Страница:
Радиоактивность до такой степени увлекла Мари, что молодая ученая неустанно исследует все тем же методом самые различные вещества. Любознательность - главная добродетель ученого, а Мари обладала ею в высокой степени, чудесной женской любознательностью! Не ограничиваясь рассмотрением чистых элементов, их солей и окислов, она решила использовать коллекцию минералов в Школе физики и так, наобум, подвергнуть различные их образцы своего рода таможенному досмотру посредством электроскопа. Пьер одобрил ее намерение.
Идея Мари проста, как все гениальные мысли. На той ступени работы, до какой дошла мадам Кюри, сотни исследователей застряли бы на месяцы, а может быть, и на годы. Пересмотрев все известные химические элементы и открыв, как она, излучение тория, они напрасно задавались бы вопросом, откуда берется это таинственное излучение. Мари тоже задается таким вопросом и тоже изумляется. Но ее недоумение преобразуется в ряд плодотворных действий. Все явные возможности ею исчерпаны, теперь она вступает в область неведомого, неисследованного.
Она предвидит, что даст излучение минералов, или, лучше сказать, ей кажется, что она знает, какие будут получены результаты. Образцы, не содержащие урана или тория, окажутся полностью "неактивными". Другие же, содержащие уран или торий, будут радиоактивными.
Действительность оправдала ее предположения. Отбросив "неактивные" минералы, Мари принимается за другие и производит измерения их радиоактивности. И вдруг - полная неожиданность: радиоактивность, оказывается, гораздо значительнее, чем можно было ожидать, судя по количеству урана или тория в данных образцах!
"Какая-то ошибка в постановке опыта..." - думает молодая ученая, так как сомнение - первая, непременная реакция ученого при получении неожиданного результата.
Мари тщательно заново производит измерения - и тот же результат. Десять, двадцать раз проверяет себя. В конце концов нельзя не покориться очевидным фактам: количество урана или тория в данных минералах никаким образом не объясняет такую исключительную интенсивность излучения.
Что является причиной этой чрезвычайной, ненормальной радиоактивности? Остается единственное объяснение: вероятно, исследуемые минералы содержат в очень большом количестве некое вещество с гораздо большей радиоактивностью, чем торий и уран.
Но что это за вещество? Ведь в предыдущих своих опытах Мари исследовала все известные химические элементы.
Молодая ученая дает уверенный ответ с той исключительной смелостью, какая свойственна только большим умам. Она высказывает дерзкую гипотезу: данные минералы, несомненно, содержат радиоактивное вещество, а само это вещество - еще неизвестный химический элемент, новый химический элемент!
Новый элемент! Гипотеза, чарующая, заманчивая, но... лишь гипотеза. Пока это радиоактивное вещество находится только в воображении Пьера и Мари. Но оно существует! И придет день, когда Мари в сдержанном тоне, но с увлечением скажет Броне:
- Послушай, то излучение, природу которого я не могла объяснить, происходит от неизвестного химического элемента. Он существует, надобно лишь его найти! Мы в нем уверены. Мы говорили об этом с некоторыми физиками, но они предполагают ошибку в опыте и советуют быть осторожнее. Но я убеждена, что ошибки не было!
Исключительные минуты исключительной жизни. Об исследователе и его открытии профаны создают себе представление романтическое... и совершенно ложное. Самый "момент открытия" бывает не всегда. В работе ученого столько тонкостей, столько тяжелого труда, поэтому невозможно, чтобы уверенность в достигнутом успехе вдруг вспыхнула как молния и ослепила своим блеском. Мари перед своими приборами едва ли не сразу испытала упоение. Оно растянулось на несколько дней решающих усилий, подстегнутых надеждой на блестящую победу.
Но тот момент, когда Мари, убежденная, что идет по горячим следам неведомого вещества, поверила свою тайну старшей сестре, своей союзнице, этот момент, наверно, был особенным. Не говоря друг другу приятных слов, обе сестры, наверно, пережили в потоке волнующих воспоминаний годы былых тягостных ожиданий, взаимного самопожертвования, несладкую, но полную надежд и веры студенческую жизнь.
Прошло всего четыре года с той поры, когда Мари писала брату:
Жизнь, как видно, не дается никому из нас легко. Ну что ж, надо иметь настойчивость, а главное - уверенность в себе. Надо верить, что ты на что-то годен, и этого "что-то" нужно достигнуть во что бы то ни стало.
Это "что-то" оказалось способностью направить науку на еще неизвестный путь.
В сообщении, представленном через профессора Липпманна академии и напечатанном в "Докладах Академии наук" в связи с заседаниями 12 апреля 1898 года, говорится: "Мари Склодовска-Кюри заявляет о том, что в минералах с окисью урана, вероятно, содержится новый химический элемент, обладающий высокой радиоактивностью":
...Два урановых минерала: уранинит (окисел урана) и хальколит (фосфат меди и уранила) - значительно активнее, чем сам уран. Этот крайне знаменательный факт вызывает мысль о том, что в данных минералах может содержаться элемент гораздо более активный, чем уран...
Так был сделан первый шаг к открытию радия.
* * *
Силой собственной гениальной интуиции Мари пришла к убеждению, что неведомое вещество должно существовать. Она приказывает ему быть. Но требуется раскрыть его инкогнито. Гипотезу надо проверить опытом, выделить это вещество. Надо иметь возможность открыто заявить: "Оно есть. Я видела его".
Пьер Кюри с горячим участием следил за успешными опытами своей жены. Не вмешиваясь в саму работу, он часто помогает Мари советами и замечаниями. Учитывая поразительный характер уже достигнутого, Пьер Кюри решает оставить временно свою работу над кристаллами и принять участие в стараниях Мари обнаружить новый элемент.
Всякий раз, как только обширность поставленной задачи требовала сотрудничества, известный физик становился рядом с другим физиком спутником его жизни.
Три года тому назад любовь соединила его с удивительной женщиной. Любовь... а может быть, таинственное видение, непогрешимый инстинкт?
