Рождение советской физики
У расцвета советской физики были вполне материальные причины помимо благожелательности государственной идеологии. Мощь государства - первая забота тоталитарного режима - требовала развития техники, опирающейся на науку.
Советская физика начинала с существенно более низкого уровня, чем химия и математика. В дореволюционной физике не было достижений масштаба неевклидовой геометрии Лобачевского или периодического закона элементов Менделеева, имелись лишь отдельные работы высокого класса на общем весьма провинциальном фоне. Поэтому здесь, можно сказать, поднималась целина при обильном поливе. Первый урожай был особенно хорош, поскольку "агрономами" стали подлинные ученые, преданные науке. Они стали руководителями в силу своих организаторских способностей и использовали личное положение на пользу науке. В условиях государственной диктатуры и скудных ресурсов страны такое управление наукой дало результаты: за десять лет с середины 20-х годов число физиков выросло в десять раз.
Основные события в советской физике вначале происходили в Петрограде/Ленинграде. Главным "рассадником кадров" стал Ленинградский физико-технический институт. Его директор Абрам Иоффе (1880-1960), ученик Рентгена, легко вписался в советскую жизнь, умело находил общий язык с властями и необычайно много сделал для роста физики. Физтех заслуженно называли колыбелью советской физики - из него вышло большинство довоенных физиков. Но колыбель эта была не единственной.
В Ленинграде еще два института создавали советскую физику - Оптический под руководством Дмитрия Рождественского (1876-1940) и Радиевый во главе с Владимиром Вернадским (1863-1945).
Фигура Вернадского особенно интересна. Он был значительно старше Иоффе и Рождественского, не был физиком-экспериментатором, как они, и вообще не был физиком, но сыграл чрезвычайно важную роль в истории советского атомного проекта.
Специальностью Вернадского была геохимия. С его именем связано и начало российской радиологии, как тогда называли изучение естественной радиоактивности. Он рано осознал потенциал нового явления и уже в 1910 году писал:
Перед нами открылись источники энергии, перед которыми по силе и значению бледнеют сила пара, сила электричества, сила взрывчатых химических процессов… С надеждой и опасением всматриваемся мы в нового союзника и защитника.
Радиология переросла в радиохимию и ядерную физику. Вот как Вернадский в 1922 году описывал положение дел для правительства:
Организация Государственного Радиевого Института, завершившая работу, которая шла при Российской Академии Наук с 1911 года, не может быть доведена до конца без тесной связи с аналогичной работой на Западе и без приведения его оборудования к уровню современного знания. <> В области радия нельзя пополнить и организовать Институт, пользуясь только тем, что находилось на территории России, лишенной нормальной связи с жизнью культурного человечества. Ибо в период 1914-1921, а особенно в 1918-1922 в этой области достигнуты огромные успехи. <> Сохранение работы Радиевого института <> является в наше время одной из таких задач, которые государственная власть не может без огромного, может быть непоправимого, вреда для дела откладывать. Я это утверждаю, потому что ясно сознаю возможное значение этой работы и возможный - мне кажется в конце концов неизбежный - переворот в жизни человечества при разрешении проблемы атомной энергии и ее практического использования. Это не сознается еще общественным мнением, но сейчас у нас общественное мнение не имеет форм для своего выявления, и с этим приходится считаться при учете создавшегося положения.
Тон последней фразы весьма необычен для письма советским властям, но это тон академика Вернадского, который в дореволюционной России наряду с профессиональной работой в геохимии участвовал в общественной жизни страны. Он был одним из самых видных профессоров, в 1911 году покинувших Московский университет вместе с Лебедевым. Он участвовал в создании партии Конституционной демократии и вошел в состав Временного правительства. Поэтому, как и дед Сахарова, в 1918 году он уехал на юг России, подальше от ставших большевистскими столиц - Петрограда и Москвы, и, подобно родителям Сахарова, вернулся после окончания гражданской войны.
