Текст книги "Оппенгеймер. История создателя ядерной бомбы"

Постепенно характер Кэтрин Оппенгеймер менялся, и главной причиной тому было чрезмерное увлечение спиртным. Присцилла Даффилд, бывшая секретаршей Оппенгеймера в Лос-Аламосской лаборатории, вспоминала, что Кэтрин не ладила не только с женщинами, но и с мужчинами, которым не нравились ее деспотические замашки и язвительность. «Очень хорошие мужчины называли ее “сукой”, – пишет Даффилд. – Она была способна на подлости и, вообще, от нее можно было ожидать чего угодно». Элли Моррисон, муж которой, Филип, был учеником Оппенгеймера (и активным коммунистом), отзывалась о Кэтрин в том же ключе: неуживчивая и вредная особа, которая под настроение может быть очаровательной, но не стоит этим обольщаться. Кэтрин могла разорвать отношения с кем-то из знакомых без причины, ее симпатии и антипатии менялись, как мартовская погода, и в результате очень скоро она осталась в изоляции, несмотря на свой статус первой дамы Лос-Аламоса. Да и этот «титул» потом перешел к Марте Парсонс, жене заместителя Оппенгеймера капитана Уильяма Парсонса, который отвечал за артиллерийскую составляющую Манхэттенского проекта. «Я рада тому, что Марта собрала вокруг себя весь “курятник”», – говорила Китти. Но на самом деле ревновала к Марте и от этого все сильнее замыкалась в себе. И все чаще прикладывалась к бутылке. Ширли Барнетт, супруга семейного педиатра Оппенгеймеров, вспоминала, что Кэтрин даже за рулем не расставалась с бутылкой.

Утверждение «если человек, состоящий в браке, злоупотребляет алкоголем, значит его брак несчастлив» нельзя распространять абсолютно на все браки, поскольку супружество – субстанция тонкая, а все люди разные, но для большинства случаев оно справедливо. Брак Роберта и Кэтрин нельзя было назвать счастливым, потому что каждый из партнеров не мог дать другому желаемого. Роберт любил физику больше, чем жену (если такое сравнение вообще уместно), иначе говоря, не уделял своей Китти того внимания, которое ей хотелось получать. В Лос-Аламосе наш герой вообще погрузился в работу с головой, и Китти, вырванная из привычной среды общения, ощущала свою «заброшенность» особенно остро (и пила еще больше). В свою очередь, сдержанному Роберту не нравилась манера поведения Китти, становившаяся все более экзальтированной, не нравилось то, что она очень мало внимания уделяет дому, ну и, конечно же, не нравился ее энтузиазм по части выпивки. Роберт и сам любил выпить, но делал это в рамках допустимого, а Китти никаких рамок знать не желала. Жена Фрэнка Оппенгеймера Джеки, приехавшая в Лос-Аламос в начале 1945 года, вспоминала о коктейльной вечеринке у Китти, начавшейся в четыре часа дня: «Кроме Китти, там было четыре или пять ее подруг, точнее, собутыльниц. Мы почти не разговаривали, просто сидели и пили. Это было настолько ужасно, что я впредь никогда не принимала подобных предложений».

Кто играл первую скрипку в этом браке?

В этом браке у каждого была своя скрипка, и это, пожалуй, стало главной проблемой Роберта и Китти.

7 декабря 1944 года у Оппенгеймеров родилась дочь Кэтрин, которую, чтобы не путать с матерью, дома называли «Тони» и это имя приросло к ней на всю жизнь. Беременность, скорее всего, была случайной, ведь обоим было тогда совсем не до детей. Едва придя в себя после родов, Китти совершила несколько продолжительных вояжей за покупками к Рождеству в Альбукерке и дальше, оставляя Питера и его новорожденную сестру с няней. А в апреле 1945 года на три с половиной месяца уехала из Лос-Аламоса в Питсбург к родителям, взяв с собой только Питера. Китти окончательно заскучала в Лос-Аламосе, и ей захотелось развеяться. Других причин для столь длительной поездки не было. Тони она оставила на попечении своей подруги Риты Шерр, которую все звали Пат. «Все это время [пока не было Китти] Роберт вел себя очень странно, – вспоминала Пат. – Придя домой, он разговаривал со мной, но не изъявлял желания увидеть ребенка. А как-то раз… спросил: “не хотела бы я удочерить Тони?” [у Пат незадолго до того умер маленький сын, и она еще не оправилась от горя]. Я ответила, что, разумеется, не хочу, и удивилась, с чего ему вздумалось задать мне подобный вопрос? “Я не могу полюбить ее”, – сказал он в ответ на мой удивленный взгляд».

