Мы вели здесь речь об идее дополнительности, т. е. о том, что невозможно точно измерить два взаимодополняемых аспекта физической системы. Когда идет речь об атомной системе, она может быть большой, может представлять собой кристалл или ядро, может состоять из многих миллиардов атомов, но тем не менее атомная система всегда остается конечной частью мира. Поэтому, для того чтобы изучать эту систему, необходимо использовать весь остальной мир как средство для достижения указанной цели. Нильс Бор, в частности, указывал на аналогии между принципом дополнительности и привычными сторонами жизни. По-моему, он при этом преследовал двоякую цель: во-первых, объяснить положение, создавшееся в физике, и, во-вторых, повысить наш интерес к взаимодополняемым сторонам человеческой жизни.
Вот один излюбленный пример. Когда я пишу мелом, то он составляет частицу меня самого, и я пользуюсь им, не отделяя его от моей руки. Когда же я разглядываю этот кусок мела, интересуюсь его структурой, рассматривая его под микроскопом, то этот мел становится объектом изучения. Я могу делать то или другое. Но если всерьез заняться одним, то второе исключается. Я, как и все вы, могу либо принять какое-то решение и действовать, либо я начинаю думать о побуждающих меня мотивах, о моих личных качествах, достоинствах и недостатках и пытаюсь решить, почему я поступаю так, а не иначе. Каждое из подобных действий имеет свое место в нашей жизни, но при этом совершенно ясно, что одно исключает другое.
Мы можем говорить (а мы это делаем в возрастающих масштабах) о физических свойствах и химических механизмах, присущих живым организмам, но нам приходится также говорить и о том назначении, для которого эти механизмы возникли и почему они выжили. Оба метода рассмотрения имеют свою ценность, и отказ от любого из них обеднит наше понимание жизни. Но эти вещи нельзя делать одновременно, не создавая при этом путаницы.
Можно привести множество других примеров. Пожалуй, наиболее содержательным будет такой известный пример. Все мы сталкиваемся в жизни со случаями, когда близкий нам человек – друг или сын – оказывается в затруднительном положении. При этом мы воспринимаем такое положение в свете его собственной пользы и нашей любви к нему. Нам известно, что посторонние посмотрят на это с точки зрения общественной справедливости и общественной пользы. Известно также, что хорошее общество (если таковое вообще существует) – это то, в котором данный конфликт, подобная дихотомия и этот элемент взаимодополняемости не являются слишком острыми. И тем не менее нам известно, что из-за трагизма, присущего жизни, этот конфликт будет существовать всегда. Те, кто был свидетелем открытия сущности атомного парадокса, имевшего место лет двадцать пять – тридцать назад, полагают, что человечество подошло к пониманию физического мира с гораздо большими возможностями для человеческого духа, нежели те, которые можно было обнаружить в великом механизме Ньютона.
Вскоре после этого физики, довольные своими открытиями и до зубов вооруженные новыми математическими и теоретическими методами, обратили свой взор на другие проблемы. Этим занялись не одни физики-атомщики, но и их коллеги, работающие в области химии, математики, а также и в других областях физики. Например, вскоре после появления квантовой теории всерьез началась разработка теории электрона – элементарной частицы, не являющейся световым квантом, – с целью подробного изучения его свойств. Был открыт и позитрон – антипод электрона, имеющий такую же массу, как и электрон, но противоположный заряд. Было проведено детальное исследование интереснейших процессов материализации и дематериализации, в которых исчезает пара заряженных частиц и образуются два γ-кванта или, наоборот, происходит столкновение двух γ-квантов, в результате чего образуется пара электрон – позитрон. Это самый замечательный пример эйнштейновского соотношения между массой и энергией.
