Резерфорд

Два других пришли в Париж и Кембридж.

В Париж — Анри Пуанкаре.

В Кембридж — Дж. Дж. Томсону.

Вот эти-то два послания сыграли историческую роль в возникновении современной физики микромира. Они определили и научную судьбу Эрнста Резерфорда.

Странное дело — почему, посылая свою работу в Париж, Рентген решил адресоваться к Анри Пуанкаре? Меньше всего Пуанкаре мог почитаться авторитетом в экспериментальной физике. И в технике тоже (хотя некогда он и учился в Политехнической и Горной школах Франции). Он был гениальным математиком. И физиком-теоретиком. К тому же из числа тех, кого волновали не столько подробности физического знания, сколько само устройство мира… Так не означал ли выбор Рентгена, что он увидел в своем открытии нечто большее, чем «новый способ фотографирования»?

Возможно. А возможно, он просто подумал, что к информации, идущей через Пуанкаре, французские физики должны будут отнестись с пристальным вниманием.

В обоих случаях он был прав.

20 января 1896 года — в очередной академический понедельник — крупнейшие физики Франции слушали сообщение о новом роде лучей. Оно сопровождалось демонстрацией снимков кисти руки, только что сделанных в Париже двумя врачами. И всем стало ясно, как много может дать медицине открытие немецкого профессора. А физике? Это было не столь очевидно.

Но один из академиков тотчас решил, что все услышанное имеет непосредственное отношение к его собственным лабораторным исканиям. Его захватила простая мысль, нуждавшаяся в немедленной экспериментальной проверке.

Дело в том, что Антуан Анри Беккерель занимался фосфоресценцией. Это было явление того же круга, что флюоресценция и люминесценция. Три красивых термина — три красивых эффекта. Термины были похожи, и эффекты были похожи. Речь шла о способности некоторых веществ самосветиться под воздействием или после воздействия внешнего облучения. Тонкости тут не существенны.

Тема была не новой. Еще менее новой, чем катодные лучи. Анри Беккерель шел по стопам своего деда — Антуана Сезара — и по стопам своего отца — Александра Эдмона. И дед и отец тоже были членами Парижской академии н даже ее президентами. Интерес к явлениям спровоцированного самосвечения был наследственным у Беккерелей. Легко представить себе, что почувствовал Анри Беккерель, когда услышал слова из новогоднего послания Рентгена: «…наиболее сильно флюоресцирующее место стенки разрядной трубки является также и главным исходным пунктом расходящихся во все стороны Х-лучей».

Флюоресценция!.. В потомственном академике заговорил «голос крови». Гипотеза созрела мгновенно: если источник невидимых лучей Рентгена — флюоресцирующее пятно, стало быть, такие лучи должно испускать любое флюоресцирующее тело! Можно обойтись без катодной трубки. Достаточно какимнибудь известным способом вызвать самосвечение вещества, и попутно возникнут Х-лучи!

Рассуждение его казалось безупречным. Программа действий — очевидной. Теоретических возражений по тем временам не мог бы сформулировать даже Анри Пуанкаре. Оставалось взяться за дело.

И он взялся за дело…

Разумеется, начались неудачи. Никаких рентгеновых лучей в его опытах не могло возникнуть: ни в одном звене в них не участвовали быстрые электроны, излучающие энергию при торможении! Анри Беккерель делал то, что делал еще его дед Сезар: облучал подходящие вещества ультрафиолетовым светом и наблюдал их красивое, но скоропреходящее свечение. Однако, так как его волновало нечто новое, он делал еще и то, чего не стал бы делать дед: он помещал фосфоресцирующие кристаллы на фотопластинки, тщательно обернутые черной бумагой. Непроницаемая для обычного света, черная бумага должна была пропускать всепроникающие Х-лучи. Он испытывал одно фосфоресцирующее вещество за другим. И каждый раз с понятным волнением проявлял пластинки.

