logo
 

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Мозг человека и наш разум – пожалуй, самые сложные феномены, известные науке. Они отягощают человека сильными, сложными, а порой и противоречивыми желаниями. Даже такое строгое научное произведение, как периодическая система элементов, отражает эти желания. Ведь именно люди со всеми их достоинствами и недостатками построили периодическую таблицу. Более того, эту таблицу можно назвать полем, на котором концептуальное встречается с приземленным, где наше стремление к познанию Вселенной – питаемое самыми лучшими качествами человеческой натуры – взаимодействует с материальными кирпичиками, из которых состоит наш мир. Этот материал напоминает нам о наших пороках и несовершенстве. В периодической системе отразились разочарования и поражения, которые нам доводилось терпеть в самых разных областях: экономике, психологии, искусстве и – как свидетельствует наследие Ганди и история с йодом – в политике. Социальная история элементов не менее богата, чем научная.

Эту историю легче всего проследить в Европе. Начнем со страны, которая была такой же жертвой в большой игре колониальных империй, как Индия времен Махатмы Ганди. Польшу, напоминавшую дешевый балаган, называли «страной на колесах». Такое прозвище она получила за все свои выходы на историческую сцену и отступления с нее. Империи, окружавшие Польшу, – Россия, Австро‑Венгрия, Пруссия – издавна вели войны на этой равнинной незащищенной болотистой территории и по очереди вычерчивали на политической карте арену для «Божьих игрищ». Если раскрыть карту, составленную в любой период за последние пять веков, то вполне вероятно, что Польши там не будет.

Польша как раз не существовала, когда в 1867 году в Варшаве родилась одна из самых блестящих представительниц польского народа, Мария Склодовская. Как раз в это время Менделеев работал над своей таблицей. В царской России были приняты средневековые взгляды на женское образование, поэтому отец Марии учил ее сам. Еще в юности она проявила способности к наукам, но в то же время сблизилась с радикальными политическими кружками и стала активно участвовать в выступлениях за независимость. После многочисленных выступлений перед не той аудиторией молодая Мария Склодовская сочла благоразумным перебраться в другой культурный центр Польши – город Краков (который в те времена находился под властью Австро‑Венгрии). Даже там она не смогла учиться и заниматься наукой, хотя и страстно этого желала. Наконец, Мария поехала в Сорбонну, в далекий Париж. Она планировала вернуться на родину после получения докторской степени, но влюбилась в Пьера Кюри и осталась во Франции.

В 1890‑е годы Мария и Пьер Кюри являли собой, пожалуй, самый плодотворный альянс в истории науки. В те годы передним краем естествознания было изучение радиоактивности. Мария занималась исследованиями урана – самого тяжелого элемента, встречающегося в природе, – и ее работа привела к одному из первых и важнейших открытий в этой области: физические и химические свойства урана были разделены. Атом за атомом, чистый уран испускал столько же радиоактивных лучей, сколько и уран, входивший в состав минералов. Это объяснялось тем, что электронные связи, возникавшие между атомом урана и атомами окружавших его элементов (химия), никак не сказывались на радиоактивных свойствах его ядра (физика). Ученым больше не требовалось проверять миллионы химических соединений и кропотливо измерять радиоактивность каждого из них (как, например, для определения температуры плавления). Нужно было лишь проанализировать девяносто с небольшим элементов периодической системы. Это открытие радикально упрощало исследования, позволяло абстрагироваться от раздражающих хитросплетений и исследовать те «несущие конструкции», на которых держалась наука о радиоактивности. В 1903 году супруги Кюри разделили Нобелевскую премию по физике за это открытие.

В этот период жизнь в Париже вполне устраивала Марию, а в 1897 году у них с Пьером родилась дочь Ирен. Но Мария никогда не переставала считать себя полькой. На самом деле, Кюри была одной из первых ласточек в ряду тех людей, которых в XX веке было множество, – ученых‑эмигрантов. Наука, как и любая сфера человеческой деятельности, всегда была тесно переплетена с политикой. Любое исследование роли политики в науке содержит множество таких примеров. Но XX век дал нам наиболее красноречивые (и самые отвратительные) исторические примеры того, как разрушение империй может изменять науку. Политика повлияла на научную карьеру двух, пожалуй, величайших женщин‑ученых в истории, а чисто научные попытки переработать периодическую систему разожгли конфликты между химиками и физиками. Но особенно красноречиво политика подчеркнула безрассудство ученых, закопавшихся в лабораторной работе и понадеявшихся, что окружающий мир разберется со своими проблемами столь же легко, как исследователь разбирается с уравнениями.

