Квантовая модель атома. Нильс Бор. Квантовый загранпаспорт.

Из всех частиц, которые были обнаружены в 1930-е годы, нейтрон стал «звездой» физики. Ввиду его нейтрального заряда было относительно легко использовать нейтроны для исследования внутреннего строения ядра, поскольку они им не притягивались и не отталкивались. Многие физические лаборатории в Европе и некоторые в США и Японии занимались ядерным исследованием с помощью нейтронов. Вскоре было замечено, что иногда при бомбардировке атомов нейтронами последние поглощаются ядром, в связи с чем оно превращалось в другой изотоп этого же самого элемента. Но новые ядра были нестабильны, поэтому быстро распадались, испуская радиоактивность. Так перешли к изготовлению новых радиоактивных элементов. Особенно завораживающими были трансурановые элементы — те, что шли за ураном в периодической таблице.

Проект, который навсегда изменил ядерную физику, реализовали Лиза Мейтнер, Отто Ган (1879-1968) и молодой химик Фриц Штрассман (1902-1980). Было ясно, что если физическая часть заключается в бомбардировке атомов нейтронами, то для анализа полученных атомов нужны химики. Но в 1938 году Мейтнер, имевшая еврейские корни, была вынуждена покинуть Берлин, и проект остался в руках Гана и Штрассмана. У Мейтнер возрастало ощущение, что какая-то из их гипотез неверна, поскольку поведение трансурановых элементов не совпадало с ожидаемым.

Говорят, что на встрече в Институте Бора в Копенгагене Мейтнер посоветовала Гану снова проанализировать эти элементы в надежде, что на самом деле они не трансурановые, а что это барий, элемент 56 периодической таблицы. Если бы все обстояло так, то результатом бомбардировки ядер нейтронами был бы не элемент с большим атомным номером, а расщепление ядра. По возвращении в Берлин Ган и Штрассман провели анализ, который предложила Мейтнер, и убедились в ее правоте. Ядро разделилось посередине.

Казалось, что у манипуляций с атомными ядрами нет предела. Можно было расщеплять ядра, используя нейтроны в качестве снарядов. Идея была не нова. С тех пор как Эйнштейн вывел уравнение Е=mc2, научная фантастика увлеклась возможностью трансформации материи в энергию, чтобы получить ее неограниченный источник. Но на пороге Второй мировой войны фантастика стала ужасающей реальностью. Когда были заложены научные методы деления ядра, использование такой энергии в целях разрушения стало вопросом времени.

ГЛАВА 5

Мир во время войны

Две мировые войны XX века изменили облик науки. Прежде считалось, что наука — это чистое знание, не имеющее коммерческого или милитаристского применения. Но это оказалось не так, и две войны окончательно опровергли миф о безгрешности науки. Бора и его школу тогда постигло жесточайшее разочарование: нацистские преследования, изготовление и испытание атомной бомбы в Японии.

С начала войны Нильс Бор умело добывал финансирование для своих проектов. Фонд «Карлсберг» и датское правительство были основными его покровителями, пока он учился в Копенгагене, затем в Кембридже и Манчестере, а также в первые годы существования Института теоретической физики. Но этих источников вскоре оказалось недостаточно для реализации плана по расширенйю, который был на уме у Бора.

В ходе первой поездки в США в 1923 году физик лично связался с фондом «Рокфеллер». Нобелевский лауреат прошлого года, он воспользовался своим международным авторитетом, чтобы убедить руководителей фонда поучаствовать в расширении института и принять на себя часть расходов ряда исследователей, желавших поработать в институте некоторое время. Этот визит помог Бору установить постоянные отношения с различными филантропическими организациями, связанными с фондом «Рокфеллер».

На самом деле Бор был первым получателем средств от International Education Board (IEB) — агентства, зависевшего от фонда «Рокфеллер» и основанного в том же самом 1923 году. Его целью было поощрять научные исследования в мире. Именно это агентство больше других способствовало тому, чтобы будущие американские ученые получили образование в лучших университетах и исследовательских центрах Европы. Таким образом, предполагалось, что в США постепенно будет сформирована научная база, пусть даже этот процесс затянется. Но в 1930-е годы ход истории ускорился.

РОКФЕЛЛЕР И НАУКА