Текст книги "Игорь Курчатов. Секрет Бороды"

Глава 2. Лучшее место на земле

Места, где жил великий человек, священны через тысячу лет.

Иоганн Гёте

Наверное, вы слышали такое словосочетание – «место силы». Чаще всего местами силы называют географические зоны на нашей планете, где есть особая энергетика. А еще мы называем так любимые места, куда хочется возвращаться на протяжении всей жизни.

Для Игоря Курчатова таким любимым местом навсегда останется Крым. Сюда он будет приезжать в отпуск из Москвы, когда станет известным ученым, здесь построит себе дом, двери которого будут открыты для гостей круглые сутки, здесь разведет сад и своими руками посадит виноград, сливы, яблони, черешни и даже ливанский кедр!

Именно в Крыму случатся и судьбоносные встречи Курчатова: с близкими друзьями, любимым учителем, главным наставником в профессии и будущей любовью.

Но обо всем по порядку.

Пока наш герой еще только окончил школу. Вопроса о том, чем заниматься после нее, у Игоря не было – конечно, продолжать учиться. Папа с мамой его поддержали: они оба гордились блестящими знаниями Гарика и очень хотели, чтобы он поступил в институт.

Где учиться, вопроса тоже не возникало: Крымский (тогда он назывался Таврическим) университет был единственным высшим учебным заведением на всем полуострове. Игорь выбрал математическое отделение физико-математического факультета. В группе числилось всего девятнадцать студентов.

В то время университетом руководил знаменитый академик Владимир Иванович Вернадский. Он подобрал очень сильный преподавательский состав. Аудитории, где читали лекции известные профессора, всегда были переполнены студентами, которые долго не отпускали преподавателей бесконечными вопросами после звонка.

А профессор Семен Николаевич, со смешной фамилией Усатый, стал для многих ребят не только любимым учителем, но другом и главным наставником.

Часто сюда приезжал с лекциями из Петрограда[1]1
  С момента основания в 1703 г. город носил название Санкт-Петербург, но в 1914 г. по решению Николая II был переименован в Петроград. Так было до 1924 г., когда после смерти Ленина его решили назвать Ленинградом. Но в 1991 г. городу вернули его историческое название – Санкт-Петербург.


[Закрыть] и академик Абрам Федорович Иоффе – один из создателей нашей школы физиков. Студенты были в восторге от его выступлений! Он рассказывал о самых новых достижениях в физике – и это всегда завораживало.

Этот ученый сыграет особую роль в судьбе Игоря. В будущем их судьбы плотно переплетутся. Именно Курчатова академик Иоффе порекомендует Иосифу Сталину в качестве руководителя особо важного направления для нашей страны: атомного проекта.

А пока Гарик – студент-первокурсник, которому совершенно не хватает двадцати четырех часов в сутках.

Полдня как одна минута пробегали в университете, где Гарик с удовольствием согласился быть еще и препаратором на кафедре физики. Вместе с другом-однокурсником Кириллом Синельниковым они из чудом уцелевшего оборудования и приборов, обнаруженных в старых университетских шкафах, а также буквально из консервных банок и всевозможного мусора создали физическую лабораторию, где готовили к лекциям сложные и всегда интересные опыты. Чего только стоила одна подготовка опыта передачи сигналов на расстояние! Преподаватели были поражены тем, на каком высоком уровне коллеги – так уважительно учителя называли в этом вузе студентов – его провели.

Кстати, именно здесь, в Крымском университете, Игорь с однокурсниками постигли еще одну важную науку – науку общения и дружбы с учителями. Вместе они стали настоящим братством: друзьями, коллегами, командой единомышленников, в которой все решают поддержка и уважение, а не желание доказать друг другу, кто важнее и умнее.

Учитель Игоря тех лет – профессор Усатый – никогда не жалел времени для своих студентов. После лекций и семинаров ребята с преподавателем могли еще полночи гонять чаи и говорить обо всем подряд: о музыке, любимых книгах, художниках. Часто расходились домой лишь к утру – уставшие, но довольные и счастливые.