* * *
Теперь боевые силы удвоились. В сырой мастерской на улице Ломон два мозга и четыре руки ищут неведомый химический элемент. И с этих пор в творчестве супругов нельзя будет различить вклад каждого из них. Мы знаем, что Мари, избрав темой диссертации излучение урана, открыла радиоактивность и других веществ. Мы знаем, что в результате исследования минералов она имела возможность заявить о существовании какого-то нового химического элемента с большой радиоактивностью и что этот результат первостепенной важности вызвал решение Пьера Кюри прервать свои работы в другой области и попытаться помочь жене выделить этот новый элемент. Теперь, в мае или июне 1898 года, начинается их совместная работа, которая продлится восемь лет и будет так жестоко прервана смертельным несчастным случаем.
Мы не можем и не должны отыскивать, что за эти восемь лет сделано Мари, а что - Пьером. Это противоречило бы желанию супругов. Талант Пьера Кюри известен благодаря его собственным работам до сотрудничества с женой. Талант его жены нам выявляется в ее первом предчувствии открытия, в ее подходе к задаче. Этот талант себя проявит и в одиночестве, когда мадам Кюри, уже вдовой, будет нести на себе всю тяжесть новых открытий не сгибаясь и доведет их до гармоничного расцвета. У нас есть определенные свидетельства тому, что в этом прославленном союзе мужчины с женщиной их вклад был равен.
Пусть вера в это удовлетворит и наше любопытство, и наше восхищение. Не станем разделять пару, полную любви друг к другу, если их почерки, сменяясь, идут один вслед за другим в рабочих записях и формулах; пару, которая подписывала вместе почти все научные работы, опубликованные ими. Они пишут: "мы нашли...", "мы наблюдали...", - и только изредка вынуждены употреблять такой трогательный оборот:
Некоторые минералы, содержащие в себе уран и торий (уранинит, хальколит), очень активны с точки зрения испускания лучей Беккереля. В предшествующей работе один из нас обнаружил, что их активность даже больше, чем урана и тория, и высказал мнение, что это вызывается действием другого очень активного вещества, содержащегося в малом количестве в этих минералах...
(Пьер и Мария Кюри. Доклады Французской академии наук. 18 июля 1898 г.)
* * *
Супруги Кюри ищут это "очень активное вещество" в содержащем уран минерале - урановой смолке (уранините). В своем природном виде она проявляла радиоактивность, вчетверо большую, чем чистый окисел урана, входящий в состав самого минерала. Но состав минерала был достаточно хорошо изучен. Следовательно, новый элемент представлен в нем в столь малых количествах, что его присутствие ускользнуло от внимания ученых и не соответствовало чувствительности применяемых химических анализов.
По самым пессимистическим расчетам (как и подобает настоящим физикам, всегда выбирающим из двух вероятностей менее приятную), Пьер и Мари полагают, что количество нового вещества должно составлять, как максимум, один к ста по отношению к содержанию урановой смолки. Они считают, что это очень мало. Как бы изумились они, если бы узнали, что новый радиоактивный элемент представлен в урановой смолке отношением даже меньшим, чем один к миллиону!
Терпеливо приступают они к исследованию по их собственному методу: обычными аналитическими приемами выделяют все элементы, входящие в состав уранинита, а затем измеряют радиоактивность каждого из них в отдельности. Путем последовательного отбора они мало-помалу убеждаются, что необычной радиоактивностью обладают только определенные части минерала. Чем дальше продвигаются они в своей работе, тем больше ограничивают поле этого исследования. Здесь та же техника, какую применяют детективы, обследуя один за другим дома данного квартала, чтобы напасть на след преступника и задержать его.
Но здесь преступник не один: радиоактивность сосредоточивается в двух различных химических фракциях. Для супругов Кюри это обстоятельство являлось указанием на то, что существуют два новых элемента. В июле 1898 года они уже могут заявить об открытии одного из них.
- Ты должна придумать "ему" имя! - сказал Пьер жене.
Бывшая панна Склодовская с минуту раздумывает. Перенесясь душою к своей родине, она робко предлагает:
- Не назвать ли нам его "полонием"?
В "Докладах Академии наук" за июль 1898 года мы находим:
...Мы полагаем, что вещество, которое мы извлекли из урановой руды, содержит еще не описанный металл, по своим химическим свойствам близкий к висмуту. Если существование этого металла подтвердится, мы предлагаем назвать его "полонием" - по имени страны, откуда происходит один из нас.
Выбор такого названия показывает, что Мари, став французским физиком, не отреклась от своей родины. Об этом же говорит и то, что, прежде чем заметка "О новом радиоактивном веществе в составе уранинита" появилась в "Докладах Академии наук", Мари послала рукопись на родину, к Юзефу Богускому, руководителю той лаборатории Музея промышленности и сельского хозяйства, где начались ее первые научные опыты. Сообщение было опубликовано в "Swialto", ежемесячном иллюстрированном обозрении, почти одновременно с опубликованием в Париже.
* * *
Характер жизни в квартире на улице Гласьер не изменился. Только работают Пьер и Мари больше, чем обычно. Когда наступила летняя жара, Мари нашла время закупить целые корзины ягод и, по обыкновению, заготовила на зиму варенье по рецепту, принятому в семье Кюри. Потом затворила ставни на окнах, сдала велосипеды в багаж на Орлеанском вокзале и, следуя примеру многих тысяч юных парижанок, уехала на летние каникулы с дочерью и мужем.
Супруги сняли крестьянский дом в Ору, Овернь. Как легко дышится на чистом воздухе после вредной лабораторной атмосферы на улице Ломон! Кюри совершают экскурсии в Манд, Пюи, Клермон-Ферран, Мон-Дор, поднимаются и спускаются по крутым склонам, купаются в речках, осматривают гроты. Одни среди деревенского простора, они беседуют о своих новых металлах - полонии и о "другом", который еще предстоит найти. В сентябре они снова вернутся в сырую мастерскую, к тусклым минералам. И с новым пылом возьмутся за исследования. Но упоение работой нарушается горестным событием: Длусские собираются уезжать из Парижа. Они решили обосноваться в Польше и построить в Закопане, среди Карпатских гор, туберкулезный санаторий. С большой грустью простились Мари и Броня. Мари теряет друга, покровительницу. Впервые она почувствовала себя изгнанницей.
