22 декабря 1938 г., в день зимнего солнцестояния, как заметил один историк, «началась всемирная зима».
Несмотря на «измену» Гана и Росбауда, мир в целом оставался в неведении относительно статьи немецкого химика, пока несколько недель спустя не вышел следующий номер Naturwissenschaften. Но слухи об открытии Гана, вскоре названном делением ядра (по аналогии с процессом деления бактерий), тем временем распространялись среди физиков.
Все началось в январе 1939 г., когда племянник Мейтнер встретил в Копенгагене датского физика Нильса Бора и поделился открытием тети Лизы. Услышав новость, Бор, как мультипликационный персонаж, хлопнул себя по лбу. «Какими же мы были идиотами!» – воскликнул он. Племянник попросил Бора хранить открытие в тайне, поскольку в статье Гана излагались только химические доказательства расщепления. Мейтнер намеревалась написать собственную статью о физическом аспекте открытия, и несдержанность Бора могла ей навредить. Бор дал клятву хранить молчание.
И немедленно ее нарушил. Через несколько дней он отправился в годовой творческий отпуск в США, и не успел корабль поднять якорь, как он уже рассказывал обо всем своему коллеге-попутчику, которого эта новость тоже ошеломила. Затем Бор с коллегой раздобыли где-то на судне доску и, несмотря на неспокойные воды Атлантики (Бор всю дорогу страдал от морской болезни), провели девять дней, рассчитывая последствия деления ядра. Донельзя взбудораженный Бор забыл упомянуть о необходимости хранить молчание. Не связанный никакими обещаниями коллега начал рассказывать об этом любому встречному сразу же по прибытии в Нью-Йорк 16 января, и уже вскоре о делении ядра знало все физическое сообщество США.
Сообразив, что он натворил, Бор сделал 26 января официальное заявление на торжественном ужине в Вашингтоне. Тем вечером он по программе должен был выступать с докладом о физике низких температур, но какие уж тут низкие температуры – у него имелась информация погорячее. И хотя Бор, изложив суть открытия, постарался отдать должное Мейтнер, его уже никто не слушал. Еще до конца его выступления несколько местных физиков, как были в смокингах, выбежали из зала и помчались проводить собственные эксперименты. Один ученый из Северной Калифорнии, прочитав на следующий день в газете отчет о выступлении Бора, в прямом смысле слова выскочил из парикмахерского кресла во время стрижки и бросился в лабораторию. В сообществе физиков-ядерщиков новость о делении урана навсегда разделила мир на «до» и «после».
Энрико Ферми был одним из тех политически дальновидных ученых, которых от известия о расщеплении урана бросило в дрожь. На протяжении нескольких лет, пока он занимался в Риме медленными нейтронами и быстрыми пробежками, Ферми наблюдал, как Италия при Бенито Муссолини погружалась в пучину фашизма. К 1938 г. он уже не видел там будущего ни для себя, ни для своей жены-еврейки Лауры, и они начали строить планы отъезда. Такая возможность возникла осенью того же года, когда Нильс Бор отвел Ферми в сторону на научной конференции.
Будучи скандинавом, Бор поддерживал тесные контакты с Нобелевским комитетом в Стокгольме, и он сказал Ферми, что через несколько недель того, возможно, ожидает маленький сюрприз. Обычно это рассматривалось бы как серьезное нарушение профессиональной этики: Нобелевский комитет работает тайно и до срока не раскрывает личность победителей. Но у Бора была веская причина для такого проступка. В то время курс итальянской лиры сильно скакал, а итальянские законы, вероятно, не позволили бы Ферми конвертировать деньги в более стабильную валюту. Бор хотел выяснить, не захочет ли Ферми отсрочить получение приза на год, когда экономическое положение, возможно, стабилизируется.
Ферми в ответ поделился с Бором своим секретом. Он собирается перебраться из Рима в Колумбийский университет в Нью-Йорке, а потому получение премиальных денег именно сейчас стало бы огромным подспорьем. Бор велел не беспокоиться. Спустя несколько недель Ферми действительно получил Нобелевскую премию по физике. Они с Лаурой уехали в Стокгольм всего с двумя чемоданами – и больше в Италию не вернулись.