Но мы вторглись также и в другую область исследования. И это вторжение в некотором смысле вовлекло ученых в политическую деятельность (я хочу сказать не о победе на выборах), а также в обсуждение важнейших вопросов, касающихся национальной и политической мощи государств. Это не является беспрецедентным, Архимеда в Сиракузах волновали те же проблемы, и Гоббс за десять лет до появления ньютоновских «Начал» писал об этом совершенно бесстрастно. Процесс развивался весьма медленно и подспудно до тех пор, пока физики, вооруженные квантовой теорией и обуреваемые жаждой познания, не переключили внимание с поведения электронов вблизи атомного ядра на само ядро.
В этой области исследований значительный прогресс был достигнут благодаря двум событиям. Одно из них, происшедшее в год открытия позитрона, было открытием нейтрона, нейтрального компонента атомного ядра. Вторым событием явилась разработка и создание ускорителей, т. е. машин, сообщающих заряженным частицам энергию, достаточную для преодоления силы электрического отталкивания атомного ядра, с тем чтобы добраться до него, расщепить и узнать, из чего оно состоит и как взаимодействует с налетающей частицей. К 1939 году уже многое стало известно о поведении ядер, об их стационарных состояниях, об их реакциях на бомбардировку, а также о продуктах взаимодействия. И хотя в те дни ускорители были маломощными – в миллион раз менее мощными, нежели те, с которыми работают сейчас, – они давали возможность составить довольно точное представление о поведении атомных ядер.
В 1939 году Резерфорда уже не было. Именно он еще в годы Первой мировой войны впервые осуществил искусственное превращение ядер, причем не с помощью ускоренных частиц, а с помощью своих любимых альфа-частиц. До конца своих дней он сильно сомневался в том, что на Земле вообще возможно произвести выделение энергии в больших масштабах, хотя был уверен в том, что превращение энергии будет иметь место. Мы об этом узнали больше, когда на основании изучения ядра и данных, полученных астрономами, удалось, исходя из характеристик ядерных реакций с превращением ядер и выделением энергии в горячих центральных областях звезд, составить убедительное и довольно подробное представление о некоторых основных источниках энергии на Солнце и многих других звездах.
Год тысяча девятьсот тридцать девятый был отмечен расщеплением атома урана, а также началом Второй мировой войны. Изменились судьбы всех людей, в том числе и физиков. С начала двадцатых годов и до начала тридцатых годов нынешнего столетия все с радостью принимали ученых из Советского Союза, и их часто встречали в крупных научных центрах Европы. В это время установились теплые отношения между коллегами – русскими, англичанами, немцами, скандинавами. Эти отношения в значительной степени сохранились и по сей день. Но в тридцатые годы произошли существенные изменения. Большое число ученых, наряду с представителями других профессий, покинуло Германию. Одни были вынуждены это сделать, другим так подсказала совесть. Многие уехали в Канаду, многие в Англию, но, пожалуй, больше всего уехали в США. Кое-кто покинул и Италию. В 1939 году Западное полушарие уже не было задворками мира науки, а стало полноправным научным центром. И когда было открыто деление ядра, первые анализы по определению перспектив практического использования процесса деления для получения энергии проводились в основном в США. Я помню, как Уленбек, находившийся в то время еще в Голландии, счел своим долгом доложить правительству об этом достижении и возможных перспективах. Министр финансов немедленно передал одной бельгийской горнорудной компании заказ на 50 тонн урановой руды. При этом он заметил: «До чего же умны эти физики».
И действительно, в Англии и США именно ученые-эмигранты первыми предприняли шаги к тому, чтобы заинтересовать свои правительства в изготовлении атомных взрывчатых веществ. Они же предприняли первые, хотя и довольно примитивные шаги в разработке методов их изготовления и общей организации дела. Известно, что этот вопрос впервые был доведен до сведения президента Рузвельта Эйнштейном, который написал ему письмо по предложению Сцилларда, Вигнера и Теллера. Насколько я помню, в Англии это было сделано Зимоном и Пайерлсом. Бор оставался в Дании до тех пор, пока это вообще было в человеческих силах. Правительства были заняты. Им приходилось вести войну, и, несомненно, любой здравый анализ подсказывал, что радар или, быть может, неконтактный взрыватель и, в принципе, если не в действительности, ракеты могут повлиять в гораздо большей мере на исход войны, чем вся затея с атомной энергией. Это дело медленно развертывалось под такими бессмысленными названиями, как «Тьюб эллойз» («Сплавы для труб») в Англии и «Департамент заменителей» в США. Когда я туда поступил, мой предшественник именовался «координатором быстрого разрушения».
