Воспоминания - Андрей Сахаров

Все сотрудники Игоря Евгеньевича были обязаны по очереди выступать на семинарах с реферированием вновь поступающей научной литературы (тогда, в особенности, "физ-ревов"). Это распространялось и на молодых, как только они "вставали на ноги", и заставляло их "тянуться" изо всех сил. Подразумевалось, что это - почетная и одновременно приятная обязанность. Поначалу, конечно, было невероятно трудно. Но зато - докладывая, например, работу Швингера об аномальном магнитном моменте электрона, я чувствовал себя посланцем богов. Я до сих пор помню, как тогда после моего сообщения об этой работе к доске выскочил Померанчук и в страшном волнении, теребя волосы, произнес что-то вроде:

- Если это верно, это исключительно важно; если это неверно, это тоже исключительно важно...

Это было, кажется, уже в 1948 году. Я далеко не сразу достиг того уровня широты и понимания, который необходим для реферирования, а потом - после привлечения к военно-исследовательской тематике - почти мгновенно потерял с таким трудом достигнутую высоту. И более никогда уже не смог на нее вернуться. Это очень жаль. И все же я в своей последующей работе в значительной степени опирался на то понимание, которое приобрел в первые фиановские годы под руководством Игоря Евгеньевича. Еще одно его требование, столь же мудрое, было - обязательное преподавание. Я три семестра читал лекции в Московском Энергетическом институте, затем еще полгода - в вечерней рабочей школе при Курчатовском институте. Боюсь, что я был неважным преподавателем, хотя быстро учился на собственных ошибках преподавательскому опыту, в вечерней школе с ее другим контингентом пришлось учиться заново; возможно, если бы я продолжал преподавать - а я этого хотел, - то со временем из меня кое-что получилось бы.

В МЭИ заведующим кафедрой физики был проф. В. А. Фабрикант. Он очень опасался моей педагогической неопытности и давал мне разные полезные наставления. Его собственная научная судьба драматична. Примерно в те же годы, когда мы общались, он (вместе со своей сотрудницей Бутаевой) предложил принцип лазера и мазера (использование эффекта индуцированного излучения, на существование которого в 1919 году впервые указал Эйнштейн). Но радость осуществления этой замечательной идеи - и известность достались другим. Говорят, что какую-то роль сыграло то трудное положение, в котором оказались в годы "борьбы с космополитизмом" многие евреи. Впрочем, я не имею тут информации из первых рук. Может, просто сказалась общая трудность проведения научной работы в условиях вуза - перегрузка учебной и административной работой, крайняя бедность в отношении материалов и оборудования. Через 20 лет Фабриканту была присуждена премия имени Вавилова (я был в числе членов комиссии). Явилась ли эта запоздалая премия хоть каким-то утешением уже старому и больному человеку, стоявшему у истоков одного из самых удивительных открытий нашего времени?

В Энергетическом институте я успел прочитать три курса - ядерной физики, теории относительности, электричества. Потом - из-за каких-то кадровых проблем, возникших на кафедре, - вероятно, тоже в связи с борьбой против "космополитизма", пришлось уйти. Читал я один день в неделю, два часа. Подготовка к одной лекции занимала полностью один день или больше. Я не писал текста лекции, только конспект. После лекции чувствовал себя настолько усталым, что не мог уже ничем больше заниматься.

Из моих переживаний - прием экзаменов. Особенно я помню первый принятый мною экзамен - не меньше, чем первый сданный. Сначала я никак не мог "поймать" своих студентов, и у меня шли сплошные "пятерки". Лишь на последнем экзаменуемом я обрел "жесткость" - он не ответил на один из моих, на самом деле чуть-чуть выходящих за обязательные рамки, вопросов, и я поставил ему "четверку". Получилось постыдно, несправедливо; хуже всего, что мы оба это поняли. Я до сих пор чувствую вину перед этим молодым человеком, его фамилия - Марков, он был одним из лучших в группе.

Читая лекции, я "выучил" для себя ядерную физику (на том уровне, который был достигнут тогда, примерно в объеме известного обзора Ганса Бете в "Ревью оф Модерн физикс"), электродинамику и теорию относительности (в объеме учебников Ландау и Лифшица и монографии Паули). Я часто думаю, как было бы здорово, если бы я успел "пройтись" по всем теорфизическим дисциплинам. Мне кажется, если бы я в 50-х и 60-х годах прочитал курсы по квантовой механике и квантовой теории поля и элементарных частиц, включая теорию симметрии, по статистической физике (с теми новыми методами, которые перенесены в нее из теории поля), по газо- и гидродинамике, по астрофизике, то в моем образовании не было бы тех зияющих провалов, которые так мешали моей работе на протяжении десятилетий. Но моя жизнь сложилась иначе...

