Тут самое время для второй общей формулы научного прогресса: «В сердцевине отгадки – новые загадки». Устройство ядра оказалось загадкой еще более трудной, чем устройство атома. Ведь противоположно заряженные электрон и ядро связаны силой электрического притяжения – силой давно известной и, можно сказать, одомашненной. А что удерживает вместе одноименные заряды ядра? Что преодолевает огромные силы электрического отталкивания в ядре? Ведь эти силы в миллиарды раз больше атомных из-за того, что ядро в сто тысяч раз меньше атома.
Этот ядерный вопрос до сих пор не получил полного ответа, но один из первых шагов к его решению сделал Игорь Тамм в 1934 году. Незадолго до того экспериментаторы открыли новую частицу – электрически незаряженную, нейтральную и поэтому названную «нейтроном». Во всем, кроме заряда, нейтрон оказался очень похож на протон. Их признали равноправными составляющими ядра и объединили общим названием – нуклон. Уже это решило несколько ядерных головоломок, однако оставался вопрос о силе, связывающей частицы ядра.
Тамм предположил, что связывать протоны и нейтроны ядра может обмен известными легкими частицами (из которых самая известная – электрон) – как будто нуклоны все время перебрасываются мячиками из рук в руки. Это была новая идея. Новая и… неправильная. Тамм сам провел соответствующий расчет, убедился, что сила слишком мала, и опубликовал свой отрицательный результат. По пути, намеченному Таммом, пошел в 1935 году японский теоретик Хидэки Юкава, который не стал заранее назначать частицу, обмен которой связывает нуклоны в ядре. И получил результат – такая частица должна была бы иметь массу в 200 раз больше массы электрона, а поскольку такой частицы никто не наблюдал, грустно заметил он, «изложенная теория находится, по-видимому, на неверном пути»[102]
Однако путь был верный. Через два года, в 1937 году, экспериментаторы открыли частицу с такой массой. Ее назвали «мезон», от греческого слова, означающего «промежуточный» – средний по массе между электроном и протоном. Нашли частицу, но не закон ядерного взаимодействия. Физики не догадывались тогда, что путь им предстоит извилистый: найденная частица – не та, которую предсказал Юкава. Убедятся они в этом только через десять лет, когда к счастью для научного прогресса тут же найдут «ту» частицу и передадут ей имя «мезон».
А пока – все следующее десятилетие, – проблема ядерных сил стояла перед физикой, и все следующее десятилетие Тамм видел эту проблему перед собой.
Игорь Тамм, безработный теоретик
Десятилетие это было самым черным в жизни Тамма. В 1937-м он лишился троих близких ему людей: младшего брата, друга юности, и любимого ученика. Почему его самого не объявили «врагом народа», понять трудно, но в хаосе Большого террора таких непонятных вещей много. Ясно лишь, что звание члена-корреспондента Академии наук тогда никого не защищало, и ядерной физике было еще далеко до стратегической профессии.
Потери