За открытие радиоактивных превращений Резерфорда в 1908 году наградили Нобелевской премией по химии, что изрядно его позабавило, поскольку, как он едко отмечал, его собственное превращение из физика в химика произошло мгновенно. Содди же, в отличие от Резерфорда настоящий химик, навсегда остался обижен тем, что его обошли — и вниманием, и наградой.
Впоследствии были найдены и другие радиоактивные эманации: все они обладали похожими свойствами, но слегка отличались атомным весом. Разумеется, это был один и тот же элемент, у которого варьировалось только число нейтронов в ядре — и, как следствие, вес. Существование нескольких разновидностей одного и того же элемента, с разным атомным весом, но одинаковыми химическими свойствами прояснило некоторые загадки, над которыми билось не одно поколение химиков. Содди назвал эти разновидности изотопами, и за их открытие все-таки был награжден Нобелевской премией по химии. Случилось это в 1921 году. Что удивительно, награда эта не сильно умерила его горечь по поводу выказанного ему прежде пренебрежения. К тому времени его назначили главой кафедры физической химии в Оксфорде, но на этом посту он вовсе не благоденствовал. Его планы реформировать исследовательскую работу и преподавание натолкнулись на сопротивление преподавателей колледжа. Содди овладели хандра и глубокое уныние. Он больше не занимался научной работой, и его кафедра теряла свои позиции в университете. Тогда Содди увлекся построением универсальной теории денег и другими столь же бесплодными делами. Наконец в 59-летнем возрасте он покинул университет и, окончательно превратившись в ожесточенного параноика, провел остаток жизни в безвестности. Умер Фредерик Содди в 1956 году, когда о нем все уже почти забыли.
Howorth Muriel, Pioneer Research on the Atom: The Life of Frederick Soddy (New World Publications, London, 1958). См. также более современную и менее льстивую биографию: Merricks Linda, The World Made New: Frederick Soddy — Science, Politics and the Environment (Oxford University press, Oxford, 1996).
Бизнес на числе тг
На протяжении многих веков число л, удивительное и непостижимое, то вдохновляло, то ввергало в отчаяние математиков и философов.
Сравнив длину окружности с периметром вписанного и описанного вокруг нее квадратов, легко понять, что л больше двух и меньше четырех. Куда менее очевидно, что л иррационально, — иначе говоря, его нельзя записать в виде простой дроби. Современные мощные компьютеры вычислили уже миллиарды[22] десятичных знаков числа л, но никакой закономерности или неожиданных повторов в этой последовательности не обнаружили.
Самая удивительная попытка освободить л от груза иррациональности датируется 1894 годом, когда Эдвард Джонстон Гудвин, самолюбивый врач и математик-любитель из маленького городка в штате Индиана, опубликовал в American Mathematical Monthly статью под названием “Квадратура круга” В несколько логических шагов он приравнял л к числу 3,2 (вместо 3,14159…). Далее Гудвин сообщил, что уже оформил авторские права на л, равное 3,2, в США, Великобритании, Германии, Франции, Испании, Бельгии и Австрии. В 1896 году он обратился к представителю своего округа в законодательном собрании штата, мистеру Тейлору Рекорду, и призвал его представить на рассмотрение палаты представителей Индианы законопроект, “вводящий новое математическое знание, которым в Индиане можно будет пользоваться бесплатно”, тогда как жителям остальных штатов придется платить авторские отчисления. В январе 1897 года этот законопроект за номером 246 попал на рассмотрение палаты общин. И удивительное дело — после того как его одобрили два комитета, 67 депутатов проголосовали за него единогласно! В феврале, несмотря на некоторое брожение в местной прессе, законопроект о числе л был направлен в сенат на утверждение.
