Главная страница Написать нам письмо Поиск по сайту


   »  Главная страница
   »  В мире
   »  Россия
   »  Ближний Восток
   »  Мнение
   »  Экономика
   »  Медицина
   »  Культура
   »  История
   »  Право
   »  Религия
   »  Еврейская улица
   »  Разное
   »  English


Подписка  «   


Архив Россия: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37
Архив Новости: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48
Архив Ближний Восток: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
Архив В Мире: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
Архив Мнение: 1, 2, 3, 4, 5, 6
Архив Еврейская улица: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37
Архив Ксенофобия: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Архив Культура: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Антитеррор, Спецкорры МЕГ





  Три секретных звезды Зельдовича «

Три секретных звезды Зельдовича

Борис Горобец



На этой засекреченной в свое время фотографии Якову Борисовичу Зельдовичу 44 года, а фото предназначалось для статьи в Малой Советской Энциклопедии (МСЭ). Но на его обороте написано: «По решению Л.С.Шаумяна (заместителя главного редактора БСЭ) и по консультации с соотв. организациями портрета в МСЭ не давать. Подпись. 15.10.58».

Среди советских ученых, работавших над первой атомной бомбой, в научной иерархии третье место, после И.В. Курчатова и Ю.Б. Харитона, занимал Я.Б. Зельдович. Он был начальником теоретического отдела сверхсекретного объекта КБ-11 (Арзамас-16), и его часто именовали Главным теоретиком. Яков Борисович (ЯБ) родился в Минске 8 марта 1914 г. в семье адвоката Бориса Наумовича Зельдовича и литератора, переводчика с французского языка, Анны Петровны. Как шутил сам ЯБ, он явился подарком женщинам к 8 марта. ЯБ не мог помнить Минска, потому что в год его рождения семья переехала в Петроград, где жила вплоть до эвакуации в августе 1941 г. в Казань. Но много десятилетий спустя именно в Минске будет установлен бронзовый бюст трижды Героя Социалистического Труда Я.Б. Зельдовича, который стал этим «трижды» всего в течение семи лет, причем задолго до наступления всех своих юбилеев! ЯБ поступил в среднюю школу сразу в 3-й класс и окончил ее в 1930 г. Он учился около двух лет на заочном факультете университета, но не окончив его, стал самоучкой, оказавшись исключительно самостоятельной творческой личностью, которая не нуждалась в наставниках. Сам же ЯБ говорил, что он учился сразу у многих прекрасных ученых, большинство из которых были, кстати, немногим старше его: у С.З. Рогинского, Н.Н. Семенова, Ю.Б. Харитона, Л.Э. Гуревича, В.С. Сорокина, О.М. Тодеса, С.В. Измайлова, М.П. Бронштейна. Когда ЯБ как-то спросили, не мешало ли ему отсутствие диплома в формальном смысле, ЯБ ответил, что иногда мешало, пока он не стал академиком. И добавил, что жил в то благословенное время, когда можно было получить разрешение на защиту кандидатской диссертации, не имея вузовского диплома.

В 1932-1940 гг. ЯБ работал в Институте химической физики (ИХФ) в области гетерогенного катализа и адсорбции (кандидатская диссертация, 1936 г), затем - реакций окисления азота (докторская диссертация, 1939 г.). Почти одновременно, с 1935 г. он занялся химико-физическими и физико-теоретическими исследованиями цепных реакций горения и взрыва, детонацией и ударными волнами. В 1943 г. получил за эти исследования свою первую Сталинскую премию. В 1939-41 гг. Ю.Б. Харитоном и Я.Б.Зельдовичем был выполнен цикл пионерских работ по теоретическому расчету разветвляющейся цепной реакции деления урана. Эти работы не стояли в плане ИХВ, так как тогда не имели практического значения. Они выполнялись авторами по личной инициативе.

В 1939 г. О.Ган и Р.Штрассман открыли явление определяющего значения - при захвате нейтрона, ударившего в ядро урана, последнее может разделиться, образовав два ядра других химических элементов. При этом испускаются «мгновенные» нейтроны деления и выделяется большая энергия. Испущенные нейтроны, ударяя в следующие ядра урана, продолжают цепочку делений. Ю.Б. Харитон и Я.Б. Зельдович поняли, что возможна ядерная разветвленная цепная реакция, которая быстро приведет к взрыву с выделением огромной энергии. Поскольку нейтрон был открыт всего за семь лет до этого, то еще не были известны ядерные константы реакций с участием нейтронов: сечения (вероятности) кратковременного захвата нейтрона ядром с делением последнего (полезный акт) или захвата с поглощением без деления (вредный акт из-за потери нейтрона). Не были известны также достоверные сечения захвата или рассеяния нейтрона ядрами кислорода, водорода, дейтерия, других элементов. Приходилось пользоваться грубыми оценками, своими собственными или из публикаций.

