Жорж Шарпак
Я народився 1924 р. в одному з долинних українських містечок1 і — через географічні, політичні та культурні обставини — мусив поневірятися, що глибоко й назавжди позначилося на мені.
Прийшов я на світ у кількох десятках кілометрів від кордону, накинутого більшовикам у 1922 р. після того, як їх перемогло польське військо, підтримане Союзниками, що здолали Німеччину2. Той край роками плюндрували численні етнічні та ідеологічні групи, що часом сходились у жорстоких двобоях: українські націоналісти, поляки, анархісти. Останніми командував Махно, якого поборники з усіх куточків світу вважають героєм.
Два роки життя минуло у Хайфі, в Палестині, де мої батьки довбали ріняк. До Польщі вони повернулися 1928 р. з незрозумілих міркувань — певно, керуючись втомою від надміру тяжкої праці та невпинних хвороб їхніх дітей.
Скільки вражаючих, переважно щасливих випадковостей траплялося в моєму житті! Коли у віці семи років я вперше потрапив до Франції, то вона видалася мені раєм! Окрім героїв, які захищали Дрейфуса, та антисемітів, які не могли змиритися з його виправданням3, Францію населяли здебільшого толерантні люди. Я успішно влився до паризької комунальної школи і вже за рік вільно спілкувався французькою. Потроху примусив батьків говорити цією мовою вдома. Я володів п’ятьма-шістьма мовами, серед яких була польська, яку я вчив упродовж двох років у школі в польській частині України4. Я ще довго зберігав уривки цих мов, і згодом це допомогло мені стати портьє в одному дуже космополітичному готелі, а під час війни, напевно, не раз рятувало життя.-
Прибувши до Франції, я — вигнанець і апатрид — знайшов нову батьківщину. Опинившись серед своїх нових шкільних друзів, я швидко прийняв більшість французьких героїв, через яких виникає гордість за належність до цієї країни. Подолавши мовну перепону, я захопився Жулем Верном, Александром Дюма та багатьма іншими авторами, що відшліфували мою літературну освіту.
Найкраще мені давалася геометрія. Чудові були вчителі. Легко здолавши програму початкової школи, я перестрибнув через два класи і — за рік до іспиту на бакалавра — вступив до ліцею ім. Св. Людовіка, розташованого неподалік від нашого дому5. Хутко надолужив відставання в літературі. Більшість учнів ліцею кепсько знали точні науки, бо мусили вчити давньогрецьку й латину, що було необхідно для інтелектуальної еліти.
На дворі був 1939 р., назріла й вибухнула війна.
Я захоплювався математикою. У 1941 р. вступив на перший курс спеціалізованого математичного класу ліцею ім. Св. Людовіка. Було мені 17 років. Перемога німців завадила спокійному життю ліцеїста, поглиненого навчанням.
Нацистська катастрофа перевернула моє життя.
Кілька років ми мешкали в Парижі в кімнатці для прислуги. Спати мені доводилося в одному ліжку з моїм братом Андре, молодшим за мене на чотири роки6. Батьки жили дуже скромно з невеличких підробітків: мама щось шила вдома, тато на ровері розвозив крам по єврейських харчових крамничках Парижа. Проте вони ні за що в світі не пропустили би виступ хору Червоної армії. Це нагадувало їм пісні, чувані у дитинстві. Батьки із захватом читали російських класиків — Толстого, Достоєвського, — добре знали російські традиції. Пригадую, як мама, підкликаючи таксі, зверталася до водія російською, бо найчастіше таксистами ставали емігранти. У Росії батьки кілька років ходили до школи, тож удома, коли хотіли, щоб діти їх не зрозуміли, спілкувалися бездоганною російською мовою. Я зберіг ностальгію за цією чудовою мовою, і перегодом, у в’язниці в Монпельє, намагався її опанувати. А що ще робити в тюрмі 18-річному хлопцеві, як не студіювати російську мову, математику, готуватися до втечі й по сто разів здійснювати навколосвітню подорож разом із сімома сусідами по малесенькій камері?
У Франції ми поринули у вир насиченого політичного життя. У 1932—1940 роках і всередині країни, і зовні відчувалася загроза фашизму. Під час німецької окупації прихильники гітлерівського режиму вільно поширювали свої погляди, залюбки долучаючись до спроб винищення євреїв.
Під впливом шкільних друзів я в ранньому віці вступив до кількох антифашистських організацій — молодіжне крило соціалістичної партії «Червоні соколи» та «Притулки для молоді» анархо-троцкистського нахилу7. У віці 15 років, під час політичної лихоманки 1936 р. я ходив по заводах читати страйкарям напам’ять Превера й церковні служби, співав з ними у хорі8.
Коли 1941 р. режим Віші примусив євреїв носити жовті зірки9, наша родина, природно, відмовилася. Мої політичні зв’язки допомогли отримати французькі документи на ім’я Шарпантьє.
Клас вищої математики ліцею Святого Людовіка я відвідував як інтерн, намагаючись якомога рідше потрапляти під облави. У липні 1942 р. один шкільний товариш, батько якого був поліціянтом, попередив, що наступного дня нашу родину збиралися заарештувати, відвезти до Дрансі10 та депортувати. Того ж вечора ми вирішили втекти на південь країни. Я щойно склав письмові іспити до Національної фізико-хімічної школи й мусив поквапитися на усний іспит11.
Я перетнув демаркаційну лінію та оселився по інший бік — у Краю Басків, що прилягав до неї12. Батьків перевезли рідні моїх однокласників, вони теж перетнули лінію, і ми нарешті зустрілися на вільній землі, яку, втім, невдовзі — у листопаді 1942 р. — також захопили німці.
Я вступив до ліцею в Монпельє до спеціалізованого математичного класу під новим іменем — Шарпантьє. Навчання було на дуже високому рівні, у мене з’явилися близькі друзі. Мешкав я з мамою, тато працював на бійні, а братика прихистила одна родина в департаменті Лозер. Там я долучився до руху Опору, отримав звання лейтенанта Французьких внутрішніх сил, і сталося неминуче.
Мене заарештували, судили французьким військовим трибуналом, який виніс вирок. Я опинився в центральній в’язниці містечка Ейс13, де скніли 1200 в’язнів уряду Віші — цвіту Опору та чимало іспанців, які воювали у Франції та дії яких визначили як «терористичні».
Що мені залишалося? Кілька книг з математики допомогли подолати занадто одноманітне життя у в’язниці. Ми готували втечу, яка не здіснилася. Я вперше в житті тримав у руках рушницю, відібрану в охоронців, а інші, поки там що, роздавали зброю, яку союзники скинули парашутами.
На нас напали вояки режиму Віші. Усіх поранених стратили. Мені пощастило — кулі просвистіли біля самих вух, але я залишився неушкодженим.
Невдовзі охоронців, серед яких у нас з’явилися друзі, замінили на ополченців, а після висадження союзників у Нормандії нас забрала дивізія Das Reich, яка згодом «відзначилась» у масових убивствах в Орадурі-на-Ґлані14.
Після тимчасового перебування в концентраційному таборі у Комп’єні 18 червня 1944 р. нас перевели до Дахау15. Я мав нагоду на власній спині відчути, як дисципліна та братерство можуть міцно зв’язати людей. За три дні подорожі у вагоні для худоби, куди нас напхали понад сотню, ніхто не помер. А в наступному «потязі смерті» — він прибув 5 липня — дев’ятсот французів загинули, збожеволівши під час поїздки.
У Дахау я лишався недовго, адже нацистський керманич німецької промисловості Альберт Шпеєр переконав Гітлера, що безглуздо кидати до газових камер депортованих, цілком придатних до праці — краще забезпечити Райх вкрай необхідними робітниками16.
Частину з нас віддали військово-повітряним силам як рабів. Нас розмістили в цеху в баварському містечку Ландсберґ-ам-Лех. Вояки СС охороняли нас, установлювали порядок денний, проте їхня влада цілковито спиралася на будівельників, що подовжували злітну смугу. Сюди мали сідати реактивні винищувачі, що повинні були битися проти повітряних фортець, які нищили німецькі міста.
Довелося стати землекопом. Аби раби працювали краще, їх слід було годувати, тож супчик тут виявився трохи кращим, ніж у Дахау! Жорстокість есесівців перепиняли бригадири — це, за їхніми словами, призводило до зниження темпу роботи. Серед цих німців траплялися сміливці, що ненавиділи гітлерівський режим.
Я добре пам’ятаю Буффало Білла — гіганта-бригадира, який щораз, як доводилося пхати вагонетку з ґрунтом, велів удавати, що штовхаємо, насправді ж брався до роботи сам. А інший щораз, як закінчували рити траншею з рурою для відведення води, вправно стрибав до канави і затикав руру кількома грудками землі. По десяти роках ми радо дізналися, що один із літаків, приземлившись, провалився разом зі злітною смугою.
Коли в когось із нас болів зуб, його відвозили до поліклініки, де військовий лікар хутко висмикував джерело болю. Я не раз супроводжував групу хворих, бо лише я знав ритуали вітання німців при вході та виході — це були глибоко приховані рештки моєї обізнаності з ідиш. Дантист просив вартового почекати назовні та завжди з повагою вітався зі мною, розповідаючи, що варвари відступають і невдовзі нас звільнять. Він вилікував мене, вирвавши корені, але залишивши неушкодженими зуби, які — як казав він — мені ще знадобляться. Його виказали, тож нас перевели до сусіднього табору для євреїв, де дантисти були справжніми м’ясниками. Проте мене залишили в супроводжуючих, бо лише я міг витлумачити гавкіт, необхідний для проходу на територію табору.
