Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Хевеши, опечаленный, но не сломленный, перебрался из Копенгагена в Германию, где продолжил свои важные эксперименты с мечеными атомами. В свободное время он даже помог определить, как быстро человеческий организм перерабатывает одну молекулу воды (девять дней), для чего пил особую «тяжелую» воду[112] (которая отличается от обычной тем, что в ней некоторые атомы водорода содержат лишний нейтрон), а затем тщательно взвешивал свою мочу. Как и в случае с подпорченным мясом из пансиона, он не особенно соблюдал формальности при исследовании. Тем временем химики, в частности Ирен Жолио-Кюри, неоднократно и безуспешно выдвигали его на Нобелевскую премию. Год за годом оставаясь без этой награды, Хевеши уже начал отчаиваться. Но, в отличие от ситуации с Гилбертом Льюисом, эта очевидная несправедливость пробудила среди коллег симпатию к Хевеши. Именно отсутствие Нобелевской премии странным образом укрепило его статус в международном научном сообществе.

Но Хевеши, среди предков которого были евреи, вскоре столкнулся с гораздо более серьезными проблемами, чем отсутствие Нобелевской премии. В 1934 году он вернулся из Германии в Копенгаген и остался там вплоть до августа 1940 года, когда нацистские штурмовики постучали в двери Института Бора. Но в нужный момент Хевеши проявил истинную храбрость. Два немца – один еврейского происхождения, а другой просто симпатизировавший евреям и защищавший их, отослали свои золотые Нобелевские медали на хранение Нильсу Бору еще в 1930-е годы, так как в Германии нацисты вполне могли забрать эти награды силой. Тем не менее Гитлер постановил, что экспорт золота является государственным преступлением, и если бы медали были найдены в Дании, могли бы последовать казни. Хевеши предложил закопать медали, но Бор счел эту уловку слишком очевидной. Поэтому, как вспоминал Хевеши, «пока отряды захватчиков маршировали по улицам Копенгагена, я занимался растворением медалей [Макса фон] Лауэ и Джеймса Франка». Для этого Хевеши воспользовался царской водкой – едкой смесью азотной и соляной кислоты, издавна занимавшей алхимиков благодаря своей способности растворять «благородные металлы» – в частности, золото. Правда, Хевеши также отмечал, что у него это получилось не без труда. Когда нацисты устроили обыск в Институте Бора, они стремились найти незаконно приобретенное имущество или свидетельства злоупотреблений, но колбу с оранжевой царской водкой никто проверить не догадался. В 1943 году Хевеши был вынужден бежать в Стокгольм, но, когда он вернулся в свою разгромленную лабораторию после капитуляции Германии, он нашел там свою колбу на той же полке, где и оставил. Хевеши высадил золото, а Шведская академия позже заново отлила медали для Франка и фон Лауэ. Единственная жалоба, которую Хевеши высказал в связи с этими мытарствами, заключалась в потере одного дня работы в лаборатории (из-за спешного бегства в Копенгаген).

Во время всех этих приключений Хевеши не прекращал сотрудничать с коллегами, в частности с Жолио-Кюри. На самом деле, Хевеши стал невольным свидетелем грубейшей ошибки, совершенной Ирен Жолио-Кюри. Из-за этой ошибки она не смогла совершить одно из величайших научных открытий XX века. Честь сделать это открытие выпала другой женщине, еврейке австрийского происхождения, которая, как и Хевеши, была вынуждена спасаться от нацистского преследования. К сожалению, политические злоключения Лизы Мейтнер – как на мировой, так и на научной арене – закончились гораздо печальнее, чем у Хевеши.

Мейтнер и ее коллега Отто Ган, который был немного моложе Лизы, начали вместе работать в Германии незадолго до открытия девяносто первого элемента. Его обнаружил польский химик Казимир Фаянс. В 1913 году он зафиксировал лишь короткоживущие атомы этого элемента и назвал его бревием[113]. В 1917 году Мейтнер и Ган установили, что большинство атомов девяносто первого элемента на самом деле существуют сотни тысяч лет, поэтому слово «бревий» было как минимум неудачным. Они заново назвали этот элемент, окрестив его «протактиний» – «родитель актиния», так как в результате радиоактивного распада этого элемента образовывался актиний.