Зельдович и Харитон впервые выяснили, что в чистом природном уране, который содержит лишь 0,72% урана-235, цепная реакция невозможна из-за неупругого рассеяния, т.е. потерь нейтронов, поглощаемых в основной массе урана-238. Дело в том, что при делении ядер урана испускаются в основном быстрые нейтроны с энергией порядка от 1 до 7 МэВ. Они слишком быстрые для захвата ядрами урана-235 (с делением), но не достаточно быстрые для деления ядер урана-238. Главный вывод Харитона и Зельдовича был такой: для цепной реакции деления необходимо многократно увеличить концентрацию изотопа-235, поскольку лишь он захватывает с делением медленные и совсем медленные, тепловые нейтроны, лучше всего в полосе энергий ~0,25-2,0 эВ. Нейтрон с энергией 2 эВ имеет скорость около 30 км/с, он вызывает одно деление ядра урана-235 за длину свободного пробега 5 мм. За две десятых микросекунды успевает возникнуть 80 звеньев последовательных делений с размножением нейтронов в геометрической прогрессии. Их число достигает1024 (триллион триллионов), а выделяемая при этом энергия - 30 триллионов джоулей. Самое удивительное то, что деформация массы заряда и всей бомбы, происходящая примерно со скоростью звука, пока что не успевала за скоростью деления ядер и выделения ими энергии. Деформация «догоняет» цепную реакцию лишь где-то на 80-м звене, спустя примерно полмикросекунды… И происходит атомный взрыв!

Итак, во-первых, нужно научиться выделять уран-235 из основной массы урана-238 и, во-вторых, найти вещества для замедления «бесполезных» быстрых нейтронов, испускаемых ураном, чтобы использовать их для питания цепной реакции. Эффективными замедлителями без поглощения нейтронов могут быть практически только два вещества: дейтерий (тяжелый изотоп водорода в составе тяжелой воды) и углерод (графит). Директор ИХФ Н.Н. Семенов сразу оценил важность сделанных выводов и направил письмо в Министерство нефтяной промышленности, которому подчинялся институт. Семенов просил поддержать новое, ядерное направление в химической физике, сулившее новый неисчерпаемый источники энергии, в том числе и для создания оружия. Письмо осталось без внимания, а спустя всего несколько лет оказалось, что оторванные от практики фундаментально-научные результаты Харитона и Зельдовича предопределят судьбу века, а также судьбу самих ЮБ и ЯБ. Не случайно ЮБ и ЯБ станут одними из первых, кто был привлечен к работам в советском Атомном проекте. Но это произойдет еще через три года, а тогда…

Началась война, и ЯБ оставил ядерную физику. В 1941-1942 гг. в ИХФ, в Казани и в Москве, в НИИ-6 он выполняет важное оборонное задание Главного управления вооружения минометных частей (ГУВМЧ) Наркомата боеприпасов - лаборатория Зельдовича исследует нестабильное горения пороха в снарядах для «Катюш». В первоначальном варианте “Катюши” были опасны не только для врага, но и для тех, кто запускал снаряды, так как последние нередко взрывались в момент пуска. Бывало и наоборот, когда реактивный двигатель глохнул в полете. Кроме того, вес заряда, составлявший приблизительно 10 кг, который было невозможно наращивать, тем самым увеличивая дальность стрельбы и поражающую силу. Ибо требовалось увеличивать мощность двигателя, а тогда резко возрастала частота отказов. Нужно было найти их причины и изменить конструкцию снарядов и миномета. За несколько месяцев Я.Б. Зельдович и его ученик, друг и основной экспериментатор О.И. Лейпунский решили эту задачу. Они создали и проверили на опытах новую теорию нестационарного горения пороха в реактивных снарядах, предложив конструктивные меры для стабилизации горения. Им пришлось преодолеть ожесточенное сопротивление коллег-консерваторов из НИИ-3 во главе с директором Костиковым, лже-изобретателем «Катюши. Но в результате ГУВМЧ приняло новую технологию производства реактивных пороховых снарядов.

Пришла победа 1945 года, а с ней «пришли» и три американских атомных взрыва, в том числе над двумя городами Японии. Над Советским Союзом, истощенным войной, нависла угроза превентивного атомного удара. 20 августа 1945 г. в СССР создается сверхсекретный Специальный комитет во главе с Л.П. Берия. Ему предоставлены беспрецедентные полномочия - привлекать любых людей и тратить любые средства для быстрейшего создания советской атомной бомбы. Весной 1946 г. Харитон становится главным конструктором атомной бомбы и вскоре привлекает к делу Зельдовича, поручая тому руководство всеми теоретическими и расчетными работами. Ядерные материалы и атомная бомба производятся всего за четыре года. Можно считать, что с началом 1950 года вероятность ядерного нападения на нашу страну уменьшается во много раз, в мире возникает гораздо более устойчивая ситуация равновесия страха перед реальной силой ответного удара.

