Резерфорд

Патрику Блэккету это постепенно удалось. Он научился получать около 1000 фотографий в день. Его камера срабатывала каждые 15 секунд. И среди 400 тысяч треков, снятых на протяжении 1924 года, он обнаружил шесть вилок! А после аккуратного обмера и обсчета этих вилок однозначно показал: азотное ядро, теряя протон, но приобретая альфа-частицу, превращается в ядро кислорода — ядро изотопа О17.

В том и состоял блистательный успех Блэккета, что он впервые доказательно раскрыл незримый ход искусственной ядерной реакции, с которой начался в 19-м году век «Современной алхимии»: азот плюс гелий дают кислород плюс водород. В химических символах, осложненных указанием атомного веса (наверху) и заряда ядра (внизу), эта реакция выглядела так:

[24]

Не для одних студентов, но и для ученейших земляков сэра Эрнста, даже для Марсдена, встречавшего его в Окленде, были поражающей новостью рассказы о блэккетовских опытах. Да и в Лондоне Резерфорд впервые объявил о них с кафедры Королевского института лишь месяца за два до своего отъезда в Антиподы. И всюду производили сильное впечатление 400 тысяч сфотографированных альфа-треков и автоматизация физического эксперимента. Чувствовалось подспудно, что проникновение в атомные недра будет требовать все более высокой лабораторной техники.

А Резерфорд, точно нарочно усиливая эту тему, рассказывал еще и о последних достижениях Петра Капицы. В этих рассказах совсем уж отчетливо пробивалось предчувствие новых времен в экспериментальном изучении микромира. С искренним изумлением и с оттенком отцовско-наставнической похвальбы (вот каковы мои кавендишевцы!) говорил он о серьезном намерении Капицы поработать с магнитными полями порядка 1 миллиона гаусс. Это звучало фантастически, потому что создание магнитных полей даже в 50 раз менее сильных было тогда нелегкой технической задачей.

Для того чтобы внутри катушки соленоида возникало мощное магнитное поле, требовались мощные электрические токи. Получить их было непросто. И дорого. А при длительном их пропускании через катушку грозили бедой опасные перегревы. На что же рассчитывал Капица?

Ответ был покоряюще прост: для атомных экспериментов вполне достаточны мгновенные поля в небольших пространственных объемах. На полет через камеру Вильсона альфа-частице с лихвой хватает миллионной доли секунды. И любому внутриатомному процессу, чтобы начаться и кончиться, ничтожных долей секунды более чем довольно. И стало быть, магнитному полю, дабы оказать свое влияние на ход таких процессов, не нужно долго жить. Создавать чудовищные поля на мгновенья — вот в чем заключался замысел Капицы.

А как? Тут начиналась инженерия. И вмешивался в дело риск. И появлялась нужда в затратах, каких не знавала прежде «веревочно-сургучная» лаборатория.

Разумеется, о последнем Резерфорд не рассказывал заокеанским слушателям. Зато о риске говорил охотно. И с полным доверием к инженерно-физическим решениям Капицы.

Суть их становилась впечатляюще зримой, едва произносились слова — «короткое замыкание». Обычно это техническая неприятность, если не катастрофа. Вся громада энергии, рассчитанной на постепенную трату в длинной череде потребителей тока, вдруг обрушивается на ограниченный участок цепи. Возникают недопустимые перегрузки. Выходят из строя агрегаты. Горят предохранители. (И это лучший исход!) Но при помощи такого рода катастроф Капица и решил создавать сильные магнитные поля. Генератор тока, развивавший большую мощность — она в три раза превышала мощность тогдашней Кембриджской городской электростанции, — должен был в моменты коротких замыканий сполна отдавать всю свою энергию маленькой катушке, расположенной в отдаленье. Одной маленькой катушке!

А располагать ее в отдаленье надо было обязательно. В момент замыкания резко, совсем как налетевший на стену автомобиль, тормозился разогнанный до огромной скорости ротор динамо-машины. Кинетическая энергия его вращения и преобразовывалась в энергию магнитного поля. Но не сполна, а с неизбежными потерями. И очень ощутимыми. От этих потерь дрожал фундамент. Сотрясались стены. Звенели стекла. (И то был лучший исход!) Маленькую медную катушку надо было оградить от волн этих механических деформаций — по крайней мере на время существования в ней запланированного магнитного поля: на те сотые доли секунды, пока длилась сама катастрофа и шел затеянный физический эксперимент. Деформации бегут со скоростью звука: сотая секунды — несколько метров. Нетрудно было рассчитать, как далеко следовало уносить катушку. В общем, Капице и впрямь нельзя было обойтись малыми средствами и скромными помещениями.

Рассказывая обо всем этом завороженно слушающей аудитории, Резерфорд добавлял, что, возможно, как раз в эти-то минуты и проводится в Кавендише очередной рискованный эксперимент. И на обратном пути из Антиподов домой, когда перед рождеством он задержался на четыре дня в Египте, чтобы увидеть пирамиды и сфинксов, его настигло письмо от Капицы, которое было как сон в руку: