Университет Джорджа Вашингтона

Мировая линия Гамова

Георгию Антоновичу Гамову (4 марта 1904 г., Одесса - 20 августа 1968, Болдер, США) принадлежат три научных достижения самого высокого, "нобелевского" ранга в трех фундаментальных областях науки ХХ века - физике, космологии и генетике:

он открыл квантовую природу альфа-распада (1928);

построил теорию горячей Вселенной и на ее основе предсказал существование космического реликтового излучения (1946-1953);

разгадал структуру универсального генетического кода.

Первая из зтих работ была слелана до отъезда из России, две другие - в Америке, где он жил с 1934 года.

Специалисты и до сих пор высоко ценят множество других научных результатов, полученных Гамовым в астрофизике, ядерной физике и физике элементарных частиц. Он написал три научные монографии (все по ядерной физике), первая из которых была издана еще в Россиии, и кроме того сочинил 20 (!) научно-популярных книг, каждая из которых выходила десятками изданий на многих языках мира. В 1970 году в США вышла его последняя книга - неоконченная книга воспоминаний "Моя мировая линия: неформальная автобиография".

Первое событие на его мировой линии произошло ровно сто лет назад.

Его мировая линия

Вот как Гамов описывает обстоятельства своего появления на свет.

"Я был слишком большой и к тому же неправильно располагался в материнской утробе, так что консилиум докторов решил, что следующим утром меня разделят на части и по частям извлекут, чтобы спасти жизнь моей матери. Но тут кто-то по счастью вспомнил, что известный московский хирург снимает дачу у моря километрах в десяти от города. Его подняли с постели среди ночи и доставили в нашу квартиру вместе с черным докторским саквояжем. Кесарево сечение было сделано на письменном столе в кабинете моего отца, где все стены были в книжных полках (может быть, поэтому я сам написал так много книг)".

Свою биографическую книгу Гамов начал писать незадолго до кончины и успел довести повествование до 1934 года, года отъезда из Европы в Америку. В книге веселые истории, которые он любил рассказывать "в небольшой компании друзей у камина после хорошего ужина", как он сам об этом говорил. Не исповедь и не серьезные раздумья о былом, а по большей части шутки о науке, о себе и о друзьях.

В СССР книга имелась, как предполагалось, в одном экземпляре и содержалась в спецхране Ленинской библиотеки. Она не была ни советская, ни анти-советская. Автор, правда, не скрывал от читателя, что не хотел бы, останься он в СССР, оказаться в сибирских лагерях за увлечение генетикой или недостаточное применение диалектического материализма в теоретической физике. Возможно, самой большой, с точки зрения тогдашних властей, дерзостью автора была параллель между Гитлером и Сталиным: "Как Гитлер разделил науки и искусства на две части - еврейскую и арийскую, так и Сталин выдумал, что бывает капиталистическая и пролетарская наука." Но для заключения под стражу в спецхран достаточно было уже и того, что автор - невозвращенец.

Я.Б.Зельдовичу (как трижды Герою, вероятно) позволили взять книгу из Ленинки на дом, и он, конечно, не удержался и давал читать ее и другим. Советские физики, которым удавалось побывать за границей, слышали о знаменитой книге от западных коллег и не упускали случая прочитать ее в тамошних библиотеках; некоторые привозили ксерокопии отдельных глав. Так что книгу здесь так или иначе знали задолго до того как в 1994 г., когда у нас отмечалось 90-летие Гамова (две большие научные конференции в Санкт-Петербурге и Одессе, статьи в массовой печати, мемориальная доска на здании Одесского университета и т.д.), "Моя мировая линия" появилась в русском переводе. Русское издание подготовил, снабдив авторский текст подробными комментариями и добавив результаты своих собственных важных разысканий, покойный Юрий Иванович Лисневский, первый биограф Гамова.

Мировая линия Гамова делится почти точно поровну между Россией и Америкой.

Одесса-Ленинград

Автобиографическую книгу Гамов посвятил памяти своих отца и матери. Антон Михайлович и Александра Арсеньевна (Лебединцева до замужества) служили преподавателями в одесских гимназиях; он был учителем русского языка и литературы, а она - истории и географии. Один дед Гамова, Арсений Лебединцев, был священником, к концу - протоиереем Одесского кафедрального собора, а другой дед, Михаил Гамов, был военным, и в пике своей армейской карьеры командовал Кишиневским гарнизоном.

Отец подарил мальчику микроскоп, и с помощью этого прибора Юра проделал одно научное исследование (возможно, первое в своей жизни), имевшее весьма дерзкий для внука священника характер. Он произвел микрокопический анализ "тела Христова", полученного в виде просфиры в церкви (и не съеденного, как полагается, а принесенного домой). Сравнив его с составом обычного хлеба, смоченного красным вином, он не обнаружил никакой разницы, во всяком случае, не увидел следов эритроцитов, которые должны бы присутствовать, по мнению юного исследователя, в крови господней. Еще раньше Юре был подарен и небольшой телескоп, в который он шестилетним мальчиком разглядывал комету Галлея.

В юности Гамов много читает, увлекается языками, математикой, физикой, в последних классах школы серьезно интересуется теорией относительности. В 1920 г. он становится студентом математического отделения физико-математического факультета Одесского университета (называвшегося тогда Новороссийским), а через два года переезжает в Петроград, научную столицу страны, запасшись на первое время некоторой суммой денег, вырученной Антоном Михайловичем от продажи фамильного серебра.

Гамов был неплохо подготовлен для дальнейшей учебы и при поступлении в Петроградский университет, на физико-математический факультет, заслужил весьма лесный отзыв о своих способностях и знаниях от профессора Г.М. Фихтенгольца, впоследствии автора самого известного отечественного курса математического анализа. Он вполне успешно учился, без труда сдавал экзамены. Из коротенького личного дела Гамов-студента, которое хранится в архиве Петербургского университета, можно узнать, что среди его экзаменаторов были выдающиеся ленинградские физики и математики - О.Д.Хвольсон, В.К.Фредерикс, В.И.Смирнов, Ю.А.Крутков, В.И.Павлов (сын великого физиолога).

Студентом Гамов еще и работал - сначала наблюдателем-метеорологом в Лесном институте, куда его устроил добрый знакомый отца по Одессе профессор В.Н. Оболенский, а потом преподавателем в 1-й Артиллерийской школе, где молодому человеку выдали военный мундир, - полковничий, как ему казалось, которым он очень гордился и в котором его можно видеть на нескольких любительских фотографиях той поры.

Счастливым подарком судьбы была для Гамова дружба в Петрограде-Ленинграде с талантливвыми физиками-теоретиками, превратившаяся затем еще и в плодотворное научное сотрудничество. Ядро большой компании молодых людей составляли вместе с Гамовым Дмитрий Дмитриевич Иваненко (1904-1996), приехавший в Петроград из Полтавы в 1922 г., и Лев Давидович Ландау (1908-1968), приехавший чуть позже из Баку. Их называли тремя мушкетерами под именами, которые они сохранили на всю жизнь, - Джо (или еще Джонни), Димус и Дау. В 1926 г. к ним присоединился Матвей Петрович Бронштейн (1906-1938); он был родом из Винницы и первые два курса учился в Киевском университете; друзья дали ему прозвище Аббат.

В круг прятелей входили в разные годы А.И.Ансельм, В.А.Кравцов, В.А.Амбарцумян, Ф.Ф.Волькенштейн, Л.Э.Гуревич, Н.А.Козырев, С.В.Измайлов, И.А.Кибель, Ю.Б.Харитон. У них тоже были "партийные клички"; например, Виктора Амазасповича Амбарцумяна звали Амбарчиком, а Льва Эммануиловича Гуревича - Мавром и Тигром. Ярко был представлен в компании и женский пол - Ирина Сокольская, Нина и Евгения Канегиссер (кузины известного террориста; Евгения стала позднее леди Пайерлс).

Первые научные публикации мушкетеров в известных журналах появились, когда они еще были студентами: Бронштейна - в 1925, а в 1926г. - трех других друзей (у Гамова две статьи - одна сольная и другая совместная с Иваненко). Их главные научные успехи были еще впереди. Самое яркое достижение Иваненко - догадка о том, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов (1932). Бронштейну принадлежит первая успешная попытка синтеза двух великих физических теорий ХХ века - квантовой механики и общей теории относительности. В результате он смог предсказать существование в природе гравитона, новой элементарной частицы (1936). Как фотон служит квантом электромагнитного поля, так гравитон - квантом волнового гравитационного поля. Экспериментально гравитон все еще не открыт, но никто, кажется, не сомневается, что он действительно существует. Что же касается научных достижений Ландау, многочисленных и хорошо известных, то, не перечисляя их, скажем просто вслед за Гамовым (беседа с И. Абрагамом в 1956 г.): Ландау - гений!

Первый успех

Одним из учителей Гамова в Петроградском университете был знаменитый космолог профессор Александр Александрович Фридман. В своих научно-популярных книгах, написанных спустя много лет в Америке, Гамов вспоминает, какое сильное впечатление произвели на него лекции Фридмана и его выступления на семинарах в университете. Он говорил, что воспринял современную космологию "еще тепленькой" прямо из рук ее творца. Через 20 с лишним лет в руках Гамова космология станет "горячей" (см. ниже).

Фридман сам себя считал математиком; он принадлежал к знаменитой петербургской математической школе, основанной Эйлером и взращенной П.Л. Чебышевым. Занимался главным образом теоретической метеорологией, был директором Геофизической обсерватории, сотрудничал, между прочим и с В.Н. Оболенским, знакомым отца Гамова. По космологии Фридман написал всего две научные статьи - но именно они и стали фундаментом всей современной науки о расширяющейся Вселенной. У него Гамов слушал курс общей теории относительности и предполагал затем специализироваться по космологии.

Ранняя смерть Фридмана в 1925 г. в возрасте всего 37 лет заставила Гамова изменить тему научных занятий. Он занялся квантовой механикой под руководством профессора Юрия Андреевича Круткова, ученика П. Эренфеста и университетского коллеги Фридмана. Это именно Крутков убедил Эйнштейна при личных встречах в Лейдене в 1923 г. в правильности фридмановской космологии, которую Эйнштейн, как известно, поначалу резко (и даже несколько высокомерно) отвергал.

Квантовая механика увлекла Гамова не меньше, чем космология. Эта наука еще только формировалась, принцип неопределенности, лежащий в ее фундаменте, был открыт и сформулирован В. Гейзенбергом только что, в 1927 году. Гамову повезло - университет посылает его на научную стажировку в Германию, в Институт теоретической физики в Геттингене, где молодым ассистентом был Гейзенберг, и 11 июня 1928 года Гамов туда приезжает. Он сразу включился в работу институтского семинара и вскоре представляет на нем свою новую работу. Это была теория альфа-распада, одного из самых загадочных явлений ядерной физики тех лет.

Гамов применил к атомному ядру квантовую механику и доказал, что альфа-частицы вылетают из ядра путем квантовомеханического туннелирования, просачиваясь сквозь потенциальный барьер (который удерживает частицы внутри ядра). Теория Гамова очень хорошо объясняла экпериментальные данные об альфа-распаде и прежде всего, эмпирический закон Гейгера-Нэттола, открытый еще в 1911 г. в лаборатории Резерфорда в Кембридже. Она позволила также дать оценку размеров атомных ядер. Радиус ядер, как оказалось, составляет по порядку величинны 10^-13см, что в сто тысяч раз меньше радиуса ятома водорода.

Эта работа получила необычайно высокую оценку Макса Борна (хотя, правда, и не сразу), а также Е. Вигнера, В. Паули и затем Бора и Резерфорда. Она сделала Гамова в его 24 года общепризнанным классиком теоретической физики.

Идея квантового туннелирования альфа-частиц, как видно, носилась в воздухе, и практически одновременно с Гамовым ее высказали (правда, в менее разработанном виде) английский физик Р. Герни и американец Э. Кондон. Позже в Штатах Гамов дружил с ними обоими.

После окончился стажировки в Гетингене, Гамов получил приглашение Бора поработать еще год в Копенгагене. Потом были поездки к Резерфорду в Кембридж и в Лейден к Эренфесту. В январе 1929 г. Гамов рассказал Эренфесту о своей идее рассматривать атомные ядра как капельки жидкости, обладающие поверхностным натяжением и способные испытывать "капилярные колебанния". Отсюда вытекало, в частности, что ядра могут испускать гамма-лучи, "сбрасывая" таким образом энергию своих колебаний. Кроме того, капельная модель ядра подсказывала возможность деления ядер; но это выяснилось 10 лет спустя благодаря работам Я.И. Френкеля, Н. Бора и А. Уилера. Вспоминая о капельной модели ядра в своем последнем интервью, данном историкам физики весной 1968 года, Гамов сказал: Я и сам мог бы тогда предсказать деление ядер, - если б был поумнее.

На родине с интересом и симпатией следили за научными успехами Гамова. Физики активно обсуждали и цитировали его статьи. Похвалила его и главная газета страны "Правда"; в ноябре 1928 года она писала: "24-летний аспирант ленинградского университета Г.А. Гамов сделал открытие, произведшее огромное впечатление в международной физике. Молодой ученый разрешил проблему атомного ядра". За этим сообщением в газете следовали нелепые вирши Демьяна Бедного, которые потом изустно передавались в более складном виде:

В стране рабов и хамов Есть славный парень Гамов.