В будущем по такому же принципу единомыслия Курчатов выстроит отношения и со своими студентами, и с коллегами. Все они потом будут с гордостью вспоминать о том, что являлись частью знаменитого Курчатовского братства.

Возможно, именно этот «командный» подход преподавателей к учебе в Крымском университете и принес такие серьезные плоды: в группе, где учился Курчатов, из девятнадцати студентов двое стали академиками и шестеро – профессорами!

После лекций и лабораторных в университете времени на отдых не оставалось ни минуты: Гарик бежал искать подработку, чтобы хоть как-то прокормиться. Рассчитывать на помощь родителей он больше не мог: им самим она была очень необходима. Шла Гражданская война: Крым голодал, а хозяйство полуострова оказалось полностью разрушено.

Кем только ни работал студент Курчатов в то время, чтобы выжить! И воспитателем в детском доме, и диспетчером в автоколонне, и разнорабочим на строительстве железной дороги, и даже сторожем в кинотеатре, а летом охранял фруктовые сады. Он брался за любую возможность заработать денег, чтобы купить поесть. Но чаще всего единственной едой за весь день была тарелка супа из перловки (или, как тогда говорили, из «шрапнели») с хамсой: крошечными костлявыми рыбешками. Ее давали бесплатно в студенческой столовой. О том, вкусно ли это, даже говорить не приходилось. Главным было хотя бы ненадолго утолить постоянное чувство голода.

А ведь кроме еды человеку нужны еще одежда и обувь. Но о них в то время даже мечтать не приходилось! Представьте – на занятия Игорь ходил в самодельных сапогах из бычьей кожи, в холщовых брюках и кофте-толстовке. Это была единственная одежда Курчатова в любую погоду.

Однажды друг чудом раздобыл Гарику из фонда помощи нуждающимся комплект нижнего белья – попросту говоря, трусы и майку. Как же сильно радовался Игорь этому бесценному подарку! Ведь теперь на несколько месяцев можно было забыть о том, где их достать.

После работы студент Курчатов уже дома читал монографии и учебники на иностранных языках, которые он находил в университетской библиотеке, почти до утра при свете… Нет! Не настольной электрической лампы, которая сегодня стоит на письменном столе у каждого из нас. А при свете керосиновой коптилки – настолько слабом, что приходилось наклонять голову буквально впритык к книжке, иначе букв просто не удавалось разглядеть.

От такого неудобного способа чтения брови и ресницы Гарика всегда оказывались в саже. Но он этого даже не замечал. После учебы он едва доплетался до кровати и тут же засыпал… Наутро он читал лекции своим коллегам, стоя у доски в аудитории университета, передавая им новые знания. Ведь учебников на русском языке тогда в Крыму не было.

Только представьте! Почти всегда голодный, нечего надеть, свободного времени ни минуты – оно все расписано на учебу и заработки на пропитание. Кажется, в студенческой жизни Игоря Курчатова нет ничего светлого – она вся состоит из лишений и испытаний. Что ж, ему и правда порой приходилось очень нелегко. Но плохо и обидно за свою жизнь не было никогда. Наоборот, жизнь была полна радости, любви, движения вперед к мечте и постижению смысла!

Игорь, как и большинство его сверстников, не зависел от дорогих и статусных вещей, вкусной еды, тепла и горячей воды в доме. В то время никто из них и не знал, что это такое. И тем не менее Курчатов всегда будет вспоминать студенческие годы как самые счастливые в своей жизни.

Единственное, от чего Гарик с однокурсниками тогда по-настоящему зависели, так это от знаний! Страсть к науке была такой сильной, что остальное почти не имело значения. Помимо основного курса они успевали слушать лекции по медицине, литературе, политике, изучали сразу несколько иностранных языков и очень много читали.

А неукротимой энергии и упорства самого Игоря и двух его друзей-однокурсников хватило даже на то, чтобы досрочно окончить Крымский университет и поступить в один из лучших вузов страны – Петроградский политехнический институт.

