Резерфорд

Все это, очевидно, и пришло на память Резерфорду, когда июньским утром 99-го года он выводил в лабораторной книжке антифизический термин. И легко поручиться — ибо проверить этого нельзя, — что он довольно улыбнулся: в новом научном термине был привкус хорошей шутки. Ее оценят в Кавендише…

Но то был только привкус шутки. И улыбка была лишь мимолетной. Серьезное и главное состояло в том, что слово эманациядавало емкий образ вероятного механизма неустойчивости ториевой радиоактивности. Догадка пришла раньше слова, но слово тотчас откристаллизовало ее.

«Emano, emanare… проистекать, распространяться, делать тайное явным…» — мысленно повторял лучший латинист Нельооновского колледжа для мальчиков. И происходящее становилось ему все ясней.

В тории есть или возникает некое вещество.

Оно летучее, как газ. Оттого-то даже слабые потоки воздуха уносят его прочь.

Оно само излучает, как уран, как торий. Оттого-то, сдуваемое воздухом, оно уводит с собою часть активности ториева образца.

Оно нечто истекающее непрерывно, как вода из скалы. От того-то, когда прекращается движение воздуха, постепенно восстанавливается до первоначальной величины радиоактивность соединений тория.

Однако почему же она восстанавливается только до первоначальной величины? Если эманация есть нечто отличное от самого тория, то по мере ее накопления активность образца должна была бы расти и расти. Сразу напрашивалась мысль, что никакого нового вещества тут нет: просто сам торий появляется в летучем состоянии. Но тогда зачем же новое слово?!

А зачем интуиция? Зачем этот неизъяснимый дар?

А. С. Ив назвал уклончивым термин «эманация». Возможно, он лишь повторил то, что сказал в кругу макгилльцев о своем нововведении сам Резерфорд. Но в этой-то уклончивости и заключалась вся плодотворность нового термина: он оставлял широкую свободу для толкования открывшегося явления. Разумеется, было бы хорошо избежать всякой уклончивости и прямо объявить: это пар соединений тория! Или пыль!.. Пришлось бы, правда, пожалеть, что игра в какую-то неведомую эманацию не состоялась и мысль замкнулась накоротко: с тория началась — торием кончилась. Однако, право, не был он столь прост, чтобы не проверить такие очевидные предположения, прежде чем начертать в своих записях новый латинский термин.

Версия пыли отпала сразу. А заодно и возможная третья версия, будто с радиоактивных образцов сдуваются ионы тория. Резерфорду вспомнился старый спор с Таунсендом, когда в надежде хоть что-нибудь узнать о размерах ионов они пропускали ионизированный газ через фильтр из стеклянной ваты. Ни пылинки, ни ионы через такой фильтр не проходили: пылинки были слишком велики, а ионы прилипали к ворсинкам стекла. Теперь Резерфорд повторил те опыты. И убедился: воздушный поток, уносивший от окиси тория неизвестное вещество, свободно проходя сквозь тампон стеклянной ваты, не терял в пути радиоактивных частиц.

Версию торцевых паров отвергнуть так легко и безоговорочно было нельзя. Но выглядела она крайне неправдоподобно. Смущало уже одно то, что воздух не освобождался от странного вещества, даже когда прокачивался через крепкую серную кислоту. От паров металла или металлической окиси следовало ожидать, что они вступят в нормальную химическую реакцию с кислотой и вся радиоактивность останется в растворе.

Итак, наверняка не пыль. Наверняка не ионы. И почти достоверно не пары. Так что же? Радиоактивный газ, связанный какой-то родословной с радиоактивным торием?

Тут проступало что-то совершенно новое. И в уклончивости полумистического термина содержалась целая программа разведывательных поисков.

«…Мне здорово посчастливилось напасть на весьма интересные вещи, и они занимают почти все мое время».

Так, не вдаваясь в подробности, писал он Мэри 2 июля 1899 года. Подробности она бы не поняла. Но и он еще не знал, что мог бы уже обрадовать ее сенсационным известием: наконец ему удалось открыть новый элемент — один из полудюжины, некогда в шутку обещанной. Нет, он еще не знал этого. И узнал не скоро.

Сегодня можно только развести руками: а почему же он не установил этого тотчас?.. Шел 1899 год! Уже давно существовала спектроскопия. Отлично было известно, что у каждого элемента свой характерный спектр.

