Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Крупнейшее из них было совершено в 1934 году, когда Энрико Ферми объявил, что при бомбардировке атомов урана элементарными частицами он получил первые трансурановые элементы. Это утверждение оказалось неверным, но ученых просто ошеломила идея о том, что периодическая система не ограничена 92 клетками. Во всем мире возник целый фейерверк новых идей из области ядерной физики, ученые работали, не покладая рук.

В том же году еще одна из крупнейших фигур ядерной физики, Ирен Жолио-Кюри, также осуществила бомбардировку ядер урана. После тщательного химического анализа она сообщила, что новые трансурановые элементы исключительно похожи на лантан – первый из редкоземельных металлов. Это также было неожиданным – настолько, что Ган ей сначала не поверил. Элементы тяжелее урана просто не могли иметь те же свойства, что и сравнительно легкий металл, располагавшийся в периодической таблице очень далеко от урана. Он вежливо указал Фредерику Жолио-Кюри, что связь с лантаном – это вздор, и поклялся воспроизвести эксперименты Ирен. Так он собирался доказать, что трансурановые элементы не имеют ничего общего с лантаном.

А в 1938 году мир Лизы Мейтнер обрушился. Гитлер нагло аннексировал Австрию и с готовностью принял в Рейх всех австрийцев как арийских братьев немцев – кроме тех, кто имел хотя бы долю еврейской крови. Спустя годы добровольного отшельничества Мейтнер вдруг стала потенциальной жертвой нацистских погромов. А когда один коллега-химик попытался ее заложить, ей оставалось только бежать – в чем была, с десятью дойчмарками в кармане. Она нашла убежище в Швеции и, по иронии судьбы, получила работу в одном из Нобелевских институтов.

Несмотря на все злоключения, Ган не перестал общаться с Мейтнер, и их сотрудничество продолжалось. Они писали друг другу письма, как тайные любовники, от случая к случаю встречались в Копенгагене. На одну такую встречу в 1938 году Ган прибыл потрясенным. Повторив эксперименты Ирен Жолио-Кюри, он смог получить ее элементы. И они не просто проявляли такие же свойства, как лантан (и другой расположенный рядом с ним элемент, барий), но в соответствии со всеми известными химическими анализами и были лантаном и барием. Гана считали лучшим химиком своего времени, но он признавался, что это открытие «противоречило всему предыдущему профессиональному опыту». Он признался в своем ошеломительном провале Мейтнер.

Но Мейтнер это не смутило. Из всех великих ученых, работавших над проблемой трансурановых элементов, лишь проницательная Мейтнер смогла понять, что они и не были трансурановыми. Она одна (после консультаций со своим племянником и новым напарником Отто Фришем) поняла, что Ферми открыл не новые элементы, а деление атомного ядра. Он расколол ядро урана на два более мелких ядра и неверно интерпретировал свои результаты. Экалантан, найденный Жолио-Кюри, был просто лантаном, продуктом первых микроскопических ядерных взрывов! Хевеши, изучавший первые черновики работ Жолио-Кюри того времени, позже вспоминал, как близко она подошла к этому великому открытию. Но, по словам Хевеши, Ирен «просто недостаточно себе поверила» и поэтому не сумела правильно интерпретировать свой опыт. Мейтнер же себе доверяла, и она смогла убедить Гана, что права она, а все остальные заблуждаются.

Естественно, Ган захотел сразу опубликовать эти поразительные результаты, но из-за того, что он сотрудничал с Мейтнер и был ей обязан, это оказалось не так просто сделать с политической точки зрения. Они обсудили все варианты, и Мейтнер согласилась, чтобы в итоговой статье были упомянуты лишь имена Гана и его ассистента. Теоретические выкладки Мейтнер и Фриша, лежавшие в основе этого открытия, были опубликованы позже уже в другом журнале. После выхода этих публикаций деление ядра стало реальностью – буквально накануне вторжения Германии в Польшу и перед самым началом Второй мировой войны.

Так началась невероятная череда событий, увенчавшая самый поразительный случай предвидения в мировой науке Нобелевской премией. В 1943 году, еще не зная о существовании Манхэттенского проекта, Нобелевский комитет решил присудить премию за открытие деления атомного ядра. Встал вопрос: кто же ее заслуживает? Разумеется, Ган. Шла война, Швеция была изолирована, поэтому невозможно было узнать у других ученых о вкладе Мейтнер в это открытие (обычно такие консультации являются обязательным условием при принятии решений Нобелевского комитета). Комитету оставалось ориентироваться лишь на журнальные публикации, а научные журналы в годы войны выходили с опозданием на несколько месяцев или не выходили вообще. Почти во всех журналах, особенно в наиболее авторитетных немецких изданиях, роль Мейтнер игнорировалась. Углублявшийся разрыв между химией и физикой также осложнял присуждение премий за междисциплинарные исследования.

