E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира

Пентагону нравились Лоуренс и простые американцы из штата Теннесси, однако выяснилось, что вашингтонский проект, который возглавляли иностранцы, дает результаты наилучшие. Сколько ни кричал, ни разглагольствовал и ни грозился Лоуренс, теннессийские заводы — огромные, общая длина их составляла больше мили, и стоили они миллиард долларов (это по курсу 1940-х), — проработав не один месяц, дали количество чистого урана, умещавшееся в один почтовый конверт. Сделать из него бомбу никто бы не взялся.

Вашингтонская группа сумела создать обещанный ею плутоний, но очень скоро те, кто работал в Лос-Аламосе, поняли, что и из него сделать бомбу далеко не просто. И проблема состояла не в том, что плутоний не взрывался. Он как раз взрывался, но уж больно легко. Соорудить бомбу из обычного урана — даже если бы теннессийцам удалось очистить его в достаточных количествах, — было трудно. Если количество такого урана, необходимое для взрыва, составляет 50 фунтов, вам придется сделать из 40 фунтов шар, прорезать в нем отверстие, затем взять большую пушку, нацелить ее на это отверстие и выстрелить в него — только быстро! — остальными 10 фунтами. Пороговое значение будет достигнуто так скоро, реакция произойдет в пространстве настолько компактном, что большая часть взрывчатого U ₂₃₅превратится в энергию еще до того, как взрыв разнесет ваш шар на куски.

Другое дело — новый, нестабильный плутоний. Подтолкните две половинки изготовленной из него сферы друг к дружке, и плутоний начнет взрываться еще до того, как они сойдутся. Конечно, стоять рядом с ним, когда это случится, не стоит, поскольку реакция создаст выброс разжиженного или газообразного плутония. Но и это еще не все. Собственно ядерной реакции почти и не произойдет: большая часть исходного плутония будет, трансформируясь, попросту разлетаться от места взрыва.

Вот тут и пригодились прозорливость и управленческий дар Оппенгеймера. Давайте забудем о попытках соединить две половинки массы плутония. Для того, чтобы заставить работать полученный в штате Вашингтон плутоний, понял Оппенгеймер, следует начать с изготовленного из него шара, имеющего довольно низкую плотность. Такой шар взрываться не станет. Однако, окружите его обычной взрывчаткой и заставьте ее сработать точно в одно время. Если все сделать правильно, шар сожмется настолько быстро, что развивающиеся каскадом взрывы, которые обещает формула E=mc ², станут распространяться внутри шара со скоростью, которая позволит накопить достаточную энергию взрывов еще до того, как плутоний начнет разлетаться.

Этот метод получил название «имплозионного», однако расчетов он требовал до того сложных — как, например, можно добиться однородного распределения плутония по шару? — что к возможности его использования многие относились с изрядным цинизмом. (Фейнман, впервые увидев, чем занимаются теоретики имплозии, просто заявил: «Полный бред!»). Оппенгеймер сумел преодолеть и это. Именно Оппенгеймер взрастил теоретиков, которые предложили использовать имплозию, и собрал необходимых специалистов по взрывному делу, а, по мере того, как проект достигал уровня, на котором он, если бы им руководил кто-то другой, попросту развалился бы из-за борьбы вздорных честолюбий, Оппенгеймер мастерски манипулировал своими сотрудниками, добиваясь того, чтобы участвовавшие в осуществлении проекта группы работали параллельно.

В какой-то момент под его началом трудились лучший эксперт-взрывник США, лучший эксперт-взрывник Соединенного королевства, венгр Джон фон Нейман — обладатель самого острого математического ума, какой когда-либо существовал на свете (за свою долгую карьеру он успел поучаствовать и в создании компьютера), — плюс уйма представителей других национальностей, все они пытались реализовать идею имплозии. Он сумел подключить к этой работе даже Фейнмана! Примадонной, способной сорвать все их усилия, был на редкость самолюбивый венгерский физик Эдвард Теллер. Оппенгеймер аккуратно направил его в другую сторону, выделив ему собственный офис и группу сотрудников, что было отнюдь не просто хотя бы по причине нехватки квалифицированных людей, и позволив сосредоточиться на разработке его собственных блестящих идей. Теллер был достаточно тщеславен, — о чем Оппенгеймер, разумеется знал, — для того, чтобы принять все это как должное и, наслаждаясь достигнутым, никому больше не палок в колеса не совал.

Параллельно с американцами вели свою работу британцы, размещавшиеся в Чалк-Ривер близ Оттавы, — они занимались как вопросами теории, так и практическим разделением изотопов урана. Гроувз относился к этой группе с подозрением, однако Оппенгеймер рад был любой помощи, какую ему удавалось получить.

