Резерфорд - Даниил Данин

Разумеется, спокойная мысль о случайных совпадениях совершенно независимых вспышек была первым объяснением дублей, какое пришло в голову и Резерфорду. Но он сделал маленький расчет и увидел, что по теории вероятностей можно было ожидать появления примерно трех дублей на 60 сцинцилляций, а наблюдалось их много больше — иногда до десяти. Однако, что 60 отсчетов, или 120, или 240 в такого рода опытах! Нужна была громадная статистика, чтобы обоснованно подтвердить и отбросить мысль о случайных совпадениях. Он помнил, как Гейгер и Марсден статистически обосновали его ядерно-планетарную модель: они зарегистрировали миллион сцинцилляций… Но подсчитывать совпадающие вспышки было еще несравненно труднее, чем одиночные. По крайней мере — «для старых глаз».

Да и что означала одновременность вспышек в этих проклятых дублях? Все делалось визуально. А предел временной чувствительности нормального глаза не превышает 0,1 секунды. Когда интервал между двумя сцинцилляциями бывал меньше, они и казались одновременными. Это соображение входило в вероятностные расчеты Резерфорда, но экспериментально уменьшить столь грубую неточность в самом определении дублей он не мог. А по атомным масштабам эта неточность была размером с вечность.

…Можно по сходству назвать «атомным годом» время полного оборота электрона вокруг ядра. Тогда для водородного атома с диаметром порядка 10-8 сантиметра и при скорости электрона, близкой к скорости света — 3·1010 сантиметров в секунду, длительность атомного года будет иметь порядок 10-18 секунды. За одну десятую секунды проходит 1017 атомных лет. А вся геологическая история нашей планеты — меньше 1010 земных годов. Стало быть, одна десятая секунды — промежуток, равный по атомным масштабам 10 миллионам геологических историй Земли. Это ли не модель вечности! Иначе говоря, между двумя сцинцилляциями в дубле могло быть в миллиарды раз меньше общего — меньше одновременности и какой бы то ни было взаимной связи, — чем между простудой Адама и насморком у любого из пап римских… (Простор для суесловия тут необозримый.)

Но ведь одновременность могла оказаться и реальной! Он сам накликал это подозрение. И умозрительно отвергнуть его без экспериментальной разведки он уже не мог, как не мог годом раньше просто так отшвырнуть проблему H-радиоактивности. Утешало одно утешение, старое, как сама наука: отрицательный результат в познании тоже результат, и крайне важный.

Когда-то, в первые годы Манчестера, он ведь уже занимался распределением сцинцилляций во времени. Ему и Гейгеру тогда помогал лабораторный математик Бэйтмен. И уже тогда они столкнулись с дублями. «Я и вправду стар — все уже было однажды», — не мог не подумать он. Ему вспомнилось, как по его заданию Гейгер и Марсден изучали те двойные вспышки на специальной установке с двумя экранами и двумя микроскопами. Дубли тогда легко объяснились: в источнике радиации одновременно испускали альфа-частицы два короткоживущих излучателя — эманация тория и торий-А. Вспомнилось, как позднее — в 1911 и 1913 годах — Марсден снова занимался по его поручению этой темой и выяснил вместе с Баррэтом, что интервалы между соседними сцинцилляциями подчиняются простому вероятностному закону и все совпадения, конечно, случайны. Но теперь речь шла не об альфа-частицах, независимо вылетающих из источника, а о возможных близнецах — осколках распадающихся ядер. Совсем другое дело.

И он подумал, отчего это Марсден летом 14-го года не счел нужным даже уведомить его о появлении сдвоенных H-сцинцилляций при альфа-бомбардировке водорода? Может быть, оттого, что Марсдену чужда была самая мысль об искусственном превращении элементов? Возможно. А может быть, он просто не увидел никакой разницы между распределением альфа-дублей и дублей от длиннопробежных частиц? И это возможно.

Ах, поговорить бы с ним об этом…

Сюда бы его сейчас — с его опытом и еще молодыми глазами! Ничего другого Резерфорд не жаждал сильнее в те дни. Даже Бору не обрадовался бы он больше.

А шли уже первые дни нового, 1919 года, и уцелевшие начали понемногу возвращаться с войны. Но путь лейтенанта Эрнста Марсдена домой вел из Франции прямо в Новую Зеландию. Профессору Веллингтонского колледжа решительно нечего было делать в Манчестере. Однако неужто вдруг потерялась серебряная ложка Резерфорда?!. Как по заказу, наступил январский день, когда в дверях Резерфордова кабинета появился невысокий молодой человек в форме офицера колониальных войск. Он остановился на пороге с перехваченным горлом и не мог проговорить ни слова. Мгновенье пораженно молчал и хозяин кабинета. А затем прокатился гром:

— Билл! Сюда! Это же наш Эрни, разрази меня господь!

…И все равно — продолжалось верчение белки в колесе. Оно продолжалось неизбывно, как в истории с H-радиоактивностью. Технические трудности на каждом шагу превращались в принципиальные, ибо оставались непреодолимыми. Знаете ли, как отмечались временные интервалы между сцинцилляциями? Ползла равномерно лента вроде телеграфной; рука наблюдателя лежала на ключе вроде телеграфного; когда глаз замечал на экране вспышку, рука нажимала на ключ. Это называлось электромагнитным способом счета. Только самые грубые вести из микромира можно было принять по такому телеграфу!

И четыре месяца спустя Резерфорд написал в статье для «Philosophical magazine»:

В январе этого года, перед возвращением профессора Э. Марсдена в Новую Зеландию, я имел счастье на протяжении короткого времени пользоваться его искусной помощью. Были предприняты систематические наблюдения… Число дублей приблизительно в два раза превышало теоретическое… Является ли это различие кажущимся или реальным — сказать трудно… Ясно, что в данных экспериментальных условиях лишь малая доля общего числа сцинцилляций может рассматриваться, как возможные истинно-одновременные дубли, и эффект слишком мал и неопределенен, чтобы выводить сколько-нибудь точные умозаключения…

Что же оставалось делать?

Оставалось сполна повторить на финише старт: снова прекратить мелочное препирательство с природой — довериться своей интуиции и, бросив возню с дублями, пойти дальше.

Оставалось делать науку нелогично. И не по правилам.

А что, собственно, лежало дальше?

Уже пройденное, но нерешенное. Ведь так и не был получен ответ на вопрос: какова природа длиннопробежных частиц, рождающихся в азоте при альфа-бомбардировке? Из четырех вариантов — H, He, Li и X — выбор не был сделан. Количественные методы спасовали и тут перед малостью эффекта. И потому безответным пребывал главный вопрос: действительно ли можно утверждать, что имеет место процесс превращения атомов азота в другие атомы? Эти «другие» — нераспознанные длиннопробежные частицы — каким-то способом все-таки надо было узнать по имени. Иначе все разговоры о возможной искусственной трансмутации устойчивых элементов становились беспочвенными. А он ведь эти разговоры уже вел — пока, правда, только в переписке.