В том же году немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман показали, что явление, наблюдаемое Ферми в 1934 году, было в действительности взрывом урановых ядер. Их коллеги Лиза Мейтнер и Отто Роберт Фриш смогли даже обнаружить, что при делении атома урана выделяется огромное количество энергии. Фриш спросил у коллеги-биолога, каким словом обозначается деление бактерий, и таким образом слово “расщепление” стало термином для деления атомов.
Венгру Лео Силарду было также суждено оставить свой след. Хотя сам Эйнштейн относился с недоверием к возможности создания атомной бомбы ввиду незначительности энергии, высвобожающейся из одного ядра, Силард (воодушевленный романом Уэллса “Освобожденный мир” (1914), где предсказывалось именно такое оружие) смог подтвердить, что при каждом делении высвобождались нейтроны. Освобожденные нейтроны делали возможной цепную реакцию, в которой каждое расщепление запускало следующие расщепления, так что энергия деления отдельного уранового ядра умножалась на многие миллиарды, высвобождаясь экспоненциально
[348]. Расщепление не только стало возможным, оно могло запускаться по воле человека. По мнению кембриджского физика Чарльза Сноу, “с открытием ядерного деления… физики за одну ночь превратились в самый ценный военный ресурс, к которому могло прибегнуть государство”
[349].
Альберт Эйнштейн (1879–1955) с американским физиком-теоретиком Робертом Оппенгеймером (1904–1967) во время совместной работы перед проектом “Манхэттен” (USIA / AIP Photo Researchers, Inc.)
К началу Второй мировой войны и ученые союзников, и ученые стран Оси уже были уверены, что ядерное расщепление может стать оружием, но никто не знал, каким именно образом
[350].
Все еще настроенный крайне скептично Эйнштейн провозгласил, что задача вызвать цепную реакцию и построить на ней ядерную бомбу напоминает ночную охоту на птиц в местности, где водится очень мало птиц. Но в письме президенту Рузвельту от 2 августа 1939 года (сочиненном вместе с Лео Силардом) он тайно настаивал на направлении средств на разработку оружия, основанного на ядерном делении: “Одна бомба этого типа, доставленная на корабле и взорванная в порту, полностью разрушит весь порт с прилегающей территорией”
[351].
Крайне встревоженный этим письмом Рузвельт осенью ассигновал небольшую сумму на исследование ядерного деления: небольшую, потому что считалось, что для любой бомбы потребуется так много тонн урана, что это останется исключительно в теории. Однако в начале 1940 года два немца, бежавших в Британию, Отто Фриш и Рудольф Пайерлс, подсчитали, что необходимо всего несколько фунтов изотопа-235. Другие британские ученые придумали технику газовой диффузии, и эти открытия стимулировали правительство к лоббированию передачи американских исследований в более профессиональные руки и в организации их щедрого финансирования.
Американцы прислушались. В 1942 году бригадный генерал Лесли Р. Гровс-мл. возглавил так называемый Манхэттенский проект. Консультируемый физиком Робертом Оппенгеймером (1904–1967), Гровс собрал лучших ядерных физиков того времени, получив беспрецедентное финасирование и власть
[352]. Проект располагал примерно тридцатью отделениями в США и Канаде – Оук-Ридж, Теннесси, несколько в центральном Манхэттене, Чок-Ривер, Онтарио, Ричланд, штат Вашингтон и штаб-квартира в Лос-Аламосе, в маленьком школьном здании на ранчо неподалеку от Санта-Фе, Нью-Мексико. На пике в проекте было занято более 130 тыс. человек (большинство из которых понятия не имели о конечной цели всего предприятия). Но это все еще отнюдь не гарантировало США победы в ядерной гонке. На заре Второй мировой войны Германия была как минимум столь же продвинута в ядерной физике и имела большие запасы урана
[353].
Когда ядро урана-235 поглощает нейтрон, оно делится на атомы стронция и ксенона, высвобождая энергию и двадцать пять нейтронов на каждые десять атомов. Уран-238, напротив, поглощает нейтроны и не делится, никакой реакции не возникает. Бомба должна содержать 80 % чистого урана-235, иначе уран-238 заблокирует цепную реакцию. Перед учеными Манхэттенского проекта встал вопрос, как отделить один изотоп от другого. Прорыв случился в Оук-Ридже, где придумали использовать огромные кольцевые магниты для воздействия на газообразный уран в вакуумных камерах, отделяя пригодный уран-235 от его более тяжелого и спокойного собрата урана-238. Один из ученых вспоминал: “Мы ходили по деревянным мосткам и чувствовали силу магнитов на гвоздях в своих ботинках”. Однажды человек с листом металла прошел слишком близко к такому магниту и оказался прижат к стене. Все закричали, что надо остановить машину, но старший инженер отказался это делать, поскольку потребовалось бы несколько дней для повторного запуска. Несчастного пришлось освобождать с помощью толстых прутьев
[354].
Когда 8 мая 1945 года Третий рейх сдался, Манхэттенскому проекту оставалось до бомбы несколько месяцев. Чтобы приблизить победу в Тихом океане, Оппенгеймер решил провести испытание, и 16 июля в пустыне к северу от Аламогордо, Нью-Мексико, взрыв высвободил эквивалент 19 килотонн тринитротолуола, что значительно превышало все рукотворные взрывы на тот момент. Новости немедленно достигли президента Трумэна, который безуспешно попытался использовать этот рычаг против Сталина на Потсдамской конференции. Прислушавшись к советам научных и военных консультантов и надеясь избежать вторжения, которое, по расчетам, привело бы к 1 250 000 погибших со стороны союзников (удвоив общую цифру потерь Британии и США в войне), Трумэн приказал использовать оружие против Японии. Шестого августа урановая бомба “Малыш” была сброшена на Хиросиму
[355]. Еще через три дня “Толстяк” взорвался в Нагасаки.