Бедная Тони! Журналист Роберт Струнски, хорошо знавший семью Оппенгеймер, не сильно преувеличивал, когда говорил, что «быть ребенком Роберта и Китти Оппенгеймер значит иметь один из величайших недостатков в мире». В подростковом возрасте Тони стала «матерью» для Китти: следила, чтобы та не учудила чего-нибудь спьяну и не сожгла дом, заснув с сигаретой в руке. Роберт так и не смог полюбить свою дочь, но Тони любила отца и сильно переживала его смерть. Обвинения Роберта в коммунистической деятельности «аукнулись» Тони в 1969 году, когда ей было отказано в должности переводчика при Организации Объединенных Наций, потому что ФБР не предоставила ей допуск к секретной деятельности. Тони дважды выходила замуж, и оба раза неудачно. В 1977 году Кэтрин «Тони» Оппенгеймер покончила с собой через неделю после своего тридцатитрехлетия.

Питер Оппенгеймер рос таким же замкнутым, как и его отец, и имел ряд других проблем. Когда Пэт Шерр, продолжавшая общаться с Оппенгеймерами после завершения Манхэттенского проекта, сказала Роберту, что Питеру не помешала бы помощь детского психолога, Роберт резко ответил, что его сын не может нуждаться в психологической помощи. На том дело и закончилось. В 1967 году, вскоре после смерти отца, Питер Оппенгеймер поселился в Перро Калиенте, где стал вести уединенный образ жизни. Сын «отца атомной бомбы» Роберта Оппенгеймера стал работать плотником, и это очень по-американски. Питер продолжил род Оппенгеймеров. У него трое детей: Дороти, Чарли и Элла.

Но вернемся к Китти и доведем рассказ о ней до конца, хоть это и будет забеганием вперед. 1945 год оказался переломным в жизни семьи. Роберт стал знаменитостью, а Китти не могла с этим смириться и пила все больше. Быть женой признанного гения оказалось гораздо труднее, нежели быть женой университетского профессора. К тому же теперь у Китти не было общества, в котором она могла блистать (да и нечем уже было блистать, если уж говорить начистоту). Постоянными спутниками жизни стали переломы костей, полученные как при падениях, так и при вождении в нетрезвом виде. Но надо отдать Китти должное – она бодрилась, она сохраняла веру в то, что скоро все изменится к лучшему, только вряд ли смогла бы объяснить, что и как будет меняться.

После смерти мужа Китти сошлась с его учеником и коллегой Робертом Сербером, жена которого покончила с собой в том же 1967 году. Оппенгеймер привил Китти любовь к парусному спорту, которую разделял и Сербер. Осенью 1972 года они собрались доплыть на кече[63]63
  Кеч – двухмачтовое парусное судно с косыми парусами, у которого задняя мачта ниже передней.


[Закрыть] до Японии через Тихий океан. Но в пути Китти стало плохо. Она умерла 27 октября 1972 года в армейском госпитале Горгас в Панама-Сити. Прах ее был развеян в том же месте, где развеяли прах Роберта Оппенгеймера… Можно считать, что их похоронили рядом.

Глава двенадцатая
Яблоко упало

В мире природы нет секретов. Секреты существуют в мыслях и намерениях людей.

Роберт Оппенгеймер

История с яблоком, побудившим Исаака Ньютона к открытию закона всемирного тяготения, повторялась, повторяется и будет повторяться. В любой из научных сфер, в любую эпоху падают свои яблоки. Главное «яблоко» в нашей истории заслуживает особого внимания, так что мы рассмотрим его пристально и обстоятельно.

К своему полувековому юбилею немецкий физик Отто Ган успел сделать многое: получил первый в истории изотоп[64]64
  Изотопами называют разновидности атомов химического элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа (одинаковый заряд ядра, но разные количества нейтронов).


[Закрыть], открыл несколько новых радиоактивных веществ и явление ядерной изомерии, заложил основу прикладной радиохимии[65]65
  Прикладная радиохимия занимается разработкой методов применения радиоактивных изотопов в химических исследованиях.


[Закрыть]… Его кандидатуру дважды выдвигали на Нобелевскую премию по физике, но оба раза награда пролетала мимо. Судьба словно бы намекала Гану на то, что главное открытие ждет его впереди.

Атомы химических элементов состоят из трех типов элементарных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны образуют атомные ядра. Порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре. Электроны вращаются вокруг атомного ядра подобно тому, как планеты вращаются вокруг солнца.

В 1934 году итальянский физик Энрико Ферми начал обстреливать ядра химических элементов нейтронами. Целью было посмотреть, что из этого выйдет. Превращение атома одного химического элемента в другой было открыто в 1919 году Эрнестом Резерфордом, который превратил азот в кислород, обстреливая его альфа-частицами – положительно заряженными частицами, образованными двумя протонами и двумя нейтронами. Атом азота поглощал частицу (принимал два протона) и испускал один протон, превращаясь тем самым в кислород, находящийся в следующей ячейке периодической таблицы Менделеева. Ничем особенным этот процесс не сопровождался и был интересен только как первый в истории науки пример «алхимии» – искусственного превращения одного вещества в другое.

В 1932 году, в тот самый год чудес, Кокрофт и Уолтон, обстреливая ядро атома лития протонами, расщепили его на два атома гелия. Ядро лития, состоявшее из семи протонов, принимало один протон и распадалось на два ядра по четыре протона. Так был проведено первое в истории расщепление атома, но… эксперимент имел только научно-теоретическое значение, без какой-либо практической пользы. При распаде «утяжеленного» ядра атома азота надвое не происходило выделения колоссального количества энергии.

В своих экспериментах Ферми получал одно и то же. Захватывая нейтрон, ядро атома становилось нестабильным радиоактивным изотопом, который распадался и превращался в химический элемент, находящийся в следующей ячейке периодической таблицы. Не будем вдаваться в подробности, а просто запомним, что при обстреле нейтронами вещество превращалось в вещество более высокого порядка.

Дойдя до урана, последнего на то время элемента в таблице с номером девяносто два, Ферми ожидал получить новое вещество с номером девяносто три, но потерпел неудачу. С обстрелянным ядром урана происходило что-то непонятное.

17 декабря 1938 года Отто Ган и его ассистент Фриц Штрассман повторили эксперимент по обстреливанию урана и получили невероятный результат – «девяносто второй» уран превращался в «пятьдесят шестой» барий. Никакого другого вещества в пробирке не обнаруживалось. Удивление ученых можно сравнить с удивлением человека, который положил в кошелек девяносто два доллара, а после нашел там всего пятьдесят шесть. Куда исчезли тридцать шесть долларов? Даже если предположить, что ядро атома урана распалось надвое, то как мог получиться барий, имеющий в ядре пятьдесят шесть протонов?

Когда физики-экспериментаторы получают результаты, кажущиеся абсурдными, они начинают сводить не сходящиеся концы с помощью теории. Волшебства в природе не существует. Есть только то, что кажется нам волшебством по причине отсутствия нужных знаний. Отто Ган сообщил о проблеме Лизе Мейтнер, которая работала вместе с ним с 1907 года, но в 1938 году из-за своего еврейского происхождения была вынуждена эмигрировать в Швецию. Мейтнер и ее племянник Отто Фриш, молодой физик, работавший прежде в Копенгагене у Нильса Бора, предположили, что Гану удалось расщепить ядро атома урана на меньшее по размерам ядро бария и энергию, много-много энергии. У человека, далекого от ядерной физики, может возникнуть вопрос: почему Берлин не был разрушен в результате эксперимента Гана? Все дело в количествах. Ган экспериментировал с ничтожным количеством вещества, а для получения такого эффекта, как в Хиросиме или Нагасаки, его нужно много.

Когда Фриш рассказал об эксперименте Гана Бору, тот стукнул себя кулаком по лбу и воскликнул: «Какими же мы были идиотами, что не видели этого раньше!». Ничего странного, просто «яблоко», брошенное Ганом, должно было упасть рядом с Мейтнер и Фришем.

