Урановый клуб. Физик Вернер Гейзенберг и немецкая атомная бомба

В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга журналиста Сэма Кина «Отряд отморозков: Миссия „Алсос“, или Кто помешал нацистам создать атомную бомб». Автор рассказывает о секретной миссии, которую союзники провели во время Второй мировой с целью не позволить нацистам создать атомную бомбу. Публикуем главу, посвященную физику Вернеру Гейзенбергу — одному из руководителей так называемого Уранового клуба, в рамках которого велось строительство ядерного реактора в Германии.

Зима 1942–1943 гг. принесла Вернеру Гейзенбергу одни разочарования. Он по-прежнему сооружал реакторы, занимаясь ядерными исследованиями, но каким-то образом его обошел ничтожный, но упертый Курт Дибнер. Гейзенберг всегда предпочитал придавать своим реакторам определенную геометрическую форму, в которой чередовались слои тяжелой воды и урана; слои представляли собой либо сферические оболочки, либо плоские пластины. Но ни один вариант не был идеальным. При делении атомов нейтроны разлетаются в разных направлениях, но не все они равноценны. Представьте себе нейтрон, вылетающий прямо вверх или вниз с поверхности плоской пластины. Он быстро натолкнется на тяжелую воду и замедлится, тем самым способствуя цепной реакции. Но если нейтрон полетит в сторону, он останется в слое урана и встретит только другие атомы урана, то есть никогда не замедлится. Эти боковые нейтроны пропадали зря.

Дибнер обошел эту проблему с помощью новаторской «решетчатой» конструкции: вместо пластин или сфер он поместил уран в виде мелких кубиков в резервуар с тяжелой водой. Это расширило геометрию, поскольку вылетающие нейтроны теперь могли столкнуться с замедляющим их материалом во всех трех измерениях. (В чикагской «поленнице» Энрико Ферми, с ее небольшими слитками урана, вставленными в графит, работал аналогичный принцип.) На постановку эксперимента Дибнеру потребовались недели тяжелого труда, к тому же ему пришлось покрыть все до последнего кубики урана лаком, чтобы предотвратить реакцию металла с тяжелой водой и возгорание, но гигантский показатель производства нейтронов — 110% по сравнению с 13% у Гейзенберга — доказал превосходство его конструкции.

Особенно досадно было то, что Дибнер добился всего этого с остатками материалов Гейзенберга. Гейзенберг всегда первым получал тяжелую воду и уран, а Дибнер довольствовался тем, что оставалось. И все же военный ремесленник заткнул за пояс нобелевского лауреата.

Вдобавок Гейзенберга раздражало то, что нацистское начальство постоянно отвлекало его от работы. Как высокопоставленному ученому, ему приходилось посещать дурацкие официальные мероприятия, и 1 марта 1943 г. его, Отто Гана и других ученых вызвали в Берлин на особенно идиотскую лекцию о влиянии бомбардировок на здоровье населения.

Наивный человек может подумать, что бомбардировки имеют лишь негативные последствия для здоровья, но, по словам лектора, некоего доктора Шардина, у огненных облаков черного дыма была и светлая изнанка. Конечно, 20 тонн обломков могут раздавить человека во время налета, а шрапнель — разорвать его на части, но если отвлечься от этих деталей и сосредоточиться только на поражающей силе, то на самом деле бомбы — весьма приятный способ умереть, говорил он. Они вызывают ударную волну такой силы, что ваш мозг, по сути, плавится: все кровеносные сосуды лопаются, и обширный инсульт убивает вас еще до того, как вы это осознаете, — в общем, безболезненная, почти безмятежная кончина. Вывод состоял в том, что на самом деле бояться бомбардировок не нужно.

Когда Шардин перешел к заключению, завыла сирена воздушной тревоги. Вот и шанс применить теорию на практике! Гейзенберг, Ган и остальная публика ринулись в подвал пересидеть бомбардировку. Мало кто из них раньше переживал налет, и теперь они получили боевое крещение. Бомбы, казалось, падали часами, каждый взрыв сопровождался настоящим землетрясением. Стены вокруг них качались и вибрировали, а наверху время от времени рушились здания. Вскоре отключилось электричество, а медики втащили в подвал стонущую от боли окровавленную женщину. Во время самой тяжелой атаки над ними почти одновременно взорвались две бомбы, и двойная ударная волна оглушила присутствующих. Острый на язык Ган не преминул выкрикнуть: «Держу пари, что в этот момент Шардин и сам не верит в собственную теорию!» На секунду все рассмеялись.