Мари - Броне, 2 декабря 1898 года:
...Ты не можешь себе представить, какую пустоту оставила ты после себя. С вами двумя я утратила все, что привязывало меня к Парижу, кроме мужа и ребенка. Мне кажется, что вне нашей квартиры и института, где мы работаем, Париж не существует.
Спроси у пани Длусской-матери о том цветке, который вы здесь оставили: надо ли его поливать и сколько раз в день, требует ли он тени или много солнца?
Мы здоровы, несмотря на плохую погоду, дождь и слякоть. Ирен становится уже большой девочкой. Очень трудно с ее кормлением: кроме тапиоки на молоке, она почти ничего не желает есть, даже яиц. Напиши мне, какое меню подходит для особ ее возраста...
* * *
Несколько выдержек из записей Мари Кюри в этом памятном 1898 году следует, по нашему мнению, привести здесь, несмотря на их прозаический характер, а может быть, именно поэтому.
Приведенные ниже записи нанесены на полях книги "Домашняя кухня" и касаются приготовления желе из крыжовника:
Я взяла восемь фунтов ягод и столько же сахарного песка. Прокипятив все вместе десять минут, я пропустила эту смесь сквозь очень тонкое сито. У меня получилось четырнадцать банок непрозрачного, но отличного желе, которое застыло превосходно.
В школьной тетради с парусиновым переплетом, куда записывает молодая мать, день за днем, вес маленькой Ирен, ее режим и появление молочных зубов, читаем под датой 20 июля 1898 года - через неделю после опубликования открытия полония:
Ирен делает ручонкой "спасибо"... очень хорошо двигается на четвереньках. Произносит: "Гогли, гогли, го". Весь день она проводит в саду в Со на ковре. Валяется на нем, сама встает, сама садится...
15 августа в Ору:
У Ирен прорезается седьмой зуб, внизу, слева. С полминуты может стоять совсем одна. Уже три дня, как начали купать ее в реке. Она кричит, но сегодня (четвертое купание) уже перестала кричать, а играет, шлепая ручками по воде.
Ирен играет с кошкой и бегает за ней с воинственными криками. Перестала бояться чужих. Много поет. Со стула взбирается на стол.
Два месяца спустя, 17 октября, Мари с гордостью отмечает:
Ирен ходит очень хорошо и уже не ползает на четвереньках.
А 5 января 1899 года:
У Ирен появился 15-й зубок!
* * *
Между двумя заметками - от 17 октября 1898 года о том, что Ирен перестала передвигаться на четвереньках, и от 5 января 1899 года о 15 зубках, - несколько позже заметки о желе, - есть еще запись, достойная упоминания. Она составлена Пьером и Мари вместе с их сотрудником по имени Ж.Бемон. Написанная для Академии наук и опубликованная в "Докладах Академии наук" в сообщении о заседании 26 декабря 1898 года, она говорит о существовании в составе уранинита второго радиоактивного химического элемента.
Вот несколько строк из этого сообщения:
...В силу различных, только что изложенных оснований мы склонны считать, что новое радиоактивное вещество содержит новый элемент, который мы предлагаем назвать "радием".
Новое радиоактивное вещество, несомненно, содержит также примесь бария, и в очень большом количестве, но, даже несмотря на это, обладает значительной радиоактивностью.
Радиоактивность же самого радия должна быть огромной.
ЧЕТЫРЕ ГОДА В САРАЕ
Любой наудачу взятый человек, прочитав сообщение об открытии радия, уже ни минуты не сомневается в его существовании: люди, у которых критическое чутье не обострено и в то же время не извращено узкой специальностью, обладают свежим непосредственным воображением. Они способны поверить любому неслыханному факту и восхищаться им, как бы необычен он ни казался.
Несколько по-другому воспринимает новость физик, какой-нибудь собрат супругов Кюри в области науки. Особенные свойства полония и радия разрушают основные теории, которым верили ученые в течение веков. Чем объяснить спонтанную радиоактивность элементов? Это открытие потрясает целый мир приобретенных знаний и противоречит крепко укоренившимся представлениям о строении материи. Поэтому физик ведет себя сдержанно. Его в высшей степени интересует работа Пьера и мадам Кюри, он понимает ее бесконечные возможности в дальнейшем, но, для того чтобы составить свое мнение, ждет решающих точных результатов.
Отношение химика еще придирчивее. По своему характеру химик поверит в существование какого-нибудь нового химического элемента только тогда, когда сам увидит его, коснется, взвесит, исследует, подвергнет воздействию кислот, заключит в сосуд и определит его атомный вес.
А радия до сих пор никто не видел. Никто не знает атомный вес радия. И химики, верные своим принципам, делают вывод: "Нет атомного веса - нет и радия. Покажите радий, и мы поверим"
* * *
Чтобы показать скептикам радий и полоний, доказать миру существование их детищ и окончательно убедить самих себя, супругам Кюри понадобится четыре года упорной работы.
* * *
Теперь их цель - добыть радий и полоний в чистом виде. В тех наиболее радиоактивных продуктах, какие добыли эти ученые, оба вещества представлены только неуловимыми следами. Чтобы выделить новые элементы, предстояло обработать большие количества сырья.
Отсюда возникали три мучительных вопроса:
Как добыть нужное количество минерала?
Где его обработать?
Из каких средств оплачивать неизбежную подсобную работу?
Урановая смолка, таящая в себе полоний и радий, - минерал очень дорогой; она добывается из руд Иоахимстали в Богемии с целью извлечения из нее урановых солей, употребляемых в стекольном производстве. Необходимые тонны обойдутся дорого. Чересчур дорого для самих Кюри!
Находчивость заменит им деньги. По соображениям обоих ученых, после извлечения урана из минерала те ничтожные количества полония и радия, которые в нем содержатся, должны оставаться в уже обработанном сырье. Следовательно, ничто не мешает им находиться в отбросах, и если необработанная урановая смолка стоит очень дорого, то ее отходы после извлечения урана стоят гроши. А если попросить у австрийского коллеги рекомендацию к директору рудников Иоахимстали, то не удастся ли получить большое количество этих отбросов по доступным ценам?
Все просто, но надо еще подумать.
