O героях и антигероях ядерной физики. Часть 1. Петр Капица

Опубликовано: 11 апреля 2017 г.
Рубрики:

 

Перед нами история полная экстаза и сюрпризов, радостей и трагедий, торжества человеческого гения и тупости  сильных мира сего. Герои этого повествования- учёные, люди разной судьбы и характеров: счастливцы и мученики, темпераментные и меланхолики, застенчивые и предприимчивые, снисходительные и придирчивые, весёлые и суровые, добрые и скупые, скромные и честолюбивые, честные и подлые...

Но всех их роднит нечто единое: неуёмная любознательность, стремление к истине, желание разгадать секреты природы. Приводя имена своих героев, я хорошо осознаю, что как в сражениях генералы совершенно беспомощны без своих армий, так и эпохальные открытия «генералов» науки были бы невозможны без труда многотысячной армии скромных и безымянных исследователей- теоретиков и экспериментаторов.

На самом деле этой истории не сто лет, а значительно больше: примерно 2500 лет тому назад греческие философы впервые произнесли знакомое нам слово - атом, означавшее что всё в этом мире состоит из них - мельчайших, простейших, невидимых и далее неделимых частиц. Хотя над этой идеей материалистов посмеивался Аристотель, учёным удалось донести  её вплоть до начала ХХ века.

И вот здесь началось! В самый канун того столетия французский химик Анри Беккерель случайно открыл «урановые лучи»,  излучаемые из недр солей урана. Героическими усилиями польская женщина Мария Склодовская-Кюри в Париже вместе с мужем Пьером Кюри начинают исследовать загадочные лучи и открывают другие элементы таблицы Менделеева: полоний (названный так  в честь родины Марии- Польши) и радий, излучающие такие же лучи. Супружеская пара стала одной из первых жертв радиоактивности. Сперва заболел Пьер, но смерть пришла в 1906 году случайно и нелепо (на шумной улице он попал под колёса мчавшегося фургона). Замкнувшись в своём горе, Мария отдаёт все свои силы науке и ставшей ей второй родиной Франции. В 1934 году Мария умерла от лучевой болезни вследствии длительного общения с радиоактивными веществами.

Я не могу не привести пророческие слова Пьера Кюри, сказанные им в Нобелевской речи, звучащие  предупреждением будущим поколениям: «... в преступных руках  радий способен быть очень опасным, и в связи с этим следует задать такой вопрос: является ли познание тайн природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрело, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредоносно? В этом отношении очень характерен пример с открытиями Нобеля: мощные взрывчатые вещества дали возможность производить удивительные работы. Но они же оказываются страшным орудием разрушения в руках преступных властителей, которые вовлекают народы в войны. Я лично принадлежу к людям, мыслящим как Нобель, а именно, что человечество извлечёт из новых открытий больше блага, чем зла».

 И гениальный теоретик Альберт Эйнштейн в год первой русской революции(1905) дарит миру самую короткую и знаменитую формулу об энергии, которую можно извлечь из глубин материи. Учёный заканчивает свою статью скромным замечанием: « Не исключена возможность того, что теорию удастся проверить для веществ, энергия которых меняется в большей степени (например для солей радия)». Да, удалось самым потрясшим весь мир образом: взрывом атомной бомбы, но к этому событию Эйнштейн был причастен только одним росчерком пера (не считая самой формулы!) в письме президенту Рузвельту, подготовленному тремя иммигрантами из Венгрии, которым удалось избежать Холокоста. Это были тогда ( в 1939 году) мало кому  известные молодые евреи и одарённые физики Лео Сциллард, Юджин Вигнер и Эдуард Теллер. Все четверо (включая авторитетного Эйнштейна) настоятельно призывали президента США начать работу по созданию атомной бомбы до того, как немецкие учёные и инженеры во главе с гениальным творцом квантовой механики Вернером Гейзенбергом преподнесут её Гитлеру. Мы знаем, что, к счастью,  этого не случилось. Америка, приютившая целую плеяду выдающихся учёных, оказалась на высоте. Но мы отвлеклись от исторической канвы развития ядерной физики.