Приостановив выдачу премий в 1940 году, Шведская академия вновь начала присуждать их в 1944-м. Некоторые премии были выданы «задним числом». Во-первых, вакантную Нобелевскую премию по химии за 1943 год наконец-то получил Хевеши. Возможно, отчасти это был политический жест, призванный отметить заслуги всех ученых-беженцев. В 1945 году Шведская академия занялась более щекотливым вопросом, связанным с делением ядра. И у Мейтнер, и у Гана были влиятельные сторонники в Нобелевском комитете, но «адвокат» Гана имел дерзость заявить, что за последние годы Мейтнер, скрывавшаяся от гитлеровцев, не занималась никакой «существенной научной работой». Сложно сказать, почему члены Нобелевского комитета не побеседовали с самой Мейтнер, которая работала в Нобелевском институте по соседству, но, в принципе, неприлично спрашивать у людей, считают ли они себя достойными премии. Сторонник Мейтнер выступал за вручение общей премии и Мейтнер, и Гану. Вероятно, он даже мог одержать верх в этом споре, но скоропостижно скончался. Члены комитета, дружественные странам Оси, активизировались, и премия по химии за 1944 год была присуждена одному Гану.

К стыду Гана, когда он получил право выступить по поводу получения премии (в тот период он был интернирован союзниками за предположительное участие в немецкой программе по созданию атомной бомбы, однако позже его оправдали), он не высказался в поддержку Мейтнер. В результате женщина, которую он некогда ценил так высоко, что променял университетскую кафедру на бывшую столярную мастерскую, осталась ни с чем. Некоторые историки называли Мейтнер жертвой «дисциплинарных злоупотреблений, политической глупости, невежества и поспешности»[116].

Нобелевский комитет мог исправить эту несправедливость и в 1946 году, и позже – разумеется, после того как важность вклада Мейтнер стала несомненной. Даже вдохновители Манхэттенского проекта признавались, что испытывали к Лизе Мейтнер глубокое уважение. Но Нобелевский комитет, «раздражительный как старая дева» (это сравнение впервые появилось в журнале Time), не любит признавать ошибки. Несмотря на то что на протяжении всей жизни Мейтнер ее неоднократно выдвигали на соискание Нобелевской премии – это делал даже Казимир Фаянс, который, как никто другой, мог оценить ситуацию, – она умерла в 1968 году, так и не получив заслуженной награды.

Но, к счастью, история умеет все расставлять по своим местам. Трансурановый элемент № 105 изначально (в 1970 году) был назван ганием в честь Отто Гана – по предложению Гленна Сиборга, Альберта Гиорсо и других. Но в ходе спора о наименованиях, не утихавшего в международном комитете, в 1997 году элемент № 105 был переименован в дубний. Правила наименования элементов довольно сложны[117], и в соответствии с ними обычно любое название разрешается предлагать только один раз. Поэтому ганием не сможет называться ни один элемент, даже из тех, что будут открыты в будущем. Ган получил всего лишь Нобелевскую премию. А ИЮПАК вскоре воздал Лизе Мейтнер гораздо более высокую честь, чем присуждение ежегодной премии. Элемент № 109 навеки получил наименование «мейтнерий».

13. Элементы в качестве денег

Конечно, в периодической системе отразились и история, и политика, но гораздо более длительные и тесные взаимосвязи существуют между элементами и деньгами. История о многих металлах будет неполной без обширных экскурсов в историю денег, а значит – и в историю их подделки. В различные эпохи в разных странах роль денег играли скот, пряности, дельфиньи зубы, соль, какао-бобы, сигареты, лапки жуков и тюльпаны, но ничто из этого нельзя было достоверно подделать. Справиться с металлами фальшивомонетчикам было гораздо проще. Переходные металлы особенно похожи своими химическими свойствами и плотностью, так как у них схожие электронные структуры. Переходные металлы легко смешиваются друг с другом и заменяют друг друга в сплавах. Различные комбинации драгоценных и не столь драгоценных металлов обманывали людей на протяжении тысячелетий.