Необходимо закупить сырье и оплатить перевозку до Парижа. Пьер и Мари позаимствуют нужную сумму из своих весьма скромных сбережений. Они не так наивны, чтобы просить эти средства у правительства. Хотя оба физика находились на верном пути к огромному открытию, но, если бы они обратились к университету или правительству с просьбой о вспомоществовании на покупку отходов от переработки урановой руды, им рассмеялись бы в глаза. Во всяком случае, их докладная записка затерялась бы в делах какой-нибудь канцелярии, а им пришлось бы целые месяцы ждать ответа, и, вероятно, отрицательного. Из всех традиций и принципов Французской революции, которая создала метрическую систему, основала нормальную школу и не один раз поощряла науки, государство спустя век запомнило только прискорбные слова Фукье-Тенвиля, сказанные на заседании трибунала, отправившего Лавуазье на гильотину: "Республике не нужны ученые".
А можно ли найти, хотя бы в многочисленных зданиях Сорбоннского университета, подходящее место для работы и предоставить его супругам Кюри? Видимо, нет! После напрасных ходатайств Пьер и Мари возвращаются ни с чем к точке отправления, то есть к Школе физики, в которой преподает Пьер, к той небольшой мастерской, где нашли себе приют первые опыты Мари. Мастерская выходит во двор, а по другую сторону двора стоит деревянное строение заброшенный сарай со стеклянной крышей, протекающей во время дождя, - в жалком состоянии. Медицинский факультет некогда использовал это помещение для вскрытий, но уже с давних пор оно считалось непригодным даже для хранения трупов. Пола нет - сомнительный слой асфальта покрывает землю. Обстановка - несколько ветхих кухонных столов, неизвестно как уцелевшая черная классная доска и старая железная печь с ржавой трубой.
Простой рабочий не стал бы работать по доброй воле в таком месте. Пьер и Мари все-таки пошли на это. У этого сарая имелось свое преимущество: он был так плох, так мало соблазнителен, что никто и не подумал возражать против передачи его в полное распоряжение Кюри. Директор института Шютценбергер, всегда благоволивший к Пьеру Кюри, высказал сожаление, что не может предложить ему ничего лучшего. Как бы то ни было, но лучшего он не предложил, а супруги, довольные уже тем, что не очутились на улице со всем своим оборудованием, благодарили, уверяя, "что это их вполне устроит, что они приспособятся".
Пока они входили во владение своим сараем, пришел ответ из Австрии. Вести добрые! Вопреки обыкновению, отходы, полученные за последнее время при извлечении урана, еще не были вывезены. Ненужный производству материал ссыпали в кучу у рудника на пустыре, поросшем сосняком. Благодаря посредничеству профессора Зюсса и Венской академии наук австрийское правительство в качестве владельца этого государственного завода постановило отпустить безвозмездно тонну отходов в распоряжение двух лунатиков в науке, уверяющих, что эти отбросы им необходимы. Если понадобится большее количество такого материала, рудник уступит его на самых выгодных условиях.
Однажды утром большая конная повозка, вроде тех, что развозят уголь, остановилась на улице Ломон, перед Школой физики. Об этом известили Пьера и Мари. Без шляп, в лабораторных фартуках они бегут на улицу. Пьер сохраняет обычное спокойствие, но Мари, увидев рабочих, выгружающих мешки, не может скрыть свою радость. Это же урановая руда, ее урановая руда! Еще несколько дней тому назад товарная станция известила о ее прибытии.
Лихорадочно волнуясь от любопытства и нетерпения, Мари не в состоянии ждать, ей хочется сейчас же вскрыть какой-нибудь мешок и взглянуть на свое сокровище. Разрезает бечеву и расправляет грубую мешковину. Запускает руки в бурый, тусклый минерал с примесью хвойных игл.
Вот где таится радий! Вот откуда будет извлекать его Мари, хотя бы ей пришлось переработать гору этого вещества, похожего на дорожную пыль.
* * *
Мария Склодовская прожила самые упоительные времена своего студенчества в мансарде. Мари Кюри предстоит вновь пережить много чудесных радостей в полуразрушенном сарае. Странная повторяемость обстоятельств, когда суровое и утонченное счастье (наверно, не испытанное ни одной женщиной до Мари) оба раза выбирает для себя самое жалкое убранство.
Сарай на улице Ломон образцовый по отсутствию удобств. Летом из-за стеклянной крыши в нем жарко, как в теплице. Зимой не знаешь, что лучше дождь или мороз. Если дождь, то водяные капли с мягким, но раздражающим стуком падают на пол, на рабочие столы, на разные места, отмеченные физиками, чтобы не ставить там аппаратуру. Если мороз, то мерзнешь сам. А помочь нечем. Печка, даже раскаленная докрасна, одно разочарование. Подходишь к ней вплотную, немного согреваешься, но чуть отойдешь, как попадаешь в зону обледенения. Мари и Пьеру необходимо привыкать к жестоким внешним климатическим условиям: из-за отсутствия в числе прочего необходимого оборудования - тяги для вывода наружу вредных газов большинство процессов обработки надо осуществлять под открытым небом, на дворе. Стоит разразиться ливню, и физики спешно переносят аппаратуру опять в сарай. А чтобы продолжать работу и не задыхаться, они устраивают сквозняк, открывая дверь и окна.
У нас не было ни денег, ни лаборатории, ни помощи, чтобы хорошо выполнить эту важную и трудную задачу, - запишет она позже. - Требовалось создать нечто из ничего, и если Казимеж Длусский когда-то назвал мои студенческие годы "героическими годами жизни моей свояченицы", то я могу сказать без преувеличения, что этот период был для меня и моего мужа героической эпохой в нашей совместной жизни.
...Но как раз в этом дрянном, старом сарае протекли лучшие и счастливейшие годы нашей жизни, всецело посвященные работе. Нередко я готовила какую-нибудь пищу тут же, чтобы не прерывать ход особо важной операции. Иногда весь день я перемешивала кипящую массу железным шкворнем длиной почти в мой рост. Вечером я валилась с ног от усталости.
В таких условиях чета Кюри будет работать с 1898 по 1902 год.
