Мария Склодовская-Кюри (1867-1934г.г.) и Пьер Кюри (1859-1906г.г.).
Мария Кюри родилась в 1867 году в Варшаве. Она была самой младшей дочерью в семье преподавателя физики и математики Владислава Склодовского. Мать ее в молодости также был учительницей. Отец владел несколькими древними и современными языками, был человеком передовых взглядов. Он слыл вольнодумцем и расположением школьного начальства не пользовался.
Выдающиеся способности девочки обнаружились очень рано. В четыре года она уже умела читать и стала поглощать одну книгу за другой. Другим ее излюбленным занятием было знакомство с физическими и химическими приборами отца. Мария рано потеряла мать и сестру. Пережив большое горе, девочка стала замкнутой и сосредоточенной. Училась она всегда отлично, особенно увлекалась естественными науками. В 16 лет Мария закончила с золотой медалью гимназию. Но о высшем образовании можно было пока только мечтать. Семья — отец, две сестры и брат — едва сводила концы с концами. Брат поступил в Варшавский университет, а девушки должны были сами зарабатывать себе на жизнь. К тому же женщинам в университет доступа не было. Мария стала давать частные уроки, а в свободное время занималась химией, биологией, математикой и читала, читала. Среди ее любимых авторов — Достоевский и Толстой, Гейне и Дарвин, Герберт Спенсер и Луи Блан. Девушка увлекается и нелегальной литературой. Но ее не покидает мечта получить высшее образование. 17-летняя Мария решает стать гувернанткой, чтобы собрать немного денег для будущей учебы, а главное, помочь своей сестре Броне, мечтающей поступить на медицинский факультет в Париже. Мария Склодовская становится гувернанткой у управляющего князя Чарторыжского в захолустном имении под Полоцком. Она занимается с его дочерьми, одновременно учит крестьянских детей, а вечерами сама сидит над книгами. Постепенно созревает решение посвятить себя физике и математике. Мария не жалуется родным на трудности, наоборот, она старается морально поддержать их, а сестре высылает половину своего жалованья. Мечта уехать учиться далека от осуществления, так как средств еще очень мало. Проходит три долгих года.
В 1890 году Склодовская возвращается в Варшаву. К этому времени ее сестра заканчивает медицинский факультет, выходит замуж за своего соотечественника и настоятельно зовет Марию во Францию. Скопив немного денег частными уроками, девушка уезжает в Париж и временно поселяется у сестры. Наконец то она студентка факультета естественных наук Парижского университета.
Квартира Брони расположена далеко от места учебы, расходы на конку велики, у сестры слишком шумно и Мария снимает себе маленькую, плохо отапливаемую мансарду в университете. Средства ее очень скудны, приходится отказывать себе во всем, случаются даже обмороки от недоедания, но она упорно учится и сдает экзамены лучше всех. Девушка поглощена наукой в ней вся ее жизнь. «Надо быть настойчивым, а главное, верить в себя. Надо верить в свое призвание и следовать ему во что бы то ни стало»,— пишет она брату. С огромным увлечением Мария занимается математикой, химией, физикой. Работает в физической лаборатории известного ученого профессора Липпмана.
В 1894 году в доме общих знакомых Мария встретилась с Пьером Кюри, тогда уже известным талантливым физиком. Пьер Кюри родился в 1859 году в Париже. Отец Пьера, Эжен Кюри, мог бы стать крупным ученым, однако необходимость обеспечивать большую семью заставила его заняться врачебной практикой. Он принимал участие в революции 1848 года, а во времена Парижской коммуны лечил раненых в своей квартире.
Пьер и его старший брат так и не учились ни в начальной школе, ни в гимназии. Образованием детей руководили сначала родители, а позже, специально приглашенный учитель. Пьер обладал оригинальным складом ума. Он мог упорно сосредоточиваться на полюбившемся ему предмете, но не умел быстро переключать свое внимание с одного предмета на другой, как это необходимо делать в школе. Способности же у него были выдающиеся. В 16 лет он сдал экзамен на степень бакалавра естественных наук (так называлась во Франции самая первая ученая степень). В 18 лет, учась в университете, Пьер получил степень лиценциата (бакалавр, имеющий право читать лекции). Спустя год он стал лаборантом профессора Дязена на физико-математическом факультете Парижского университета. Здесь он проработал 5 лет
Научной работой Пьер стал заниматься очень рано. Уже в 1880 году вместе с Дязеном он опубликовал работу по определению длины волны инфракрасных лучей, испускаемых нагретыми телами. В течение последующих двух лет братья Кюри открыли замечательное явление - пьезоэлектрический эффект в кристаллах. Это открытие вызвало огромный интерес среди ученых, хотя тогда никто не думал о его практическом применении. Сам Пьер позже использовал пьезоэлектрическое явление для измерения слабых ионизационных токов. Только к концу первой мировой войны благодаря, работам Ланжевена пьезоэлектричество получило права гражданства в гидроакустике, а затем нашло широкое применение в радиотехнике и многих других областях. В 1883 году Пьер был приглашен в Школу физики и химии. Это учебное заведение стало местом его научной и педагогической деятельности в течение последующих 22 лет. Много труда и энергии вложил Кюри в организацию студенческой лаборатории, подготовку практических занятий и лекционных курсов, вместе с тем он не прекращал и интенсивной научной работы. Им был написан ряд статей о симметрии явлений, а в 1885 году выполнена очень важная теоретическая работа о кристаллах. Он ввел совершенно новые понятия о поверхностной энергии граней кристалла и определил общие принципы роста кристаллов.
Для систематической научной работы необходимы условия, а Пьер не имел ни своей лаборатории, ни даже изолированной комнаты для занятий. Свою классическую работу по магнетизму он выполнял на небольшой лестничной площадке. Тем не менее, Кюри исследовал магнитные свойства 20 различных веществ при разных температурах, давлениях, внешних магнитных полях и показал, что между диамагнитными веществами, с одной стороны, и пара- и ферромагнитными, с другой, имеется принципиальное различие; у пара- и ферромагнитных тел магнитная восприимчивость зависит от температуры, в то время как у диамагнитных тел такой зависимости не наблюдается. Пьер Кюри нашел, что для парамагнитных тел магнитная восприимчивость обратно пропорциональна абсолютной температуре. Эта зависимость получила в физике название «закона Кюри». Он установил, что для ферромагнитных тел зависимость от температуры несколько сложнее, но, начиная с некоторого определенного значения температуры, называемого теперь «точкой Кюри», ферромагнитные тела ведут себя, как парамагнитные, а затем в точности подчиняются закону Кюри. Эта блестящая экспериментаторская работа явилась его докторской диссертацией. В 1895 году в Школе физики и химии для Пьера Кюри учреждается специальная кафедра. К сожалению, это совсем не изменило условий его научной работы, он по-прежнему не имел хорошо оборудованной лаборатории.
В 1895 году Пьер и Мария поженились. Свадьба была скромной, без традиционных церковных обрядов, в тесном кругу близких людей,
У новобрачных отсутствовало какое-либо имущество, за исключением двух велосипедов, подаренных к свадьбе дальним родственником, но было редкое единение душ и характеров, горячая любовь друг к другу, преклонение перед наукой. Для Пьера и Марии Кюри наука стала целью жизни. В 1933 году М. Кюри сказала: «Я принадлежу к числу тех, кто считает, что в науке есть большая красота. Ученый в своей лаборатории не только техник; перед явлениями природы он испытывает такие же чувства, какие испытывает ребенок, слушая волшебную сказку».
Супруги поселились в небольшой квартире при Школе физики и химии. Мария получила разрешение работать в лаборатории мужа над своим исследованием намагничивания закаленных сталей. Лаборатория — более чем скромная, лишенная самого элементарного оборудования.
Жалованья Пьера едва хватало на двоих. Восемь часов в лаборатории, несколько часов занятий домашней работой, вечером подготовка к конкурсным экзаменам до поздней ночи — таков распорядок дня молодой женщины. Число обязанностей Марии растет. В 1897 году она получила кандидатскую степень, сдала экзамен, на звание преподавателя средней школы, выполнила научную работу о магнитных свойствах закаленных сталей. В этом же году у нее родилась дочь Ирен. Лаборатория, работа, ребенок, хозяйство... И все же Мария твердо решает работать над докторской диссертацией. Ее заинтересовало недавнее открытие Беккереля, обнаружившего самопроизвольное испускание солями урана какого-то неизвестного излучения, ионизирующего воздух и воздействующего на фотопластинку. Что это за излучение? Какова его природа? Исследовательница решает остановиться на этой теме. Но проводить работу негде. После длительных хлопот Пьера Кюри Марии отводят сырой, заваленный хламом, холодный склад на первом этаже института. Без всяких удобств, без необходимой аппаратуры и средств, при 6 градусах тепла начинается работа.
Вскоре получен и первый результат. Оказывается, интенсивность излучения пропорциональна количеству урана, находящегося в образцах, и не зависит ни от химических соединений, в которые он входит, ни от внешних условий. Становится ясным, что источником нового излучения являются атомы. Но только ли уран обладает таким свойством? Мария настойчиво ищет среди различных минералов проявление свойства радиоактивности. Она находит минералы, обладающие гораздо большей радиоактивностью, чем уран и торий и делает вывод, что радиоактивность объясняется наличием в минералах новых, ранее неизвестных элементов. К. работе присоединяется Пьер. Работа Марии так заинтересовала его, что он не вернулся больше к своим прежним исследованиям. С этого времени супруги стали работать вместе, и теперь уже нельзя различить, где кончается труд одного и начинается труд другого. Их записи чередуются в лабораторных журналах. Так продолжается восемь лет, пока нелепый случай не обрывает жизнь Пьера.
