Завораживающие и пока безответные вопросы возбуждала проблема излучение и кванты. И все тот же Планк - терзавшийся собственной смелостью мыслитель - говорил, что эта проблема превратилась в источник мучительного беспокойства для физиков. Оно могло только обостриться на 1-м Сольвеевском конгрессе, когда его коллеги искали в дискуссии понимания непонятного: как рождаются кванты и как примирить их с классической картиной природы? Скверно чувствовали себя даже самые проницательные: из старшего поколения - Лоренц, Нернст, Пуанкаре, из младшего - Эйнштейн, Мария Кюри, Зоммерфельд, Ланжевен… Все задавали друг другу вопросы - частные и общие. И чем содержательней был вопрос, тем менее удовлетворителен ответ.
"Мы чувствуем себя как в тупике", - сказал председательствовавший Лоренц.
Так отчего же Резерфорд, рассказывая в доме Лоуренса Смита о брюссельском Совещании, говорил о "новых перспективах развития физики с таким характерным для него воодушевлением"? Это заразительное воодушевление навсегда запомнилось Бору - он писал о нем через пятьдесят лет.
Меж тем была довольно веская причина для того, чтобы Резерфорд после Брюсселя вообще не испытывал никакого энтузиазма. В дискуссии на конгрессе необходимо было говорить об устройстве атома: беспорядочно разноцветный мир вокруг и упорядоченно строгие спектры в лабораториях с равной наглядностью демонстрировали, что все атомы - источники квантов света. Но, как и на коротком Кавендишевском обеде, на четырехдневном Сольвеевском форуме никто не заговорил о планетарной модели. Точно полгода назад в физике ничего не случилось. Психологически дело было еще сложнее. Он, Резерфорд, и сам не проронил в Брюсселе ни слова о собственной атомной модели.
Он сознавал, что она пока оставалась теоретически незаконнорожденной. (Как выразился однажды Ландау, она была тогда не меньшей катастрофой для классической физики, чем планковский квант действия.) Он промолчал, потому что не видел, как защитить свое понимание атомной структуры. И убедился, что такой защиты еще не нашел и никто другой. Больше того - никто ее и не искал. Вскоре - в декабре 11-го года - его скрытое недовольство выплеснулось в письме к старому другу, Вильяму Брэггу-старшему:
"Я был весьма поражен в Брюсселе тем, что континентальные физики, кажется, ни в малейшей степени не интересуются формированием физических представлений об основах теории Планка. Они вполне довольствуются объяснением всего на базе частных предположений и не утруждают свои головы размышлениями о реальных причинах вещей…"
В этих словах слышалось разочарование, а сами слова звучали сверхневежливо, если вспомнить имена тех "континентальных физиков". Но что было делать: его переполняли нетерпеливые надежды, а они пока не сбывались…
Какие причудливые вещи случаются в жизни, а потому - в истории! За столом у манчестерского физиолога, в сущности, встретились тогда два разочарованных - по разным причинам и в разной степени: старший - после бесплодных дней в Брюсселе, младший - после бесплодных месяцев в Кембридже, и оба - оттого, что желанного не произошло. А вместе с тем - воодушевление…
Откуда же бралось оно?
Оба чувствовали себя не в тупике, а в дороге.
Резерфорд за столом у Смита не обмолвился ни единым замечанием о своем противозаконном атоме. В те первые часы знакомства не мог же он рассчитывать, что молодой датчанин выскажет нечто важное "о реальных причинах вещей". И своего недовольства Брюсселем вслух Резерфорд не выдал. Потому-то лишь гораздо позднее, уже из опубликованных материалов 1-го Сольвеевского конгресса, Бор с недоумением узнал, что там не было высказано никаких суждений о решающем событии 11-го года. ("Абсолютно никаких", - подчеркнул он впоследствии в беседе с историками.) А сам вызвать Резерфорда на разговор о планетарной модели он не мог - просто по незнанию предмета.
Зато квантовые проблемы были хорошо знакомы Бору. Заговорил ли он о них в той беседе - неизвестно. Но Резерфорд многое оценил в нем сразу.