(У Бедного это был монолог западного "буржуя", изумленного достижениями пролетарской науки.)

Весной 1929 года Гамов вернулся в Ленинград, а с осени он снова за границей - работает в Копенгагене и Кембридже, много путешествует по Европе в каникулярное время. Веселый, остроумный и общительный, он становится популярной фигурой и среди отечественнных физиков, и в европейском сообществе теоретиков. К этому времени он расправил плечи, выпрямился во весь рост (метр девяносто два) и больше не носил краноармейского "полковничьего" мундира.

Во время одной из командировок в Москву он встречается с выпускницей физического факультета МГУ Любовью Вохминцевой, самой хорошенькой девушкой на факультете. 1 ноября 1931 года она становится его женой и затем переезжает в Ленинград.

10 декабря 1931 года В.И. Вернадский, В.Г. Хлопин и Л.В. Мысовский, руководители Радиевого института, основного места работы Гамова (он работал по совместительству еще в Физтехе и двух других местах в Ленинграде) рекомендуют Гамова в Академию наук. 29 марта 1932 года его избирают в члены-корресподенты с рекордным счетом 42:1. Он был самым молодым членом Академии.

Все, казалось бы, идет прекрасно; но неожиданно Гамову отказывают в паспорте для поездки на очень важную для него заграничную конференцию - 1-й Международный конгресс по ядерной физике в Риме, где он должен был выступить с лекцией "Квантовая механника ядерных структур". Текст лекции Гамова зачитал на конгрессе его приятель по Копенгагену Макс Дельбрюк, будущий Нобелевский лауреат. Из Рима Гамов получил открытку с приветами и сожалениями о его отсутствии, подписанную М. Кюри, В. Паули, С. Гоудсмитом, П. Эренфестом, Э. Ферми, Л. Метнер, Р. Милликеном, Р. Фауллером и многими другими. После этого его вновь и вновь приглашают в Европу и США, но ни на одну из новых поездок власти не дают разрешения. Что это - домашний арест?

И вдруг новость: летом 1933 г. правительство включает его в состав официальной советской делегации на Сольвеевский конгресс в Брюсселе. Правда, ему не разрешают взять с собой жену; но он и это улаживает, добившись личной встречи в Кремле с Молотовым, вторым человеком в государстве. Переиграть власть на ее поле - подвиг, достойный многогрешных персонажей ренессансных плутовских рассказов. Заметим кстати, что свою книгу Гамов начинает длинной цитатой из Бенвенуто Челлини.

Отъезд

Ночью 15 октября 1933 их поезд пересек государственную границу у Сестрорецка, Гамов и Ро (прозвище, которое получила в Ленинграде его жена) проехали Финляндию и Швецию и прибыли в хорошо знакомый Гамову Копенгаген. Оттуда вместе с Нильсом Бором и его женой Маргарет Гамовы отправились дальше в Брюссель.

Из гамовской автобиографической книги можно узнать, что до путешествия в купе международного поезда Гамов и Ро предприняли вместе две весьма рискованные попытки пересечь государственную границу нелегальным путем. Сначала на надувной лодке они попробовали переплыть через Черное море из Симеиза в Турцию, а в другой раз собирались на лыжах перейти с Кольского полуострова в Норвегию. Обе авантюры кончились ничем; и им еще повезло - не утонули в разбушевавшемся море и не замерзли в полярных снегах. Да и остались незамеченными пограничниками.

Из Брюсселя после Сольвеевского конгресса Гамовы приезжают в Париж. Мария Кюри приглашает Гамова поработать в ее институте. Имеются приглашение и от Ланжевена, Бора, Резерфорда. Гамов просит ленинградское начальство продлить ему заграничную команировку на один год. Наверняка они уже решили не возвращаться в СССР и только искали способ сделать это в легальной или по крайней мере нескандальной форме. Разрешение на продление командировки не было получено. Осенью 1934 года Гамовы уезжают из Европы в Америку.

Невозвращенец

Приехав в Вашингтон, Гамовы зарегистрировались, как полагалось советским гражданам, в советском посольстве и первое время часто появлялись в клубе при посольстве на киносеансах. Пока еще Гамов числился в советской Академии. Но в 1938 году академики исключили его из своих рядов - конечно, по указанию властей - за невозвращенство. Через 52 года общее собрание Академии наук СССР единогласно отменило это решение.