Супруги Кюри ищут новые радиоактивные элементы в смоляной урановой руде. Они устанавливают, что в природных соединениях урана содержится два элемента: один при химической обработке руды встречается с висмутом, другой — с барием. В июле 1898 года они находят один из них. Мария называет его «полонием» в честь родной Польши. В следующем году они печатают в «Трудах» Академии сообщение об открытии радия (лат. radius — луч).
Для того чтобы существование новых элементов могло быть признано, их нужно не только предсказать, но и получить. Предстояло проделать титаническую работу по выделению элементов в чистом виде. При этом надо иметь в виду, что процентное содержание их в смоляной урановой руде ничтожно.
Нет помещения, нет средств, нет сырья, нет подсобного персонала, но ученые продолжают работу. Расходы на исследования покрываются из собственных сбережений. Супруги покупают в Австрии никому не нужные отходы урановой руды, которые, по их мнению, должны содержать полоний и радий. Им разрешили использовать дощатый сарай во дворе института с дырявой крышей и чугунной печью. Они разделили обязанности: Пьер занялся изучением свойства радиоактивных излучений, Мария работала над получением солей радия. В этом же сарае одна, без всякой помощи, она перерабатывает тонны отходов руды, совмещая одновременно обязанности ученого, технического работника, инженера и чернорабочего.
Свойства полония и радия подрывали всю систему установившихся в физике понятий о строении вещества. Многие ученые с недоверием встретили сообщение о новом открытии. Для того чтобы убедить их, потребовалось четыре года. Наконец, Склодовской удалось получить в чистом виде соль радия, определить его атомный вес. Ее способ получения чистых солей радия до сих пор применяется в промышленности. Супруги Кюри исследовали свойства испускаемых радием альфа-, бета- и гамма- лучей, ионизирующее химическое, тепловое, фотографическое действие радиоактивности, поглощение излучения различными телами и др.
В 1900 году Склодовская-Кюри высказала гипотезу о самопроизвольном распаде радиоактивных элементов. Раньше думали, что атомы веществ неизменны. Тщетно пытались древние алхимики превращать одни элементы в другие. С открытием радия оказалось, что атомы одних веществ могут превращаться в атомы других веществ. Открытие этого чудесного элемента одно из самых поразительных в XX веке. С него берет свое начало учение об атомном ядре.
В 1902 году Склодовской-Кюри удается добыть дециграмм чистого радия. Впереди масса увлекательной работы по изучению свойств диковинного элемента, но полностью отдаться науке нельзя, так как источником средств к существованию служит только плохо оплачиваемая педагогическая работа Пьера в институте. A семья растёт. Родилась вторая дочь Ева, в семье Кюри живет отец Пьера, воспитывающий маленькую Ирен. Пьер берет дополнительную работу на подготовительных курсах для студентов-медиков при Сорбонне, а Мария становится преподавателем педагогического института в Севре. Преподавательская работа поглощает очень много времени, и все же с 1899 по 1904 год супруги опубликовали 32 научные работы, посвященные радию и его свойствам.
Скоро стало известно, что радий оказывает и физиологическое действие. Его можно использовать для лечения некоторых заболеваний - он разрушает больные клетки. Начинается промышленное производство радия. Секрет обработки урановой руды известен только супругам Кюри, они могли бы получить патент и стать миллионерами, но оба считают, что это противоречит духу науки. Они безвозмездно сообщают все необходимые сведения инженерам и промышленникам, а сами по-прежнему, не имея оборудованной лаборатории, довольствуются сараем.
Имена супругов Кюри уже широко известны в научном мире. Пьеру предложили орден почётного легиона, он отказался принять его, заявив при этом: «Не откажите, пожалуйста, в любезности поблагодарить господина министра и сообщить ему, что я не испытываю никакой нужды в знаках отличия; но больше всего нуждаюсь в лаборатории». Однако это красноречивое замечание не оказало должного воздействия на власть имущих Франции, и лаборатории по-прежнему нет.
1903 год становится годом славы супругов Кюри. Знаменитый Лондонский королевский институт приглашает их в Англию прочесть доклад радии. Мария Кюри была первой женщиной, присутствовавшей на заседании Королевского института. Супругам присуждают высокую научную награду (медаль Деви), приглашают на приемы, банкеты.
Слава прочно входит в дом Кюри. B конце того же года им вместе с Беккерелем за открытие радиоактивности присуждается Нобелевская премия.
Только после присуждения Нобелевской премии Пьеру Кюри предложили профессорскую кафедру в Парижском университете. Он был совершенно равнодушен к славе, орденам и рангам, чужд духу соперничества и нуждался только в одном — в достаточно оборудованной лаборатории. С большим трудом ему удается получить некоторые ассигнования на расширение небольшой лаборатории. Ученые расстаются со своим сараем. Денежным затруднениям в связи с получением Нобелевской премии тоже приходит конец. Но в туманный апрельский день 1906 года Пьер Кюри трагически погиб: на узкой парижской улице его раздавила ломовая лошадь. Так нелепо оборвалась жизнь этого замечательного ученого и человека, обогатившего не только физику, но и кристаллографию, медицину и геологию.
Мария очень тяжело переживала смерть мужа, но, собрав всю свою волю, отказавшись от пенсий, решила продолжать начатое дело. Руководство Парижского университета предложило ей кафедру Пьера Кюри. Это был беспрецедентный случай. Впервые в истории Франции женщина стала преподавателем высшего учебного заведения. Ее первая лекция собрала огромное количество слушателей: студентов, друзей, репортеров и просто любопытных, пришедших поглазеть на знаменитость. Она продолжила последнюю лекцию Пьера с того места, где он ее окончил.
В 1910 году Шведская Академия наук вторично присуждает Склодовской-Кюри Нобелевскую премию за получение чистого радия и измерение его атомного веса. В это же время М. Кюри тяжело заболела. Только заботы друзей и родных спасли ее. Приступив снова к работе, она прилагает много усилий для создания лаборатории, которая удовлетворяла бы современным требованиям науки. Наконец, принимается решение о создании Института радия. Поводом для этого послужило предложение директора Пастеровского института создать в нем специальную лабораторию для Склодовской-Кюри, с тем, чтобы она оставила Сорбонну и перешла работать в институт Пастера. Парижский университет посчитал невозможным лишиться такого блестящего исследователя. В результате университет и Пастеровский институт, разделив расходы пополам, создают Институт радия, состоящий из лаборатории, радиоактивности и лаборатории по биологическим исследованиям и радиотерапии.
М. Кюри с большим воодушевлением принимает участие в строительстве, которое
было закончено лишь в 1914 году. Во время войны она руководит всей рентгенологической службой Красного Креста Франции, проявляя при этом огромную находчивость, трудолюбие и изобретательность. Вместе с нею работает рентгенологом и ее 17-летняя дочь Ирен. С 1916 по 1918 год они обучили сто пятьдесят сестер рентгенологов.
Окончилась война, и Мария Кюри вернулась в свою лабораторию, ставшую вскоре научным центром, который оказал влияние на всех французских специалистов по радиоактивности и ядерной физике. Дочь Ирен начала работать в ее лаборатории над диссертацией. В 1925 году по рекомендации Ланжевена Мария Кюри берет себе в лабораторию нового сотрудника — бывшего студента Школы физики и химии Фредерика Жолио, ставшего вскоре мужем Ирен и впоследствии крупнейшим французским ученым.
В 1932 году Склодовская-Кюри была избрана членом Медицинской академии, наук Франции. Академики в нарушение традиции по своей инициативе избрали в свою среду женщину.
В лаборатории Склодовской-Кюри работали исследователи из разных стран. Так, в течение двух лет в Радиевом институте практиковался известный советский физик академик Д. В. Скобельцын, подружившийся с Фредериком и Ирен Жолио-Кюри. Материальные субсидии, выдаваемые лаборатории, по-прежнему оставались очень скудными. Личные средства М. Кюри оказались ничтожными, так как свою Нобелевскую премию она вложила в военные займы. К тому же курс франка после войны сильно упал, и деньги обесценились. Для систематической научной работы в Радиевом институте необходим был чистый радий, который в то время стал самым драгоценным элементом в мире, в сто тысяч раз более дорогим, чем золото. Добытый собственноручно грамм радия М. Кюри отдала во время войны на нужды медицины. Несмотря на трудности, работала ока самоотверженно; не считаясь со здоровьем, продолжала свои научные исследования.
Болезнь глаз (катаракта) и перенесенные в связи с этим четыре операции в значительной мере мешали работе. Долгое время Кюри скрывала свое заболевание от сотрудников, не желая оставлять работу, но зрение все ухудшалось, и ей пришлось согласиться на операцию. Как только зрение возвратилось, она продолжила работать.
Длительное радиоактивное облучение, которому подвергалась М. Кюри в течение своей долголетней работы с радием, привело к возникновению у нее злокачественной анемии, от которой она скончалась в 1934 году.
Фредерик Жолио-Кюри (1900-1958г.г.) и Ирен Жолио-Кюри (1897-1956г.г.).
В Париже, близ Пантеона, где захоронены выдающиеся люди Франции, есть улица Пьера Кюри. Здесь расположен Институт радия. В нем, в научной школе Марии Кюри, вырос и сформировался как ученый крупнейший физик мира, выдающийся борец за мир, прогресс и социализм Фредерик Жолио-Кюри. Он родился в семье коммерсанта и был шестым, самым младшим ребенком. В семье свято хранился революционный дух Коммуны. Фред, как называли его в семье, всю жизнь помнил фразу матери: «Главное в жизни — это бороться против несправедливости».