У нашому бараку есесівці обмежували свій дебош: адже вони мали стежити, щоб працівники викладалися максимально і злітна смуга будувалася якомога швидше. Обмежити їх можна було й іншим робом. У бараку був один молодий поляк, Стубс, що користувався привілейованим статусом. Йому пощастило вижити під час експерименту, коли визначали шанси на виживання потерпілого кораблетрощу посеред холодних океанічних вод. Стубс мав спеціальну дієту і неважку роботу комірника і чистильника одягу. Щотижня він віз вантажівкою до Дахау купу сорочок із живою вошвою, а наступного тижня сорочки поверталися вже без вошви. Це мало вберегти нас від тифу. Один есесівець, що втратив контроль над собою й побив Стубса, постав перед трибуналом за грубе порушення дисципліни, яке завадило важливому науковому експерименту.
Якось, темної та морозної ночі, один із в’язнів — колишній французький високопосадовець — подався до комори кроїти собі онучі. Бідолаха вибрав чудовий шмат, який, на жаль, виявився шинеллю есесівського офіцера. Коли вранці про це дізналися, ми здригнулися, адже розуміли, що за цей вчинок його повісять. Тоді Стубс продемонстрував нам свій вплив. Він домовився з офіцером про обмін шинелі на нову тканину. Проте комендант наполіг на покаранні. Тож високопосадовець мусив упродовж двох тижнів перед обідом качатися на столі та вголос повторювати «я шахрай!». Нас дивувала зажура покараного, бо насправді він дивом уникнув смерті й мав би за це хвалити Бога. Цей випадок доводить, як важливо для будь-якої організації користуватися з принагідної оказії, що забезпечує їй сталість.
Збагнули ми й те, як використати вади системи, аби створити таємне товариство, пов’язане з німецькими партизанами. Стубс забезпечував зв’язок із рухом опору в центральному таборі Дахау; це було дуже важливо, адже ми боялися, що під час звільнення таборів нас усіх повбивають, тож варто було готуватися дати відсіч.
Математику довелося відкласти. Ми згуртувалися по п’ять осіб; ці групи називалися «куренями» (gourbis). Так було легше допомагати одне одному в разі потреби. Тож щовечора відкладали ложечку супу для наших найслабших братів. Знесиленому в’язневі тиждень із додатковою порцією супу міг врятувати життя.
У моєму «курені» перебував на кілька років старший за мене талановитий студент-математик. Він був троцькистом і, як на мене, здіймався надто високо до хмар. Цей студент зітхнув із полегшею, дізнавшись, що його відправляють до Німеччини. Річ у тім, що керівництво в’язниці в Еїс помістило його під карантин, і він так ослаб, що боявся бути забитим під час запланованої втечі. Бідолашний мріяв когось навчати, тож узяв мене за піддослідного. Викладав мені сучасну математику. Я добре пам’ятаю дні, коли, опершись на лопати, ми чекали на неповороткі вагонетки з ґрунтом, що затримувались через повітряну тривогу чи бомбування. Студент розповідав про принцип Цермело — а що саме, вже й не згадаю17. Але згодом, коли уряд Франції ввів викладання сучасної математики в середніх школах, я з легкістю ділився знаннями з дюжиною підлітків, які мешкали неподалік.
Упродовж останніх днів перед остаточною поразкою німців нас вивезли до табору, сусіднього з Дахау — Àллаху. Ми прямували колоною, що поступово всотувала в’язнів з інших ближніх таборів. В Аллаху довелося рити братські могили й ховати тих, кого забили, бо вони не мали сил іти. Звільнило нас американське військо генерала Паттона18, і кілька днів ми були полишені на самих себе. Група політичних в’язнів установила залізну дисципліну, аби уникнути лінчування колаборантів-капо та охоронців, бо, на їхню думку, це стало би виявом деґрадації. Та коли американські вояки знайшли переповнені братські могили, вони безжально розстріляли есесівців.
Звільнених в’язнів миттю підхопили війська союзників. Напевне, з політичних міркувань, додому нас відправили не одразу, а по шести тижнях відпочинку на березі якогось озера. Знання німецької та куций словниковий запас англійської, яку я вивчав у ліцеї, допомогли отримати роботу за межами табору. Нестримно прагнучи свободи, я три дні йшов на захід і нарешті автостопом дістався французького війська.
Певно, ніколи я не ризикував життям так, як в американських військових вантажівках, за кермом яких були вояки, закохані в ризик і спорт, і на солом’яних стріхах, де довелося провести дві ночі — адже заради мого смугастого однострою нацисти-втікачі були готові на все. За кілька днів мене відправили до Парижа, до готелю «Лютеція»19, куди збирали всіх колишніх в’язнів-французів[1].
Там я зустрів маму — вона щодня приходила туди по новини. Татові й брату також пощастило, завдяки фальшивим документам, втекти від нацистів і потрапити під захист французьких патріотів. Звісно, я був худющий, проте загалом здоровий, тож найперше поквапився повернутися до навчання, бо з якихось незбагненних причин прагнув стати науковцем.
На підготовку до конкурсів я мав два роки. Проте між мною та іншими ліцеїстами була суттєва різниця у віці. Я вже не почувався ні хлопчиком, ні підлітком, як усі ці учні з порядних родин — більшість без перешкод пройшла всі ступені шкільних сходів, які вели до однієї з престижних великих шкіл.
Мене назавжди причарувало оточення, з яким познайомився у «Червоних соколах» та «Притулках для молоді». «Соколи» ставилися до нас, дітлахів, як до дорослих, і ми всі — віком від 11 років — навчалися разом. У «Притулках» також вітали спільний триб життя. Він захоплював нас, адже ми відкривали для себе дружбу, співи та перші підліткові закоханості — переважно цілком невинні, проте вельми важливі для подальшого. Цей період, без сумніву, зіграв вирішальну роль у моїй вже дорослій освіті.
Тож я не мав ані найменшого бажання повертатися до ліцею ще на два роки та готуватися до конкурсів, які могли б дати значно більше, ніж вступ до Гірничої школи20 у статусі студента-іноземця — адже мене вже прийняли туди до арешту. Оскільки всі кращі учні Політехнічної школи проходили практику в Гірничій школі, то, на мою думку, розумніше було зекономити один-два додаткових роки навчання в ліцеї.
Я помилився. Війна спричинилася до крайньої нестачі фізиків. А Франція потребувала фахівців, щоби наздогнати англосаксів. Уряд мудро розпорядився терміново відправити кращих учнів Політехнічної школи на стажування до американських та англійських шкіл і лабораторій. Розрахунок був слушний — швидко пощастило відновити блискучу школу теоретичної фізики. Багато хто з тих студентиків за кілька років зажив міжнародної слави, і згодом я товаришував із кількома з тих щасливців.
Отже, я вступив до паризької Гірничої школи як звичайний студент-іноземець. Мусив провчитися три роки, скорочених до двох із половиною завдяки статусові колишнього бійця руху Опору.
Кілька місяців працював інженером на вугільних шахтах у Франції та Шотландії, проте не відчув нахилу до цього фаху. Тож я обрав чорну металургію і мав чудову нагоду стажуватися на лотаринзьких заводах21. Це мало би, здавалося, відвернути від захоплення наукою, та я був хлопець затятий!
Я чекав. Завдяки навчанню в Гірничій школі зміг натуралізуватися — адже досі значився громадянином Польщі. Франція потребувала польських шахтарів, які масово прибували відбудовувати країну. Вони отримували французьке громадянство, якщо погоджувались і надалі працювати у шахтах. Я запевнив, що щиро прагну саме такої долі, тож 1946 р. отримав натуралізацію, а разом зі мною — батьки і брат Андре, які нещодавно тішилися моєю військовою нагородою.
Хибно обраний напрямок освіти я виправляв читанням американських підручників з фізики. Пригадую, як зрадів, прочитавши розділ про теорію відносності — річ нескладну для людини, яка два роки життя присвятила вивченню вищої математики. Паралельно до навчання в Гірничій школі отримав куценьке посвідчення про завершення курсу точних наук в університеті, що дозволяло взятися до дисертації. У 1948 р. я опинився без роботи, проте готовий навчатися фізиці.
Доля посміхнулася ще раз, коли мене прийняли до лабораторії Фредеріка Жоліо-Кюрі в Колеж-де-Франс22. Не зайвим виявилося моє бойове минуле, адже успіхи в навчанні аж ніяк не свідчили на мою користь. Проте час був такий — благословенний, конкуренції між науковцями майже не було. Я став стажером при Національному центрі наукових досліджень CNRS23 і отримував зарплатню вдвічі нижчу за ту, яку міг би мати у промисловому секторі. Отак я увійшов до фізики.
У Колеж-де-Франс Жоліо-Кюрі вів захопливий курс розвитку ядерної фізики впродовж останніх п’ятнадцяти років. Він і сам зробив чимало значних відкриттів. Було й таке, що йому не скорилося. А я — юний науковець — з легкістю уявляв себе у шкірі гігантів наукової думки, які швидко прямували до прогресу — адже дуже часто їхні методи виявлялися досить примітивними, а міркування — простими.
Готуючи дисертацію на своєму сіннику, я зрозумів, що не маю достатньо знань для дослідницької роботи. Усе довелося вчити наново. Я стажувався, мов справжнісінький початківець, навіть учився видувати скло — тоді скляні лічильники Ґайґера були дуже поширені завдяки дешевизні24, — та поводитися зі струмом, що було необхідно для розуміння показів лічильника. Та завдяки багатій уяві я швидко засвоїв ази, хоча завжди жалкував, що так і не став теоретиком.
У Колеж-де-Франс я увійшов до складу невеличкої навчальної групи молодих теоретиків з різних лабораторій та кількох експериментаторів, що прагнули поглибити знання з теоретичної фізики. Ми горбатіли над працею двох американців — Блатта і Вайсскопфа25.