Вскоре после получения Нобелевской премии Кюри совершила еще одно фундаментальное открытие. Занимаясь экспериментами по очистке урана, любознательная Мария заметила, что «побочные продукты», от которых она предпочитала избавляться, были в триста раз радиоактивнее самого урана. Надеясь обнаружить в этих «отходах» новый элемент, они с мужем арендовали сарай, который когда‑то использовался для вскрытия трупов, и принялись вываривать тонны настурана (ураносодержащей руды) в огромном котле. Кюри мешала эту массу «железным прутом почти с себя ростом», чтобы получить считаные граммы осадка и внимательно его исследовать. Потребовались годы тяжелейшей кропотливой работы, но в результате супруги Кюри обнаружили два новых элемента, которые были намного радиоактивнее урана. В 1911 году этот труд увенчался еще одной Нобелевской премией, на этот раз по химии.

Может показаться странным, что принципиально аналогичные исследования были отмечены Нобелевскими премиями в разных номинациях, но в те годы разница между физикой и химией на атомном уровне была еще не столь ясна, как сегодня. Многие из первых лауреатов Нобелевских премий по химии и по физике получали награду за работы, связанные с периодической системой, так как упорядочивание таблицы Менделеева еще продолжалось. Только к тому времени, когда Гленн Сиборг и его команда искусственно синтезировали девяносто шестой элемент и назвали его кюрием в честь Марии Кюри, их работа уже была уверенно отнесена к области химии. Тем не менее на том раннем этапе вручения Нобелевских премий лишь Мария Кюри была удостоена этой награды дважды.

Как первооткрыватели новых элементов, супруги Кюри имели право назвать их. Чтобы извлечь максимальную выгоду из сенсации, которой стали эти странные радиоактивные элементы (а сенсация начиналась с того, что первооткрывательницей новых металлов была женщина), Мария назвала первый из них полонием – в честь отсутствовавшей на карте мира родной Польши. Ни один элемент ранее не был назван с политическим подтекстом, и Мария надеялась, что ее дерзкий выбор воодушевит борцов за независимость Польши и привлечет к их борьбе международное внимание. Ничего подобного не произошло. Публика ознакомилась с открытием и сочла его скучным, зато в обществе принялись судачить о пикантных деталях личной жизни Марии.

Первая трагедия случилась в 1906 году – Пьер Кюри погиб под колесами конного экипажа. Именно поэтому он не разделил с Марией вторую Нобелевскую премию, ведь она присуждается только живым людям. Через несколько лет, когда вся страна еще кипела из‑за «дела Дрейфуса» (французская армия сфабриковала обвинения в шпионаже, вменив их в вину офицеру еврейского происхождения по фамилии Дрейфус. Суд приговорил Дрейфуса к тюремному заключению за государственную измену), престижная Французская академия наук не допустила Марию Кюри в свои ряды на том основании, что она женщина (так и было) и, возможно, еврейка (что не соответствовало действительности). Вскоре после этого Мария Кюри и ее коллега (как впоследствии выяснилось – и возлюбленный) Поль Ланжевен вместе прибыли на научную конференцию в Брюссель. Возмущенная мадам Ланжевен отослала любовные письма Поля и Марии в пошлую газетенку, которая опубликовала все, даже самые интимные подробности. Оскорбленный Ланжевен даже стрелялся на дуэлях, силясь защитить честь Марии, – правда, обошлось без смертельных исходов. Единственное кровопролитие произошло, когда мадам Ланжевен огрела супруга стулом.

Скандал с Ланжевеном разразился как раз в 1911 году, и Шведская академия наук всерьез собиралась аннулировать номинацию Марии Кюри на вторую Нобелевскую премию, опасаясь неприятных политических последствий. Было решено, что в духе научной добросовестности так поступать нельзя, но

Академия попросила Марию Кюри не приезжать на церемонию вручения премий. Она тем не менее вызывающе туда явилась. Мария имела привычку пренебрегать общепринятыми нормами. Однажды, будучи в гостях у знаменитого ученого, она увела его и еще одного мужчину в укромный чулан, чтобы продемонстрировать им колбу с радиоактивным металлом, светящимся в темноте. Как только их глаза привыкли к темноте, в дверь настойчиво постучали. Супруга одного из мужчин была наслышана о репутации роковой женщины, которую имела Кюри, и решила, что ее муж слишком долго задерживается.