К концу обучения в Крыму Игорь уже точно знал: его интересуют наука и техника. Он прекрасно понимал, что хочет расти дальше именно в этом направлении. Преподаватели также отмечали безупречную математическую подготовку выпускника Курчатова, правда, сам Игорь пока не мог сказать, чем именно он предпочел бы заниматься.

Уезжать из теплого Крыма было немного грустно: здесь оставались родители, за которых он очень переживал, и многие друзья, с которыми не хотелось расставаться, и любимое море, которого будет очень не хватать в холодном северном городе…

Кстати, незадолго до того как покинуть Крым Игорь познакомился здесь с красивой девушкой Мариной: она была сестрой его близкого друга Кирилла Синельникова. Невероятно худой, но очень симпатичный Гарик ей очень понравился – она даже пригласила его на день рождения. Но Курчатов настолько стеснялся, что не пришел на праздник. И конечно, вряд ли тогда кто-то из них догадывался, что в будущем их судьбы не просто пересекутся, а объединятся: Игорь и Марина станут мужем и женой и проживут вместе всю жизнь.

Ядерные реакции

В 1902–1903 гг. Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди (1877–1956) показали, что в результате естественной радиоактивности получаются другие химические элементы, т. е. изменяются ядра атомов. До этого были известны разнообразные химические реакции, затрагивающие не ядра реагирующих атомов, а только их электроны. Идею о ядерных реакциях не сразу приняли, т. к. представление о неизменности атомов слишком укоренилось.

Но можно ли искусственно вызвать ядерные реакции? Чтобы получить другой элемент, надо изменить число протонов в ядре. А уж ядро подберет себе из окружающей среды нужное число электронов.

Силы, удерживающие нуклоны в ядре, очень велики. Воздействовать на ядро, чтобы выбить из него часть нуклонов, можно, только если ядро «бомбардировать» частицами с большой энергией.

Первоначально в распоряжении физиков в качестве таких частиц были только α-частицы от природных радиоактивных веществ: радия или полония. Именно α-частицы использовал Резерфорд в своем классическом эксперименте с золотой фольгой (см. стр. 16). Но в этом эксперименте α-частицы не проникали в ядра атомов металла, а просто рассеивались ими, т. к. у них был одинаковый электрический заряд, а такие заряды отталкиваются. Однако можно взять в качестве мишени вещество, в ядре которого протонов меньше и поэтому оно не так сильно отталкивает α-частицы и может их «впустить».

В 1919 г. Резерфорд облучил α-частицами азот, в ядро которого входят 7 протонов и 7 нейтронов. Это была первая в истории искусственная ядерная реакция, в итоге которой получили ядро одного из изотопов кислорода с 8 протонами и 9 нейтронами и 1 ядро водорода (т. е. протон). Именно анализ этого эксперимента привел Резерфорда к открытию протона (рис. 9).

Рис. 9. Ядерная реакция

ВОПРОС № 6

Проверь, равняется ли начальное число протонов и начальное число нейтронов в этой ядерной реакции их конечному числу?

По образному выражению Резерфорда, возникла современная алхимия. Ведь алхимики стремились найти секрет превращения одного вещества (например, свинца) в другое (например, золото).

ВОПРОС № 7

Почему алхимики в принципе не могли получить из одного химического элемента другой элемент?

В 1934 г. множество ядерных реакций осуществили известные французские ученые, супруги Ирен (1897–1956) и Фредерик (1900–1958) Жолио-Кюри. При облучении α-частицами атомов легких металлов (бора, алюминия, магния) они вначале получали не просто другие элементы, а неизвестные ранее радиоактивные изотопы. Некоторые элементы имеют изотопы, распадающиеся очень быстро – за часы, минуты, даже секунды. Поэтому в природе такие «короткоживущие» изотопы не наблюдаются. В опытах супругов Жолио-Кюри новые изотопы быстро распадались, после чего возникало устойчивое ядро одного из химических элементов.

