Пережитое и передуманное: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

В 1896 г., в самом конце XIX столетия, внимание ученых обратилось к явлениям, которым, по — видимому, суждено оказать огромное влияние на жизнь человечества, начать новую эру его истории.

В этом году Г. Беккерель вновь выдвинул способность соединений урана испускать лучи особого характера, одно время названные Беккерелевскими лучами, а через два года супруги Кюри открыли новый химический элемент радий, обладающий этой способностью в миллион раз больше, — и вскоре Складовская- Кюри и Шмидт[96] указали, что та же способность свойственна еще одному элементу — торию. Вслед за тем были найдены и другие простые тела химии, резко проявляющие те же свойства, — как мы теперь говорим, сильно радиоактивные элементы: полоний, актиний, нитон, ионий и многочисленные другие продукты изменения урана, радия, актиния, полония, тория. Наконец, еще позже оказалось, что по крайней мере два элемента из ранее известных, калий и рубидий, обладают, хотя и в слабой степени, той же способностью. В научной литературе не раз высказывалась уверенность в том, что элементы в большей или меньшей степени радиоактивны, что радиоактивность есть общее свойство материи.

Это открытие произвело огромный переворот в научном мировоззрении, вызвало создание новой науки, отличной от физики и химии, — учения о радиоактивности, поставило перед жизнью и техникой практические задачи совершенно нового рода, открыло горизонты возможностей совершенно неожиданных и, казалось, навсегда для человечества закрытых.

Благодаря открытию явлений радиоактивности мы узнали новый негаданный источник энергии. Этим источником явились химические элементы. Они, сами по себе, постоянно выделяют энергию — лучи разного рода и разных свойств: лучи а, (3, у способны производить работу, несут электричество разного знака, производят самые разнообразные изменения в окружающей среде. Подобно лучам света они способны производить изменения в солях серебра и таким путем фотографировать в темноте вещества, ими богатые, вызывают явления свечения, они легко проходят через непрозрачные предметы, разряжают заряженные электричеством проводники, могущественным и разнообразным образом действуют на организмы. Среда, в которой находятся следы этих лучей, получает новые свойства: газы становятся проводниками для электричества, вещества, способные флюоресцировать, начинают светиться, в их присутствии происходят не идущие в других условиях химические реакции.

Одновременно с этим излучением радиоактивные элементы обладают более высокой температурой, чем окружающее пространство. От них во все стороны исходит тепло; при этом процесс теплового излучения идет непрерывно все время, годами, без уменьшения своей силы и без видимого и заметного для нас затрачивания какой‑нибудь другой энергии на его производство. Он пропорционален массе радиоактивного элемента, причем так же, как все другие проявления радиоактивных свойств, эффект получается огромный по сравнению с вызывающей его массой. Так, Содди[97] вычислил, что три сантиграмма бромистого радия в течение года выделили около 16 500 калорий.

Но не только выделение тепла, а и перенос электрических зарядов, и изменение химических соединений серебра, и явления свечения, ими вызываемые, огромны по своей силе, по сравнению с массой радиоактивного вещества.

Энергия, развиваемая при превращении грамма радия, равна энергии сгорания 500 килограммов каменного угля. Если бы мы собрали 1/2 литра радиевой эманации — нитона, то не нашлось бы сосуда, который мог бы сохранить этот тяжелый радиоактивный газ: всякое вещество, нам известное, превратилось бы в пар при соприкосновении с ним!

II

Но перед нами открылся не только новый источник энергии. Попытки объяснить его вызвали следствия не менее крупного научного значения.

Оказалось, что все выделения энергии при радиоактивных процессах, подобно всемирному тяготению, не могут никакими способами быть изменены в своем течении или в своей силе. И вместе с тем все эти проявления энергии теснейшим образом связаны с материальными излучениями; из радиоактивных тел выделяются тяжелые элементарные газы — эманации, вокруг радиоактивных тел садится тончайшая твердая пыль, образующая на некоторых предметах пленочные налеты.

Выделения энергии и материальных частиц разного рода ясно указывают на особое состояние глубокого изменения, в каком находятся радиоактивные вещества. Это изменение тесно связано с атомом вещества, так как можно было доказать, что все радиоактивные свойства, относимые к явлениям энергии или к материальным излучениям, не меняются под влиянием причин, действующих на свойства химических соединений: ни свет, ни теплота, ни давление, ни состояние электрического и магнитного поля, ни химические реакции ни в чем не отражаются на темпе процесса, на количестве эманации, на быстроте выделения и свойствах лучей а, Р, и у. Все эти явления меняются только с изменением количества радиоактивных атомов, входящих в соединение. Подобно тому, как при образовании соединения не меняется масса атома, точно так же никаким путем не могут быть изменены его радиоактивные свойства.