В первый год они работают совместно над химическим выделением полония и радия, добывают радиоактивные продукты, а затем измеряют интенсивность их излучения. Вскоре оба супруга находят более целесообразным действовать раздельно. Пьер стремится уточнить свойства радия, изучить новый металл. Мари продолжает обработку руд, чтобы получить чистые соли радия.
Идея Мари проста, как все гениальные мысли. На той ступени работы, до какой дошла мадам Кюри, сотни исследователей застряли бы на месяцы, а может быть, и на годы. Пересмотрев все известные химические элементы и открыв, как она, излучение тория, они напрасно задавались бы вопросом, откуда берется это таинственное излучение. Мари тоже задается таким вопросом и тоже изумляется. Но ее недоумение преобразуется в ряд плодотворных действий. Все явные возможности ею исчерпаны, теперь она вступает в область неведомого, неисследованного.
Она предвидит, что даст излучение минералов, или, лучше сказать, ей кажется, что она знает, какие будут получены результаты. Образцы, не содержащие урана или тория, окажутся полностью "неактивными". Другие же, содержащие уран или торий, будут радиоактивными.
Действительность оправдала ее предположения. Отбросив "неактивные" минералы, Мари принимается за другие и производит измерения их радиоактивности. И вдруг - полная неожиданность: радиоактивность, оказывается, гораздо значительнее, чем можно было ожидать, судя по количеству урана или тория в данных образцах!
"Какая-то ошибка в постановке опыта..." - думает молодая ученая, так как сомнение - первая, непременная реакция ученого при получении неожиданного результата.
Мари тщательно заново производит измерения - и тот же результат. Десять, двадцать раз проверяет себя. В конце концов нельзя не покориться очевидным фактам: количество урана или тория в данных минералах никаким образом не объясняет такую исключительную интенсивность излучения.
Что является причиной этой чрезвычайной, ненормальной радиоактивности? Остается единственное объяснение: вероятно, исследуемые минералы содержат в очень большом количестве некое вещество с гораздо большей радиоактивностью, чем торий и уран.
Но что это за вещество? Ведь в предыдущих своих опытах Мари исследовала все известные химические элементы.
Молодая ученая дает уверенный ответ с той исключительной смелостью, какая свойственна только большим умам. Она высказывает дерзкую гипотезу: данные минералы, несомненно, содержат радиоактивное вещество, а само это вещество - еще неизвестный химический элемент, новый химический элемент!
Новый элемент! Гипотеза, чарующая, заманчивая, но... лишь гипотеза. Пока это радиоактивное вещество находится только в воображении Пьера и Мари. Но оно существует! И придет день, когда Мари в сдержанном тоне, но с увлечением скажет Броне:
- Послушай, то излучение, природу которого я не могла объяснить, происходит от неизвестного химического элемента. Он существует, надобно лишь его найти! Мы в нем уверены. Мы говорили об этом с некоторыми физиками, но они предполагают ошибку в опыте и советуют быть осторожнее. Но я убеждена, что ошибки не было!
Исключительные минуты исключительной жизни. Об исследователе и его открытии профаны создают себе представление романтическое... и совершенно ложное. Самый "момент открытия" бывает не всегда. В работе ученого столько тонкостей, столько тяжелого труда, поэтому невозможно, чтобы уверенность в достигнутом успехе вдруг вспыхнула как молния и ослепила своим блеском. Мари перед своими приборами едва ли не сразу испытала упоение. Оно растянулось на несколько дней решающих усилий, подстегнутых надеждой на блестящую победу.
Но тот момент, когда Мари, убежденная, что идет по горячим следам неведомого вещества, поверила свою тайну старшей сестре, своей союзнице, этот момент, наверно, был особенным. Не говоря друг другу приятных слов, обе сестры, наверно, пережили в потоке волнующих воспоминаний годы былых тягостных ожиданий, взаимного самопожертвования, несладкую, но полную надежд и веры студенческую жизнь.
Прошло всего четыре года с той поры, когда Мари писала брату:
Жизнь, как видно, не дается никому из нас легко. Ну что ж, надо иметь настойчивость, а главное - уверенность в себе. Надо верить, что ты на что-то годен, и этого "что-то" нужно достигнуть во что бы то ни стало.
Это "что-то" оказалось способностью направить науку на еще неизвестный путь.
В сообщении, представленном через профессора Липпманна академии и напечатанном в "Докладах Академии наук" в связи с заседаниями 12 апреля 1898 года, говорится: "Мари Склодовска-Кюри заявляет о том, что в минералах с окисью урана, вероятно, содержится новый химический элемент, обладающий высокой радиоактивностью":
...Два урановых минерала: уранинит (окисел урана) и хальколит (фосфат меди и уранила) - значительно активнее, чем сам уран. Этот крайне знаменательный факт вызывает мысль о том, что в данных минералах может содержаться элемент гораздо более активный, чем уран...
Так был сделан первый шаг к открытию радия.
* * *
Силой собственной гениальной интуиции Мари пришла к убеждению, что неведомое вещество должно существовать. Она приказывает ему быть. Но требуется раскрыть его инкогнито. Гипотезу надо проверить опытом, выделить это вещество. Надо иметь возможность открыто заявить: "Оно есть. Я видела его".
Пьер Кюри с горячим участием следил за успешными опытами своей жены. Не вмешиваясь в саму работу, он часто помогает Мари советами и замечаниями. Учитывая поразительный характер уже достигнутого, Пьер Кюри решает оставить временно свою работу над кристаллами и принять участие в стараниях Мари обнаружить новый элемент.
Всякий раз, как только обширность поставленной задачи требовала сотрудничества, известный физик становился рядом с другим физиком спутником его жизни.
Три года тому назад любовь соединила его с удивительной женщиной. Любовь... а может быть, таинственное видение, непогрешимый инстинкт?
* * *
Теперь боевые силы удвоились. В сырой мастерской на улице Ломон два мозга и четыре руки ищут неведомый химический элемент. И с этих пор в творчестве супругов нельзя будет различить вклад каждого из них. Мы знаем, что Мари, избрав темой диссертации излучение урана, открыла радиоактивность и других веществ. Мы знаем, что в результате исследования минералов она имела возможность заявить о существовании какого-то нового химического элемента с большой радиоактивностью и что этот результат первостепенной важности вызвал решение Пьера Кюри прервать свои работы в другой области и попытаться помочь жене выделить этот новый элемент. Теперь, в мае или июне 1898 года, начинается их совместная работа, которая продлится восемь лет и будет так жестоко прервана смертельным несчастным случаем.