Благоразумные библейские пророки предсказывали события, достаточно отдаленные во времени и пространстве, чтобы в час проверки не быть побитыми камнями. Ученым труднее, чем пророкам: их лабораторные предсказания сбываются или не сбываются в их присутствии. И казнь мучительней: они казнят самих себя. В течение месяца Анри Беккерель изо дня в день убеждался, что пластинки остаются девственно чистыми. В этом непрерывном самоистязании его утешали только чувство юмора и мысль, что еще не все фосфоресцирующие вещества испытаны…

И вот — как неисповедимы пути познания! — дошел черед до солей урана. Продолжая с маниакальным упорством свои бессмысленные опыты, Беккерель повторил заведенным порядком всю процедуру: на черный пакетик с фотопластинкой положил кристаллы урановой соли, открыл окно, чтобы стекло не задерживало ультрафиолетовые лучи солнечного спектра, провел облучение, закрыл окно, снял кристаллы, взял черный пакетик и пошел казниться в темную комнату фотолаборатории. Неизвестно, выскочил ли он оттуда с архимедовым криком «Эврика!», но в протоколе ближайшего академического понедельника появилась следующая запись:

Заседание 24 февраля 1896 г. Сообщение Анри Беккереля…

…Фотографическую бромосеребряную пластинку Люмьера обертывают двумя листками очень плотной черной бумаги… Сверху накладывают какое-нибудь фосфоресцирующее вещество (бисульфат урана и калия), а затем все это выставляют на несколько часов на солнце.

При проявлении фотопластинки на черном фоне появляется силуэт фосфоресцирующего вещества.

Так что же — сбылось пророчество?

Сразу видно, что Беккерель совершил элементарную логическую ошибку. Разве он имел право говорить в своем сообщении: «накладывают какое-нибудь фосфоресцирующее вещество»? В течение месяца «какие-нибудь» вещества не засвечивали пластинку! Успех принесла урано-калиевая соль. Точно такую же логическую ошибку совершил он с самого начала: у Рентгена была флюоресценция — значит, флюоресценция порождает Х-лучи.

Но потому-то и неисповедимы пути познания, что на этих путях даже ошибки порою приводят к великим открытиям. Существенно, чтобы ошибки побуждали не к бездеятельности, а к исканиям.

Анри Беккерель оказался скверным пророком, но был прекрасным экспериментатором. Принято говорить, что ему, как Рентгену, помог случай. Но справедливей другое: ему помогло упорство в заблуждении! Он просто не мог не дойти до урановых солей.

Остальное многократно описано. В следующий понедельник Парижская академия снова слушала сообщение Беккереля.

Заседание 2 марта 1896 г.

…Я особенно настаиваю на следующем факте, кажущемся мне весьма многозначительным… Те же кристаллы, содержащиеся в темноте, в условиях, когда возникновение радиации под действием солнечного света исключается, дают тем не менее фотографические отпечатки. В среду 26-го и в четверг 27 февраля 1896 г. солнце появлялось лишь с большими перерывами. Я отложил совсем подготовленные опыты и, не трогая кристаллов соли урана, установил кассеты в ящике стола — в темноте. В следующие дни солнце не появлялось вовсе, но, проявив пластинки 1 марта, я обнаружил на них совершенно отчетливые контуры.

Беккерель вынужден был, наконец, задать себе простейший вопрос: чем отличается загадочно излучающее вещество от всех остальных фосфоресцирующих веществ, испытанных прежде? Ответ был короток: присутствием атомов урана!

На два с лишним месяца физик превратился в химика. На его лабораторном столе перебывали все известные соединения урана во всех видах — «обладающие и не обладающие фосфоресценцией; кристаллизующиеся, расплавленные или находящиеся в растворе». На счастье, именно в это время известный химик — тезка и ровесник Беккереля — Анри Муассан разрабатывал метод получения чистого урана. В мае Беккерель смог положить на черный пакетик с пластинкой металлический урановый диск.

Это была лучшая из непонятных фотографий.

(Максвелл был прав: не надо «отговаривать человека от попытки провести тот или другой эксперимент. Если он не найдет того, что ищет, он, может быть, откроет нечто иное». Вероятно, в случае с Беккерелем физике всего более повезло, что он был академиком и собственным руководителем: некому было отговаривать его от бесплодных опытов.)