Как перестать бояться и изучить атомную бомбу

Александр Дубов — о книге историка и журналиста Ричарда Роудса

«Над чем бы ученые ни работали, у них все равно получается оружие» — эта цитата из «Колыбели для кошки» Воннегута давно превратилась в клише, однако вряд ли можно найти более уместный для нее контекст, чем история создания атомной бомбы. Работы, которые велись в этом направлении в первой половине прошлого века, не только продвинули вперед технический прогресс, но и оказали колоссальное влияние на всю нашу культуру, поставив перед человечеством множество непростых практических и этических вопросов. Эта многогранная история в полном объеме отражена в книге Ричарда Роудса «Создание атомной бомбы», которая была опубликована еще в восьмидесятые, но лишь в этом году вышла на русском языке. Александр Дубов рассказывает о ней в рамках совместного проекта «Горького» и «Просветителя».

Ричард Роудс. Создание атомной бомбы. М.: КоЛибри, 2020. Серия «Исторический интерес». Перевод с английского Дмитрия Прокофьева. Содержание

История создания ядерного оружия и, в частности, история американского атомного проекта довольно хорошо известны. Вскоре после войны материалы об этом проекте были частично рассекречены, а затем начали публиковаться воспоминания его участников: ученых, политиков и военных. Вслед за этими публикациями свет увидели книги журналистов и историков. Многие из них переводились и на русский язык — например, в 60-е годы в СССР были опубликованы книги австрийского журналиста Роберта Юнга «Ярче тысячи солнц» и генерала Лесли Гровса «Теперь об этом можно рассказать». Еще раньше были переведены книги Энрико и Лауры Ферми. На текущий момент одних только крупных исторических книг, посвященных разработке ядерного оружия, насчитывается больше тридцати. Общее же количество учебников, мемуаров, пьес, комиксов и фильмов, так или иначе связанных с ядерной физикой или ядерными программой, неизмеримо больше.

Среди всех этих книг «Создание атомной бомбы» американского историка и журналиста Ричарда Роудса — одна из самых важных. Впервые она была издана в 1986 году — в разгар ядерной гонки. Через два года Роудс получил за нее Пулитцеровскую премию, но только в 2020 году книгу перевели на русский язык. Роудс скрупулезно собрал и изучил все открытые материалы, доступные к середине 80-х (по крайней мере, по американскому проекту), объединил эту информацию в одну книгу и попытался оценить влияние атомного проекта на послевоенную мировую политику и историю. Вышла действительно большая фундаментальная работа: в английском издании почти девятьсот страниц, в русском — больше тысячи (возможно, в том числе из-за размера книга так долго не переводилась).

Для неподготовленного читателя это, вероятно, далеко не самое простое чтение: формул в книги совсем мало, но все фундаментальные принципы и технические подробности работы бомбы Роудс описывает максимально детально. Поскольку писатель — не физик и не химик, а в первую очередь историк и журналист, ему — как он пишет в 2012 году в предисловии к юбилейному переизданию книги — пришлось специально осваивать профессиональный жаргон, чтобы прочитать классические научные статьи, разобраться в открытиях и физических экспериментах. Обзор истории ядерных исследований помог ему показать, что в политической ситуации того времени ученые в общем-то просто не имели возможности оставить открытие ядерного деления в тайне и избавить человечество от ядерного оружия.

«Создание атомной бомбы» состоит из трех частей, каждая из которых заканчивается своей локальной кульминацией: первый, «научный» этап истории, приводит к открытию ядерного деления в конце 1938 года, к публикациям статей Отто Гана, Лизы Мейтнер и Отто Фриша в 1939 году и к докладу Нильса Бора на Вашингтонской конференции. Вторая часть — разработка бомбы в рамках Манхэттенского проекта на фоне продолжающейся Второй мировой войны — заканчивается испытанием «Тринити» на полигоне Аламогордо и первой демонстрацией возможностей атомной бомбы. Третий, военный, этап приводит к бомбардировке Хиросимы и Нагасаки, окончанию войны и началу гонки вооружений.

Первая часть посвящена событиям, которые начались в Европе на заре XX века и в итоге привели к запуску Манхэттенского проекта — речь идет в первую очередь о научных открытиях в области ядерной физики. Роудс подробно представляет основных действующих лиц: Лео Сциларда, Нильса Бора, Эрнеста Резерфорда, Энрико Ферми, Роберта Оппенгеймера, венгерских, немецких и британских физиков и химиков. Одни (например, Ферми, Сцилард или Бор) становятся постоянными участниками событий, иногда меняя роль и отступая на задний план, другие (Резерфорд) выполняют свою функцию и покидают действие, третьи (Оппенгеймер или Эдвард Теллер) ненадолго появляются вначале, но потом пропадают из поля зрения и возвращаются уже значительно позже.