В самом деле, возникло чрезвычайно много вопросов. Сработает ли такая бомба, что она собой будет представлять, сколько для нее понадобится сырья, какую энергию она сможет выделить, не возбудит ли она в атмосфере ядерные реакции и не уничтожит ли тем самым всех нас, можно ли будет ее использовать для осуществления реакции синтеза? Перед учеными также возникла проблема организации беспрецедентного в истории промышленного производства значительных количеств таких специальных материалов, как уран и плутоний, для изготовления первых бомб. К концу 1941 года было дано разрешение на производство указанных материалов. Было установлено не очень гладкое сотрудничество между Англией, Канадой и США, которое со временем улучшилось, но никогда, по-моему, до конца не было свободно от трений, в особенности по вине наших английских друзей, хотя мы извлекли большую пользу от их помощи. Кроме того, все было окутано величайшей тайной.
В конце 1942 года мы решили, что пора приступить к разработке методов изготовления самих бомб. Рано утром 16 июля 1945 года была взорвана первая бомба. Результаты превзошли наши ожидания. Один из охранников заявил: «Длинноволосые выпустили ее из-под контроля».
В тот же день президент США, премьер-министр Англии и Сталин заседали в Потсдаме. Я полагал, что президент воспользуется этой встречей, чтобы обсудить возникшее положение со Сталиным, не для того, чтобы рассказать ему о технологии изготовления бомбы, чего президент и не знал, а для того, чтобы предпринять важный, как тогда представлялось, шаг – отнестись к русским как к союзникам и обсудить с ними, как дальше жить в таком изменившемся мире. Получилось же все совершенно иначе. Президент что-то сказал, но понял ли его Сталин, осталось совершенно неясным. При этом никто не присутствовал, кроме переводчика, обслуживавшего Сталина в тот момент, и президента, не знавшего русского языка.
Бомбы были сброшены на Японию. Это было предусмотрено и в принципе одобрено Рузвельтом и Черчиллем еще во время их встречи в Канаде, а затем в Гайд-парке (загородном доме Рузвельта. – Прим. перев.). Во многом это считалось само собой разумеющимся. Возник ряд вопросов, но, по-моему, они мало обсуждались, а записей при этом почти не велось. И мне хотелось бы кратко, конспективно, на основе того, что я помню о том времени, и на основе бесед с историками, изучавшими этот вопрос, изложить некоторые свои мысли по этому поводу.
Во-первых, я полагаю, что мы не знаем и в настоящее время не можем знать, насколько были бы успешными политические усилия, направленные на окончание войны на Дальнем Востоке. В самом японском правительстве произошел глубокий раскол, но одолеть сторонников войны не удалось. Те члены правительства, которые были не согласны с основной группировкой, обратились к западным державам через Москву. Москва же не предприняла никаких шагов до встречи в Потсдаме. Сталин сообщил об этом Трумэну. Сталин, по-видимому, не проявил интереса, Трумэн – тоже, и ничего не последовало. Это происходило одновременно с успешным испытанием первой бомбы, недели за две до атомной бомбардировки Японии.
Тогдашние военные планы, имевшие целью сломить Японию и закончить войну, во всех отношениях были гораздо ужаснее, чем применение бомбы. Это бесспорно. И нас посвятили в эти планы. Предполагалось, что в результате осуществления их союзная сторона потеряла бы от полумиллиона до миллиона человек, а японская сторона – вдвое больше. Тем не менее лично я полагаю, что раз уж решено было бросить бомбы, то во избежание бессмысленных жертв следовало бы предупредить противника более эффективно. Оглядываясь назад, я хотел бы добавить: я очень рад, что тайна бомбы не осталась тайной. Все мы теперь поняли, а некоторые из нас поняли это и раньше, что произошло и каковы должны быть изменения в политических курсах и в жизни людей. То были дни, когда мы провозглашали один-единственный тост: «Не надо больше войн!»