Как ни печально, с отъездом Ферми его небольшая команда быстрых физиков, по большей части состоявшая из евреев, сама претерпела процесс деления. Один ученый бежал в Калифорнию, другой – в Париж. Правая рука Ферми, Эдоардо Амальди (который первым заметил разницу между образцами, облученными на мраморной полке и деревянной столешнице), тоже хотел уехать, хотя ему, как доброму католику, опасность в Италии не угрожала. Поэтому коллеги умолили его остаться: иностранцам за границей рабочих мест доставалось мало, и другие нуждались в этих вакансиях больше него. В итоге Амальди с вымученной улыбкой проводил Ферми на вокзал, простившись со своим наставником. Он вернулся домой очень грустным, а вскоре был призван в итальянскую армию и отправлен на фронт в Северную Африку.
Так совпало, что Бор разболтал сведения о делении ядра вскоре после того, как Ферми прибыл в Нью-Йорк, и своим живым, подвижным умом итальянец отчетливо представил, к чему приведет это открытие. По воспоминаниям одного коллеги, однажды ненастным январским днем Ферми стоял в своем кабинете и рассуждал о дивном новом мире деления урана. Затем он повернулся к окну и, глядя на панораму Манхэттена, сложил ладони, словно обхватывая мячик. «Всего лишь вот такая бомбочка, – пробормотал он, – и все это исчезнет».
В Париже настроение было столь же мрачным, хотя и по другим причинам. Увидев в Naturwissenschaften статью этого проклятого Гана о делении ядра, Фредерик Жолио заперся у себя на два дня, чтобы изучить ее. Он появился с ввалившимися глазами и изможденным лицом, сообщив всем в своей лаборатории и в лаборатории Ирен новость: их снова обставили. Они получили те же результаты, что Ган и Мейтнер, те же побочные продукты деления, но просто не поняли, что это такое.
Подобно Бору, Ирен взвыла: «Какими же мы были придурками!» Затем она в ярости набросилась на мужа. «Если бы ты не сбежал в собственную лабораторию и не бросил меня, мы бы сами сделали это открытие!» – кричала она. Сотрудники молча соглашались с ней. Ирен была достаточно сильна в химии, но ей не хватало знаний в области физики, которыми обладал Жолио и которые имели решающее значение для интерпретации полученных ею результатов. Жолио же был слишком поглощен своим циклотроном, своим кризисом среднего научного возраста, чтобы уделять внимание работе жены. Бедняге было очень стыдно.
Однако амбиций ему было не занимать, и он решил, что его парижская команда сделает следующий важный шаг в исследовании деления ядра. Несмотря на пророчество Ферми, Мейтнер и Ган отнюдь не доказали, что из урана можно сделать бомбу. Они лишь продемонстрировали, что бомбардировка урана нейтронами расщепляет ядро атома и высвобождает энергию. Но что дальше? Главный вопрос заключался в том, выделяет ли атом при делении еще что-нибудь, кроме энергии. В частности, выбрасывает ли он больше нейтронов. Если так, то другие находящиеся поблизости атомы урана могут поглотить эти нейтроны и тоже стать нестабильными. Затем эти атомы сами бы разделились и – самое важное! – высвободили бы еще больше нейтронов. Эти вторичные нейтроны дестабилизировали бы еще больше атомов урана, которые высвободили бы третичные нейтроны, – и так далее. Как некогда предсказал Жолио в своей нобелевской речи, это будет ядерная цепная реакция.
Все зависело от одного фактора – количества высвобождаемых нейтронов. Если при делении ядра урана выделяется только один нейтрон, нет причин для ажиотажа: на каждом этапе будет распадаться только один дополнительный атом, и цепная реакция будет идти медленно или даже вообще прекратится. Но если атомы урана будут каждый раз выбрасывать два или более нейтрона, берегись! Одно деление приведет к появлению двух новых атомов, их деление – к появлению четырех, четырех – к восьми, восьми – к 16 и так далее, то есть к неконтролируемому каскаду выделения энергии. Итак, план Жолио был ясен: бомбардировать образцы урана и измерять количество последовательно высвобождаемых нейтронов.
Прошляпив несколько открытий, Жолио запретил своим помощникам обсуждать новые эксперименты с посторонними. По иронии судьбы, именно эти меры привели к раскрытию секрета Жолио. Незадолго до этого лабораторию в Париже посетил