Покоряла искренность копенгагенца. Было тотчас видно: он чувствовал как понимал. И он не мог не приглянуться Резерфорду уже тем, как слушал его. А Резерфорд действовал как чувствовал. И хотя Бор, в свой черед, не выдал вслух недовольства Кавендишем, произошло то, чего он так хотел:
"Во время нашего разговора… Резерфорд доброжелательно согласился с моим намерением присоединиться к исследовательской группе, работающей в его лаборатории, когда ранней весной 1912 года я покончу с моими занятиями в Кембридже…"
Так при минимальном содействии случая свела их жизнь. А свела она их для того, чтобы две катастрофы - планковский квант и резерфордовский атом - слились в единый взрыв понимания, дабы физикам стало ясно кое-что важное о реальных причинах вещей.
Оставалось проститься с Кембриджем.
…В последний раз пройти по улочке Фри-Скул-лэйн… Сказать Дж. Дж. стеснительно, но непреклонно: "Мне не по душе у вас - я уезжаю…" Забрать свою непрочитанную диссертацию… Обменяться двумя-тремя приятельскими рукопожатиями… Упаковать необременительный чемодан… И снова - на вокзал.
Так выглядит то, чему следовало произойти незамедлительно. Но он не был бы Бором, если бы предпринимал важные шаги иначе, чем писал важные письма. Он нуждался в черновиках решений. Его мысль искала исчерпывающей обоснованности. Он походил на гроссмейстера, который знает, что сделает сейчас рокировку в длинную сторону, но, к удивлению комментаторов, сидит еще двадцать минут, сложив из ладоней карточный домик у лба, и только потом с внезапной стремительностью переставляет фигуры. Мысль его не медлила: просто она успела многократно пережить далекое будущее партии.
Беседа с Резерфордом в ноябре была первым черновиком переезда в Манчестер. А потом захотелось обсудить свое будущее с Харальдом, на рождество заехавшим в Кембридж. И те отрадные дни начала января 12-го года - единственные кембриджские дни без одиночества - были вторым черновиком решения. Потом послал он деловое письмо Резерфорду, получил желанный ответ и снова написал, положив начало их обширной переписке, длившейся четверть века. И это был третий черновик. А в феврале он все-таки съездил в Манчестер еще раз - завершить договоренность устно. Четвертый черновик. Было окончательно обусловлено то, что в общем-то определилось с самого начала: он переберется в университет Виктории не раньше середины марта.
…Он не был бы Бором, если бы и вправду мог взять да и заявить Томсону: "Мне не по душе у вас…" Ему непросто было расставаться со своими духовными привязанностями. "Человек вертикали", он и в собственные чувства погружался глубоко. Любовь к Томсону-исследователю не могла обмелеть в нем сразу.
Он вынужден был решать сложную психологическую задачу. В самом деле, это ведь гораздо, гораздо позже наступила пора, когда он стал повторять Маргарет: "Может быть, то было очень хорошо, что я пережил разочарование и что все обернулось не так, как я ожидал…" А тогда все в нем противилось этому непредвиденному разочарованию. Даже после первого визита к Резерфорду он продолжал писать Маргарет, как в первые дни: "Томсон - потрясающе большой человек… Он так нравится мне…" Лишь много времени спустя пришел он к заключению, что Томсон не дал ему ничего, и начал добавлять уже только для компенсации: "Зато я видел великого человека!" А тогда он еще заслушивался лекциями Томсона и забывал в аудитории о своей рукописи, погребенной в братской могиле непросмотренных бумаг на столе кавендишевского профессора.
