманацией за океан.
Он не совершил подвига, о котором жаждал бы услышать романтически настроенный читатель.
6
Тем временем наступила осень. Снова ожил университетский городок Монреаля. Слетелись студенты. Под велосипедными шинами все суше шуршали опавшие листья, когда Резерфорд в очередной раз катил к причалам на Святом Лаврентии, чтобы не опоздать к швартовке очередного океанского корабля: один за другим возвращались из отпуска мак-гилльские профессора, его близкие приятели или просто добрые знакомые. Он встречал их, как в прошлом году здесь встречали его самого.…Оуэнс вернулся из Кембриджа, где провел хорошие дни. Он виделся со всеми моими друзьями и привез с собою полный отчет об их житье-бытье. Судя по его словам, за мною, очевидно, упрочилась там довольно высокая репутация, но скромность не позволяет мне передавать истории, которые он рассказывает…
Все же одну историю Резерфорд пересказал Мэри. Не удержался.
Вообще он часто писал и Мэри и матери, что скромность его подвергается испытаниям. Писал и в юности и в зрелые годы. И то была чистая правда. Он нравился. Блистал одаренностью. Поражал успехами. И то, что интеллект его был незауряден, ученость - очевидна, характер - независим, юмор - проницателен, а родословная, напротив, заурядна, внешность - простонародна, манеры - неизысканны, акцент - колониален, словом, то, что многое казалось в нем неожиданным, увеличивало интерес к нему и возводило похвалы в превосходную степень. Так превозносят выдающихся детей - не просто за даровитость, но и за детскость, за «вундер» и за «кинд», то есть за непредвиденность сочетания. Помните, как сказал о нем родовитый кембриджец Эндрью Бальфур: «Мы заполучили дикого кролика из страны Антиподов, и он роет глубоко». Почти все и почти всегда ощущали его диким кроликом бог весть откуда. И потому-то, видя, как глубоко он роет, удваивали свое восхищение. Но главное - он действительно рыл глубоко!
А был ли он действительно скромен - это менее ясно. Уверенный ответ, безотносительный к течению его жизни, тут дать нельзя. Верно лишь, что никогда он не был человеком нескромным. Ум и чувство юмора спасали его от этой беды. Но верно и другое: испытания скромности вовсе не мучили его. Ему хотелось признания. И похвалы его радовали. Только он зорко отличал заслуженные от незаслуженных. Особенно в юности.
Однако испытания скромности все учащались - вместе с его успехами. И это самым банальным образом не проходило бесследно. Раньше, в Кембридже, он искренно считал чрезмерными знаки внимания маститых, вроде сэра Роберта Болла. Перед отъездом в Монреаль без лукавства терзался сомнениями, соразмеряя свои достоинства с ожиданиями канадцев. Но кончился первый год его профессуры, и что-то в нем изменилось.
В одном из писем к Мэри он бестрепетно заговорил о своем праве быть избранным в Королевское общество. Сначала, словно еще с былой стеснительностью, признался, что звание академика уже «стоит перед моим мысленным взором». А затем добавил в новой интонации: «Надеюсь, я не должен буду ждать этого слишком долго». Прежнего рисерч-стьюдента, готового сомневаться в своих достоинствах, тут узнать уже нелегко. Впоследствии, когда стал он всемогущим шефом в Манчестере и потом в Кавендише, не только честная похвала, но и лесть научилась находить дорогу к его сердцу. Как слабеют мускулы, ослабела душевная бдительность. (В шутку хочется заметить, что скромности выдающихся людей вообще крайне трудно оставаться постоянной. Окружающими все делается для того, чтобы она затухала с течением времени. И она затухает. По экспоненте. Самое большее, чего мы вправе требовать от гениев, это по возможности долгого периода полураспада их внутренней скромности. У Эрнста Резерфорда он был долгим. В монреальские времена признаки затухания могла отметить разве что одна Мэри.) Если на исходе 1899 года в его голосе послышался металл, когда он заговорил о Королевском обществе, то причиной тому было не только «убывание скромности». Ему продолжали напоминать о несравненном Коллендэре. Он видел, что его, Резерфорда, тоже ценят уже очень высоко. Но тот - первая любовь канадцев! - оставался нерушимым масштабом величия. Ему напоминали, как быстро стал Коллендэр академиком - Эф-Ар-Эсом: Fellow of Royal Society. И вынуждали его заниматься суетной бухгалтерией шансов.
И легко понять, какое удовольствие и даже облегчение доставил ему Оуэнс одной историей, привезенной из Кембриджа.
Была она, по-видимому, годовой давности и сводилась к обмену репликами между Томсоном и деканом Боуви.
«Все мы очень огорчены потерей Коллендэра», - сказал Боуви.
«Я не понимаю, почему вы должны огорчаться, - тотчас ответил Дж. Дж. - Во всяком случае, вы получили еще более достойного человека!»
