Самый сокровенный секрет материи. Мария Кюри. Радиоактивность и элементы - Адела Муньос Паес

Среди тех, кто больше всего поддержал Кюри в эти дни, следует отметить ее деверя, Жака Кюри, который, едва узнав о скандале, написал письмо, в котором выразил ей свою поддержку и возмущение произошедшим. Не ограничиваясь этим, он написал в газеты, которые так сурово напали на исследовательницу, говоря об абсолютной преданности Марии его брату, о теплом отношении к его отцу и об их общем счастье в то время, когда они жили вместе. Поддержка Жака была безоговорочной; она не зависела от истинности писем, опубликованных прессой.

Обвинения в прессе набирали обороты, и Гюстав Тери, издатель сенсационной газеты, ксенофоб и антисемит, дошел до намеков на то, что смерть Пьера могла быть вызвана не несчастным случаем. Согласно Тери, это могло быть самоубийство, когда Пьер узнал об отношениях, которые, возможно, начались до его смерти. Ланжевен был вынужден вызвать Тери на дуэль. В ней не было раненых, поскольку Тери не выстрелил, чтобы «не лишать детей отца, а Францию — ценного разума», как он сам это объяснил в газете на следующий день.

После смерти Пьера. Поль Ланжевен и Мария вместе с группой учениц и коллег в 1910 году. Мария и избранная группа ученых, которые присутствовали на Сольвеевском конгрессе в 1911 году (среди прочих и Эйнштейн — второй справа). 

Вмешательство друзей и коллег Марии изменило мнение министра, но ее ждали новые сражения. Когда скандал с Ланжевеном достиг кульминации, 8 ноября 1911 года Мария получила телеграмму из Стокгольма, в которой сообщалось о присуждении ей Нобелевской премии по химии. Учитывая обстоятельства, Кюри сомневалась в том, что поездка на вручение будет уместной, однако Сванте Аррениус, член Шведской академии и лауреат Нобелевской премии по химии 1903 года, пытался все же уговорить ее присутствовать на вручении награды. Он заверил, что ничего из того, что было опубликовано французской прессой, никак не скажется на церемонии вручения. Однако 1 декабря он прислал новое письмо, в котором говорил, что развитие событий изменило его мнение и что Марии уместнее воздержаться от поездки в Стокгольм, пока она не докажет ложность опубликованных документов. Академик Густав Миттаг-Леффлер, который уже сыграл определяющую роль во вручении Марии Нобелевской премии, также написал ей, предупредив, что ее отсутствие даст пищу сплетням. Тогда Мария, уже не сомневаясь, ответила Аррениусу 5 декабря:

«Позиция, которую Вы мне рекомендуете, кажется мне грубой ошибкой с моей стороны. Действительно, премия была мне присуждена за открытие радия и полония. Я считаю, что нет никакой связи между моей научной работой и фактами моей частной жизни, которые хотят повернуть против меня в низкопробных публикациях, где они, к слову, полностью искажены. Для начала, я не могу принять тот факт, что на оценку чьей-то научной работы могут повлиять злословие и клевета, связанные с его личной жизнью. Я убеждена, что это мнение разделяют многие люди. Мне очень жаль, что Вы сами так не думаете».

Мария в сопровождении своей дочери Ирен, которой тогда было 14 лет, 11 декабря поехала в Стокгольм получать премию и на следующий день прочитала презентационную лекцию. В ней она воздала должное Пьеру, но также рассказала о своем собственном вкладе в открытие и отделение тех двух элементов, за которые ей присудили премию. Она отдельно упомянула работы Резерфорда и признала великолепие его теории об атомном распаде, которую тот сформулировал вместе с Содди.

Предвосхищая будущее, она заметила, что из радиоактивности возникла новая химия, которая основывается на использовании не весов, а электрометра. До того времени характерным свойством, по которому можно было идентифицировать химический элемент, была атомная масса, поэтому Мария посвятила долгие годы работы определению атомной массы радия. Ядерная модель атома, которую недавно предложил Резерфорд, и последующее открытие изотопов доказывали некорректность этого определения. Химики продолжили пользоваться весами, но атомная масса теперь стала только одним из свойств химических элементов, а не тем уникальным показателем, благодаря которому элементы можно было безошибочно идентифицировать.