17 декабря 1945 г. происходит следующее историческое и тоже крайне секретное событие: на заседании Техсовета Спецкомитета заслушан доклад Я.Б. Зельдовича «О возможности возбуждения реакций в легких ядрах» (отметим, что все три соавтора: И.И. Гуревич, И.Я. Померанчук, Ю.Б. Харитон - еврейские физики). Это было первое сообщение о возможности применения термоядерного синтеза для создания сверхмощной бомбы нового типа. Однако команды сверху на практическую проверку этих идей и расчетов тогда еще не дали. Берия и Сталин считали, что тогда необходимо было сосредоточить все силы страны на единственном ядерном направлении - скорейшем создании атомной бомбы. И лишь четыре года спустя, 26 февраля 1950 г., через полгода после успешного испытания первой советской атомной бомбы, правительство приняло постановление об организации расчетно-конструкторских и экспериментальных работ по созданию водородной бомбы РДС-6.

ЯБ отдал 20 лет работе на военную ядерную технику. Это были годы сверх напряжения, колоссальной ответственности, радикальных ограничений в образе жизни. Сам ЯБ позже говорил так о своей «усталости от долгой работы в задаваемом извне, а не определяемым им самим ритме: «Надо было иногда за одну ночь принимать решение, что делать завтра. Вариант должен был быть один, и он должен был быть реальным, простым, надежным и наиболее экономичным. Ошибиться было невозможно». Сын ЯБ Борис Зельдович написал мне так: «Отец непрерывно просил освободить его от этой работы (примерно так, как обращаются с просьбами освободить их заключенные), начиная с 1958 или 1959 г. И только в 1962 или 1963-м, после личного отчаянного обращения моей матери В.П. Константиновой к Ю.Б. Харитону (которого она знала еще с 1920-х гг. по Ленинграду), Харитон пошел к высшему начальству и добился этого “освобождения”. Решающее значение имело слово Е.П. Славского, министра среднего машиностроения. Наверняка Славскому было нелегко лишиться Зельдовича, исключительно высоко им ценимого. Однажды Славский высказался так: «Зельдович - это же сверх талант!... Какой величайший человек!». Зельдовича отпустили… Много позже ЯБ как-то сказал одному из своих учеников: «Вы не догадаетесь, какое для меня было самое яркое время…. Да, да, то самое».

Начался новый этап в науке и жизни Зельдовича - астрофизика и космология. О столь радикальном изменении направления работы сам ЯБ как-то сказал своему ученику, ныне академику Р.А. Сюняеву: «Я много раз и радикально менял не только тематику исследований, но практически и специальность: был почти химиком, а в итоге стал почти астрономом. И в этом были виноваты не только превратности судьбы». Р.А. Сюняев продолжает, со слов ЯБ: «Трудно, но интересно освоить 10% информации и специфических методов в любой области естественных наук, что необходимо для того, чтобы начать самостоятельно работать, либо хотя бы спокойно ориентироваться в ней. Дальше путь от 10- до 90%-го понимания - это одно удовольствие и истинное творчество. А вот пройти следующие 9% - бесконечно тяжело и далеко не каждому под силу. Последний процент безнадежен. Разумнее вовремя взяться за новое дело…»

Директор космических программ Европейского космического агентства Роже Бонне назвал Зельдовича гигантом современной астрофизики. Наиболее крупным достижением ЯБ в астрофизике считается разработанная им теория крупномасштабной структуры Вселенной или теория образования галактик. Иногда ее фигурально называют теорией «блинов» из-за очень плоских структур в масштабах сверхскоплений. Для построения этой теории ЯБ развил нелинейную теорию гравитационной неустойчивости. Как писал сотрудник ЯБ А.Г. Дорошкевич: «Ранее была прекрасно разработана и детально изучена линейная теория, но дальше… И вот нам предлагается новая теория, в которой гравитация играет второстепенную роль, а выводы настолько далеки от ожидаемых… Да, ее математическая часть бесспорна, но казалось невероятным, что на нелинейном этапе гравитация не играет заметной роли и неоднородности развиваются в кинематическом режиме». ЯБ первым выдвинул и обосновал теорию взаимодействия электромагнитных и гравитационных волн с вращающейся черной дырой. Он ввел модель волны, падающей на вращающийся цилиндр: часть энергии волны поглощается, а при некоторых условиях совпадения фаз волны и вращения цилиндра, волна усиливается. Последнее равносильно излучению черной дыры в рентгеновском диапазоне. Вначале в этот механизм, разработанный ЯБ совместно с А.А. Старобинским, почти никто не верил. На сей счет Зельдовичу проиграл пари известный американский астрофизик Кип Торн. Теорию ЯБ оценил великий английский астрофизик Стивен Хокинг. Основываясь на модели Зельдовича, Хокинг математически рассчитал процесс «испарения» черной дыры вплоть до ее исчезновения. Сейчас теория испарения черных дыр Хокинга стала общепризнанной.


Окончание следует



Главная страница Написать письмо Поиск
Jig.ru является расширенной версией «МЕГ». Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора. Материалы сайта могут перепечатываться без письменного согласования с редакцией, но с обязательной гиперссылкой на главную страницу сайта.