Но холодная реакция мэра не смутила сотрудников Калифорнийского университета. Специалисты из Беркли продолжали заполнять новые клетки в периодической системе, радуя производителей школьных наглядных пособий, которые с готовностью заменяли устаревшие периодические таблицы. Команда открыла девяносто девятый и сотый элементы, эйнштейний и фермий. Эти атомы были обнаружены в радиоактивных кораллах, выросших в Тихом океане после испытания водородной бомбы в 1952 году. Но кульминацией этих экспериментов стал синтез элемента № 101.
Поскольку атомы тяжелых элементов становятся тем более хрупкими, чем больше в них протонов, ученым было все сложнее готовить достаточно крупные образцы, которые они могли бы бомбардировать альфа-частицами. Чтобы получить достаточное количество эйнштейния, из которого можно было бы синтезировать элемент № 101, перескочив сотую клетку, пришлось бы бомбардировать плутоний в течение трех лет. И это был только первый этап в механизме, не уступавшем по сложности пресловутой машине Руба Голдберга[63]. При каждой попытке получения элемента № 101 ученые наносили микроскопические количества эйнштейния на золотую фольгу и обстреливали их альфа-частицами. В таком образце требовалось специально растворять облученную золотую матрицу, так как она сама становилась радиоактивной, и ее излучение провоцировало бы интерференцию с излучением нового элемента. В более ранних экспериментах, связанных с синтезом новых элементов, ученые на данном этапе насыпали образец в пробирку, смотрели, с чем он реагирует, а потом отыскивали его химические аналоги выше в таблице Менделеева. Но с элементом № 101 такой метод не подходил – просто не было достаточного количества атомов. Поэтому ученым оставалось идентифицировать новый элемент «посмертно» – смотреть, что остается на месте каждого атома после распада. Все равно что попасть по машине бомбой, а потом по оставшемуся металлолому пытаться определить, что же за машину мы взорвали.
Такую криминалистическую работу, конечно, они могли бы реализовать, но возникла еще одна проблема. Лаборатория, в которой можно было осуществить бомбардировку альфа-частицами, и экспертная лаборатория находились на расстоянии нескольких километров друг от друга. Поэтому при каждом пробном испытании, пока растворялась золотая фольга, Гиорсо сидел снаружи за рулем своего уже заведенного «фольксвагена», чтобы как можно быстрее доставить материал в другое здание. Эту операцию ученые проворачивали глубокой ночью, так как если бы Гиорсо застрял с образцом в автомобильной пробке, то он мог стать радиоактивным прямо во время заезда и похоронить все усилия. Примчавшись во вторую лабораторию, Гиорсо пулей взлетал вверх по лестнице. Образец проходил еще одну экспресс-очистку, а потом попадал в новейшие детекторы, собственноручно собранные самим Гиорсо. Теперь он гордился этим умением, поскольку создал ключевой прибор в самой сложной лаборатории в мире, где синтезировались сверхтяжелые элементы.
Команда без устали работала над проблемой, и февральской ночью 1955 года труды исследователей были вознаграждены. Предвкушая успех, Гиорсо подключил детектор излучения к системе пожарной сигнализации. Когда наконец датчик зафиксировал распад атома элемента № 101, сигнализация взвыла. Той ночью она сработала еще шестнадцать раз, и с каждым гудком собравшиеся ученые поднимали тост. Утром все пошли домой пьяные, усталые и счастливые. Но Гиорсо забыл отключить детектор, поэтому, когда утром раздался последний писк запоздавшего атома элемента № 101, он изрядно перепугал тех, кто уже пришел на работу[64].
Команда из Беркли, уже увековечившая свой родной город, штат и страну, предложила назвать элемент № 101 менделевием – в честь Дмитрия Ивановича Менделеева. С научной точки зрения это был очевидный выбор. С дипломатической точки зрения все было сложнее. Американцы осмелились воздать честь русскому ученому в годы холодной войны, и в США этот выбор был встречен без энтузиазма (правда, говорят, что Генеральному секретарю Никите Сергеевичу Хрущеву этот поступок очень понравился). Но Сиборг, Гиорсо и другие хотели продемонстрировать, что наука не опускается до политиканства даже в такие времена. Они могли позволить себе быть великодушными.