Мария вернулась во Францию без сил. Несмотря на глубокую депрессию, исследовательница попыталась продолжить работу, но у нее возникла серьезная почечная инфекция и другие осложнения, которые заставили сделать перерыв в экспериментах на год. Часть этого времени она лечилась; а потом она вдруг исчезла — Мария отправилась под своей девичьей фамилией в Англию и нашла там убежище в доме своей подруги — математика Герты Айртон, которая недавно стала вдовой профессора физики. Супруги Кюри познакомились с супругами Айртон во время поездки в Англию в 1903 году, незадолго до защиты диссертации Марии, и с тех пор хранили дружбу, которая в тяжелое для Марии время очень ей помогла.

Отношения с Ланжевеном сохранились до смерти Марии, но уже в ином качестве. Они поддерживали и научное сотрудничество, и дружбу, но страсть, которая вернула Марии улыбку, умерла на дуэли между Тери и Полем. Похоже, Ланжевен через некоторое время помирился со своей женой, что не помешало ему сделать ярчайшую научную карьеру, за которую, что любопытно, ему так и не вручили Нобелевской премии. В Англии Мария наконец-то нашла покой и возродилась из пепла.

* * * ЭКСПЕРИМЕНТ ГЕЙГЕРА И МАРСДЕНА

По настоянию Резерфорда Ханс Гейгер и Эрнест Марсден в 1909 году по ставили эксперимент, во время которого они бомбардировали тончайшую пластинку из золота толщиной в микрон (1 миллионная миллиметра, то, что ювелиры называют сусальным золотом) α-частицами из радиоактивного источника. Ученые обнаружили, что большинство частиц пронизывает пластинку, практически не испытывая отклонений; некоторые испытывали небольшие отклонения (более 99% частиц отклонялись на угол менее 3°), и, к их удивлению, одна из 10 тысяч частиц отклонялась под углом больше 90° (то есть рикошетировала). Это последнее наблюдение было абсолютно необъяснимым с помощью модели атома Томсона. Резерфорд предположил планетарную модель атома, в которой атом был практически пустым, и именно по этой причине большинство α-частиц не отклонялись от своей траектории при прохождении сквозь золотую пластинку. Рикошетировали те частицы, которые встречались с очень плотной положительно заряженной зоной, которую Резерфорд определил как атомное ядро. В ядре концентрировалась почти вся масса атома, а его радиус был в 10 тысяч раз меньше, чем радиус всего атома. В атоме электроны (отрицательно заряженные частицы с массой в тысячу раз меньше массы ядра) двигались по орбите вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Эта модель предполагала другую проблему, поскольку, согласно классической физике, электроны на круговой траектории должны были терять энергию (обладая противоположным зарядом, они должны были притягиваться ядром) и в итоге упасть на него. Эту проблему через некоторое время решил другой ученик Резерфорда, Нильс Бор.

Схема экспериментальной установки Гейгера и Марсдена. Траектории а-частиц в планетарной модели Резерфорда.

РЕЗЕРФОРД И ОТКРЫТИЕ АТОМНОГО ЯДРА

Что же происходило с тем, кто в молодости был хорошим игроком в регби, а затем раньше всех догадался, что атом может распадаться? Эрнест Резерфорд закончил свою американскую «ссылку» в январе 1907 года, через некоторое время после смерти Пьера. Хотя он получил щедрые предложения от престижных американских университетов, таких как Йель и Стэнфорд, он хотел вернуться в старую Европу, которая все еще была центром мировой науки. Возможность представилась, когда Манчестерский университет предложил Резерфорду кафедру физики: говорили, в Манчестере было лучшее физическое отделение в Великобритании — естественно, после Кавендиша в Кембридже.

Через год после прибытия в Манчестер Резерфорд вместе с Содди получил Нобелевскую премию за открытие процессов радиоактивного распада. Эта награда больше обеспокоила ученого, нежели обрадовала, поскольку ему присудили премию по химии, а он обычно говорил, что наука — это или физика, или коллекционирование марок. Много лет спустя ему по-прежнему нравилось смеяться над тем, что многие химики предпочитают эксперименты абстрактному мышлению, которое казалось делом исключительно физиков. Так, около 1930 года во время одного неформального разговора со студентами-химиками из Оксфордского университета в клубе «Алембик» он сказал: «Если бы вы, химики, меньше работали и больше думали, какие чудесные достижения мы бы наблюдали в вашей науке в ближайшие годы!»