Мария получила небольшую передышку на своем непростом жизненном пути, когда в результате Первой мировой войны и развала европейских империй возродилась Польша. Ее народ впервые за долгие века ощутил вкус независимости. Но поступок Марии Кюри, назвавшей первый открытый ею элемент в честь Польши, практически ничего не дал этой стране. Следует признать, что широкий жест Марии Кюри был поспешным решением. Полоний как металл практически бесполезен. Он распадается так быстро, что само это свойство могло показаться издевкой над нестойкой Польшей. Учитывая тот факт, что латынь – мертвый язык, это название в первую очередь ассоциируется не с Польшей, а с Полонием, болтливым глупцом из пьесы «Гамлет». Хуже того, второй открытый Кюри элемент – радий – испускает слабый зеленый свет и вскоре стал использоваться в потребительских товарах по всему миру. Некоторые люди даже пили обогащенную радием воду из керамических кружек с радиевым покрытием в качестве оздоровляющего напитка; такие сосуды назывались «ревигаторами». Конкурирующая компания «Радитор» продавала закупоренные бутылочки с радиевой и ториевой водой. В принципе, радий уверенно обставил полоний и стал именно тем сенсационным элементом, которым, по мысли Кюри, должен был стать первый открытый ею элемент. Более того, полоний стали связывать с развивающимся у курильщиков раком легких, так как растения табака очень активно всасывают полоний и накапливают его в листьях. При сжигании таких листьев и вдыхании дыма легочная ткань сразу же начинает страдать от радиации. Во всем мире лишь одна страна по‑прежнему производит полоний. Это Россия, не раз завоевывавшая Польшу. Возможно, именно поэтому бывший агент КГБ Александр Литвиненко был отравлен полонием, подмешанным в суши. На последних видеопленках Литвиненко выглядит как подросток, умирающий от лейкоза: он потерял все волосы, даже брови. Его бывшие кремлевские начальники стали основными подозреваемыми в убийстве.

Модный «ревигатор» – керамический сосуд с радиевым покрытием. В сосуд наливали воду, которая за ночь становилась радиоактивной. В инструкции по применению рекомендуется пить по шесть и более стаканов освежающего напитка в день (Национальный музей ядерной науки и истории, США)

В истории известен лишь один случай острого отравления полонием, сравнимый по драматичности с убийством Литвиненко. Это история Ирен Жолио‑Кюри, дочери Марии Кюри, грациозной женщины с большими грустными глазами. Ирен, которая сама была блестящей исследовательницей, вместе с мужем Фредериком Жолио‑Кюри продолжила работу Марии, и вскоре Ирен превзошла свою мать. Ирен не ограничивалась простым поиском радиоактивных элементов, а разработала способ превращения обычных элементов в искусственные радиоактивные атомы путем бомбардирования их субатомными частицами. За эту работу она получила Нобелевскую премию в 1935 году. К сожалению, в качестве «атомных снарядов» она использовала именно полоний. В один злосчастный день в 1946 году (годом ранее Польша была освобождена от власти нацистской Германии, но лишь для того, чтобы стать сателлитом Советского Союза) капсула с полонием взорвалась в лаборатории Ирен, и женщина надышалась любимым элементом своей матери. Ирен Жолио‑Кюри была избавлена от того публичного унижения, которое пережил Литвиненко, но тем не менее в 1956 году умерла от лейкоза, как и Мария Кюри – двадцатью двумя годами ранее.

Страшная смерть Ирен Жолио‑Кюри оказалась вдвойне горькой иронией судьбы, так как дешевые искусственные радиоактивные вещества, впервые полученные Ирен, с тех пор стали важнейшими инструментами в арсенале врачей. Радиоактивные вещества‑индикаторы, принимаемые внутрь в микродозах, «высвечивают» органы и мягкие ткани не менее эффективно, чем рентген – кости. Радиоактивные изотопы‑индикаторы используются практически во всех крупных больницах во всем мире, такой диагностикой занимается целая медицинская дисциплина, называемая радиологией. Тем более удивительно узнать, что радиоактивные индикаторы появились как обычная шутка одного аспиранта – друга Жолио‑Кюри, жаждавшего отомстить своей квартирной хозяйке.

В 1910 году, незадолго до того, как Мария Кюри получила свою вторую Нобелевскую премию за исследования радиоактивности, молодой Дьёрдь Хевеши прибыл в Англию, чтобы изучать здесь этот раздел физики. Он учился в Манчестере, где физико‑химической лабораторией руководил Эрнест Резерфорд. Он сразу же поставил перед молодым Хевеши сложнейшую задачу: отделить радиоактивные атомы от нерадиоактивных в свинцовых слитках. Практика показала, что это была не просто сложная, а невыполнимая задача. Резерфорд полагал, что радиоактивные атомы, известные в то время под названием «радий‑D», являются уникальной субстанцией. На самом деле «радий‑D» представлял собой радиоактивный свинец, и, следовательно, его нельзя было отделить от обычного свинца химическими методами. Хевеши тоже не знал этого и потратил целых два года, пытаясь разделить свинец и «радий‑D», пока наконец не сдался.

Хевеши был лысоватым усатым венгерским аристократом с немного отвисшими щеками. Конечно, он тосковал по дому. Живя на чужбине, Хевеши предпочитал острую венгерскую пищу, а не английскую, которой его потчевали в пансионе. Уловив некоторые закономерности в том, когда и какую пищу там подают, Хевеши стал подозревать, что здесь, как и в университетской столовой, оставшиеся от понедельника гамбургеры в среду могут легко превратиться в «пряную говядину». Ему казалось, что «свежее» мясо, подаваемое хозяйкой пансиона, было каким угодно, но не свежим. Когда он прямо задал ей неудобный вопрос, хозяйка стала отнекиваться, поэтому Хевеши решил каким‑нибудь образом проверить свои подозрения.