Безо всякой симпатии относясь к большевизму, Вернадский, однако, увидел, что в стране разбужена мощная социальная энергия и существенную ее часть власть направляет на развитие науки. А для Вернадского история человечества - прежде всего история науки и техники. Это было основой его сотрудничества с властью, но не затуманивало ему взгляд на окружавшую реальность. Свои социальные наблюдения Вернадский не боялся заносить в дневник с точностью естествоиспытателя. Его свидетельства о жестокой эпохе и наступлении ядерной эры мы еще услышим. И еще вернемся к его взгляду на историю.
Два наследника Лебедева в Москве: Петр Лазарев и Аркадий Тимирязев
С тех пор как по воле Петра Великого была построена новая столица России, взаимоотношение двух столиц стало важным элементом культурной жизни страны. В Петербурге рядом с учреждениями государственной власти располагалась Императорская академия наук, в которой доминировали петербуржцы и гуманитарии. Для московского физика Петра Лебедева места в академии не нашлось. Это не мешало московской физике заметно опережать петербургскую по научным достижениям.
Положение изменилось после ухода Лебедева из Московского университета. По свидетельству тогдашнего студента, а впоследствии президента Академии наук, Сергея Вавилова, Московский университет на долгие годы, до революции, остался без своей коренной профессуры. Вместо выдающихся ученых были приглашены случайные люди. Научная жизнь университета за эти годы замерла и захирела.
Вместе с Лебедевым университет покинули и его ученики. Наиболее ему близким был Петр Лазарев (1878-1942), который занимался делами лаборатории в отсутствие ее руководителя. В одном из своих писем-отчетов 1910 года он, кроме прочего, сообщил Лебедеву:
Недавно заявился новый аспирант Сахаров; он очень хорошо выполнил работу [в мастерской]. Я его узнал еще ранее, в начале этого года, когда он слушал мой курс, и разговоры с ним показали, что он и читал порядочно, и соображает хорошо. Мне кажется, что было бы поэтому хорошо его пристроить с осени у нас, тем более что тема о диффузии еще никому не дана и для процессов в нервах она очень важна.
Речь идет об отце Андрея Сахарова. Дмитрий Сахаров начал учебу в университете с медицинского факультета, перейдя через год на физико-математический. Это могло дополнительно расположить к нему Лазарева, который сам был медиком по первому своему образованию.
Лазарев занимался биофизикой, но не только поэтому не мог он заменить Лебедева. Не могли заменить и другие из первого поколения учеников Лебедева - быть может, потому, что тот был слишком сильной личностью.
Однако после безвременной смерти Лебедева Лазареву пришлось занять его место: в 1916 году он стал директором только что построенного Физического института, а в 1917-м его избрали академиком - решающий голос, можно сказать, подал из могилы Лебедев.
Институт строился на средства специально созданного частного фонда, однако после установления советской власти надо было искать свое место в новой государственной системе, отменившей частную собственность. Лазарев нашел такое место под крышей Наркомата здравоохранения, где стал заведовать рентгеновским отделом. В названии института появились слова "биологическая физика".
Институт, задуманный для выдающегося дореволюционного физика, помог его коллегам пережить трудное послереволюционное время, но у них не родилось научных результатов, сопоставимых с лебедевскими или с работами ленинградских физиков. Лазарев умел находить задачи народно-хозяйственного звучания, но ему не хватало глубины и научного запала, чтобы сделать первоклассный институт.
А как же Московский университет, откуда Лазарев ушел вместе с Лебедевым в 1911 году? После революции Лазарев туда не вернулся, но не потому что не хотел преподавать. В университет его не пускал другой ученик Лебедева - Аркадий Тимирязев (1880-1955), который захватил фактическое руководство физическим факультетом.
Сын знаменитого биолога был заурядным физиком с незаурядным общественным темпераментом. Как и его отец, он безоговорочно поддержал советскую власть. Отец, правда, умер в 1920 году и попросту не имел времени для оговорок. А сын скорее из-за имени отца, чем за собственные заслуги, в 1921 году был принят в партию специальным решением ЦК. Он быстро "оправдал доверие", в 1922 году стал членом редколлегии журнала "Под знаменем марксизма" и успел заслужить похвалу Ленина как "воинствующий материалист".
Однако Тимирязев-младший не довольствовался успешной советской карьерой. Более почетное место себе он видел в науке и со страстью старался это место обосновать. Он претендовал на роль главного ученика Лебедева, но в историю советской физики вошел прежде всего как противник теории относительности и квантовой механики. Как такое могло случиться с учеником Лебедева?
