Дэвид Боданис - E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира

Талант Оппенгеймера сыграл первостепенную роль в решении одной из труднейших проблем, с которыми столкнулся Лос-Аламос. Одна из групп — теннессийская, возглавляемая Лоуренсом, — избрала путь самый прямой и занималась тем, что просто пыталась выделить из естественного урана наиболее взрывчатые компоненты. Наберите их побольше, вот и будет вам бомба. Теннессийские производственные предприятия использовали простой инженерный подход, который так нравился Лоуренсу и другим прямодушным американцам. Существовали, конечно, и сомневающиеся, однако коренные американцы от них отмахивались.

Другая группа, работавшая в штате Вашингтон, избрала подход более тонкий. Она начала с обычного урана и пыталась преобразовать его в полностью новый элемент, используя процесс трансмутаций, над которым в прошлые столетия бились средневековые алхимики и даже сам Ньютон. Алхимики пытались обратить свинец в золото. Вашингтонская группа, если бы она смогла добиться успеха, преобразовала бы обычный уран в зловеще мощный новый металл — плутоний. Сомневающиеся имелись и здесь, однако за этот трудный для понимания подход стояли европейские беженцы, воспитанные в традиции более теоретической.

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.