Когда началась первая мировая война, Фредерик учился в лицее. Там обучались в основном дети привилегированных семей, и его считали «красным». В юности Фредерик очень увлекался спортом, особенно футболом и рыбной ловлей. В 1918 году учение временно пришлось оставить, так как Жолио призвали на военную службу. После окончания военной службы и лицея он поступил в высшее инженерное учебное заведение — Школу физики и химии. Огромную роль в формировании мировоззрения и во всей судьбе юноши сыграл преподававший там Поль Ланжевен, ставший его учителем и другом на всю жизнь.
B 1923 году Фредерик Жолио получил диплом инженера, и некоторое время работал на металлургическом заводе. Но его неудержимо влекло к научной работе, в лабораторию. Он хорошо знал работы супругов Кюри, восхищался ими, портреты этих ученых висели в его комнате. Попасть в науку, на университетскую кафедру человеку, не прошедшему через Высшую нормальную школу, было необычайно трудно. Ему помог Ланжевен. «Он определил мою судьбу» — рассказывал впоследствии Жолио-Кюри. Ланжевен сказал ему - «Я поговорю с госпожой Кюри, вы будете у нее лаборантом». Так Жолио попал в прославленный Институт радия. Сбылось его самое большое желание.
Вначале он занимался изучением свойств радиоактивных элементов в сильно разбавленных растворах, получал методом катодного распыления тонкие металлические пленки и исследовал их электрические свойства. Одновременно, вместе с Марией Кюри, ее дочерью Ирен и сотрудниками работал над изучением радиоактивности. В это время бурно развивалась ядерная физика, она и стала основной целью жизни ученого. В 1926 году Фредерик Жолио женился на Ирен с которой его связывала не только горячая любовь, но общность научных интересов. Молодые люди объединили фамилии, судьбы и таланты. Их союз явился копией союза Пьера и Марии Кюри.
Ирен Кюри родилась в 1897 году в Париже в то время, когда ее мать начала заниматься вопросами радиоактивности. Характер девочки и ее будущие интересы определились под влиянием отца и матери — не только крупнейших ученых, но и людей высокой культуры, нравственной чистоты, выдающегося интеллекта.
Начальное образование Ирен и ее сестра Ива получили под руководством матери. Мария Кюри и ее коллеги по университету организовали небольшую школу. Вместе с Ирен в этой школе учились Жан Ланжевен, Фрэнсис Перрен, а преподавателями были Мария Кюри, Жан Перрен, Поль Ланжевен. Эта своеобразная школа давала детям очень много, и позже большинство из них стали крупнейшими учеными. Школа существовала два года, а затем дети стали продолжать образование в различных общедоступных учебных заведениях.
В семье Кюри большое внимание уделялось спорту. Девочки хорошо плавали, ходили на лыжах.
Ирен сравнительно рано познакомилась с физическими лабораториями, вращалась в среде учёных. Вместе с матерью 14-летняя девочка присутствовала в Стокгольме на церемонии вручения Марии Кюри второй Нобелевской премии, она часто сопровождала мать в ее туристических поездках. В 1913 году они путешествовали вместе с Эйнштейном и его сыном.
В году первой мировой войны Ирен была активной помощницей матери по обслуживанию рентгеновских установок и обучению рентгенотехников. После окончания войны она стала студенткой Сорбонны. Девушка не колебалась в выборе своего пути. Физика стала целью ее жизни.
В 1925 году Ирен защитила диссертацию и продолжала работать в лаборатории Марии Кюри над исследованием радиоактивности,
К моменту вступления Ирен и Фредерика Жолио-Кюри в науку в области ядерной физики были сделаны важные открытия: изучено явление естественной радиоактивности, получено экспериментальное подтверждение ядерной модели атома, осуществлена первая ядерная реакция. В результате бомбардировки азота альфа-частицами Резерфорд получил кислород. Дальнейшие опыты показали, что, воздействуя альфа-частицами на легкие элементы, можно получить ядерные реакции, которым сопутствует появление протонов. Для проникновения в ядра более тяжелых элементов нужны были альфа-частицы, обладающие весьма большими энергиями. В связи с этим Жолио вместе с женой прежде всего задались целью получить мощный источник альфа-частиц. В этом смысле очень ценным являлся полоний, испускающий преимущественно эти частицы. Кропотливо
изыскивая новые методы приготовления полониевых источников, молодые ученые получили излучатель интенсивностью в милликюри, с помощью которого систематически стали изучать ядерные реакции.
В 1920 году Резерфорд высказал предположение, что в ядре атома существует не имеющая заряда частица, масса которой равна массе протона. Эту частицу он предложил назвать нейтроном и даже предсказал ее свойства, хотя его усилия получить нейтрон экспериментальным путем успеха не имели. В 1930 году немецкие физики Беккер и Боте наблюдали интересное явление: при бомбардировке альфа-частицами легких элементов, бора и бериллия возникало очень сильное излучение, проникающее свободно через свинцовую пластинку толщиной в 10 см. Они предположили; что здесь имеет место рождение гамма-лучей с большой проникающей способностью.
Ирен и Фредерик Жолио-Кюри решили подробно исследовать таинственное излучение, изучить его ионизационную способность. Вскоре они убедились, что оно не имеет электромагнитной природы. Но тогда что же это за излучение, которое очень незначительно ионизирует атомы веществ, встречающихся на его пути, но неожиданно сильно поглощается веществами, содержащими самый легкий элемент — водород, и выбивает из этих веществ ядра водорода — протоны?
Ученик Резерфорда Чедвик в лаборатории Кавендиша повторял опыты Жолио-Кюри, усовершенствовав их методику, он обнаружил, что это странное излучение может выбивать не только протоны, но и ядра других легких элементов. Чедвик сделал окончательный вывод, что излучение состоит из частиц с массой, равной единице, и зарядом, равным нулю. Так гипотетический нейтрон Резерфорда, родившийся в его воображении, благодаря опытам Жолио-Кюри и Чедвика получил права гражданства. За открытие нейтрона Чедвику присудили Нобелевскую премию. Это открытие позволило советскому физику Д. Д. Иваненко создать модель, протонно-нейтронного строения ядра, лежащую в основе современной ядерной физики. История этого открытия — яркий пример интернационального сотрудничества ученых разных стран: немцев, французов, англичан, русских.
После открытия нейтрона началось интенсивное исследование атомных ядер. Появилось большое количество работ. Во главе исследователей шли Ирен и Фредерик Жолио-Кюри. Они продолжали изучать ядерные реакции, сопровождающиеся появлением нейтронов, и печатали свои научные сообщения. Только в 1932 году ими опубликовано 11 статей.
Но поток исследований одновременно порождал и поток нерешенных проблем. Еще в 20-х годах англичанин Дирак предсказал существование близнеца электрона — позитрона, имеющего ту же массу, что и электрон, но противоположный знак заряда. Сначала эту частицу обнаружили в космических лучах, а супруги Жолио-Кюри, применив метод советского физика Д, В. Скобельцына, впервые нашли позитроны в лаборатории. Ф. Жолио-Кюри показал, что пара «электрон — позитрон» может родиться «из ничего», то есть из энергии электромагнитного излучения. Через год он обнаружил обратное; при столкновении пары «электрон — позитрон» она исчезает как таковая, давая начало электромагнитному излучению. Поистине одно диковинное явление сменялось другим!
Однажды супруги Жолио-Кюри «обстреливали» альфа-частицами алюминий. Он испускал позитроны, подобно тому, как это наблюдается у естественных радиоактивных элементов, но когда источник альфа-частиц был удален, то, к удивлению ученых, алюминий продолжал излучать. Такая же картина наблюдалась после облучения альфа-частицами бора, магния и некоторых других элементов. Очевидно, позитроны испускались ядрами какого-то вещества, которое образовалось из ядер алюминия, магния или бора, поглотивших альфа-частицу и испускавших нейтрон. Так была открыта искусственная радиоактивность.
В сентябре 1933 года Фредерик Жолио-Кюри впервые приехал в Советский Союз. Здесь на первой Всесоюзной конференции по атомному ядру он рассказал о позитроне и нейтроне. Через месяц, собрался очередной Сольвеевский конгресс. На нем Фредерик Жолио Кюри сделал отчет об опытах по обнаружению искусственной радиоактивности. На конгресс собрались наиболее выдающиеся ученые-физики - Бор, Ферми, Склодовская-Кюри, Резерфорд, Дирак, Де Бройль, Иоффе, Паули и др. Председателем был Ланжевен.
Сообщение Жолио-Кюри вызвало горячие споры. Сомнение в правильности опытов выразили немка Лизе Мейтнер, американец Лоуренс, экспериментировавший с первым циклотроном, и многие другие. Они считали, что «французы с их устаревшим оборудованием что-то напутали». Фредерик и Ирен были твердо уверены в правильности своих результатов, и их очень огорчил такой прием.
Вернувшись домой, супруги усиленно продолжали эксперименты, совершенствуя методику измерений. Они показали, что при бомбардировке алюминия альфа-частицами образуется радиоактивный изотоп фосфора, при бомбардировке бора — радиоактивный изотоп азота, при бомбардировке магния — радиоактивный изотоп кремния. Они выделили химически эти вещества, измерили время их существования до распада, изучили химические свойства и тем самым доказали, что можно искусственно создать радиоактивные элементы.