Окончил университет он в 1904 году, когда только начиналась революция в физике - быстрое и бурное изменение ее понятий, связанное с идеями относительности и квантов. Революция - всегда нелегкое время, даже если это бескровная научная революция. Чтобы в такое время поспеть за событиями, нужны способности, которые определяются и генетикой, и возрастом. Макс Планк, отец понятия кванта, с грустью подытоживая свой жизненный опыт, заметил, что новые идеи входят в науку не потому, что их противники признают свою неправоту; просто противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает новые идеи с самого начала.
Представители "вымирающего поколения" ведут себя, однако, по-разному в зависимости от способностей, темперамента и… этических устоев. Одни (к ним относился и Планк) молча переживают внутреннюю драму или даже трагедию, мучаясь тем, что их научные идеалы обнаружили свою ограниченность. Другие, не в силах отказаться от привычных идей, стараются разубедить своих коллег.
Творчески наиболее сильные, осмысливая предшествующую, старую физику и критически анализируя новую, делают старую все более классической и проясняют новую; пример - Эйнштейн в последние десятилетия его жизни.
Однако приверженность образу мысли, приобретенному в начале карьеры, может проявиться и совсем иначе. Обнаружив, что научных аргументов не хватает, и не в силах признать свой отрыв от переднего края науки, ученые мужи, бывает, расширяют свой арсенал и берут на вооружение вненаучные ресурсы современного им общества.
В нацистской Германии нашлись физики, которые отвергали теорию относительности как неарийскую, как проявление азиатского духа.
А в советской России физик Тимирязев отвергал теорию относительности как нематериалистическую, порожденную буржуазным Западом. В студенческие годы Тимирязев освоил молекулярную физику газов. Ее он и преподавал студентам подрастающего поколения, именуя торжественно кинетической теорией материи, чтобы укрепить их материализм. Его "добротные, но скучноватые лекции" слушал и Сахаров:
Тимирязев был поразительно похож на своего отца и тем самым на его памятник, установленный у Никитских ворот. Мы, студенты, за глаза звали Тимирязева "сын памятника".
Непочтительные студенты не подозревали, насколько удачным было это прозвище. Их профессор был подкидышем. И только "по Высочайшему повелению Самодержца Всероссийского, нисходя на всеподданнейшее прошение Ординарного Профессора, Статского Советника Климента Аркадьевича Тимирязева" в 1888 году было дозволено восьмилетнему "воспитаннику его Аркадию принять фамилию его воспитателя, отчество по его имени и пользоваться правами Личного Дворянства".
Так что выдающийся биолог не нес биологическую ответственность за своего приемного сына. Пусть другие биографы выясняют его социальную ответственность. Просто мало ли он порол своего воспитанника, помня несчастные обстоятельства его появления на свет, слишком ли его опекал, пристраивая в хорошие - Лебедевские - руки и не соразмеряя это с природными задатками своего приемыша, или же - самое трудноустранимое - масштаб личности отца вырастил амбиции сына, неважно, приемного или родного, но неодаренного.
А как же поразительное сходство, о котором пишет Сахаров? Когда смотришь на фотографии обоих Тимирязевых, то единственное видимое сходство - профессорская бородка. Борода старшего Тимирязева не выделялась на профессорском фоне его времени, а младшего выделяла весьма и могла напоминать о памятнике, поставленном недалеко от университета (к удовольствию коммуниста-профессора).
Напоминать бородой проще, чем научным масштабом. Амбиции Тимирязева-сына требовали большего, чем преподавание теории газов. Самым большим в тогдашней физике была теория относительности. В университете его этой теории не учили, а освоить ее самостоятельно он не смог. И он взялся за ее ниспровержение.
Амбиции также требовали удерживать в своих руках наследство Лебедева - физический факультет Московского университета. Отсутствие научного авторитета Тимирязев возмещал административными маневрами. Только вмешательство… Рабоче-крестьянской инспекции в 1930 году лишило его власти - с последствиями, самыми благоприятными для развития физики (об этом перевороте - в следующей главе).