Удивительно, но именно в то время он совершил прорыв в своей лабораторной работе. Ему так и не удавалось выделить «радий‑D», но Хевеши понял, что может извлечь из этого пользу.

Он стал раздумывать над тем, возможно ли внедрить микроскопические количества растворенного свинца в живой организм, а затем проследить путь элемента. Поскольку и радиоактивный, и нерадиоактивный свинец метаболизируются одинаково, «радий‑D» при движении по организму станет своеобразным «маячком». Если бы метод сработал, Хевеши мог бы проследить путь молекул в венах и разных органах с беспрецедентной точностью.

Прежде чем начинать опыты на животных, Хевеши решил проверить метод на неживой органической ткани. При этом он руководствовался потаенными мотивами.

Однажды вечером Хевеши положил себе изрядную порцию мяса и, как только хозяйка отвлеклась, всыпал туда немного «горячего» свинца. Хозяйка, как обычно, собрала полупустые тарелки, а на следующий день Хевеши захватил домой детектор радиации, недавно изобретенный его коллегой по лаборатории Гансом Гейгером. Стоит ли говорить, что, как только Хевеши поднес счетчик к поданному на ужин гуляшу, прибор защелкал, как бешеный. Хевеши предъявил хозяйке неопровержимые доказательства. Но, будучи ученым‑романтиком, Хевеши, без сомнения, польстил даме, посвятив ее в тайны радиоактивности. Хозяйка была польщена, что ее уличили в нечестности столь умно, с применением новейших достижений физической науки, и даже не стала скандалить. Правда, история умалчивает о том, изменила ли она меню.

Вскоре после того, как Хевеши открыл радиоизотопные индикаторы (так называемые меченые атомы), его карьера пошла в гору. Он продолжал работать над проектами на стыке физики и химии. Но эти научные области все явственнее расходились, и большинству ученых приходилось выбирать то или другое направление. Химиков интересовало, как цельные атомы связываются друг с другом. Физиков занимали отдельные части атомов и новая научная дисциплина под названием квантовая механика – причудливый, но красивый метод изучения материи.

Хевеши покинул Англию в 1920 году и отправился в Копенгаген, чтобы учиться у Нильса Бора, крупнейшего специалиста по квантовой физике. И именно в Копенгагене Бор и Хевеши еще больше увеличили разрыв между физикой и химией, вызвав тем самым серьезный политический конфликт.

В 1922 году ячейка для элемента № 72 в периодической системе еще пустовала. Химики уже определили, что элементы от пятьдесят седьмого (лантан) до семьдесят первого (лютеций) являются редкоземельными металлами. Природа семьдесят второго элемента оставалась невыясненной. Никто не знал, замыкает ли он ряд сложно разделяемых редкоземельных металлов – в таком случае для его обнаружения следовало просеивать образцы недавно открытого лютеция – либо является переходным металлом и должен находиться в основной части таблицы. Рассказывают, что Нильс Бор, в одиночестве работая у себя в кабинете, сформулировал почти евклидовское доказательство того, что семьдесят второй элемент не является редкоземельным металлом, напоминающим лютеций. Как вы помните, роль электронов в химии в начале XX века была не вполне выясненной, и Бор якобы выстроил свои доказательства на странной математике, действующей в квантовой механике. Согласно этим законам, элементы могут хранить на своих внутренних оболочках лишь ограниченное количество электронов. Атом лютеция с его f‑оболочками очень богат электронами, и Бор рассудил, что у следующего элемента «не остается выбора», кроме как снова выстраивать электроны снаружи атома и действовать как настоящий переходный металл. Поэтому Бор поручил Хевеши и физику Дирку Костеру тщательно исследовать образцы циркония – элемента, расположенного над клеткой № 72, – и найти в нем более тяжелый химический аналог. Это было, пожалуй, самое рутинное открытие в истории периодической системы. Хевеши и Костер обнаружили искомый элемент с первой попытки. Они назвали его гафнием – в честь латинского наименования Копенгагена (Hafnia).

К тому времени квантовую механику уже положительно восприняли большинство физиков, но химиков она отталкивала, так как казалась некрасивой и нелогичной. Дело было даже не столько в скучности квантовой механики, сколько в обычном прагматизме: все эти хитрые подсчеты электронов, казалось, практически не были связаны с реальной химией. Но Бор верно угадал положение гафния, даже не входя в химическую лабораторию, и химикам оставалось только сглотнуть комок, подступивший к горлу. Случилось так, что Хевеши и Костер совершили свое открытие как раз в те дни, когда Бор был в Стокгольме, куда он отправился за присужденной ему Нобелевской премией по физике за 1922 год. Они послали Бору телеграмму в Стокгольм, и тот объявил об открытии коллег в своей нобелевской речи. Благодаря открытию гафния, квантовая механика стала восприниматься как эволюционная дисциплина, так как позволяла глубже заглянуть в структуру атома, нежели химия. Коллеги между собой наделили Бора (как в свое время и Менделеева) пророческим даром. Кстати, Бор не скрывал своего интереса к научному мистицизму.