Гамов считал, что в том же 38-м Лубянка приговорила его к расстрелу за "отказ возвратиться из-за границы в СССР". Такова формулировка статьи Уголовного кодекса, которая носит общее название "Измена Родине". Невозвращение в СССР приравнивалось тогда, как и много позже, к "особо опасным государственным преступлениям", как то "переход на сторону врага, шпионаж,... заговор с целью захвата власти". В этом списке невозвращение стоит после шпионажа и непосредственно перед заговором. За все это предусматривались наказания вплоть до смертной казни. Формально статья отменена Конституционным Судом России - в части невозвращения - лишь в 1995 году. "Хожу под смертным приговором," - говорил Гамов друзьям в Америке.

Имелся и другой приговор - единодушное мнение советской научной общественности, как это тогда называлось. Десятилетия подряд в советских академических кругах, среди важных "организаторов науки" было принято говорить о Гамове в таком роде: Он ушел на Запад, так как полностью себя исчерпал, и там уже ничего существенного не смог создать.

Случалось, при этом ссылались на Ландау как на высший авторитет среди физиков; ему приписывали резкие высказывания о Гамове. Например: Продался за доллары. Лодырь. Работать никогда не любил. Что о нем говорить - самоликвидировался. Перестал работать и впал в ничтожество.

Конечно, хвалить невозвращенца при свидетелях никто особенно не решался. Но если Ландау действительно так говорил, то он и на самом деле так думал.

В стенах ленинградского Физтеха можно было услышать от старожилов лет 30-40 назад: Он ведь не очень хороший человек; уехал, бросил слепого отца. Подвел Абрама Федоровича (Иоффе), который за него поручился. После этого физиков перестали пускать за границу.

Возможно, кто-то и вправду считал тогда, что это как раз из-за Гамова "перестали пускать".

Отголоски давних обсуждений и осуждений бывают слышны и до сих пор; вот слова, сказанные совсем недавно, в 2003 г., одним из корифеев отечественной науки: Гамова я сам, естественно, не знал, но как личность он мне крайне антипатичен. И снова о слепом отце, и т.д. Историк Ю.И. Лисневский специально проверял в Одессе эти сведения и надежно установил, что все четыре года, с 1933 г. и до своей кончины, Гамов-старший получал от сына "много продуктовых посылок"; слепым не был, но его зрение ухудшалось, мучили болезни, одиночество, постоянный страх, "что за ним придут". Антон Михайлович не переставал "гордиться успехами сына", этим, вероятно, и держался, сколько мог.

Из трех оставшихся в стране "мушкетеров" ни один не избежал насилия сталинского режима. Первым, еще в 1935 г., на волне массовых арестов после убийства Кирова, был арестован Иваненко; как он говорил авторам этих строк почти 60 лет спустя, летом 1993 года, его спасли Я.И. Френкель, А.Ф. Иоффе и С.И. Вавилов - тюрьма и лагерь были заменены ссылкой в Томск. Бронштейн был в 1937 г. арестован и в феврале следующего года расстрелян. Ландау арестовали 28 апреля 38-го. Из его "дела", опубликованного в "Известиях ЦК КПСС" за март 1991 года (сама КПСС уже дышала на ладан), можно видеть, что на Лубянке в ходе непрерывных допросов от него требовали показаний, и после нескольких месяцев молчания он стал называть имена. Первым своим "сообщником по антисоветской деятельности" Ландау назвал Гамова. Расчет, как видно, был простой - Гамов находился вне досягаемости НКВД и, кроме того, за ним и так числилось невозвращенство. Потом было названо и имя Бронштейна, уже арестованного и убитого. Лишь чудом, благодаря смелому, энергичному и точно продуманному вмешательству П.Л. Капицы, Ландау был спасен. Его освободили ровно через год, 28 апреля 1939 года.

Ландау и Гамов умерли в один год. О смерти Гамова у нас узнали от американских физиков, приехавших в конце августа 1968 г. в Тбилиси на международную конференцию по гравитации и теории относительности. Иностранных участников оказалось в Тбилиси куда меньше, чем значилось в научной программе - многие отказались от поездки в СССР, протестуя тем самым против похода советских танков на Прагу. Но известные американские теоретики Дж. Уилер, К. Торн и некоторые другие приехали. Один из советских организаторов конференции объявил о смерти Гамова в начале заседаний и посчитал необходимым в данной обстановке прибавить: Несчастный алкоголик, он умер в одиночестве, вдали от родины, без друзей и учеников.

Университет Джорджа Вашингтона

Тридцать четыре года, прожитые Гамовым в Новом Свете, вместили в себя множество важных и интересных занятий, трудов, событий, встреч; Гамов полностью реализовал в эти годы свою юношескую мечту - путешествовать по свету и заниматься физикой.