Роудс подробно описывает все стадии зарождения и развития атомной физики: открытие структуры атома и атомного ядра, создание квантовой теории, открытие бета-излучения, открытие нейтрона. Последовательность лабораторных открытий и фундаментальных теоретических работ приводит к идее расщепления ядра, которую Отто Гану удалось реализовать экспериментально. Повторим, что продраться через огромное количество имен и через объяснения не самых простых физических эффектов, ничего при этом не упустив, — возможно, не самая простая задача, но в итоге у читателя складывается целостная картина. Помогает и то, что сегодня многие из имен, упоминаемых Роудсом, закреплены в названиях физических эффектов (часть из которых проходят и в школе) или химических элементов.

Кроме описания конкретных научных экспериментов, открытий и теорий, автор показывает, как в целом была устроена наука в первой половине XX века. Роудс рассуждает о научном методе, о принятых практиках, о принципе коллективного согласия, и показывает, что в начале XX века наука все-таки была нужна в первую очередь самим ученым. Во многом она похожа на современную, но в чем-то заметно отличается: сегодня, став значительно более массовой, наука отчасти лишилась своего романтического флера.

Все научные открытия Роудс сразу вписывает и в исторический контекст: их совершали, когда в Европе сохранялась политическая напряженность и, как внутри отдельных стран, так и в отношениях между государствами, обострялся еврейский вопрос. А главное — шла тяжелая и крайне жестокая Первая мировая война, которая подчинила своим целям прогресс фундаментальной и прикладной науки. В результате постепенно росли механизация и жесткость военных методов: военные стали использовать химическое оружие, появилась практика стратегических бомбардировок, которые влекли за собой все возрастающее число жертв и среди солдат, и среди гражданского населения. Возможность неожиданных переплетений политических и фундаментальных научных проблем Роудс иллюстрирует историей Хаима Вейцмана — ученого-биохимика, который во время Первой мировой войны помогал британским войскам с получением ацетона для производства кордита, а много лет спустя стал первым президентом Израиля.

Специфика политической обстановки в Европе в период между двумя мировыми войнами стала причиной того, что именно США получили преимущество в разработке атомного оружия. Роудс описывает последовательное изгнание ученых-евреев из Германии, Венгрии, Австрии, Италии, Дании. Практически все они к началу Второй мировой войны оказались именно в США. Альтернативой могла бы стать Великобритания, но у нее не оказалось достаточных ресурсов: ни средств, ни материалов, ни людей.

К началу Второй мировой войны ядерная физика вышла за пределы лабораторий и стала предметом сначала политических дискуссий, а затем и военной промышленности. Толчком к этому (помимо нарастающей напряженности в Европе, а потом и начала войны) стало открытие в 1939 году ядерного деления. После этого резко увеличился темп исследований, связанных с получением энергии на основе ядерных реакций. Если между открытиями атомного ядра и возможности его деления прошло 27 лет, то объявление о расщеплении ядер и запуск первой цепной реакции разделили всего семь месяцев. Пропорционально скорости научного развития у ученых — особенно у самых прозорливых и чутких — возрастала тревога по поводу возможности создания оружия массового поражения, причем в довольно близкой перспективе. Этот вопрос был особенно острым с учетом достижений немецких ученых и возможности создания бомбы нацистами в Германии.

Физикам-ядерщикам потребовалось время, чтобы убедить Рузвельта в крайней важности разработки атомного оружия (тогда было написано знаменитое письмо Эйнштейна), после чего был запущен атомный Манхэттенский проект, который стал одним из приоритетов военной промышленности США во время войны. Научные исследования, разумеется, не прекратились, а только ускорились, но стали подчинены одной конкретной цели — опережению немцев в деле создания бомбы.

Этот вопрос упирался в первую очередь в сложности практического характера: с фундаментальной точки зрения большинство необходимых процессов были или известны, или хотя бы предсказаны. Теперь надо было, во-первых, на практике показать, что ядерную цепную реакцию можно использовать для создания оружия, а во-вторых, выбрать для этого самые эффективные методы и материалы. Роудс объясняет, почему для бомбы оказались нужны или изотоп урана-235, или плутоний (а не уран-238), какая минимальная критическая масса была необходима для запуска ядерной цепной реакции, какие способы лучше было использовать, чтобы выделить из урановой руды нужный изотоп максимально быстро и в нужных количествах, чем графит лучше тяжелой воды и почему этот графит должен быть без примесей. Работы по разработке бомбы (в том числе по исследованию способов детонации, запуску цепной реакции и изучению возможности термоядерных реакций) и получению урана-235 и плутония в количествах, необходимых для бомбы, параллельно шли в Лос-Аламосе, Хэнфорде и Чикаго. В результате максимальной мобилизации сил ученых и промышленности бомбу удалось создать в очень короткие сроки.

