Резерфорд

Рассматривая вопрос о возможной конституции элементов, естественно предположить, что они построены в конечном счете из водородных ядер и электронов. С этой точки зрения ядро гелия состоит из четырех ядер водорода и двух отрицательных электронов с результирующим зарядом +2…

Если это наше предположение справедливо, представляется весьма вероятным, что один электрон может так же точно связывать два H-ядра и даже одно H-ядро. В первом случае это влечет за собой возможное существование атома с массой, равной примерно 2, и зарядом ядра +1; такой атом должен рассматриваться, как изотоп водорода. Во втором случае рождается идея возможного существования атома с массой, равной 1, и нулевым зарядом ядра.

С ясностью, не оставлявшей никаких сомнений, в этих строках были предсказаны, во-первых, тяжелый водород — дейтерий и, во-вторых, незаряженная ядерная частица — нейтрон. Чувствуя, что вторая из этих догадок будет встречена с крайним недоверием, Резерфорд постарался мотивировать ее подробней:

Такая атомная структура кажется решительно невозможной. По современным представлениям, нейтральный атом водорода рассматривается как система из ядра с единичным зарядом и электрона, присоединенного к нему на расстоянии, и водородный спектр приписывается перемещениям этого отдаленного электрона. Однако при известных условиях может случиться, что электрон будет сочетаться с H-ядром в гораздо более тесной близости, образуя своего рода нейтральный дублет.

Сказать еще что-нибудь в защиту идеи такого дублета он не мог. Но для того чтобы пленить воображение слушателей и, быть может, соблазнить кого-нибудь из коллег на поиски атома с нулевым атомным номером, он попытался в нескольких чертах набросать необычайный портрет нейтрона. До сих пор этот портрет удивляет физиков своей точностью. И вещной предметностью теоретического мышления! Новый микрообъект был логически слеплен отнюдь не по образу и подобию уже известных обитателей микромира, а в резком противоречии с их образом и подобием. И право же, снова хочется утверждать, что этот человек вопреки законам природы реально заглядывал своим мысленным взором в атомные миры и потому-то мог с такой скульптурной отчетливостью вести рассказ о повадках еще не открытой частицы.

Такой атом должен был бы обладать небывалыми свойствами. Его внешнее поле будет практически нулевым, за исключением очень близкой к нему окрестности. И в соответствии с этим он должен отличаться способностью свободно двигаться сквозь вещество. Его присутствие было бы, по-видимому, трудно установить с помощью спектроскопа. И было бы заведомо невозможно удержать его в запечатанном сосуде. С другой стороны, он должен с легкостью проникать в структурные глубины атомов и может там либо соединяться с атомными ядрами, либо подвергаться распаду под действием их интенсивных полей…

И в довершение всего он тут же заметил, что «существование таких атомов кажется почти необходимым для объяснения строения ядер тяжелых элементов». И это был еще один взлет его проницательности — заключительный штрих к портрету нейтрона.

Но не заключительный штрих к портрету его отваги…