Вот эту-то историю Резерфорд и пересказал Мэри. И тут же, переступив запреты скромности еще раз, объяснил: «…я и сам вовсе не отношу себя к разряду таких ученых, как Коллендэр, который был здесь более инженером, чем физиком, и мог гордиться скорее изготовлением разного рода аппаратуры, чем открытием новых научных истин».
Это писалось в дни, когда сам Резерфорд имел все основания гордиться открытием новых научных истин. 13 сентября он закончил подробную статью об эманации тория, а 22 ноября еще более детальную работу о «возбужденной радиоактивности». Одну за другой он отправил их Томсону: обе для «Philosophical magazine».
Нетрудно представить себе Оуэнса, читавшего эти отчетные статьи еще в рукописи. Он должен был почувствовать себя офицером, уехавшим в отпуск накануне долгожданного наступления: вернулся, а линия фронта уже где-то далеко впереди, решающий бросок был сделан без его участия. В реляциях его упоминают только как ходившего в разведку. А дни прорыва, о которых так мечталось недавно, уже не вернуть. Он бы теперь с радостью променял шумные дни гостевания в Англии на тихие дни прошедшего монреальского лета! Но на его долю остались лишь воспоминания о первой зиме и первой весне в Монреале, когда вместе с Резерфордом он только укрощал своеволие тория. Через двадцать лет Оуэнс написал: «…я часто вспоминаю те дни, очень для меня дорогие, и при этом волнующее чувство всегда согревает мое сердце».
После отпуска перед ним, профессором электротехники, очевидно, уже не стояло проблемы - чем заниматься? Призывали прямые обязанности. Больше они не работали вместе. Ни тогда, ни потом. Но дружба их от этого не пострадала.
Профессор Оуэнс - мой большой друг. Он обзаводится на будущий год настоящей квартирой, и главная цель, с которой он делает это, - готовить ужины для тебя и меня… Нет, в самом деле, он сказал, что составил план своей квартиры, имея в виду прежде всего эту цель.
Так Резерфорд писал Мэри 31 декабря 1899 года.
Был на исходе последний день уходящего столетья.
Ледяной ветер со Св. Лаврентия летел над Монреалем.
Семиминутного путешествия в кебе от университета до дома на Юнион-авеню, где он теперь жил, оказалось достаточно, чтобы мальчик с берегов пролива Кука отморозил себе уши.
Для него явился новостью совет кебмена - натереть уши снегом. Он послушался, и они не очень вспухли… С горящими ушами уселся он за письмо в Крайстчерч. Конечно, написал и о морозах и о совете кебмена. Написал, что приглашен сегодня к преподобному Бэрнсу, униатскому священнику, чей сын - способный физик и почти его однолетка - работает ассистентом в Физикс-билдинг. Написал, как проходят рождественские каникулы… Но все это были мелочи и не то, что он должен был сегодня рассказать Мэри. Из-за лютого мороза и горящих ушей он с удвоенной ясностью представил себе, какая летняя теплынь сейчас в Крайстчерче! И с такой же ясностью представил, о чем сегодня думает Мэри на другом конце Земли. «Вот и век кончается, а мы все еще не вместе…»
И хотя в канун нового столетья мыслящему человеку полагается размышлять об Истории с большой буквы и философические реминисценции должны толпиться в его голове, он почувствовал, что ему сегодня нужно быть только утешителем Мэри - земным,* деятельным, убежденным и убедительным.
И письмо его стало радужным финансово-географическим трактатом о кругосветном путешествии в Новую Зеландию и обратно, которое он начнет весной, в апреле. Туда ему нужен будет один билет, обратно - два! 530 долларов… 1250 долларов… 1000 долларов… Еще 1000 долларов… Монреаль… Чикаго… Штаты… Сан-Франциско… Новая Зеландия… Потом Англия… «В наш медовый месяц я намерен путешествовать комфортабельно». И еще - чтобы уж не оставалось никаких сомнений в полной продуманности плана: «Во время минувших каникул я весьма усердно потрудился и надеюсь сработать еще одну важную статью до отъезда в Новую Зеландию, ибо не рассчитываю делать хоть что-нибудь по крайней мере в течение полугода, пока не устрою тебя здесь с комфортом». И наконец, чтобы уверить ее в гостеприимстве Канады:
Тут каждый жаждет поскорее увидеть необыкновенное создание, которое я собираюсь привезти из Новой Зеландии. Я знаю, ты найдешь себе много друзей среди университетского люда и они тебе понравятся, они будут делать для тебя все, что смогут…
Он отправил письмо в тот же вечер с регулярной почтой на Фриско. К преподобному Бэрнсу шел он легкой походкой человека, удовлетворенно сознающего, что в конце концов все в его жизни идет так, как нужно.