В один из январских дней 1911 года  профессор Манчестерского университета Эрнест Резерфорд  войдя в лабораторию выкрикнул в экстазе своим сотрудникам:

 «Теперь я знаю, как выглядит атом!».  В центре атома он обнаружил ЯДРО, и это стало днём рождения ядерной физики. Если мы признаём Альберта Эйнштейна гением теоретической физики, то, безусловно, Резерфорд был гением научного эксперимента. Эйншейн предстаёт перед нами в образе гениального одиночки, в то время как Резерфорд всегда был окружён сотрудниками и учениками; он создал научную школу, неповторимую и известную всему миру, продвинувшую ядерную физику ХХ века далеко вперёд. Одним из его многочисленных учеников был наш соотечественник академик Пётр Леонидович Капица, оставивший нам воспоминания о своём учителе. И в связи с этим позвольте сделать небольшое отступление о самом Капице.

В возрасте 27 лет Капица жил и работал в Ленинграде, когда на него обрушилось несчастье: эпидемия испанки унесла его отца, жену и двух детей. В этот трагический момент его научный руководитель академик Абрам Фёдорович Иоффе отправляет его в научную командировку за рубеж. В результате этой поездки он  оказывается в 1921 году в знаменитой Кавендишской лаборатории Кембриджского университета в Англии, возглавляемой в то время Резерфордом.

Это был звёздный период в истории лаборатории, обозначенный такими достижениями, как изобретение масс-спектрометра и открытие изотопов, открытие нейтрона, создание первого ускорителя частиц... (простите за физические  подробности ).

Мне посчастливилось слушать воспоминания о Кембриджском периоде из уст самого Капицы на симпозиуме, посвящённом 100-летию со дня рождения Резерфорда и 60-летию ядерной физики в рамках тринадцатого всемирного конгресса по истории науки, состоящемся в Москве в августе 1971 года. Капице удалось тогда собрать в зале МГУ немало тогда ещё живых бывших сотрудников и студентов великого учёного. С замиранием спердца мы все молодые и старые участники конгресса слушали тех, кто делал первые шаги в физике ХХ века и кто делился воспоминаниями о своём Учителе. Капица вспоминал: «В первый  день, когда я начал работать в Кавендишской  лаборатории, Резерфорд неожиданно заявил мне, что  не допустит, чтобы я занимался коммунистической пропагандой у него в лаборатории. Для меня тогда такое заявление было полной неожиданостью, оно меня удивило, и поразило, и обидело...».  Но постепенно между учителем и учеником установились самые дружественные и взаимно уважительные отношения. Капица придумал кличку для своего руководителя:

«Крокодил», имея в виду, что это животное никогда не пятится назад, что было характерной чертой и Резерфорда. Когда Капица стал директором соседней лаборатории в Кембридже в1930 году, он установил в стене здания обелиск с изображением крокодила в честь своего учителя. Журналисты-антисемиты подняли шумиху: их возмутила форма носа, они восприняли это как оскорбление национальному достоинству.  Резерфорд с хорошим чувством юмора просто проигнорировал их интерпретацию. Дружба двух физиков продолжалась, но была драматически прервана четырьмя годами позже.  «Осенью 1934, вспоминал Капица, - я как обычно поехал на каникулы в Советский Союз чтобы встретиться с мамой и друзьями и неожиданно обнаружил, что не смогу возвратиться в Кембридж. Никогда больше я не видел Резерфорда, не сышал его голос и смех». Советское правительство решило использовать Капицу для работы в Союзе, но учёный отказывался и требовал разрешить ему возвратиться в Англию.

Бойкот продолжался почти два года. Резерфорд в своих письмах убеждал его подчиниться властям и начать работать как можно скорее. Капица прислушался к советам учителя и вскоре организовал в Москве новый научно-исследовательский центр - Институт Физических Проблем. Резерфорд разрешил выкупить и переслать в Москву всё оборудование Мондовской лаборатории, которой руководил в Кембридже его ученик. Капице удалось смоделировать здесь дух и атмосферу, принципы работы, существовавшие в Кавендишской лаборатории. Достаточно сказать, что в институте не было пресловутого отдела кадров и Капица принимал сотрудников на работу сам.

