Под знаком кванта - Леонид Иванович Пономарёв

24 февраля Беккерель доложил Французской академии о результатах своих первых опытов, которые как будто подтверждали гипотезу Пуанкаре. Доклад вызвал сочувствие и интерес слушателей, и было решено, что на следующем заседании, 2 марта, Беккерель сообщит о своих новых опытах. Как нарочно, 26 февраля испортилась погода и весь конец недели в Париже было пасмурно. Беккерель досадовал, но делать было нечего, и приготовленные для опытов фотопластинки с лежащими на них кристаллами урановой соли три дня пролежали без движения в ящике письменного стола.

В воскресенье, 1 марта 1896 г., Беккерель пришел в лабораторию. Над Парижем по-прежнему висела густая облачность. Назавтра в Академии ему предстоял доклад, а докладывать было решительно нечего. По этой ли или по какой другой причине он решил проявить хотя бы те фотопластинки, которые лежали у него в ящике стола в ожидании солнца. Трудно сомневаться в том, что Беккерель испытал счастливое волнение первооткрывателя, когда увидел на них отчетливые отпечатки кристаллов урановой соли, значительно более резкие, чем те, которые он получал при многочасовых облучениях кристаллов на солнечном свету.

Каждое большое открытие складывается из важных, часто утомительных мелочей, и лишь после того, как ощупью проделана вся подготовительная работа и планомерно изучены детали, счастливая вспышка случая может на мгновение осветить контуры целого. Но только истинный естествоиспытатель в этот краткий миг успевает правильно разгадать замысел природы. Подробности картины, внезапно открывшейся ему, дорисовать обычно несложно: с этим может справиться любой достаточно грамотный исследователь.

Впоследствии дотошные историки науки доподлинно установят, что еще за тридцать лет до Беккереля два исследователя Н. де Сен-Виктор и Л. Арнодон, наблюдали потемнение фотопластинок под действием солей урана. Однако ни они, ни три других современника Беккереля, которые поторопились сообщить о наблюдении рентгеновских лучей, излучаемых флуоресцирующими минералами, так и не стали первооткрывателями нового явления природы. Мотивы, по которым Беккерель решил проявить необлученные фотопластинки, могут быть различными, незначительными, чисто случайными, они могли прийти на ум любому из исследователей. Но не случайно то, что именно Беккерель сделал правильные выводы из неожиданных и непонятных фактов: он сознательно искал свое открытие и — главное — был к нему готов.

2 марта 1896 г. Беккерель сделал в Академии краткое сообщение о своих опытах. Еще через полгода он имел перед собой первую достаточно полную картину нового явления природы. Беккерель выяснил, что:

аналогичное действие на фотопластинку оказывают лишь те минералы из его коллекции, которые содержат уран;

действие это не зависит от вида минерала, а только от количества урана в нем;

эффект никак не связан с явлением люминесценции: чистый металл уран, не обладающий этим свойством, действует на фотопластинку точно так же (и даже сильнее), как и его флуоресцирующая соль.

23 ноября 1896 г. Беккерель доложил о результатах своих исследований Французской академии наук. Из них следовало, что уран испускает не известные ранее лучи (их быстро окрестили «урановыми» или «беккерелевыми»), которые аналогично А-лучам Рентгена действуют на фотопластинку и ионизируют воздух. Так было открыто замечательное явление природы, которое Мария Склодовская-Кюри в 1898 г. назовет радиоактивностью.

ПЬЕР И МАРИЯ КЮРИ

О жизни Марии Склодовской-Кюри написано много замечательных книг. Еще при жизни ее избрали почетным членом 106 академий и ученых обществ, а недавние опросы показали, что и до сих пор она остается самой почитаемой женщиной мира. Жизнь эта не была богата яркими внешними событиями — она проста и строга, как чистый гармонический тон, и вся она, без остатка, отдана служению науке. Для Марии Кюри наука — не средство и даже не цель, а естественный способ существования. Недаром решение посвятить свою жизнь науке она сравнивала с уходом в монастырь.

Марии Склодовской было 24 года, когда она приехала из Польши в Париж и переступила порог Сорбонны — одно из немногих мест в тогдашнем мире, где женщина могла получить высшее образование. Здесь она встретила Пьера Кюри — человека редкого таланта и благородства, с которым связала свою жизнь и сделала свои главные научные открытия. Она родила и воспитала двух дочерей, одна из которых, Ирэн, впоследствии продолжит и умножит дело жизни своих родителей.

Весной 1896 г. Мария Кюри заканчивала обучение в Сорбонне и тщательно выбирала тему магистерской диссертации. («Выбор темы первого научного исследования — это, как первая любовь,— на всю жизнь»,— говорила она полушутя.) Как раз в это время стали известны первые результаты исследований Беккереля, среди которых ее особенно заинтересовал один: способность «урановых лучей» ионизировать воздух. Интерес этот был не случайным: незадолго до этого ее муж Пьер Кюри вместе со своим братом Жаком изобрели очень удобный и чувствительный электрометр, основанный на явлении пьезоэлектричества (открытого ими же). Работать с электрометром было много проще, чем с фотопластинками, и к тому же он позволял не просто констатировать наличие нового излучения, но и довольно точно измерять его интенсивность. Именно этот количественный подход к явлению радиоактивности позволил Марии Кюри пойти дальше других.

Вначале Мария Кюри хотела найти ответ на простые вопросы: «Только ли уран испускает новые лучи? И если да, то в чем его исключительность?» К тому времени уран был известен уже более ста лет и ничем особым среди других элементов не выделялся: металл как металл, тяжелый, серо-стального цвета, использовали его в то время редко, в основном для окрашивания стекол и керамики в желто-зеленый 214

П. Кюри М. Кюри

цвет. С помощью электрометра Мария Кюри терпеливо проверила на радиоактивность практически все известные в то время элементы (более 80) и вскоре обнаружила, что из них только торий также обладает этим свойством — и даже в большей степени, чем уран (одновременно с нею и независимо этот факт установил также немецкий ученый Эрхард Карл Шмидт (1865—1949)). Это был важный результат, поскольку он сразу же устранял вопрос об исключительности урана: если существует два радиоактивных элемента, то почему их не может быть больше?

После небольшого перерыва в исследованиях (она ждет ребенка), уже через два месяца после рождения Ирэн, в декабре 1897 г., Мария Кюри с новой энергией возвращается к работе. Среди многочисленных химических веществ и минералов ее особое внимание привлекла смоляная обманка из рудника близ Иоахимсталя в Чехии, из которой в то время добывали уран. Радиоактивность смоляной обманки оказалась в четыре раза выше, чем урана, в ней