По формуле E = mc², где E – энергия объекта, m – его масса, а c – скорость света в вакууме, выходило, что «расщепление Гана» высвобождает огромные количества энергии, причем весьма дешевым способом. Практическая выгода была налицо, осталось только придумать, как ее извлечь.

На следующий день после разговора с Фришем Бор отбыл в Соединенные Штаты. Он пообещал Фришу хранить открытие в тайне до тех пор, пока тот не отправит в журнал сообщение. Фриш собирался провести несколько экспериментов, чтобы подтвердить свои выводы на практике. 16 января 1939 года Бор ступил на американскую землю и в тот же день получил известие о том, что Фриш отправил две статьи в британский журнал Nature. Теперь уже было можно рассказывать новости коллегам, что Бор и сделал. Таким образом, в Соединенных Штатах стало известно о ядерном распаде еще до официального извещения о нем. Экспериментаторы пробовали повторить то, что сделали Ган и Штрассман, а теоретики, как им и положено, сомневались: уж правда ли это? Их скептицизм был обоснованным, поскольку на одно реальное открытие обычно приходится не менее трех «дутых».

Что же касается Роберта Оппенгеймера, то он сказал, что подобное деление невозможно, и привел в подтверждение своего мнения несколько доводов. Но после того как работавший в Калифорнийском университете физик Луис Альварес продемонстрировал Оппенгеймеру эксперимент, практика возобладала над теорией, и наш герой признал возможность ядерного деления. В отличие от упоминавшегося выше Вернера Гейзенберга, Оппенгеймер умел признавать свои ошибки и никогда не «упорствовал ради самого упорства». «Было удивительно наблюдать за тем, как быстро работал его мозг и как быстро он пришел к правильным выводам», – писал Альварес. Оппенгеймер не только быстро пришел к правильным выводам, но и сразу же оценил практическую пользу открытого явления, сказав, что теперь можно будет делать бомбы и получать энергию «всего за пару минут».

Пока большинство теоретиков сокрушались по поводу того, что не додумались до деления ядра, Оппенгеймер увлеченно пропагандировал открытие в научной среде, выдвигая на первое место возможность создания оружия невиданной мощности. Не нужно считать нашего героя кровожадным монстром, похожим на Гитлера или Гиммлера. Во-первых, он был ученым, который не мог отказаться от перспективной идеи, а во-вторых, в Европе уже шла развязанная нацистами война, и все здравомыслящие люди понимали, что Соединенные Штаты неизбежно ввяжутся в драку (правда, для этого потребовалась атака на Перл-Харбор[66]66
  7 декабря 1941 года воздушные и подводные силы японского флота атаковали американскую военно-морскую базу в гавани Перл-Харбор на гавайском острове Оаху. Было потоплено или повреждено восемнадцать американских кораблей, уничтожено сто восемьдесят восемь самолетов и еще сто пятьдесят девять машин получили серьезные повреждения. Около двух с половиной тысяч американских военнослужащих погибли и более тысячи получили ранения. В тот же день Соединенные Штаты объявили войну Японии, а ее союзники – Германия и Италия – объявили войну Соединенным Штатам.


[Закрыть]).

В середине 1939 года Нильс Бор и американский физик-теоретик Джон Арчибальд Уилер, работавший в Принстонском университете, опубликовали в американском журнале Physical Review статью «Механизм деления ядер», в которой изложили свою теорию деления атомного ядра. Эта теория вошла в историю как «теория Бора – Уилера». Но справедливо было бы добавить в название и имя нашего героя, поскольку в то время, пока Бор с Уилером работали над статьей, Оппенгеймер прочел в Беркли несколько лекций, в которых содержались его собственные выводы, практически полностью совпадавшие с еще не опубликованной теорией. Однако слишком углубляться в проблему Оппенгеймер тогда не стал: обдумал ее, сделал выводы и отложил в сторону.

