Нильс Бор. Квантовая модель атома

ГЛАВА 5 Мир во время войны

Две мировые войны XX века изменили облик науки. Прежде считалось, что наука — это чистое знание, не имеющее коммерческого или милитаристского применения. Но это оказалось не так, и две войны окончательно опровергли миф о безгрешности науки. Бора и его школу тогда постигло жесточайшее разочарование: нацистские преследования, изготовление и испытание атомной бомбы в Японии.

С начала войны Нильс Бор умело добывал финансирование для своих проектов. Фонд «Карлсберг» и датское правительство были основными его покровителями, пока он учился в Копенгагене, затем в Кембридже и Манчестере, а также в первые годы существования Института теоретической физики. Но этих источников вскоре оказалось недостаточно для реализации плана по расширенйю, который был на уме у Бора.

В ходе первой поездки в США в 1923 году физик лично связался с фондом «Рокфеллер». Нобелевский лауреат прошлого года, он воспользовался своим международным авторитетом, чтобы убедить руководителей фонда поучаствовать в расширении института и принять на себя часть расходов ряда исследователей, желавших поработать в институте некоторое время. Этот визит помог Бору установить постоянные отношения с различными филантропическими организациями, связанными с фондом «Рокфеллер».

На самом деле Бор был первым получателем средств от International Education Board (IEB) — агентства, зависевшего от фонда «Рокфеллер» и основанного в том же самом 1923 году. Его целью было поощрять научные исследования в мире. Именно это агентство больше других способствовало тому, чтобы будущие американские ученые получили образование в лучших университетах и исследовательских центрах Европы. Таким образом, предполагалось, что в США постепенно будет сформирована научная база, пусть даже этот процесс затянется. Но в 1930-е годы ход истории ускорился.

Джон Рокфеллер (1839-1937) был, пожалуй, самым богатым человеком в новой и новейшей истории. Он родился в штате Нью-Йорк и сделал состояние на нефтяной монополии, которой он добился во второй половине XIX века. Говорят, что с самого первого своего жалованья Рокфеллер передавал часть денег на образовательные и санитарные нужды в местную церковь. И в этом были основные цели всей его благотворительности, например создание Чикагского университета и нескольких лучших медицинских центров в мире. После Первой мировой войны значительные средства фонда «Рокфеллер» были направлены на развитие науки. Следуя популярной в то время идее, Рокфеллер был убежден, что прогресс позволит избежать новых войн. Идея основывалась на несколько наивной вере в то, что наука морально и идеологически нейтральна.

Джон Рокфеллер.

Правительство Гитлера 7 апреля 1933 года распорядилось исключить из университетов профессоров, преподавателей и исследователей по политическим и/или расовым мотивам. Так началась зачистка интеллектуального мира. Это событие неожиданно и радикально изменило географию науки. Менее чем за десятилетие бегство ученых и академиков из стран, захваченных Германией, в США превратило это государство в мировой научный центр.

Фонд « Рокфеллер» пересмотрел политику. Если до тех пор его целью было способствовать образованию молодых ученых в лучших европейских центрах, то в 1933 году руководство приняло решение поддержать преследуемых ученых, многие из которых уже сделали карьеру, и трудоустроить их. Американские университеты и научные институты получили штат высочайшей квалификации. Один историк науки назвал это «подарком Гитлера Америке».

Все изменилось и для Бора и его института. Раньше сюда съезжались молодые ученые, здесь проходило их профессиональное становление. Теперь же центр наводнили исследователи с опытом, им нужна была большая свобода действий и меньшая интеллектуальная помощь со стороны Бора. Джеймс Франк (1882-1964) из Гёттингена и Дьёрдь де Хевеши из Фрайбурга были первыми в этом длинном списке. Оба старые друзья Бора стали нобелевскими лауреатами в 1925 и 1943 годах соответственно (первый по физике, вместе с Густавом Герцем, а второй по химии) за применение модели атома датского физика.

Бор не ограничивался принятием в центр некоторых преследуемых ученых. Его международные контакты, особенно с фондом « Рокфеллер», также позволили ему помогать ученым получить должность в других странах, ввиду ограниченных возможностей Дании. Одним из способов поддержки было предоставление гранта на годичное исследование. Таким образом, для ряда ученых Копенгаген стал трамплином.

Одна из самых показательных историй случилась с Энрико Ферми и его супругой. В 1938 году итальянский физик получил Нобелевскую премию за свою работу с нейтронами и, конечно же, собирался в Стокгольм. Итальянские власти, которые вслед за немецкими издали в том году первые антисемитские законы (затрагивавшие Лауру Ферми), не могли запретить Ферми присутствовать на церемонии награждения, но установили строжайшее наблюдение за парой. Чтобы не вызвать подозрений, супруги уехали в Швецию со скудным багажом и после церемонии отправились в Копенгаген, где Бор разместил их у себя в резиденции. Оттуда они уехали прямо в США, где в Чикагском университете Ферми изготовил первый ядерный реактор в истории, а затем стал одним из четырех ученых, возглавивших Манхэттенский проект.