Так, в 1938 году он принял на работу молодого теоретика Льва Ландау, за которым уже тянулся шлейф НКВД. Более того, когда Ландау через год арестовали как немецкого шпиона, пытали и вынудили подписать «признание», что означало неминуемую смерть, Капица отправился в Кремль на аудиенцию к Сталину и предъявил ультиматум: или освобождение узника, или уход с поста директора института. Он  положил на стол Сталину своё институтское удостоверение и вышел из кабинета. Через несколько дней Ландау был освобождён. Капица спас своего сотрудника,что было в те годы неимоверным подвигом. 

После второй мировой войны Капица, следуя примеру своего учителя, отказался работать на военную тематику, за что был уволен. С 1946 года по 1953 год он находился под домашним арестом у себя на даче под Москвой. С этим периодом связана детективная история: на Западе посчитали, что исчезновение Капицы связано с атомным проектом, руководить которым поручили якобы ему. Наверняка, в Кремле посмеивались над зарубежной разведкой: «обдурили дурака...». Безусловно, советские руководители использовали как могли международный авторитет учёного, и в сталинскую эпоху учёному не раз приходилось идти на компромисс. Например, в апреле 1944 года Капица написал письмо Нильсу Бору с приглашением приехать в Советский Союз вместе с семьёй на постоянное место жительства.

От имени советского правительства Бору обещали создать все условия для работы и комфортной жизни (в это время его родная Дания была оккупирована немцами). В письме описывались преимущества социализма перед капиталистическим строем с его позорной эксплуатацией трудового народа. По-видимому, ответа на письмо не последовало, а сам Бор очутился в Америке, и уже с лета 1944 года работал в Лос-Аламосе над атомным проектом. Вскоре после окончании войны Капица обращается к Эйнштейну с аналогичным предложением. В ответном письме на имя Сталина, полученном Министерством иностранных дел в июле 1946 года, Эйнштейн поблагодарил за приглашение и пообещал подумать, если Сталин ответит на несколько вопросов:

1. Почему еврейские учёные не допускаются к высоким должностям?

2. Почему ставятся абсолютно ненужные препятствия на пути еврейских учёных и специалистов?

3. Почему такие выдающиеся еврейские профессора-медики (приводятся конкретные фамилии) не были избраны в недавно созданную Академию медицинских наук?

Интересна судьба этого письма. Получив письмо, Молотов обратился к министру внутренних дел для немедленной проверки случаев, упомянутых в письме Эйнштейна. В результате несколько начальников высокого ранга были сняты со своих постов по обвинению в антисемитизме. Профессора, чьи имена были названы Эйнштейном, были избраны в Академию. Несмотря на это, учёный остался в Принстоне. Можно ли поверить в эту историю, когда в стране социализма после войны начала разворачиваться кампания по  окончательному решению «еврейского вопроса»? Кстати, из этого сообщения, не подтверждённого документально, ФБР сделало вывод, что Советский Союз выманивает учёных-атомщиков. Тогда Америка ещё обладала монополией на атомную бомбу и серьёзно опасалась, чтобы не выкрали секрет атомного оружия. Как позже выяснилось, для этих страхов  были основания и советская разведка довольно скоро добилась в этом вопросе успеха. Скажу дополнительно, что действительно несколько раз Эйнштейн обращался к Молотову, возглавлявшему тогда  министерство иностранных дел. Например, в 1936 году Эйнштейн попросил Молотова найти подходящую работу для своего ассистента Натана Розена. Попытка оказалась успешной, и молодой учёный проработал в России с 1937 по 1952 год, затем он выехал в Израиль, где работал профессором физики в Технионе (Хайфа). Но вернёмся к Капице.

После смерти Сталина Капица был восстановлен в своей должности. В 1978 году ему наконец была вручена Нобелевская премия по физике за открытие, сделанное в далёком 1937.  Через два года ещё один поступок, достойный ученика Резерфорда. По всей Москве ходили слухи как Капица настроил президиум Академии наук СССР не подчиниться приказу Брежнева лишить Андрея Сахарова звания академика. На заседании, где обсуждалось «дело Сахарова» один из академиков заметил, что не было в истории такого прецедента, когда учёного выгоняют из научного сообщества по политическим мотивам. На это замечание последовал краткий ответ Капицы:

 «Такой прецедент уже был в 1933 году, когда Эйнштейна выгнали по указке нацистского правительства из Прусской Академии наук». Академики задумались. Не захотели позориться перед всем научным миром. Приказ Брежнева не был выполнен, и Академия избежала позора.

