Двойная спираль. Забытые герои сражения за ДНК

Он был «необыкновенно счастлив» в Аделаиде[231], но теперь перебрался в Лидс и начал обустраивать свой новый факультет. Все шло хорошо, пока в конце июня 1912 года Брэгг, который был на отдыхе вместе с семьей, не получил письмо. Оно содержало плохие новости, которые произвели эффект разорвавшейся бомбы, а также кое-какие сведения, вынудившие Брэгга изменить свои планы. Кроме того, письмо втянуло в сюжет и его сына.

Яблочко от яблони

Как и его отец, Лоренс Брэгг с самого начала демонстрировал отличные успехи в учебе, чему, несомненно, способствовала «вдохновляющая научная атмосфера»[232] дома. В школе его считали «странным чудаком», безнадежным на физкультуре, но живо интересовавшимся морской природой (новая каракатица, Sepia braggi, стала его первым научным открытием). В возрасте 15 лет он поступил в Аделаидский университет, который окончил первым в выпуске по математике в 1908 году, как раз когда его отец готовился к переезду в Лидс. Лоренс отправился вслед за ним в Англию, получив право на стипендию в Тринити-колледже в Кембриджском университете, который он снова окончил первым в выпуске. В 1911 году он устроился во всемирно известную Кавендишскую лабораторию в качестве аспиранта у Дж. Дж. Томсона, нобелевского лауреата, открывшего электрон. Это должно было стать захватывающим приключением, но оказалось «сырым исследованием»[233]

скучного предмета.

В июне 1912 года он собирался присоединиться к родителям на отдыхе, но пришедшее письмо[234] изменило его жизненный путь так же, как и его отца. Письмо было от Ларса Вегарда, норвежского физика, учившегося у Уильяма Брэгга в Лидсе, а в то время находившегося в Вюрцбургском университете в Германии. Вегард рассказывал о недавнем утверждении некого Макса Лауэ, согласно которому кристаллы могут дифрагировать рентгеновские лучи, и очень кстати подробно описал постановку эксперимента. Вывод из этого был шокирующе ясен: способные к дифракции рентгеновские лучи должны были быть волнами, а не частицами. Уильям был удручен тем, что потерпел поражение в бою с Барклой, но Лоренс видел больше возможностей, чем угроз, и убедил отца, что они должны вместе заняться этим новым явлением – дифракцией рентгеновских лучей.

По возвращении в Кембридж на Лоренса снизошло неожиданное вдохновение[235]. Он понял, что каждое пятнышко на снимке Лауэ было нарисовано «карандашом» рентгеновских лучей, которые отталкивались от идентичных структур в последовательных слоях кристаллической решетки (Рис. 8.1). Положение каждого пятнышка можно было предсказать по углу, под которым первоначальный пучок рентгеновских лучей падал на атом мишени, и расстоянию между слоями решетки. Математическая формула, описывавшее происходящее и позднее получившая название «закон Брэггов»

[236], была гораздо проще сложной серии уравнений Лауэ. Действительно, теперь стало очевидным, что объяснение Лауэ было «неудовлетворительным».

Ключевое значение имело то, что с помощью уравнения Брэгга можно было превратить узор из пятнышек в карту, указывавшую точное расположение отдельных атомов в молекуле вещества, из которого состоял кристалл.

На севере, в Лидсе, Уильям Брэгг разработал и сконструировал инструмент для выявления невидимых «карандашей» дифрагированных рентгеновских лучей, которые расходились от задней стороны кристалла мишени. Это был рентгеновский спектрометр[237]

, в котором две практически невесомые полоски сусального золота, висящие внутри латунной трубки, отталкивались друг от друга за счет электрических разрядов, когда окружавший их воздух ионизировался проходившими через трубку рентгеновскими лучами. Спектрометр был необыкновенно точным, но трудоемким в использовании.

Тем временем Лоренс забросил свой сырой исследовательский проект у Дж. Дж. Томсона и опробовал свой новый закон на сделанных по методу Лауэ снимках кристаллов – кубиков галита (каменной соли) и плоских стеклоподобных кусочков слюды. Эти эксперименты подтвердили, что он пришел к чему-то большему и лучшему, чем интерпретация Лауэ. Результаты экспериментов со слюдой[238] были особенно волнующими. С некоторым беспокойством дрожащий от возбуждения Лоренс принес все еще влажный снимок Томсону, который тот несколько секунд серьезно изучал, прежде чем его лицо расплылось в довольной улыбке. Лоренс тут же накатал письмо Уильяму[239], начинавшееся словами «Дорогой отец» и заканчивавшееся «С любовью, У. Л. Брэгг». Радостное возбуждение было заразительным, и Брэгг-старший сразу взял в руки перо, чтобы похвастаться другу: «Мой мальчик теперь получает красивые рентгеновские отражения листов слюды так же просто, как отражение света в зеркале»[240].