Мені пощастило — у комуні Ле-Уш французький фізик Сесіль Моретт-ДеВітт заснувала школу теоретичної фізики26. Упродовж двох років я стажувався там влітку. Серед тамтешніх викладачів — переважно американців — траплялися автори фундаментальних відкриттів. З ними я зміг заповнити чимало лакун у знаннях. До того ж вони страшенно раділи знахідкам дослідників, які працювали над реакціями, спричиненими високоенергетичними космічними променями. Було відкрито чимало нових таємничих частинок. Це спілкування, поза сумнівом, визначило мою галузь: фізику високих енергій.
Моя дисертація стосувалася видавання променів низьких енергій, пов’язаних із дезінтеграцією ядра. Відповідно довелося вивчити будову пропорційних лічильників. І я впевнений, що саме обізнаність із цими лічильниками в подальшому сприяла моєму успіху, коли 1968 р. я запропонував використовувати пропорційні камери у фізиці частинок.
Предметом роботи я обрав двофазовий лічильник, який довелося сконструювати разом з Франсісом Сюзором, старшим за мене на три роки. Проте ще раніше, працюючи з пропорційним лічильником, що містив лише один дуже чутливий електрод, ми зробили значне відкриття, за що навіть опинилися на першій сторінці газети Le Figaro!
Тоді ми гадали, буцім нам поталанило довести, що в радіоактивному β-промінні видимий електрон був наслідком попереднього розпаду іншої частинки. Її існування вважалося дуже коротким, а взаємодія між атомами всередині неї дуже відрізнялася від взаємодії всередині електрона. Жоліо-Кюрі не знайшов заперечень проти нашого тлумачення дослідів і представив їх в Академії наук. Зізнаюся — маючи менше 30 років, я з величезною насолодою відчув, що зробив значний прорив.
На жаль, підґрунтя у цього відчуття було надто хитким. Ми порівнювали розсіювання електронів (β-промені), випромінених чистим радіоактивним джерелом, поставленим на тоненьку платівку, з розсіюванням електронів, вирваних з атомного пучка, випроміненого джерелом, яке розпадалося таким чином, що заряд ядра не впливав на процес. Ми переконливо довели, що β-промені, що випромінюються з ядра, є не електронами, а рештками дуже швидкого передання іншого проміжного випромінювання ядра. Джерелами слугували розчини у воді радіоактивних тіл, що не містили речовини у твердій фазі.
Такого висновку ми дійшли, спостерігаючи за зворотною дифузією β-променів у тонких алюмінієвих платівках з поставленими на них джерелами. Спостерігалася чітка різниця між потужністю розсіяного випромінювання за наявності β-випромінювачів і потужністю за наявності випромінювачів чистих електронів, емітованих внаслідок різних процесів із джерел або з атомного пучка.
Джерела β-променів не містили помітної кількості речовини, джерела ж електронів, які, здавалося б, також не повинні її мати, таки її містили. Звичайно, небагато, проте достатньо, аби, коли ми висушили краплину, речовина утворила кристали по її краях. А це значно перевищувало середній рівень кількості речовини, за якого відбувається випромінення електронів. Знадобилося шість місяців, аби знайти похибку.
За цей випадок нам ніхто не дорікав, проте голова відділу однієї великої лабораторії заявив, що після цієї публікації ні за що не візьме мене на роботу! Я видрукував статтю про спосіб підготовки джерел без утворення кристалічних гало. Пишу про це, бо наша пригода свідчить: науковець має право на помилку. Один знаний біолог якось сказав мені, що поряд із п’ятнадцятьма публікаціями в серйозному журналі Nature він має три таких, яких волів би взагалі ніколи не писати.
У ті часи я захоплювався фізикою високих енергій, що постала з дослідження рідкісних ядерних реакцій, що відбувалися на великих висотах і спостерігалися за допомоги повітряних куль, устаткованих фотоплатівками достатньої товщини.
Мені спала на думку ідея детектора, яка, цілком може бути, стала моїм найуспішнішим винаходом. Задум ґрунтувався на переданні світла, отриманого завдяки створенню лавини електронів, вивільнених у газі короткими електричними імпульсами, зумовленими пробігом швидкої частинки; імпульси напругою сотні тисяч вольт тривали лише кілька мільярдних часток секунди. Я намагався застосувати до задуму різні методи, і для цього вирушив до Гамбурга, де зустрівся з професором Ретером — всесвітньо визнаним авторитетом у царині електричних розрядів у газах27. Деякі з його методів візуалізації лавин електронів роз’яснювали шлях до досягнення моєї мети.
Не маючи достатніх знань, я проводив примітивні досліди, однак мені поталанило побачити, як електричні розряди спалахують на траєкторіях частинок[2]. Вивчення даних підказало, як довести задум до пуття. Я замовив модулятор радара, який використовували для пристосування коротких імпульсів до високого тиску в лампах, що використовуються в радарах.
Я спробував отримати візу, щоби потрапити до лабораторії в радянському місті Дубна28, адже подейкували, що росіяни опанували технології, необхідні для втілення мого задуму. Проте я її так і не отримав, хоча іншим дослідникам із нашої лабораторії, які працювали над іншими проектами, радянське посольство охоче давало візи. Можливо, підсилювач світіння, який вони використовували, мав і військове застосування, тож вони не бажали розголошувати свою розробку.
Статті ніхто не помітив, згадали про неї лише по трьох роках в одному американському журналі, що спеціалізувався на анотаціях статей з усього світу. А вона містила всі дані, необхідні для побудови іскрових камер і камер неперервних розрядів, створених згодом японцями, американцями і грузинами, які стали першопрохідцями в цій царині. Втім, у моїй подальшій долі науковця цей детектор зіграв визначальну роль. Я представив його у Венеції на конференції з питань високих енергій. На той час фізиків просто причарувала бульбашкова камера — революційний детектор, винайдений Дональдом Артуром Ґлейзером, нобелівським лауреатом 1960 р. Впродовж чверті століття бульбашкові камери пануватимуть у фізиці частинок. Причина? Їхня точність, а також багатюща інформація та фундаментальні відкриття, які стали доступними фізикам завдяки їм. Деякі з цих камер — велетенські, заповнені рідким воднем — коштували близько ста мільйонів доларів. Знадобилися двадцять п’ять років, значний поступ в електроніці та мої дослідження пропорційних камер, аби за кілька років бульбашкові камери застаріли і повністю зникли.
Після представлення мого детектора-недоноска один з американських фізиків — Леон Ледерман — запросив мене на розмову і запитав, чи не хотів би я вирушити до Європейського центру ядерних досліджень. ЦЕРН щойно відкрили в Женеві, і там почалося зведення гігантських прискорювачів. Завдяки цьому Європа могла позмагатися з Америкою та СРСР. Ледерман збирався провести там академічну відпустку і намагався зібрати європейську команду, щоби взятися за вирішення базової проблеми: точного вимірювання магнетичного моменту мюона. Так назвали таємничу частинку вагою у двісті разів більшою за електрон; казали, що це хіба що важкий електрон без жодних ознак якихось незвичайних взаємодій.
Я радо погодився. Модулятор радара, що мав створювати короткі електричні імпульси, потрапив до ЦЕРНу і, замість досліджувати властивості іскор у траєкторіях частинок, використовувався, аби розгойдувати мікроскопічний магніт, прикріплений до поляризованих мюонів.
Ледерман був мого віку, але вже встиг прославитися, довівши — разом з Річардом Л. Ґарвіним і одним студентом, — що мюони, утворені внаслідок дезінтеграції піонів, були поляризовані. А це порушувало священний принцип фізики — збереження еквівалентності: дзеркальне відображення певного фізичного стану мусить являти дозволений фізичний стан. Їхні висновки відкрили шлях тисячам дослідів, що вивчали властивості мюонів, зафіксованих у різних матеріалах.
Рік по тому до Ледермана приєднався Річард Л. Ґарвін, вправність і енциклопедичні знання якого здавалися мені просто-таки диявольськими. Отак повні три роки я з великою користю для себе здійснював різні вимірювання у першому прискорювачі ЦЕРНа, увійшовши до складу невеличкої міжнародної команди, всі члени якої були вельми обдарованими науковцями[3].
Коли, з визначенням магнітного моменту з точністю до однієї стотисячної, ми довели, що мюон таки справді тотожний важкому електрону, було вирішено припинити дослідження та поміркувати про точніші методи вимірювань для роботи з набагато інтенсивнішими мюонами, отриманими або в ЦЕРНі, або в Сполучених Штатах. Частина команди, захопившись проблемою, подалася працювати на американському прискорювачі в Брукгейвені — там і минуло їхнє наукове життя.
За сорок п’ять років досліджень їм поталанило досягнути неймовірної точності — десять у мінус десятім ступені магнітного моменту g, передбаченого електродинамікою і рівного 2,0011659208. Так, вони підтвердили, що йдеться таки про важкий електрон, якому — з незрозумілих причин — властиво приховуватися. Це стало одним з перших і найбільш вражаючих відкриттів ЦЕРНу — в деталях його описали Фарлі та Янніс Семерцидіс[4]. За той час було відкрито ще один — третій електрон, набагато важчий, маса якого дорівнювала 1,5 маси протона. Міцна родина електронів відображала таємничу фундаментальну властивість деяких сімейств частинок.
Потрапивши до ЦЕРНу, я опинився в середовищі, де можна було вільно завітати до кабінету будь-якого вченого-теоретика. Вони радо відповідали на будь-які запитання, охоче вступали до дискусій. Видатний керівник, директор Віктор Вайсскопф прагнув підвищення рівня теоретичних знань дослідників. Робота біля прискорювача, бувало, завершувалась о третій ночі, але ми нізащо не пропустили би лекції з теоретичної фізики, призначеної на десяту ранку, навіть якби спати довелося на розкладачці. А захоплюючі дослідження лише підживлювали наше гостре бажання.