В марте 1939 года работавший в Колумбийском университете физик Лео Силард (венгерский еврей, бежавший от нацистов в Великобританию, а затем перебравшийся в Соединенные Штаты) установил опытным путем возможность цепной реакции деления. В отличие от Бора, выступавшего за полную открытость в науке, Силард не спешил обнародовать свое открытие, поскольку хорошо понимал его военную ценность. К сожалению, первая попытка заинтересовать военное ведомство оказалась неудачной. Энрико Ферми, делегированный физиками на встречу с контр-адмиралом Стэнфордом Колдуэллом Хупером, техническим советником главнокомандующего военно-морскими силами, не смог произвести нужного впечатления на своего собеседника. Как и положено ученому, Ферми начал излагать адмиралу научные аспекты, а нужно было рубить сплеча – можно построить бомбу, которая будет мощнее тысячи самых мощных современных бомб. Короче говоря, собеседники говорили на разных языках, и потому ничего путного из их встречи не вышло.

В Германии все складывалось иначе: то ли генералы Гитлера были дальновиднее, то ли немецкие ученые лучше умели разъяснять перспективы. 24 апреля 1939 года директор Института физической химии при Гамбургском университете и советник Управления вооружений сухопутных сил рейха Пауль Хартек представил Верховному командованию вермахта письмо, в котором говорилось о возможности создания принципиально новой разновидности сверхмощного взрывчатого вещества. «Страна, первой сумевшая реализовать на практике достижения ядерной физики, получит абсолютное превосходство над другими странами», – говорилось в письме, которое также подписал доктор Вильгельм Грот, работавший под началом Хартека. Уже 29 апреля (немцы не любят откладывать дела «на потом») Имперское министерство науки, воспитания и народного образования провело совещание, на котором были обсуждены открывшиеся перспективы. Было решено создать при Управлении вооружений сухопутных сил, которое отвечало за разработку всех новых видов вооружения, специальную группу под руководством физика Курта Дибнера, работавшего на военное ведомство с 1934 года. На полигоне Куммерсдорф под Берлином нацисты начали строить ядерный реактор, а заодно запретили экспорт урана.

26 сентября 1939 года Управление армейских вооружений провело совещание ученых, специализировавшихся в области ядерной физики, на котором присутствовали Пауль Хартек, Курт Дибнер, Вернер Гейзенберг и еще несколько человек. Участники совещания сочли возможным создание ядерного оружия за срок от девяти до двенадцати месяцев. Так родился нацистский Uranprojekt («Урановый проект»), он же Kernwaffenprojekt («Проект ядерной войны»).

В Соединенных Штатах события разворачивались следующим образом. 2 августа 1939 года Альберт Эйнштейн отправил президенту Франклину Делано Рузвельту письмо, написанное вместе с учеными-физиками Лео Силардом, Юджином Вигнером и Эдвардом Теллером (Эйнштейн в этой компании играл представительскую роль, инициатором затеи был Силард).

В течение последних четырех месяцев благодаря работам Жолио во Франции, а также Ферми и Силарда в Америке, стала вероятной возможность ядерной реакции в крупной массе урана, вследствие которой может быть освобождена значительная энергия и получены большие количества радиоактивных элементов. Можно считать практически достоверным, что этого можно будет достичь в ближайшем будущем.

Подобное явление также может привести к созданию ядерных бомб, которые, вероятно, станут исключительно мощными бомбами нового типа. Одна такая бомба, доставленная на корабле и взорванная в порту, способна полностью разрушить весь порт вместе с прилегающей к нему территорией. Дело в том, что такие бомбы могут оказаться слишком тяжелыми для воздушной транспортировки.

Соединенные Штаты обладают весьма малым количеством урана. Значимые месторождения находятся в Канаде и Чехословакии. Солидный источник есть в Бельгийском Конго.

С учетом сложившегося положения, не сочтете ли Вы желательным установление постоянного контакта между правительством и группой американских физиков, исследующих проблемы цепной реакции?

Вы могли бы уполномочить лицо, пользующееся Вашим доверием, выполнять неофициальным образом следующие обязанности:

А) поддерживать связь с правительственными учреждениями, информировать их об исследованиях и давать им необходимые рекомендации, особенно по части обеспечения Соединенных Штатов ураном;

Б) содействовать ускорению экспериментальных работ, ведущихся сейчас за счет внутренних средств университетских лабораторий, посредством привлечения частных лиц и промышленных лабораторий, обладающих нужным оборудованием.

Мне известно, что Германия в настоящее время прекратила продажу урана из захваченных ею чехословацких рудников….