Он получил должность профессора и заведующего кафедрой в столичном Университете Джорджа Вашингтона и работал там с 1934 по 1956 год. С 1956 года и до конца дней он профессорствовал в Университете Колорадо в Баулдере.

В Университет Джорджа Вашингтона его рекомендовал физик-экспериментатор Мерл Тьюв из Института Карннеги; это он сказал президенту университета, что Гамов - тот человек, который способен поднять физику в Вашингтоне до мирового уровня.

Приступая к работе, Гамов пожелал, и ему разрешили, пригласить еще одного профессора-теоретика по его, Гамова, выбору, чтобы было с кем поговорить о теорфизических проблемах. Кроме того он получил возможность проводить в Вашингтоне ежегодные конференции по теоретической физике с приглашением ведущих физиков мира - по примеру копенгагенских конференций, устраиваившихся ранее Бором.

Теоретиком, которого взял на свою кафедру Гамов (и притом с тем же, что и у него самого, профессорским окладом в 6 тыс. долларов в год) был Эдвард Теллер, тогда двадцатишестилетний лектор по химии на временной должности в Университете Лондона. Родом из Будапешта, он уехал из Венгрии из-за нараставшего в его стране антисемитизма. Они познакомилсь у Бора в Копенгагене и однажды на пасхальные каникулы объездли пол-Даниии на мотоцикле Гамова. Как пишут биографы Теллера [5], "их дискуссии о физике вообще и особенно о квантовой теории во время этого путешествия еще больше укрепили авторитет Гамова в глазах Теллера. Эта поездка в очень значительной степени определила всю его дальнейшую карьеру." О переезде Теллера к Гамову в Вашингтон те же авторы пишут в почти эпическом стиле: "Тем самым он ступил на тропу, которая вела к извлечению энергии атома для целей войны и мира".

И на самом деле Гамов увлек Теллера в ядерную физику из молекулярной химии, которой тот до того занимался. Как известно, Теллеру вскоре предстояло стать отцом американской водороодной бомбы. Он и много позже, вплоть до своей недавней кончины, оставался одной из влиятельнейших фигур в американской науке, военной промышленности и политике. Вряд ли университетское начальство в Вашингтоне подозревало в 1934 году, какую услугу оно оказывает Соединенным Штатам, выполняя пожелание Гамова.

Первая конференция, организованная Гамовым и Тьювом, состоялась уже в 1935 году. До начала Второй мировой войны удалось провести пять конференций, в которых участвовали Бор, Ферми, Бете, Чандрасекхар, Дельбрюк, если упоминать лишь Нобелевских лауреатов. Для ряда крупных европейских физиков Вашингтонские конференции открыли возможность знакомства с американской наукой, контактов с американскими коллегами, с научными учреждениями США, и это сыграло немалую роль в их дальнейшей работе и судьбе. А также и в судьбе физической науки США.

Исключительно плодотворной была конференция 1938 года, на которую Гамов, Теллер и Тьюв пригласили и физиков и астрономов. Ее темой была физическая природа знергии звезд. Всего за десяток лет до того, в 1926 году А. Эддингтон выдвинул предположение о том, что звезды светят из-за того, что в их недрах происходит выделение энергии при ядерных реакциях. Он указал и ядерную реакцию, способную обеспечить необходимое энерговыделение Солнца и других звезд, - превращение водорода в гелий. Оказалось, что для эффективного протекания этой реакции в условиях звездных недр важен тот самый квантовоомеханический туннельный механизм проникновения частиц сквозь потенциальный барьер, который действует и в случае альфа-распада. Узнав об этом эффекте из разговора с Гамовым в Копенгагене в 1928 г., Хаутерманс вместе с Аткинсоном тут же использовал его для первого последовательного расчета ядерных превращений в звездах. Прошло еще около 10 лет, пока Гамов и Теллер смогли внести в этот вопрос дополнительную ясность. За эти годы в ядерной физике произошли такие события, как открытие протона и позитрона, накопилось много новых данных о скоростях ряда ядернных реакций. В результате Гамов и Теллер подняли ключевую цифру расчета Хаутерманса и Аткинсона... в тысячу раз.

Но решающее слово все еще не было сказано - оно, как вскоре выяснилось, оставалось за Гансом Бете. Гамов рассказывает, что по приезде в 1938 году на Вашингтонскую конференцию Бете знал все о ядрах атомов и ничего о недрах звезд. А после докладов, услышанных им на конференции, после бесед с Гамовым и Теллером, которые ввели его в курс дела, Бете в поезде на обратном пути из Вашиннгтона проделал основные расчеты для ядерных реакций в массивных и ярких звездах, таких, как, например, Сириус. Оказалось, что в этих звездах энергия вырабатывается в результате довольно сложной и длинной цепочки превращений, в которой в качестве катализатора участвуют углерод и азот. Эти превращения называются теперь углеродно-азотнным циклом, или циклом Бете.