Тож я вирішив залишитись у ЦЕРНі. Був вражений завданнями, які ставила перед собою фізика частинок. З’явилися нові прискорювачі, які повністю знецінили колишнього царя детекторів — бульбашкову камеру! Авжеж, раз на десять секунд упродовж однієї тисячної секунди вона дозволяла отримати запаморочливі картинки ядерних реакцій. Проте запам’ятовувати не могла — вмикали її будь-якої випадкової миті, тож для дослідження рідкісних явищ треба було зробити мільйони світлин. А поки там що, фізика негайно потребувала механізмів вивчення мільярдів взаємодій, недоступних для бульбашкових камер. Тож тисячам фізиків у різних куточках світу доводилося об’єднуватись і ділитися врожаями світлин. Це привело до створення блискучого колективу програмістів, завдяки яким ЦЕРН став однією з колисок усесвітньої Мережі — принаймні так пише Робер Кайо[5]: «Озираючись у минуле, я розумію, що ЦЕРН був ідеальним місцем, — а може, й єдиним придатним, — де міг розвинутися Інтернет. Тут поєдналися академічна свобода, дух підприємництва та прагматизм, які, досягши бездоганної рівноваги, перетворилися на плідний для успіху ґрунт».
Під акронімом ЦЕРН[6] розуміють надзвичайне місце, де відбувається справжня революція. Народився ЦЕРН з ініціативи кількох європейських політиків-провидців, яким підставили плече кількадесят відомих науковців із США та Європи.
Вони не хотіли миритись із занепадом європейської науки після Другої світової війни. Їхні зусилля увінчалися епохальним винаходом нового способу проведення наукових досліджень на нашій глобалізованій планеті. Вони об’єднали тисячі молодих європейських фізиків, розкиданих по сотнях занепалих дослідницьких центрів та університетів, і звели воєдино їхні таланти. Їм пофортунило знайти кошти для зведення небачених за розмірами і ціною приладів недоступних для окремих країн.
Там, біля прискорювачів частинок, науковці навчилися працювати багатонаціональними командами, що об’єднували тисячі інженерів і фізиків з усього світу. Для створення апаратів, які раніше здавалися фантастикою, потрібно було чимало обдаровань.
Керівники зуміли прищепити правила поведінки, які дозволили уникнути гальмування, природного для організацій-велетів промислового спрямування.
Так утворилися геть нові умови життя, що дали можливість світовій фізичній еліті взяти дієву участь у створенні нового центру: теоретики та експериментатори, ще в сяєві слави своїх відкриттів, зліталися на унікальний шанс отримати ресурси на кілька років, а може й на все життя. З’явилася можливість посилити університети — адже фізики, які керували тамтешніми групами з дослідження високих енергій, могли залучати до досліджень аспірантів і вести викладацьку діяльність на відстані. Уряди низки країн прийняли рішення створити кілька команд із сотні фізиків та оселити їх у ЦЕРНі, аби вони взяли участь у дослідженнях, зробивши внесок своїми талантами.
Словом, ЦЕРН дозволив Європі піднятися на рівень високорозвинених держав, а в чомусь і обігнати їх. Європа стала місцем, де було зроблено найвизначніші відкриття в одній з наукових перлин ХХ ст.: Стандартній моделі29. Завдяки авантурі зі зведенням нового прискорювача LHC[7], потужності якого дорівнювали потужностям усього світу, в майбутнє почали дивитися з надією.
Тепер зрозуміло, чому я вважаю унікальним шансом потрапити до тієї лабораторії та пропрацювати там понад тридцять років, щодня маючи нагоду спілкуватися з фізиками, яких в іншому випадку я просто не міг би зустріти, щодня звертаючись до практично невичерпної матеріальної бази та вільно обираючи теми досліджень. Це дозволило мені звернутися навіть до деяких аспектів біології та медицини.
Поки глобалізація примушує нас шукати розв’язання планетарних проблем, приклад ЦЕРНу, його успіху і законів допомагає нам знаходити способи співпраці, без яких не обійтись у будь-якій науковій галузі.
Перший значний крок було зроблено 1960 р. з винайденням іскрових камер. Коли таку камеру перетинала будь-яка заряджена частинка, з’являлася цяточка світла. Іскрові камери мали цінну перевагу: здатність залишатися чутливими після утворення вільних іонів частинками в газі — тож час застосування високого тиску, здатного утворити іскру, можна було розрахувати з точністю до однієї мільйонної частки секунди.
Аби отримати детектори, за розмірами не менші за бульбашкові камери — звісно, зі значно меншим просторовим розділенням — з’єднували по кілька таких іскрових камер; упродовж мікросекунди очікування за допомоги об’єднаних надшвидкісних електронних детекторів можна було виявити рідкісні частинки. Саме так команда під керівництвом Джека Стенбергера, Леона Ледермана та Мелвіна Шварца відкрила нейтрино другого типу — за це 1988 р. вони одержали Нобелівську премію.
Слід було також визначити розташування іскор — для цього у фізиків були лише очі, а хотілося виявляти їх дуже швидко за допомоги електронної техніки, використовуючи високий заряд іскри. Винайшли чимало способів. Щодо мене, то я ввів у вжиток аж два: перший спирався на поділ заряду іскор між двома електродами, а другий — на запізнення електричного сигналу, у випадку, коли електрод зроблено за принципом лінії затримки.
Однак уже саме факт залежності від іскри був вадою, адже вмикати камеру можна було, лише зачекавши одну мільйонну частку секунди. А розвиток прискорювачів пропонував фізикам нові й нові неймовірні можливості; у теоретичній фізиці з’явилася потреба у вивченні рідкісних явищ — це обіцяло революційний стрибок уперед.
Тоді мені пощастило скористатися з досвіду, набутого під час написання 1954 р. дисертації з визначення частинок. Пропорційні лічильники підтримували швидкість підрахунку в один мільйон імпульсів на секунду. Імпульси, утворювані ними, були надто слабкі й вимагали застосування чутливих підсилювачів з низьким рівнем шуму та поміркованою вартістю. Тоді в усі галузі фізики тріумфально увійшли транзистори, і здавалося цілком реальним створити простір, повний чутливих струн, завдяки яким можна визначити розташування зарядженої частинки.
Такий дослід невдовзі відбувся. Достатньо було натягнути тонкі позитивно заряджені струни, аби притягнулись електрони і утворилися лавини біля одного з позитивних електродів; це дозволило спостерегти, що відбувається, якщо підвищити тиск, помістивши всю конструкцію до газу, який використовують у пропорційних лічильниках.
Дослід здійснила низка відомих команд науковців. Та коли його повторювали спрощено, ставили натягнуті струни перед одним-єдиним пласким електродом, результат був катастрофічним. На самому початку ампліфікації з’являлась іскра і знищувала сам ампліфікатор, який коштував тисячу доларів. Коли нарешті на арену зважився вийти я, то мав досвід із власноруч збудованими для дисертації лічильниками. Я попросив наших техніків сконструювати камеру з двадцятьма струнами на відстані два міліметри одна від одної, всіляко намагаючись уникнути розрядів, особливо в місцях, де струни з’єднувалися з рамкою.
Наша перша камера складалася з ряду струн товщиною у двадцять мікронів, натягнутих між двома пласкими електродами. Працювала вона бездоганно. Кожна зі струн камери могла самостійно визначати імпульси, що утворювалися під час проходження сусідньої іонізованої частинки. Отже, ми могли натягнути сотні тисяч струн і виявити таким чином траєкторії заряджених частинок. Ми ретельно дослідили шляхи утворення імпульсів, їхнє походження та неймовірну гнучкість газових детекторів зі складною структурою, що дозволяла електронам — навіть ізольованим — повідомити стимульованим імпульсом про свою присутність.
Тоді наша невеличка група, що вдосконалювала іскрові камери, взялася до створення пропорційних камер великих розмірів для фізики високих енергій. Але ми миттю вичерпали, здавалося б, неозоре поле наукової діяльності, яке відкрилося перед нами.
Під час бомбування іонізованими частинками з мінімумом іонізації, що призводило до утворення лавини, кожна струна демонструвала чудові негативні імпульси. Коли одна лавина електронів утворювалась у кількох мікронах від струни діаметром у двадцять мікронів, імпульси, звісна річ, були негативні. Та до лавини призводило не лише притягування до струни лектронів. Вони притягувалися за одну мільярдну частку секунди, а наші прилади не могли вловлювати настільки швидкі імпульси. Позитивні ж іони лавини, навпаки, потрапивши до інтенсивного поля навколо струни, відштовхувалися на достатньо велику відстань, тож існуючим на той час детекторам було нескладно зафіксувати стимульовані сигнали; складалося враження, ніби імпульс спричинено притягуванням електронів.
Позитивні іони, віддаляючись від струни, водночас утворювали низку позитивних імпульсів у сусідніх електродах — зокрема на струнах, розташованих поруч зі струною, на якій утворювалася лавина; ці струни показували позитивні імпульси. Це було справжнє диво, адже спалахи імпульсів тепер були чітко видні. Хоч би якою була відстань між струнами, можна було швидко визначити, на якій з них утворилася лавина.
Тоді ми ретельно дослідили всі механізми, що спричиняють електричні імпульси на тонких струнах, на яких збираються лавини електронів, у різних структурах.
Це одразу дало нам перевагу над науковцями, які також пішли правильним шляхом, скориставшись пропорційними лічильниками з надтонкою струною. Інші використовували звичайну рамку зі струнами. Коли досягали напруги, необхідної для утворення лавини, виникала іскра. Найобережніші розміщували тонкі струни між товстішими, бо, мов чуми, боялися закороток між ними, які вплинули б на точність приладу. Перевага ж нашої розробки полягала в невеличкій відстані між чутливими струнами. Конкуренти не зауважили, що електричні сигнали на сусідніх струнах були справжнім подарунком, адже ті сигнали були позитивні. Достатньо було лише натягнути чутливі струни з проміжком в 1 мм.