Но тут случилось непредвиденное — в тот день, когда на слушаниях в сенате активно обсуждали эту потрясающую законодательную инициативу, туда по служебным делам заехал Кларенс Абиатар Вальдо, профессор математики в Университете Пердью. Для Вальдо сенатские слушания законопроекта о л стали большой неожиданностью. В статье, написанной 19 лет спустя, он вспоминал:
Выступил бывший учитель из восточной части штата: “Этот случай предельно прост. Если мы примем закон, который вводит новое и правильное значение тг, штат сможет использовать его бесплатно и свободно публиковать в школьных учебниках, зато прочим придется платить” Член законодательного собрания, показавший мне законопроект, поинтересовался, не желаю ли я познакомиться с его автором, ученым-врачом. От столь высокой чести я, поблагодарив, отказался, однако счел нужным отметить, что уже знаком с огромным множеством сумасшедших.
После слов профессора Вальдо сенаторы сочли, что тут нет предмета для законотворчества, и отложили утверждение закона на неопределенный срок. Не исключено, что он ждет рассмотрения и по сей день.
История излагается в нескольких источниках. Великолепный рассказ и анализ геометрических доводов доктора Гудвина можно найти в книге: Singmaster David, The legal values of Pi, The Mathematical Intelligencer, 7 (no. 2), 69 (1985,).
Последние из “могикан”
Наука, и физика в особенности, стала теперь слишком специализированной и слишком дорогой для простых любителей. Братья де Бройль — младший, Луи (который первым описал корпускулярно-волновой дуализм), и старший, Морис, — принадлежали к числу последних “могикан”.
Луи-Чезар-Виктор-Морис де Бройль (1875–1960) — потомок древнего и знаменитого французского семейства. Родословная обязывала выбирать между военной и дипломатической карьерой, и только после долгих переговоров с дедом, главой клана де Бройлей, ему позволили стать морским офицером. Мориса прикомандировали к Средиземноморскому флоту. Тут и проявились его склонности к наукам: именно Морис де Бройль установил первый беспроволочный передатчик на борту французского военного корабля. Но вскоре юный офицер понял, что служба мешает ему заниматься по-настоящему интересными вещами, и попросился в отставку, дабы целиком посвятить себя науке. Дед был разгневан: наука, считал он, это развлечение для стариков, недостойное наследника славной фамилии де Бройлей. Однако, выслушав Мориса и посовещавшись, старшие представители почтенного семейства согласились, чтобы он устроил лабораторию в одной из комнат их парижского особняка и занимался там наукой в свое удовольствие в перерывах между выходами в море. Только после смерти деда Морис, которому уже исполнилось зз, почувствовал себя вправе отказаться от военной службы (хотя во время Первой мировой войны он вернулся к задачам установки связи между подводными лодками). Затем он учился спектроскопии в Коллеж-де-Франс и защитил диссертацию под руководством знаменитого физика Поля Ланжевена, вместе с которым успел потрудиться на благо подводного флота. После этого Морис де Бройль вернулся в свою — кстати, превосходно оборудованную — лабораторию. Там с ним работали несколько помощников, одним из которых был его брат Луи, будущий нобелевский лауреат. Швейцарский кристаллограф П.П. Эвальд рассказывал на лекции в 1953 году:
В те годы Морис де Бройль в Париже изобретал новые спектроскопические методы один за другим и столь же стремительно обучал им своих коллег — к примеру, Трийя и Трибо. Некоторые из моих слушателей, возможно, помнят неповторимую атмосферу его лаборатории на улице Байрона, где электрические провода свисали из специально прорезанных дыр в роскошных гобеленах, украшавших стены.
Но, пожалуй, последним истинным любителем науки, никогда не стремившимся получить за свое увлечение деньги, был Альфред Лумис. Он родился в состоятельной нью-йоркской семье в 1887 году и, хоть и окончил Йельский университет, гуманитарный уклон которого был всем известен, увлекся естественными науками и обожал (и конструировал сам) разнообразные механические безделицы. Особенно Лумис восхищался баллистикой. Оказавшись в армии, когда Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну, он развил новые методы измерения скорости артиллерийских снарядов. На Абердинский полигон консультировать военных приезжали ведущие физики страны, и с некоторыми из них Лумис завел знакомство. Особенно он сдружился с Р.В. Вудом.