В результате этих экспериментов было получено более 50 ранее не известных радиоактивных изотопов. Чтобы характеризовать скорость их естественного распада, ввели понятие «период полураспада». Это время, за которое распадается половина количества данного радиоактивного вещества. За такое же время распадается половина оставшегося, затем за то же время еще половина оставшегося и т. д. Этот закон открыл Резерфорд.

Например, период полураспада U-238 равен 4,4 млрд лет (примерно возраст Земли), а U-235 – всего 0,7 млрд лет. Сейчас в природном уране содержится всего 0,71 процента этого изотопа, 4 млрд лет назад его было 19,25 процента.

Глава 3. Кто я?

Не существует больших талантов без большой воли.

Оноре де Бальзак о том, что даже талантливому человеку нужно много работать

В Петроградском политехническом институте Игорь выбрал кораблестроительный факультет: здесь снова проявила себя детская мечта связать жизнь с морем и строить корабли. Ведь он так много об этом думал и вот наконец приблизил свою мечту к реальности. По результатам тестирования его зачислили сразу на третий курс.

В новом вузе Курчатова поразило многое: в отличие от оборудования в Крымском университете, сделанного своими руками, тут имелись современная техника и профессиональные приборы для опытов, прекрасные лаборатории и лекционные залы, библиотека, да и сам учебный процесс давно и грамотно отлажен. Очень хотелось окунуться в учебу с головой! Но возникла та же проблема – на что жить? Нужно было снова думать о том, где срочно найти работу, которая хоть как-то сможет прокормить.

Игорь попытался найти ее рядом с местом учебы – не удалось. Кругом царила безработица. Один из профессоров института порекомендовал студенту Курчатову съездить в город Павловск – это было очень далеко от института, но там в магнитно-метеорологической лаборатории, кажется, требовались лаборанты. Игорь прикинул: на езду от института до обсерватории и обратно уйдет почти целый день! А когда же успевать учиться, если все время будет уходить на разъезды? Но выбирать не приходилось. А значит, следовало как-то выкручиваться. Тем более в обсерватории Игорю разрешили вести самостоятельное научное исследование по радиоактивности снега.

Эта исследовательская работа займет практически полгода жизни Игоря и выльется всего лишь в семь страниц текста научной статьи – зато какой статьи! Она станет первым серьезным трудом Курчатова, с которого начнется его путь как ученого.

Надо заметить, с самого начала для научных исследований Игорь устанавливает простое, но очень важное правило: перед тем как идти вперед, стоит внимательно изучить уже существующий опыт. Ему было очень важно понять, что сделано другими до него – в мельчайших подробностях.

Зачем это нужно, спросите вы? Да в первую очередь, чтобы критично подойти к своему собственному труду и ответить на вопрос: «А что нового я скажу своей работой и принесет ли она пользу?» В будущем это полезное правило Игорь будет напоминать и своим студентам.

Конечно, во время работы в обсерватории учеба в институте стала сильно тормозить: из-за дальней дороги лекции и практические занятия Игорь вынужден был часто пропускать. Но, как очень ответственный человек, все пропущенное он наверстывал с лихвой самостоятельно! И хотя он сдал все зачеты и экзамены, через год из института его все же отчислили. Преподаватели решили, что им нечему научить студента Курчатова, который уже и так имеет одно высшее образование и с успехом может обучаться без их помощи.

Такого резкого поворота событий Игорь, естественно, не ожидал. Мечта стать кораблестроителем рухнула в один момент. Но Курчатов был не из тех людей, кто жалеет себя и во всех своих бедах винит окружающих. Любые трудности он воспринимал как уроки, которые нужно пройти с особым вниманием. И все обязательно получится!

Из Петрограда Игорь возвращается в любимый Крым, где по нему очень соскучились родители и друзья. Кажется, наконец-то можно расслабиться и хотя бы чуть-чуть отдохнуть. Но только не Игорю с его неуемной энергией! Еще одно важное правило, которому Курчатова научит жизнь, – неудачи должны не расслаблять, а, наоборот, подстегивать и давать силы для поиска нового решения.