Результати, отримані нами з камерою розмірами 10х10 см², вразили всю команду ЦЕРНу; деякі групи дослідників одразу заявили, що наша камера годиться хіба для невеличких площин, підведених під сильне опромінення. Її швидкість у тисячу разів перевищувала швидкість іскрових камер з феритовими декодерами, які тоді використовували для великих експериментів на площинах не менших за гектар.
По трьох роках ми позбулись і бульбашкових, і пропорційних камер. Групи вчених зводили величезні пропорційні камери, навчившись натягати надтонкі струни, сплетені з товстими струнами, і отримувати в такий спосіб необхідну напругу між ними. Ці камери — так само, як і бульбашкові — дозволяли отримати зображення складних процесів.
Моя група спробувала розширити поле застосування рамки з надтонкими струнами між двома електродами, продовжуючи співпрацювати з тими, хто волів зводити велетенські детектори для дослідів у фізиці високих енергій.
Ми з’ясували, що за допомоги решіток — звичайних рамок, розставлених між електродами — можна примусити електрони «дрейфувати» та використовувати імпульси, утворені електронами, що «дрейфують» від решітки до решітки. Ми з легкістю вимірювали час дрейфу електрона і одержували відстань, яку він проходив, перш ніж досягнути ділянки посилення. Це дозволило будувати електронно-дрейфові камери, де електрони, перш ніж бути поміченими однією зі струн, мусили подолати десятки сантиметрів. Детектори площею з гектар могли впоратися з великою кількістю електронів, якщо їх було менше, ніж у місцях взаємодії — це дозволяло залишати між детекторами достатні проміжки та економити залежно від вартості контурів. Спершу ми проводили дослідження з інноваційними структурами — треба було змусити дрейфувати велику кількість електронів і визначити їх на рамці; в такий спосіб, визначаючи час дрейфу електронів і місця взаємодій, ми отримували тривимірні детектори.
Коли 1949 р. я прийшов до лабораторії Жоліо-Кюрі, то був зачарований детекторами, що дозволяли побачити взаємодію частинок.
Достатньо було поглянути на слід, утворений електроном з високою енергією в камері Вілсона, де сліди стають видимими завдяки конденсації краплинок навколо області підвищеної енергії, звільненої проходженням зарядженої частинки. Це ж неймовірно — на власні очі спостерігати взаємодію, яка несе нам стільки цінної інформації! Нині відомо, що часто утворюється чимало різноманітних частинок. Нині, завдяки розвиткові електроніки, можна одразу розшифрувати скупчення тисяч суміщених частинок та ідентифікувати майже кожну. Знадобилися десятки років і нових винаходів, аби прискорювачі помалу навчилися утворювати пучки, багаті на різноманітні частинки.
Часом нові детектори народжувалися випадково, іноді завдячуючи своєю з’явою уяві фізиків, якими рухали нові проблеми, пов’язані з роботою прискорювачів. Хтозна, може, без бульбашок, які виникають, якщо рвучко відкоркувати пляшку з пивом, і які вразили Дональда Ґлейзера30, не було б винайдено бульбашкових детекторів.
На еволюційній схемі, що показує п’ятдесят років розвитку, бачимо детектори, які дозволили розшифрувати складні структури. Але фізика частинок цим не обмежилася. Проблеми, які виникали у фізиків, підштовхували до творення нових приладів. Саме виникнення фізики частинок стало можливим завдяки винаходові нових типів детекторів — події майже випадковій.
Те саме було з камерою Вілсона. Своїм виникненням вона завдячує одному шотландцеві, що захоплювався туманом — явищем, звичним для його краю. За п’ятнадцять років досліджень йому поталанило зробити неймовірне відкриття: у деяких туманах, викликаних раптовою зміною рівня тиску, виникають температурні умови, за яких газ перенасичується; накопичення енергії, викликані проходженням зарядженої частинки, спричиняються до появи слідів, а ті, своєю чергою, зумовлюють появу крапель. Тож, коли створено умови для перенасичення, достатньо освітити газ і сфотографувати — таким чином можна побачити траєкторії.
Цінність цих камер було складно перебільшити. Якщо можна керувати часом, за який слід утворює краплину потрібного розміру, освітлення вмикають потрібної миті, до того, поки середовище не потьмяніє через конденсацію пари. Це дозволяє за одну тисячну частку секунди прийняти рішення на випередження. Одначе до первісного термодинамічного оброблення газу в камері повернутися можна лише за тривалий час — чекати можна аж годину, якщо камера дуже велика.
Саме в такій камері Жоліо й Чедвік зафіксували перший нейтрон. Тоді про існування нейтронів лише здогадувалися. Чедвік, побачивши світлину, вирішив, що французи, напевно, бачили водневий струмінь газу, зумовленого нейтроном — частинкою, яку вже давно намагалися виявити в лабораторії Резерфорда. Переконливий дослід Чедвіка приніс йому Нобелівську премію.
Іншим знаряддям, яке посідало не меншу здатність розкодовувати складні процеси, була густа фотоемульсія. Використовувати могли до кількасот літрів емульсії — її переділяли на величезну кількість дрібних бляшок; потрібно було кілька років, аби команди фізиків проаналізували їх та дослідили події, які з’являлися на них досить рідко.
Один із науковців, які розробили цю техніку, — англієць Павелл відкрив також мезон π у космічних променях, за що одержав Нобелівську премію. Низка премій, якими винагороджували винахідників детекторів, показує, яке величезне значення приділяли відкриттям, що дозволяли збудувати нові прилади, аби спостерігати за ядерними реакціями.
Застосування у біології
Наш винахід пропорційних камер знайшов вельми продуктивне застосування у біології.
Ми помітили, що завдяки лавинам в однорідному полі можна досягти передання світла, що його можна сфотографувати за допомоги підсилювачів світіння. Це дозволяло отримати зображення поверхонь, що випромінюють світло під впливом збудження іонізуючим промінням.
Нині в лабораторіях стоять сотні таких детекторів. Їхня реакція в сотні раз швидша за реакцію фотоемульсії. Вони спричиняються до значних відкриттів. Їм доводиться змагатися з приладами, де молекули позначають нерадіоактивними люмінесцентними речовинами; дуже складно отримати речовини, хімічний склад яких не менш гнучкий, ніж склад молекул, до яких входить тритій позначених тритієм або радіоактивних тіл — тож маємо велике досягнення.
Розшифрування складних молекул
Пропорційні камери набули великого значення, бо дозволяють використовувати пучки рентгенівських променів, заломлених кристалами молекул, використаних у потужних джерелах синхроциклотрона, та отримати доступ до структури дуже складних молекул.
Одну з варіацій цих камер у ЦЕРНі збудували, аби подолати значний паралакс, викликаний надмірною густотою ксенону, необхідною для поглинання рентгенівських променів напругою в кількадесят кеВ. Ішлося про сферичну камеру, у центрі якої розташовувалися кристали досліджуваної речовини. Камеру використовували впродовж десятка років як обладнання лінії пучків синхроциклотрона в Інституті ядерної фізики в Орсе31.
Після тривалої чесної служби прилад замінили — для нового європейського прискорювача SOLEIL (від франц. «soleil» – сонце) в Орсе — на тверді детектори. Коштують вони дорожче — три мільйони євро за один детектор розмірами 30х30 см². Я переконаний: завдяки газовим детекторам, винайденим частково задля підвищення точності та швидкості, які бачимо нині в нових прискорювачах, пощастило досягти прогресу, який з часом поверне нас до використання газорозширювальних камер, — адже коштують вони набагато менше.
Ми бачили, як пропорційні камери намагалися використати у найменш очікуваний спосіб, наприклад, для відхилення пучків частинок надвисокої енергії кристалами заради точності вимірювань у камерах траєкторних вимірів, створених для відхилення пучків викривленими кристалами на надкоротких відстанях.
Розвиток рентгенографії
Одне з перших значних практичних застосувань пропорційної камери для візуалізації рентгенівських променів у медицині винайшла група вчених із Новосибірська. Члени групи хотіли скористатися з переваги чутливості, якої можна було досягнути, використавши рентгенівські фотони для індивідуальної фіксації. Вони оприлюднили разючі світлини новонароджених перед матковим вічком, завузьким для виходу назовні — отже, виникала необхідність у кесаревому розтині, діагностувати яку можна було завдяки світлинам, отриманим за використання ксенону та камер, що фіксували рентгенівські промені напругою в кількасот кеВ. Вони запровадили цікаву інновацію — не паралельні струни-детектори, що сходилися біля джерела. Так учені зуміли подолати паралакс дуже густого газового детектора.
Згадаю і рентгенографію автомобіля за допомоги приладу, створеного компанією «Шлумберґер»32 — у ньому використовувалися гамма-промені напругою близько десяти МеВ. Цей прилад робив світлини дуже великих об’єктів — наприклад, контейнерів заввишки шість метрів. Інженер змогли пристосуватися до великих розмірів.
Доктори Ів Шарпак та Філіпп Деманж33 вирушили до Новосибірська, помилувалися цим дивом і згодом переконали лікарів Каліфу й Дюбуссе поставити новосибірську розробку в їхній лікарні. Втім застосувати прилад не довелося, бо використання рентгенівських променів у чутливих тканинах зародка вважалося неприпустимим.
На той час доктор Дюбуссе працював у лабораторії біомеханіки Національної вищої школи мистецтв і ремесел над оптимізацією рентгенівських світлин хребта людини у фас і профіль для отримання тривимірного зображення спинного мозку. Цілком природно виникла думка здійснити стереорентгенографію, значно знизивши кількість променів, потрібних для отримання зображення. Тож завдяки цифровій стереорентгенографії та роботі інженерів-біомеханіків було отримано віртуальне зображення хребта без використання тривимірних даних.