Вскоре Сиборг отправился в Камелот[65] к Джону Кеннеди. Лаборатория в Беркли продолжила работу под руководством Гиорсо. Она очевидно обходила все остальные мировые лаборатории, занимавшиеся исследованиями в области ядерной физики, – им приходилось довольствоваться лишь тем, чтобы следить за событиями в Беркли. Всего один раз специалисты из иностранной (шведской) лаборатории заявили, что им удалось опередить калифорнийцев и раньше них синтезировать элемент № 102, но убедительно доказать это открытие шведам не удалось. Ученые из Беркли тем не менее назвали сто второй элемент нобелием (в честь Альфреда Нобеля, изобретателя динамита и учредителя Нобелевских премий), а полученный в начале 60-х сто третий элемент – лоуренсием (в честь Эрнеста Лоуренса, основателя и директора Радиационной лаборатории в Беркли).
А в 1964 году в СССР произошло событие, сравнимое с запуском спутника.
У некоторых народов России есть интересный миф о сотворении этой части мира. Давным-давно Бог шел по земле, неся в руках все минералы, и разбрасывал их повсюду, чтобы все природные богатства были распределены по справедливости. Какое-то время у него это получалось. Тантал лег в одной земле, уран – в другой и так далее. Но когда Бог пришел в Сибирь, его пальцы замерзли и окоченели, поэтому он уронил там сразу все металлы. Собирать их он не стал, так как было слишком холодно, и с отвращением удалился. Поэтому, хвастаются русские, недра их страны так богаты различными минералами.
Несмотря на такое геологическое изобилие, в России было открыто лишь два бесполезных элемента из тех, что встречаются в природе, – рутений и самарий. Совсем мало по сравнению с десятками элементов, впервые обнаруженных в Швеции, Германии, Франции. Список великих русских ученых-химиков, за исключением Менделеева, также скуден, как минимум по сравнению с Европой. По разным причинам – власть деспотичных царей, аграрная экономика, плохие школы, суровый климат – Россия просто не вырастила тех ученых-гениев, которых могла бы иметь. В этой стране долго не могли укрепиться даже простейшие научные достижения. Вплоть до 1918 года Россия жила по устаревшему юлианскому календарю, составленному астрологами Юлия Цезаря, отставая более чем на неделю во времени от Европы, где применялся более прогрессивный григорианский календарь. Именно поэтому день Октябрьской Революции, в результате которой в 1917 году к власти пришли большевики, приходится на 7 ноября.
Социалистическая революция победила не в последнюю очередь потому, что Ленин обещал осовременить отсталую Россию, а члены советского Политбюро утверждали, что ученые станут первыми среди равных в новом пролетарском раю. Несколько лет эти обещания действительно выполнялись, при власти Ленина ученые могли работать практически без вмешательства государства.
В России появились некоторые исследователи с мировым именем, которых государство с готовностью поддержало. Спонсирование не могло не порадовать ученых, но к тому же деньги оказались мощным средством пропаганды. Европейские ученые отмечали, как наладилось финансирование их советских коллег, даже не слишком выдающихся. Они надеялись (а надежда помогает поверить), что в конце концов западные правительства поймут важность научной работы. Даже в США, переживавших в начале 1950-х расцвет маккартизма, ученые зачастую завистливо наблюдали за советским блоком, где научный прогресс получал столь значительные материальные вливания.
Некоторые группы, например ультраправое Общество Джона Бёрча, основанное в 1958 году, считали, что СССР слишком умничает со своей наукой. В то время американское общество открыто противилось добавлению ионов фтора в водопроводную воду – эта мера была принята для борьбы с кариесом. Если не считать йодированной соли, фторирование воды – это одна из самых дешевых и эффективных инициатив, которые когда-либо применялись в области общественного здравоохранения. Именно благодаря этой программе многие люди впервые в истории смогли дожить до гробовой доски с собственными зубами во рту. Но, с точки зрения Общества Бёрча, фторирование воды было тесно связано с сексуальным просвещением и являлось одним из «пятидесяти коммунистических заговоров», призванных взять под контроль американское общество. Создавалось ощущение, что активисты Бёрча сидят в комнате смеха с кривыми зеркалами, усматривая прямую связь между местечковыми чиновниками сантехнической службы и злонамеренными врачевателями из Кремля. Большинство американских ученых с ужасом взирали на это бёрчевское антинаучное мракобесие. Вероятно, по сравнению с этим советская риторика о повсеместном стимулировании науки должна была казаться благом.