В любом случае, это просто легенда. Истина немного иная. Как минимум трое ученых до Бора – в том числе химик, оказавший на Бора самое непосредственное влияние, – еще в 1895 году публиковали статьи, в которых говорили о сходстве элемента № 72 с переходными металлами и, в частности, с цирконием. Эти люди были не гениями, опередившими свое время, а среднестатистическими химиками, не обладавшими ни достаточными знаниями, ни достаточным интересом для занятий квантовой физикой. Может показаться, что Бор просто использовал их аргументы, чтобы расположить гафний в таблице, и применил свои квантовые расчеты для обоснования не слишком романтичного, но тем не менее веского химического аргумента о месте гафния в периодической системе.

Но, как и в случае с большинством легенд, важна не истинность истории, а то, каковы ее последствия, как ее восприняли люди. По мере того как распространялась информация, людям все сильнее хотелось верить, что Бор обнаружил гафний исключительно при помощи квантовой механики. Физика всегда пыталась разложить по полочкам природные механизмы, подразделив их на более мелкие составляющие. Для многих ученых Бор стал тем человеком, который создал из пыльной старомодной химии высокоспециализированную и удивительно оригинальную физическую дисциплину. Философы науки также решили сказать свое слово в этой истории и объявили, что химия Менделеева умерла, а физика Бора правит бал. Спор, который начался как научный диспут, превратился в политический диспут о территориях и границах. Такова наука, такова жизнь.

Эта легенда также воодушевила человека, который оказался в центре всей шумихи, – Дьёрдя Хевеши. Уже в 1924 году коллеги номинировали Хевеши на Нобелевскую премию за открытие гафния, но возник спор о приоритете этого открытия – на него также претендовал французский химик Жорж Урбэн, также увлекавшийся живописью. Возможно, читатель помнит, что в свое время Урбэн неудачно попытался осадить Генри Мозли, предложив ему отсортировать смесь редкоземельных металлов. Именно Урбэн в 1907 году открыл лютеций. Гораздо позже он заявил, что открыл в своих образцах и гафний (редкую редкоземельную разновидность гафния). Большинство ученых сочли работу Урбэна неубедительной, и, к сожалению, в 1924 году Европа еще оставалась разделенной на враждующие лагеря после недавней войны. Поэтому спор о приоритете этого открытия быстро приобрел политическую окраску. Французы воспринимали Бора и Хевеши как немцев, несмотря на то что один из них был датчанином, а второй – венгром. В одном французском периодическом издании даже написали, что от всей этой истории «исходит запах гуннов», как если бы элемент открыл сам Аттила. Кроме того, химики скептически относились к Хевеши из‑за его «двойного гражданства» – то есть попыток одновременно заниматься и химией, и физикой. Все это вкупе с политическими играми помешало Нобелевскому комитету вручить премию Хевеши в 1924 году. В тот год премия по химии не присуждалась.

Хевеши, опечаленный, но не сломленный, перебрался из Копенгагена в Германию, где продолжил свои важные эксперименты с мечеными атомами. В свободное время он даже помог определить, как быстро человеческий организм перерабатывает одну молекулу воды (девять дней), для чего пил особую «тяжелую» воду (которая отличается от обычной тем, что в ней некоторые атомы водорода содержат лишний нейтрон), а затем тщательно взвешивал свою мочу. Как и в случае с подпорченным мясом из пансиона, он не особенно соблюдал формальности при исследовании. Тем временем химики, в частности Ирен Жолио‑Кюри, неоднократно и безуспешно выдвигали его на Нобелевскую премию. Год за годом оставаясь без этой награды, Хевеши уже начал отчаиваться. Но, в отличие от ситуации с Гилбертом Льюисом, эта очевидная несправедливость пробудила среди коллег симпатию к Хевеши. Именно отсутствие Нобелевской премии странным образом укрепило его статус в международном научном сообществе.