Вскоре после публикации результатов Жолио-Кюри получили восторженное письмо Резерфорда, в котором он писал: «Я в восторге от отчета о проделанных Вами опытах... Поздравляю Вас обоих с проделанной работой, которая позднее приобретет огромное значение. Лично я очень заинтересовался результатами ваших опытов, потому что уже давно полагал, что вскоре при соответствующих условиях мы сможем наблюдать нечто подобное». Резерфорд не ошибся. Открытие искусственной радиоактивности приобрело колоссальное значение, в наше время. Были получены радиоактивные изотопы многих других элементов. Оказалось, что радиоактивными могут быть изотопы любого элемента, независимо от его положения в таблице Менделеева. Искусственная радиоактивность расширила сведения о строении атомного ядра и открыла новые области практического использования меченых атомов в биологии, медицине, металлургии, машиностроении, легкой и пищевой промышленности.
Открытие искусственной радиоактивности принесло всемирную известность супругам Жолио-Кюри. В 1935 году им была присуждена Нобелевская премия. Кажется, совсем недавно присутствовала Ирен на церемонии вручения Нобелевской премии ее матери, а теперь ее муж и она сама получали эту высокую награду. В своей речи по случаю награждения Фредерик Жолио-Кюри предсказал процессы, могущие привести к выделению громадных запасов атомной энергии. Он говорил: «...мы вправе думать, что исследователи, конструируя или разрушая элементы по своему желанию, смогут осуществить ядерные превращения взрывного характера, настоящие цепные реакции. Если окажется, что такие превращения распространяются в веществе, то можно составить себе представление о том огромном освобождении энергии, которое будет иметь место».
Итак, прошло всего несколько лет, и скромный лаборант Института радия
превратился в ученого с мировым именем. Он молод, счастлив, полон сил и замыслов.
В 1934 году ему предоставляется кафедра в Сорбонне, спустя три года он стал профессором в Коллеж де Франс. Ирен после смерти матери сначала возглавила ее лабораторию, а затем стала директором Института радия. В 1935 году Ирен стала руководителем работ Национального фонда наук, и спустя год ее назначили заместителем министра просвещения по руководству научно-исследовательскими работами во Франции. Совместно с югославским физиком Савичем она занялась получением новых радиоактивных элементов, более тяжелых, чем уран. Вокруг Жолио-Кюри начинают группироваться французские и некоторые иностранные ученые, исследованиями которых он руководит. Это Коварски, Альбан, Савель и др. В то время его увлекают чисто инженерные идеи. Под руководством ученого строится ускоритель, переоборудуется лаборатория Ампера, руководителем которой он становится, в ней строятся новые химические и биологические корпуса. Наконец, став профессором в Коллеж де Франс, Жолио-Кюри строит второй в Европе (после СССР) циклотрон.
В это время во многих странах ученые усиленно бомбардируют нейтронами различные, элементы. Ферми в Италии, Мейтнер сначала в Берлине, а затем в Швеции, куда она бежала от фашистского преследования, Ган и Штрасман в Германии, супруги Жолио-Кюри и югослав Савич в Париже убеждаются, что уран, «обстрелянный» нейтронами, рождает - более легкие элементы. Суммируя полученные результаты, Фредерик Жолио-Кюри одним из первых показал, что в результате бомбардировки урана нейтронами возникают новые нейтроны, число которых превышает количество первичных нейтронов. Для подтверждения гипотезы ученый сконструировал оригинальную установку и впервые сфотографировал траектории атомного распада. Фактически было доказано, что выделившиеся нейтроны могут расщеплять соседние ядра и вызывать цепную реакцию.
В 1939 году Альбан, Коварски и Фрэнсис Перрен получили патент на созданную ими установку для получения атомной энергии и передали его безвозмездно французскому национальному центру научных исследований.
Начиная с 30-х годов Жолио-Кюри постепенно приобщается к общественной Деятельности. В 1934 году он вступил во Французскую социалистическую партию, спустя два года — в «Лигу борьбы за права человека». Однако очень скоро ему стало ясно, что социалистическая партия не выражает истинных интересов народа. Во время событий в Испании все симпатии Жолио-Кюри были на стороне свободолюбивого народа, самоотверженно боровшегося против фашизма, он призывал оказывать Испанской республике всяческую помощь. Его глубоко возмущало подписание Мюнхенского соглашения, развязавшего руки гитлеровской Германии. Если раньше он считал, что его место в лаборатории, а не на трибуне, то начиная примерно с 1934 года он понял, что не может быть пассивным, и вместе с Ланжевеном и другими прогрессивными людьми Франции вступает в борьбу с нацизмом.
В. 1938 году международная обстановка резко обострилась. Для тех кто занимался вопросами ядерной физики, стало ясно, что атомная энергия таит в себе огромные возможности. В таких условиях свободная научная информация по этим вопросам становилась невозможной. К французской группе ученых стали поступать письма с просьбой прекратить публикацию результатов исследований по распаду ядер урана. В начале второй мировой войны Жолио-Кюри прекратил обнародование своих трудов. Но работы продолжались. Для исследований необходимо было найти вещество — замедлитель образующихся нейтронов. В качестве такого вещества могла быть использована «тяжелая вода». Усилиями Жолио-Кюри в Норвегии закупаются все имевшиеся там запасы «тяжелой воды».
Таким образом, в 1939 году коллектив ученых, возглавляемый Жолио-Кюри, шел впереди в области получения и использования атомной энергии. Однако вскоре мутная волна фашизма затопила французскую землю. Коллеги Жолио-Кюри Холбан и Коварски с запасами «тяжелой воды» тайно переправились в Англию, а сам он остался в Париже. Вскоре его лаборатория под самым носом у фашистов стала заниматься вопросами, не имеющими никакого отношения к науке: в ней изготавливались зажигательные бутылки, которые участники французского сопротивления предназначали для танков вермахта. В 1940 году в знак протеста против ареста Ланжевена Жолио-Кюри объявил о закрытии своей лаборатории и окончательно вступил на путь активной борьбы с фашизмом. Дважды ученого арестовывали гестаповцы, но прямых улик у них не было, а о подпольной борьбе Жолио они не знали. В тяжелый 1942 год, когда гитлеровские полчища топтали землю Советского Союза, а войне еще не было видно конца, Жолио-Кюри вступил в Коммунистическую партию Франции. «Я стал коммунистом потому, что был патриотом»,— говорил он.
Блестящий ученый с мировым именем, имевший много официальных постов, материальное благополучие, получивший множество заманчивых предложений от промышленных, компаний, он сумел отказаться от всего этого во имя опасного, трудного пути борца против коричневой чумы. Началась тяжелые годы, подпольной борьбы. Имя Жолио-Кюри стало знаменем этой борьбы.
После освобождения Франции ученый становится во главе Национального центра научных изысканий. Он стремится поставить науку, на службу национальной независимости своей страны. Он решил дать, своей родине атомную энергию, которая служила бы не уничтожению, а мирным целям! Жолио-Кюри убедился, что, продолжая работы в области атомной энергии, необходимо одновременно бороться против опасности использования ее как оружия. Защищая науку, он стал, одним из активнейших борцов за мир.
В 1946 году Жолио-Кюри вместе с женой дважды был в США, где участвовал в работах Комиссии по атомной энергии ООН. Здесь однажды у него состоялся весьма знаменательный разговор с американским банкиром Барухом, который довольно определенно сказал, что, работая в Америке, Жолио-Кюри мог бы иметь прекрасную лабораторию, сотрудников и королевский оклад. Тогда он со смехом ответил Баруху, что этого ему мало. Нет, не королевские оклады привлекали замечательного ученого. Он, разумеется, мог бы уехать в Англию или в Америку в мрачные годы гитлеровской оккупации, наконец, воспользоваться предложением Баруха и отдаться «высшей радости — радости открывать и творить». Но это означало изменить своему народу, который Жолио-Кюри любил больше всего на свете.
По его инициативе во Франции создается Комиссариат по атомной энергии, который он возглавил. В Комиссариат вошли также Ирен вместе с Перреном и Оже в качестве Комиссаров. От имени всех сотрудников Комиссариата Жолио-Кюри заявил, что их работа будет направлена только на применение атомной энергии на благо людям, а не для смерти и уничтожения; он предрекал, что все они уйдут из этого учреждения если их заставят работать над изготовлением атомного оружия. Большие трудности пришлось преодолеть ученым, создававшим первый атомный реактор. "Разрушенная войной промышленность Франции, враждебное отношение со стороны правящих кругов — все это создавало дополнительные преграды, но неистощимая энергия комиссара, его огромный авторитет позволили в короткий срок достигнуть цели. В 1948 году в форте Шатильон был пущен первый атомный реактор. Вскоре в правящих кругах Франции, а также в США и Англии стали раздаваться голоса возмущения по поводу того, что во главе Комиссариата стоит «человек, позволяющий себе быть коммунистом», выступающий против применения атомной энергии в военных целях, всецело поддерживающий мирную политику Советского Союза. Власть имущие хотели, чтобы Верховный комиссар молчал и делал атомное оружие, а он не мог и не хотел делать ни того, ни другого. И тогда, повинуясь окрику своих американских хозяев, французское правительство в 1950 году приняло позорное решение отстранить Жолио-Кюри от руководства Комиссариатом. Ему запретили появляться в форте Шатильон, некоторые продажные газеты даже позволили себе недостойные выпады против прославленного ученого. Спустя полгода из Комиссариата были удалены Ирен Жолио-Кюри и некоторые другие прогрессивные ученые.
