Даниил Данин - Неизбежность странного мира

Точно предчувствуя, что электрону суждено будет «извратить все искусство классической физики», Рентген долго не хотел и слышать о нем… Наш академик Игорь Евгеньевич Тамм заметил однажды, что Эйнштейн всегда считал электрон «чужеземцем в стране классической электродинамики». Так думал и Рентген. Но Эйнштейна это радовало, а Рентгена смущало. Лишь через десять лет после первых работ Джи-Джи Томсона нарастающие успехи новой физики заставили непреклонного классика отказаться от старых предубеждений.

В 1907 году запрет был снят — молодой Иоффе все-таки вышел победителем из многолетнего спора, и «электрон получил права гражданства в Мюнхене», те права, какими он уже безраздельно пользовался всюду.

Электрон и фотон были первыми элементарными частицами материи, которые стали известны людям. Вместе они открывали XX век — неистовый, стремительный век естествознания.

Биография электрона гораздо короче, чем двухвековая, начавшаяся в ньютоновские времена история световых корпускул. Но бурных событий в этой биографии еще больше — недаром она целиком принадлежит XX веку. Судьбы частицы света и атома электричества стали в современной физике неразделимы: рука об руку шли они в борьбе за новую физическую картину мира.

Но их союз был подготовлен еще в недрах старой физики, когда ученые ничего не знали ни об электроне, ни о фотоне, когда перед их мысленным взором маячил только «неведомый заряд неведомого электричества в неведомом эфире», как говорил Ленин. Помните, свет представлялся им бегущими вибрациями эфира, которые порождаются колебаниями зарядов… Другими словами, электричество и свет уже тогда породнились. Новые идеи и знания не возникают в науке вдруг. Все подготовляется исподволь, зреет и ждет своего часа.

С открытием электрона дождался своего часа атом!

Вначале никто не подозревал, какая великая битва идей разыграется на крошечном атомном плацдарме. Она длится и сегодня. И занавес уже никогда не будет опущен. А впервые приподнялся он так…

Хотя и давно высказывались предположения, что атомы делимы и даже представляют собою сложные миры, однако ни одной детальки, из которых могла бы сконструировать их природа, физики не знали. И вот появился электрон.

Конечно, всем и каждому было ясно, что из одних отрицательно заряженных электронов создать нейтральные атомы не сумела бы даже сама всемогущая природа. Но то, что ей наверняка пришлось использовать для этой цели электроны, стало несомненным: они высвобождались из любых тел при ионизации, они вылетали в виде бета-лучей при распаде радиоактивных элементов, они были всюду, где присутствовало вещество. И потому с момента открытия электрона началась безудержная конструкторская работа физиков по созданию правдоподобной модели реальных атомов.

Физики словно почувствовали себя сотрудниками самого господа бога, который решил смастерить на досуге вещественный мир, но из-за вечной нелюбви к естественным наукам» не захотел возиться с такой мелочью, как атом, и всю работу передоверил им, ученым-специалистам. Это сценка для Жана Эффеля.

— Господи, — сказали физики, — ты же пока ничего нам не дал, кроме электронов!

— А что вам еще нужно, дети мои? Только, пожалуйста, без жалоб на мои неисповедимые пути! У меня от одних философов третье тысячелетье мигрень…

— У нас тоже, — улыбнулись физики.

— К делу! — строго сказал босой бородач.

— Нам бы хоть какие частицы с положительным зарядом, господи! А то ведь атом не получится нейтральным. Да хоть парочку новых законов… — с надеждой сказали физики. — Может, продиктуете, отец?

Но всемогущий, чтобы скрыть свою немощь, возразил:

— Тогда зачем вы мне?

И физики ушли, предоставленные самим себе.

…Они хитрили: им для первых моделей атома вовсе не нужно было знать, «как выглядит» наверняка использованная природой для создания атомов положительная деталька. Довольно было убежденности, что такая «деталька» там обязательно существует, что, кроме электронов, в атоме есть заряды со знаком плюс. И о новых законах рано было говорить: надо было еще убедиться, что старые тут не пригодны.

Множество атомных моделей обсуждалось физиками в первое десятилетие нашего века. Всерьез начал эту конструкторскую работу сам первооткрыватель электрона Дж. Дж. Томсон, а в принципе завершил ее Эрнест Резерфорд.

Резерфордовская планетарная модель — Солнце-ядро и планеты-электроны — так наглядно повторяла строение солнечной системы, выглядела так естественно, так красиво и просто, что сразу завоевала сердца современников. Именно — сердца! И я нарочно сказал — не физиков, а шире — современников, потому что с самого начала нашего века интерес к таинственному устройству атомов был всеобщим. И всем хотелось, чтобы это устройство оказалось доступным пониманию и воображению любых смертных — таким, чтобы атомы можно было запросто нарисовать , чтобы о них можно было бы разговаривать не только зашифрованным языком науки.