Заканчивая письмо, Ган еще раз попросил Мейтнер подумать, есть ли вообще хоть какая-нибудь возможность объяснить их результаты на основании известных законов физики, и со свойственными ему широтой и благородством на случай ее согласия предлагал опубликовать работу за подписями всех троих. «А теперь мне пора к моим счетчикам», — закончил он письмо. Он опустил его в почтовый ящик той же ночью.
Подоспело время рождественских каникул. Во вторник в Институте кайзера Вильгельма должен был состояться ежегодный рождественский вечер. Настроение у Гана было безрадостным, он вспоминал лучшие времена, когда даже в кошмарном сне не могла бы примерещиться выставка «Бродячий еврей» и ничто не мешало Лизе жить безбоязненно в Берлине, работать и посещать рождественские вечера. Думал Ган и о работе, об «интереснейших кривых», которые они со Штрассманом получили на основании опытов, и о том, что им следует как можно скорее написать о своих открытиях, успеть сделать это еще до закрытия Института на рождественские каникулы.
В течение следующих двух дней им удалось закончить вторую часть опытов. Мнимый актиний оказался изотопом лантана — элемента, который, подобно барию, был почти вдвое легче урана.
А 22 декабря 1938 года Ган и Штрассман с лихорадочной поспешностью писали отчет об опознании ими изотопов, выделенных в первой части опытов.
«Не подлежит сомнению, что все элементы, за исключением радия и бария, отпадают. Как химики, мы обязаны заявить, что новые изотопы не являются радием, они являются изотопами бария».
Однако их приговор «противоречил всем известным законам физики», и два радиохимика, вынесшие его, все еще страшились признать его безоговорочную справедливость. Но тем не менее они отчаянно торопились. Они сделали все возможное для скорейшей публикации своего отчета. Ган позвонил своему старому приятелю Паулю Розбауду, редактору научного журнала «Натур-виссеншафтен». Он примчался в институт в тот же вечер, и это было совершенно кстати — еще просыхали последние строки статьи, в которой по существу была доказана возможность расщепления ядер урана.
Надо отдать справедливость Розбауду: он мгновенно оценил всю важность статьи. И хотя номер журнала уже был подготовлен к печати, Розбауд приказал снять одну из статей и вместо нее поместить работу Гана и Штрассмана, указав дату получения — 22 декабря 1938 года. Это был самый короткий день в году, день зимнего солнцестояния. В Европе, во всем северном полушарии царила глубокая зима. Когда в Швецию к Лизе Мейтнер пришло взбудораженное письмо Гана, уже наступили рождественские каникулы и у нее гостил племянник — доктор Отто Фриш, работавший в знаменитой Копенгагенской лаборатории Нильса Бора.
Мейтнер читала письмо со смешанным чувством захватывающего интереса и сомнения. Неужели химики такого калибра, как Ган и Штрассман, допустили ошибку? Вряд ли это было возможно. И хотя письмо было доверительным, она все же не удержалась и пересказала его содержание племяннику. Но он не сразу воспринял, что пыталась втолковать ему Мейтнер. Он был слишком увлечен собственными планами постройки огромного магнита для предстоящих исследований.
Ответ Лизы Мейтнер был очень осторожным, но в то же время она поздравляла Гана:
«Ваши результаты действительно обескураживают — процесс, в котором медленные нейтроны приводят к образованию бария?!… Сейчас мне представляется весьма затруднительным принять существование столь радикального распада, но нам уже приходилось переживать столько неожиданностей в ядерной физике, что никто не вправе исключать новые, просто сказав: этого не может быть!»
Все же Фриш вскоре понял всю важность сообщенного ему Лизой. И они совместно пересмотрели капельную модель атомного ядра, предложенную Бором двумя годами ранее. По воззрениям Бора, ядро под воздействием слабых сил сохраняет свою устойчивость благодаря поверхностному натяжению. Однако этому вовсе не противоречило, что ядро атома урана вследствие большого положительного заряда может уже само по себе находиться на пределе устойчивости. В таком случае захват лишнего нейтрона, даже с очень малой энергией, приводил бы к тому, что ядро атома урана должно стать совсем нестабильным, принять форму растянутой капли и в конце концов разорваться на две меньшие «капельки», то есть на два меньших ядра примерно равных размеров. При этом заряды новых ядер естественно останутся положительными, и ядра начнут с силой отталкиваться друг от друга. Расчеты показывали, что в единичном акте расщепления атома должна высвобождаться огромная энергия — около 200 миллионов электронвольт, то есть столько, сколько потребуется, чтобы подбросить песчинку на заметную высоту.