После удивительного опыта, полученного в Павловской обсерватории, где он круглые сутки писал, чертил, рассчитывал, Игорь понял, что хочет работать в области науки и экспериментов. Но ведь еще сильна и романтическая мечта – о кораблях и море! Как же выбрать, куда идти и что сделать главным делом в своей жизни – мечту или науку?

Вопрос не простой. И наш герой, которому, заметьте, в то время чуть за 20, снова проявляет удивительную мудрость: о своем будущем он хочет посоветоваться с человеком, мнение которого для него является авторитетным! Он точно сможет подсказать что-то правильное. Игорь встречается с любимым преподавателем из Крымского университета – мудрым профессором Усатым. Они долго беседуют, профессор внимательно слушает Курчатова: тот делится своими сомнениями и мыслями о будущем, которого, похоже, до конца не понимает. Опытный преподаватель осторожно задает Игорю много наводящих вопросов, а в конце встречи жмет ему руку и аккуратно делает вывод: «Что ж, коллега, будем считать, что физика выиграла».

Что означали эти слова? Для Игоря, наверное, пока лишь направление, по которому он точно хочет двигаться дальше. А опытный учитель уже тогда прекрасно понимал: Курчатова, словно магнитом, притягивает к новым и неизведанным темам в науке. И возможности именно этого студента в ней могут быть неограниченными.

Весь следующий год Курчатов посвятил научным экспериментам. Сначала в Феодосии, где изучал физику моря и определял мутность воды, исследовал приливы и сейши – стоячие волны. А затем в Баку, где ассистировал на кафедре физики в Бакинском политехническом институте своему любимому профессору Усатому, который переехал туда работать из Крыма.

В Баку Игорь приедет все в тех же холщовых брюках и толстовке, которые носил в любое время года. Но в этом городе он начнет носить не ту одежду, которую мог раньше позволить себе, а ту, которая нравится. В его гардеробе появляются костюм, плащ, галстук-бабочка и шляпа. Неожиданно высокая зарплата ассистента кафедры наконец-то позволяет ему не только покупать еду, но и хорошо одеваться.

В Бакинском политехническом институте Игорь увлекся сразу несколькими исследованиями и в первую очередь – электролизом твердого тела, которому посвятил сразу две научные статьи. Работа захватила его с головой! Он даже задумал сдать магистерский экзамен по физике, чтобы продолжить трудиться в институте в качестве преподавателя. Но прозорливый профессор Усатый отговорил его от этой идеи. Он раньше Курчатова понял, что его любимый ученик уже вырастил сильные крылья талантливого молодого физика и ему необходимы совершенно новые просторы для полета. К сожалению, просторы института в Баку для этого уже не подходили.

По рекомендации Усатого Игоря приняли на внештатную должность научного сотрудника первого разряда в лучшую физическую школу того времени – ленинградский физико-технический институт.

Глава 4. Физика победила!

Чудеса там, где в них верят. И чем больше верят, тем чаще они случаются.

Дени Дидро

1 октября 1925 года у Игоря Курчатова начались новая работа и новая жизнь в Ленинграде. Мы уже знаем, что он приезжал в этот город, чтобы осуществить свою мечту и стать кораблестроителем. К сожалению, в тех сложных условиях реализовать ее не получилось.

А что же в этот раз? Получится ли с физикой? Как его примет коллектив и новый руководитель? Дадут ли заниматься научными опытами? Где жить и на что жить? В голове были одни вопросы. Но мы же помним, с каким невероятным оптимизмом Игорь всегда смотрел в будущее! А еще он очень любил последовательность, а значит, с каждым из этих вопросов он постепенно должен разобраться.

Конечно, так и получилось.

В то время коллектив знаменитого ленинградского физтеха, в который Игоря пригласили работать научным сотрудником, был очень молодым, его даже за это, представьте, называли «детским садом»! А руководил этим «садом» папа Иоффе. Именно так, любя, сотрудники института прозвали академика с мировым именем – Абрама Федоровича Иоффе.

Как мы уже говорили, он был легендой советской физики и часто приезжал со своими знаменитыми лекциями в разные вузы страны – в том числе в Крымский университет, где впервые его и увидел Курчатов.

