E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира

их города были по преимуществу деревянными. От американских зажигательных бомб требовалось только одно — ненадолго понизить барьер, который удерживал в древесине эту некогда термоядерную, а теперь ставшую химической энергию. Иными словами, достаточно было поджечь часть домов, а дальше пожар уже поддерживал себя сам.

С. 89 «Я сказал ему, что выступаю против этого по двум причинам…»: Harold Evans, «The American Century»[115] (London: Jonathan Cape, 1998), p. 325.

С. 90 Выписки из протокола заседания президентского «Временного комитета»…: Richard Rhodes, Making of the Atomic Bomb (New York: Simon amp; Schuster, 1986), pp. 650-51. Более детальные протоколы этого заседания приводятся в книге Martin J. Sherwin, «A World Destroyed: The Atomic Bomb and the Grand Alliance»[116] (New York: Knopf, 1975), см. в особенности pp. 302- 3.

С. 90 …армия создает оружие для того, чтобы его использовать: Ученые многих стран хранят воспоминания о том, как им в резкой форме напоминали об их месте в иерархии власти. Андрей Сахаров — великий физик, обратившийся в диссидента, — описывает вечер того дня 1955 года, в который Советский Союз провел испытания мощной бомбы. Маршал Неделин устроил в тот вечер банкет, на котором присутствовали все причастные к этим испытаниям высшие руководители, И Сахаров, вспомнив увиденный им за несколько часов до того огненный шар, произнес тост:

Я… сказал примерно следующее: «Я предлагаю выпить за то, чтобы наши изделия взрывались так же успешно, как сегодня, над полигонами и никогда — над городами.» За столом наступило молчание, как будто я произнёс нечто неприличное. Все замерли. Неделин усмехнулся и, тоже поднявшись с бокалом в руке, сказал: «Разрешите рассказать одну притчу. Старик перед иконой с лампадкой, в одной рубахе, молится: «Направь и укрепи, направь и укрепи». А старуха лежит на печке и подаёт оттуда голос: «Ты, старый, молись только об укреплении, направить я и сама сумею!» Давайте выпьем за укрепление.»

Я весь сжался, как мне кажется — побледнел… Прошло много лет, а до сих пор у меня ощущение, как от удара хлыстом.

Глава 13. 8.16 утра — над Японией.

С. 91 «вытянутому в длину мусорному баку с плавниками»: То, о чем рассказывается в этой главе, почерпнуто главным образом из книг: Rhodes, «The Making of the Atomic Bomb», pp. 701-15; Robert Serber, «The Los Alamos Primer»[117] (Berkeley: University of California Press, 1992), см. в особенности рр. 35–49; а также из стандартных учебников физики. «Мусорным баком» бомбу назвал один из членов экипажа самолета Джекоб Безер, см.: Rhodes, p. 701.

С. 91 Высота же, немногим меньшая 600 м, была идеальной: С ходом войны позиции многих людей сильно ужесточились. В марте 1940 года Фриш и Пайерлс отмечали в своей памятной записке, посвященной детальному обсуждению теоретической возможности практического создания атомной бомбы:

Вследствие того, что радиоактивные вещества будут разноситься ветром, использование бомбы без уничтожения большого числа мирных жителей было бы, вероятно, невозможным, что делает ее непригодным для применения нашей страной оружием. (Само собой напрашивается ее использование в виде глубинной мины, размещаемой вблизи базы военно-морского флота, однако даже это, скорее всего, привело бы к огромным потерям, которые гражданское население понесло бы вследствие наводнений и радиоактивного излучения.

Дело не в том, что взрыв бомбы не был необходимым — дело в том, что через пять лет после составления этой цивилизованной памятной записки выбор оптимальной высоты для взрыва бомбы над гражданским, по преимуществу, центром, стал частью самой обычной работы. Полный текст меморандума Фриша и Пайерлса — равно как и документа, который Бриггс держал запертым в своем сейфе, — приводится в книге Rudolf Peierls, «Atomic Histories»[118] (New York: Springer-Verlag, 1997), pp. 187-94. О том, что демократии в особенности подвержены таким леденящим кровь трансформациям, говорилось еще к в 1830-х — в знаменитом комментарии Токвиля по поводу причастных к ним карьеристских факторов («Democracy in America»[119], vol. I, part 3, chapter 24); с еще большей глубиной рассматривает этот вопрос Victor Davis Hanson в его первоклассной книге «The Soul of Battle»[120] (New York: The Free Press, 1999).