Поєднання ідей доктора Дюбуссе, розробок учених із лабораторії вищої школи мистецтв і ремесел та таланту інженерів компанії «Шлумберґер», які допомогли встановити першу в Парижі камеру та винайшли ксенонову пропорційну камеру, пристосовану для фіксації розсіюваних пучків, дозволило створити прилад, що хутко набув популярності.
Цей апарат, що сканує пацієнта, який стоїть, з голови до ніг, дозволяє вивчити певну ділянку кістяка відносно інших у просторовому вимірі. Він також дає можливість точно вирахувати найбільш рівноважну позицію піддослідного, визначаючи наявні вади та відхилення. Завдяки цьому було досягнуто значного прогресу у визначенні готовності до деяких видів хірургічних операцій, як-от: установлення протеза кульшового суглоба чи коліна, визначення рівня та кількості виправлень і хірургічних фіксацій, необхідних для лікування викривлень хребта.
Варті згадки й корекції, отримані не лише у двох, а й у трьох вимірах у позиції стоячи — себто у зручній позі, — це не вимагало звичних реконструкцій у 3D, що їх отримували проведенням комп’ютерної томографії в позиції лежачи. Лише це уможливило перехід від горизонтальної позиції кістяка пацієнта до вертикальної, що зумовило новий погляд на фізіологію людини та патології як росту, так і старіння.
Отже, випадковий збіг дуже різних здібностей привів до розвитку ідей, сперш ніяк не пов’язаних між собою. Було зроблено рішучий крок уперед, адже прилад, безперечно, значною мірою розвиватиметься.
Успіх цього детектора заслуговує на особливу увагу, бо справді ілюструє здатність винахідників розширювати поле використання знахідок завдяки міждисциплінарній співпраці.
Отже, вплив пропорційної камери був значно більшим за звичайну візуалізацію іонізованої частинки у газі. Спостереження дали можливість зробити стрибок уперед у розумінні кількох фундаментальних властивостей вільних електронів у газі та чи не відкрити надвисоку чутливість? Досягти гнучкості детекторів тоді стало можливо завдяки нашим дослідженням.
Хоча спершу призначення газових детекторів обмежувалося використанням ампліфікації між двох електродів, яка приводить до утворення невеличких лавин або іскор, деякі групи дослідників довели, що завдяки збільшенню кількості вільних електронів у газі для нас відкривається безліч нових можливостей. Використання лавин у мікроструктурах і перенесення електронів у таких невеличких просторах, як мікрорурки (детектор GEM) або ж у просторах, обмежених вузькими перетинками (детектор Micromegas), сприяло розвиткові нових детекторів, продуктивність яких дуже різнилася від продуктивності пропорційних камер[8].
Ми отримали феноменальні коефіцієнти посилення — адже вільна середня траєкторія руху фотонів, геометрично звужена, повністю змінює межі досяжного. У нанометричних межах існує обмеження на можливість досягнення переваги суто пружними зіткненнями — при цьому розмір атомів визначає природну межу перерізу зіткнення.
Нові газові структури дозволили, наприклад, розробити нове покоління лічильників Черенкова34. Принцип дії останніх ґрунтується на випроміненні фотонів частинками, які перетинають випромінювачі та швидкість яких є вищою за швидкість світла у тому ж середовищі. Фотони випромінюються в коло, діаметр якого залежить від швидкості частинок. Діаметри світлових кілець залежать від імпульсу частинок та займають простір великих детекторів ЦЕРНу. Вони дозволяють визначити частинки, утворені під час зіткнень важких іонів, аж до амплітуди прискорення близько 30 ГеВ/с. Фоточутлива поверхня йодиду цезію площею більше десяти квадратних метрів випромінює фотоелектрони, згруповані в кільця, розміщені на газових детекторах. Цей дослід свідчить про збільшення потужності газових детекторів завдяки гнучкості інструментів, які дозволяють одержати їх. Мінливість приводить до того, що значну кількість приладів, у яких застосовуються газові детектори, можна побачити під час проведення багатьох експериментів у фізиці високих енергій.
Саме так побачила світ величезна кількість різноманітних новітніх детекторів, призначених для візуалізації нейтронів. Серійне нашарування детекторів GEM дає значні переваги, — адже вони захищені від вторинного випромінення, що утворюється в лавинах поглинанням під час переходу з одного шару на інший.
Жити в ЦЕРНі не означає бути відрізаним від світу і його проблем.
Свободи у виборі тем досліджень і компанія обдарованих фізиків постійно штовхали мене на авантури, такі як, скажімо, пошуки звуків, похованих багато тисяч років тому, дослідження центру земної кулі та — разом з моїм приятелем Ґарвіном35 — дон-кіхотська спроба викорінити забобони щодо впливу опромінення на живих істот.
Ці приклади чудово ілюструють нашу свободу братися до химерних дослідницьких проектів без жодного шансу на якийсь результат.
Разом із кількома колегами ми занурились у вивчення викопних звукових сигналів[9].
Цілком може бути, що існують умови, за яких передання звуку здійснюється у спосіб зміни довколишнього середовища, що згодом дозволяє віднайти загальні риси цих звуків. Способи запису, які використовуються нині, вказують на один із можливих напрямків дослідження. Риси, миттєво закарбовані на стародавніх предметах, можливо, містять у собі модуляцію, викликану вібрацією предмета, підпори предмета або підпори зонда.
Звичайний візит до будь-якого музею виявляє безліч предметів, які можуть виявитися носіями потрібної інформації. У Луврі, наприклад, ми бачили вироби з глини та смоли (їхня механічна природа близька до природи воскових дисків) віком у кілька тисячоліть, з надписами, зробленими вручну, прямими та кривими рисками. На горщиках великого діаметру видніли округлі риски. На багатьох предметах можна було побачити поспіхом залишені знаки.
Сьогодні можна створити апарат, побудований на оптичній взаємодії зі зморшками на поверхні. Він дозволив би — після відповідного оброблення сигналу — вивчити шум, який звучав під час ліплення. Авжеж, це не єдиний можливий напрямок досліджень. Випадкові записи звуків можуть залишатись і на інших носіях. Будь-який напис — ручний або машинний — на будь-якому носії заслуговує на окреме розслідування.
Обладнання повинно містити оптичну голівку для зчитування (що точно розпізнає об’єкти), яку тривимірна система наводить уздовж зморшки — це дозволяє «прочитати» мікрорельєф на її боках або дні. Об’єкт, що вивчається, лежить на столі прокрутки, обладнаному необхідними ступенями свободи. Усе разом дуже нагадує аналоговий зчитувач оптичних дисків.
Із таким приладом можна дослідити чимало рисок — серед них нанесені спеціально для експерименту! — у пошуках ділянок, які можуть нести потрібну інформацію. Сигнал фіксується та обробляється задля оброблення звукової інформації — якщо така існує.
Хоча подібний експеримент має небагато шансів на успіх, надія почути звук, що лунав на світанку людства, а також можливий вплив на розвиток технологій виправдовують нашу широку зацікавленість у досліді та прагнення здійснити його.
Задля цього експерименту ми здійснили захопливий візит до підвалів Луврського музею, де шукали об’єкти, морфологію яких у далекі часи могло бути змінено під впливом певних звуків.
Ми не знайшли ні потрібних коштів, ні аспіранта, готового присвятити кілька років своєї юної кар’єри на химерію. Втім, ми змогли привернути увагу археологічних журналів[10].
Один кмітливий фізик привернув увагу до нашого попередника у вивченні цього явища — славетного Рабле. Адже автор «Пантаґрюеля» каже про слова, зойки та гарматні постріли, які замерзли «на березі крижаного моря» під час бійки між аримаспійцями (північанами, яких Рабле частково запозичив у Геродота) та нефелібатами («їздцями на хмарах»). Це у Четвертій книзі «Пантаґрюеля», у розділах 55 та 5636.
Тож до пастки химерної, але вишуканої ідеї потрапили не лише ми.
У 1983 р. зібралося кілька фізиків, які бажали досліджувати земні глибини. Пригадую, як цей дивовижний проект було накреслено на обрусі в їдальні[11].
Ми винайшли спосіб сканування земної кулі з метою виявлення її структур і ресурсів, таких як нафта і мінерали.
Головним нашим знаряддям став пучок нейтрино, випущених під різними кутами з сопла, що відхиляло донизу потік з прискорювача енергетичних частинок. Уловлення пучка — неширокого через релятивістське звуження — базувалося на кількох методах: уловлення мюонів, випущених нейтрино, та акустичні шуми, утворені внаслідок поглинання потужного концентрованого потоку нейтрино.
Ідея була просто чудова, тож ми почали уявляти, як прискорювачі долають моря пучками під різними кутами понад водяною поверхнею.
Після ретельного вивчення проблем, які виникали під час здійснення задуму, ми представили свій проект директорові компанії Shell, який заявив, що коштуватиме це забагато.
Проте ми не пошкодували про витрачений на мрії час. Хтозна, можливо, років за п’ятдесят одне з міжнародних об’єднань, втомившись виробляти безглузді авіаносці, не дешевші за наш прискорювач, зрозуміє всі переваги нашого винаходу, і після першого ж знайденого родовища нафти нас посмертно нагородять якоюсь медаллю.
Складне спілкування на серйозному рівні з деякими непримиренними ворогами ядерної енергетики розчарувало нас із Річардом Ґарвіном — адже ми прагнули змінити систему одиниць, використовуваних науковими комітетами, для спрощення розуміння. Тож ми склали такий текст[12].
Колись дуже давно, приблизно за 5 млрд. років до виборів чинного президента Французької республіки 2002 р., існувала величезна маса газу і пилу.
Вона займала вельми незначну частину Всесвіту, що утворилася протягом 10 млрд років розширення після великого вибуху, пряме відлуння якого у виборах президента видається надто мізерним, аби брати його до уваги в цій статті, навіть якщо фахівці з астрології вміють із великою для себе користю пов’язувати невидимі космічні події та різні казуси в історії людей.
