Научный путь к Хиросиме: как любопытство учёных привело к созданию атомной бомбы

Утром 6 августа 1945 года, в день христианского праздника Преображения Господня, жительница Хиросимы Футаба Китаяма увидела в безоблачном небе американский бомбардировщик Б-29 «Энола Гэй». В следующее мгновение с самолёта сбросили парашют, который вспыхнул «неописуемым светом». Это был «Малыш» — первая в истории атомная бомба, взорвавшаяся с мощностью 15 тысяч тонн тротила. Пилот Пол Тиббетс, назвавший самолёт в честь матери, едва удержал машину от удара ударной волны. Оглянувшись, он увидел «гигантский пурпурный гриб, кипящий вверх» и объявил экипажу: «Ребята, вы только что сбросили первую в истории атомную бомбу». Эта разрушительная вспышка стала кульминацией полувека научных открытий и политических потрясений, в ходе которых фундаментальные исследования строения материи неожиданно обернулись созданием оружия невиданной силы.

1. Истоки атомной эры

Путь к атомной бомбе начался в конце XIX века, в эпоху, которую часто называют веком химиков. Первый шаг был сделан в середине 1890-х годов, когда французский физик Анри Беккерель обнаружил, что уран испускает невидимые энергетические лучи. Позже Мария Кюри, экспериментируя с ураном и торием, ввела термин «радиоактивность» для описания этого загадочного явления. Новозеландец Эрнест Резерфорд продолжил исследования, открыв, что уран испускает альфа- и бета-излучение, а также предположил существование третьего типа — гамма-лучей. В 1919 году Резерфорд совершил прорыв, впервые расщепив атомное ядро и обнаружив протон. Он также предсказал существование нейтрона — частицы без электрического заряда, которая была открыта его учеником Джеймсом Чедвиком в 1932 году в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Нейтрон, не отклоняясь электрическим полем ядра, стал идеальным инструментом для его исследования.

1932 год стал настоящим «годом чудес» для науки. В той же Кавендишской лаборатории Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон, используя для герметизации даже детский пластилин, создали первый линейный ускоритель частиц. С его помощью они впервые экспериментально подтвердили знаменитую формулу Эйнштейна E=mc², показав, что крошечная масса может высвобождать колоссальную энергию.

2. Разлом научного сообщества

Однако в 1933 году, когда Гитлер пришёл к власти, а Резерфорд скептически называл идею использования атомной энергии «самогоном», мир науки изменился навсегда. Ранее тесное международное сообщество, где учёные свободно общались на конференциях и публиковали результаты, было расколото. Многие исследователи, включая Альберта Эйнштейна, были вынуждены бежать из нацистской Германии и других тоталитарных стран из-за своего происхождения или политических взглядов. Эйнштейн, найдя Англию слишком чопорной, в итоге обосновался в Принстонском университете в США.

На этом тревожном фоне совершались последние ключевые открытия. Во Франции Ирэн Жолио-Кюри и её муж Фредерик открыли «искусственную радиоактивность» — процесс создания новых нестабильных элементов. В Риме Энрико Ферми обнаружил, что замедление нейтронов с помощью воды (которую его ассистенты носили вёдрами из садового пруда) резко повышает эффективность их взаимодействия с атомными ядрами. Угроза фашистского режима вынудила Ферми, получившего Нобелевскую премию, использовать церемонию в Стокгольме как предлог для эмиграции в США.

3. Открытие деления и начало гонки

В 1938 году немецкие химик Отто Хан и физик Лиза Мейтнер, вынужденная бежать из-за своего еврейского происхождения, провели решающий эксперимент. Хан, оставшись в Германии, отправил Мейтнер в Швецию результаты опытов с ураном, которые сам не мог объяснить. Во время прогулки по заснеженному лесу со своим племянником Отто Фришем Мейтнер осознала, что Хану удалось расщепить ядро урана, высвободив огромную энергию. Фриш, вернувшись в Копенгаген, спросил у биолога, как называется процесс деления клеток, и получил ответ: «деление». Так был открыт ядерный распад.

Нильс Бор, узнав об открытии, пришёл к выводу, что для создания бомбы потребуется отделить редкий изотоп уран-235 от природного урана, что, по его мнению, было практически неосуществимо — «вам нужно будет превратить всю страну в фабрику». Однако венгерский физик Лео Силард, работавший в США, был менее категоричен. Встревоженный возможностью создания оружия в нацистской Германии, он в августе 1939 года убедил Эйнштейна написать письмо президенту США Франклину Рузвельту с предупреждением об этой угрозе. Это привело к созданию Уранового комитета.