Если бы Томсон заметил и верно оценил чувства молодого датчанина, возможно, он еще нашел бы в себе достаточно прежней прозорливости и не прозевал бы так опрометчиво и так безвозвратно Нильса Бора! Но он либо ничего не замечал, либо все оценивал неверно. Был день - в середине января 1912 года, - когда Бор пришел к нему и сказал, что собирается месяца через два переехать в университет Виктории. Год заграничной стажировки так быстро тает, а ему хочется из первых рук познакомиться с проблемами радиоактивности. Поэтому - Манчестер. Попросил согласия и одобрения. Это было условием Резерфорда: он не хотел никого "переманивать из Кавендиша". В ту минуту Дж. Дж. мог еще вернуть Бора. Для этого надо было только услышать за словами датчанина немножко больше, чем в них прозвучало. Но: "Томсон отвечал мне так, как если бы вообще меня не слушал…"
Однако все равно конец был бы тем же самым. Конец не мог быть иным: если не сама фигура Томсона, то его тогдашняя руководящая идея - его атомная модель - должна была в один прекрасный день потерять для Бора всякую привлекательность. А с верой в нее и было прежде всего связано желание Бора задержаться в Кембридже до ранней весны:
"…я был глубоко увлечен оригинальными представлениями Дж. Дж. Томсона об электронной структуре в атомах".
Опубликованных итогов этого увлечения не осталось. Оно оказалось бесплодным. Но его надо было изжить. Только это могло ускорить отъезд в Манчестер.
Есть два позднейших утверждения Бора, одинаково интересных историку и литератору. На вопрос, услышал ли он о резерфордовской модели атома еще в Кембридже, последовал уверенный ответ: "О да!" И на вопрос, как он к этой новой модели отнесся, последовал не менее уверенный ответ: "Я поверил в нее тотчас!" Но если так, то в тот же момент исчезла его вера в модель Томсона. И в тот же момент потеряло всякий смысл дальнейшее сидение в Кембридже. Тут ключ к уточнению исторической даты первого знакомства Бора с планетарным атомом Резерфорда. Он принял эту новую веру в самые последние кембриджские дни: в начале марта 12-го года.
Слух об его отъезде возбудил недоумение у кавендишевцев.
"…Я думаю, - написал он Маргарет, - что все они потеряли доверие ко мне, ибо не могут взять в толк, почему я оставляю Кембридж…"
А в другой раз - еще сильнее:
"Полагаю, они считают меня немножко сумасшедшим, поскольку я уезжаю отсюда".
Как и Томсон, они тоже прозевали Нильса Бора: отправляясь на вокзал в одиночестве, он не покидал на берегах Кема никого, кто успел бы там за полгода стать для него не случайным приятелем, а настоящим другом.
…Через четверть века, в 1936 году, восьмидесятилетний Дж. Дж. опубликовал свои пространные "Воспоминания и размышления". В книге был параграф Нильс Бор. Десять строк. Все десять - сдержанно-безличное признание заслуг Бора в построении теории атома. И ни одной строки о Боре в Кавендише. Точно он, Томсон, не был с ним даже знаком!
Может быть, старик все забыл? Или почувствовал, что этим воспоминаниям лучше не предаваться?
18 марта 1912 года Резерфорд написал из Манчестера старому другу: "Бор, датчанин, покинул Кембридж и появился здесь…"
Глава четвертая. ПЕРВЫЙ СКАЧОК
Он приехал, а Резерфорд уехал… Надолго - почти до конца апреля. За рулем своей машины новозеландец отправился с семьей и Брэггом на континент. Бора, датчанина, он оставил на попечение своих мальчиков - Ганса Гейгера и Эрнеста Марсдена - несравненных знатоков эксперимента в области радиоактивности. Так бывало со всяким, кто появлялся в резерфордовском клане: прежде всего надлежало пройти экспериментальный курс новой атомистики.
…Бор поселился в Хьюм-Холле - не очень далеко от лаборатории. Отсюда он уже не писал Маргарет об ивах, наполненных ветром. И о прозрачном небе над головой не писал. Вокруг ничто не напоминало о Кембридже - о нестареющей старине, дававшей равные права камням и травам. Здесь со всех сторон обступал человека продымленный город - индустриальный век. И часто нелегко решалось, что там влачится вверху под ветром: вольные облака или принудительные дымы фабричных труб? Избыточно красные закаты были угрюмы - без копенгагенской акварельности. Тусклый снежок податливо превращался в черную слякоть. Это не воодушевляло.
