Известные физики

Иногда везение способно сыграть не меньшую роль, чем знания или гениальное озарение. Именно везение помогло появиться на свет знаменитой планетарной модели атома.

Не родись красивым, а родись счастливым, гласит народная мудрость, которая, естественно, касается и людей науки. Удача посещает ученых очень по-разному – например, нечаянное наблюдение может обернуться замечательным открытием. Именно так американский радиоинженер Карл Янски открыл радиоволны звездного происхождения, а его соотечественники Арно Пензиас и Роберт Уилсон через 32 года обнаружили космическое реликтовое излучение, ставшее самым веским доказательством справедливости теории Большого Взрыва. Фортуна проявляет себя и внезапным озарением блестящей идеей, и встречей с хорошими партнерами по работе, и даже своевременной отправкой рукописи в редакцию.

А бывает и иначе. Великий французский математик и механик Жозеф Луи Лагранж называл Исаака Ньютона не только самым гениальным, но также самым счастливым из ученых, поскольку Ньютон раскрыл систему мира, а такое можно свершить лишь единожды. В этом Лагранж ошибся – ньютоновская космология ушла в прошлое. Основное везение Ньютона заключалось в другом. Ему выпало появиться на свет именно тогда, когда юная европейская наука была беременна двумя великими революциями: математической (разработка дифференциального и интегрального исчисления) и физико-астрономической (открытие принципов классической механики и объяснение на их основе кеплеровских законов движения планет). С этими задачами мог справиться только гений – и он появился в свое время и на своем месте. В начале 60-х годов XVII века благосклонность судьбы забросила феноменально одаренного молодого человека из английской провинции в Кембриджский университет, где он в полной мере реализовал свой фантастический интеллектуальный потенциал. В этом Ньютон оказался по-настоящему счастлив.

Удачи Резерфорда

Не менее удачливым был и новозеландец Эрнест Резерфорд. Его заслуженно называют отцом ядерной физики и величайшим физиком-экспериментатором ХХ столетия. Резерфорд первым понял, как устроен атом, первым идентифицировал протон как самостоятельную элементарную частицу (и дал ему имя) и первым же осуществил искусственную ядерную реакцию, превратив азот в кислород. Исследования его учеников и сотрудников привели к изобретению ионизационного счетчика заряженных частиц (Иоганнес Гейгер), выявлению взаимосвязи между местом элемента в таблице Менделеева и спектром его рентгеновского излучения (Генри Гвин Мозли), созданию линейного ускорителя протонов и использованию его для расщепления атомного ядра и искусственного получения радиоактивных изотопов (Джон Кокрофт и Томас Уолтон), открытию нейтрона (Джеймс Чедвик), выделению гелия-3 и трития (Маркус Олифант и Пауль Хартек), получению сверхсильных магнитных полей (Петр Капица) – и это далеко не полный список. И хотя в старости Резерфорд не избежал тревог и разочарований, в молодые и зрелые годы он с полным правом мог считаться баловнем фортуны.

Однако была в жизни ученого и еще одна, совсем особая удача, о которой нечасто вспоминают историки науки. Его крупнейший вклад в физику – ядерная модель атома, окончательно сложившаяся где-то в начале 1911 года. Чтоб ее сформулировать, помимо гениального прозрения была нужна исключительная смелость – ведь с точки зрения классической электродинамики Максвелла такой атом просто не мог существовать! Сей гордиев узел удалось разрубить лишь Нильсу Бору, который два года спустя с помощью квантовых представлений возвратил резерфордовскому атому право на жизнь.

Резерфорд обосновал свою модель с помощью формулы, которую сам же вывел и которая носит его имя. Но сегодня мы знаем, что предпосылки, которыми Резерфорд воспользовался для этого вывода, не соответствовали физической реальности. И все же в эту формулу, как ни странно, прекрасно укладывались результаты экспериментов! Однако отсюда не следует, что здание величайшего открытия Резерфорда покоилось на песке – по чистой случайности его фундамент оказался прочнейшим гранитом. В общем, отцу ядерной физики повезло совершенно особенным образом.

Время Резерфорда

Эрнест Резерфорд родился 30 августа 1871 года в городке Спринг Гроув на Южном острове Новой Зеландии. В 1890 году он поступил в Кентербери-колледж, а в 1894-м получил стипендию для продолжения образования в Кембридже, где оказался первым аспирантом-исследователем, не закончившим этого прославленного английского университета. Он работал над диссертацией в знаменитой Кавендишской лаборатории, которую тогда возглавлял Джозеф Джон Томсон. В 1919 году Резерфорд сменил Томсона на этом посту и оставался директором лаборатории до последнего дня своей жизни – 19 октября 1937 года.