Но Хевеши, среди предков которого были евреи, вскоре столкнулся с гораздо более серьезными проблемами, чем отсутствие Нобелевской премии. В 1934 году он вернулся из Германии в Копенгаген и остался там вплоть до августа 1940 года, когда нацистские штурмовики постучали в двери Института Бора. Но в нужный момент Хевеши проявил истинную храбрость. Два немца – один еврейского происхождения, а другой просто симпатизировавший евреям и защищавший их, отослали свои золотые Нобелевские медали на хранение Нильсу Бору еще в 1930‑е годы, так как в Германии нацисты вполне могли забрать эти награды силой. Тем не менее Гитлер постановил, что экспорт золота является государственным преступлением, и если бы медали были найдены в Дании, могли бы последовать казни. Хевеши предложил закопать медали, но Бор счел эту уловку слишком очевидной. Поэтому, как вспоминал Хевеши, «пока отряды захватчиков маршировали по улицам Копенгагена, я занимался растворением медалей [Макса фон] Лауэ и Джеймса Франка». Для этого Хевеши воспользовался царской водкой – едкой смесью азотной и соляной кислоты, издавна занимавшей алхимиков благодаря своей способности растворять «благородные металлы» – в частности, золото. Правда, Хевеши также отмечал, что у него это получилось не без труда. Когда нацисты устроили обыск в Институте Бора, они стремились найти незаконно приобретенное имущество или свидетельства злоупотреблений, но колбу с оранжевой царской водкой никто проверить не догадался. В 1943 году Хевеши был вынужден бежать в Стокгольм, но, когда он вернулся в свою разгромленную лабораторию после капитуляции Германии, он нашел там свою колбу на той же полке, где и оставил. Хевеши высадил золото, а Шведская академия позже заново отлила медали для Франка и фон Лауэ. Единственная жалоба, которую Хевеши высказал в связи с этими мытарствами, заключалась в потере одного дня работы в лаборатории (из‑за спешного бегства в Копенгаген).

Во время всех этих приключений Хевеши не прекращал сотрудничать с коллегами, в частности с Жолио‑Кюри. На самом деле, Хевеши стал невольным свидетелем грубейшей ошибки, совершенной Ирен Жолио‑Кюри. Из‑за этой ошибки она не смогла совершить одно из величайших научных открытий XX века. Честь сделать это открытие выпала другой женщине, еврейке австрийского происхождения, которая, как и Хевеши, была вынуждена спасаться от нацистского преследования. К сожалению, политические злоключения Лизы Мейтнер – как на мировой, так и на научной арене – закончились гораздо печальнее, чем у Хевеши.

Мейтнер и ее коллега Отто Ган, который был немного моложе Лизы, начали вместе работать в Германии незадолго до открытия девяносто первого элемента. Его обнаружил польский химик Казимир Фаянс. В 1913 году он зафиксировал лишь короткоживущие атомы этого элемента и назвал его бревием. В 1917 году Мейтнер и Ган установили, что большинство атомов девяносто первого элемента на самом деле существуют сотни тысяч лет, поэтому слово «бревий» было как минимум неудачным. Они заново назвали этот элемент, окрестив его «протактиний» – «родитель актиния», так как в результате радиоактивного распада этого элемента образовывался актиний.

Неудивительно, что Фаянс опротестовал «отмену» своего открытия. Он обладал изысканными манерами, вызывавшими всеобщее восхищение в высшем обществе, но, по свидетельству современников, в профессиональных делах поляк отличался неуживчивостью и бестактностью. По некоторым данным, Нобелевский комитет в 1924 году проголосовал за то, чтобы присудить премию по химии за исследования радиоактивности именно Фаянсу (как упоминалось выше, эту премию, по‑видимому упустил Хевеши). Но решение было отменено в наказание за высокомерие несостоявшегося лауреата. Дело в том, что фотография Фаянса и статья под названием «К. Фаянс в шаге от Нобелевской премии» появились в одной шведской газете до официального присуждения премии. Фаянс всегда утверждал, что какой‑то влиятельный и враждебный ему член Нобелевского комитета не дал ему получить эту премию по личным мотивам. Официально было объявлено, что премия не вручается в целях передачи дополнительных средств в спецфонд секции Нобелевского комитета по химии, так как из‑за шведской налоговой политики этот капитал уменьшился на 10 процентов. Но это извинительное объяснение было дано только после публичного возмущения таким поступком. Сначала Академия просто заявила, что премии в нескольких категориях вручаться не будут, и пожаловалась на «отсутствие достойных кандидатов».

Возможно, мы так никогда и не узнаем всей правды, поскольку, по правилам Академии, «такая информация является бессрочно секретной».