Что касается научных достижений Капицы и его сотрудников  в области ядерной физики, полученных в послевоенные годы, то это создание генераторов сверхчастотных колебаний (СВЧ)- планотронов и ниготронов и применение их для разогрева плазмы до очень высоких температур (порядка миллионов градусов). Эти исследования, которые продолжаются и после смерти Капицы (он умер 8 апреля 1984 года) его сотрудниками, открывают ещё один путь к решению проблемы управляемой термоядерной реакции - прблемы №1 в физике и технике, не решённой и сегодня. И ещё один трагический факт из истории использования атомной энергии в бывшем Советском Союзе, демонстрирующий Капицу как учёного и гражданина.     

В 50-х годах прошлого столетия в стране началась работа по созданию атомных электростанций больших мощностей. Возглавлял проект академик, профессор,

генерал армии  Мирослав Долежаль со своим ближайшим помощником Юрием Драгуновым. Когда теоретическая часть проекта была завершена, началось её обсуждение (конечно, архисекретное) компетентными учёными и инженерами. В рассмотрении предложенного проекта принял участие и Пётр Леонидович. Он сумел доказать несостоятельность проекта с точки зрения безопасности. Сами реакторы были «списанными», сконструированными вначале с целью получения плутония для атомных бомб.  Капица настаивал на стальном покрытии реакторов в случае возможного взрыва. Он писал письма правительству,  Брежневу об опасности строительства атомных электростанций «открытого типа» по проекту Долежаля, но власти проигнорировали возражения Капицы. Им было необходимо стать первыми в использовании «мирного атома », ещё раз  показать Западу «кузькину мать». Особенно привлекательным для Брежнева была «дешевизна » проекта. Станция строилась небрежно, спешили сдать ко дню рождения дорогого Леонида Ильича. По проекту Долежаля в 70-х были пострены три станции: Ленинградская, Курская и Чернобыльская АЭС имени В.И.Ленина (справка: к 2010 году на территории бывшего Союза функционировали уже 10 подобных станций, но под давлением международных организаций  Россия больше не будут строить АЭС так называемых открытого типа). 26 апреля 1986 года произошла авария на 4-м блоке Чернобыльской АЭС. Клубы радиоктивного дыма пронеслись по Европе и достигли Исландии. Швеция первая оповестила весь мир о катастрофе. Только Советский Союз молчал, полагая всё сохранить в тайне. На этот раз не удалось. Чудовищная авария, унёсшая десятки жизней и ставшая источником неизлечимых болезней для сотен тысяч, явилась результатом ущербной конструкции реакторов, помноженной на множество ошибок, допущенных в процессе эксплуатации станции некомпетентным обслуживающим персоналом. Спасатели, рискуя жизнью, проявляли героизм в попытке тушения пожаров, сбора осколков урана; из района аварии было вывезено более ста тысяч человек. Настоящими героями спасательных работ стали военный комендант Чернобыля Михаил Брегман и академик, первый заместитель директора Курчатовского Института Атомной Энергии Василий Алексеевич Легасов, назначенный руководителем комиссии по расследованию причин катастрофы. Он настаивал на ознакомлении с материалами расследования  международной комиссии, находящейся в Вене. По свидетельству Бергмана, Легасов был убит 27 апреля 1988 года прямо во вторую годовщину чернобыльской трагедии. По официальным сведениям, он покончил самоубийством, повесившись в своей квартире. 

 Европа взялась за реконструкцию станции, сооружая  новый стальной саркофаг над четвёртом реактором. Западные банки безвозмездно вложили миллионы долларов для обеспечения безопасной работы Чернобыльской АЭС. В 2017 году восстановительные работы  были полностью закончены. А местные власти решили проводить экскурсии по погибшему городу с заездом на станцию.

Прошло 25 лет и новая катастрофа уже в Японии стала предупреждением всем людям на Земле о той опасности, которая таит в себе ядерная энергетика. Но обратного пути нет!