С. 92 …в дело вступает обычное электрическое взаимодействие, заставляющее протоны разлетаться…: Мощность атомного взрыва велика настолько, что многим кажется, будто он порождается некоей новой формой энергии, никогда прежде не существовавшей. Однако это не так. Атомные бомбы взрываются благодаря просто-напросто статическому электричеству.

Сила электрического отталкивания в очень значительной степени зависит от расстояния между заряженными телами. Если в сухой зимний день вы поместите палец в некотором удалении от металлической поверхности, силы электрического взаимодействия не хватит, чтобы справиться с сопротивлением находящегося между ними воздуха. Однако пододвигайте палец поближе, сокращая расстояние, и сила эта будет возрастать, пока вы не получите — ШАРАХ! — разряд статического электричества.

Ядро примерно в 1000 раз меньше атома в целом. Это означает, что каждая из находящихся в ядре заряженных частиц отталкивается другими с силой, примерно в 1000 раз большей, чем та, привычная для нас сила, которая расталкивает разделенные куда большими расстояниями поверхностные электроны атома. (На самом деле, все происходит несколько иначе, но с аналогичными результатами.)

В то же самое время, речь здесь идет не просто об одной заряженной частице, отталкивающей другую — как в случае двух электронов, — ядро атома урана содержит 92 заряженных частицы. Обычно их удерживает вместе сила ядерного взаимодействия, но если она вдруг преодолевается, все приобретает такой вид, словно 92 заряженных частицы оказываются слепленными в комок, в котором ничего, кроме силы электрического отталкивания, не действует. Так вот, когда один электрон оказывается вблизи другого и отталкивается им, энергия, обусловленная их зарядами, составляет 1 Х 1. В случае 92 протонов получается уже 92 Х 92, что больше 8400.

В атомной бомбе одновременно срабатывают оба эффекта. Заряженные частицы, втиснутые в ядро урана, выталкиваются вовне с силой примерно в 1000 раз превышающей ту, что присутствует в обычном искровом разряде или химическом взрыве. И она увеличивается еще примерно в 8400 раз зарядами плотно упакованных в ядре протонов. Полная вырывающаяся наружу энергия составляет порядка 1000 Х 8400 — то есть, она более чем в 8 миллионов раз превышает привычные для нас электрические силы, будь то сопротивление деревянной биты ударяющему в нее мячу или громовые химические взрывы ракетного топлива. Полный ее расчет требует множества корректировок, однако общая указанная нами здесь пропорция достаточно точна. Утверждение, что взрыв атомной бомбы в миллионы раз мощнее любых взрывов, какие только были известны до ее создания, может показаться преувеличением, и тем не менее, так оно и есть.

С. 92 Масса атомов «исчезает», обращаясь в энергию их разлетающихся с огромной скоростью осколков: (Этот примечание — и несколько следующих — показывает, как уравнение E=mc² работает в практической атомной инженерии и астрофизике.) Бoльшая часть взорванного над Хиросимой урана уцелела, рассеявшись в виде пылевых облаков, трансформация затронула только один их процент. Кажется, что к серьезным результатам это привести не могло, поскольку, если взять массу одного атома урана, умножить ее на c² (E=m x c²) и разделить на 100 (дабы учесть то обстоятельство, что «взорвался» лишь каждый сотый из атомов), получится всего лишь 2,7 х 10^-6 эрг — энергия, которой не хватит даже на то, чтобы задуть свечу. Однако американские техники старательно упаковали в хиросимскую бомбу 100 000 000 000 000 000 000 000 атомов урана. Вот это число микровзрывов и убило такое огромное число людей, разрушив при этом так много дорог и зданий.

С. 92 …[фрагменты ядер урана] обретают скорость, лишь в несколько раз меньшую скорости света: В посвященном Ньютону разделе главы 7 мы видели, как мощь уравнения позволяет ученому установить действующую в окрестностях лунной орбиты силу земного притяжения, — для этого ему даже не приходится покидать своего заставленного книгами, расположенного на Земле кабинета. Точно таким же образом, можно заглянуть внутрь взрывающейся атомной бомбы и точно подсчитать скорость разлетающихся