Решение французского правительства вызвало бурю протеста во всем мире. На научных сессиях, собраниях и митингах в разных странах принимались резолюции, клеймящие позорный акт правящих кругов Франции. Молодежь на очередной лекции Жолио-Кюри в Коллеж де Франс устроила демонстрацию. Стол и кафедра утонули в цветах, тысячи людей ждали появления ученого в коридорах и на лестницах. Стихийно вспыхнул митинг. Прогрессивная Франция не хотела мириться с позорным решением правительства. Имя Жолио-Кюри стало знаменем борьбы. «Жолио — это мир!»—писали прогрессивные газеты. Встав во главе Всемирного Совета Мира, Жолио-Кюри проводит огромную работу, отдавая делу мира весь жар своего большого сердца. В 1951 году он
стал лауреатом международной Ленинской премии мира. Впервые в истории
руководителем широкого народного движения оказался не политик, а ученый.
Ирен Жолио-Кюри в это время продолжала руководить Институтом радия и кафедрой в Сорбонне. По ее проекту стал создаваться новый ядерный центр в Орсе, близ Парижа, оборудованный новейшей аппаратурой. Ясно вырисовывались перспективы новой увлекательной работы, но, к несчастью, силы все убывали. Оба, Фредерик и Ирен, были тяжело больны лучевой болезнью. Они не любили говорить о своих болезнях и до последних дней жизни продолжали активно работать.
.Ирен умерла в 1956 году. Фредерик тяжело переживал ее смерть. Раньше он говорил: «Ирен — моя половина. Ее боль — моя боль. Мы всегда вместе». Теперь он остался один, к его прежним обязанностям присоединились новые: он принял кафедру Ирен в Сорбонне и стал руководить строительством ядерного центра в Орсе.
Жолио-Кюри проявлял искренний огромный интерес к проблемам ядерной физики, разрабатывавшимся в СССР. Он неоднократно приезжал в Советский Союз и был большим и искренним другом советских ученых. В последний раз Жолио-Кюри приезжал в СССР в 1958 году. Знакомился с работами - института в Дубне, рассматривал синхрофазотрон, рассказывал о строительстве в Орсе и выразил желание заниматься совместными исследованиями в области ядерной физики.
В июне 1958 года начал работать огромный синхрофазотрон в Орсе, строительством которого руководил Жолио-Кюри. В этом же последнем году своей жизни тяжело больной ученый успел сделать массу дел: он был в Лозанне на заседании Бюро Всемирного Совета Мира, выступал в Бельгии с научным докладом, открыл Международный конгресс по ядерной физике, написал доклад для конгресса по разоружению в Стокгольме, продолжал научные опыты.
В августе Жолио-Кюри не стало. Прах его покоится в предместье Со близ Парижа, рядом с Ирен Жолио-Кюри, Марией и Пьером Кюри.
Дети Ирен и Фредерика Жолио-Кюри продолжают славную традицию семьи Кюри. Дочь Элен, ее муж Мишель Ланжевен, внук Поля Ланжевена, работают в Институте радия, сын Пьер занимается биологией.
Вильгельм Конрад Рентген (1845-1923)
Первую Нобелевскую премию по физике присудили 56-летнему В. Рентгену - за сделанное открытие лучей, которые носят его имя (сам ученый всегда называл их X -лучами). К этому времени он был известным ученым, профессором Мюнхенского университета и директором Физического института. Давно нет необходимости популярно объяснять, что стоит за словом «рентген», ставшим нарицательным, тем не менее, история открытия рентгеновских лучей, условия и методы работы их первооткрывателя продолжают интересовать многих.
Очевидцев открытия Рентгена не было. Сам он не рассказывал об истоках опыта, выполненного 8 ноября 1895 г., когда при включении обернутой в светонепроницаемую бумагу высоковольтной вакуумной трубки впервые наблюдал действие неизвестного излучения. Оно сводилось к вспышкам маленьких флуоресцирующих кристаллов, лежащих на лабораторном столе, и бледно-зеленому свечению бумажной ширмочки, покрытой платиносинеродистым барием.
Перед этим четверть века он работал в физических лабораториях университета Вюрцбурга, Страсбурга, Гисена и снова Вюрцбурга, до 1872 г. под руководством искусного физика-экспериментатора А. Кундта, потом самостоятельно. Он выполнил ряд исследований, требующих тщательных измерений свойств газов и кристаллов. По словам его ученика А.Ф. Иоффе, он «добивался большой точности... не усложнением аппарата и многочисленными поправками, а применением нового, целесообразно придуманного метода, который в корне устранял важнейшие ошибки и позволял добиваться точности при помощи простых, часто самодельных приборов».
Натолкнувшись на неизвестное явление, ученый на протяжении семи недель в полном одиночестве работал в одной из комнат своей лаборатории, изучая свойства X -лучей. Он велел приносить себе пищу в университет и поставить там кровать, чтобы избежать сколько-нибудь значительных перерывов в работе. Сколько вздора об этом затворничестве ученого бытовало среди физиков! Только в конце своего «одиночества» (по некоторым сведениям, 22 декабря) он приоткрыл тайну, сделав снимок в X - лучах руки своей жены Берты с обручальным кольцом, показанный наряду с другими снимками в сообщении В. Рентгена 28 декабря 1895 года. Сообщение, которое он направил на имя председателя Физико-медицинского общества Вюрцбургского университета, было незамедлительно напечатано и выпущено в свет отдельной брошюрой.
Открытие Рентгена быстро, даже по меркам современных средств обмена информацией, приобрело широкую известность. В ночь со 2 на 3 января содержание доклада Рентгена об X - лучах стало известно редактору венской газеты «Nette Deutsche Presse», и наутро газета вышла с броским аншлагом на первой полосе огромными буквами: «СЕНСАЦИОННОЕ ОТКРЫТИЕ». А вечером 6 января телеграфом из Лондона на весь мир передавалось: «Даже шум военной тревоги не в силах был бы отвлечь внимание от замечательного триумфа науки, весть о котором докатилась до нас из Вены. Сообщается, что профессор Вюрцбургского университета Роутген открыл свет, который проникает при фотографировании через дерево, мясо и большинство других органических веществ. Профессору удалось сфотографировать металлические гири в закрытой деревянной коробке, а также человеческую руку, причем видны лишь кости, в то время как мясо невидимо». Дальше последовала лавина публикаций: только за один год свыше тысячи статей по новым лучам. Опыты с ними в течение нескольких недель были повторены в физических лабораториях многих стран.
Во всех европейских столицах - Лондоне, Париже, Берлине, Петербурге и т.д. - читались публичные лекции об открытие Рентгена и демонстрировались опыты.
С момента открытия стало ясно практическое предназначение X - лучей, прежде всего медицинское. Уже в 1896 г. их использовали для диагностики, немного позже - для терапии. Через 13 дней после сообщения Рентгена, 20 января 1896 г., в Дартмунде (штат Нью-гемпшир, США) врачи с помощью рентгеновских лучей наблюдали перелом руки пациента. Медики получили исключительно ценный инструмент. Под руководством А.С. Попова рентгеновскими аппаратами были оборудованы крупные корабли российского флота. Так на крейсере «Аврора» во время Цусимского сражения были рентгенологически обследованы около 40 раненых матросов, что избавило их от мучительных поисков осколков с помощью зонда.
По-видимому, первым открытие Рентгена в рекламно-коммерческих целях применил Т. Эдисон: в мае 1896 г. он в Нью-Йорке организовал выставку, где желающие могли разглядывать на экране изображения своих конечностей в рентгеновских лучах. Но после того как его помощник умер от ожогов X - лучами, Эдисон прекратил все опыты с ними. Однако, несмотря на опасность, работы с новыми лучами, расширяясь и углубляясь, продолжались.
При всем колоссальном интересе к открытому явлению, понадобилось около 10 лет, чтобы в знаниях об X - лучах добавилось что-то новое: английский физик Ч. Баркла доказал их волновую природу и открыл характеристическое рентгеновское излучение. Еще через 6 лет Макс фон Лауэ разработал теорию интерференции X - лучей на кристаллах, предложив использовать кристаллы в качестве дифракционных решеток. В том же 1912 г. эта теория получила экспериментальное подтверждение в опытах В. Фридриха и П. Киплинга.
Научное значение открытия Рентгена раскрывалось постепенно, что подтверждается присуждением еще семи нобелевских премий за работы в области рентгеновских лучей:
- в 1914 г. за открытие дифракции рентгеновских лучей (М. фон Лауэ);
- в 1915 г., за изучение структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей (отцу и сыну Брэггам);
- в 1917 г., за открытие характеристического рентгеновского излучения (Ч. Баркле);
- в 1924 г., за исследования спектров в диапазоне рентгеновских лучей (К, Сигбану);
~ в 1927 г., за открытие рассеяния рентгеновских лучей на свободных электронах вещества (А. Комптону);
- в 1936 г., за вклад в изучение молекулярных структур с помощью дифракции рентгеновских лучей и электронов (П. Дебаю);
- в 1979 г., за разработку метода осевой (рентгеновской) томографии (А. Кормаку и Г. Хаунсфилду).
Кроме того, рентгеновским лучам обязаны такие великие открытия, как структура молекул гемоглобина, ДНК и белков, ответственных за фотосинтез (премии 1962 и 1988 гг.).
Рентген прекрасно понимал большое научное и технологическое значение своего открытия, но ему была чужда мысль о его торгашеском использовании. Считая, что результаты, полученные в научной лаборатории, могут и должны использоваться всеми, он решительно отверг предложение Берлинского электрического общества продать за большую сумму право на использование патентов будущих его открытий. Рентген не одобрял шумихи вокруг своего имени и продолжал работать, не допуская никаких отклонений от того метода работы, который считал единственно приемлемым.