Мы не можем и не должны отыскивать, что за эти восемь лет сделано Мари, а что - Пьером. Это противоречило бы желанию супругов. Талант Пьера Кюри известен благодаря его собственным работам до сотрудничества с женой. Талант его жены нам выявляется в ее первом предчувствии открытия, в ее подходе к задаче. Этот талант себя проявит и в одиночестве, когда мадам Кюри, уже вдовой, будет нести на себе всю тяжесть новых открытий не сгибаясь и доведет их до гармоничного расцвета. У нас есть определенные свидетельства тому, что в этом прославленном союзе мужчины с женщиной их вклад был равен.
Пусть вера в это удовлетворит и наше любопытство, и наше восхищение. Не станем разделять пару, полную любви друг к другу, если их почерки, сменяясь, идут один вслед за другим в рабочих записях и формулах; пару, которая подписывала вместе почти все научные работы, опубликованные ими. Они пишут: "мы нашли...", "мы наблюдали...", - и только изредка вынуждены употреблять такой трогательный оборот:
Некоторые минералы, содержащие в себе уран и торий (уранинит, хальколит), очень активны с точки зрения испускания лучей Беккереля. В предшествующей работе один из нас обнаружил, что их активность даже больше, чем урана и тория, и высказал мнение, что это вызывается действием другого очень активного вещества, содержащегося в малом количестве в этих минералах...
(Пьер и Мария Кюри. Доклады Французской академии наук. 18 июля 1898 г.)
* * *
Супруги Кюри ищут это "очень активное вещество" в содержащем уран минерале - урановой смолке (уранините). В своем природном виде она проявляла радиоактивность, вчетверо большую, чем чистый окисел урана, входящий в состав самого минерала. Но состав минерала был достаточно хорошо изучен. Следовательно, новый элемент представлен в нем в столь малых количествах, что его присутствие ускользнуло от внимания ученых и не соответствовало чувствительности применяемых химических анализов.
По самым пессимистическим расчетам (как и подобает настоящим физикам, всегда выбирающим из двух вероятностей менее приятную), Пьер и Мари полагают, что количество нового вещества должно составлять, как максимум, один к ста по отношению к содержанию урановой смолки. Они считают, что это очень мало. Как бы изумились они, если бы узнали, что новый радиоактивный элемент представлен в урановой смолке отношением даже меньшим, чем один к миллиону!
Терпеливо приступают они к исследованию по их собственному методу: обычными аналитическими приемами выделяют все элементы, входящие в состав уранинита, а затем измеряют радиоактивность каждого из них в отдельности. Путем последовательного отбора они мало-помалу убеждаются, что необычной радиоактивностью обладают только определенные части минерала. Чем дальше продвигаются они в своей работе, тем больше ограничивают поле этого исследования. Здесь та же техника, какую применяют детективы, обследуя один за другим дома данного квартала, чтобы напасть на след преступника и задержать его.
Но здесь преступник не один: радиоактивность сосредоточивается в двух различных химических фракциях. Для супругов Кюри это обстоятельство являлось указанием на то, что существуют два новых элемента. В июле 1898 года они уже могут заявить об открытии одного из них.
- Ты должна придумать "ему" имя! - сказал Пьер жене.
Бывшая панна Склодовская с минуту раздумывает. Перенесясь душою к своей родине, она робко предлагает:
- Не назвать ли нам его "полонием"?
В "Докладах Академии наук" за июль 1898 года мы находим:
...Мы полагаем, что вещество, которое мы извлекли из урановой руды, содержит еще не описанный металл, по своим химическим свойствам близкий к висмуту. Если существование этого металла подтвердится, мы предлагаем назвать его "полонием" - по имени страны, откуда происходит один из нас.
Выбор такого названия показывает, что Мари, став французским физиком, не отреклась от своей родины. Об этом же говорит и то, что, прежде чем заметка "О новом радиоактивном веществе в составе уранинита" появилась в "Докладах Академии наук", Мари послала рукопись на родину, к Юзефу Богускому, руководителю той лаборатории Музея промышленности и сельского хозяйства, где начались ее первые научные опыты. Сообщение было опубликовано в "Swialto", ежемесячном иллюстрированном обозрении, почти одновременно с опубликованием в Париже.
* * *
Характер жизни в квартире на улице Гласьер не изменился. Только работают Пьер и Мари больше, чем обычно. Когда наступила летняя жара, Мари нашла время закупить целые корзины ягод и, по обыкновению, заготовила на зиму варенье по рецепту, принятому в семье Кюри. Потом затворила ставни на окнах, сдала велосипеды в багаж на Орлеанском вокзале и, следуя примеру многих тысяч юных парижанок, уехала на летние каникулы с дочерью и мужем.
Супруги сняли крестьянский дом в Ору, Овернь. Как легко дышится на чистом воздухе после вредной лабораторной атмосферы на улице Ломон! Кюри совершают экскурсии в Манд, Пюи, Клермон-Ферран, Мон-Дор, поднимаются и спускаются по крутым склонам, купаются в речках, осматривают гроты. Одни среди деревенского простора, они беседуют о своих новых металлах - полонии и о "другом", который еще предстоит найти. В сентябре они снова вернутся в сырую мастерскую, к тусклым минералам. И с новым пылом возьмутся за исследования. Но упоение работой нарушается горестным событием: Длусские собираются уезжать из Парижа. Они решили обосноваться в Польше и построить в Закопане, среди Карпатских гор, туберкулезный санаторий. С большой грустью простились Мари и Броня. Мари теряет друга, покровительницу. Впервые она почувствовала себя изгнанницей.
Мари - Броне, 2 декабря 1898 года:
...Ты не можешь себе представить, какую пустоту оставила ты после себя. С вами двумя я утратила все, что привязывало меня к Парижу, кроме мужа и ребенка. Мне кажется, что вне нашей квартиры и института, где мы работаем, Париж не существует.
