Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга) - Гернек Фридрих (читать бесплатно полные книги .TXT) 📗
Во время опытов с альфа-лучами Резерфорд выкачивал воздух из приборов с помощью старинного насоса. Исследуемый радиоактивный осадок часто в основном уже распадался, прежде чем достигался достаточной вакуум. Но, как писал Ган, и тогда можно было "даже при этих примитивных средствах легко переживать радость первооткрывателя".
Электроскоп из консервной банки и позднее (в известной степени) остался идеалом Отто Гана. Он не любил сложные, ненадежные опытные установки и свои самые значительные открытия делал с помощью приборов, которые напоминали скорее о временах Фарадея, а не о преддверии атомного века.
Личность своего учителя, Ган образно описал в автобиографии: "В Монреале Резерфорд был повсеместно и без всякой зависти признан руководителем научных исследований. Как-то на одном коллоквиуме, проводимом совместно с химиками, после окончания доклада на чисто химическую тему, Резерфорд сделал какое-то короткое замечание, однако затем, забыв о повестке дня, в обычной для него вдохновенной манере вдруг стал докладывать о своих последних опытах со столь любимыми им альфа-лучами. После этого все другое было забыто". Вдохновенность и неукротимая работоспособность Резерфорда передавались всем сотрудникам; работа в институте продолжалась чаще всего до позднего вечера. Даже во время вечерних приемов в доме Резерфорда разговоры велись исключительно на узкоспециальные темы: к сожалению жены Резерфорда, игре которой на фортепьяно уделялось из-за этого меньше внимания. Своему внешнему виду Резерфорд не придавал особого значения Когда однажды в его лаборатории появился фоторепортер для того, чтобы сфотографировать известного исследователя радия для английского еженедельника "Нейче", Гану пришлось одолжить учителю свои фальшивые манжеты, чтобы он выглядел несколько респектабельней. Третьим снимком фотограф остался доволен: манжеты Гана попали в кадр "во всем их великолепии". Так, в 1906 году, пишет Ган, он испытал гордость и удовлетворение от того, что по крайней мере его манжеты можно было увидеть на фотографии в уважаемом английском журнале.
По свидетельству Лизы Мейтнер, Отто Ган даже спустя несколько десятилетий с удовольствием рассказывал о своей работе у Резерфорда, настолько этот год был для него плодотворным. Ученик и учитель во многих отношениях "хорошо подходили друг к другу". Гениальная способность Резерфорда разрешать глубокие проблемы с помощью простейших средств и постоянно видеть связь полученных экспериментальных результатов со всей областью исследования, включать их в целое, отвечала научным склонностям Гана.
В лаборатории Резерфорда и под влиянием его исследовательской одержимости Ган вырос как ученый и теперь с успехом мог самостоятельно заняться радиоактивностью. Вместе с Резерфордом он осуществил ряд исследований альфа-лучей, результаты которых освещались в совместных публикациях.
Теперь Отто Ган отчетливо представлял себе цель: он хотел посвятить себя исключительно исследованиям радия. Он написал на завод письмо с отказом и поздней осенью 1906 года переехал в Берлин для того, чтобы возобновить свои исследования в Химическом институте университета.
На первом этаже только что построенного здания института на Гессенской улице Эмиль Фишер показал гостю помещение, которое служило столярной мастерской, однако не использовалось. На месте убранного верстака, "главного украшения", как писал Ган, установили длинный дубовый стол, на котором можно было разместить измерительные приборы; простой письменный стол и несколько стульев завершили обстановку. Электроскопы, место которых лишь много позже занял счетчик Гейгера - Мюллера, Ган изготовлял сам, руководствуясь опытом, приобретенном в лаборатории Резерфорда.
Но эти приборы были изготовлены уже не только из консервных банок и табачных коробок, как в Монреале, здесь были и прекрасные латунные камеры, для изоляции которых вместо не вполне подходящей серы использовался более удобный янтарь. Зарядка листочков осуществлялась с помощью эбонитовой палочки, которую терли о рукав.