Как бы то ни было, название «бревий» быстро забылось, а слово «протактиний» прижилось. В наше время часто говорят, что Ган и Мейтнер разделили честь открытия элемента № 91. Тем не менее следует рассказать еще одну, гораздо более интересную историю, связанную с переименованием этого элемента. В научной статье, сообщавшей об открытии долгоживущих изотопов протактиния, были замечены первые признаки необычной привязанности Мейтнер к Гану. Речь не шла о чувственном увлечении – Мейтнер никогда не была замужем и, по‑видимому, даже не имела романтических отношений. Но в профессиональной сфере они с Ганом являлись единым целым. Возможно, это было связано с тем, что Ган рано распознал талант Лизы и решил работать вместе с ней в приспособленной под лабораторию бывшей столярной мастерской. Немецкие чиновники отказались выделить Мейтнер отдельную лабораторию на том основании, что она была женщиной. За совместной работой в этой мастерской ученые прониклись друг к другу глубокой симпатией. Ган отвечал за химию, определяя, какие элементы присутствуют в радиоактивных образцах, а Мейтнер занималась физикой, выясняя, как именно Ган делает свои открытия. Тем не менее Мейтнер выполнила всю работу в ходе заключительных экспериментов с протактинием, результаты которых и были опубликованы, поскольку Ган, как раз в то время привлекавшийся к подготовке немецких газовых атак, испытывал от этого сильнейший стресс. При этом Мейтнер сделала все, чтобы Ган также был вознагражден за их совместные опыты (запомним этот великодушный жест).

После войны альянс Гана и Мейтнер возобновился. Но, хотя в научном отношении период между двумя войнами в Германии выдался чрезвычайно активным, с политической точки зрения он был ужасен. Гану – усатому ширококостному чистокровному немцу – было нечего бояться после прихода нацистов к власти в 1932 году. Следует отдать Гану должное: когда в 1933 году Гитлер изгнал из страны всех крупных исследователей еврейского происхождения, образовавших первую волну ученых‑беженцев, Ган в знак протеста оставил свой профессорский пост (хотя и продолжал вести семинары). Мейтнер была воспитана в духе сурового австрийского протестантизма, но среди ее бабушек и дедушек были евреи. В свойственном ей духе (возможно, и потому что у нее наконец‑то появилась своя лаборатория) Мейтнер недооценила опасность и с воодушевлением углубилась в ядерную физику, где ее ожидали новые открытия.

Крупнейшее из них было совершено в 1934 году, когда Энрико Ферми объявил, что при бомбардировке атомов урана элементарными частицами он получил первые трансурановые элементы. Это утверждение оказалось неверным, но ученых просто ошеломила идея о том, что периодическая система не ограничена 92 клетками. Во всем мире возник целый фейерверк новых идей из области ядерной физики, ученые работали, не покладая рук.

В том же году еще одна из крупнейших фигур ядерной физики, Ирен Жолио‑Кюри, также осуществила бомбардировку ядер урана. После тщательного химического анализа она сообщила, что новые трансурановые элементы исключительно похожи на лантан – первый из редкоземельных металлов. Это также было неожиданным – настолько, что Ган ей сначала не поверил. Элементы тяжелее урана просто не могли иметь те же свойства, что и сравнительно легкий металл, располагавшийся в периодической таблице очень далеко от урана. Он вежливо указал Фредерику Жолио‑Кюри, что связь с лантаном – это вздор, и поклялся воспроизвести эксперименты Ирен. Так он собирался доказать, что трансурановые элементы не имеют ничего общего с лантаном.

А в 1938 году мир Лизы Мейтнер обрушился. Гитлер нагло аннексировал Австрию и с готовностью принял в Рейх всех австрийцев как арийских братьев немцев – кроме тех, кто имел хотя бы долю еврейской крови. Спустя годы добровольного отшельничества Мейтнер вдруг стала потенциальной жертвой нацистских погромов. А когда один коллега‑химик попытался ее заложить, ей оставалось только бежать – в чем была, с десятью дойчмарками в кармане. Она нашла убежище в Швеции и, по иронии судьбы, получила работу в одном из Нобелевских институтов.

Несмотря на все злоключения, Ган не перестал общаться с Мейтнер, и их сотрудничество продолжалось. Они писали друг другу письма, как тайные любовники, от случая к случаю встречались в Копенгагене. На одну такую встречу в 1938 году Ган прибыл потрясенным. Повторив эксперименты Ирен Жолио‑Кюри, он смог получить ее элементы. И они не просто проявляли такие же свойства, как лантан (и другой расположенный рядом с ним элемент, барий), но в соответствии со всеми известными химическими анализами и были лантаном и барием. Гана считали лучшим химиком своего времени, но он признавался, что это открытие «противоречило всему предыдущему профессиональному опыту». Он признался в своем ошеломительном провале Мейтнер.

Но Мейтнер это не смутило. Из всех великих ученых, работавших над проблемой трансурановых элементов, лишь проницательная Мейтнер смогла понять, что они и не были трансурановыми. Она одна (после консультаций со своим племянником и новым напарником Отто Фришем) поняла, что Ферми открыл не новые элементы, а деление атомного ядра. Он расколол ядро урана на два более мелких ядра и неверно интерпретировал свои результаты. Экалантан, найденный Жолио‑Кюри, был просто лантаном, продуктом первых микроскопических ядерных взрывов! Хевеши, изучавший первые черновики работ Жолио‑Кюри того времени, позже вспоминал, как близко она подошла к этому великому открытию. Но, по словам Хевеши, Ирен «просто недостаточно себе поверила» и поэтому не сумела правильно интерпретировать свой опыт. Мейтнер же себе доверяла, и она смогла убедить Гана, что права она, а все остальные заблуждаются.