Когда кончилась война, великие ученые-физики высказались просто и красноречиво. Эйнштейн ратовал за всемирное правительство, Бор сначала обратился к Рузвельту и Черчиллю, затем к генералу Маршаллу, а позднее, когда его никто не хотел слушать, кроме общественности, он во всеуслышание провозгласил необходимость работать для создания полностью открытого мира. Бор имел в виду, что у нас есть очень важные секреты, которыми мы должны добровольно поделиться – и тем самым ликвидировать их – в обмен на ликвидацию секретности во всех странах и в особенности в чрезвычайно засекреченных коммунистических обществах. Вышедший в отставку в сентябре 1945 года военный министр США Стимсон писал: «Человечество не сможет жить с расщепленным атомом, если не будет всемирного правительства».
Из всех многочисленных докладов, представленных нашими бесчисленными комиссиями, я помню лишь два. Один из них, который до сегодняшнего дня все еще находится под грифом «совершенно секретно», заканчивается примерно такими словами: «Если это оружие не убедит людей в необходимости международного сотрудничества и в необходимости покончить с войнами, то ничто другое, созданное в лаборатории, никогда не сможет этого сделать». В другом докладе говорилось: «Если будет предпринята международная акция для установления контроля над атомной энергией, то должно быть создано и международное сообщество людей, знающих и понимающих».
Все эти высказывания чрезвычайно глубокомысленные и искренние, и я думаю, что большая часть ученых, а также многие другие люди считали предложенные меры желательными. Это было не совсем то, чего хотел Сталин. Да и ни одно другое правительство не хотело безоговорочно и полностью присоединиться к предлагаемым мерам. Ввиду отсутствия практических путей к осуществлению данной цели самое большее, что можно было сделать, – внести некоторые предварительные и довольно здравые предложения об установлении такого контроля над атомной энергией, который в случае его принятия повел бы стороны по пути международного сотрудничества. Но получилось не так, и я напомню вам только о двух очевидных вещах. Мы участвуем в гонке вооружений, которая представляет собой беспрецедентную опасность для человечества. И, по-моему, здесь не надо говорить ни о количестве дьявольщины, накопленной обеими сторонами, ни о мерах предосторожности, которые необходимо принять, чтобы она не взорвалась, ни о связанных с этим трудностях. С другой стороны, необходимо отметить и то, что мы уже прожили шестнадцать с половиной лет без ядерной войны. В результате, учитывая всю серьезность нависшей над нами опасности и очевидные сдерживающие факторы, которые действовали в этот период, я могу лишь посоветовать придерживаться трезвого курса и надеяться на лучшее.
Может показаться, что было бы неправильно говорить об этом как об эпопее физиков. Это, конечно, не интеллектуальная проблема, подобная той, из которой родилась теория относительности или появилось решение таких парадоксов, как двойственный характер волны-частицы и квантовая теория. Я сомневаюсь в том, что имеется некая конкретная, правильная идея относительно преобразования мира, в котором можно было бы жить вместе с таким оружием, жить, выполняя прочие наши обязательства и не теряя надежды. Но правда и то, что мы, как физики, внесли большой вклад в это дело.
Кроме того, на многих физиках лежит огромная ответственность за те советы, которые они давали своему правительству, за те выступления, которые они делали перед общественностью, а самое главное – за попытки на начальной стадии найти верное направление. Я не думаю, что даже наши более молодые коллеги, которые бьются над решением новых фундаментальных проблем физики, были бы столь же свободны от тяготения к хорошей жизни и к хорошему обществу, как мы в их возрасте.