Денег не считали. Все хорошо знали, с какого уровня разработки проблемы начали немцы. В какой-то момент проделанные в Лос-Аламосе расчеты показали, что оболочка из литого золота способна отражать разлетающиеся нейтроны, возвращая их обратно во взрывающееся вещество. (Да и сам вес золота помог бы сохранить в целости разлетающийся плутоний.) Несколько позже Шарлотта Сербер, руководившая в Лос-Аламосе библиотекой и хранилищем документов, получила небольшую посылку размером примерно с бумажный пакет для завтрака.

«Весь тот день Сербер забавлялась сама и забавляла своих сотрудниц, говоря тем, кто заходил в библиотеку, чтобы что-то прочитать: «Будьте добры, перенесите эти пакеты на соседний с моим столик»».

Пакет, который поступил из Форт-Нокса, никто даже с места сдвинуть не смог. Золото плотнее свинца (по этой причине выбор и пал именно на него), поэтому сплошной золотой шарик диаметром в 15 сантиметров весил больше, чем 35-килограммовая штанга.

И все-таки, несмотря на усилия лучших ученых и почти неограниченное финансирование, решить проблему плутония не удавалось. И Оппенгеймера, и других беспокоила мысль о том, что этот путь может и вовсе не привести к созданию работающей бомбы. И тогда самое большее, чего удастся достигнуть, это накопление запасов радиоактивного плутония. Не было исключено даже, что работающий на тяжелой воде реактор Гейзенберга строился всего лишь для отвода глаз. В меморандуме, полученном Оппенгеймером 21 августа 1943 года, говорилось:

Существует возможность того… что [немцы] будут производить, скажем, по два устройства в месяц. Это поставило бы Британию, в частности, в крайне опасное положение, однако есть надежда, что нашей стороне удастся осуществить контрдействия еще до того, как война будет проиграна…

К мнению одного из авторов этого меморандума, Эдварда Теллера, можно было особо и не прислушиваться, однако другим был Ханс Бете, человек на редкость благоразумный. Он возглавлял теоретиков Лос-Аламоса и до 1933 года работал в университете Тюбингена бок о бок с Гейгером. У Бете имелись очень хорошие контакты с физиками, оставшимися на континенте. «Устройства», о которых говорили Теллер и Бете, были готовыми к использованию бомбами — на этом этапе создание их представлялось маловероятным, но кто знал, что еще могли разрабатывать в Германии?

Даже несколько килограммов радиоактивного металла, обращенного в порошок и распыленного над Лондоном, могли на многие годы сделать часть этого города непригодной для обитания. Уже начали поступать тревожащие сообщения о том, что Германия разрабатывает новые средства доставки, а одного из людей Гейзенберга видели в Пинемюнде, где создавалось сверхзвуковое «оружие возмездия» — ракеты «Фау-2». Сооружались также и более простые управляемые снаряды — «Фау-1», — и если бы они обрушили высокорадиоактивные боеголовки в места дислокации войск Союзников — на юг Англии до дня «Д» или во Францию после него, — число жертв могло достичь невиданного прежде уровня.

Все эти угрозы воспринимались с такой серьезностью, что Эйзенхауэр попросил снабдить военные части, накапливавшиеся в Англии в преддверии дня «Д», счетчиками Гейгера и специалистами, обученными работе с этими счетчиками. А затем, в самом конце 1943 года, когда Оппенгеймер, казалось, окончательно зашел в тупик, пытаясь решить проблему имплозии, в Лос-Аламосе появился Нильс Бор, бежавший к тому времени из Копенгагена, где находился его институт. Бор был добродушным патриархом от физики. За долгие годы его работы всякий, кто хоть что-то значил в этой науке — от Гейзенберга до Оппенгеймера и племянника Майтнер Роберта Фриша, — приезжал в институт Бора, чтобы поработать с ним.

Теперь он привез очень серьезную новость. 6 декабря — уже после бегства Бора — в его институте появились представители немецкой военной полиции. Хранившиеся там золотые медали нобелевских лауреатов они прибрать к рукам не смогли, поскольку Дьердь де Хевеши растворил их в концентрированной кислоте и поместил колбу с этим раствором в глубине неприметной полки. Однако немцы постарались запугать сотрудников института и арестовали одного из живших прямо в нем коллег Бора. К тому же, и это было намного серьезнее, поползли слухи о том, что они намерены разобрать и увести в Германию мощный институтский циклотрон — один из первых ускорителей элементарных частиц. А циклотрон мог использоваться для изготовления плутония.