Даниил Данин - Резерфорд

Во второй половине 13-го года его лабораторное окно светилось ночами гораздо чаще, чем прежде. И это был не тот случай, когда Резерфорд мог бы запросто сказать: «Ступайте-ка домой, мой мальчик, и думайте!» Да, случай был не тот… И мальчик был не тот… Напротив, легче представить, как вечерами, заглядывая перед уходом из лаборатории к Мозли, чтобы осведомиться о его успехах. Резерфорд, словно заговорщику, сообщал ему адрес ночной таверны, где в любое время можно отлично перекусить да еще послушать при этом занятные рассказы о жизни. А на следующий день допытывался: «Ну как, Гарри, там неплохо было, а?» Невиннейший Мозли приобрел среди манчестерцев славу человека, знающего в городе злачные места, где тебя накормят и в три часа утра. Не без консультаций шефа приобрел Мозли эту славу, которая ужаснула бы его любящую мать, узнай она у себя в Оксфорде об изнуряющем стиле жизни сына.

А может, она об этом и узнала, потому что в конце 13-го года настояла на скором возвращении Генри домой. И этим заставила его еще усилить темп работы. Во всяком случае, он успел до отъезда закончить исследование спектров для группы элементов от кальция до цинка. И успел вывести свой закон. «…Уже в ноябре 1913 года я получил от него интереснейшее письмо с изложением важных результатов», — писал Бор, вспоминая свое тогдашнее удивление стремительностью происшедшего. Его удивление возросло еще больше, когда вскоре он увидел работу Мозли уже напечатанной в «Philosophical magazine».

Резерфорд не позволил статье оксфордца пролежать в лаборатории и часу лишнего! Для судьбы самой ядерно-планетарной модели атома эта статья была в известном смысле так же решающе важна, как и недавняя статья Бора. Замечательно совпадение: обе работы были опубликованы в одном и том же 26-м томе 6-й серии «Philosophical magazine» за 1913 год. Бор в июльском выпуске открывал этот том (стр. 1—25), а Мозли в декабрьском — закрывал (стр. 1024–1034). Ровно тысяча журнальных страниц, переполненных всяческой научной информацией, отделяла одну от другой две эти великие вехи в истории ядерно-планетарной модели атома.

Итоги исследования Мозли обладали редкой наглядностью. При сравнении фотографий характеристических рентгеновских спектров (а он научился их фотографировать) было отчетливо видно, как в последовательности элементов — титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк — самая интенсивная линия шаг за шагом закономерно сдвигается в сторону все больших частот. А тем временем в математической формуле для этих частот некая величина в той же последовательности меняет свое значение с каждым шагом ровно на единицу! Если же линия в спектре сдвигается сразу на два шага — как при сравнении спектров кальция и титана, — то и эта величина возрастает не на единицу, а сразу на две… Мозли назвал ее фундаментальной характеристикой атома и из простых соображений умозаключил:

Эта величина может быть только зарядом центрального положительного ядра, существование которого уже с определенностью доказано.

Тотчас разрешилось много застарелых недоумений. И среди них — вопрос о количестве электронов в атомах разных элементов. Многие авторы давали резко противоречивые оценки этого количества: в атоме водорода оказывалось от 1 до 3 электронов, а в атоме урана — от 120 до 700 с лишним! И ни одна оценка заведомо не претендовала на точность: всякий раз говорилось — «приблизительно столько-то…». Странно подумать сегодня, что в числе других этот вопрос обсуждался той осенью в Брюсселе на 2-м Сольвеевском конгрессе и представлялся отнюдь не элементарным мозговому тресту европейской физики. Перед отъездом в Брюссель, в конце сентября, Резерфорд еще не знал уверенного ответа на этот вопрос: работа Мозли была не кончена. (Открытия не приурочиваются к конгрессам и праздникам. Во всяком случае, школе Резерфорда такой способ ускорять научный поиск был совершенно чужд.) Месяцем бы позже собрался конгресс — Резерфорд мог бы объявить, что его сотрудник Г. Г. Дж. Мозли получил «сильнейшее и убедительнейшее доказательство справедливости гипотезы Ван дер Брока» и, следовательно, число электронов в атоме равно атомному номеру элемента, ибо таков по величине положительный заряд ядра, а в целом атом нейтрален.

Эти слова о сильнейшем и убедительнейшем доказательстве гипотезы Атомного Номера были произнесены Резерфордом в декабре на страницах «Nature» и немедленно вызвали реплику Фр. Содди — неожиданную и написанную в обидчиво-раздраженном тоне. В письме из Глазго он утверждал, что химики в Глазго раньше Мозли доказали то же самое, да к тому же «более просто и убедительно». Редакция «Nature» напечатала реплику Содди, но притязания, выраженные в ней, были столь неразумны и ничтожны, что Резерфорд не стал отвечать на нее. (Конечно, Содди понимал, что описанием химических свойств элементов — а только на это он и ссылался, — не решаются количественные проблемы в физике атома. Но провокации тщеславия были сильнее доводов логики.) Эта маленькая история осталась, кажется, единственным темным пятнышком на блистательной судьбе открытия Мозли.