Но одно дело слушать лекции и совсем другое – работать под крылом знаменитого академика. Студенты и сотрудники обожали профессора Иоффе, он был ядром притяжения талантливой молодежи, которая стекалась сюда со всей страны. Конечно, Курчатов тоже полюбит Абрама Федоровича всей душой. Надо сказать, что совсем скоро он и сам станет такой же опорой и поддержкой для новичков, какой профессор Иоффе был для Игоря и сотни других талантливых ребят.

Нового «воспитанника» «детского сада» коллеги заметили с первых же дней. И не просто заметили – Курчатов быстро стал лидером в институте. Папа Иоффе тоже сразу же выделил талантливого и очень активного парня с горящими глазами. Яркий, страстный, фантастически работоспособный, с острым умом, потрясающий организатор с «термоядерной реакцией внутри». Как такого не разглядеть! Со временем авторитет Курчатова поднялся так высоко, что академик Иоффе смело оставлял ему научное руководство лабораторией в институте, когда уезжал на международные конференции.

В любимом физтехе Игорь проработал очень долго: 16 лет, до самого начала Великой Отечественной войны. Но эти годы в институте были так плодотворны и самозабвенны, что пролетели как один миг.

Первые семь лет он переключался с одной темы на другую. Исследовал диэлектрики, нелинейные свойства проводников, разрядники для высоковольтных линий, сегнетоэнергетики – изучал электрические свойства кристаллов. Впоследствии все эти темы приобрели огромное практическое значение в гидролокации и гидроакустике, в народном хозяйстве и обороне страны.

Почти все работы Курчатова этого времени заканчивались статьями в научных журналах – настолько важными они были! Как замечали коллеги, писал Игорь удивительно легко и понятно, так же как и объяснял, читая лекции студентам политехнического и педагогического институтов.

За эти семь лет работы он опубликовал около ста статей, обзоров и рефератов по проблемам физики диэлектриков и полупроводников, которые стали очень ценным научным вкладом в развитие мировой науки.

Научную карьеру Курчатова можно вполне назвать словом «фантастическая». Ведь она будет развиваться, как говорится, не по дням, а по часам! О таком стремительном взлете по карьерной лестнице можно было только мечтать. Ему всего 24, а он уже начинает преподавать в институте. В 27 лет Игорь – заведующий отделом общей физики. В 31 – только представьте! – уже доктор физико-математических наук. А всего в 33 года он утвержден в звании профессора. И это еще не все! В 40 Игорь Васильевич Курчатов становится академиком Академии наук СССР.

Возможно, вы уже слышали латинское выражение: «primus inter pares». В русском переводе оно звучит как «первый среди равных». Именно так назвал академик Иоффе Игоря Курчатова за удивительное сочетание в нем качеств мыслителя и ученого, инженера и экспериментатора, выдающегося организатора и за его поразительную способность видеть, понимать и ладить с людьми.

Что же означает это латинское выражение? Считается, что именно так называли Цезаря в Древнем Риме. Он был первым среди равных – таких же достойных граждан Рима, любой из которых мог стать цезарем.

А достойных ученых, которых будут знать во всем мире и имевших самое непосредственное отношение к «детскому саду папы Иоффе» и сотрудничавших с ним, можно перечислить очень много. Их имена составят фундамент всей отечественной ядерной физики. Чего только стоят нобелевские лауреаты – Петр Капица, Николай Семенов, Лев Ландау, академики Яков Зельдович, Анатолий Александров, Юлий Харитон, Георгий Флеров, Абрам Алиханов, Лев Арцимович!

Почти все они примут участие в работах по созданию первой советской атомной бомбы. Условия для этой работы будут практически невозможными, ведь она начнется в самое тяжелое время для нашей страны – в Великую Отечественную войну и в годы послевоенной разрухи. Как же тогда ученые справились с этой работой, наверняка спросите вы? Это был в прямом смысле слова адский труд, который оказались способны вынести далеко не все…