Академик А.Ф. Иоффе в декабре 1945 г. на заседании сессии отделения физико-математических наук АН СССР, посвященном 50-летию открытия рентгеновских лучей, сказал: «Я думаю, что совершенно закономерно, что из многих исследователей, в течение 40 лет работавших среди рентгеновских лучей, их заметил только один Рентген, исключительно тонкий точный экспериментатор - наблюдатель в самом высоком смысле этого слова».
Рентген был безупречным исследователем и цельным человеком в науке и жизни. По воспоминаниям, это был очень суровый и замкнутый профессор. Он проводил свои опыты, как правило, в одиночестве. Это не исключало того, что в его лаборатории учились и работали физики, ставшие известными в первой четверти XX в.: М. Вин (1866-1938), А.Ф. Иоффе (1880-1960), В. Фридрих (1883-1968), П. Книппинг (1883-1935), Р. Ладенбург (1882-1952) и др.
В.К. Рентген в письме П. Цендеру (1905 г.) писал: «В русском докторе Иоффе я имею очень способного приват-доцента. Я работаю совместно с ним уже два года и произвел огромное количество материала, публиковать который мне боязно».
Ученый Рентген был скромным, законопослушным человеком, бюргером от науки. Даже получать Нобелевскую премию он ездил в Стокгольм по ходатайству в Министерство церковных и школьных дел Баварии. Это ходатайство об отпуске было написано 6 декабря 1901 г., за три дня до получения премии, и в полной мере соответствовало стилю времени и нравам высшей школы Германии. В нем ученый писал: «По доверительному сообщению Королевской Шведской академии наук почтительнейше и покорнейше нижеподписавшийся получил первую Нобелевскую премию за 1901 год. Королевская Шведская академия придает особое значение тому, чтобы удостоенные премии принимали ее лично в Стокгольме в день вручения. Так как эти премии обладают исключительно высокой ценностью и в высшей степени почетны, то почтительнейше и покорнейше нижеподписавшийся полагает, что должен последовать, хотя и не с легким сердцем, желанию Королевской Шведской академии, а потому он просит предоставить ему отпуск в продолжение следующей недели».
Рентген был единственным лауреатом в истории Нобелевского фонда, кто не читал Нобелевской лекции. Летом 1902 г. он обратился в Стокгольм с запросом о сроке ее прочтения. Ответ из Швеции позволил ему считать, что в Уставе фонда отсутствует положение об обязательной процедуре чтения лекции. Учтя это обстоятельство, Рентген заявил, что он охотно отказывается от публичного выступления с докладом. Он мало участвовал в публичных мероприятиях, никогда не принимал участия в ежегодных съездах физиков, естествоиспытателей и врачей, отвергал всякие чествования со стороны власть имущих, однако был подлинным патриотом Германии.
В целом, как писал А.Ф. Иоффе, «рентгеновы лучи впервые пробили брешь во внешней оболочке атома, положили этим начало открытий атомной физики и в ходе исторического развития привели к освобождению атомной энергии».
Возможности, заложенные в физических свойствах рентгеновских лучей, несмотря на 105-летнюю историю их изучения и использования, до сих пор полностью не реализованы. Это видно, например, из интенсивного развития в последние три десятилетия рентгеновской оптики. С учетом существенно различных характеристик лучей в областях жесткого, мягкого и ультрамягкого излучений созданы и продолжают создаваться прецизионные методы исследования разнородных веществ, высокие технологии изготовления рентгенооптических элементов и уникальных промышленных рентгеновских приборов и устройств.
Оптические характеристики материалов в рентгеновском диапазоне обладают рядом особенностей, не свойственных характеристикам видимого излучения. Это относится к таким кардинальным свойствам лучей, как преломление и отражение.
Показатель преломления лучей в рентгеновской области спектра для всех веществ мало отличается от единицы. Вследствие этого элементы типа линз и призм в рентгенооптике практически не используется. Причина ясна: фокусное расстояние собирающей линзы из никеля радиусами поверхностей 1 см для лучей длиной волны 0,1 нм составляет примерно 100 м.
Об опытах по преломлению новых лучей Рентген сообщал: «Установив проницаемость тел довольно большой толщины, я поспешил исследовать поведение X -лучей при прохождение через призму: отклоняются они ею или нет. Опыты с водой и сероуглеродом в слюдяных призмах с преломляющимся углом около 30 градусов не дали никакого отклонения на флуоресцирующем экране, ни на фотографической пластинке. Для сравнения при тех же условиях наблюдалось отклонение лучей света. Отклоненные изображения были удалены от не отклоненных на расстояние от 10 до 20 мм. С призмами из эбонита и алюминия с преломляющим углом также в 30 градусов я получил на фотографической пластинке снимки, на которых как будто можно было заметить отклонение. Но это было весьма неясно. Во всяком случае, если отклонение вообще существует, то оно настолько мало, что показатель преломления X - лучей в указанных веществах мог быть не больше 1,05».
Однако аналогами обычных линз в ультрамягком рентгеновском излучении служат обладающие высоким пространственным разрешением зонные пластинки Френеля, состоящие из системы чередующихся прозрачных и непрозрачных концентрических колец строго заданной ширины. Зонная пластинка Френеля, увеличивающая за счет дифракции энергетическую освещенность в точке наблюдения подобно собирающей линзе, в качестве рентгенооптического элемента была предложена в 1952 г. Такие пластинки служат основным узлом в сканирующих и изображающих рентгеновских микроскопах с использованием синхротронного излучения.
Уже в первых опытах Рентген заметил, что открытые им лучи практически не отражаются. Он писал: «Можно заключить, что ни одно из исследовавшихся веществ не дает правильного отражения X - лучей». Длительное время считалось, что создание эффективных рентгеновских зеркал невозможно. Углубленное исследование физики коротковолнового излучения сравнительно недавно позволило найти решение задачи путем использования многослойных отражающих покрытий. Они представляют собой структуру из множества пар чередующихся слоев нанометровой толщины с различным значением диэлектрической проницаемости, нанесенных таким образом, что период чередования слоев постоянен или изменяется по определенному закону. В этом случае даже весьма незначительное отражение от каждой границы десятков или сотен слоев зеркала благодаря отражению синфазных воли дает суммарный коэффициент отражения рентгеновских лучей в несколько десятков процентов при любых углах вплоть до нормального падения. На подложку - полированную пластинку кремния или плавленого кварца - поочередно наносятся электронно-лучевым, магнетронным или лазерным напылением слои тяжелых металлов (W. Mo, Ni, Re...) и слои легких элементов (С, В, Be, Si). С помощью зеркал с многослойными покрытиями реализуется фокусирующая и изображающая рентгеновская оптика нормального падения. Перспективы же этой оптики означают создание мощных рентгеновских лазеров, уникальных рентгеновских микроскопов, технологических установок рентгеновской литографии для производства интегральных микросхем нового поколения, а также развитие таких ветвей науки, как рентгеновская астрономия, рентгеновская голография, химический и биофизический микроанализ.
Радио- и рентгеновское излучение, а также радиоактивность - открытия, «спрессованные» во времени примерно в десять месяцев, стали спусковым крючком для развития экспериментальной физики XX в. Память о первооткрывателях этих явлений А.С. Попове, В. Рентгене и А. Беккереле неувядаема.
Череда блестящих физиков - лауреатов Нобелевской премии по физике XX вв. началась с В. Рентгена, заслуги которого трудно преувеличить. В год столетнего юбилея премий в конце века премию Нобеля, как известно, получил российский физик Ж.И. Алферов, возглавляющий Физико-технический институт, основанный учеником Рентгена А.Ф. Иоффе и носящий имя основателя.
Эрнест Резерфорд (1871 – 1937)
В 1891 г. на заседании студенческого научного общества Новозеландского университета в городе Крайстчерче выступал со своим докладом студент II курса Эрнест Резерфорд.
Сообщение Резерфорда носило название «Эволюция элементов», в нем докладчик высказывал мысль о том, что атомы элементов имеют сложное устройство, что одни элементы произошли от других. Эти идеи своей новизной увлекали слушателей, рисовали перед ними перспективу связи всех элементов. Но, увы, увлекательные и фантастические идеи не имели никакого научного обоснования. Докладчик, кроме ссылок на то, что эти идеи господствовали в давно прошедшие времена, и на отвергнутую гипотезу Проута о том, что все элементы состоят из водорода, не мог привести ни одного доказательства, подтверждающего его высказывания. И когда многие слушатели выступили с резкой критикой доклада, обвиняя его автора в приверженности к фантастике и незнании состояния современной науки, молодой человек почувствовал, что зашел слишком далеко. Он смущенно согласился с критикой.
В этом эпизоде проявился весь Резерфорд, такой, каким он был всю свою жизнь: ' смелый в области теоретического мышления, не пугающийся элементов фантастики, без которой невозможно научное творчество, скромный и признающий свои ошибки. Он был верным последователем своего учителя, преподавателя химии и физики университета Бикертона, учившего своих студентов дерзать, увлекавшего их смелыми проектами и теориями, большинство которых действительно были фантастическими. Правда, с течением времени у Резерфорда появились и другие черты; строгость в обосновании своих научных гипотез, стремление к тому, чтобы всякую мысль проверить экспериментом.
Третью характерную черту Резерфорда - способность трудиться по 18 часов в сутки, умение решать любые практические дела - воспитала у него жизнь на ферме, в семье отца, небогатого фермера, у которого было 12 детей. Эрнесту, четвертому ребенку, пришлось работать, чтобы семья могла свести концы с концами. Работоспособность Резерфорда дала ему возможность окончить начальную школу первым учеником и получить стипендию, открывшую перед ним двери средней школы. После окончания последней ему опять дали стипендию, благодаря которой он попал в университет, а премия, полученная при выпуске, привела его в Кембриджский университет в Англии. После окончания университета Резерфорд еще не мечтает о научной карьере, хотя все окружающие видят в нем будущего ученого.