Тисячі мільярдів зірок борознили космічний простір. У них відбувалися термоядерні реакції, що споживали первинне пальне — водень — і виробляли відходи, серед яких були — у дуже великій або вельми незначній кількості — всі стійкі або радіоактивні елементи, відповідно до законів ядерної фізики, що про них людство довідалося впродовж століття після відкриття радіоактивності у 1896 р.
Куля з газу і пилу — власне, цікавить нас саме вона — була продуктом горіння та фінального вибуху однієї з зірок. За формою вона нагадувала диск і містила вихри, обертання яких становило пам’ять про первісну зірку.
Але попереду на пил чекало іще чимало пригод. Усі порошини поєднувала сила ґравітації — та сама, що притискає нас до планети і яка то потужніша, що більша маса тіла. А сукупна маса порошин у мільйони разів перевищувала масу Землі та була набагато більшою за масу Сонця.
А поки там що, порошини, «падаючи» одна на одну, спричиняли величезний тиск і височенні температури та зближалися настільки, що між атомами відбувалися ядерні реакції, від чого температура піднімалася ще вище й виникали ланцюгові реакції, які доводили температуру матерії до мільйонів та десятків мільйонів градусів.
Хоч ядерних реакцій, що відбувалися під час утворення порошин, було достатньо для спалення цілої зірки, все ж таки згорало не все. Це нагадувало недосконалу грубу, де серед попелу лишається багато шматків вугілля. Так народилося сонце — недовговічна куля, яка за кілька мільярдів років вичерпає ядерний запас.
Порошини, розкидані по краю диску, що обертався, злипались у його центрі, утворюючи планети, що кружляли навколо Сонця.
Серед тих планет була і Земля — вона складалася з пилу з мертвих зірок, в якому завдяки ядерним реакціям поєдналися елементи, з яких складається наш світ — живий і мінеральний. Деякі з елементів виявилися доволі стійкими. Інші ж були надто радіоактивні, та після радіоактивного розпаду перетворилися на стійкі. Вижили ж елементи, середня тривалість життя яких відповідала часові формування та існування Землі, тобто близько 4,5 млрд років. Вони відіграли — і досі відіграють — визначальну роль в існуванні людства. Саме енергія, яка походить від радіоактивності цих елементів, підтримує жар у «печі» та метали, з яких складається куля, в розжареному стані; діаметр цієї розпеченої кулі — 3500 км, і вона займає більшу частину центру Землі. Цей жар не дозволяє Землі охолонути. Він дорівнює енергії, що її виробляють 40 тис. сучасних атомних АЕС, хоча на сьогодні існує лише 400 подібних діючих станцій.
Звісна річ, цей жар — ніщо порівняно з енергією, яка доходить до нас із Сонця і перевищує його приблизно в 10 тис. разів. Сонячна енергія є джерелом життя. Їй ми зобов’язані не лише в середньому 15 додатковими градусами, а й теплом, потрібним рослинам. Отож, люди цілком слушно шукають способів удосконалення використання сонячної енергії та мріють перетворити її на основне джерело енергетичного підживлення.
Дуже важливо усвідомлювати, що, коли радіоактивні залишки горіння первісної зірки, ядерний вибух якої дав нам життя, грають визначальну роль у підтримці на планеті помірної температури, то, на думку деяких фахівців, вони визначають і виживання людства, яке 2050 року налічуватиме 9 млрд осіб, у прийнятних умовах.
Деякі з цих викопних радіоактивних залишків — уран, торій і калій — відіграють важливу роль у збереженні теплової рівноваги на планеті, адже найбільше сприяють її внутрішньому розігріву.
Первісні радіоактивні залишки є всюди. Середня тривалість життя калію-40 — одного зі складників природного калію — складає 1,3 млрд років. Ним насичені всі живі організми; людина вагою 70 кг завдячує йому радіоактивністю близько 6000 Бк, тож щосекунди в тілі розкладаються 6000 радіоактивних атомів калію.
На калій багата й переважно гранітоподібна поверхня континентів — калію в ній 1%; тож, на щастя для розвитку життя на Землі, радіоактивний елемент є лише однією тисячною її обсягу.
А звідси й радіоактивність граніту — близько 1 Бк на грам.
Якщо калій є базовим елементом радіоактивності граніту, то часом останній має значно вищий рівень радіоактивності — розповсюджена вона неоднорідно, залежно від походження скель, і часом спричинена наявністю домішок урану й торію.
В області Лімузен і на Корсиці радіоактивність граніту досягає рівня 3,5 Бк/г. У Бретані — 6 Бк/г. Плита площею 1м2 і завтовшки 4 см має радіоактивність близько 600 тис. Бк.
Розуміння можливого ступеня природної радіоактивності ґрунтів є важливим для належного сприйняття деяких випадків, що отримують гостру оцінку, коли йдеться про штучну радіоактивність, викликану ядерною енергетикою.
Таке місто, як Париж, де всюди гранітні бордюри, отримує опромінення в мільярди бекерелів. Переходячи на інший тротуар чи до іншого кварталу, перехожий неминуче стикається зі зміною радіаційного фону. Невже хтось насмілиться стверджувати, що це хоч якось впливає на здоров’я! При цьому віднедавна ми постійно бачимо критику випадків, радіоактивний вплив яких у сотні разів менший за зміни радіоактивного фону під час прогулянки Парижем. Чи варто казати, що паризьке довколишнє середовище рясніє небезпеками набагато серйознішими.
Уран — дуже поширений елемент, з нього складаються близько чотирьох мільйонних часток земної кори. Його присутність у майже всіх скелях значною мірою впливає на природне випромінювання людей — зокрема через газ, який він утворює, радон.
Після винайдення ядерної енергії уран набув особливого значення. З урахуванням енергії, пов’язаної з поділом урану, та вмісту урану в земній корі кожний об’єм цієї кори може продукувати стільки енергії, скільки й такий самий об’єм вугілля.
Звісна річ, вартість виокремлення урану з неочищених руд завелика, а кількість рентабельних родовищ обмежена. Проте дослідження показали можливість отримання урану з морської води — такий уран коштуватиме у п’ятнадцять разів більше, ніж уран із родовищ, які живлять атомні станції; утім, це доводить практично необмежений запас цього енергоносія.
У майбутньому, позначеному загрозою вичерпання енергетичних запасів, основаних на нафті й вугіллі, великі надії покладатимуться на атомну енергію. І це нормально. Але масове виробництво штучних радіоактивних речовин, яке супроводжує цей тип енергії, викликають нині низку запитань і тривогу щодо наявної небезпеки масового використання цього джерела енергії майбутніми поколіннями.
На атомній станції вартість пального складає 20% від загальної вартості виробництва. Отже, для перетворення морської води на конкурентоспроможне джерело урану необхідно зробити ще низку винаходів. Проте існує значна кількість неочищених руд, вартість екстракції з яких іще менша. Тобто, можна бути впевненим — упродовж наступних століть запаси урану не вичерпаються.
Рентабельність їх використання варіюється відповідно до енергетичного багатства країни, одначе залежить також від реалістичної оцінки загроз та вад різноманітних замінників, доступних людям. Часом рентабельності складно досягти через ірраціональні суперечки навколо свідомого чи несвідомого впливу на людей іонізуючого випромінювання різного походження.
Нині найголовніше завдання атомної промисловості — довести, що вона здатна успішно давати раду радіоактивним залишкам з атомних станцій та стримувати ризики катастрофи, подібної до Чорнобиля. Ґарвін переконаний, що досягнути цієї мети — цілком реально.
Аби переконатись у правильності запропонованої стратегії, варто врахувати випромінювання, під яке потрапляють люди, попри випромінювання від об’єктів атомної промисловості. Отут і виникають перші «пастки».
Вимірювання рівня радіоактивності — вельми чутливий процес. Можна виявити один-єдиний атом, що розпадається, тоді як для зрушення найчутливішої рівноваги потрібна вага мільйонів мільярдів атомів. Саме ця особливість дозволила радіоактивності сприяти розвиткові багатьох наук — біології, медицини, археології, — надаючи їх незамінні знаряддя.
Можна вирізнити радіоактивні забруднення значно слабші за ті, що були спричинені природними викопними радіоактивними речовинами, якими насичено і нашу планету, і тканини нашого тіла, від чого ми весь час ніби плаваємо у невідчутних хвилях радіації. Це не заважало живій матерії розвиватися впродовж трьох останніх мільярдів років і не має жодного впливу на наше здоров’я.
Написавши останнє речення, я зрозумів, що наштовхнувся на переконання деяких політичних угруповань, які вважають за необхідне позбутися атомної енергетики. Проте усвідомлення того факту, що людству не уникнути певного рівня радіації, необхідне для розвінчання забобонів і страхів, присоромлення нечесної пропаганди та обґрунтування остраху катастроф і нещасних випадків, якими супроводжується використання джерел випромінювання у промислових або медичних цілях.
Випромінювання природних радіоактивних елементів у тканинах наших тіл, яке не залежить від роду діяльності людини, видається мені еталоном оцінювання шкоди від штучних радіоактивних джерел. Наївно хвилюватися через будь-який інцидент, пов’язаний з незначним випромінюванням. Внутрішнє випромінювання середньостатистичного француза в десять-тридцять разів нижче за випромінювання зовнішніх природних джерел, переважно скель та космічних променів.
На розбіжність впливає географія. У скелях, розташованих у різних пунктах Землі, викопні радіоактивні тіла — уран, торій та калій — розташовані дуже нерівномірно.