Спроси у пани Длусской-матери о том цветке, который вы здесь оставили: надо ли его поливать и сколько раз в день, требует ли он тени или много солнца?
Мы здоровы, несмотря на плохую погоду, дождь и слякоть. Ирен становится уже большой девочкой. Очень трудно с ее кормлением: кроме тапиоки на молоке, она почти ничего не желает есть, даже яиц. Напиши мне, какое меню подходит для особ ее возраста...
* * *
Несколько выдержек из записей Мари Кюри в этом памятном 1898 году следует, по нашему мнению, привести здесь, несмотря на их прозаический характер, а может быть, именно поэтому.
Приведенные ниже записи нанесены на полях книги "Домашняя кухня" и касаются приготовления желе из крыжовника:
Я взяла восемь фунтов ягод и столько же сахарного песка. Прокипятив все вместе десять минут, я пропустила эту смесь сквозь очень тонкое сито. У меня получилось четырнадцать банок непрозрачного, но отличного желе, которое застыло превосходно.
В школьной тетради с парусиновым переплетом, куда записывает молодая мать, день за днем, вес маленькой Ирен, ее режим и появление молочных зубов, читаем под датой 20 июля 1898 года - через неделю после опубликования открытия полония:
Ирен делает ручонкой "спасибо"... очень хорошо двигается на четвереньках. Произносит: "Гогли, гогли, го". Весь день она проводит в саду в Со на ковре. Валяется на нем, сама встает, сама садится...
15 августа в Ору:
У Ирен прорезается седьмой зуб, внизу, слева. С полминуты может стоять совсем одна. Уже три дня, как начали купать ее в реке. Она кричит, но сегодня (четвертое купание) уже перестала кричать, а играет, шлепая ручками по воде.
Ирен играет с кошкой и бегает за ней с воинственными криками. Перестала бояться чужих. Много поет. Со стула взбирается на стол.
Два месяца спустя, 17 октября, Мари с гордостью отмечает:
Ирен ходит очень хорошо и уже не ползает на четвереньках.
А 5 января 1899 года:
У Ирен появился 15-й зубок!
* * *
Между двумя заметками - от 17 октября 1898 года о том, что Ирен перестала передвигаться на четвереньках, и от 5 января 1899 года о 15 зубках, - несколько позже заметки о желе, - есть еще запись, достойная упоминания. Она составлена Пьером и Мари вместе с их сотрудником по имени Ж.Бемон. Написанная для Академии наук и опубликованная в "Докладах Академии наук" в сообщении о заседании 26 декабря 1898 года, она говорит о существовании в составе уранинита второго радиоактивного химического элемента.
Вот несколько строк из этого сообщения:
...В силу различных, только что изложенных оснований мы склонны считать, что новое радиоактивное вещество содержит новый элемент, который мы предлагаем назвать "радием".
Новое радиоактивное вещество, несомненно, содержит также примесь бария, и в очень большом количестве, но, даже несмотря на это, обладает значительной радиоактивностью.
Радиоактивность же самого радия должна быть огромной.
ЧЕТЫРЕ ГОДА В САРАЕ
Любой наудачу взятый человек, прочитав сообщение об открытии радия, уже ни минуты не сомневается в его существовании: люди, у которых критическое чутье не обострено и в то же время не извращено узкой специальностью, обладают свежим непосредственным воображением. Они способны поверить любому неслыханному факту и восхищаться им, как бы необычен он ни казался.
Несколько по-другому воспринимает новость физик, какой-нибудь собрат супругов Кюри в области науки. Особенные свойства полония и радия разрушают основные теории, которым верили ученые в течение веков. Чем объяснить спонтанную радиоактивность элементов? Это открытие потрясает целый мир приобретенных знаний и противоречит крепко укоренившимся представлениям о строении материи. Поэтому физик ведет себя сдержанно. Его в высшей степени интересует работа Пьера и мадам Кюри, он понимает ее бесконечные возможности в дальнейшем, но, для того чтобы составить свое мнение, ждет решающих точных результатов.
Отношение химика еще придирчивее. По своему характеру химик поверит в существование какого-нибудь нового химического элемента только тогда, когда сам увидит его, коснется, взвесит, исследует, подвергнет воздействию кислот, заключит в сосуд и определит его атомный вес.
А радия до сих пор никто не видел. Никто не знает атомный вес радия. И химики, верные своим принципам, делают вывод: "Нет атомного веса - нет и радия. Покажите радий, и мы поверим"
* * *
Чтобы показать скептикам радий и полоний, доказать миру существование их детищ и окончательно убедить самих себя, супругам Кюри понадобится четыре года упорной работы.
* * *
Теперь их цель - добыть радий и полоний в чистом виде. В тех наиболее радиоактивных продуктах, какие добыли эти ученые, оба вещества представлены только неуловимыми следами. Чтобы выделить новые элементы, предстояло обработать большие количества сырья.
Отсюда возникали три мучительных вопроса:
Как добыть нужное количество минерала?
Где его обработать?
Из каких средств оплачивать неизбежную подсобную работу?
Урановая смолка, таящая в себе полоний и радий, - минерал очень дорогой; она добывается из руд Иоахимстали в Богемии с целью извлечения из нее урановых солей, употребляемых в стекольном производстве. Необходимые тонны обойдутся дорого. Чересчур дорого для самих Кюри!
Находчивость заменит им деньги. По соображениям обоих ученых, после извлечения урана из минерала те ничтожные количества полония и радия, которые в нем содержатся, должны оставаться в уже обработанном сырье. Следовательно, ничто не мешает им находиться в отбросах, и если необработанная урановая смолка стоит очень дорого, то ее отходы после извлечения урана стоят гроши. А если попросить у австрийского коллеги рекомендацию к директору рудников Иоахимстали, то не удастся ли получить большое количество этих отбросов по доступным ценам?
Все просто, но надо еще подумать.