Что касается звезд относительно малых масс - таких, как Солнце, и еще менее массивных, - то в них картина ядерных реакций немного проще, хотя и здесь действуют не одна, а несколько реакций, в которых участвуют литий и бериллий. Эту цепочку реакций называют протон-протоннным циклом.

Позднее Гамов говорил, что протон-протонный цикл он еще мог бы придумать и сам (и фактически начал еще до Бете соответствующие расчеты вместе с своим студентом Чарлзом Кричфилдом), но цикл Бете мог придумать только Бете! В 1981 г. за работы по ядерным реакциям в звездах Бете получил Нобелевскую премию.

Для следующей Вашингтонской коннференции, проходившей в январе 1939 года, Гамов, Теллер и Тьюв заранее предложили в качестве основной темы физику низких температур. Но эти планы пришлось резко изменить: Бор привез из Европы научные новости исключительной важности. Отто Ган и Фриц Штрасман открыли (в самом конце только что истекшего 1938 года) новый тип ядерных реакций. Они работали с ураном, самым тяжелым из известных тогда элементов. Облучая ядра урана нейтронами, они обнаружили что ядро урана, захватив нейтрон, превращается затем не в более тяжелый изотоп того же элемента, и не в трансурановое ядро, а раскалывается на два крупных осколка (в 1944 году они получили за это Нобелевскую премию). Было сказано и ключевое слово "деление". Оно содержалось в статье, написанной Отто Фришем и Лизой Мейтнер (его родной тетушкой); ими была дана и правильная теоретическая интерпретация экспериментального открытия.

Взаимодействие нейтронов с ядрами урана изучали в те же годы Энрико Ферми в Италии, И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон и Я.Б.Зельдович в Ленинграде.

Деление урана стало предметом самых горячих обсуждений на конференции. В день ее закрытия, 28 января 1939 г., участники могли своими глазами наблюдать реакцию распада урана. Эту демонстрацию Тьюв устроил в лаборатори Института Карнеги, которую он называл Обсерваторией ядерной физики.

Начиналась новая полоса истории науки, и как позднее стало ясно, новая эпоха человеческой истории.

Война, Эйнштейн и бомба

Как говорится в знаменитом "Отчете Смита" о научных и технологических работах по созданию американской атомной бомбы (опубликованном сначала отдельным изданием, а позже в виде более подробной статьи в журнале "Review of Modern Physics", Nо. 4 за 1945 год - практически сразу после Хиросимы!) американские физики проявили поначалу некоторую нерешительность; им была непривычна идея использования их науки в военных целях. Гораздо активнее повели себя "приезжие", особенно Лео Сцилард, Евгений Вигнер, Ферми и Теллер; они предприняли первые попытки получить правительственные ассигнования на исследования по военному использованию ядерной физики и предложили ограничить открытые публикации в США по ядерной тематике.

Гамов оставался в стороне от этой активности и лишь он один из всех крупных физиков-ядерщиков, находившихся тогда в США, не участвовал ни в организационных мероприятиях, ни в дальнейшей программе, которая вскоре приобрела большой размах и получила название "Район Манхеттен". Это было самое грандиозное научно-техническое мероприятие, которое до того знала история. Похоже, сначала приятели Гамова, а затем и начальство, сочли его недостаточно серьезным, слишком легкомысленным для дел государственной важности. У него была репутация человека веселого, разговорчивого, общительного, любителя дружеских застолий. Одна из его любимых тогдашних застольных историй - про то, как он служил полковником в полевой артиллерии Красной Армии...

Известно, что Эйнштейн тоже не участвовал в работах по Манхеттенскому проекту. Его, Джона фон Неймана и Гамова привлек с началом войны к оборонным исследовательским работам Военно-морской флот США. Тематика их работ была связана с физикой и технологией взрывчатых веществ - "обычных", не ядерных. Эйнштейн не мог регулярно приезжать в Вашингтон по этим делам, и потому начальство решило, что кто-то должен ездить к нему за консультациями в Принстон. На эту роль назначили Гамова, так что раз в две недели по пятницам он отправлялся утренним поездом в Принстон, имея при себе чемоданчик с секретными проектами ВМФ. Эйнштейн, одетый в один из своих знаменитых вязаных свитеров, встречал его в своем домашнем кабинете и они прорабатывали эти проекты подряд, один за другим до обеда.