Неудивительно, что Фаянс опротестовал «отмену» своего открытия. Он обладал изысканными манерами, вызывавшими всеобщее восхищение в высшем обществе, но, по свидетельству современников, в профессиональных делах поляк отличался неуживчивостью и бестактностью. По некоторым данным, Нобелевский комитет в 1924 году проголосовал за то, чтобы присудить премию по химии за исследования радиоактивности именно Фаянсу (как упоминалось выше, эту премию, по-видимому упустил Хевеши). Но решение было отменено в наказание за высокомерие несостоявшегося лауреата. Дело в том, что фотография Фаянса и статья под названием «К. Фаянс в шаге от Нобелевской премии» появились в одной шведской газете до официального присуждения премии. Фаянс всегда утверждал, что какой-то влиятельный и враждебный ему член Нобелевского комитета не дал ему получить эту премию по личным мотивам[114]. Официально было объявлено, что премия не вручается в целях передачи дополнительных средств в спецфонд секции Нобелевского комитета по химии, так как из-за шведской налоговой политики этот капитал уменьшился на 10 процентов. Но это извинительное объяснение было дано только после публичного возмущения таким поступком. Сначала Академия просто заявила, что премии в нескольких категориях вручаться не будут, и пожаловалась на «отсутствие достойных кандидатов».

Возможно, мы так никогда и не узнаем всей правды, поскольку, по правилам Академии, «такая информация является бессрочно секретной».

Как бы то ни было, название «бревий» быстро забылось, а слово «протактиний» прижилось[115]. В наше время часто говорят, что Ган и Мейтнер разделили честь открытия элемента № 91. Тем не менее следует рассказать еще одну, гораздо более интересную историю, связанную с переименованием этого элемента. В научной статье, сообщавшей об открытии долгоживущих изотопов протактиния, были замечены первые признаки необычной привязанности Мейтнер к Гану. Речь не шла о чувственном увлечении – Мейтнер никогда не была замужем и, по-видимому, даже не имела романтических отношений. Но в профессиональной сфере они с Ганом являлись единым целым. Возможно, это было связано с тем, что Ган рано распознал талант Лизы и решил работать вместе с ней в приспособленной под лабораторию бывшей столярной мастерской. Немецкие чиновники отказались выделить Мейтнер отдельную лабораторию на том основании, что она была женщиной. За совместной работой в этой мастерской ученые прониклись друг к другу глубокой симпатией. Ган отвечал за химию, определяя, какие элементы присутствуют в радиоактивных образцах, а Мейтнер занималась физикой, выясняя, как именно Ган делает свои открытия. Тем не менее Мейтнер выполнила всю работу в ходе заключительных экспериментов с протактинием, результаты которых и были опубликованы, поскольку Ган, как раз в то время привлекавшийся к подготовке немецких газовых атак, испытывал от этого сильнейший стресс. При этом Мейтнер сделала все, чтобы Ган также был вознагражден за их совместные опыты (запомним этот великодушный жест).

После войны альянс Гана и Мейтнер возобновился. Но, хотя в научном отношении период между двумя войнами в Германии выдался чрезвычайно активным, с политической точки зрения он был ужасен. Гану – усатому ширококостному чистокровному немцу – было нечего бояться после прихода нацистов к власти в 1932 году. Следует отдать Гану должное: когда в 1933 году Гитлер изгнал из страны всех крупных исследователей еврейского происхождения, образовавших первую волну ученых-беженцев, Ган в знак протеста оставил свой профессорский пост (хотя и продолжал вести семинары). Мейтнер была воспитана в духе сурового австрийского протестантизма, но среди ее бабушек и дедушек были евреи. В свойственном ей духе (возможно, и потому что у нее наконец-то появилась своя лаборатория) Мейтнер недооценила опасность и с воодушевлением углубилась в ядерную физику, где ее ожидали новые открытия.

Крупнейшее из них было совершено в 1934 году, когда Энрико Ферми объявил, что при бомбардировке атомов урана элементарными частицами он получил первые трансурановые элементы. Это утверждение оказалось неверным, но ученых просто ошеломила идея о том, что периодическая система не ограничена 92 клетками. Во всем мире возник целый фейерверк новых идей из области ядерной физики, ученые работали, не покладая рук.

В том же году еще одна из крупнейших фигур ядерной физики, Ирен Жолио-Кюри, также осуществила бомбардировку ядер урана. После тщательного химического анализа она сообщила, что новые трансурановые элементы исключительно похожи на лантан – первый из редкоземельных металлов. Это также было неожиданным – настолько, что Ган ей сначала не поверил. Элементы тяжелее урана просто не могли иметь те же свойства, что и сравнительно легкий металл, располагавшийся в периодической таблице очень далеко от урана. Он вежливо указал Фредерику Жолио-Кюри, что связь с лантаном – это вздор, и поклялся воспроизвести эксперименты Ирен. Так он собирался доказать, что трансурановые элементы не имеют ничего общего с лантаном.