І хоча саме по собі зовнішнє випромінювання є вкрай незначним, значна увага до засобів безпеки в атомній промисловості підштовхнула законодавців установити обмеження на випромінювання об’єктів ядерної енергетики на рівні третини природного випромінювання у Франції. Радіоактивне забруднення, пов’язане з цією промисловістю, в середньому нижче за одну соту природного випромінювання — і саме через нього виникають суперечки, з якими звичайному громадянинові годі дати раду. Причин на це чимало: плутанина з одиницями виміру, що дозволяють визначити рівень забруднення, невпевненість науковців щодо впливу випромінювання і, нарешті, політична кон’юнктура.
Тож ми пропонуємо ввести нову одиницю випромінювання, яка дозволить миттєво під час будь-якої аварії або катастрофи, пов’язаної з забрудненням, визначити рівень тяжкості.
Така одиниця — дарі (річна доза внутрішнього випромінювання). Справді, найстабільніший еталон для людей — неперервне випромінювання у тканинах наших власних тіл.
Радіоактивні тіла в нашому тілі — це калій-40 та вуглець-14. Про перший я вже писав — це залишок зоряних ядерних багать, що з них постала земна матерія. Вуглець-14 утворюється внаслідок ядерних реакцій, викликаних у повітрі космічними променями. Останні безперестанку линуть на Землю; космічні промені — це, зокрема, результат ядерних реакцій енергетичних протонів із різних частин галактики у високих шарах атмосфери. Потужність космічних променів залежить від висоти. Вони спричиняють у повітрі перетворення азоту в радіоактивний вуглець — вуглець-14, період напіврозпаду якого становить 5 тис. років і який зберігається у вигляді вуглекислого газу. Завдяки внутрішньому обмінові речовин в організмі людини він просякає тканини тіла і, разом із калієм-40, є основним джерелом внутрішнього випромінювання. У людині вагою 70 кг він призводить до 4 тис. розпадів на секунду, тобто 4 тис. Бк; разом із калієм-40 це дає 10 тис. Бк. Але через особливості цього випромінювання вуглецю-14 він має вдесятеро менший вплив на тканини, ніж калій.
Визначення бекереля досить просте, адже йдеться про активність джерела, один атом якого розпадається за секунду. А отже, можемо використати його, враховуючи, що йдеться про неймовірно слабку радіоактивність. При цьому ми можемо зігнорувати всі інші повсюдно використовувані одиниці, не зрозумілі для нефахівців. Кому відомо про зиверт37 — одиницю випромінювання, один джоуль на кілограм тканини, врівноважений коефіцієнтом, що бере до уваги природу органу походження випромінювання? Наведена нижче табличка виявляє відносне значення декотрих джерел випромінювання.
1 дарі — Річне випромінювання людини вагою ٧٠ кг. внаслідок вмісту природних калію та вуглецю у тканинах тіла.
0,1 дарі — Середнє річне опромінювання француза під впливом атомної енергетики.
5 дарі — Ґрунт у реґіоні Іль-де-Франс, річна доза.
10 дарі — Ґрунт у реґіоні Бретань, річна доза.
5 дарі — Космічне випромінювання на рівні моря, річна доза. Приріст ١ дарі на ٥٠ м зі зміною висоти.
5 дарі — Медична рентгенологія, у середньому на рік.
40 дарі — Рентгенограма.
6 дарі — Законодавче обмеження для атомної промисловості, річна доза.
500 дарі — Максимальна річна доза впродовж п’яти років для працівника атомної промисловості.
30 тис. дарі — Смертельна річна доза.
450 тис. дарі — Рентгенотерапія, місцеве опромінювання.
Може видатися, буцім дві останні цифри суперечать одна одній. Але подумайте на вплив сонця на руку: він може бути доброякісним, а проте, якщо сконцентрувати промені в лінзі, то можна спалити тканини тіла.
Забудьмо про цифри! Приймати ванну з водою температурою 30 градусів — приємно. Ванна температурою 90 градусів — смертельно небезпечна. Ефект від підвищення температури на одну тисячну градусу непомітний — це не те саме, що підвищенням на 30 або 90 градусів. Нас хочуть залякати випромінюванням, еквівалентним підвищенню температури на одну тисячну градуса.
Авжеж, між ефектом підвищення температури та підвищенням рівня випромінювання є велика різниця. Адже механізми розвитку раку коряться випадковим чинникам, тож завжди можна сказати, що шкідливий вплив — хоч би яким мізерним він був — небажаний. Це, звісно, так. Проте порівняння справжньої катастрофи з випромінюванням природних радіоактивних тіл, що їх кожен з нас має всередині себе, дозволяє збагнути, чи справді йдеться про значну шкоду, або ж посміхнутися, коли пропаганда перебільшує ризик.
Якщо ми почнемо звертати увагу на загрози природної радіації та поширювати хворобливий острах на всі джерела такого ж рівня небезпеки, то паралізуємо більшу частину життя людей.
Доведеться зносити стіни, уникаючи водночас бордюрів, більш радіоактивних, ніж ґрунт у Гаазі! Доведеться також скорочувати поїздки до гір, адже що вище, то інтенсивніші космічні промені! Доведеться, без сумніву, нагнати курців, а також тікати з міст, де з вихлопних рур вириваються частинки, канцерогенний вплив яких вбиває тисячі людей на рік! При цьому в 2050 р. дві третини мешканців планети житимуть у містах.
Ще не так давно сперечалися щодо випадкового випромінювання, меншого за одну соту дарі; йшлося про зростання опромінювання, викликаного збільшенням споживання м’яса, адже один кілограм м’яса випромінює близько 130 Бк.
Зокрема, мене вразило гучне засудження радіоактивності скловолокна, що його виробляв новий завод у Сен-Ґобені38; його природна радіоактивність призводила до випромінювання рівнем близько однієї сотої дарі. Нещодавнє відкриття радіоактивності піску на середземноморських пляжах в Еспіґетт та Ґро-дю-Ру39 взагалі перетворилося на фарс, коли з’ясувалося, що ця радіоактивність — природна і з’явилася з піском, занесеним туди вітром. Відкриття радіоактивності такого самого рівня, але штучної та цілковито безпечної, викликало б майстерно керовану паніку, що призвела би до банкрутства курорту.
Визнання дарі як одиниці повністю позбавило би нас суперечок навколо проблем, пов’язаних з проголошенням різних катастроф, роздутість яких у ЗМІ та в промовах політиків незрівнянно більша їхнього справжнього впливу на здоров’я громадян. Це дозволило би зосередити обговорення майбутнього енергетики навколо таких основних питань:
— Які загрози становлять різні джерела енергії, нині доступні людству?
— Які можливі варіанти після вичерпання запасів вугілля, нафти й газу, що відбудеться за кілька століть, а то й десятиліть?
Сьогодні нас 6 мільярдів, а до середини поточного століття стане 9 мільярдів. У промислово розвинених країнах більше 20% людей вмирають від раку. Частина відомих на сьогодні причин хвороби лежить у площині людської діяльності: тютюнопаління, канцерогенні продукти, використовувані в промисловості, викиди автомобілів, кепське харчування, стрес тощо. Не варто вважати максимальний рівень випромінювання, встановлений для працівників атомної станції, та споживання п’яти цигарок на тиждень однаково небезпечними чинниками.
Сьогодні на всіх політиках лежить страшенна відповідальність — пошуки майбутніх джерел енергії примушують їх раціонально оцінювати загрози, відкидаючи пропаганду. Наївно вірити, буцімто незліченні народи й цілі континенти, позбавлені нафти й залежні від використання атомної енергетики, пожертвують собою і погодяться, аби багатші держави обрали брудніші, але приємніші для своїх виборців джерела енергії. Усі ми — пасажири корабля «Земля», курс якого проліг через рифи серйозніші, ніж випадкова радіація, що залишається на рівні випромінювання граніту чи викопних радіоактивних залишків, злитих із нашим тілом і залишених нам зіркою, яка кілька мільярдів років тому вибухнула після тривалого ядерного горіння.
Чорнобильська катастрофа, інші аварії та катастрофи, які позначили початок ядерної доби, їх безсовісне та упереджене використання особами, для яких вони — лише важіль у політичній грі, неухильно ведуть до перегляду відносин між керманичами і народом. У Відні під егідою ООН уже діє міжнародна аґенція, яка контролює ядерну промисловість майже в усіх країнах світу, за винятком тих, що намагаються розвивати ядерну зброю40. Повноваження цієї аґенції треба розширити, аби вона мала сили впливати на упертюхів. І саме тут політикам варто виявити пильність.
Ядерна промисловість досягла рівня розвитку, що унеможливлює новий Чорнобиль. А й справді між чорнобильським реактором і франко-німецьким, вивчення якого профінансовано Європою, різниця така ж, як і між рахівницею та сучасним комп’ютером. Звичайно, наївно гадати, буцімто ризик нульовий і що відкидається будь-яка аварія. Та варто лише порівняти наслідки такої аварії з наслідками аварій на джерелах альтернативної енергії або ж тих, що неминуче з’являться після зникнення ядерної енергетики.
Зрештою, зняття тавра з радіації, якою людство широко користується для рентгенівських обстежень, — лише справа освіти. І саме в цьому річищі лежить наша пропозиція ввести нові одиниці виміру.
Треба навчитися керувати ядерною енергією, розуміючи, що людська дурість, помножена на пропаганду, може призвести до катастрофічних наслідків — скажімо, як у випадку з вогнем, який застосовують зі злими намірами.
На жаль, усім нам добре відомо, що суспільства рясніють подібними можливостями. Майбутнім поколінням доведеться долати численні президентські вибори, уникаючи страхів, зручних для маніпуляторів і здатних трагічно обмежити запаси 9 мільярдів людей у 2050 р.
Ми не спромоглися примусити органи влади прийняти нашу пропозицію щодо нових одиниць виміру радіації. У наступному розділі ми побачимо, що це — одна з головних причин, через яку ми з Ґарвіном не складаємо зброї. І ми приречені виграти це змагання задля виживання нашої планети.