Но впечатление о научном прогрессе в СССР было поверхностным. На самом же деле, в советской науке метастазировала ужасная опухоль. Иосиф Сталин, чья диктатура в СССР окрепла к 1929 году, имел своеобразные представления о науке. Он разделил всю науку – безграмотно, произвольно и губительно – на «буржуазную» и «пролетарскую» и обрушил репрессии на всех, кого причислили к первой категории. Несколько десятилетий во главе советской программы по развитию сельского хозяйства стоял выходец из бедных крестьян, «босоногий ученый» Трофим Лысенко. Сталин практически боготворил его, так как Лысенко отверг «регрессивную» идею о том, что все живые организмы, в том числе злаки, наследуют черты и гены от родительских особей. Лысенко пророчествовал, что правильное развитие – даже у растений – определяется только и исключительно правильным социальным окружением. Соответственно, советское общество должно было оказаться для хлебов более благотворным, чем капиталистическое «свинское» хозяйство. Он сделал все от него зависящее, чтобы превратить генетику в маргинальную область науки. Ее приверженцы-диссиденты попадали в тюрьмы и даже гибли за свои идеи. Разумеется, лысенковщина не позволила повысить урожайность зерновых. Миллионы колхозников, пытавшихся следовать этой доктрине, голодали. В годы массового голода один британский генетик мрачно охарактеризовал Лысенко как человека «ничего не смыслившего в элементарных принципах генетики и физиологии растений… разговор с Лысенко напоминал попытки объяснить дифференциальное исчисление человеку, не имеющему понятия о таблице умножения».
Сталин арестовывал ученых и заставлял их работать на государство в рабских трудовых лагерях. Многих он отправил на печально знаменитые никелевые рудники в районе Норильска. Этот город находится на севере Сибири, температура там регулярно падает ниже -25 °C. Норильск строился как город никелевых разработок, но впоследствии в городе регулярно стоял запах серы, добавляемой в дизельное топливо. Подневольные рабочие извлекали из норильской земли значительные количества токсичных элементов: мышьяка, свинца, кадмия. Район Норильска быстро загрязнялся, дым окрашивал небо. В зависимости от того, какой из тяжелых металлов обрабатывался активнее, в городе выпадал то синий, то розовый снег. Когда в атмосферу попадали сразу все металлы, снег становился черным (иногда он выпадает там и сегодня). Напоследок стоит рассказать и о самом жутком явлении тех краев – говорят, что до сих пор ни одно дерево не растет в радиусе 50 километров от ядовитых никелевых плавилен[66]. В городе есть мрачная шутка в стиле русского черного юмора о том, что бомжи в Норильске не просят милостыню, а собирают в чашки дождь, выпаривают воду и продают оставшиеся на дне цветные металлы. Оставив шутки, необходимо признать, что не одно поколение советских ученых было потеряно, так как даже образованным людям приходилось добывать никель и другие металлы для советской индустрии.
Сталин, будучи абсолютным реалистом, также не доверял «зловещим», непонятным научным направлениям, таким как квантовая механика и теория относительности. Уже в 1949 году он решил расправиться с буржуазными физиками, которые выражали несогласие с официальной идеологией, первым делом ополчившись на их теории. Сталин отказался от этих планов после того, как какой-то смелый советник указал, что это может замедлить развитие советской ядерной программы. Кроме того, Сталин не стремился устраивать чистки среди физиков, хотя представители других научных дисциплин очень пострадали от сталинских репрессий. Поскольку физика значительно переплетается с конструированием новых видов оружия, а к тому же не занимается вопросами человеческой природы, физики в сталинскую эпоху избежали тех страшных гонений, которые обрушились на биологов, психологов и экономистов. «Оставьте их [физиков] в покое, – великодушно соглашался Сталин, – мы в любой момент сможем расстрелять их позже».
Есть и другая причина, по которой Сталин дал послабление физикам. Отец народов требовал верности, а советская программа по разработке ядерного оружия началась с очень лояльного к Сталину человека, физика-ядерщика Георгия Николаевича Флерова. На самом известном парадном портрете Флеров немного напоминает персонажа из водевиля: ученый улыбается, блещет лысиной, на которой невольно дорисовывается корона. Он немного полноват, с густыми бровями и неаккуратно повязанным галстуком – не хватает только красной гвоздики в петлице.
