Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Фридрих Гернек

Работы Рамзая в области химии заслужили признание всего научного мира. За открытие инертных газов он был награжден Нобелевской премией. Он поддерживал тесные связи с учеными Германии. Об этом свидетельствует его оживленная дружеская переписка с Вильгельмом Оствальдом. Умер Рамзай во время первой мировой войны от лучевой болезни, которая была следствием его работ над радиоактивным распадом. Он был одной из многих жертв исследования радиации.

Известный английский химик оказался, судя по всему, неплохим психологом. Когда Ган появился у него, Рамзай предложил ему работать в лаборатории над радием: на возражения Гана, что, будучи химиком-органиком, он ничего не понимает в радии и радиоактивности и никогда не занимался с радиоактивными веществами, Рамзай ответил, что это тем более хорошо, так как он будет намного беспристрастнее подходить ко всем возникающим вопросам.

Непредвзятость постороннего в истории естествознания нередко оказывалась источником значительных исследовательских успехов. Отто Ган лишний раз подтвердил это. "Профессиональный кретинизм" в сфере естественнонаучных открытий служит препятствием для прогресса познания.

Ган получил от Рамзая задание отделить радий от бария и определить атомный вес радия в радиоактивном препарате, бариевой соли, которая, как предполагалось, содержалась в минерале с острова Цейлон. Он должен был пользоваться методами фракционной кристаллизации, которые незадолго до этого были разработаны и успешно применялись супругами Кюри.

Так впервые Отто Ган начал работать над радиоактивностью. Ввиду того, что электроскопические измерения надо было проводить в особом помещении, Рамзай предоставил ему возможность в любое время пользоваться препараторской Физического института. Там Ган мог установить электроскоп и проводить свои измерения. Чаще всего это происходило в поздние вечерние часы когда ничто не мешало его работе.

Вскоре молодой исследователь добился замечательного успеха. Он выяснил, что в материале, который дал ему Рамзай для исследования, содержится неизвестное ранее радиоактивное вещество, очевидно долгоживущий продукт превращения ториевого ряда. Новый радиоактивный элемент, который был в несколько сот тысяч раз радиоактивнее тория и принадлежал к числу редкоземельных, он назвал "радиоторий".

Это было, конечно, случайное открытие, ведь только по счастливой случайности Рамзай дал ему именно этот препарат. Но характер открытия уже позволял определить те качества Отто Гана, которые, как писала Лиза Мейтнер, способствовали его дальнейшим успехам: "Радостное желание экспериментировать, острую наблюдательность и дар интуитивно правильно объяснять экспериментальные наблюдения".

Признав такую поразительную успешность первоначальных результатов, Рамзай посоветовал своему немецкому гостю отказаться от намерения стать химиком в промышленности и избрать научную деятельность исследователя радия. Он предложил Гану отправиться в Берлин в ведущий немецкий университет, где для него и его новой специальности открывались действительно хорошие перспективы Рамзай направил Гана к своему другу Эмилю Фишеру, всемирно известному химику, первому немецкому лауреату Нобелевской премии по химии, который пользовался большим влиянием и был известен своими фундаментальными исследованиями, прежде всего углеводородов и белковых веществ. В рекомендательном письме Рамзай характеризовал своего сотрудника как "славного малого", скромного, достойного доверия и высокоодаренного "Он мне очень понравился Он немец и хочет оставаться им; и он хорошо знаком со всеми методами исследования радиоактивности. Не посоветуете ли Вы, чтобы он приехал к Вам? Я знаю, что Вы хотите сделать исследования своей лаборатории разносторонними, насколько это возможно; найдется ли у Вас для него угол?".

С этим письмом весной 1905 года Ган предстал перед известным берлинским химиком У Фишера действительно нашелся "для него угол"; он считал, что Ган может беспрепятственно работать в институте, даже если ему не будет предложено место ассистента, так как радиоактивность еще не стала учебным предметом По его мнению, ничто не мешало Гану получить право преподавания этого курса и затем занять место доцента в Институте химии.

Отто Ган хотел, однако, вникнуть в проблемы и методы работы в новой области глубже, чем он это мог сделать у Рамзая, который, собственно, не был исследователем радия и лишь позже начал работать над радиоактивностью Итак, он обратился (снова с письменной рекомендацией Рамзая) к физику Эрнсту Резерфорду, который тогда работал в Монреальском университете в Канаде Резерфорд изъявил готовность принять на несколько месяцев в свою лабораторию молодого немца Так Ган сделал решающий для своего будущего шаг.

Эрнст Резерфорд, который был на восемь лет старше Отто Гана, уже приобрел международную известность благодаря своим исследованиям радиоактивности. Резерфорд родился в 1871 году в Новой Зеландии, вблизи города Нельсона, название которого позднее он присоединил к своей фамилии, когда за научные заслуги ему был пожалован титул лорда. Его предки были ремесленниками, эмигрантами из Шотландии От них он унаследовал любовь к ручному труду. Всю свою жизнь Резерфорд работал с простыми приборами, которые сам же предпочитал изготовлять. С их помощью были совершены его величайшие открытия. В этом отношении Ган также многому научился у Резерфорда.

Изучение физики, начатое на родине в Новой Зеландии, молодой Резерфорд, выдающиеся способности которого проявились довольно рано, продолжил в Англии. В Кавендишской лаборатории в Кембридже он стал учеником Дж.Дж. Томсона. Вначале он увлекался беспроволочной телеграфией, над разработкой которой в то время, после открытий Генриха Герца трудились многие физики и техники. Несмотря на то что он достиг значительных успехов, вскоре он сменил область своих исследований.

В 1896 году Резерфорд занимался катодными и рентгеновскими лучами, которые тогда исследовались преимущественно в Кавендишской лаборатории. Его успехи в науке были столь велики, что уже через три года он получил место профессора в Монреале в Канаде. Так как преподавательская деятельность занимала только несколько часов, у Резерфорда оставалось много времени для творческой экспериментальной работы в лаборатории. То, что для его исследований отпускались незначительные денежные суммы, при его методах работы не было большим препятствием.

Резерфорд был прирожденным физиком-экспериментатором. У него было естественное недоверие страстного экспериментатора к "только теоретикам". "Они играют символами, - любил он говорить, - а мы раскрываем действительные, достоверные факты". Так думали и многие другие крупные исследователи-экспериментаторы, хотя не каждый выражался столь недвусмысленно.

Однако в отличие от представителей экспериментальной физики, настроенных в пользу чистой эмпирии, Резерфорд не отрицал роли теории. Важнейший источник быстрого подъема физической науки конца XIX - начала XX века он видел в тесной связи теории с практикой. Поэтому он считал неизбежным непосредственное сотрудничество университетских институтов с промышленностью: эта "счастливая связь" позволяла ожидать в будущем больших результатов.

То, что Резерфорд в полной мере оценивал значение фундаментальных исследований, отчетливо видно из речи, которую он произнес при открытии нового университетского института. "Если совершенно отвлечься от их значения для нашего познания законов природы, - говорил он, - то опыт показывает, что самые значительные для человечества открытия в целом вытекали из исследований, которые имели единственную цель: обогатить наше знание о природных процессах".

Резерфорду, как и Фарадею, была внутренне присуща ярко выраженная способность к наглядным представлениям. У него было гениальное чутье на решающие вопросы и направление, в котором следует искать на них ответы. Он обладал подлинной беспристрастностью при оценке результатов поставленных опытов. Резерфорду было чуждо тщеславие и неуступчивость в вопросах науки, свойственные иногда, например, Марии Кюри: у него всегда и исключительно речь шла о деле.

Как исследователь Эрнст Резерфорд был необычайно удачлив. Исследование законов радиоактивности стало главным содержанием его работы. Он исследовал альфа-, бета- и гамма-лучи, он первый объяснил явления радиоактивного распада, выяснил энергетический бюджет лучистых веществ и ответил на вопрос о выделении тепла, которое является их характерным свойством. Его утверждение о том, что атомный распад по своим временным характеристикам не может испытывать влияние со стороны имеющихся в распоряжении физики или химии средств, приобрело позднее большое значение для геологического измерения времени: область, в которой вскоре начал работать и Ган.