Тайная история атомной бомбы

Будучи довольно замкнутой и застенчивой, она тем не менее смогла добиться широкого признания. В 1919 году Лиза Мейтнер возглавила отдел физических исследований в Институте химии Общества кайзера Вильгельма, где работала бок о бок с прославленным немецким химиком Отто Ганом на протяжении 30 лет. В 1926 году, в возрасте 48 лет, она получила звание профессора (приват-доцента) Берлинского университета, став в Германии первой женщиной-физиком, удостоенной этого звания. Альберт Эйнштейн как-то назвал ее «немецкой мадам Кюри».

Однако Мейтнер все же была не немкой, а австрийкой, как и ее племянник. Она родилась в Вене и была третьим ребенком в большой еврейской семье из восьмерых детей. Статус австрийского подданного на протяжении пяти лет оберегал Лизу Мейтнер от жестокостей нацистского режима, хотя ее общественное и служебное положение со временем становилось все более шатким.

Когда 12 марта 1938 года германские войска, реализуя план аншлюса, торжественно вступили на территорию Австрии, получив там радушный прием, Мейтнер стала простой немецкой еврейкой. Тот факт, что она еще в тридцать лет вышла из иудейской веры и приняла протестантство, никак не мог защитить ее от действия нацистских законов, основанных на понятии расовой чистоты. Борьба с очередным ущемлением прав, которому она снова подверглась, не имела ни малейшего шанса на успех. Уже на следующий день все ее коллеги-«арийцы» демонстративно отвернулись от Мейтнер, заявив о ее враждебных намерениях по отношению к деятельности Института.

Защищать бывшую коллегу поначалу пытался Отто Ган, но в конце концов и он сдался, чтобы не усугублять собственное положение. К тому же он никогда особо не сомневался в законности нового режима, пускай, по мнению коллег, он и не принадлежал к числу воинствующих нацистов или ярых сторонников партии национал- социалистов. В 1933 году, находясь в Торонто, он заявил журналисту одной из газет, что считает тех, кого нацисты посадили за решетку в первые же месяцы своего пребывания у власти, идейными коммунистами, к тому же еврейского происхождения. Как и многие другие представители немецкого среднего класса, Ган постепенно осознал, что даже пассивное одобрение может обойтись ему весьма дорого. 20 марта он заявил Мейтнер, что в Институте ей больше не место. Она была потрясена: Ган собственноручно вышвырнул ее с работы.

Положение Мейтнер ухудшалось с каждым днем. Поначалу профессорам еврейского происхождения еще разрешалось уезжать из Германии вместе с семьями и имуществом. Однако правительство принимало все новые и новые законы, так что число способов покинуть страну уменьшалось с каждым днем. В мае 1938 года Лиза попыталась выехать в Копенгаген, чтобы присоединиться к команде Бора, в которой трудился и ее племянник, однако посольство Дании объявило ее австрийский паспорт недействительным и отказало в выдаче визы. В июне недействительным признали и немецкий паспорт. Рейхсфюрер СС Генрих Гиммлер заявил, что выезд известных ученых еврейского происхождения за рубеж крайне нежелателен. Мейтнер оказалась перед опасностью навсегда остаться на территории гитлеровской Германии.

Чтобы помочь ей, Бор использовал все свои связи в научных кругах. Лиза провела не одну неделю в томительном ожидании, пока 13 июля 1938 года ей не представилась возможность выехать в соседнюю Голландию. На вокзал ее доставил отнюдь не одобрявший нацистский режим земляк — австриец Пауль Розбауд, редактор научного журнала Die Naturwissenschaften, выходившего в Германии. Ган помог своей бывшей коллеге собрать вещи и подарил дорогое кольцо с бриллиантом, которое она легко могла продать в случае финансовых затруднений.