Роудс пишет, что этот научный и промышленный рывок, в котором одновременно участвовали лучшие ученые и военные, а правительство обеспечивало финансирование и максимальные технологические возможности, очень поспособствовал и дальнейшему техническому прогрессу. Были разработаны не только схемы ядерных реакторов и промышленных установок для обогащения урана: например, именно тогда Джон фон Нейман предложил принципы классической архитектуры компьютера, которые в тот момент требовались для ускорения расчета гидродинамических задач при разработке имплозивной детонации атомной бомбы.

Помимо описания устройства бомбы и подробностей разработки технологий, Роудс уделяет особое внимание моральным и этическим вопросам, которые беспокоили ученых (Бора, Сциларда, Оппенгеймера и остальных) и были связаны, во-первых, с вопросом создания оружия массового поражения, а во-вторых — с кардинальным изменением картины мира уже после его создания. Как уже было сказано, в начале войны американцев и европейцев очень сильно беспокоила возможность создания бомбы нацистами. В частности, Роудс описывает странную встречу Вернера Гейзенберга и Нильса Бора в 1941 году, на которой приехавший из Германии в Данию Гейзенберг пытался рассказать своему бывшему учителю Бору о текущем состоянии немецкого атомного проекта, но ученые не поняли намерений друг друга. (По мотивам этой встречи Майкл Фрейн в 1998 году даже написал пьесу «Копенгаген» — ее ставили в том числе и в России.) На разных стадиях атомного проекта вставали вопросы о секретности разработок, необходимости открытой науки, обязательности бомбардировок городов и влияния наличия ядерного оружия на устойчивость мира.

Однако, несмотря на то, что тема изменения картины мира после появления в нем ядреного оружия и возможной гонки вооружений — одна из главных в книге, Роудс довольно мало пишет про атомные проекты, которые шли в других странах. Если неудачным немецкому и японскому проектам, которые начинались параллельно с американским, Роудс уделяет хоть какое-то внимание, то про советский проект в книге не сказано практически ничего. Даже про научный шпионаж, значительно повлиявший на гонку вооружений, особенно на ранних ее этапах, автор пишет совсем мало. Имя Клауса Фукса, одного из самых известных советских разведчиков, связанных с ядерной программой, упоминается в книге всего трижды. Как американскому писателю, Роудсу оказывается важнее понять, почему атомное оружие вообще появилось (и появилось именно у США), почему американцы решились использовать его во время войны и к каким последствиям это в итоге привело.

Основную часть повествования Роудс заканчивает очень подробным описанием взрыва бомбы, сброшенной на Хиросиму: как это выглядело, какие физические процессы происходили во время взрыва и что этот взрыв сделал с жителями города. Автор не избегает натуралистических подробностей и приводит цитаты выживших, которые описывают воплотившийся в реальности ад.

В эпилоге он довольно кратко рассказывает о ситуации, сложившейся непосредственно после войны, и о начавшейся гонке вооружений (более подробно Роудс написал об этом позже, в книгах о создании водородной бомбы и об атомной энергетике). Эдвард Теллер после небольшого перерыва продолжил исследование термоядерной реакции и работу над водородной бомбой, в Советском Союзе исследования постепенно набирали обороты, а участники Манхэттенского проекта переосмысляли проделанную работу.

Сам Роудс заключает, что начавшаяся после войны гонка вооружений, которую предсказывал Бор, — самый простой путь, который дал возможность зафиксировать политическую ситуацию в мире и не использовать при этом само оружие. Однако это равновесие слишком неустойчиво, и любая случайность может его нарушить. Автор замечает, что использование ядерного оружия неизбежно должно привести к серьезным выводам этического характера. По его мнению, в период усиления национальной идентичности государств и изменения сути мировых войн решением этих проблем должна стать открытая наука, которая хоть и создала предпосылки для ядерного противостояния, сама в нем не виновата. Сегодня, спустя более семидесяти лет после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки и более тридцати лет после написания книги, многие вопросы, связанные с ядерной гонкой, стали значительно менее острыми. Но ядерное оружие не исчезло совсем, а социальные, политические и экономические последствия его создания и применения будут заметны еще очень долго. Так что вряд ли можно предполагать, что книга скоро потеряет свою актуальность.