После отбоя ученые выбрались из укрытия и увидели, что творилось вокруг. Окрестности казались выпотрошенными, превратились в месиво из искореженного металла и разрушенных стен. Бомбы союзников часто содержали зажигательные вещества вроде фосфора, и теперь по улицам растекались жуткие пылающие лужи. Все присутствующие бросились проверять, уцелели ли их дома и лаборатории.

У Гейзенберга причин для беспокойства было больше, чем у других. На той неделе он привез из Лейпцига в Берлин своих пятилетних близнецов, Вольфганга и Марию, чтобы отметить день рождения их деда по материнской линии; он даже представить не мог, что подвергнет их опасности бомбардировок и пожаров. Покидая убежище, он еще надеялся, что разрушения ограничатся центром Берлина, но вскоре увидел, как пожары озаряют улицы по всем направлениям, даже в пригородах. В ту ночь в городе не работали ни автобусы, ни поезда, поэтому они с коллегой сразу же отправились пешком.

Вопреки беспокойству, а может, именно из-за него Гейзенберг бóльшую часть полуторачасового пути рассуждал на абстрактные темы. Словно современный Марк Аврелий, посреди тягот войны он находил утешение в философии.

Если им с семьей удавалось выбраться в «Орлиное гнездо» — их горное шале на юге Германии, он заносил свои последние размышления в трактат, над которым там работал. Этот текст был озаглавлен «Порядок действительности». В лучших традициях немецкой философии там имелись многословные метафизические рассуждения о природе космоса, но также и главы об этике, особенно об ответственности интеллектуалов в несправедливом обществе. Он пришел к выводу, что люди, по сути, являются пешками, которыми управляют великие исторические силы, и что, помимо выполнения долга по отношению к родным и близким, они не могут особо влиять на общество. Эти (неназванные) образованные люди должны уйти в высшие сферы искусства и науки и, более того, должны быть освобождены от какой-либо моральной ответственности за результаты своего интеллектуального труда, даже если ими воспользуются несправедливые правители. Не надо иметь докторскую степень по психологии, чтобы увидеть, как Гейзенберг сражается здесь с собственной совестью, скорее всего, из-за исследований, связанных с делением урана. Отпуская грехи самому себе, он считал свой 161‑страничный трактат столь весомым вкладом в философию, что скромно раздал его копии друзьям в качестве рождественского подарка.

В ту ночь в Берлине, бредя пешком в сопровождении коллеги, Гейзенберг подробно остановился еще на одной своей любимой теме — состоянии немецкой науки и ее роли в будущем Германии. Сегодня эта беседа читается как сюрреалистический диалог Платона, в котором пессимистичный коллега, считавший Германию обреченной, возражает бодрому Гейзенбергу, который излучает вдохновенный оптимизм относительно гарантированного наукой будущего. Все это время они петляют между воронками от бомб и грудами дымящегося щебня — непосредственными результатами последних достижений науки и техники. В какой-то момент Гейзенберг настолько увлекается своей арией, что наступает на пылающий фосфор, и ему приходится бежать к ближайшей луже, чтобы помыть обувь.

Кроме того, Гейзенберг делится своими мыслями об особенностях немецкой расы, которую он описывает как расу мечтателей, людей, слишком склонных верить в старые мифы о героях (или фюрерах), восстающих и восходящих к величию. Но, заверяет он своего коллегу, такие иллюзии наконец-то развеялись. Никогда больше немецкий Volk не будет предаваться глупым фантазиям, никогда больше не будет отвергать или игнорировать истину. Немцы научатся мыслить научно и опираться на окружающую их реальность, настаивает он.