Мейтнер удалось успешно пересечь голландскую границу. Из Гронингена она отправилась сначала в Копенгаген, а затем в Стокгольм, где ее ожидало место приглашенного научного сотрудника в группе шведского физика Манне Сигбана. Лиза Мейтнер, профессор престижных Института химии Общества кайзера Вильгельма и Берлинского университета стала рядовым научным сотрудником, зарплаты которого едва хватало на жизнь. Незначительным утешением был для нее лишь тот факт, что она могла продолжать работать с Ганом, общаясь по переписке.

В ноябре 1938 года они ненадолго встретились у Бора в копенгагенском Институте теоретической физики, однако ничего радостного эта встреча не принесла. Ган привез тревожные новости: в Вене арестовали отца Фриша, зятя Лизы. Впоследствии ей удалось выяснить, что его перевели в концлагерь Дахау, расположенный в Баварии.

Приближалось Рождество 1938 года. Фриш твердо решил доказать, что семейным традициям есть место всегда и везде. Тетя была одинока и постоянно находилась в подавленном настроении. Она никак не могла достигнуть взаимопонимания с Сигбаном, поэтому работа в Стокгольме особого удовольствия ей не приносила. Внимание любящего племянника было ей просто необходимо. Фриш отложил на время всю работу, которую выполнял под руководством Бора, и приехал в крошечный поселок под названием Кунгэльв, что в переводе означает «королевская река», расположенный на берегу моря неподалеку от Гетеборга. Там его уже ждала Лиза: ее пригласили сюда немногочисленные шведские друзья, чтобы отпраздновать Рождество всем вместе.

Фриш впоследствии скажет: «Эта поездка стала самым важным событием в моей жизни».

Тайны атома

Первые десятилетия двадцатого века ознаменовались значительными изменениями в восприятии физического строения вещества. Теория неделимости и неразрушимости атома, пришедшая из древнегреческой философии, уступила место новой модели этой частицы, показавшей, что атом имеет дискретную внутреннюю структуру. Теперь его рассматривали в качестве положительно заряженного ядра, окруженного загадочными «корпускулярно-волновыми частицами» — электронами, имеющими отрицательный заряд.

Основное внимание, естественно, привлекло к себе именно атомное ядро. После открытия нейтронов в 1932 году перед учеными возникла четкая картина ядра, образованного положительно заряженными протонами и нейтрально заряженными нейтронами. Согласно данной модели, число образующих ядро протонов определяет природу данного химического элемента. Разные элементы — водород, кислород, сера, железо, уран и так далее — имеют разное число протонов в атомном ядре. Атомы, ядро которых имеет одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, называются изотопами. По химическим свойствам они идентичны и различаются только своим относительным атомным весом и стабильностью.

Новые открытия следовали одно за другим. Ученые выяснили, что, используя мощные магниты и электростатическое поле, можно ускорить заряженные частицы, например протоны, придав им скорость, а значит, и энергию, достаточную для разрушения ядра. Эрнест Лоуренс, работавший в Калифорнийском университете в Беркли (географически Беркли находится в области залива Сан-Франциско), изобрел циклотрон — новый вид ускорителя частиц [3]. С помощью этого устройства впоследствии была доказана возможность искусственной ядерной реакции.

Открытие нейтронов не только помогло физикам подробно изучить структуру ядра, но и дало им новый инструмент, позволивший раскрыть другие секреты атома. Дело в том, что, поскольку нейтроны — нейтрально заряженные субатомные частицы, с их помощью можно обстреливать ядро, имеющее положительный заряд, без угрозы искажения их траектории силой электростатического отталкивания.

Итальянский физик Энрико Ферми вместе со своей исследовательской группой занялся в Риме систематическим изучением, как влияет на ядро бомбардировка нейтронами. Начав с самых легких элементов, ученые поднимались все выше по периодической таблице. Приступив в 1934 году к бомбардировке нейтронами ядра наиболее тяжелого элемента — урана, физики обнаружили, что им удалось создать элементы с большей атомной массой, чем у него. Подобные элементы, отсутствующие в природе, получили название трансурановых. Новость об открытии, названном триумфом итальянской науки, обошла первые полосы многих газет и журналов.