Резерфорд решает стать преподавателем средней школы. К счастью, из него не получился учитель. Неспособность к преподавательской деятельности была характерна для ученого и тогда, когда он стал профессором.
В Англии Резерфорд попадает на работу в знаменитую Кавендишскую лабораторию. Эта лаборатория известна физикам всего мира. В ней были сделаны выдающиеся научные исследования знаменитыми физиками Максвеллом и Релеем. Когда Резерфорд приехал в Англию, лабораторией заведовал знаменитый физик Джозеф Томсон. Он очень хорошо принял молодого человека. В эту же лабораторию прибыл и французский физик Поль Ланжевен. Долгое время молодые люди работали вместе, они стали закадычными друзьями.
Томсон умело руководил молодыми физиками, и за три года работы в Кембридже Резерфорд сложился как ученый и стал известен в мире науки. Здесь он начал работать над проблемами радиоактивности. Как и всякий ученый, Резерфорд опирался на исследования, выполненные до него. Он говорил: «Люди науки должны ставить себя в зависимость не от идей отдельного человека, а от мудрости тысяч людей, думавших над той же проблемой, и каждый должен добавлять свою долю в большое здание науки».
В годы работы Резерфорда в Кавендишской лаборатории в мире науки произошли удивительнейшие открытия. Томсон приходил к мысли о существование электрона и охотится за этим неуловимым волшебником в своей лаборатории. В немецком городе Вюрцбурге профессор Вильгельм Рентген открывает невидимые лучи, проходящие через предметы, «непрозрачные» для обычных лучей. Профессор Парижской политехнической школы Анри Беккерель открывает невидимые лучи, испускаемые ураном. Найденное явление было названо радиоактивностью.
Томсон поручает Резерфорду исследовать электрический разряд в газах, надеясь в этом явлении обнаружить электрон. Молодой физик старательно выполняет работу и открывает наличие в газах тока насыщения. Но Резерфорда увлекают новые лучи. Он интуитивно чувствует, что в этих лучах заложены доказательства правильности идей, которые интересовали его в студенческие годы. Он проводит экспериментальную работу по сравнению лучей Рентгена с лучами Беккереля и устанавливает, что лучи Беккереля отличаются от лучей Рентгена. Последние, обладают всеми физическими свойствами видимых лучей, но не воздействуют на зрение. Лучи же Беккереля резко отличаются по своим свойствам от видимых лучей. Резерфорд производит известный, ставший классическим опыт: он пропускает лучи Беккереля через мощное магнитное поле и обнаруживает, что они состоят из двух видов излучений. Он дает им названия: альфа-излучение и бета-излучение.
Возникает вопрос: почему уран излучает? У Резерфорда готов ответ: атом урана сложен и распадается. Но Резерфорд теперь уже не студент, а 26-летний ученый, работник всемирно известного научного учреждения. Он умеет сдерживать свои порывы; гипотеза о распаде атома урана требует подтверждения. Он горит желанием включиться в работу, но неожиданно получает приглашение занять должность профессора физики университета в далеком канадском городе Монреале.
У Резерфорда не было выбора. Его «премия» оканчивалась, и нужно было искать средства для существования. И Резерфорд едет в Монреаль. Здесь он работает 10 лет. Вся его последующая жизнь - это непрерывная научная работа. В течение первых 2-3 лет он налаживал физическую лабораторию и сделал ее одной из лучших в мире. В ней Резерфорд находился большую часть суток и произвел тысячи опытов. Идея Резерфорда о сложном составе атомов получала свое подтверждение. И он начинает поиски самых неопровержимых доказательств этой идеи. Последовательно проведя огромное количество экспериментов, ученый раскрывает все тайны альфа- и бета- лучей и постепенно выводит следующие закономерности:
1. Альфа - лучи имеют положительный, а бета - лучи - отрицательный электрический заряд.
2. Альфа - лучи поглощаются всеми веществами сильнее, чем бета - лучи.
3. Кроме урана, радия и тория, радиоактивны также эманация радия и эманация тория.
4. Альфа- лучи не являются электромагнитными волнами. Это особые физические частицы - альфа- частицы.
5. Альфа- частицы представляют собой не что иное, как атомы гелия.
6. Так как атомы гелия происходят от атомов урана, радия и тория, то атомы этих веществ являются сложными образованиями. Они распадаются на альфа- частицы, бета- частицы и атомный остаток.
7. Выбросив атом гелия, атом урана должен стать каким-то другим атомом; следовательно, при естественной радиоактивности происходит превращение одного элемента в другой.
Каждый из этих выводов Резерфорд в своих статьях подтверждает многочисленными опытами.
В Монреале Резерфорд совместно с английским ученым Содди разработал теорию радиоактивного распада и установил законы этого распада, вошедшие в учебники физики. На основании изучения теории и практики радиоактивного распада Резерфорд пришел к выводу, что при распаде выделяется колоссальное количество атомной энергии. Вот как об этом пишет его товарищ по работе Содди: «Первичный источник энергии нужно искать в атомах - главном источнике деятельности вселенной. Главный интерес нового явления заключается в произвольном и постоянном излучение энергии... Внутри атома - большие запасы энергии, теряя которые, атомы превращаются». Этот вывод, всю важность которого человечество смогло оценить только после взрыва атомных бомб, был сделан Резерфордом в 1908 г.
Монреальские работы принесли ученому мировую известность. Его избрали почетным членом Лондонского королевского общества и наградили медалью Румфорда. Резерфорда приглашают работать в Манчестерский университет. Он дает согласие и в 1907 г. переезжает в Англию с женой и шестилетней дочерью.
В Манчестере Резерфорд работал 12 лет. В декабре 1908 г. ученый совершил поездку в Стокгольм за получением присужденной ему Нобелевской премии. По пути пароход остановился в Копенгагене, где датские студенты и преподаватели устроили ученому восторженную встречу. Нобелевская премия была присуждена Резерфорду за работы по химии, так как в то время работы по радиоактивности относились не к физике, а к химии. Ученый был в очень хорошем настроении и на банкете по случаю получения премии сказал: «Я имел дело со многими разнообразными превращениями, которые изучал в разные годы жизни, но самое замечательное превращение заключалось в том, что я в один миг превратился из физика в химика».
Из путешествия Резерфорд возвратился полный сил и энергии. Он разрабатывает установку, при помощи которой доказывает еще раз, что альфа- частицы являются атомами гелия. В 1910 г. он совместно с Гейгером изобрел счетчик альфа - и бета-частиц - прибор для обнаружения радиоактивности.
В 1910 г. Резерфорд вместе со своим учеником Марсденом начинает изучать взаимодействие альфа- частиц с веществом. В это время английский физик Джозеф Томсон уже создал свою теорию строения атома: он считал, что атом представляет собой положительно заряженный шарик, внутри которого находятся вкрапленные в него электроны. Количество электронов, по Томсону, в атоме таково, что их отрицательный заряд целиком компенсирует положительный заряд шарика, и поэтому атом в целом электрически нейтрален. Поэтому, рассуждал Резерфорд, атом должен безразлично относиться к положительно заряженной альфа- частице, и она без всяких задержек будет свободно проходить через тонкие металлические пленки. Резерфорд был твердо уверен в этом и даже сказал Марсдену: «Я не ожидаю ничего любопытного от ваших опытов, но все же понаблюдайте».
Марсден проделал несколько десятков экспериментов и обнаружил нечто в высшей степени интересное: не все альфа- частицы проходят сквозь пластинки, среди них попадаются и такие, которые отскакивают от пластинок, рассеиваются.
Ученик доложил об этом учителю. Резерфорд впоследствии так говорил о своем впечатлении от сообщения Марсдена: «Это был совершенно невероятный случай в моей жизни. Это было почти неправдоподобно, как если бы выстрелили 15-фунтовым снарядом в кусок папиросной бумаги и он вернулся бы обратно и поразил вас».
Из опытов, таким образом, следовало, что в каждом атоме пластинки должна быть массивная часть, имеющая положительный заряд, который и отталкивает альфа-частицу. А электроны атома должны находиться вне этой массивной части атома.
Из всего этого нельзя было не сделать вывод о том, что модель атома Томсона неверна!
Но как же все-таки построен атом?
И Резерфорд начинает воскрешать свои юношеские мечтания - должна существовать какая-то закономерность в строении атомов различных элементов. В природе происходит не только эволюция растений и животных, но и эволюция атомов.
Эти раздумья и поиски атомной структуры через несколько месяцев привели ученого к созданию ядерной теории атома.
Профессор Кембриджского университета известный физик Артур Эддингтон дал такую оценку открытию: «Создав эту модель, Резерфорд произвел величайшую перемену в нашем взгляде на материю со времен Демокрита».
Идея о неразрушаемом и неизменном атоме навсегда исчезла из физики. Было положено начало современной физике атома.
В 1913 г. Резерфорд начинает работу над проблемой, которая непосредственно вытекала из его предыдущих исследований. Он руководствуется следующей мыслью: нельзя ли разогнать альфа- частицы, чтобы они столкнулись с ядром атома и разбили его, как снаряд разбивает кирпичную стену? В результате изменится ядро атома, получится новый элемент, произойдет искусственное превращение элементов. Прославленный физик проводит свои удивительные опыты по изучению столкновений альфа- частиц с ядрами атомов. Но начинается первая мировая война. Ученики Резерфорда идут в армию, на фронте погибает один из них - Генри Мозли. Объем научных работ сокращается, а ученого призывают в военную промышленность, где он занимается вопросами строительства подводных лодок.