"Столярка" служила исследователю более шести лет в качестве помещения, где проводились необходимые в ходе экспериментов над радиоактивностью измерения. В конце 1906 - начале 1907 года ему удалось открыть здесь дотоле неизвестное вещество. О его существовании он догадывался еще в Монреале; теперь он мог подтвердить эту догадку и выделить вещество, которое он назвал "мезоторий".
Мезоторий был промежуточным звеном между торием и радиоторием. Сам по себе он не был лучистым веществом, но из него выделялся лучистый продукт распада, оказавшийся хорошей и дешевой заменой все более дорожающего радия при использовании в технике и медицине. Одна из берлинских фабрик по производству тория изготовляла при содействии и под контролем Гана для этих целей сильные препараты мезотория. Лаборантки, занятые на обогащении этого вещества, назвали его "солнечным зайчиком", потому что соли в темноте очень красиво светились.
Отто Ган очень близко подошел тогда к открытию изотопии. Само понятие изотопа было выдвинуто Содди лишь спустя несколько лет - в 1911 году. Под изотопией понимают существование химически приблизительно одинаковых элементов с одинаковым числом ядерных зарядов и занимающих потому одно и то же место в периодической системе, но имеющих различные атомные массы и при известных условиях различные радиоактивные свойства. "Сегодня нам непонятно, - писал Ган в 1962 году в научной автобиографии, - почему с такими знаниями не пришли раньше к понятию изотопии. Прежде чем Содди произнес спасительное слово, должны были заниматься: Мозли - понятием порядкового числа, Резерфорд - моделью атомного ядра, Фаянс, а также Содди и Флек - правилом радиоактивного смещения. Содди, конечно, сделал не так много негативных попыток разделения, как я, но у него оказалось больше мужества".
Весной 1907 года философский факультет Берлинского университета дал Отто Гану разрешение преподавать химию. Эмиль Фишер в своем отзыве подчеркнул, что Ган, если не считать его докторской диссертации, занимался исключительно вопросами радиоактивности. После обстоятельного анализа всех публикаций молодого исследователя Фишер пришел к выводу: "Все вышеупомянутые исследования свидетельствуют о том, что д-р Ган основательно знаком с точными методами исследования радиоактивности и способен использовать их для получения новых, лучших результатов".
Отзыв Фишера заканчивается замечанием: "Так как мне кажется, что эта перспективная область физико-химических исследований в данном случае разрабатывается намного лучше, чем когда-либо ранее, я с удовольствием принял бы д-ра Гана в Химический институт и по этой причине считаю желательной его доцентуру. Так как он уже выполнил все необходимые для этого требования, то я нимало не сомневаюсь в том, что следует предложить ему прочитать пробную лекцию".
Второй эксперт, физико-химик Вальтер Нернст высказался не столь обнадеживающе. В его собственноручной приписке к замечаниям Фишера говорится: "Представленные работы, без сомнения, свидетельствуют о том, что г-н кандидат основательно изучил методы радиохимического исследования в лабораториях Рамзая и Резерфорда и компетентен в этих вопросах. Я далеко не столь уверен в том, что касается способности г-на д-ра Гана к самостоятельному оригинальному исследованию, ибо нельзя не признать, что до сих пор он работал исключительно под влиянием вышеназванных исследователей, а мне было бы приятнее, если бы г-н кандидат представил какие-нибудь работы, выполненные по собственной инициативе. Тем не менее у меня нет никакого сомнения в том, чтобы поддержать его допуск к дальнейшим испытаниям для получения доцентуры".
Примечательно, что Ган, которому, естественно, оставался неизвестным отзыв Нернста, изложенный в конфиденциальном документе, позднее почти слово в слово писал о том, что "смотрел в будущее с некоторой озабоченностью", когда приступал в Берлине к работе: "Удастся ли мне без превосходного руководства Резерфорда и без помощи старших коллег на родине самому твердо стать на ноги?"