Естественно, Ган захотел сразу опубликовать эти поразительные результаты, но из‑за того, что он сотрудничал с Мейтнер и был ей обязан, это оказалось не так просто сделать с политической точки зрения. Они обсудили все варианты, и Мейтнер согласилась, чтобы в итоговой статье были упомянуты лишь имена Гана и его ассистента. Теоретические выкладки Мейтнер и Фриша, лежавшие в основе этого открытия, были опубликованы позже уже в другом журнале. После выхода этих публикаций деление ядра стало реальностью – буквально накануне вторжения Германии в Польшу и перед самым началом Второй мировой войны.

Так началась невероятная череда событий, увенчавшая самый поразительный случай предвидения в мировой науке Нобелевской премией. В 1943 году, еще не зная о существовании Манхэттенского проекта, Нобелевский комитет решил присудить премию за открытие деления атомного ядра. Встал вопрос: кто же ее заслуживает? Разумеется, Ган. Шла война, Швеция была изолирована, поэтому невозможно было узнать у других ученых о вкладе Мейтнер в это открытие (обычно такие консультации являются обязательным условием при принятии решений Нобелевского комитета). Комитету оставалось ориентироваться лишь на журнальные публикации, а научные журналы в годы войны выходили с опозданием на несколько месяцев или не выходили вообще. Почти во всех журналах, особенно в наиболее авторитетных немецких изданиях, роль Мейтнер игнорировалась. Углублявшийся разрыв между химией и физикой также осложнял присуждение премий за междисциплинарные исследования.

Приостановив выдачу премий в 1940 году, Шведская академия вновь начала присуждать их в 1944‑м. Некоторые премии были выданы «задним числом». Во‑первых, вакантную Нобелевскую премию по химии за 1943 год наконец‑то получил Хевеши. Возможно, отчасти это был политический жест, призванный отметить заслуги всех ученых‑беженцев. В 1945 году Шведская академия занялась более щекотливым вопросом, связанным с делением ядра. И у Мейтнер, и у Гана были влиятельные сторонники в Нобелевском комитете, но «адвокат» Гана имел дерзость заявить, что за последние годы Мейтнер, скрывавшаяся от гитлеровцев, не занималась никакой «существенной научной работой». Сложно сказать, почему члены Нобелевского комитета не побеседовали с самой Мейтнер, которая работала в Нобелевском институте по соседству, но, в принципе, неприлично спрашивать у людей, считают ли они себя достойными премии. Сторонник Мейтнер выступал за вручение общей премии и Мейтнер, и Гану. Вероятно, он даже мог одержать верх в этом споре, но скоропостижно скончался. Члены комитета, дружественные странам Оси, активизировались, и премия по химии за 1944 год была присуждена одному Гану.

К стыду Гана, когда он получил право выступить по поводу получения премии (в тот период он был интернирован союзниками за предположительное участие в немецкой программе по созданию атомной бомбы, однако позже его оправдали), он не высказался в поддержку Мейтнер. В результате женщина, которую он некогда ценил так высоко, что променял университетскую кафедру на бывшую столярную мастерскую, осталась ни с чем. Некоторые историки называли Мейтнер жертвой «дисциплинарных злоупотреблений, политической глупости, невежества и поспешности».

Нобелевский комитет мог исправить эту несправедливость и в 1946 году, и позже – разумеется, после того как важность вклада Мейтнер стала несомненной. Даже вдохновители Манхэттенского проекта признавались, что испытывали к Лизе Мейтнер глубокое уважение. Но Нобелевский комитет, «раздражительный как старая дева» (это сравнение впервые появилось в журнале Time), не любит признавать ошибки. Несмотря на то что на протяжении всей жизни Мейтнер ее неоднократно выдвигали на соискание Нобелевской премии – это делал даже Казимир Фаянс, который, как никто другой, мог оценить ситуацию, – она умерла в 1968 году, так и не получив заслуженной награды.

Но, к счастью, история умеет все расставлять по своим местам. Трансурановый элемент № 105 изначально (в 1970 году) был назван ганием в честь Отто Гана – по предложению Гленна Сиборга, Альберта Гиорсо и других. Но в ходе спора о наименованиях, не утихавшего в международном комитете, в 1997 году элемент № 105 был переименован в дубний. Правила наименования элементов довольно сложны, и в соответствии с ними обычно любое название разрешается предлагать только один раз. Поэтому ганием не сможет называться ни один элемент, даже из тех, что будут открыты в будущем. Ган получил всего лишь Нобелевскую премию. А ИЮПАК вскоре воздал Лизе Мейтнер гораздо более высокую честь, чем присуждение ежегодной премии. Элемент № 109 навеки получил наименование «мейтнерий».

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.