Эти исследования заставили вскоре сгладить неизбежную, казалось, пропасть между энергией и материей, привели к созданию энергетической электронной теории материи, дали почву допущению распада атома химического элемента, привели к вопросу о диссоциации материи. Эта последняя идея в той или иной форме явилась независимо у нескольких исследователей; кажется, впервые ее высказал Ле Бон, — но в той форме, в какой она получила значение научной гипотезы, ее дали нам Резерфорд и Содци[98] в 1902 году.

Старинные мечтания алхимиков получили реальное основание! Некоторые химические элементы, не разлагаемые во время химических процессов, распадаются во время реакций радиоактивных. На частном случае гелия мы имеем опытное подтверждение возможности такого превращения.

Чрезвычайно быстро были созданы новые представления о материи, о химическом элементе, о взаимных соотношениях между материей и электричеством. Быстро поблекли старые, казалось, прочно вошедшие в сознание натуралистов представления — как представления о мировом эфире…

Наряду с этим в научное мировоззрение вошли совершенно новые идеи — представление о конечном бытии химических элементов. Кажется, впервые научно эта идея была высказана Инглисом. Для одних из элементов пришлось допустить в среднем эфемерные бытия немногих минут или даже секунд, для других исчислять существование их миллионами лет. Отдельные химические элементы оказались генетически связанными, и для них стало возможным строить такие же генеалогические таблицы, какие мы даем в родословных человека или животных или в зоологических древах образования родов и видов. Таблица химических элементов сразу озарилась на наших глазах новым светом: химические элементы оказались частными случаями одного или нескольких радиоактивных процессов. Крупнейшее обобщение XIX века, выражающееся в статической форме учения о равновесиях, оказалось приложимым и к этим явлениям и выдвинуло идею о радиоактивном равновесии, идею, далеко еще не все выводы которой вошли в сознание исследователей.

Так, в немногие годы коренным образом изменились наши самые отвлеченные представления о физическом мире. Закон сохранения энергии, космогонические идеи о конце мира в связи с ее рассеянием, закон о сохранении вещества, мысль об отсутствии переходов между материей и энергией, представления о массе вещества и невозможности разложить на части химический элемент — достаточно этих напоминаний об области происшедшего изменения, чтобы почувствовать тот колоссальный переворот, какой идет сейчас в научном миросозерцании. Я не касаюсь других, более далеких следствий данных процессов, среди которых на первом месте стоит новая победа атомистического представления о структуре мира. Но сам атом странным образом изменился и из материальной среды перешел в область сил — ближе к монадам[99] философии, чем к атомам Левкиппа или Дальтона[100].

Может быть, лишь на заре новой науки и философии, в начале XVII века, когда рушилось стройное здание схоластических построений, проходило человечество через не меньшие изменения в понимании действительности.

III

Имея великое счастье переживать этот исторический перелом человеческого сознания, мысль невольно обращается к прошлому, к летописям научных исканий. Уже не раз в истории науки входили в человеческое сознание новые представления о силах, строящих Вселенную.

Их начало всегда было скромное. Падение предметов на земной поверхности в конце XVII века привело к идее всемирного тяготения. Наблюдение свойств магнитного железняка в конце того же века вызвало учение о силах магнитных; исследование свойств янтаря в середине следующего столетия положило начало учению об электричестве; наконец, в конце XIX века исследование урановой смолки открывает перед нами область радия.

Всегда в такие времена менялась картина мира, резко изменялся строй представления человечества об окружающем.

Эти представления неизбежно неоднородны. Можно и должно различать несколько, рядом и одновременно существующих, идей мира. От абстрактного механического мира энергии или электронов — атомов, физических законов, мы должны отличать конкретный мир видимой Вселенной — природы: мир небесных светил, грозных и тихих явлений земной поверхности, окружающих нас всюду живых организмов, животных и растительных. Но за пределами природы огромная область человеческого сознания, государственных и общественных групп и бесконечных по глубине и силе проявлений человеческой личности — сама по себе представляет новую мировую картину.

