Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы

В 1915 г. Борн занял должность ассистент-профессора теоретической физики в Берлинском университете на кафедре М. Планка. В Берлине, продолжая исследования кристаллов, приступил к построению математических основ квантовой теории с целью обобщить все квантовые эффекты в микромире. В 1926 г. Борн вместе со своими ассистентами В. Гейзенбергом и П. Йорданом создал один из вариантов математических основ квантовой физики, дав статистическую интерпретацию волновой пси-функции Шредингера и выяснив, что квадрат амплитуды волновой функции равен вероятности нахождения микрочастицы в данной точке пространства. Им также были разработаны методы решения квантовомеханических задач о рассеивании частиц друг на друге и введено понятие квантовомеханического оператора, оказавшееся важнейшим в квантовой физике высоких энергий. В тот же период Борн разработал основы квантовой химии и теорию строения двухатомных молекул.

В 1933 г. эмигрировал в Кембридж, а в 1936 г. занял пост профессора натурфилософии в Эдинбургском университете, где преподавал и проводил научную работу до самой своей отставки в 1953 г. В 1948 г. был награжден медалью Макса Планка Германского физического общества. После отставки Борн вернулся в Геттинген, где продолжил научные исследования, готовя свои многочисленные труды к публикации. В последние годы активно занимался общественной деятельностью, выступая с лекциями и заявлениями о необходимости запретить создание ядерного и прочего оружия массового уничтожения.

Нильс Хенрик Давид Бор (1885–1962)

Великий датский физик, один из основателей квантовой теории атома, родился в Копенгагене, в семье известного профессора-физиолога. Уже на защите магистерской диссертации в Копенгагенском университете он выделился своей работой, посвященной исследованию поверхностного натяжения жидкостей, которая считается своеобразным гидродинамическим эталоном. Новоиспеченный магистр был награжден эту работу Золотой медалью Академии наук Дании и обратил на себя внимание многих датских физиков. Это было первое и последнее экспериментальное исследование молодого ученого, после чего он всецело переключился на теоретическую физику, которой и посвятил всю свою оставшуюся жизнь.

В первую очередь Нильс Бор занялся проблематикой, связанной с нарождавшейся атомной физикой. Тема его докторской диссертации была связана с поведением электронов в металлах. В 1911 г. молодой доктор отправился в Англию для стажировки в кембриджской лаборатории первооткрывателя электрона Д. Д. Томсона. Затем он переехал в Манчестер, где влился в группу Эрнеста Резерфорда, экспериментально подтвердившего наличие положительного атомного ядра. Там ему удалось всего за несколько месяцев создать знаменитую модель атома Бора – Резерфорда, положившую начало современному пониманию субатомного мира.

Новая планетарная модель атома быстро завоевала признание физиков, позволяя объяснить многие трудности в интерпретации атомных спектров, а сам Бор занял должность профессора в Копенгагенском университете. Через три года датское правительство приняло решение о строительстве для него знаменитого Института теоретической физики в Копенгагене, ставшего на долгие годы главным центром европейских теоретиков. Все более-менее крупные разработчики квантовой физики побывали там, работая вместе с Бором. Там же родилась так называемая копенгагенская интерпретация, которая послужила основой для последующего развития квантово-механической теории.

В 1922 г. Бор стал лауреатом Нобелевской премии по физике «за создание теории строения атома». В 30-е гг. он расширил тематику своего института за счет изучения новой области – ядерной физики, а также занялся теоретическим моделированием процессов ядерного распада урана и разработкой ядерного реактора и атомной бомбы. Вскоре после начала Второй мировой войны ученый нелегально эмигрировал из оккупированной Дании в Британию, а затем – в США, где участвовал в «Манхэттенском атомном проекте» по разработке ядерного оружия.

В 1939 г. началась Вторая мировая война, а в 1940 г. Дания была оккупирована гитлеровцами. К этому времени уже началась работа по осуществлению цепной реакции деления. В 1942 г. в США под руководством Ферми был построен первый реактор и развернулась работа по созданию атомной бомбы. Пребывание Бора в оккупированной гитлеровцами Дании стало опасным, и осенью 1943 г. он выехал в Швецию, а 6 октября 1943 г. его на самолете вывезли в Англию. Затем Бор уехал в США, где принял участие в работе над проектом атомной бомбы в Лос-Анджелесе, где он жил под именем Николса Бейкера.

По окончании войны в августе 1945 г. Бор вернулся в Данию. Мир уже знал об атомной бомбе, разрушившей Хиросиму и Нагасаки. С этого момента и до конца жизни проблема предотвращения атомной войны волновала Бора. Он принял участие в работе первой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии. В 1957 г. ему была присвоена первая премия «Атом для мира».