Вильям Рамзай уже посылал Вильяму Круксу для экспериментальной проверки запаянную трубочку с гелием. Посылал, хитря, назвав гелий криптоном, и получил от Крукса в ответ историческую телеграмму: «Криптон — гелий, 58749, приезжайте — увидите». И Рамзай записал в дневнике: «Приехал — увидел». (Число 5874,9 показывало в ангстремах — стомиллионных долях сантиметра — длину волны желтой линии гелиевого спектра.) Мария и Пьер Кюри в сообщении об открытии радия уже ссылались на помощь парижского химика и спектроскописта Эжена Демарсе: «Он подверг наше новое вещество спектральному анализу и обнаружил линию (3814,8 ангстрема), не свойственную ни одному известному элементу».

Так неужели Резерфорд не мог догадаться пойти по тому же пути? Снова: конечно, он не был столь прост, чтобы не воспользоваться такой очевидной возможностью. С помощью спектроскопической трубки Плюккера, некогда открывшего катодные лучи, он вызывал электрический разряд в воздухе, содержавшем эманацию. Он очень надеялся увидеть новый спектр. Но не увидел. Методу недоставало совершенства. Эманации было слишком мало. Слишком велики были помехи от спектров других элементов. А он не был опытным спектроскопистом. И в Монреале некого было пригласить на консультацию… Недаром позднее он жаловался, что трудно бывает работать вдали от центров большой науки.

А почему не мог он послать запаянную трубочку с эманацией кому-нибудь из авторитетных спектроскопистов, как это сделали Кюри и Рамзай? В Лондон — Круксу или Рэлею-старшему. Или, наконец, в Кавендиш, где привыкли очень серьезно относиться к его исканиям.

В те же дни, когда он написал Мэри без всяких подробностей, как здорово ему посчастливилось, ушло из Монреаля и его письмо в Кавендиш. Он сообщал о своих находках Дж. Дж. И конечно, со всеми подробностями. Но запаянной трубочки с эманацией никому послать он не решился бы. И тому была причина чисто физическая. И для тех времен более чем необычайная.

…Беккерель мог спокойно запрятать свои урановые образцы в ящик стола и хоть через два года возобновить изучение их радиации — ее интенсивность не менялась. Супруги Кюри могли примириться с неделями ожидания, пока из западной Чехии доползут до Парижа отходы урановой руды, содержащие радий: его излучение тоже пребывало неизменным. Сам Резерфорд, захотев пополнить тощие запасы кембриджских препаратов, мог преспокойно заказать соединения тория у нью-йоркской фирмы «Эймер и Эменд»: за время путешествия из Штатов в Канаду с их радиоактивностью ничего не могло случиться.

А трубочку с эманацией не имело смысла даже упаковывать: новое излучающее вещество так быстро теряло свою активность, что его излучение не дожило бы до конца этой почтовой процедуры! Иссякал ли в эманации источник лучей или исчезала она сама — оставалось неизвестным. Но так ли, этак ли, а посылать куда-то за тридевять земель трубочку с таким эфемерным излучателем было по меньшей мере легкомысленно.

Зато в Кавендише могли при желании сами собрать и обследовать новое вещество. И возможно, не без надежды на это Резерфорд подробно сообщал Томсону о своей работе. А ему было что порассказать кавендишевцам и сверх общих сведений о поведении непонятной эманации.

Пожалуй, никогда прежде его экспериментаторская зоркость не проявлялась с такой остротой, как в то первое монреальское лето, когда Оуэнс оставил его наедине с нерешенной проблемой. И не в том только дело, что он увидел тогда много небывало нового, а в том, что зоркость его срабатывала в те дни молниеносно, как затвор совершенного фотоаппарата. Физики сказали бы: «плотность зоркости» была в те дни даже для него необычна. В самом деле… Письмо Томсону он отправил не позднее первых чисел июля, потому что уже 29 июля Дж. Дж. послал ему из Кембриджа восхищенный ответ. У Ива, к сожалению, нет текста Резерфордова письма. Вероятно, оттого, что то было даже не письмо, а предварительный вариант статьи об эманации. Но у Ива есть краткое изложение томсоновского ответа с перечислением всего, что удивило главу Кавендишевской лаборатории. Из этого-то перечня видно, что Резерфорд к началу июля знал уже начерно все научные новости, ставшие содержанием двух его исторических работ, написанных в сентябре и ноябре 1899 года. К началу июля? Да ведь Оуэне только-только покинул Монреаль!.. За считанные дни и недели Резерфорд в одиночку и совсем как легендарный Мауи повытаскивал с океанского дна целый архипелаг новых острозов.