6 января 1939 года журнал со статьей Гана и Штрассмана вышел в свет. И наверное, среди физиков, прочитавших ее, нашлось немало таких, кто с досадой и огорчением понял, насколько близко находился от того же самого открытия. Вероятно, острее всех это почувствовали Ирен Кюри и ее сотрудники. Ведь именно они не без смущения писали: «свойства вещества с полураспадом 3,5 часа оказались такими же, как у лантана». Примерно то же мог испытывать и берлинец доктор фон Дросте. Исходя из существовавшей в то время теории, он предположил, что облученные нейтронами уран и торий должны испускать альфа-частицы высоких энергий. Требовалось доказать это. И Дросте поставил эксперимент. Однако в эксперименте следовало учитывать одно немаловажное обстоятельство: уран и торий, сами, без облучения, испускают альфа-частицы, но сравнительно малой энергии. Чтобы устранить влияние этих альфа-частиц на результаты опыта, фон Дросте закрыл облученный образец урана тонкой металлической фольгой. Если бы он хоть раз снял фольгу и провел опыт без нее, он наверняка обнаружил бы мощные ионизационные вспышки, вызываемые осколками расщепившихся ядер.
А через много лет Фрицу Штрассману стала известна история почти трагическая. Она случилась с одним американским физиком. Примерно за год до Гана и Штрассмана он подверг урановый раствор облучению нейтронами одного из самых мощных по тем временам источника, столь мощного, что в Германии о таком и не мечтали. Затем этот физик выделил «трансураны» из раствора и, поместив их в стеклянную мензурку, понес в другое помещение, где собирался исследовать спектр гамма-излучения. Если бы он проделал исследование, он сразу определил бы, что в растворе помимо урана находятся барий и другие элементы с соответствующим периодом полураспада. Как назло, в лаборатории только что натерли полы, физик поскользнулся, и драгоценная мензурка разбилась. Помещение, сильно загрязненное радиоактивными веществами, закрыли на несколько недель, физику же пришлось заняться другой работой, и ему уже было недосуг возвратиться к прежней. Ган и Штрассман никогда не приписывали себе все заслуги; впоследствии они не раз утверждали, что «открытие уже назрело» в то время. И то, что оно было сделано в Берлине, можно даже объяснить прихотью Фортуны.
Но по существу группа Гана была наиболее подготовленной к открытию. В проведенных экспериментах им приходилось иметь дело с фантастически малыми количествами веществ: во всех вместе взятых кристаллах содержалось всего лишь несколько сот атомов радиоактивных изотопов, и обнаружить их можно было только счетчиком Гейгера. Уверенно делать какие-либо научные выводы по результатам подобных экспериментов мог только человек, обладающий тридцатилетним опытом радиохимических исследований. Таким опытом располагал один Ган.
Вероятно, многие физики задумывались над тем, как сложилась бы история атомных исследований, если бы война разразилась не в 1939 году, а летом 1938 года. Ведь это вполне могло случиться. Но тогда открытие Гана почти наверняка осталось бы неизвестным в других странах. И, кто знает, сумели бы Соединенные Штаты довести к 1945 году атомное оружие до степени боевой готовности?
4
Убедившись в правоте Гана и Штрассмана, Фриш и Мейтнер больше не считали нужным держать в секрете сообщение из Берлина. Сразу после рождественских каникул Мейтнер возвратилась в Стокгольм, а Фриш — в Копенгаген. Но их совместная работа не прервалась. Совещаясь по телефону, они готовили статью, где излагали уже известные нам теоретические соображения и расчеты. В середине января их статья поступила в редакцию лондонского «Нейчур». Но хотя это была первая в мире статья, в которой говорилось о процессе расщепления атомного ядра, ее публикация задержалась на целый месяц.
Между тем сразу по возвращении в Копенгаген, еще до того, как в «Натурвиссеншафтен» была опубликована статья Гана и Штрассмана, Фриш во всех подробностях рассказал Бору о письме Гана и о расчетах количества высвобождающейся энергии, которые были проделаны им с Лизой. Вскоре Бор на несколько месяцев поехал в Америку. А с ним отправились за океан и новости.