Здесь ощущалась корыстная деловитость века концернов и монополий. Она, эта деловитость, гнала познание вширь - век жаждал все новых практических следствий из прочно установленных истин. И еще никто не думал, что тихое продвижение физиков в глубь материи - иголочное проникновение в атом - обернется когда-нибудь технологическими взрывами, да и просто взрывами, вулканической мощи.
Все же была в Манчестере и своя привлекательность: то, что называется "пульсом жизни", билось там в учащенном ритме. Бор не мог вспомнить, довольствовался ли он в Хьюм-Холле одной комнатенкой или жил в двух. С улыбкой умозаключал теоретически: "Я был доктором и поэтому думаю, что у меня была маленькая спальня плюс рабочий кабинет". Детали поставляла воспоминаниям логика, но сама память молчала. И была права: проблема холостяцкого жилья не имела для него в Манчестере никакого значения. В фокусе жизни стояла работа - только она.
И еще один довод привел он историкам в пользу двух комнат: "Я был старше других (Гейгера и Марсдена)". И не заметил, что ошибся. Ровно наполовину: бакалавр Эрнест Марсден и вправду был младше на четыре года, зато доктор Ганс Гейгер был на столько же старше. Но такие ошибки содержательней точности. Память сохранила ему ощущение старшинства: знатоки эксперимента учили его лабораторным хитростям - "они с такой добротой показывали мне разные вещи", а его мысль тем временем пробивалась через лабиринт теоретических хитростей, где никто не мог показать ему такой простой вещи, как верная дорога. Не мог бы даже сам Папа и Проф, как с вольной почтительностью именовали на обоих этажах лаборатории Резерфорда, вдохновлявшего здесь всех. Впрочем, Бору, будто преднамеренно, был предоставлен случай стать резерфордовцем в отсутствие Резерфорда, когда тот уехал в отпуск - отдохнуть от своей доброй власти.
Как повелось, все трудились с девяти утра без лишних словопрений: Резерфорд не терпел отвлекающей болтовни. Но был час после полудня, когда все собирались в физпрактикуме на чаепитие и выговаривались досыта. Бор слушал. Чаще всего отмалчивался. Иногда - от застенчивости, иногда - потому, что ему еще нечего было сказать. Разговоры, кроме всякой всячины, вертелись вокруг планетарного атома. Никто не выдвигал спасительных идей - ни у кого их не было. Но перед мысленным взором недавнего кембриджца все детальней вырисовывалась замечательно абсурдная и потому притягательная картина: сочетание классической невозможности резерфордовской модели и ее реальной плодотворности!
Те праздничные чаи превратились для него в ежедневные семинары по планетарному атому. И он сразу пристрастился к ним. Позднее, летом, когда он уже весь поглощен был теоретическими выкладками и мог совсем не ходить в лабораторию, это пристрастье все-таки выволакивало его после полудня из уединения в Хьюм-Холле. И он появлялся за общим столом ради живого голоса спорящих коллег. И теперь ему самому все чаще бывало что сказать…
На этих-то чаепитиях уже в первые дни он завязал знакомство с Дьердем фон Хевеши. Вдвоем, со стороны, они выглядели не очень-то совместимой парой. Похожий на столичного скрипача-виртуоза, узколицый мадьяр и большеголовый скандинав, напоминавший пастора-трудягу из отдаленного прихода. Мастер светской беседы и ненаходчивый словоискатель. Но главное: химик-экспериментатор с инженерными склонностями и физик-теоретик с философическим умонастроением. Что могло их свести? А свело мгновенное взаимопонимание: нежданный вопрос - нежданный ответ. И свело надолго - на десятилетия. Манчестер сразу одарил Бора тем, чем Кембридж не сумел одарить за полгода: другом.