«Дядя Жора» с этой фотографии оказался очень прозорливым. В 1942 году Флеров обратил внимание, что, несмотря на значительные успехи, достигнутые немецкими и американскими учеными в изучении деления ядер урана в последнее время, в научных журналах перестали появляться публикации на эту тему. Флеров логично заключил, что изучение ядерного распада стало государственной тайной, – и сделал соответствующие выводы. В письме, напоминавшем знаменитое послание Эйнштейна Франклину Рузвельту (о запуске Манхэттенского проекта), Флеров поделился со Сталиным своими подозрениями. Сталин, обеспокоенный и подозрительный, собрал десятки физиков и поручил им разработать советскую ядерную программу. Но Флерова он отметил и не забыл о его верности.
Сегодня, когда мы знаем, каким чудовищем был Сталин, кому-то хочется порицать Флерова. Если бы физик помалкивал, то Сталин, вероятно, узнал бы об атомной бомбе только в августе 1945 года. Поступок Флерова позволяет поразмыслить о еще одной возможной причине, по которой в России так долго не могла вырасти научная элита. Эта причина – в раболепии, которое является настоящим проклятием науки. Так, в 1878 году, еще при жизни Менделеева, один русский геолог назвал минерал, содержавший самарий, в честь своего начальника, полковника Самарского. Самарский был бледной тенью в истории, обычным чиновником из горного ведомства. Можно без преувеличения сказать, что он меньше кого-либо заслужил увековечивания в таблице Менделеева.
Но случай Флерова не так однозначен. Он наблюдал, как были сломаны судьбы многих его коллег – в частности, в ходе беспрецедентной чистки в Академии наук пострадали 650 ученых, многие из которых были приговорены к расстрелу за изменническое «препятствование прогрессу». В 1942 году двадцатидевятилетний Флеров обладал немалыми научными амбициями и имел талант, чтобы реализовать их. На родине он оказался словно в большой тюрьме и знал, что единственный способ продвинуться – это политические игры. И письмо Флерова сработало. Сталин и его окружение были так воодушевлены, когда в 1949 году СССР испытал собственную атомную бомбу, что через восемь лет партийные лидеры выделили товарищу Флерову его собственную исследовательскую лабораторию. Это был отдельный научный комплекс в тихом городке Дубна (125 километров от Москвы). Государство не вмешивалось в его работу. Верное служение Сталину было понятным выбором молодого ученого, пусть и небезупречным с моральной точки зрения.
В Дубне Флеров разумно сосредоточился на «кабинетной науке» – амбициозных, но очень сложных исследованиях, суть которых непросто объяснить непрофессионалу. Ученый считал, что его работа вряд ли заинтересует недалеких идеологов. И к 1960 году, благодаря усилиям лаборатории в Беркли, поиск новых элементов совершенно преобразился по сравнению с тем ремеслом, которым был ранее (грязная ручная работа, связанная с копанием в странных минералах). Теперь это был утонченный научный поиск, в котором элементы «существовали» только как сигналы детекторов радиации, управляемых компьютерами (или, если на то пошло, как гудки пожарной сигнализации). Даже бомбардировка тяжелых элементов альфа-частицами была пройденным этапом, поскольку наиболее тяжелые элементы стремительно распадались и не подходили для использования в качестве мишеней.
Вместо этого ученые стали внимательнее присматриваться к периодической системе и пытаться сплавлять воедино сравнительно легкие элементы. На поверхностном уровне эти проекты сводились к чистой арифметике. Так, для получения элемента № 102 можно было теоретически бомбардировать магнием (12) торий (90) или ванадием (23) золото (79). Но на практике «сплавлялись» лишь немногие пары изотопов, поэтому ученым требовалась масса времени на вычисления, чтобы определять перспективные пары элементов, на работу с которыми стоило тратить силы и деньги. Флеров и его коллеги без устали занимались исследованиями и научились копировать методы, разработанные в Беркли. Именно благодаря Флерову к концу 50-х Советский Союз перестал быть задворками физической науки. Сиборг, Гиорсо и другие члены команды из Беркли смогли раньше русских синтезировать элементы № 101, 102 и 103. Но в 1964 году, через семь лет после запуска первого искусственного спутника Земли, группа из Дубны заявила, что впервые смогла синтезировать элемент № 104.