Резерфорд

Итак, пришел 1900 год… К какому веку его отнести — к XIX или XX? То был сотый год столетья. Значит — к XIX? Но для современников — психологически — наступил уже новый век.

Стоит напомнить, что квантовая эра в физике родилась вместе с XX столетнем: в декабре 1900 года Макс Планк впервые произнес во всеуслышанье слово «квант». Менее заметна выдающаяся роль, какую сыграл 1900 год в появлении новой атомистики, покончившей с многовековым представлением об атомах как о неизменных сущностях.

Парадокс истории: именно тогда, когда возникла идея квантов как неделимых порций энергии, пришло к концу господство идеи атомов как неделимых порций вещества!

Можно утверждать, что приговор старой атомистике был вынесен в 1896 году вместе с открытием радиоактивности. Можно утверждать, что этот приговор был приведен в исполнение в 1902 году, когда появилась теория радиоактивного распада атомов. Недаром она была тотчас названа теорией «дезинтеграции материи» и теорией «превращения элементов». Старую атомистику осудила природа. Осудила обычным способом, показав ученым круг явлений, прежде им неизвестных. Но понадобилось шесть лет, чтобы прочитать уже вынесенный приговор. Ничего странного: он был написан на никому еще не ведомом языке внутриатомных событий. Это было труднее, чем расшифровать дощечки с острова Пасхи.

Впрочем, существует другое мнение.

Нескончаемый список везучестей Резерфорда один мемуарист пополнил довольно неожиданным пунктом:

Счастьем было и то, что радиоактивность оказалась таким простым предметом. Как замечательно, что она была явлением атомным, а не молекулярным; что на самопроизвольность распада не влияли никакие химические или физические условия; что этот распад во всех случаях следовал только одному закону; что распадающийся атом никогда не испускал в один присест больше одной частицы; что в общем существовали только два рода частиц!

Эту мысль можно было выразить и короче, просто сказав: как замечательно, что радиоактивность оказалась тем, чем она была! Или чуть по-другому, как великолепно, что природа устроила атомы именно так, как она их устроила!.. Вот если бы еще и знать заранее, как же она их устроила?!

Нетрудно догадаться: эти слова о простоте постижения радиоактивности были произнесены после того, как все стало ясно. Труднее поверить, что их произнес ученик и сотрудник Резерфорда — известный радиохимик А. С. Рассел. Они сошли бы за шутку, если б не были сказаны патетически. Рассел совершил логическую оплошность: если и правда, что физическая картина радиоактивного распада относительно проста, то разве отсюда следует, что и узнать это было просто? До вершины Эвереста меньше девяти километров по вертикали, но стоит ли утверждать, что ее покорителям Тенсингу и Ханту повезло?

А. С. Рассел не работал в Монреале. Он стал одним из «мальчиков Резерфорда» позже — в дни Манчестера. Но вся история радиоактивности прошла на его глазах. Он сам принимал деятельное участие в открытии Закона Смещения — простейшего из законов радиоактивных превращений: испуская альфа-частицу, атом теряет два положительных заряда и потому смещается в таблице Менделеева на две клеточки влево, а испуская бета-частицу, атом теряет один отрицательный заряд и его положительная заряженность становится на единицу больше — он перемещается в таблице элементов на одну клеточку вправо. Вот и все. Даже не закон, а нечто вроде правила для запоминания. Зная современный принцип построения периодической системы Менделеева, любой школьник может сегодня вывести Закон Смещения прямо на уроке. Ему придется поморщить лоб минуты две — не больше… Но Рассел, лучше чем кто бы то ни было, знал, что в 10-х годах этот пустяк не дался в руки ученым сразу. Еще не было законченной теории атома Резерфорда — Бора, и принцип чередования элементов в менделеевской таблице оставался невыясненным. И Закон Смещения нельзя было вывести простым сложением или вычитанием зарядов. Его требовалось открыть и доказать! Четыре высоколобых исследователя — Содди, Фаянс, Флек и сам Рассел — два года вертели проблему в руках, прежде чем все стало ясно. И Рассел помнил всю жизнь, как одно смешное заблуждение (сегодня — смешное!) помешало ему дойти до ясного понимания «такого простого предмета»: он не был уверен, что цепочка элементов от 1-го до 92-го — от водорода до урана — непрерывна, что в ней обязательно должны быть все звенья. И потому-то Закон Смещения сохранился в истории науки под именем закона Фаянса—Содди — только Фаянса и Содди!.. «Знаю я эту милую простоту!» — сказано было в одной старой пьесе. А история физики — очень старая пьеса, всего более похожая на драму.