Как вам известно, между представителями технической интеллигенции происходили глубокие и тяжелые конфликты. Мне кажется, что почти в любой день можно взять газету и прочитать, как одни ученые обвиняют других во лжи. Нас раздирают конфликты, но это не было столь очевидно и ясно в 1945 и 1946 годах. Гонка вооружений, «холодная война», упорный характер политического конфликта, а также огромные, сложные и ужасающие масштабы технического развития не создают благоприятных условий для простого обсуждения проблем физики. К тому же это, конечно, не проблемы физики, и их научным путем не решить Вопрос о нашем назначении на Земле, вопрос о создании правительства, которое осуществляло бы наши цели, вопрос об ответственности ученых не решается в лаборатории и не может быть урегулирован с помощью какого-либо уравнения или математических вычислений. Частично конфликт между специалистами подобен конфликту между всеми людьми: он проистекает из противоположных оценок всего курса и линии поведения противника, что является весьма таинственным предметом даже для экспертов. Частично же это происходит потому, что речь идет о мире, который не имеет аналогичных примеров в прошлом. Мир никогда еще не стоял перед возможностью самоуничтожения – в известном смысле, аннигиляции, – которую можно было бы сравнить с нынешней возможностью. Он также не стоял перед необходимостью принять решение, подобное хоть в какой-то степени тому, которое связано с этой проблемой.
Те из вас, кто участвовал в боях, знают, насколько ход боя отличается от первоначального плана, насколько он бывает запутанным, как трудно предвидеть его исход, даже если он хорошо спланирован. Никто еще не имеет опыта ведения боевых действий в ядерный век. Поэтому есть все основания для ожесточенных споров относительно того, какая доля населения данной страны останется в живых после тех или иных действий, а также относительно того, что, несомненно, сделают наши противники, и относительно их возможных действий. Кроме того, следует заметить, что физики, как и все люди, безусловно, не безгрешны и не свободны от тщеславия. Можно ожидать довольно гнусных дел, и они действительно наблюдаются.
Но я полагаю, что по нескольким важнейшим пунктам, не содержащим ответы на все вопросы, к которым мы питаем законный интерес, мы, физики, довольно точно представляем себе, в чем состоит наш долг. Во-первых, честно сообщить то, что мы знаем все вместе, знаем в той мере, в какой я знаю о преобразовании Лоренца и двойственном характере волны-частицы, знаю на основании глубокой научной убежденности и опыта. Мы считаем, что должны делиться этими сведениями открыто, когда это возможно, должны сообщать их секретно нашим правительствам по их требованию или даже если наши правительства того не требуют, осведомлять их по тем или иным вопросам, как это сделал Эйнштейн в 1939 году.
Все мы считаем своим долгом делать различие между осведомлением в этом чрезвычайно специфическом и гордом, а потому часто абстрактном смысле, и между самыми лучшими нашими предположениями и компетентными оценками предложений, мотивы которых не могут быть нам известны. Еще важнее делать различие между наукой вообще, наукой, где многое уже известно и с каждым днем узнается все больше, и между нашими мечтами и надеждами, которыми мы дорожим, о которых любим говорить и должны говорить, но в иной обстановке и по-иному. Наконец, наш долг при любой возможности вместе с нашими коллегами в соревнующихся, антагонистических и, возможно, враждебных странах, вместе со всеми, с кем у нас есть общие профессиональные, политические и просто человеческие интересы, содействовать росту знаний и международному взаимопониманию.
Мы рассматриваем эту нашу деятельность как вклад в общее дело, вклад, не слишком отличающийся от вклада других людей. Но наш вклад в гораздо большей степени обусловлен растущим пониманием физического мира во все более запутанной, все более замечательной и неожиданной ситуации. Мы рассматриваем эту нашу деятельность как свой вклад в дальнейшее развитие мира, который отличается разнообразием и любит разнообразие, который свободен и дорожит свободой, который свободно изменяется, чтобы приспособиться к неизбежным потребностям перемен как в двадцатом столетии, так и в будущих столетиях, но при этом имеем в виду мир, который, несмотря на все свое разнообразие, свободу и перемены, не должен состоять из национальных государств, вооруженных для войны, а быть миром, который был бы прежде всего миром без войны.