4. Британский вклад и Манхэттенский проект

С началом Второй мировой войны многие британские физики переключились на военные задачи, такие как разработка радаров. Однако учёные-беженцы Отто Фриш и Рудольф Пайерлс, исключённые из секретных проектов, продолжили теоретические расчёты. Зимой 1940 года в Бирмингемском университете они вычислили критическую массу урана-235, необходимую для цепной реакции. К их удивлению, она составила всего около фунта (полкилограмма), а не десятки тонн, как считалось ранее. Энергия взрыва такой массы была эквивалентна тысячам тонн тротила. «Мы были совершенно ошеломлены… атомная бомба была возможна!» — вспоминал Пайерлс.

Их трёхстраничный меморандум, затрагивавший научные, стратегические и этические аспекты, лёг в основу британской атомной программы. Уинстон Черчилль, хотя и был «доволен существующими взрывчатыми веществами», согласился, что Британия не должна отставать. После нападения на Перл-Харбор и вступления США в войну скромные исследования переросли в гигантский «Манхэттенский проект» стоимостью 2 миллиарда долларов, сопоставимый по масштабам с автомобильной промышленностью и задействовавший 130 000 человек.

2 декабря 1942 года под трибунами заброшенного футбольного стадиона в Чикаго Энрико Ферми запустил первый в мире ядерный реактор, доказав возможность управляемой цепной реакции. А 16 июля 1945 года в пустыне Нью-Мексико прогремел испытательный взрыв «Тринити» мощностью 20 килотонн. Роберт Оппенгеймер, научный руководитель проекта, наблюдая грибовидное облако, процитировал строку из Бхагавад-Гиты: «Я стал смертью, разрушителем миров».

5. Цель — Япония

После капитуляции нацистской Германии целью стала Япония. Военное командование США полагало, что применение атомной бомбы спасёт жизни миллионов американских солдат, которые могли погибнуть при вторжении на японские острова. Критерием выбора цели был «наибольший психологический эффект». Из первоначального списка (Хиросима, Киото, Ниигата) исключили Киото из-за его культурного значения, заменив Нагасаки.

В 2:45 утра 6 августа 1945 года «Энола Гэй» с Полом Тиббетсом за штурвалом поднялась с острова Тиниан. Получив сообщение о ясной погоде над Хиросимой, Тиббетс объявил экипажу: «Это Хиросима». В 8:15 утра бомба «Малыш» была сброшена. В эпицентре температура достигла миллиона градусов. Второй пилот Роберт Льюис, увидев кипящее грибовидное облако, записал в журнале: «Боже мой, что мы наделали?».

Футаба Китаяма, видевшая падение бомбы, бежала, спасая жизнь. Позже она вспоминала реку, полную тел, «похожих на дохлых собак», и женщину, плывущую лицом вверх с окровавленной грудью. Начался «чёрный дождь» — липкие чёрные капли воды, смешанной с радиоактивной пылью и пеплом. Врач Хироси Савачика, чья клиника находилась в четырёх километрах от эпицентра, был бессилен помочь потоку людей с ужасными ожогами, которые «выглядели как призраки».

6. Последствия и моральная расплата

Япония капитулировала 14 августа, через пять дней после того, как вторая бомба, «Толстяк», разрушила Нагасаки. Точное число жертв Хиросимы установить сложно: по оценкам, к декабрю 1945 года погибло около 140 000 человек, а с учётом долгосрочных последствий радиации счёт идёт на сотни тысяч. Сегодня Хиросима — оживлённый город, но память жива: каждый день в 8:15 утра у Купола Гэмбаку, уцелевшего здания недалеко от эпицентра, звенит колокол.

Падение бомбы оставило глубокий след и в судьбах тех, кто её создавал и применял. Пол Тиббетс утверждал, что выполнял военный долг и не чувствовал личной вины, но писал: «Я испытываю чувство стыда за весь род человеческий». Роберт Льюис собирал деньги для лечения изувеченных «хибакуся» — выживших жертв бомбардировки. Роберт Оппенгеймер, выступивший против разработки водородной бомбы, стал жертвой политических преследований в эпоху маккартизма.

Джозеф Ротблат, единственный учёный, покинувший Манхэттенский проект по моральным соображениям, посвятил жизнь борьбе с распространением ядерного оружия, став сооснователем Пагуошских конференций и лауреатом Нобелевской премии мира 1995 года. Альберт Эйнштейн, чьё письмо Рузвельту дало старт американской программе, горько сожалел о своей роли: «Если бы я знал, что немцам не удастся создать атомную бомбу… Я бы и пальцем не пошевелил».

Больше интересных статей здесь: Новости.

Источник статьи: Хиросима гонка за атомной бомбой.