ГЛАВА 6

Атомное и термоядерное. Группа Тамма в ФИАНе

Об открытии явления деления ядер урана я впервые узнал еще до войны, кажется в 1940 году, от папы. Он был на каком-то докладе, не помню чьем, и рассказал мне услышанное. Через некоторое время я прочитал на ту же тему обзорную популярную статью в "Успехах физических наук" (папа выписывал этот журнал). К своему стыду, я не вполне оценил тогда важность открытия деления, хотя и в папином рассказе, и в обзорной статье упоминалась принципиальная возможность цепной реакции - кажется, без четкого разграничения управляемой цепной реакции (которая осуществляется теперь в ядерных реакторах) и взрывной цепной реакции (которая происходит при взрыве атомного оружия). В настоящее время физические процессы, существенные при управляемой реакции, подробно описаны в открытой литературе, кое-что (с рядом недомолвок и умышленных неточностей) опубликовано и о физике ядерного взрыва. В обоих случаях происходит цепная реакция. Сущность ее сводится к тому, что при захвате одного нейтрона ядром делящегося изотопа (смысл термина напоминаю ниже) оно "делится" на два "осколка" сравнимой массы, при этом выделяется энергия и образуются два или три новых нейтрона, которые могут в свою очередь вызвать новые акты деления. Особенность цепной реакции в том, что она вызывается электрически-нейтральными частицами - нейтронами, которые не отталкиваются от атомных ядер. Поэтому реакция деления может происходить при сколь угодно низкой температуре (например, при комнатной), что отличает ее от термоядерной реакции. Наибольшее значение имеют цепные реакции, происходящие в редком изотопе урана (в уране-235) и в плутонии-239. Напомню, что атомные ядра состоят из электрически заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Число протонов в ядре, равное числу электронов в атомной оболочке, полностью определяет химические свойства атома (а также размеры атома, его оптические свойства и т. п.). Ядра с одним и тем же числом протонов и разным числом нейтронов принадлежат одному и тому же химическому элементу, это различные "изотопы" этого элемента, при этом от числа нейтронов зависит атомный вес - точнее, массовое число - и свойства в отношении ядерных реакций. Так, в природном уране содержится 99,3% ядер изотопа уран-238 (92 протона и 146 нейтронов в ядре) и 0,7% ядер изотопа уран-235 (92 протона и 143 нейтрона). Массовое число в обоих случаях есть сумма числа протонов и нейтронов (238 = 92 + 146, 235 = 92 + 143). При малой энергии нейтронов (меньше 1 Мэв) реакция деления происходит лишь в уране-235 и плутонии-239, поэтому эти изотопы называются кратко "делящимися". При больших энергиях первичных нейтронов делятся и ядра урана-238. Такие "быстрые" нейтроны не образуются при процессе деления, поэтому в уране-238 цепная реакция не поддерживается (однако возможна "вынужденная" реакция деления, если быстрые нейтроны поставляются каким-то источником, например термоядерной реакцией; энергия нейтронов, образующихся в реакции D + D, равна 2,5 Мэв, образующихся в реакции D + T равна 14 Мэв41)). В природной смеси изотопов цепная реакция оказалась возможной в специальных условиях, создаваемых в ядерных реакторах. Реакция эта управляемая, управление реакцией крайне облегчается тем, что часть нейтронов образуется при акте деления не мгновенно, а с некоторым запаздыванием. В 1939-1940 гг. даже из того, что я выше написал, многое еще не было известно. Последняя (и очень важная) довоенная публикация, в которой обсуждается возможность управляемой и (отчасти) взрывной цепной реакции, - статья Я. Б. Зельдовича и Ю. Б. Харитона. В это время за рубежом все публикации уже прекратились.

Как известно, исследования продолжались - и очень энергично - в секретном порядке. Что касается меня, то до 1945 года я просто забыл, что существует такая проблема. Лишь в феврале 1945 года я прочитал в ФИАНовской библиотеке в журнале "Британский союзник" (который издавался английским посольством в Москве для советских читателей) о героической операции английских и норвежских "коммандос" (впоследствии Черчилль назвал эту операцию подвигом исторического значения). Они уничтожили в Норвегии завод и запасы тяжелой воды, предназначенной немцами для производства "атомной бомбы" - взрывного устройства фантастической силы, использующего явление деления ядер урана. Это, по-моему, было первое упоминание об атомной бомбе в печати. История и истинная цель этой удивительной публикации мне неизвестны. Несомненно, это было "просачивание" секретной информации; я думаю, что намеренное. Может, с целью какого-то воздействия на немецкие программы, кто его знает. Как пишут в книгах о разведке, центры психологической войны всех государств вели тогда очень сложную и не всегда понятную простым смертным игру.