Встретились однолетки-чужестранцы на британской земле. А Бор часто потом повторял, что в Англии это совсем непросто - сблизиться с англичанами. Он юмористически объяснял, какая мысль прежде других приходит в голову британцам: "Вот прибыл этот чужеземец - сейчас начнется…" А что начнется? Смешно: разговоры. Их пугало это, точно сами они были молчальниками! Кембриджский опыт уже научил его не обманываться вежливостью английских улыбок. И он уже заметил, как наступал перелом.
- Потом до них доходило, что я не более жажду разговаривать с ними, чем они со мной. Тогда в отношениях появлялась дружественность… - рассказывал Бор историкам.
Между венгром и датчанином неоткуда было взяться на чужой стороне такому психологическому барьеру. Сблизило их и другое.
Хевеши тоже прошел искус Кембриджа. На свой везучий лад - даже не заезжая туда. Он работал в Карлсруэ у выдающегося химика Габера, когда тому померещилось открытие, позже оказавшееся иллюзорным. Предполагаемый эффект требовал лабораторной техники, химикам незнакомой: замера испускания электронов. Молодой венгр отправился зимой 11-го года в Англию. И тотчас встал перед дилеммой - Томсон или Резерфорд?
Потом он объяснил историкам, почему выбрал Резерфорда: "Томсону не нравились идеи, родившиеся не в его голове".
Едва окунувшись в манчестерскую атмосферу, Хевеши без раскаяния изменил Габеру и не вернулся в Германию. Он приобщился к науке, где кончалась традиционная химия и начиналась нетрадиционная физика. Радиоактивность сделалась его пожизненной привязанностью. А планетарный атом - символом веры.
Новообращенные всегда энтузиасты. Они готовы проповедовать. Головы их полны вопросов, а сердца доверия. И весь апрель 12-го года, до самого возвращения Резерфорда, прошел для Бора под знаком Хевеши. Не Гейгера и Марсдена, а Хевеши. И не от опытных физиков, а от начинающего радиохимика узнал он неожиданные для него вещи стимулирующей новизны и непонятности.
Незадолго до переезда Бора в Манчестер Резерфорд получил в дар от правительства Австрии изрядное количество свинца, извлеченного из иоахимстальскои урановой руды. У присланного свинца было одно драгоценное свойство: он содержал излучающую примесь - радий-D. И Резерфорд предложил Хевеши химически отделить этот радий от плебейского металла. В обычной для него манере Папа добавил, что молодому венгру представляется случай доказать, "стоит ли он съеденной им соли".
Скоро выяснилось: очевидно, не стоит. Разделить свинец и радий-D Хевеши не смог! Никакими ухищрениями не смог. Химия обоих элементов оказалась достоверно одной и той же. Но столь же достоверно это были элементы разного атомного веса - 207 и 210. И стало быть, место им было в разных клеточках Периодической системы Менделеева. А по химическим свойствам получалось, что в одной и той же.
Хевеши мог утешиться: он был не единственным, кто обнаружил, что "ничего не стоит". Так, при решении сходной задачи друг Резерфорда - известный американский радиохимик Бертрам Болтвуд - не сумел разделить два других радиоактивных элемента - ионий и торий. А это были элементы тоже заведомо разного веса: 230 и 232. Еще более известный Отто Ган едва не потерял веры в себя по вине третьей химически неразличимой пары - радия-226 и мезотория-228. "Нет, я неумелый химик!" - воскликнул он, не помнивший случая, когда бы ему пришлось отступиться перед аналитическими трудностями.
В таком блистательном сообществе неудачников молодой Дьердь Хевеши мог не чувствовать себя униженным. От этого, однако, проблема только обострялась до крайности: если дело было не в мастерстве химиков, то, стало быть, в устройстве природы!
Открылась вопиющая химическая ересь.
В прочно установленной Периодической таблице элементы располагались по ясному принципу: в порядке возрастания их атомного веса. Любого различия в весе было достаточно, чтобы проявились различия в химическом поведении. А теперь обнаружилось, что это не так. Нечто неизвестное позволяло атомам обладать совершенно одинаковыми химическими свойствами, но разной массой. Принцип Менделеева оказался под ударом.
Могла ли справиться с этой ересью планетарная модель?