В 1919 г. Резерфорда приглашают на работу в качестве директора той самой Кавендишской лаборатории, в которой он начинал свою научную деятельность. Он переезжает в Кембридж, где и живет до самой смерти.
В этой лаборатории ученый возвращается к реализации своей идеи, и вскоре весь научный мир поразила сенсация: альфа- частица попала в ядро азота, и от этого в конечном итоге получился кислород. Впервые на земле было произведено искусственное превращение одного элемента в другой. Опыты Резерфорда стали повторять во многих лабораториях мира. Зародилась новая ветвь физики и техники - искусственное получение радиоактивных элементов. В наше время мы пожинаем плоды открытия Резерфорда в виде многочисленных искусственных радиоизотопов.
В последующие годы замечательный ученый открыл 17 ядерных реакций. В 1920 г. он предсказал существование нейтрона, и с этого времени начала создаваться современная теория атомного ядра. Слава Резерфорда гремит по всему миру. В 1922 г. его избирают почетным членом Академии наук СССР. В 1925 - 1930 гг. он исполняет обязанности президента Лондонского королевского общества. В 1932 г. его возводят в сан лорда и называют лордом Нельсоном. Но звание лорда так и не пристало к Резерфорду - сыну фермера - и осталось только выражением почета, оказанного ему.
Всю свою жизнь Резерфорд был здоровым, жизнерадостным человеком. Он умел работать, но ему принадлежит такой афоризм: «Плохи те люди, которые слишком много работают и слишком мало думают». Резерфорд говорил, что плодотворные мысли к нему приходят на охоте, на рыбной ловле, во время игр.
Никто не предполагал, что этот человек может так скоро умереть. Однако осенью 1937 г. у него случилось ущемление грыжи, и на четвертый день после операции он скончался.
Могила Резерфорда находится в Вестминстерском аббатстве, где похоронены выдающиеся люди Англии. Она расположена рядом с останками Ньютона, Фарадея и Дарвина.
Нильс Хенрик Давид Бор (1885-1962)
Один из величайших физиков нашего времени, имя которого стало почти легендарным. Он был человеком, чьи идеи наряду с идеями Эйнштейна являлись руководящими для физиков в течение доброй половины столетия.
Нильс Бор родился в 1885 году в Копенгагене, в семье профессора физиологии. Детство и юность его прошли в родном городе. Будучи 20-летним юношей, он направил в Датское королевское научное общество свою первую работу, которая получила золотую медаль. Содержанием работы явилось исследование колебаний поверхности струи жидкости и определение поверхностного натяжения воды. Однако идеи этой первой работы не выходят за рамки классической физики.
В 1911 году Бор окончил университет, защитил диссертацию и уехал в Кавендишскую лабораторию, где собирался под руководством Джозефа Томсона работать над электронной теорией. Однако это сотрудничество длилось недолго. Передовые идеи Бора не находили отклика у приверженца классики Томсона. Они очень часто спорили. Бор мыслил глубже, его неудержимо влекли к себе идеи новой физики. Споры между Томсоном и молодым, строптивым датчанином, очевидно, серьезно повлияли на их отношения, и, хотя Бор всегда считал английского ученого гениальным человеком, он уехал из Кембриджа в Манчестер к беспокойному, ищущему Резерфорду. Последний с группой сотрудников занимался тогда исследованием атомного ядра. Бор проникся большой симпатией к Резерфорду, он восхищался им как ученым и человеком. Начались совместные беседы, споры, искания. И вот в 1913 году Бор нашел остроумное решение вопроса на основе открытия, сделанного Планком.
Датский ученый утверждал, что электрон в устойчивом атоме может двигаться вокруг ядра по определенной "дозволенной" орбите. В этом состоянии он пребывает спокойно и не излучает энергии. Если же электрон перескакивает с одной определенной орбиты на другую, лежащую ближе к ядру, то он излучает энергию, причем это излучение идет не непрерывно, а порциями - квантами. Если же электрон поглощает квант энергии, то он переходит на более далекую от ядра орбиту.
Эти идеи и составляют существо так называемых "постулатов Бора". Все очень просто с точки зрения сегодняшнего состояния физики. А между тем нужно было быть очень смелым человеком, чтобы высказывать эту идею у колыбели атомной физики! Так возникла боровская модель атома и новая электромагнитная теория материи. Эти работы имели, как показало дальнейшее развитие науки, много уязвимых мест, свои противоречия, которые позднее устранялись самим Бором. Но исследования, проделанные им в 1913 году, решали ряд труднейших проблем. Ученым это казалось поразительным. Дело в том, что постулаты Бора не вытекали из прежних представлений о строении атома. Они противоречили всем принципам физики XIX века.
После завершения первых работ Бор в течение года жил в Копенгагене и читал лекции в университете. В 1914 году он снова уехал на 2 года в Манчестер, где продолжал работу над теорией атома. В 1916 году Бор окончательно поселился в Копенгагене и стал профессором теоретической физики в университете. В Копенгагене по его инициативе создается Институт теоретической физики, руководителем которого он был до последних дней своей жизни.
Идеи Бора быстро разнеслись по всему миру, а его выступления за пределами Дании собирали слушателей из разных стран.
В 1922 году за работы по квантовой теории строения атома и его излучения Бор получил Нобелевскую премию. Ему было тогда 37 лет. Развитие квантовой физики с 1913 по 1925 год шло в основном по пути развития теории Бора, которая дала возможность объяснить много удивительных явлений: закономерности в линейчатых спектрах, расщепление спектральных линий, размеры атома, комбинационный принцип в спектроскопии.
С 1924 года начала создаваться квантовая механика, иначе говоря, механика движения микрочастиц: электронов, позитронов, протонов и других так называемых "элементарных частиц". Трудами Шредингера, Гейзенберга, Де Бройля, Дирака стал создаваться математический аппарат этой новой механики, учитывающей волновые, атомистические и корпускулярные свойства микрочастиц. Естественно, что возникновению квантовой механики предшествовало огромное накопление экспериментальных фактов. Все это нужно было осмыслить, синтезировать. В 1926 году Бор пригласил Шредингера приехать в Копенгаген и прочесть несколько лекций по волновой механике. С его приездом между ними начались споры по основам квантовой теории, в которых Шредингер защищал идеи волновой механики, а Бор утверждал, что в ней ничего нельзя понять без квантовых скачков, Однажды Шредингер, доведенный до отчаяния аргументами Бора, воскликнул: «Если мы собираемся сохранить эти проклятые квантовые скачки, то, я жалею, что вообще имел дело с квантовой теорией».
Бор возразил: «зато остальные благодарны Вам за это, ведь Вы так много сделали для выяснения смысла квантовой теории».
Итак, уравнения новой механики были написаны, но многое осталось неясным. Нужно было понять, например, что значат координаты электрона. Ведь последний обнаружил не только корпускулярные, но и волновые свойства, а если это так, то у него нет определенных координат. Иначе говоря, нужно было установить связь между символами, входящими в уравнения, и реальным физическим миром. Наконец в 1927 году Бор сумел синтезировать идеи волновой теории. В результате усилиями Бора и Гейзенберга был сформулирован принцип дополнительности, которым ученый подчеркивал, что все особенности микромира и поведение микрочастиц нельзя понимать в отрыве от микромира, от прибора, который измеряет координату или какую-либо другую характеристику частицы. Таким образом, здесь имеет место взаимодействие объекта изучения - микрочастицы с макро объектом - прибором. Теория идеи и труды двух великих ученых сыграли решающую роль не только в физике, но и в формировании взглядов.
Эти работы Бора стали предметом жарких дискуссий между учеными по поводу коренных философских вопросов современного естествознания.
В 1927 году состоялся V Сольвеевский конгресс, на котором идеи Бора подверглись серьезной критике со стороны Эйнштейна. И Бор, и Эйнштейн очень остроумно и глубоко защищали свою точку зрения. Их полемика вылилась в многолетнюю дискуссию, в ходе которой создатель теории относительности выдвигал все новые и новые возражения. Бор очень любил Эйнштейна и подчеркивал, что его критика способствовала развитию глубокого и всестороннего понимания квантовой механики; парадоксы, выдвигаемые Эйнштейном, помогали развивать теорию. Идеи и труды двух великих ученых сыграли решающую роль не только в физике, но и в формировании современного научного мировоззрения, так как теория квантов и теория относительности отражают общие закономерности научного познания.
С 30-х годов научные интересы датского ученого сосредоточились вокруг проблемы атомного ядра. В это время новые экспериментальные данные вступили в противоречие с картиной, созданной теоретиками. На помощь им пришел Бор. Он без всякого математического аппарата показал, как нужно понимать вопрос взаимодействия нейтронов с ядром, и предложил модель ядра, напоминающую каплю жидкости с деформируемой поверхностью, а затем создал теорию деления ядер урана, на основании которой строились все практические применения этого явления. После этого физика ядра стала развиваться по совершенно новому накоплению. Одновременно Бор продолжал работу по уточнению физической сущности квантовой механики.
Бор никогда не считал свои идеи и теории законченными и, как он сам говорил, никогда не позволял себе и своим сотрудникам увлекаться «определенными» и «окончательными» формулировками. Он поддерживал всякую новую разумную идею, какой бы необычайной внешне она ни была, понимая, что всегда за новым открытием неизменно должно следовать другое, еще более приближающееся к истине.
Необычайно общительный человек, Бор не уклонялся от дискуссий, наоборот, они приносили ему огромное удовлетворение. Он никогда не оскорблялся, если его идеи подвергались суровой критике.