Рузвельт получил это письмо только 11 октября того же года (так сложилось, 1 сентября гитлеровцы вторглись в Польшу, и у президента появились более важные дела). Президент поручил директору Национального бюро стандартов Лайману Бриггсу сформировать «Консультативный комитет по урану» (огласке эта затея не предавалась). Первое заседание комитета состоялось 21 октября 1939 года в Вашингтоне. Было решено ассигновать шесть тысяч долларов на проведение экспериментов в Колумбийском университете под руководством Ферми и Силарда. В пересчете на современные цены шесть тысяч долларов сорокового года нужно умножать на двадцать два, но, скажем прямо, и сто тридцать две тысячи «современных» долларов были весьма скромной суммой. Тем не менее исследования начались. Одновременно велись поиски урановых месторождений в подконтрольных Соединенным Штатам регионах.

Для сведения: критическая масса (минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления) для урана составляет 50 кг, а для плутония, который получают из природного изотопа урана с атомным номером девяносто два и массовым числом двести тридцать восемь – 10 кг. Урановой была только бомба «Малыш», сброшенная 6 августа 1945 года на Хиросиму. «Толстяк», упавший 9 августа того же года на Нагасаки, представлял собой плутониевую бомбу, работавшую на основе распада плутония с атомным номером девяносто четыре и массовым числом двести тридцать девять. Собственно, для деморализации японцев и склонения их к капитуляции хватило бы и «Малыша». Но правительству Соединенных Штатов было важно испытать «в полевых условиях» оба варианта, а заодно продемонстрировать свою силу Советскому Союзу, который в августе 1945 года рассматривался уже не в качестве союзника, а в качестве потенциального противника. Кстати говоря, плутоний был открыт группой сотрудников Калифорнийского университета под руководством Гленна Теодора Сиборга в феврале 1941 года. Открытие было совершено с помощью усовершенствованного циклотрона Эрнеста Лоуренса. Если Роберта Оппенгеймера называют «отцом атомной бомбы», то Гленн Сиборг носит неофициальный титул «отца ядерной химии».

Во время совместной работы с Робертом Оппенгеймером Сиборга поражала его способность предугадывать. Оппенгеймер отвечал на вопрос до того, как тот был задан. Ответы были пространными, и нередко не содержали того практического зерна, которое было нужно Сиборгу. Гленну пришлось подстраиваться под старшего товарища и формулировать свои вопросы предельно конкретно для того, чтобы получить нужный ответ. «Поражали не только его знания и острота ума, но и полет его мысли, – вспоминал Сиборг об Оппенгеймере. – Мысль могла воспарить так высоко, что он сразу видел всю проблему целиком, в то время как нам приходилось складывать целое из кусочков». Тем не менее, в периодической таблице Менделеева есть сиборгий – сто шестой элемент, открытый в 1997 году. А вот оппенгеймерий там вряд ли появится…

Но ничего страшного, история все равно будет помнить Роберта Оппенгеймера, человека, которому удалось изменить мир. Это не красивые слова, а чистая правда, поскольку ядерное оружие действительно его изменило.

Если критическая масса для урана составляет 50 кг, а для плутония – 10, то почему Эйнштейн писал Рузвельту, что «такие бомбы могут оказаться слишком тяжелыми для воздушной транспортировки»? На дворе был не 1900 год, когда братья Райт[67]67
  Братья Уилбер и Орвилл Райты создали первый в мире самолет (аппарат тяжелее воздуха с двигателем), способный летать.


[Закрыть] подняли в воздух свой первый планер, а 1939-й.

Просто в октябре 1939 года профессор физики Бирмингемского университета Рудольф Пайерлс (еще один бежавший от нацистов еврей) рассчитал, что критическая масса урана должна составлять несколько тонн. Пайерлс был уважаемым ученым, его расчеты казались верными, так что научный мир принял их без оспоривания и успокоился. Вряд ли при таких раскладах получится создать атомную бомбу. Но Пайерлс рассчитывал критическую массу для «обычного» природного урана, а его коллега Отто Фриш задумал сделать то же самое для чистого изотопа урана-235. Что нужно для запуска разветвленной (то есть нарастающей в геометрической прогрессии) цепной реакции, при которой выделяется колоссальное количество энергии? Нужно, чтобы при распаде одного ядра испускалось не менее двух свободных нейтронов. Ядро урана-235 при распаде «выстреливает» до восьми нейтронов, в среднем – 2,4. Фриш и Пайерлс высчитали, что для разветвленной цепной реакции будет достаточно около килограмма урана-235. Расчеты получились чересчур оптимистичными, поскольку на деле требовалось не менее 15 кг, но главным было то, что счет шел не на тонны, а на килограммы.

