Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга)

В своем втором сообщении от 10 февраля 1939 года Ган и Штрасман указали на возможность испускания дополнительных нейтронов, но скудное оборудование и слабые источники лучей, которые были в их распоряжении, не позволили им действительно установить возникающий при расщеплении ядра избыток нейтронов. Заслуга доказательства цепной реакции принадлежит другим исследователям. Существование этого явления было доказано через три месяца после открытия расщепления урана.

С открытием расщепления ядра и с пришедшим вслед за этим убеждением в возможности атомной цепной реакции эйнштейновская формула 1905 года E = mc2 - результат чистых фундаментальных исследований - внезапно приобрела неслыханно огромное практико-техническое значение. Не заставили себя ждать и непредвиденные социальные последствия этого открытия. По словам Макса Борна, формула Эйнштейна с открытием расщепления урана и цепной реакции стала "своего рода связующим звеном между физикой и политикой".

Открытия конца 1938 - начала 1939 года были подлинным "прыжком в необычное". Еще за пять лет до этого зачинатель ядерных исследований Эрнст Резерфорд на одном из научных форумов со всей определенностью заявил: "Превращения атома представляют для ученых чрезвычайный интерес, но мы не можем так контролировать атомную энергию, чтобы она имела практическую ценность, и я полагаю, что мы, очевидно, никогда не будем в состоянии сделать это".

Это "никогда" Резерфорда было не единственным ошибочным пророчеством великих естествоиспытателей; множество других предсказаний опровергались дальнейшим развитием естествознания и техники.

Среди немецких физиков первым поставил вопрос об использовании атомной энергии Зигфрид Флюгге, который был в то время техническим советником при Институте химии, руководимом Ганом. В июне 1939 года в журнале "Натурвиссеншафтен" он опубликовал статью под названием "Можно ли технически использовать энергию атомных ядер?". Флюгге высказал также мысль об управляемом использовании ядерной энергии при помощи тормозящего вещества. Величину высвобождаемой энергии он наглядно подтвердил впечатляющим примером.

Одна из главных трудностей технического использования ядерной энергии заключалась в том, что для цепной реакции нужен был редкий изотоп урана с массовым числом 235, отделенный от урана-238, который "улавливает", или захватывает, дополнительные нейтроны прежде, чем они могут расщепить уран-235. Другая возможность получения атомной энергии возникала как раз из этого захвата нейтронов определенной скорости ураном-238, в результате чего образовывался новый, похожий по своим качествам на уран-235 элемент, который в 1940 году был обнаружен в США и назван плутонием.

Для получения в больших количествах урана-235 и вскоре открытого плутония нужны были особые установки, создание которых требовало необычайно больших затрат денежных средств.

С этого момента речь шла уже об общественном влиянии открытия расщепления ядра и ядерной реакции: физика стала политикой. В случае наличия необходимых средств ничто не мешало использовать атомную энергию и для производства оружия, которое намного превосходило по своей разрушительной силе все ранее известные виды оружия. Дальнейшая судьба ядерных исследований определялась ходом политических событий.

Отто Ган писал в конце 1946 года, что гитлеровское правительство оставило его с сотрудниками "в покое". По его мнению, это произошло частично из-за определенного страха, частично из-за тайной мысли, что химики-ядерщики совершат какие-либо открытия, которые помогут установлению немецкого господства во всем мире. Гитлеровцы "злились", как говорил Ган, на него и его сотрудников за то, что он опубликовал в научных журналах все результаты исследований и отверг любые предложения сохранить тайну.

В результате за границей создалось впечатление, что в гитлеровской Германии ведется лихорадочная работа в области ядерных исследований. К тому же зарубежные физики из первых рук получили точные сведения о состоянии немецких ядерных исследований. "Американцы получали также преимущество оттого, - замечал Ган в автобиографии, - что мы в течение всей войны публиковали наши результаты; они же, напротив, ничего не публиковали. Так, они могли в полной мере контролировать и использовать наши результаты, мы же не могли ничего от них перенять".

Действительно, первое сообщение о работах американских, английских и канадских исследователей-атомщиков было опубликовано только в 1946 году, через год после применения атомного оружия.

В тех кругах, которые определяли тогда политику Соединенных Штатов Америки, первоначально так же мало думали о военно-техническом использовании новых достижений атомной физики, как и в гитлеровской Германии. На возможность подобного использования достижений ядерных исследований впервые обратили внимание физики-эмигранты. "Изгнанные физики знали, - писал Макс Борн, - что не будет никакого спасения, если немцам первым удастся создать атомную бомбу. Даже Эйнштейн, который всю свою жизнь был пацифистом, разделял этот страх и дал уговорить себя нескольким молодым венгерским физикам, просившим предупредить президента Рузвельта".

Один из этих венгерских физиков, Евгений Вигнер, который до эмиграции преподавал в Высшей технической школе в Берлин-Шарлоттенбурге, в 1955 году рассказал историю письма Эйнштейна Рузвельту. По его словам, Лео Сцилард, бывший ассистент Макса фон Лауэ, и он в июле 1939 года посетили Эйнштейна на его даче для того, чтобы побудить его написать личное послание Рузвельту и обратить внимание правительства США на возможность военно-технического использования атомной энергии. Эйнштейн понял опасность, которую таило любое промедление, и "экспромтом" продиктовал письмо Рузвельту.

Вигнер так заканчивает свое сообщение: "Во время нашего визита к Эйнштейну мы знали очень мало или почти ничего не знали о работах немцев в связи с расщеплением урана. Нам известен был тот факт, что Вайцзеккер занимает высокий пост в правительстве, а его сын - известный физик. Поэтому мы предполагали, что германское правительство знает о возможностях расщепления урана. Но это было только предположение".

В начале письма Эйнштейна говорится: "Новая работа Энрико Ферми и Лео Сциларда, которая передана мне в рукописи, заставляет меня предполагать, что элемент уран в близком будущем можно будет превратить в новый важный источник энергии. Известные аспекты сложившейся из-за этого ситуации, по-видимому, требуют бдительности и в случае необходимости быстрых действий со стороны правительства".

Эйнштейн изложил затем ряд предложений и рекомендаций.

Он указал на то, что расщепление ядра, вероятно, можно будет использовать для изготовления бомб нового вида. Если такая бомба окажется слишком тяжелой для доставки самолетом, то ее можно доставить на корабле в порт и там взорвать; она могла бы разрушить все портовое хозяйство и часть окрестностей. Эйнштейн предлагал уделить этим вопросам необходимое внимание и снабдить требуемыми денежными средствами лаборатории, которые занимались исследованиями в области ядерной физики. Необходимо было создать и соответствующий запас урановой руды.

Письмо Эйнштейна заканчивалось словами: "Я знаю, что Германия прекратила продажу урана с чешских рудников сразу же после их захвата. То, что эти меры приняты столь быстро, объясняется, очевидно, тем, что сын германского статс-секретаря фон Вайцзеккер прикомандирован к Институту им. кайзера Вильгельма в Берлине, где теперь повторяются известные американские работы с ураном".

Вместе с этим письмом, которое Сцилард составил на основании "экспромта" и которое Эйнштейн подписал 2 августа 1939 года, Рузвельту был передан также составленный и подписанный Сцилардом меморандум от 15 августа 1939 года, в котором подробнее рассматривались изложенные Эйнштейном факты и точки зрения. "Есть основания предполагать, - говорится в нем, - что использование быстрых нейтронов позволит легко конструировать чрезвычайно опасные бомбы. Разрушительная сила этих бомб может быть оценена только приблизительно, но нет никакого сомнения в том, что она намного превосходит все, что могут себе представить военные".