В своей антисемитской речи сам Гитлер признавал, что его кампания может повредить немецкой науке:

«Если увольнение еврейских ученых будет означать уничтожение современной науки в Германии, на некоторое время нам придется смириться с Германией без науки».

Германия была не единственным местом, где в 1930-е годы ученые оказались под угрозой из-за преследований евреев и инакомыслящих. Сталин начал осуществлять зачистки и ограничивать передвижение советских исследователей в тот же период.

Одним из первых бежал Георгий Гамов. В 1933 году он вернулся в Советский Союз, но власти запретили ему поездку в Брюссель на Сольвеевский конгресс. Вмешательство Бора стало решающим: он поручился советским властям, что Гамов вернется на родину. К разочарованию самого Бора, ситуация сложилась не так, и после конгресса Гамов уехал в США, где попросил политического убежища. Возможно, поэтому в случае с Петром Капицей (1904-1984) все произошло по-другому. После десяти лет работы в Великобритании и назначения директором новой лаборатории физики низких температур, которую Резерфорд построил для него в Кавендише. Капица был вынужден остаться в Советском Союзе и не вернулся в Кембридж после летних каникул 1934 года. Вмешательство физиков, разделявших марксистские взгляды, например Поля Дирака, не дало результата. Капице так никогда и не позволили покинуть страну.

Петр Капица (слава) рядом с Николаем Семеновым, лауреатом Нобелевской премии по химии 1956 года. Борис Кустодиев, 1921 год.

Всего Германию покинули около 1500 ученых, 15 из них получили Нобелевскую премию в годы изгнания.

Перед лицом трагедии преследования режимом Гитлера некоторые предпочли иной путь. Макс Планк и Вернер Гейзенберг — самые примечательные примеры, по крайней мере в истории физики. Они оба противопоставили свой патриотизм правам человека, несмотря на свое несогласие с нацистами. Они помогали Германии выиграть войну, но они делали это больше для того, чтобы избежать нового унижения своей страны, чем из симпатии режиму.

В первые месяцы войны Дания могла занимать центральную роль в спасении изгнанников, но нейтралитет, который она соблюдала в Первой мировой войне, на этот раз был невозможен. В апреле 1940 года немецкие войска захватили эту маленькую скандинавскую страну, чтобы «охранять ее нейтралитет». Это больше походило даже не на аннексию, как в случае с Австрией или с Польшей, а на косвенный контроль страны нацистами.

Эта ситуация затянулась до 1943 года, когда датское правительство отказалось объявить чрезвычайное положение и наказать противников нацизма. Германия получила полную власть над Данией, и положение изменилось к худшему. Если до того времени антисемитские законы не означали неминуемой угрозы, то теперь уже никто не был в безопасности — даже Бор и Маргрет, имевшие еврейские корни. Они оба бежали из Дании 29 сентября 1943 года. До последнего Бор мог продолжать работать в своем институте. Часть его исследований сосредоточилась на недавно открытом делении ядра и возможности найти практическое применение этому источнику энергии, что поначалу было совсем не очевидно.

В октябре 1941 года немцы организовали конгресс по астрофизике в Копенгагене, на котором присутствовали несколько физиков, среди них Гейзенберг. Бор был в числе приглашенных, но отказался участвовать в этом мероприятии. Встреча двух старых друзей и коллег все же состоялась, хотя и в очень напряженной обстановке. Бор был пострадавшим от захвата Дании, а Гейзенберг был немцем, который не выступил публично и открыто против режима Гитлера. В тот момент старая дружба омрачилась чрезвычайными военными обстоятельствами.

Осознавая, что их разговор может прослушиваться, Бор и Гейзенберг отправились на прогулку по садам резиденции «Карлсберг». О чем они говорили эти несколько минут, неясно, и в научной фантастике данный эпизод используется в качестве повода для всяческих предположений. Известно лишь, что Бор вернулся с этой короткой встречи рассерженным и отношения ученых серьезно пострадали от многолетнего разрыва, сохранившегося даже после окончания войны.

Предположения относительно этой встречи касаются того, обсуждали ли физики создание атомной бомбы, и если так, то что знал каждый из них о его технической осуществимости? Вероятнее всего, в разреженной обстановке взаимного недоверия разговор состоял из незаконченных фраз и был полон недопонимания. Одной из тем, которые витали в воздухе того времени, стала тема моральной ответственности ученых ввиду их сотрудничества с военными.

В начале 1943 года, незадолго до своего бегства, Бор получил письмо из Англии в формате, характерном для шпионских фильмов, — почти микроскопическую пленку, спрятанную в ключе. В письме Чедвик предлагал ему эмигрировать в Beликобританию и принять участие в «Мауд Коммити». Этим кодовым словом был назван британский проект разработки оружия на основе ядерной энергии. Тогда Бор предпочел работать в Дании, полагая, что там он сможет лучше противостоять нацистскому режиму. Но когда положение стало нестерпимо опасным для Боров, они бежали в Швецию, где Маргрет оставалась до конца войны. Нильс отправился в Англию на военном самолете. Там его встретили Чедвик и представители британского правительства, которые познакомили его с достижениями в области сооружения атомной бомбы.