Необходимо закупить сырье и оплатить перевозку до Парижа. Пьер и Мари позаимствуют нужную сумму из своих весьма скромных сбережений. Они не так наивны, чтобы просить эти средства у правительства. Хотя оба физика находились на верном пути к огромному открытию, но, если бы они обратились к университету или правительству с просьбой о вспомоществовании на покупку отходов от переработки урановой руды, им рассмеялись бы в глаза. Во всяком случае, их докладная записка затерялась бы в делах какой-нибудь канцелярии, а им пришлось бы целые месяцы ждать ответа, и, вероятно, отрицательного. Из всех традиций и принципов Французской революции, которая создала метрическую систему, основала нормальную школу и не один раз поощряла науки, государство спустя век запомнило только прискорбные слова Фукье-Тенвиля, сказанные на заседании трибунала, отправившего Лавуазье на гильотину: "Республике не нужны ученые".
А можно ли найти, хотя бы в многочисленных зданиях Сорбоннского университета, подходящее место для работы и предоставить его супругам Кюри? Видимо, нет! После напрасных ходатайств Пьер и Мари возвращаются ни с чем к точке отправления, то есть к Школе физики, в которой преподает Пьер, к той небольшой мастерской, где нашли себе приют первые опыты Мари. Мастерская выходит во двор, а по другую сторону двора стоит деревянное строение заброшенный сарай со стеклянной крышей, протекающей во время дождя, - в жалком состоянии. Медицинский факультет некогда использовал это помещение для вскрытий, но уже с давних пор оно считалось непригодным даже для хранения трупов. Пола нет - сомнительный слой асфальта покрывает землю. Обстановка - несколько ветхих кухонных столов, неизвестно как уцелевшая черная классная доска и старая железная печь с ржавой трубой.
Простой рабочий не стал бы работать по доброй воле в таком месте. Пьер и Мари все-таки пошли на это. У этого сарая имелось свое преимущество: он был так плох, так мало соблазнителен, что никто и не подумал возражать против передачи его в полное распоряжение Кюри. Директор института Шютценбергер, всегда благоволивший к Пьеру Кюри, высказал сожаление, что не может предложить ему ничего лучшего. Как бы то ни было, но лучшего он не предложил, а супруги, довольные уже тем, что не очутились на улице со всем своим оборудованием, благодарили, уверяя, "что это их вполне устроит, что они приспособятся".
Пока они входили во владение своим сараем, пришел ответ из Австрии. Вести добрые! Вопреки обыкновению, отходы, полученные за последнее время при извлечении урана, еще не были вывезены. Ненужный производству материал ссыпали в кучу у рудника на пустыре, поросшем сосняком. Благодаря посредничеству профессора Зюсса и Венской академии наук австрийское правительство в качестве владельца этого государственного завода постановило отпустить безвозмездно тонну отходов в распоряжение двух лунатиков в науке, уверяющих, что эти отбросы им необходимы. Если понадобится большее количество такого материала, рудник уступит его на самых выгодных условиях.
Однажды утром большая конная повозка, вроде тех, что развозят уголь, остановилась на улице Ломон, перед Школой физики. Об этом известили Пьера и Мари. Без шляп, в лабораторных фартуках они бегут на улицу. Пьер сохраняет обычное спокойствие, но Мари, увидев рабочих, выгружающих мешки, не может скрыть свою радость. Это же урановая руда, ее урановая руда! Еще несколько дней тому назад товарная станция известила о ее прибытии.
Лихорадочно волнуясь от любопытства и нетерпения, Мари не в состоянии ждать, ей хочется сейчас же вскрыть какой-нибудь мешок и взглянуть на свое сокровище. Разрезает бечеву и расправляет грубую мешковину. Запускает руки в бурый, тусклый минерал с примесью хвойных игл.
Вот где таится радий! Вот откуда будет извлекать его Мари, хотя бы ей пришлось переработать гору этого вещества, похожего на дорожную пыль.
* * *
Мария Склодовская прожила самые упоительные времена своего студенчества в мансарде. Мари Кюри предстоит вновь пережить много чудесных радостей в полуразрушенном сарае. Странная повторяемость обстоятельств, когда суровое и утонченное счастье (наверно, не испытанное ни одной женщиной до Мари) оба раза выбирает для себя самое жалкое убранство.
Сарай на улице Ломон образцовый по отсутствию удобств. Летом из-за стеклянной крыши в нем жарко, как в теплице. Зимой не знаешь, что лучше дождь или мороз. Если дождь, то водяные капли с мягким, но раздражающим стуком падают на пол, на рабочие столы, на разные места, отмеченные физиками, чтобы не ставить там аппаратуру. Если мороз, то мерзнешь сам. А помочь нечем. Печка, даже раскаленная докрасна, одно разочарование. Подходишь к ней вплотную, немного согреваешься, но чуть отойдешь, как попадаешь в зону обледенения. Мари и Пьеру необходимо привыкать к жестоким внешним климатическим условиям: из-за отсутствия в числе прочего необходимого оборудования - тяги для вывода наружу вредных газов большинство процессов обработки надо осуществлять под открытым небом, на дворе. Стоит разразиться ливню, и физики спешно переносят аппаратуру опять в сарай. А чтобы продолжать работу и не задыхаться, они устраивают сквозняк, открывая дверь и окна.
У нас не было ни денег, ни лаборатории, ни помощи, чтобы хорошо выполнить эту важную и трудную задачу, - запишет она позже. - Требовалось создать нечто из ничего, и если Казимеж Длусский когда-то назвал мои студенческие годы "героическими годами жизни моей свояченицы", то я могу сказать без преувеличения, что этот период был для меня и моего мужа героической эпохой в нашей совместной жизни.
...Но как раз в этом дрянном, старом сарае протекли лучшие и счастливейшие годы нашей жизни, всецело посвященные работе. Нередко я готовила какую-нибудь пищу тут же, чтобы не прерывать ход особо важной операции. Иногда весь день я перемешивала кипящую массу железным шкворнем длиной почти в мой рост. Вечером я валилась с ног от усталости.
В таких условиях чета Кюри будет работать с 1898 по 1902 год.
В первый год они работают совместно над химическим выделением полония и радия, добывают радиоактивные продукты, а затем измеряют интенсивность их излучения. Вскоре оба супруга находят более целесообразным действовать раздельно. Пьер стремится уточнить свойства радия, изучить новый металл. Мари продолжает обработку руд, чтобы получить чистые соли радия.