Провозгласив это, Гейзенберг снова наступил в лужу горящего фосфора, и его ботинок воспламенился во второй раз. Однако и это вторжение реальности не остановило дискуссию, поскольку Гейзенберг снова бодро ополоснул ногу в луже с водой. Коллега в итоге не очень уверенно предположил, что, возможно, «было бы неплохо, если бы мы больше беспокоились о фактах прямо у нас под носом». Гейзенберг, чьи ботинки больше не тлели, не мог не согласиться.

Вскоре мужчины пожелали друг другу удачи и разошлись. И тут реальность снова вторглась в жизнь Гейзенберга. Подходя к дому родителей своей жены, где он остановился с детьми, Гейзенберг увидел, что тот горит. Он подбежал и обнаружил, что все двери и ставни выбиты — плохой знак. Он пробрался внутрь и бросился на мансардный этаж. Там он застал свою пожилую тещу, которая отважно сражалась с пожаром; на ней была стальная каска, как у пехотинцев времен Первой мировой войны, для защиты от падающих обломков. Гейзенберг убедил ее прекратить борьбу и поспешил вывести на улицу. Она заверила зятя, что его жена и дети не пострадали, хотя едва успели выбраться; их приютил у себя сосед, живший возле местного ботанического сада.

Убедившись в том, что его семья в безопасности, Гейзенберг кинулся к соседнему дому, где тоже бушевал пожар. Его крыша провалилась, а внутренняя лестница обрушилась, поэтому он начал карабкаться по наружным стенам, как Человек-паук, пробираясь в мансарду. Там он обнаружил старика, рассеянно поливающего огненное пекло пригоршнями воды. Толку от этого, понятно, не было: вода шипела и мгновенно испарялась, но старик находился в шоке и ничего не соображал. Ему грозила гибель, но он продолжал отступать, по выражению Гейзенберга, на «сжимавшийся пятачок» посреди пламени. Только появление измазанного копотью Гейзенберга, который перепрыгнул через «стену пламени», чтобы добраться до него, вернуло старика к реальности. Он трогательно отвесил своему спасителю торжественный поклон. Гейзенберг вывел его, показав, как спуститься по наружной стене.

В целом эта ночь показала все лучшее и худшее в Гейзенберге: он действовал бестолково и отважно, как герой и как простак. Его настолько беспокоили моральные последствия исследований деления урана, что он выстроил совершенно новую (и совершенно ложную) философскую систему просто для того, чтобы оправдать себя. В то же время он не колебался перед лицом одной из самых сложных моральных дилемм, с которыми может столкнуться человек, — рискуя жизнью, бросился в огонь, чтобы спасти незнакомого старика. Эта ночь показала, почему столь многие восхищались Гейзенбергом — и почему он их при этом так выводил из себя.

Читайте также

Фейнман на фоне ядерного взрыва. Что чувствовали физики в день испытаний изобретенной ими атомной бомбы

В последующие месяцы налеты союзников на Германию участились, порой продолжаясь без перерыва по несколько часов. Берлин, Лейпциг — везде было небезопасно, особенно на севере страны. Хорошо, что, опасаясь за жизнь своей семьи, Гейзенберг весной 1943 г. перевез их на постоянное жительство в «Орлиное гнездо» на юге Германии. Семья протестовала: дом стоял на отшибе, в нем было холодно и неуютно, но к концу года их жилье в Лейпциге было полностью разрушено во время налета. Если бы Гейзенберг не настоял на своем, все они, вероятно, погибли бы.

Тем временем немецкие власти также решили эвакуировать научные центры. Через несколько месяцев после налета на Берлин все ученые Рейха получили приказ начать искать новые места для своих лабораторий. Гейзенберг и Урановый клуб выбрали тихие горные деревушки в Швабских Альпах, близ Шварцвальда на юге Германии. В частности, один из таких поселков, Хайгерлох, выглядел идеальным местом для ядерных исследований. Отдаленный и труднодоступный, Хайгерлох располагался под отвесной скалой, что затрудняло атаки бомбардировщиков. Более того, возле подножия скалы имелась надежная пещера. Для Гейзенберга это было идеальное место, чтобы запустить новую и гораздо более мощную «урановую машину», раз и навсегда показав Курту Дибнеру, кто из них настоящий гений.