Фриш и Пайерлс подготовили меморандум о свойствах радиоактивной «супербомбы» и ее конструкции, который был передан декану физического факультета Бирмингемского университета Марку Олифанту. Олифант отнесся к меморандуму с максимальной серьезностью, и в результате 10 апреля 1940 года состоялось первое заседание комитета M.A.U.D. (Military Application of Uranium Detonation[68]68
  «Военное применение уранового взрыва» (англ.).


[Закрыть]) под председательством ведущего британского ядерного физика Джорджа Паджета Томсона.

Возвращаясь к шагам, приведшим к получению цепной реакции, я хотел бы отметить, что в конце 1939 года, согласно имевшимся на тот момент знаниям, заслуживали внимания два подхода к решению этой задачи, – писал Энрико Ферми в статье «Создание первого ядерного котла», опубликованной в 1947 году. – Первым шагом в одном из них должно было стать выделение из обычного урана редкого изотопа 235, ответственного за деление урана медленными нейтронами. При таком выделении исключается паразитное поглощение нейтронов в распространенном изотопе 238, поэтому считалось, что, как только будет получен уран-235, станет возможным без помех осуществить и цепную реакцию. Реальная сложность состояла, разумеется, в том, чтобы осуществить разделение изотопов в промышленных масштабах. Другое направление опиралось на использование естественного урана. Размещение этого вещества таким образом, чтобы смогла запуститься цепная реакция, представляло, конечно же, гораздо более трудную задачу, чем аналогичная проблема для урана-235. Следовало крайне бережно использовать нейтроны, образовавшиеся в результате первичного деления, чтобы на фоне большого паразитного поглощения их ураном-238, добиться положительного баланса. Требовалось приложить все силы для того, чтобы изменить соотношение между полезным и паразитным поглощениями нейтронов в благоприятную сторону. Соотношение между этими поглощениями зависит от энергии нейтронов. Не вдаваясь в детали, можно сказать, что оно наиболее благоприятно для нейтронов, обладающих малой энергией. Поэтому один из шагов заключается в замедлении нейтронов… Уже был известен простой процесс, помогающий этого достичь. Этот процесс основан на очевидном факте, когда быстрый нейтрон сталкивается с атомом и отскакивает от него, то некоторая часть энергии нейтрона теряется, передается атому. В случае с легкими атомами, которым легче испытывать отдачу, этот эффект возрастает и достигает максимума для водорода.

На этом наше научное отступление можно считать завершенным. Теперь мы знаем достаточно для того, чтобы с пониманием следить за дальнейшей судьбой Роберта Оппенгеймера, для которого самым важным событием 1939 года стала публикация статьи «О продолжающемся гравитационном сжатии», в которой он и его ученик, Хартленд Снайдер, предсказали существование явления, известного в наше время под названием «черная дыра». Когда иссякнут все термоядерные источники энергии, звезда начинает сжиматься, и если ее масса не уменьшится за счет излучения или иных потерь до определенных значений, сравнимых с массой Солнца, то это сжатие будет длиться бесконечно. Гравитационное притяжение «черной дыры» настолько велико, что покинуть ее не способны даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе и световые волны, поэтому «дыра» и выглядит черной.

В астрофизике существует предел Оппенгеймера – Волкова, представляющий собой верхний предел массы невращающейся нейтронной звезды[69]69
  Нейтронная звезда – стадия (результат) эволюции звезды, в которой она состоит из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (примерно километровой толщины) корой, образованной атомными ядрами и электронами.


[Закрыть], при которой она еще не сжимается в «черную дыру». Роберт Оппенгеймер и его ученик Джордж Майкл Волков доказали существование нейтронных звезд задолго до их обнаружения в июле 1967 года (вот вам пример возможностей «чистой теории»).