Всего через несколько месяцев после того как Тимирязева отстранили от управления физикой в университете, удар Рабоче-крестьянской власти неожиданно обрушился на Лазарева и возглавляемый им институт.
5 марта 1931 года академика Лазарева арестовали. Через несколько недель он признал себя виновным в том, что "информировал иностранцев по ряду вопросов, связанных с наукой", в частности, "о предполагаемых конференциях". В итоге обвиненного в шпионаже Лазарева сослали на три года в Свердловск, где, впрочем, дали ему возможность работать и преподавать. В феврале следующего года приговор отменили, и Лазарев вернулся в Москву.
Этому аресту пока не найдено объяснения. На рубеже 30-х годов изменилось отношение правительства к специалистам, оставшимся от старого режима. Прошли показательные процессы против инженеров - Шахтинское дело, Промпартия. Однако Лазарев по своему социальному положению и по характеру сшитого для него "дела" не подходит к этому ряду.
Возможную причину случившегося с Лазаревым подсказывает судьба его института - в его здании разместили некий Физико-химический институт спецзаданий. Об этом заведении известно только то, что его директор был в родстве с главой НКВД. Но совершенно неизвестно, для каких спецзаданий больше трех лет служило прекрасное здание, задуманное когда-то для П.Н. Лебедева.
Физика и историческая справедливость вернулись туда в 1934 году, когда по решению правительства Академия наук переехала из Ленинграда в Москву. В августе в здание вселился Физический институт Академии наук, родившийся незадолго до того в Ленинграде; в декабре ему было присвоено имя П.Н. Лебедева. А в миру институт этот более всего известен сокращенным названием ФИАН.
Но как же этот - во многих смыслах московский - институт родился в Ленинграде?
"Отец" и "отчим" ФИАНа в Ленинграде: Георгий Гамов и Сергей Вавилов
Ленинград был научной столицей страны до 1934 года, пока там оставалась - с царских времен - Академия наук. Советское правительство переместило столицу государства в Москву еще в 1918 году, но медлило с переводом академии. Не сразу поняли, как управиться с этим заведением, привыкшим к изрядной автономии. Только к началу 30-х годов правительство установило контроль над академией, опираясь и на ученых, искренне сочувствующих социализму, и на "бесклассовых" карьеристов. При этом действовали кнут и пряник - деньги на развитие науки и аресты.
Тогда практически вся российская физика жила вне Академии наук с ее хилым Физико-математическим институтом (ФМИ).
Осенью 1931 года в ФМИ появился новый сотрудник - Георгий Гамов. Он вернулся в Ленинград после трехлетнего пребывания в мировых столицах физики. Вернулся с мировой славой, объяснив альфа-распад, это была первая работа в теоретической ядерной физике. К ореолу отечественной славы приложил руку пролетарский поэт Демьян Бедный, сообщивший об этой работе - спустя всего несколько недель после ее появления в 1928 году - в главной советской газете "Правде".
До атомов добрались
СССР зовут страной убийц и хамов.
Недаром. Вот пример: советский парень Гамов,
- Чего хотите вы от этаких людей?! -
Уже до атомов добрался, лиходей!
Мильоны атомов на острие иголки!
А он - ведь до чего механика хитра! -
В отдельном атоме добрался до ядра!
Раз! Раз! И от ядра осталися осколки!
Советский тип - (сигнал для всех Европ!) -
Кощунственно решил загадку из загадок!
Ведь это что ж? Прямой подкоп
Под установленный порядок?Подкоп иль не подкоп, а, правду говоря,
В науке пахнет тож кануном Октября.
Этому поэтическому шедевру был предпослан эпиграф, взятый из газеты:
Командированный полгода назад в Копенгаген для работы в институте одного из крупнейших физиков современности - Нильса Бора - двадцатичетырехлетний аспирант ленинградского университета Г.А. Гамов сделал открытие, произведшее огромное впечатление в международной физике. Молодой ученый разрешил проблему атомного ядра. Известно значение атомного ядра как области, где сокрыты гигантские запасы энергии и возможности искусственного превращения элементов. Каждый новый шаг в раскрытии его строения представляет, следовательно, совершенно исключительный научный интерес.