Эти различные по форме, взаимно проникающие, но независимые картины мира сосуществуют в научной мысли рядом, никогда не могут быть сведены в одно целое, в один абстрактный мир физики или механики. Ибо Вселенная, все охватывающая, не является логическим изображением окружающего или нас самих. Она отражает в себе всю человеческую личность, а не только логическую ее способность рассудочности. Сведение всего окружающего на стройный или хаотический мир атомов или электронов было бы сведением мира к отвлеченным формам нашего мышления. Это никогда не могло бы удовлетворить человеческое сознание, ибо в мире нам ценно и дорого не то, что охватывается разумом; и чем ближе к нам картина мира, тем дальше отходит научная ценность абстрактного объяснения.

Но все же новые физико — химические объяснения не безразличны для представления об окружающем. История человеческой культуры показывает нам, как за последние три столетия законы всемирного тяготения, магнетизма, электричества вторглись в наши представления о природе, на каждом шагу давали себя чувствовать в жизни человечества.

Наученные таким опытом прошлого, невольно с трепетом и ожиданием обращаем мы наши взоры к новой силе, раскрывающейся перед человеческим сознанием. Что сулит она нам в своем грядущем развитии?

Уже теперь в картине реальной природы выдвинуто значение радиоактивности для объяснения теплоты земного шара, для определения его возраста, для исчисления годами геологических периодов, для образования горных цепей; мы видим ее проявления в учении об атмосферном электричестве, о химических реакциях земной поверхности. И все же мы находимся здесь еще в периоде начальной работы. Процессы природы не согласованы с далеко ушедшими вперед новыми обобщениями физико — химического характера. Картина природы только начинает меняться под их влиянием.

Область сознательной жизни человечества затронута еще слабее. Лишь издалека мелькают перед нами картины будущего. Всегда при вхождении новых сил человеческая мысль раньше всего обращается к ним для исцеления от страданий и болезней. И в области радия мы ищем новых сил для защиты и для борьбы с поражающими нас несчастьями. С надеждой и опасением всматриваемся мы в нового союзника и защитника.

Но вместе с тем мы не можем оставлять без внимания и не можем не задумываться над другими сторонами новых явлений. Перед нами открылись источники энергии, перед которыми по силе и значению бледнеют сила пара, сила электричества, сила взрывчатых химических процессов. Мы, дети XIX века, на каждом шагу свыклись с силой пара и электричества, мы знаем, как глубоко они изменили и изменяют всю социальную структуру человеческих обществ, больше того — как глубоко они меняют более мелкую бытовую обстановку человеческой личности, охватывают самые медленно сдвигающиеся навыки и привычки — навыки и привычки, переживающие без изменения целые исторические периоды. А теперь перед нами открываются в явлениях радиоактивности источники атомной энергии, в миллионы раз превышающие все те источники сил, какие рисовались человеческому воображению.

IV

Но все эти изменения пока в будущем. Ожидания далеки от действительности.

[96] Беккерель Анри Антуан (1852–1908) — французский физик, за открытие естественной радиоактивности урана награжден Нобелевской премией (1903). Кюри Пьер (1859–1906) и Склодовская — Кюри Мария (1867–1934) — французские физики и химики, авторы основополагающих работ в области радиоактивности, открыли радиоактивные элементы полоний и радий, установили биологическое воздействие радиоактивных элементов излучений; лауреаты Нобелевской премии (1903). Шмидт Г. К. — немецкий ученый, одновременно с Марией Склодов- ской — Кюри, но независимо от нее, установил радиоактивность тория.

[97] Содди Фредерик (1877–1956) — английский радиохимик, один из создателей теории радиоактивного распада.

[98] Ле Бон (Лебон) Густав (1841–1931) — французский химики медик, выступавший в 1890-х гг. со статьями о так называемом черном свете. Резерфорд Эрнест (1871–1937) — английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и основоположник ядерной физики; вместе с Ф.Содди разработал теорию радиоактивного распада и сформулировал закон радиоактивных превращений, предложил одну из первых моделей строения атома.

[99] Монады — неделимые духовные «первоэлементы бытия». Согласно представлениям немецкого философа эпохи Просвещения Г.Лейб- ница (1646–1717), они составляют основу всего мироздания.

[100] Левкипп (V в. до н. э.) — древнегреческий философ, один из создателей античной атомистики; ввел понятие атома — неделимой материальной частицы, лежащей в основе всех вещей. Дальтон Джон (1766–1844) — английский химик, основоположник химической атомистики, один из создателей современных атомно-молекулярных представлений.