Под знаком кванта. - Леонид Иванович Пономарёв

живем, век каменного угля, черпает свою жизненную влагу из мелеющей лужи, оставшейся между приливом и отливом великой космической волны... Шумный прогресс последнего полустолетия, открывающего повсюду девственные территории и совершенно не думающего о сохранении естественных источников, сменяется периодом раздумья; цивилизации приходится подумать о грядущем расчете со своим кредитором.

Цивилизация, как она сейчас существует, даже с физической точки зрения не представляет собой непрерывного самоподдерживающегося движения... Она становится возможной лишь после многовекового накопления энергии. Аппетит ее увеличивается тем, чем она питается. Она пожинает то, чего не сеяла, и до сих пор тратит, не возобновляя. Ее сырой материал — энергия, а ее продукт — знание...»

«Пока все победы науки над природой смахивают на успехи школьника. Но этот период уже проходит... Экономия и бережливость неизбежно сменят идею развития и прогресса... Покуда же наука для нас — попутный ветер. Существует ошибочное представление, будто наука создает богатство, рост которого сопутствует применению знаний. Современная наука и ее синоним, современная цивилизация, не создает ничего, кроме знания... Мы склонны думать, таким образом, что потомки наши будут свидетелями интересного состязания между прогрессом науки, с одной стороны, и истощением естественных ресурсов — с другой...»

«Рано или поздно — но, разумеется, не в бесконечно отдаленном будущем — на Земле для пополнения естественного расходования энергии не останется ничего, кроме первоначальных запасов атомной энергии...»

В 1920 г., пережив смерть Мозли и варварство первой мировой войны, он добавлял: «Будем надеяться, что достижение в области источников физических сил, подвластных человечеству, не разделит судьбу тех, которые в прошлом превращали заслуженное наукой благословение в проклятие. Как неожиданно и внезапно было сделано само открытие радиоактивности, так в любой момент какой-нибудь счастливец из небольшой группы исследователей, погруженных в эту область науки, может найти ключ и использовать его. Таким образом, первоисточник природной энергии был бы открыт для человеческого знания и был бы использован у самого истока,— на благо или во вред человеку, смотря по тому, правильно ли усвоены длинные и горькие уроки тяжелого прошлого и настоящего».

Среди открывателей и первых исследователей радиоактивности Содди — почти единственный, кто дожил до кошмара Хиросимы и дождался пуска первой атомной электростанции. На склоне лет он написал еще одну книгу — «История атомной энергии», в которой подвел итоги полувековой и поистине фантастической истории приручения человеком атомного огня.

ГЛАВА 18

Созерцание звездного неба во все времена возбуждало смутное беспокойство в душе человека. Успехи новейшего знания здесь мало что изменили: тайна неба не исчезла, она лишь отодвинулась.

О небе мы знаем теперь много. Наше единственное Солнце — рядовая звезда среди ста миллиардов других звезд, населяющих нашу Галактику, а она — лишь одна из многих миллиардов таких же галактик, разбросанных в видимой части Вселенной. Наша Земля со скоростью 30 км/с вращается вокруг Солнца, которое со скоростью 200 км/с движется вокруг центра Галактики, а она, в свою очередь, со скоростью 600 км/с мчится неведомо куда. Космические расстояния чудовищно огромны и подавляют воображение своей непредставимостью: от ближайшей звезды Проксима Центавра свет идет к нам 4,3 года, от центра Галактики — 30 тыс. лет, от туманности Андромеды — ближайшей к нам большой галактики — 2 млн. лет, а от видимых границ Метагалактики — свыше 10 млрд. лет. Мы знаем теперь размеры, массу, температуру и состав звезд, почему они светятся, сколько живут и отчего взрываются,— мы действительно много знаем.

Но, может быть, именно поэтому в час полуночи, когда бесшумно распахивается окно в звездную бездну, человеком вдруг овладевает пронзительное чувство покинутости на крохотном островке в океане Вселенной. Он вдруг отчетливо сознает всю хрупкость феномена жизни, чудом прикрепившейся к тонкой застывшей корке раскаленной изнутри планеты, летящей вокруг Солнца в двадцать раз быстрее артиллерийского снаряда. Отчаяние таких минут человеку помогают преодолеть лишь древнее тепло очага, глаза детей и рука друга.

В былые времена спасение от страха перед небом искали и находили в религии. В наш просвещенный век концы логических умозаключений и очевидных следствий точного знания не принято топить в бездонном колодце веры. Нам дают силы сознание своей принадлежности к роду человеческому и вера в его еще не ясное предназначение, восхищение мощью его разума и смирение перед лицом познанных им законов.

СВЕТ СОЛНЦА

Странно, что вопрос об источниках энергии Солнца, по-видимому, мало занимал не только древних философов, но даже таких ученых нового времени, как Лаплас и Гершель. Сейчас хорошо известно, что за пределами атмосферы каждую секунду на квадратный сантиметр поверхности Земли лучи Солнца приносят энергию 0,135 Дж, то есть 0,135 Вт/см2. Расстояние до Солнца R = 150 млн. км, или 1,5·1013 см, то есть полная мощность излучения Солнца равна

4πR2·0,135 = 4π(1,5· 1013)2 · 0,135 = 3,8 ∙1026 Вт.

Это огромная энергия: чтобы получить ее, нужно каждую секунду сжигать 1,3·1016 т угля — в тысячу раз больше, чем все его известные запасы на Земле. Поэтому если бы Солнце светило за счет горения угля, то при массе 2·1033 г его хватило бы только на

(2∙1033)/(1,3∙1022) = 1,5∙ 1011c = 5·103 лет

— всего на 5 тыс. лет. Несуразица очевидная, но только в 1845 г. на нее обратил внимание открыватель закона сохранения энергии Роберт Майер (1814—1878). Сам Майер в 1848 г. полагал, что энергия Солнца объясняется его столкновениями с метеорами. Предлагались и другие объяснения: Герман Гельмгольц в 1854 г. видел источник энергии Солнца в его постепенном сжатии, а Джеймс Джинс объяснил ее слиянием протонов и электронов.

Открытие радиоактивности изменило направление мыслей ученых, и, хотя спектроскоп бесстрастно свидетельствовал об отсутствии на Солнце радия, мысль о «субатомном» источнике его энергии в начале века стала общепринятой. Тот же спектроскоп сообщил, что Солнце состоит в основном из водорода и гелия, поэтому, как только стали известны точные измерения Астона для масс атомов, английский астрофизик Артур Стэнли Эддингтон (1882—1944) сразу же сказал, что излучение Солнца — это энергия слияния четырех ядер водорода в ядро гелия.

В 1920 г. у этой гипотезы было много противников, включая и Резерфорда. В лаборатории Кавендиша ему только что удалось осуществить первую ядерную реакцию, и он лучше других знал, насколько это трудно. «Звезды недостаточно горячи для этого», — возражал Резерфорд. «Найдите местечко погорячее», — советовал ему Эддингтон (намекая на жар в аду) и