Конгресс в Копенгагене. В первом ряду слева направо: Клейн, Бор, Гейзенберг, Паули, Гамов, Ландау и Крамере, 1930 год.

Бор с Эйзенхауэром (в центре) и Генри Фордом II на вручении премии «Атомы во имя мира», 1957 год.

Ученый с Елизаветой II, май 1957 года.

В самом начале войны американцы и британцы образовали соответствующие комитеты по изучению возможности создания урановой бомбы. Сперва это были небольшие проекты, но в 1942 году стало ясно, что программа возможна только в промышленном масштабе. С учетом многочисленных технических сложностей очищение урана и полония требовало огромных установок. Так британцы решили объединить усилия с американским проектом.

В декабре 1943 года Бор переехал в США, где ему вручили новые документы. Теперь его звали Николас Бейкер, и рядом с ним всегда был телохранитель. Проект Манхэттен уже вовсю развивался, так что вклад Бора стал скорее вкладом отца семейства, который привнес надежность и доверие в атомную и ядерную программу, разработанную многими его учениками и друзьями, которых он знал по Копенгагену.

Главной заботой Бора в 1944 году и в начале 1945 года было использование всех своих политических связей, чтобы напомнить об ответственности в случае успеха проекта Манхэттен, то есть если атомная бомба будет создана. Центральная идея Бора заключалась в том, что ядерная энергия должна стать инструментом установления мира во всем мире, и следовательно, не может быть секретов между американскими, британскими и советскими учеными. Хотя непосредственным врагом на тот момент был Гитлер, несложно предвидеть, что в конце войны назрел другой конфликт — между западными союзниками и Советским Союзом. Бор твердо верил, что этого удастся избежать, если установить полное доверие между обоими блоками.

Он дошел до Рузвельта и Черчилля, но эти беседы имели негативные последствия. Оба руководителя встретились в Нью-Йорке в конце 1944 года и согласились, что не доверяют датскому физику и его планам. За шагами Бора стали пристально следить, опасаясь, как бы его международная программа не стала предлогом для передачи информации о проекте Манхэттен Советскому Союзу. Таким образом, защита, которую Бору обеспечивали в США, обратилась слежкой за его связями и намерениями.

В июне 1945 года Бор вернулся в Англию и воссоединился с супругой. Германия капитулировала, и война в Европе закончилась. Через несколько недель, 6 и 9 августа, урановыми и плутониевыми бомбами были стерты с лица земли Хиросима и Нагасаки. Через три дня Бор опубликовал свою первую статью в «Таймс», в которой утверждал, что единственный способ контролировать использование ядерной энергии — это «свободный доступ ко всей научной информации и международный контроль всей деятельности, связанной с ней». Это стало началом его публичной кампании за глобализацию науки.

На кладбище Ассистенс в Копенгагене погребены многие важнейшие фигуры в истории Дании. В XVIII веке здесь хоронили бедняков, а в XIX веке оно стало местом, где нашли успокоение выдающиеся люди нации. Здесь выделяется массивный памятник: увенчанная лавровым венком гранитная колонна с совой Минервы, символом философской мудрости в западной культуре.

Тут похоронен Нильс Бор, которому, возможно, не понравилась бы подобная вычурность. Однако это сооружение передает масштабы влияния, которое имел Бор на общественную жизнь Дании и всего мира до своей скоропостижной смерти в Копенгагене 18 ноября 1962 года.

Каждую произнесенную мной фразу следует понимать не как утверждение, а как вопрос.

Нильс Бор

В Дании к Нильсу и Маргрет действительно относились как ко второй королевской семье. Бор тогда был самым знаменитым датчанином в мире, и в резиденции «Карлсберг» разворачивались многие действия национального и международного значения. Здесь не единожды побывали представители королевской семьи Дании, в том числе по случаю дня рождения Бора, а также ряд знаменитых людей, таких как королева Елизавета II Английская с супругом, принц Японии, президенты Индии и Израиля.

По возвращении в Данию после войны Бор продолжал активно бороться за мир во всем мире. Два показательных момента говорят о его достижениях в эти годы. Первый — это публикация открытого письма Организации Объединенных Наций, в котором уже в разгар холодной войны он настаивал, что предупредить новые конфликты можно только в результате открытого научного общения. Другой момент — вручение Бору в 1957 году премии «Атомы во имя мира», учрежденной американским правительством для поощрения использования ядерной энергии в мирных целях.

Свою научную задачу Бор видел в поддержании операционной базы Института теоретической физики, его института. Ученый продолжал пополнять оснащение института, чтобы обеспечить интенсивную работу, когда его самого уже не будет. Так и сложилось. В 1965 году институт получил имя, которое носит до сих пор, — Институт Нильса Бора.