Закончив дела, Эйнштейн и Гамов обсуждали за обедом или на прогулке в парке гораздо более интересные для них астрофизические и космологические вопросы. Однажды на одной из таких прогулок Эйнштейн сказал Гамову, что считает идею космологической постоянной своим самым досадным промахом в науке. Они оба и не могли вообразить себе, что эта тема станет самой горячей в космологии на рубеже 21-го века. Как мы теперь знаем, за космологической постоянной скрывается вакуум; это объяснил в 1965 г. Э.Б. Глинер. Космологические наблюдения последних лет показали, что вакуум реально существует в природе. Более того, на его долю приходится подавляющая часть всей энергии Вселенной - 70-72%.

В 1948 году, "после Хиросимы", как считал нужным всякий раз подчеркивать Гамов, ему было разрешено включиться в работы по проекту водородной бомбы. Гамов приехал в Лос-Аламос, а потом стал бывать там наездами из Вашингтона иногда на несколько дней, а иногда на недели и месяцы.

Когда Гамов появился в Лос-Аламосе, Теллер был уже одним из главных действующих лиц проекта. В 1949-1952 годах он занимал должность заместителя директора Лос-Аламоской лаборатории. Теллер справедливо называл Гамова "ученым, начавшим в Соединенных Штатах теоретические работы, которые впоследствии привели к самому большому взрывному явлению, когда-либо осуществленному человеком". О термоядерных реакциях, называя их "гамовскими играми", Теллер говорил как о предмете особых научных достижений и заслуг Гамова. Но "чемпионом гамовских игр" он считал Ганса Бете.

Много лет спустя Теллер говорил: "Да, Гамов обладал исключительно живым воображением. Это был приятнейший малый, и к тому же он был единственным из моих друзей, кто считал меня математиком... Пожалуй, как это ни печально, я должен сказать, что девяносто процентов гамовских теорий были неверны, и не стоило большого труда убедиться, что дело обстоит именно так. Но он не спорил. Он был не из тех, кто носится со своими идеями и молится на свои изобретения. Он всегда была наготове новая идея, а при неудаче он легко мог обратить все это в шутку. С ним было легко и приятно работать".

(Мы приводим эту цитату по уже упоминавшейся книге "Эдвард Теллер. Гигант золотого века физики", где собрано немало высказываний Теллера в форме прямой речи.)

Мы ничего не знаем о "десяти процентах" гамовских идей, которые были использованы для водородной бомбы. Однажды его спросили, какие свои работы он считает самыми важными, и он сказал: "Не знаю... Потенциальный барьер и затем расширяющаяся Вселенная и термоядерные реакции, объяснение источников энергии Солнца, формулы, использованные для расчетов водородной бомбы..."

Гамов шутил, что его главный вклад в американскую водородную бомбу состоит в том, что он перетащил в Америку Теллера.

Лет десять назад мы неожиданно услышали, что Гамов внес вклад также и в создание... советского ядерного оружия. В 1994 г. в США и Франции вышла книга под названием "Специальные задания". Ее автор - бывший генерал НКВД П.А.Судоплатов был, по его словам, в 40-е годы начальником подразделения, которое занималось ядерным шпионажем в США. В книге (отрывки из нее были впервые напечатаны в американском журнале "Тайм" 25 апреля 1994 года) упоминается и имя нашего героя. Судоплатов называет физиков, которых он сумел использовать в своих целях. Список выглядит так: Бор, Ферми, Сцилард, Оппенгеймер, Гамов. Неплохая компания.

Как заметил в своем отклике на эту новость журнал "Nature", (28 апреля 1994 г.) "отставной русский шпион бросает сенсационные обвинения против целого поколения физиков-ядерщиков, которые ушли из жизни и уже не могут сами себя защитить". Из первых лиц Лос-Аламоса в книге генерала не были упомянуты только Теллер и Бете, тогда здравствовавшие.

Вот что говорится у генерала о Гамове. "Был там один весьма уважаемый ученый, для охоты за которым мы использовали как угрозы личного характера, так и его собственные антифашистские настроения. [...] В обмен на безопасность и материальную поддержку для его родственников Гамов предоставил имена ученых с левыми взглядами, которых можно было бы использовать для добывания секретной информации".

Мать Гамова умерла еще в 1913 году, отец - в 1938 году; братьев и сестер у него не было. Генерал не сообщает, когда он сумел, якобы, склонить Га<

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: