Что изучает атомная физика
Атомная физика
Атомная физика возникла на границе XIX и XX века на основе множественных изучений принципов построения газообразных веществ, открытия радиоактивного излучения и электрона. Опыты, проводимые вначале XX столетия, установили, что атом является структурой из положительного заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Атомная физика начала собственное формирование в связи с рождением квантовой механики, которая объяснила состав атома.
На начальной стадии формирования атомная физика работала прежде всего над установлением построения атома, а также изучением атомных свойств. Научные опыты британского физика новозеландского происхождения Эрнеста Резерфорда по рассеянию микроэлементов, которые он осуществил 1911 года, доказали существование в атомах положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов вокруг него. На базе данных опытов Эрнест Резерфорд разработал планетарную модель атома.
Применяя данную концепцию, датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей современной физики Нильс Хенрик Давид Бор 1913 года предусмотрел, что электрон имеет возможность вращаться не произвольно, а на чётко конкретных орбитах, не изменяя собственной энергии сколько угодно длительное время.
Атом является цельной структурой альфа-частиц, которые заряжены электрически. По этой причине особенности атома формируются чаще всего электромагнитными связями меж частицами, которые функционируют на дальности ориентировочно 10-8 сантиметров и энергией примерно 1 электронвольта.
Дальнейшие исследования свойств электронов и атомов закончились созданием квантовой механики, возникшей в начале XX века, и описывающей физические процессы, в которых действие сравнимо по величине с постоянной константой Планка.
Не нашли что искали?
Просто напиши и мы поможем
Квантовая механика является теоретическим продлением атомной физики и осуществляет миссию многофункционального «экспериментального полигона» практически для каждой научной области деятельности. Заключения и концепции квантовой механики, чаще всего нет возможности скоординировать с настоящей ежедневной практикой.
Основы атомной физики
Для того, чтобы понять, что изучает атомная физика надо уяснить основные положения, которые применяются физиками при проведении опытов.
Знания построения атома предоставят возможность гораздо правильнее воспринять термин «радиоактивность». Атомное ядро складывается из нейтронов и протонов, объединяющиеся всеобщим названием – нуклоны.
В нейтральном веществе количество протонов в ядре соответствует количеству существующих электронов в оболочке. Атомный номер сравнивают с показателем всех нуклонов, находящихся в ядре и заряде атома.
Атомы с однородной структурой химического элемента имеют аналогичную массу атома, которая примерно в 1840 раз превышает массу непосредственно электрона. Так как масса электрона очень мала, то этой массой пренебрегают, атомная масса считается равной массе ядра.
На современном этапе физики рассматривают несколько типов радиоактивных трансформаций ядер, сопровождающиеся различными типами ионизирующих излучений:
Следует заметить, что деление атомов тяжёлых химических элементов довольно непростой процесс, характерный исключительно для атомных ядер со значительной массой, таких элементов как 239Pu, 235U и прочие. В итоге деятельности методик атомной физики возникают ядра лёгких элементов со значительным энергетическим потенциалом, а также чрезмерным числом нейтронов.
Термоядерные реакции в атомной физике
Не считая стабильных естественных превращений, в атомной физике есть возможность искусственной трансформации веществ (изотопов трития и водорода дейтерия) в ядра более тяжёлых химических элементов. Данные явления используются при разрыве термоядерной бомбы, когда цель спускового инструмента с большой температурой состоит в придании значительной кинетической энергии лёгким элементам структуры.
По прошествии функции запуска плутониевого запала образовываются требуемые условия неконтролируемой термоядерной реакции, сопровождаемой выделением огромных энергетических потоков гамма-лучей. Большая плотность ионизации у этих частиц минимальна, масса и заряд отсутствуют, поэтому протяженность пробега у них очень значительная и имеет возможность доходить в воздухе до значительных расстояний, которые исчисляются несколькими сотнями метров. Исследование скорости и интенсивности радиоактивности ядер позволило учёным указать на весомую закономерность.
Построение современной атомной физики
Формирование теорий нынешней атомной физики вначале XX века предшествовали открытия электрона и радиоактивного излучения, во всех отношениях опровергшие принципы о нераздельности атома. Ключевой сенсацией в атомной физике было открытие британского физика новозеландского происхождения Эрнеста Резерфорда, в соответствии с которым атомные элементы имеют небольшие сравнительно с иными химическими частицами величины.
Сложно разобраться самому?
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
Но соответственно с теоретическими знаниями традиционной электродинамики данный тип атома был бы неустойчивым, поскольку электроны беспрерывно испускали бы огромную электромагнитную энергию и рухнули бы на ядро за мизерный промежуток времени.
1913 года, датский физик-теоретик и общественный деятель Нильс Хенрик Давид Бор презентовал научному миру теорию устойчивого атома, основывающуюся на эмпирически рассчитанных им квантовых утверждениях:
Теория атома Нильса Бора дала объяснения не исключительно устойчивости атома, а также линейности атомных явлений, которые наблюдались в оптических и рентгеновских методиках. Для более скрупулёзной формулировки всевозможных дискретных величин энергетической интенсивности атома водорода, Нильс Бор применил описания перемещений электрона, а также расчёты его мощности традиционными формулами электродинамики. 1925 года в данную гипотезу была включена очередная физическая величина – спин электрона, к которому непосредственно относят магнитный момент электрона.
Начиная с 30-х годов XX столетия выяснилось, что в атомной физике функционирует не электромагнитное излучение, а особенный вид действия – большое притяжение. Впоследствии физика ядра атома отделилась в независимый раздел науки – ядерную физику. Начиная с 50-х годов прошлого века появилось новое направление – физика элементарных частиц и плазмы.
Нынешняя атомная физика заключается из теоретических и испытательных методик изучения важнейших атомных спектров в рентгеновской и оптической форме. Атомная физика предоставляет возможность извлекать действительные формулировки энергий постоянных состояний, принципов передвижения и иных свойств структуры атомных частиц, а также исследует инструменты их внутренних явлений.
Ядерная физика
Я́дерная фи́зика — раздел физики, изучающий структуру и свойства атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции).
Содержание
Задачи, возникающие в ядерной физике, — это типичный пример задач нескольких тел. Ядра состоят из нуклонов (протонов и нейтронов), и в типичных ядрах содержатся десятки и сотни нуклонов. Это число слишком велико для точно решаемых задач, но всё же слишком мало́ для того, чтобы можно было пользоваться методами статистической физики. Это и привело к большому разнообразию различных моделей атомных ядер.
Общие сведения
Число протонов в ядре (зарядовое число, также порядковый номер элемента) принято обозначать через Z, число нейтронов — через N. Их сумма A = Z + N называется массовым числом ядра. Атомы с одинаковым Z (т. е. атомы одного и того же элемента), но различными N называются изотопами, с одинаковыми A, но различными Z — изобарами, с одинаковыми N, но различными Z — изотонами.
Основное отличие между протоном и нейтроном состоит в том, что протон — заряженная частица, заряд которой e = 4,803·10 −10 ед. СГСЭ = 1,602·10 −19 Кл. Это элементарный заряд, по модулю равный заряду электрона. Нейтрон же, как показывает уже его название, электрически нейтрален. Спины протона и нейтрона одинаковы и равны спину электрона, т. е. 1/2 (в единицах , постоянной Планка). Массы протона и нейтрона почти равны: 1836,15 и 1838,68 масс электрона соответственно.
Протон и нейтрон не являются фундаментальными частицами. Они состоят из двух типов кварков — d-кварка с зарядом —1/3 и u-кварка с зарядом +2/3 от элементарного заряда е. Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка (суммарный заряд +1), а нейтрон из одного u-кварка и двух d-кварков (суммарный заряд — 0). Свободный нейтрон — частица нестабильная. Он распадается через 885 секунд после своего возникновения на протон, электрон и антинейтрино (см. Бета-распад нейтрона). В ядре нейтрон находится в глубокой потенциальной яме, поэтому его распад может быть запрещён законами сохранения.
Ядерная физика имеет принципиальное значение для многих разделов астрофизики (первичный нуклеосинтез, термоядерные реакции в звёздах как во время жизни на главной последовательности, так и при сходе с неё), и, очевидно, для ядерной и, в перспективе, термоядерной энергетики.
История
Первое явление из области ядерной физики было открыто в 1896 г. Анри Беккерелем. Это естественная радиоактивность солей урана, проявляющаяся в самопроизвольном испускании невидимых лучей, способных вызывать ионизацию воздуха и почернение фотоэмульсий. Через два года Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивность тория и выделили из солей урана полоний и радий, радиоактивность которых оказалась в миллионы раз сильнее радиоактивности урана и тория.
Детальное экспериментальное изучение радиоактивных излучений было произведено Резерфордом. Он показал, что радиоактивные излучения состоят из трех типов лучей, названных, соответственно, α-, β- и γ-лучами. Бета-лучи состоят из отрицательно заряженных электронов, альфа-лучи — из положительно заряженных частиц (альфа-частиц, которые, как выяснилось несколько позднее, являются ядрами гелия-4), гамма-лучи аналогичны лучам Рентгена (не имеют заряда), только значительно более жесткие.
Ядерная природа радиоактивности была понята Резерфордом после того, как в 1911 г. он предложил ядерную модель атома и установил, что радиоактивные излучения возникают в результате процессов, происходящих внутри атомного ядра.
Долгое время предполагалось, что ядро состоит из протонов и электронов. Однако такая модель находилась в противоречии с экспериментальными фактами, относящимися к спинам и магнитным моментам ядер. В 1932 г. после открытия Чедвиком нейтрона было установлено (Иваненко и Гейзенберг), что ядро состоит из протонов и нейтронов. Эти частицы получили общее наименование нуклонов.
В последние годы вырисовывается шанс описать свойства по крайней мере лёгких ядер в строгой картине киральной квантовой теории поля.
Что изучает атомная физика
Ключевые слова конспекта «Атомная физика (физика атома)»: планетарная модель атома Резерфорда, постулаты Бора, постоянная Планка, формула Бальмера, серия Бальмера, Лаймана, Пашена.
Раздел ЕГЭ по физике: 5.2. Физика атома.
Планетарная модель атома Резерфорда
Резерфорд, изучая рассеяние быстрых альфа-частиц при прохождении их через тонкую золотую фольгу, обнаружил, что все альфа-частицы рассеиваются на всевозможные углы, вплоть до углов, близких к 180°.
Ядерная модель атома (по Резерфорду): тяжелое положительное ядро, содержащее почти всю массу атома и заряд Z•e, е — заряд электрона, имеет радиус порядка 10 –15 м. Вокруг него движутся электроны в пределах объема радиусом 10 –10 м. Заряд ядра равен суммарному заряду электронов в электронной оболочке атома, следовательно, атом электрически нейтрален.
Противоречия модели атома (по Резерфорду)
Оставаясь в рамках классической механики, Резерфорд не смог разрешить данные противоречия.
Постулаты Бора
h • vmn = Еm – Еn.
m • υn • rn = n • ħ,
где n — номер стационарной орбиты, ħ = h/2p = 1,05 • 10 –34 Дж•с — постоянная Планка (аш (h) с чертой).
Боровская модель атома водорода. Серия Бальмера.
Спектры испускания и спектры поглощения
Атом с одним вращающимся вокруг ядра электроном называется водородоподобным атомом.
Боровская модель атома водорода описывает атом водорода и водородоподобные атомы.
Энергетический уровень — энергия, которой обладает электрон в атоме, находящемся в определенном стационарном состоянии.
Основное состояние атома — состояние с минимальной энергией.
где k = 9•10 9 Н•м 2 /Кл 2 ; m = 9,1 • 10 –31 кг — масса электрона; е = –1,6 • 10 –19 Кл — заряд электрона; h = 6,62 • 10 –34 (Дж•с) — постоянная Планка.
Возбужденные состояния атома водорода — это состояния с номером п > 1, где п — главное квантовое число. Чем больше квантовое число п, тем дальше от ядра находится электрон, тем выше его энергетический уровень. Энергетический спектр атома водорода можно рассчитать:
Энергетический спектр водородоподобного атома рассчитывают с учетом Z —зарядового числа химического элемента:
Линейчатый спектр — спектр излучения, состоящий из отдельных узких спектральных линий различной интенсивности. Излучение, которое испускают атомы, образует линейчатый спектр.
Линейчатый спектр включает в себя резко очерченные цветные линии, которые обязательно отделяются друг от друга широкими темными промежутками. Расположение спектральных линий строго упорядочено и индивидуально для каждого вещества.
Формула, позволяющая найти частоты или длины волн, соответствующие линиям водородного спектра:
Атом испускает квант энергии, если m > n — все возможные частоты, вычисленные по данной формуле, дают спектр излучения атома водорода.
Атом поглощает квант энергии, если m
Конспект урока по физике для класса «Атомная физика (физика атома)». Выберите дальнейшее действие:
Атомная физика
Вы будете перенаправлены на Автор24
Атомная физика появилась на рубеже XIX и XX столетий на базе многочисленных исследований оптических основ строения газов, открытия радиоактивности и электрона. На первом этапе своего развития данное научное направление занималось в основном определением состава атома и исследованием его характеристик. Исследовательская деятельность Э. Резерфорда по рассеянию микро-элементов тонкой металлической фольгой в 1911 позволила создать огромную модель атома; используя такую концепцию Н. Бор уже через два года разработал первую количественную теорию атома.
Рисунок 1. Атомная физика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Атомная физика – это раздел физики, изучающий строение и свойства всех атомов и элементарные процессы, напрямую связанные с ними.
Атом представляет собой целостную систему электрически заряженных а-частиц, поэтому его специфика определяются зачастую электромагнитными взаимосвязями между элементами, действующими на расстояниях примерно 10-8 см с коэффициентом энергии в 1 эВ.
Последующие изучение свойств электрона и атомов завершились уникальной разработкой квантовой механики, которая возникла в середине прошлого столетия, и представляет собой физическую гипотезу, описывающею законы создания микромира и позволяющую комплексно рассматривать явления, в которых принимают участие микрочастицы.
Квантовая механика считается теоретическим продолжением атомной физики и выполняет роль универсального «испытательного полигона» для всех научных сфер. Выводы и представления механики квантовых частиц, зачастую невозможно согласовать с нынешним повседневным опытом.
Готовые работы на аналогичную тему
Основы атомной физики
Для понимания основ атомной физики необходимо разобраться с ключевыми понятиями, которые используются учеными при выполнении экспериментов.
Такое превращение элементов называется радиоактивным распадом, которую можно встретить я у природных изотопов, работающих посредством естественной радиоактивности, а также при явлениях в искусственно полученных элементов химических систем.
Атомы с одинаковым составом химического элемента обладают подобной атомной массой, которая приблизительно в 1840 раз больше массы самого электрона. В связи с нестабильностью этого показателя объем частиц принято считать равной нулю, следовательно, масса атома будет определяться параметром ядра.
Массовый коэффициент атома всегда можно наблюдать вверху слева от символа химического элемента, а атомный заряд элемента находится внизу слева от определенного символа.
На сегодняшний день ученые различают несколько видов радиоактивных трансформаций ядер, которые сопровождаются разнообразными типами ионизирующих излучений:
Стоит отметить, что деление атомов более тяжелых химических элементов достаточно сложный процесс, который характерен только для ядер атомов с большой массой, таких как 239Pu, 235U и другие. В результате действия методов атомной физики образуются ядра легких элементов с большим энергетическим потенциалом и избыточным количество нейтронов.
Термоядерные реакции в атомной физике
Кроме постоянных естественных превращений, в атомной физике возможно также искусственная трансформаций веществ (изотопов трития и водорода дейтерия) в ядра более тяжелых химических элементов. Такие процессы применяются при взрыве термоядерной бомбы, где задача пускового механизма с высокой температурой заключается в придании большой кинетической энергии легким элементам системы.
После процедуры запуска плутониевого запала формируются необходимые условия бесконтрольной термоядерной реакции, которая сопровождается выделением мощных энергетических потоков гамма-излучения.
Хорошая плотность ионизации у данных частиц минимальная, масса и заряд отсутствуют, поэтому протяженность пробега у них достаточно большая и может достигать в воздушном пространстве нескольких сотен метров.
Изучение скорости и интенсивности радиоактивного распада ядер предоставило исследователям уникальную возможность определить важную закономерность.
Установлено, что указанному распаду одновременно подвергаются не все атомы, а за каждый определенный промежуток времени распадается только постоянная доля атомов действующего радиоактивного изотопа.
Построение современной атомной физики
Построению теорий современной атомной физики в начале 20 столетия предшествовали открытия электрона и радиоактивности, которые полностью опровергли представления о неделимости атома. Центральным событием в атомной физике стало учение Э. Резерфорда, согласно которому атомные элементы обладают малыми по сравнению с другими химическими элементами размерами.
Однако в соответствии с теориями классической электродинамики такой вид атома был бы нестабильным, так как электроны при этом постоянно излучали бы мощную электромагнитную энергию и упали на ядро за долю секунды. В 1913 году Н. Бор представил общественности теорию устойчивого атома, которая основывалась на эмпирических введенных им квантовых постулатах:
Гипотеза атома Н. Бора объяснила не только стабильность атома, но и линейчатость атомных процессов, наблюдавшиеся в оптических и рентгеновских методах. Для более точного определения возможных дискретных значений энергетической интенсивности атома водорода Бор использовал для описания перемещений электрона и вычисления его мощности классические уравнения электродинамики.
Как атом изменил нашу жизнь
Прежде чем купить подписку, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь: так мы узнаем вас в следующий раз, когда вы зайдете на сайт или в мобильное приложение. А если вы уже покупали подписку раньше, то она заработает автоматически, когда вы войдете
Если у вас есть промокод или вы хотите купить единую подписку и на Arzamas, и на наше детское приложение «Гусьгусь», перейдите, пожалуйста, в личный кабинет.
Расшифровка
1932 год изменил статус ядерной физики. Связано это было с целым рядом экспериментальных открытий, среди которых самым важным было открытие нейтрона. В Кембриджской лаборатории Джеймс Чедвик объявил о том, что в числе радиоактивных излучений, которые испускают различные радиоактивные атомы, было излучение, состоявшее из массивной, но электрически нейтральной частицы. Он назвал эту частицу нейтроном.
Появился ряд других открытий, связанных с нейтроном, например тритий — тяжелая вода. Весь этот набор экспериментальных открытий сразу выдвинул ядерную физику на первое место среди самых важных, активно развивающихся и продуктивных областей физики, и начиная с 1932 года она остается такой на протяжении примерно 15–20 лет.
Обнаружение нейтрона открыло перед экспериментаторами очень большие перспективы. До этого существовала возможность производить ядерные реакции, направляя на ядра атомов быстро двигающиеся частицы, такие как протон или альфа-частицы. Если протон, быстрый протон или альфа-частица попадали в ядро, оно могло расколоться или в нем могли произойти другие ядерные реакции, приводящие к возникновению новых элементов.
Но сложность состояла в том, что и протоны, и альфа-частицы электрически заряжены и ими трудно было попасть в то же позитивно электрически заряженное ядро атома. Нейтрон же был частицей нейтральной, и он сразу дал возможность производить огромное количество новых реакций.
Группой ученых, которые наиболее успешно занималась этой деятельностью начиная с 1934 года, была римская группа во главе с Энрико Ферми. Они практически поставили дело на конвейер. Буквально любой химический элемент периодической таблицы Менделеева был использован ими как мишень для потока нейтронов. Не то чтобы целью, но, может быть, главным призом всей этой активности была надежда открыть трансурановые элементы.
Одна из наиболее важных ядерных реакций, которая могла происходить с атомом, — это поглощение нейтрона атомом. Потом атом испускал электрон, или бета-частицу. При такой реакции заряд атома увеличивался на один, и из одного атома можно было получить другой атом следующей клеточки периодической таблицы Менделеева. Перебирая элементы таким образом, можно было дойти до самого последнего атома в таблице на тот момент — это был уран, о новых атомах за которым ничего известно не было. Они не могут существовать в естественном виде в природе, потому что сильно радиоактивны и быстро распадаются. Одной из надежд группы Ферми была как раз попытка, облучая нейтронами уран, вызвать такую реакцию, чтобы в итоге получился следующий, еще не открытый и не существующий в природе элемент.
Открытие любого нового химического элемента по меркам того времени практически гарантировало Нобелевскую премию. И в начале 1938 года Ферми смог объявить положительный результат. В числе полученных продуктов разных атомных реакций были новые типы излучений, новые варианты атомного распада, которые они не могли отождествить ни с каким из близких к урану атомов. Это позволило им заключить, что в числе продуктов реакции появляется новое — доселе неизвестный атом, который вполне естественно было считать первым трансурановым элементом.
Авторитет Ферми тогда был очень высок: он уже сделал очень много важных открытий — и за это открытие в конце 1938 года ему была присуждена Нобелевская премия. По иронии судьбы, это была одна из тех Нобелевских премий, которая практически сразу была опровергнута, и другие исследователи показали, что премию присудили неправильно.
Но это было не совсем так: доказали, что те продукты реакции, которые Ферми получил в результате, были вовсе не трансурановым элементом, а уже более-менее известными и существовавшими изотопами. Теми, кто указал на эту ошибку и объяснил, в чем дело, была конкурирующая группа ученых, работавшая в Берлине. Ее главными представителями были химик Отто Хан и радиофизик Лиза Мейтнер.
Они изучали ядерные реакции примерно в том же ключе, что и Ферми, но результат Ферми с самого начала вызвал у них некие подозрения. Ученым казалось, что происходит не так, и к концу года Отто Хан смог сделать другое заключение — это произошло буквально в течение месяца после присуждения Нобелевской премии Ферми. Хан пришел к выводу, что среди продуктов распада находится не трансурановый элемент, а элемент барий, ничем не примечательный элемент в середине таблицы Менделеева. При этом было не совсем понятно, откуда он взялся.
Правильную аргументацию довольно быстро дала Мейтнер, но к тому времени ее положение оказалось довольно сложным. Группа в течение многих лет работала в Берлине; Хан был немцем, а Лиза Мейтнер происходила из еврейской семьи и родилась в Вене. Она работала в Германии уже довольно давно, но ее положение сильно осложнилось в 1933 году, после прихода к власти нацистского правительства. В 1938 году коллеги поторопились вывезти ее из страны. Отто Хан сумел вывезти Мейтнер в Голландию, откуда она переправилась в нейтральную Швецию. Там она смогла выжить во время войны как беженец, имея временную научную работу.
К тому моменту, когда в конце 1938 года Хан и другой его сотрудник, Фриц Штрассман, пришли к заключению, что в среде продуктов распада ядерной реакции был барий, Лиза Мейтнер жила в Швеции и не могла принимать непосредственное участие в этой работе. Поэтому она не упоминается в качестве автора знаменитой работы, известной как открытие реакции деления урана нейтронами, — формальными авторами были двое ее немецких коллег. В итоге в 1945 году Отто Хану за это открытие была присуждена Нобелевская премия, а Лизу Мейтнер Нобелевский комитет решил обойти вниманием. За свою историю Нобелевский комитет вынес много несправедливых решений, но это, пожалуй, было одним из самых несправедливых.
Тем не менее Мейтнер сделала очень важный вклад в понимание реакции деления, потому что именно ей принадлежит формулировка деления ядра. Она была одной из первых, кто узнал о том, что Хан написал в своей работе как химик, и в соавторстве со своим племянником Отто Фишем она отдельно опубликовала работу, где как физик объяснила, что реакция, которая происходит в итоге попадания нейтрона в уран, вызывает раскол ядра урана на две примерно равные половинки. Тем самым объяснялось, почему в результате появляется барий — атом примерно из середины таблицы Менделеева. Для описания реакции использовали термин «деление», взятый из биологии, где деление — это размножение клеток, которое происходит у биологических организмов.
До открытия деления урана можно было спекулировать на тему атомной энергии. Были известны ядерные реакции, в которых выделялась достаточно большая по масштабам атома энергия. Но для каждой атомной реакции необходимо было затратить намного большее количество энергии и материалов просто для того, чтобы создать условия для реакции.
Реакция деления показала, что теоретически появилась возможность цепных реакций. При делении урана на две половинки среди продуктов также возникали нейтроны, и если их число было больше единицы — а в действительности иногда образовывалось два или три новых нейтрона, — появлялась возможность устроить цепную реакцию. Запустив эту реакцию, дальше физик теоретически мог сидеть и смотреть, как лавина развивается и как большое количество ядерных реакций добавляет новую энергию в результат. В теории появлялась надежда, что из этого выйдет практически значимое в смысле источника энергии.
Но Наркомат как экономическое министерство в момент начал задаваться вопросом, какой из этого будет выход. Для советских министерств было очень важно, чтобы ученые могли пообещать практический выход. И с 1939 года риск отмены финансирования ядерной физики в Советском Союзе отпал: эта область исследования у советских ученых тоже стала одной из самых популярных и очень важных.
И в этом смысле разницу между тем и другим взрывом скорее можно объяснить как скорость реакции. И в том, и в другом случае цепная реакция приводит к перегреву и выделению неконтролируемого количества энергии. Но в чернобыльской реакции, когда произошло это неконтролируемое выделение энергии, оно усиливалось настолько, пока сам реактор не был разрушен. После чего цепная реакция стала потихоньку затухать и сходить на нет.
На 1940 год Англия была в полной мере вовлечена в войну с нацистской Германией и практически все ее собственные силы и кадры физиков были мобилизованы для различного рода военных исследований, самым главным из которых было исследование противовоздушной обороны и радиолокации. К этим секретным исследованиям Фриш и Пайерлс допущены не были: в смысле они стали заниматься проблемой урана именно потому, что их не допустили к более важным на тот момент военным работам и у них было время заниматься, скажем так, теоретическими спекуляциями.
В начале 1940 года они написали короткую работу и сразу поняли, что публиковать ее нельзя. Они показали работу своим английским коллегам, которые сразу ее засекретили. Это стало началом первого в истории проекта по созданию атомной бомбы.
Фриш и Пайерлс попытались рассчитать, как будет происходить цепная реакция, если суметь отделить изотоп уран-235, который в естественном уране существует в количестве меньшем, чем 2 %, от урана-238, намного более распространенного в естественном уране изотопа. К своему собственному удивлению, они обнаружили, что в этом случае цепная реакция происходит намного быстрее, чем в естественном уране, который состоит из смеси изотопов.
Также они решили поделиться секретом с американцами — как бы сейчас сказали, в качестве научного обмена. Делегация английских ученых, направленная в Америку, по сути, привела к созданию «Манхэттенского проекта», который изначально был сотрудничеством двух стран, но в конце стал больше американским.
Нельзя сказать, что это было сознательным обманом, но с точки зрения англичан, можно считать, что они готовы были рисковать незадействованными индустриальными ресурсами Америки и поделиться этим проектом с американцами, чтобы использовать мощность американской индустрии. В случае успеха они надеялись, что результат будет принадлежать двум странам, а если бы проект был неудачным, то основные ресурсы были бы потрачены именно американской, а не английской стороной, которая в тот момент направляла все свои ресурсы на войну.
Пожалуй, один из самых недооцененных участников этого проекта — это генерал Лесли Гровс, который командовал проектом как администратор и менеджер. В публичных историях его роль обычно принижается, потому что ученые его не любили. В смысле роль маршала Берии в советском проекте потом во многом будет похожа на роль генерала Гровса в «Манхэттенском».
Расшифровка
Я поступлю иначе и начну эту историю с котлована — может быть, потому, что мое первое посещение здания на Большой Ордынке, где размещалось советское Министерство среднего машиностроения, или секретное атомное ведомство Средмаш, а потом Росатом, началось со слова «котлован». Его выкрикивал пожилой мужчина в кепке и кожаной куртке, очень не похожий на менеджеров в синих костюмах и сильно похожий на бывшего советского инженерно-технического работника — итровца. Он расхаживал по гигантским ступеням между циклопическими То есть огромными. колоннами и кричал в трубку мобильного телефона: «Котлован!» Таким образом, слово «котлован» связало для меня разные времена существования и развития советской и российской атомной промышленности.
Может быть, «котлован» напоминает о Платонове и советском проекте — а думать об атомном проекте, не думая о советском проекте, сложно. А может быть, я начну с котлована потому, что это то, с чего начинается большое строительство, а строительство советской атомной промышленности было большим.
В апреле 1947 года был готов только котлован под первый промышленный реактор. Зрелище внушительное: глубина — 54 метра, диаметр на поверхности — 110 метров. Но до готового котла еще далеко, а ведь Берия обещал Сталину закончить строительство под Кыштымом к 7 ноября 1947 года. К 7 ноября строительство закончено не было. Завод «А», или так называемая «Аннушка», комбината № 817, где начали нарабатывать оружейный плутоний, был введен в действие 15 мая 1948 года. В строительстве участвовали 45 тысяч человек: заключенные, военные строители и вольнонаемные. Первичный монтаж завершили за десять месяцев. Было использовано 1400 тонн металлоконструкции, 3,5 тысячи тонн оборудования и так далее.
Это был масштаб власти, поскольку в стройке принимали непосредственное участие первые лица государства и лично Лаврентий Павлович Берия, возглавлявший Спецкомитет и занимавший на тот момент пост заместителя председателя Совета министров. Это было стремление вписать строительство в советский символический порядок, соотнести его с тридцатилетием Октября. Среди физиков бытовала бородатая шутка о том, что каждый мечтает открыть очередную частицу к очередному съезду.
Необычность этой стройки заключалась в том, что у нее был научный руководитель — академик Курчатов. Помимо академика, на заводе работали физики, контролировавшие основные производственные процессы. В дальнейшем физики вошли в штат крупнейших предприятий советской атомной промышленности. Советский атомный министр Ефим Павлович Славский с гордостью говорил, что у него в министерстве есть целая Академия наук, противопоставляя атомщиков тем сферам, где заводы возглавляли генеральные конструкторы и где концентрация научных ресурсов значительно слабее.
Масштаб и наукоемкость атомного проекта в значительной степени были связаны с тем, что слишком многое в начале работ было неизвестно и слишком быстро требовалось получить прикладной результат. Поэтому там, где роль изобретателя обычно выполняет инженер, в советской атомной промышленности ее играли физики — и часто физики-теоретики, поскольку нужно было вообразить и фундаментальные процессы, и их прикладное исследование.
Концентрация ресурсов, власти и наукоемкости придавала новый масштаб знанию и изменяла качество его производства. Американский физик Элвин Вайнберг, участник «Манхэттенского проекта» «Манхэттенский проект» — американская правительственная программа по созданию атомной бомбы. Программа запустилась в 1942 году под руководством физика Роберта Оппенгеймера и генерала Лесли Гровса и в увенчалась успехом. Испытание первой в мире атомной бомбы провели 16 июля 1945 года в Нью-Мексико. и руководитель Окриджской национальной лаборатории, которая была одним из крупнейших ядерных центров Соединенных Штатов Америки, назвал крупномасштабные научно-технические программы в сфере ядерных исследований, освоения космоса, радиоэлектроники большой наукой. О реакторах и ускорителях Вайнберг говорил как о пирамидах XX века — объектах, в которых воплощаются амбиции их создателей, историческое воображение эпохи и национальный престиж стран, реализующих столь грандиозные затеи.
Результатом чтения разведданных стало постановление об организации работ по урану. Академику Иоффе было приказано возобновить исследования в области ядерной физики. Первоначально их должны были возобновить под эгидой Академии наук СССР. 10 марта 1943 года выходит постановление о назначении Курчатова научным руководителем работ по бомбе, а 12 апреля — о создании Лаборатории № 2 Академии наук СССР, главного научного подразделения атомного проекта.
Главную роль в реализации этого проекта должны были сыграть ученые, поскольку слишком много было неизвестно. Первый состав лаборатории — 11 человек. Сам Курчатов долго болтается между штатами ЛФТИ и «двойки», Лаборатории № 2. Для строительства «двойки» в Москве отводится площадка размером 120 гектаров, где находилась законсервированная стройка Института экспериментальной медицины.
Начинку для бомбы планируют делать из материалов двух типов: не существующего в природе плутония-239, для производства которого и строят комбинат на Южном Урале, и существующего изотопа — урана-235, который в очень незначительных дозах содержится в природном уране. Промышленность требовалось изобретать и создавать с нуля. С ресурсами была заметная проблема: кое-что нашли в Средней Азии, но, по подсчетам физиков, для запуска работ по урану и строительству реакторов требовалось не менее 100 тонн — в ближайших планах, расчетах и доступе было порядка десяти.
Это потом в каждую геологическую партию будет включен радиометрист, а в 1955 году Александр Городницкий будет петь:
На уран он жизнь свою истратил,
Много лет в горах его искал,
И от этой жизни в результате
Он свой громкий голос потерял.
Именно в этот период отрабатываются специфические механизмы финансирования советского атомного проекта: используется так называемое аккордное финансирование, когда банк выделяет средства под решение задачи без конкретных проектов и смет, по единым расценкам, чтобы, с одной стороны, ускорить решение задачи, а с другой — не создавать дополнительных проблем с секретностью.
Таким образом, между 1942 и 1945 годом мы имеем дело с атомным проектом в масштабе Лаборатории № 2 и большим количеством проблем, с которыми сталкиваются сотрудники лаборатории и академик Курчатов лично.
Осень 1945 года — это время, когда изобретается административный дизайн советского атомного проекта. В августе 1945 года была создана структура, координирующая работы в советском атомном проекте: 20 августа создается Специальный комитет под руководством Берии, а при этом комитете учреждается административный орган для решения всех практических задач по созданию бомбы под названием Первое главное управление — ПГУ.
Это было не первое главное управление в истории советской цивилизации: до этого в 1932 году для решения амбициозных задач по покорению Советской Арктики создали ГУСМП, Главное управление Северного морского пути. Однако Первое главное управление, занимающееся атомной проблемой, имело совершенно особый статус и выраженный надведомственный характер: в число его членов входили первые и вторые лица ключевых советских министерств. Это был верный способ обеспечить масштабное, гибкое и непосредственное руководство.
И 1945 год — это время, когда атомный проект резко увеличивается в своих масштабах. В частности, в распоряжение ПГУ передано Главное управление лагерей горно-металлургической промышленности и научно-исследовательские институты, образуются отдельные лаборатории, запускаются процессы, связанные с разведкой и добычей урана, переоборудуются заводы — и в том числе используется немецкое оборудование и привлекаются немецкие специалисты. Второго мая 1945 года заместитель начальника Первого главного управления Авраамий Завенягин вылетает в Германию в сопровождении ведущих советских физиков для ревизии имущества Физического института имени кайзера Вильгельма. Большой удачей становится обнаружение 100 тонн урана, которые существенно поправили ресурсную проблему советского атомного проекта.
На базе Московского механического института (ММИ), расположенного в здании бывшего Вхутемаса на улице Кирова, ныне Мясницкой, создается структура для подготовки инженеров-физиков для задач Лаборатории № 2. В дальнейшем этот институт будет переименован в МИФИ и станет основой советского атомного образования. Для атомного проекта нужны были не инженеры и не физики, а инженеры-физики. Учеба длится шесть лет, и в программы включаются как фундаментальные физические, так и прикладные инженерные курсы. Преподаватели приезжают прямо с ядерных полигонов, а студенты получают повышенную стипендию и начиная с третьего курса учатся под секретом: пишут в секретных тетрадях, сдаваемых в спецчасть, сдают и защищают секретные дипломные работы, проходят практику в ядерных лабораториях.
Когда советские физики будут демонстрировать достижения советской атомной науки и техники на Первой конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве летом 1955 года, наибольшее впечатление на зарубежных коллег произведет не макет Первой в мире атомной станции В мире нет общепринятой точки зрения относительно того, кто построил первую станцию, работающую на основе ядерного реактора (например, реактор EBR-1, вырабатывавший электроэнергию, был построен в США в 1951 году, но его мощности хватало всего на несколько лампочек). Обнинская станция, запущенная три года спустя, была способна производить электроэнергию в промышленных масштабах. В связи с этим в русскоязычной литературе это первенство (отчасти риторически) выводится в название. и не доклад директора лаборатории, где эта станция была запущена, а масштаб подготовки специалистов, которого удалось достичь Советскому Союзу за очень короткое время. Как только в 1945 году запускается проект атомного образования, из ведущих вузов страны призывают лучших физиков, чтобы максимально ускорить выпуск специалистов.
Любопытно, что если инженеры-физики — это абсолютно всегда юноши, мужской контингент, то радиохимиками являются девушки. Меморативные тексты про плутоний в девичьих руках написаны как раз о женском вкладе в реализацию советской атомной программы. Разделение изотопов, очистка оружейного плутония — это очень грязная работа: «грязная» — значит «радиационно опасная». В первые годы, когда санитарные стандарты еще не были установлены, а дозиметрическое оборудование не было отлажено, количество сотрудников радиохимических производств, получающих хроническую лучевую болезнь, было велико.
Это прямое взаимодействие с властью для атомщиков оказывается очень важным и практически, и символически. У больших физиков вырабатывается специфический язык понятного говорения о сложном, чтобы объяснять вождям, почему необходимо принимать то, а не другое решение. В изданном архиве Курчатова есть рекомендация о том, как необходимо готовить доклады для представления правительству, — максимально просто. Это своего рода прообраз современных презентаций.
С другой стороны, нельзя не упомянуть ситуацию, связанную с атомными объектами, которые размещались вдали от столиц. В этих местах советская и партийная власть в привычном смысле слова отсутствует: вся полнота власти принадлежит начальнику Объекта, а партийные интересы представляет прямой представитель ЦК или политотдел.
Во-вторых, речь идет о беспрецедентном масштабе секретности. Не только в Советском Союзе, но и в Соединенных Штатах с реализацией национальных атомных программ связывают создание особых инфраструктур и машин секретности, неизвестных до этого. Безусловно, тайные знания и общества существовали если не всегда, то давно, но размах, детализация и отчетливость появляются вместе с атомом.
С первых лет своего существования как промышленные, так и научно-исследовательские секретные объекты ядерного цикла не просто устраиваются режимно, по образу и подобию зоны, — они являются зоной. Например, постановлением Совета министров от 17 февраля 1947 года — он же Арзамас-16 — относится к особо секретным режимным предприятиям с превращением его территории в закрытую зону. К 1 мая 1947 года режим охраны территории должен был вступить в действие. Это означает, что за короткий срок территорию общим периметром 56,4 километра предстояло превратить в режимное пространство с его характерными атрибутами: правильный периметр, два и более контура охраны, вышки с часовыми, вахта, пропускная система, забор, колючая проволока, частокол или сплошной деревянный забор достаточной прочности, колючка на котором всегда должна быть хорошо натянута. Стоимость производства режимного пространства для Арзамаса-16 составила порядка шести миллионов рублей. Изготовление зоны — это не очень дешевое дело.
Важно понимать, что режимность не обрушивается на атомный проект внезапно. На протяжении 1944–1946 годов от сотрудников НКВД, надзирающих за физиками, регулярно поступают жалобы на плохую дисциплину и несоблюдение режимных требований. У радиохимиков, работающих над производством тяжелой воды в Физико-химическом институте имени Карпова, эти требования носили очень домашний характер: немецких специалистов, трудящихся на Объекте, журят за то, что они пользуются фотоаппаратом; в качестве контроля используют не специальную охрану или сотрудников режимных отделов, а своих же старших научных сотрудников.
Ситуация меняется летом 1947 года: выходит обновленный закон о соблюдении гостайны. Это первый раз, когда в список сведений, представляющих гостайну, включается научно-техническая тематика и проблематика. Начинается проверка помещений и документов, ужесточается повседневный режим сотрудников. Остается один шаг до превращения научно-исследовательских организаций в объекты строгого режима, до стрелков у дверей лаборатории, отдельного пропуска в каждое помещение на территории, зашифрованных ядерных терминов, рабочих тетрадей, сдаваемых в Первый отдел, и ужаса от утраты пересчитанных страниц — то есть до всего того, что стало общим местом в воспоминаниях ученых и инженеров о работе в атомном проекте в начале годов.
Важно, что большая советская атомная наука не только обременена режимными требованиями, но и подчиняется логике производства секретного знания: шифровки и утаивания информации становятся важной частью научной коммуникации и существенно изменяют сам процесс производства знаний. Существуют закрытые ученые советы, закрытые диссертационные темы, секретные курсы. Для поездки на секретную конференцию требуется сдать тезисы в режимную часть своего института и получить их в режимной части того института, куда вы приезжаете на конференцию, — научная коммуникация изменяется до неузнаваемости.
Физик-экспериментатор Юрий Стависский вспоминает о том, как в конце — начале составляли научные отчеты в секретной лаборатории «В», которая подчинялась Девятому управлению МВД СССР. Это управление было специально создано для руководства несколькими ядерными институтами, где сконцентрировали немецких сотрудников, советских специалистов с небезупречной репутацией, перемещенных из лагерей, бывших военнопленных и так далее. Стависский говорит о том, что для отчетов с грифом «совершенно секретно» и выше (а выше — это «совершенно секретно, особая папка») все «крамольные» слова были зашифрованы: «крамольными» были специальные физические термины.
При этом каждый институт имел свой шифр. Например, «нейтрон» в Обнинске звучал как «метеорит», а в «двойке», то есть в Курчатовском институте, — как «нулевая точка». Когда секретная машинистка печатала совершенно секретный отчет, она пропускала все криминальные слова, которые исполнитель подчеркивал в рукописи. При проверке своего машинописного текста физик вписывал эти термины от руки, а когда отчет приходил в дружественную организацию, в секретной части карандаш стирали и вносили другие шифры. Это означает, что здесь классическая научная коммуникация значительно усложняется. Помимо самого физика и машинистки, в дело вступает режимный отдел, и знание становится гибридным.
Работу в атомных научно-технических программах отличали не только исключительный доступ к ресурсам или особые условия секретности, но и высокий градус мобилизации. Я приведу два коротких случая, характеризующих высокую степень вовлеченности и исключительную мобилизацию сотрудников ядерных КБ и лабораторий.
Через несколько дней автомобиль «Победа», на мягком сиденье которого покоились два необходимых импульсных осциллографа — их и было всего два, импортных, — прибыл на Объект. Оборудование тут же погрузили в персональный вагон начальника Юлия Борисовича Харитона. В вагон уселась бригада энтузиастов: один академик, один членкор, два доктора наук, несколько научных сотрудников. При пересадке в Свердловске успели сходить в оперу.
Приехав в Челябинск-40, на тот самый комбинат с котлованом, они развернули свое оборудование и начали замеры. В течение трех суток считали на осциллографах быстрые нейтроны, сменяясь по очереди и не делая различий между научным сотрудником и академиком. Для Веретенникова этот способ действия является ярким примером настоящей науки. В этом смысле атомный проект и большая советская наука поддерживали на ранних стадиях высокий градус вовлеченности или переживания настоящего: никаких помех, горизонтальная коммуникация, быстрый переход от идеи к воплощению.
Между историей Веретенникова и историей Щёлкина общее — это скорость, воля к воплощению, риск, азарт, градус мобилизации. Речь идет и об ответственностях и рисках, которые принимаются на себя, и — что еще очень важно — о действиях в условиях неопределенности. Пожалуй, это последняя черта, о которой я хотела бы сказать.
Но этим все не ограничивалось. Со временем в сферу интересов Средмаша входит не только весь цикл ядерного производства от добычи урана до производства готовых изделий — его интересы распространяются на подземные ядерные взрывы, промышленное производство алмазов. Ядерщики участвуют в преобразовании природы: на полуострове Мангышлак они строят опытный реактор с опреснителем воды одновременно и создают оазис — город Шевченко, ныне Актау. В закрытых городах открываются филиалы МИФИ. У Средмаша большая социальная инфраструктура и интерес к инновациям, в том числе в сфере управления. Производятся не только реакторы, но и ядерные энергетические установки для лодок, космоса, и идут разработки в сфере использования баллистических атомных ракет.
Большие сложности, с которыми столкнется ведомство и его научное расширение, придутся на более поздние времена. В годы начнется эпоха долгого внедрения. Если бомбы были созданы и поставлены на серийное производство достаточно быстро, то, например, с мирным атомом, который тоже патронировал Средмаш, столь быстрого и эффективного результата не получилось. Это самые красивые, головокружительные идеи, обещающие человечеству доступ к едва ли не неиссякаемым источникам энергии, — речь идет об управляемой термоядерной реакции и реакторах на быстрых нейтронах. Опытные быстрые реакторы построены, но вся полнота технологического цикла для них разрабатывается и по сей день.
Возникает вопрос: до какой степени проект, ориентированный на работу в экстремальных героических условиях, может действовать эффективно в условиях нормализации? До какой степени проект, затеянный в рамках надведомственной структуры, может быть реализован в рамках структуры ведомственной?
В начале рассказа я сравнивала атомный проект с атомной установкой. Заканчивая историю, я должна вернуться к этому сравнению и сказать о том, что на комбинате № 817, на его заводе «А», буквально через несколько месяцев после того, как он был запущен в июне 1948 года, возникли серьезные проблемы: реактор стремительно терял свою реактивность, то есть не вырабатывал необходимого количества плутония. Забили тревогу — выяснилось, что радиоактивная среда оказывается невероятно агрессивной по отношению к конструктивным материалам — к тому, из чего реактор сделан. Оборудование в значительной степени попорчено коррозией, нарушена герметичность, и внутри реактора обнаруживаются продукты деления — все это мешает скорости процессов, существенно снижает качество реакции и объем нарабатываемого плутония.
До некоторой степени долгосрочно реализуемая научно-техническая программа, которую придумали вокруг бомбы и которая отчасти похожа на нее по своему устройству, со временем обзаводится сходными проблемами. Нарушается герметичность советского атомного проекта, физики включаются в сложные партийно-хозяйственные отношения — вплоть до отправления сотрудников реакторных институтов в колхозы, и большое внимание начинает уделяться менеджменту жизни научно-исследовательских институтов: программы планирования, патентования, бесконечной отчетности, научной бюрократии. Все это очень сильно изменяет и затрудняет работу: появляются дополнительные примеси и осколки.
Заканчивая разговор о большой науке в Советском Союзе, мне хотелось бы остановиться не на рисках стагнации и не на порче человеческого материала из-за большого вознаграждения, а на отношении между характером и масштабом большой науки и спецификой жизни в СССР.
С точки зрения одного из моих собеседников, бывшего директора ядерного института, пожалуй, именно советский стиль и порядок существования в наибольшей степени отвечают тем новым требованиям, которым должна соответствовать современная наука. Кивая в сторону ранней истории ядерной физики и исследования радиоактивности, он говорил о том, что на заре было возможно, чтобы физик и его жена — очевидно, упоминаются супруги Кюри — могли перебирать пробирки у себя в подвале. Теперь все не так: наука становится наукой больших коллективов и требуется специфическая степень вовлеченности и участия. Ему вторит другой физик, который говорит о том, что наука у нас последовательная, длиннопериодная: если уж во вляпались, то не остановимся. Возникает вопрос: что происходит, когда крупномасштабная программа, в которую вляпались, не останавливаясь, накапливает в себе слишком большой потенциал инерции? Термин — пояснение
Расшифровка
В 1960 году поэт Леонид Мартынов написал:
Добрый мир, который я люблю,
Ты недавно вышел из окопов.
Я тебе куплю
В магазине изотопов.
О каком магазине ведет речь поэт? Что он собирается купить там для «доброго мира»? Зачем демобилизованному миру необходимы изотопы и почему поэт находится на столь короткой ноге с ними?
Магазин «Изотопы» открылся в 1959 году в Москве на Ленинском проспекте. Там продавали изотопы — элементы, имеющие одинаковый заряд ядра и разную атомную массу, которые в 1910 году открыл британец Фредерик Содди. Эти элементы обладают одинаковыми химическими, но разными физическими свойствами, а радиоактивные изотопы отличаются прежде всего тем, что их излучение может быть легко зарегистрировано. Это свойство становится основой для их дальнейшего масштабного промышленного использования.
К середине 1950-х годов создается ощущение, что советское народное хозяйство переходит на изотопные рельсы. В сельском хозяйстве изотопы активно используются, чтобы наблюдать за тем, как протекают доселе невидимые процессы, отслеживать качество заимствования из почв удобрений, изучать процессы фотосинтеза. Радиоактивным излучением повышают урожайность сельскохозяйственных культур или увеличивают срок хранения плодов сельскохозяйственного труда: например, облучали картофель, чтобы он не прорастал.
Изотопы использовали и головокружительно неожиданными способами. Их применяют, чтобы разматывать коконы тутовых шелкопрядов, используют в качестве счетчиков предметов в запыленных или задымленных помещениях. С их помощью считают рыбу, не вынимая ее из воды, или измеряют густоту меха. Радиоизотопные сигнализаторы обледенения устанавливают на самолетах. Фонари с батареями на стронции используются в Арктике и для нужд речного и океанического флота.
Магазин «Изотопы» находился в новой Москве, неподалеку от нового МГУ, в районе, где шла застройка академических институтов и планировалась вторичная посадка нового Дворца Советов. Он был неразрывно связан с топографией оттепели и как одна из витрин советского мирного атома противостоял другому месту его экспонирования — павильону «Атомная энергия» на ВДНХ, открывшемуся тремя годами ранее.
Изотопам на ВДНХ был отведен последний, четвертый зал, — впрочем, как и внутри порядка советского мирного атома: все конференции, отделы в министерствах, профильные журналы начинались с атомной энергетики и заканчивались изотопами. Основной символический капитал доставался не им, но именно они были проводником мирного атома в почти повседневную жизнь советского человека. По крайней мере, именно об этом современников атомного века оповещали журналисты, полюбившие рассказывать о новом магазине, открывшемся на Ленинском проспекте.
Журналисты как бы одомашнивали атом, приближали его к человеку, говорили о том, что он ходит совсем рядом, что при помощи изотопов домохозяйки могут сохранять картофель, а горожане будут легко избавлены от канализационных течей. Речь шла о том, что атом входит в повседневную жизнь советского человека и изменяет ее к лучшему. Это был добрый мирный атом, противостоящий злому военному. Девятый номер «Огонька» за 1960 год писал:
«Чем велик советский атом? Тем, что он демобилизованный. Да-да, не спорь! У нас он снял военную форму. С тех пор как пустили первую атомную станцию, атом надел рабочую спецовку. Изотопы — это же атомы в спецовках, мирные труженики».
За этим определением мирного атома можно различить главный слоган советского дискурса о нем, приписываемый научному руководителю атомного проекта Игорю Васильевичу Курчатову: «Атом должен быть не солдатом, а рабочим!».
«Атомов в спецовках» в магазине «Изотопы» не было, но зато там можно было найти красавиц выпускниц физического факультета и инженеров-физиков в белых халатах у светящихся досок с каркасом таблицы Менделеева, демонстрирующих необычные товары. Хлопкоробам они обещали помочь вырастить более качественный хлопок, хлебопекам — испечь хлеб, врачам — вылечить болезни, а металлургам — получить более качественный металл.
По своему формату магазин «Изотопы» представлял собой демонстрационный зал-магазин, то есть не самый привычный формат торговли для советского человека. Оказавшись в магазине, посетитель мог увидеть ящички, ампулы, но сложно было увидеть сами изотопы. Поскольку атом и его работа по большей части остаются невидимыми, то и разговор о видимости изотопов был таким очень условным. С одной стороны, это запись в каталоге, с другой — это светящаяся таблица, которую и показывали девушки в белых халатах, с третьей — журналисты, пояснявшие, что темненькое и невзрачное — это на самом деле очень мощный и сильнодействующий кобальт-60. Таким образом, магазин функционировал в качестве экрана особого рода, или интерфейса.
Это был не единственный интерфейс мирного атома. За 11 лет до открытия магазина, в декабре 1948 года, при Институте биофизики Академии медицинских наук СССР была создана Препарационная лаборатория. Препарационная лаборатория была первой инстанцией, занимавшейся изотопной логистикой. В нее приходили изотопы-полуфабрикаты, и там их фасовали. Важно, что Препарационная лаборатория соединяла миры закрытых и открытых работ с атомом.
Дело в том, что основным поставщиком радиоизотопной продукции оставался секретный комбинат-817, расположенный на территории отсутствующего на карте города — Челябинска-40, где нарабатывали оружейный плутоний. Говорят, что не то Курчатову, не то начальнику радиационной лаборатории пришла в голову мысль безо всякого вреда для основного производства закладывать в реактор не только материалы военного назначения, но и железо, фтор, натрий и прочие металлы, которые в процессе облучения приобретали радиоактивность и могли быть использованы дальше в широких народнохозяйственных целях.
Интрига этой ситуации заключалась в том, что радиоизотопные материалы нужно было доставить с секретного объекта, чтобы в дальнейшем образом осуществить их фасовку, перераспределение и передачу — в том числе для несекретных работ.
Возникает вопрос: почему мирный атом в Советском Союзе подается через интерфейсы? Какую роль разного рода экраны и связующие устройства играют во взаимодействии с мирным атомом?
Следует отметить, что мирный атом — и не только советский — имеет абсолютно военное происхождение и является побочным продуктом использования военных технологий. Считается, что впервые вопрос о мирном использовании атомной энергии был поднят 13 ноября 1945 года — буквально через два с лишним месяца после запуска советского атомного проекта, то есть на самом гребне военных разработок. Интересна формулировка: речь шла об использовании отходов атомного производства для мирных целей.
Во-вторых, в процессе производства все того же оружейного плутония выделялись или оставались разного рода отходы, получившие название осколки. Они были радиоактивными, и их тоже можно было пытаться использовать.
Наконец, стоит сказать о смещениях, сбоях и почти анекдотических казусах, которые создают легендарную поверхность первых лет реализации советского атомного проекта. Известно, что на первой в мире атомной станции был установлен реактор с маркировкой АМ-1 — «Атом мирный — 1». Легенда гласит, что реактор разрабатывался для атомной субмарины и расшифровывался как «атом морской», но в силу того, что габариты были рассчитаны неверно, установку заменили на сухопутную. Таким образом, неважно, говорим мы об энергетике, или об изотопах, или об отдельных установках — за поверхностью мирного атома обнаруживается внятный военный шлейф.
Советская атомная промышленность управлялась через Первое главное управление — с 1953 года Министерство среднего машиностроения. Но поскольку с середины 1950-х годов актуализировался международный спрос на мирный атом, поскольку на международной арене Советскому Союзу было очень важно выступать в качестве носителя мирной атомной повестки, противопоставляя себя милитаристским Соединенным Штатам, разбомбившим Хиросиму, требовалось публичное представление результатов мирного использования атомной энергии.
Поэтому столь большие силы были брошены на создание Первой в мире атомной станции, которая сама по себе была витриной мирного атома. Табличка «Атомная электростанция Академии наук СССР» была еще одним интерфейсом. Она связывала публичное пространство, куда начиная с весны 1955 года приезжали первые международные ядерные туристы, и закрытую секретную разработку.
Термин «интерфейс» используется в современных критических исследованиях софта для описания контактной поверхности, соединяющей две неконтактирующие среды. Для нашей истории имеет значение, что едва ли не первое употребление интерфейса связывают с американской версией атомного проекта — системой SAGE, которая была установлена и запущена в 1956 году для контроля за советскими ядерными боеголовками. Мне кажется неслучайным, что по обе стороны уранового занавеса возникает потребность в создании особых техносоциальных устройств, которые соединяют несоединимое. В этом смысле разговор об интерфейсах мирного атома встраивается в самое сердце холодной войны и ее техносоциального и технополитического устройства.
К концу 1950-х годов от атомной энергии ждали многого. Произошло не только ее геополитическое, но и сугубо идеологическое открытие. Если на ХХ съезде об атомной энергии и об изотопах говорит преимущественно президент Академии наук Несмеянов, то на внеочередном XXI съезде об изотопах в своем докладе говорит генеральный секретарь Хрущев, помещая их в один ряд с ядерной энергетикой, искусственными планетами, как тогда называли ракеты, и радиоэлектроникой.
На XXI съезде Хрущев обещает съезду и гражданам СССР скорейшее наступление коммунизма и создание материально-технической базы для этого в течение ближайшей, то есть первой, семилетки. Основную ставку собираются сделать на развитие науки и техники. Большая энергетика полна обещаний, но самые интересные и самые радикальные проекты и в 1959 году, и сегодня остаются очень соблазнительными обещаниями. По сравнению с ней изотопы обладали одним несомненным качеством: они представляли технологию будущего, но были доступны для реализации здесь и сейчас.
Говоря о радиоизотопной технике и ее популяризации в середине 1950-х годов, важно понимать, что, во-первых, на волне научно-технической революции особое внимание уделяется процессам автоматизации. Автоматизация, можно сказать, составляет сердце научно-технической революции и научно-технического прогресса. В производственном романе Колесникова «Изотопы для Алтунина» инженер-технолог спрашивает у главного героя, мечтающего об установке радиоизотопных реле в кузнечном цеху, что же им может дать это устройство : «Неужто автоматизацию?».
Именно способность решать задачи без участия человека становится первым очком, записанным на счет изотопа, — первым, но не единственным. Считается, что изотопы и приборы, произведенные на их основе, отличаются высокой степенью простоты. Радиоизотопные приборы ориентировались на радиоактивное излучение, которое исходило от активного вещества, помещенного в них, и это излучение могло быть зарегистрировано самым элементарным образом, даже при помощи фотопластины. Зачастую предполагалось, что часть задач по обновлению и оптимизации производства можно будет решить, поставив не очень дорогостоящее радиоизотопное оборудование вместо базовой реконструкции.
Важно, что они делали видимым устройство советской национальной экономики — и не только советской. На наборе спичечных этикеток, выпущенных Калужской полиграфической фабрикой «Гигант» в 1960 году, можно было увидеть использование изотопов в энергетике, химической промышленности, сельском хозяйстве, легкой промышленности, медицине. Это время, когда начинают экспериментировать с кобальтовыми пушками и ножами, с облучением опухолей, и таким образом использование кобальта входит в медицину.
Если следовать за Леонидом Мартыновым и отправляться в магазин «Изотопы», чтобы купить для «доброго мира», кажется, что прогноз совершенно оптимистичен: Советский Союз активно внедряет использование изотопных технологий в народное хозяйство. Но ситуация не так проста и однозначна. Поставки изотопов могли быть нерегулярными. Например, Магнитогорский комбинат столкнулся с тем, что из девяти изотопов, которые он заказывал, ему не поставляют самый важный, который закладывается в доменные печи во время их остановки на ремонт. Печи на ремонт остановили, а изотоп, как оказалось, не поставили.
Как во всей социалистической экономике, при поставке изотопов возникали проблемы с упаковкой. Все потери радиоактивности, происходящие в дороге, контора «Изотоп» относила на счет потребителя. Это представляло радиационную угрозу, и у почты СССР возникали большие вопросы, поэтому во вторую половину 1950-х годов почта выясняет с Главатомом и другими соответствующими структурами правила транспортировки изотопов по почте. Например, при транспортировке самолетом их перемещали в крылья, что меня всегда удивляло, и теперь я смотрю на крылья с некоторым опасением.
В 1950-е годы часть предприятий вынуждена была отказаться от использования радиоизотопов и изотопной техники: они не могли соответствовать требованиям санитарной инспекции и санэпидстанции. Родовая травма социалистической экономики: нехватка, дефицит и сбои в работе смежников — в случае с изотопами оборачивалась угрозами и рисками безопасности.
Если внешний, публичный интерфейс высказывания о мирном атоме невероятно оптимистичен и доброжелателен, то ведомственная переписка полна тревоги. Директора заводов и главные инженеры комбинатов обращаются в свои министерства с просьбой о поставке защитного оборудования, в частности свинцовых домиков, требуют дозиметрических приборов, адекватного медицинского обслуживания. Они жалуются на то, что дозиметры «Фиалка» поставляются без инструкции, и сообщают, что им удалось справиться с этими приборами, но ведь они запросто могли бы их сломать и только чудом не сломали.
Дефицит, проблемы упаковки и фасовки, логистики, транспортировки и средств безопасности делают ситуацию с изотопами совсем не такой простой, какой она казалась в самом начале, и совсем не такой дешевой. На обеспечение безопасности и закупку необходимого оборудования требуются ресурсы, а использование этого оборудования предполагает достаточно высокий уровень квалификации, не ограничивающийся теми фотографическими пластинами, о которых мечтали в самом начале.
К началу 1960-х годов, когда Мартынов пишет свои стихи, градус изотопного оптимизма и эйфории не то чтобы сходит на нет, но заметно ослабевает. Становится понятно, что ни одна из задач, легко решаемых при помощи радиоизотопной техники, не решается быстро и беспроблемно.
Сложная смесь утопического импульса и первых разочарований, технологического оптимизма и первых проявлений технофобии, надежд на решение ключевых производственных задач и технологических осложнений может быть описана в качестве специфического техносоциального альянса — социализма изотопов, время которого пришлось на середину 1950-х — начало 1960-х годов.
Расшифровка
13 октября 1959 года в «Литературной газете» было напечатано новое стихотворение Бориса Слуцкого «Физики и лирики»:
Что-то физики в почете.
лирики в загоне.
Дело не в сухом расчете,
Дело в мировом законе.
Значит, не раскрыли
Мы,
что следовало нам бы!
Значит, слабенькие крылья —
Наши сладенькие ямбы,
И в пегасовом полете
Не взлетают наши кони…
физики в почете,
лирики в загоне.
Это самоочевидно.
Спорить просто бесполезно.
Так что даже не обидно,
А скорее интересно
Наблюдать, как, словно пена,
Опадают наши рифмы
И величие
степенно
Отступает в логарифмы.
Это стихотворение появилось в результате колкого обмена репликами. Писатель Илья Эренбург опубликовал статью, в которой обращался к студентке Нине. Возлюбленный Нины, инженер Юрий, не собирался поддерживать разговоры об искусстве, считал их неинтересными, а само искусство — ненужным современному человеку и говорил, что сейчас наступает эпоха прогресса и точных формул.
В ответ Илье Эренбургу в «Комсомольской правде» появилось много писем, и среди них было письмо с подписью «И. Полетаев, инженер». На самом деле он не был простым инженером. Это был военный, один из основоположников советской кибернетики, человек, опубликовавший довольно поразительную книгу под названием «Сигнал». Книга считалась научно-популярной, но в действительности это был манифест технократической кибернетики. Пожалуй, это была одна из редких и, может быть, уникальных книг, которая почти была лишена любых отсылок к марксизму. Минимальные дежурные отсылки там были, но по своей идеологии книга была совершенно не марксистской — она была именно техноцентристской и сайентистской. В ней предполагалось, что основой переделки мира и человека служат современные наука и техника.
Игорь Полетаев ответил Эренбургу, что инженер, физик, кибернетик совершенно не обязаны восторгаться классическими образцами искусства. Обмен репликами прежде всего с Полетаевым, заметка которого вызвала совершенный шок от того, что взгляды инженера Юрия могут быть поддержаны значительным интеллектуалом и что такое вообще печатают в газетах, вызвал большие споры. В Москве прошли публичные диспуты с личным участием Эренбурга и Полетаева, а Борис Слуцкий написал стихотворение «Физики и лирики».
Проблема такого расхождения ценностей была не только советской. Незадолго до этого в Великобритании вышла книга писателя, эссеиста и мыслителя Чарльза Перси Сноу «Две культуры», которую оперативно перевели в Советском Союзе. Первоначально это была публичная лекция, в которой Сноу говорил, что наблюдается все большее расхождение между культурой художественной интеллигенции, художников, поэтов, ориентированной на классику, и культурой техников и инженеров.
Первая, по мнению Сноу, была очень консервативной по своей политической идеологии. Эмблематическими для него были фигуры Уильяма Батлера Йейтса и Эзры Паунда — двух выдающихся англоязычных поэтов ХХ века. Йейтс в зрелые годы своей жизни был консервативным националистом, а Эзра Паунд в годы войны был близок к итальянскому фашизму. Поскольку Паунд участвовал в пропаганде Муссолини в англоязычных странах, его судили, потом признали невменяемым, и он довольно долгое время провел в психиатрической лечебнице. Вторую же культуру Сноу считал дегуманизированной.
Очень забавно, что Сноу призывал учиться у Советского Союза, где, с точки зрения англичанина, который основывался на рассказах других англичан, путешествовавших по Советскому Союзу и встречавших разного рода показуху, такого разрыва совершенно не было. Он считал, что, например, соцреалистический производственный роман свидетельствует, что в Советском Союзе контакты между технической и художественной интеллигенцией налажены гораздо лучше. Сегодня это выглядит ужасной насмешкой, потому что соцреалистические производственные романы и читать было невозможно — не то что сейчас.
Прежде чем продолжить разговор о дискуссии, которая впоследствии стала называться спором физиков и лириков, необходимо уйти немного в прошлое и спросить, почему Слуцкий говорил именно о физиках, а не, например, о кибернетиках, которым был Полетаев. Более того, физик становится очень значимым героем в кинематографе и литературе 1960-х годов. Был фильм Михаила Ромма «Девять дней одного года», потом сняли двухсерийную картину «Иду на грозу», экранизацию романа Даниила Гранина. Главные герои там тоже физики, причем по крайней мере один из них, Сергей Крылов, герой не только в искусствоведческом, но и в нравственно-оценочном смысле, как и главный герой «Девяти дней одного года» Митя Гусев, которого играет Алексей Баталов.
Для Советского Союза эта ситуация была особенно скандальной, потому что до этого времени все решала коммунистическая партия. Она решала все и потом, но раньше главным героем фильма или романа обязательно был коммунист. Или это мог быть, например, инженер, но инженер, который действует под руководством коммунистической партии, или рабочий, но рабочий сознательный, спасающий производство. Однако крайне редко героями становились ученые.
В течение 1950-х годов шел приток молодежи в вузы и вообще был рост высшего образования. Повышалось количество мест для студентов и количество претендентов на эти места, и физика стала особенно престижной специальностью. Именно поэтому Слуцкий реагировал не только на высказывания Полетаева. Формально он вроде бы отталкивался от него и стихотворение написал под впечатлением от его письма, но контекст, с которым он себя соотносил, был гораздо более широким.
Здесь очень важен вопрос, какими героями становились физики. Есть два главных предположения. Первое: в дискуссии между физиками и лириками ни Эренбург, ни Полетаев не выдвигали на первое место соответствие коммунистической доктрине, но для Эренбурга необходимо было ориентироваться прежде всего на высокую культуру, чтобы быть гуманистом. Позже эту концепцию Полетаев в своих воспоминаниях охарактеризовал как особого рода идеологию — и я думаю, что он был недалек от истины и в этом смысле абсолютно правильно оценил высказывания Эренбурга.
С другой стороны, этому противостояла идея о том, что в современном обществе все решает ускорение научно-технического прогресса и нужно полностью сосредоточиться на решении своей задачи, как и писал Полетаев в редакцию «Комсомольской правды». В этом случае любое искусство — как иронически отмечал Полетаев, «Ах, Бах! Ах, Блок!» — только мешает делу. Здесь противостояли друг другу два понимания того, что значит быть современным после Второй мировой войны. Один взгляд, взгляд Полетаева, состоял в том, что в нынешней ситуации, когда интеллектуал приобретает в обществе такую роль, перед ним или перед ней открываются очень большие пути и главное тут — просто сосредоточиться на задаче.
Это очень важный мотив, который потом чрезвычайно радикализируется в фильме «Девять дней одного года», где ученый предстает как аскет. Правда, необходимо оговорить, что фильм «Девять дней одного года» снят с точки зрения лирика, который смотрит на физиков и старается их понять. Режиссер фильма Михаил Ромм был типичным представителем тех, кого тогда назвали бы лириком.
Вторым очень важным вопросом было то, зачем нужен прогресс и нужен ли он вообще после создания атомной бомбы. Дискуссии в среде европейских интеллектуалов — не советских, хотя русские эмигранты в Европе принимали в них участие — начались после Первой мировой войны, во время которой технический прогресс привел к применению удушливых отравляющих веществ, к появлению танков и тому подобных безобразий. Эти дискуссии 1920-х годов — о том, что делать с научно-техническим прогрессом, если он приводит к такому кошмару.
В Советском Союзе научно-технический прогресс оценивался безусловно благотворно и считался тем, что обязательно приведет к победе коммунизма во всем мире. После Второй мировой войны и особенно после смерти Сталина, когда хоть дискуссии в публичном пространстве стали возможны, подобного рода споры возникли и в Советском Союзе. Они с совершенной очевидностью изображены в фильме «Девять дней одного года». Там есть персонаж Евгения Евстигнеева, который объясняет, что все осмысленное в современном обществе — на момент 1961 года, когда снимался фильм, — появилось благодаря войне. Могущество ученых тоже обязано войне.
О том же говорит и Илья Куликов, главный идейный оппонент героя фильма по имени Дмитрий Гусев. Не менее замечательно, чем Баталов сыграл Гусева, Куликова играет Иннокентий Смоктуновский. Смоктуновский сыграл усталого ироничного скептика, разочаровавшегося в прогрессе, который говорит, что за 30 тысяч лет своего существования человечество — эту цифру современные антропологи, вероятно, оспорили бы — вообще не улучшилось, что любые открытия становятся средством новейшего закабаления и уничтожения человека. Поэтому вообще не нужно тратить себя на них и тратить всего себя на науку — нужно просто стараться наслаждаться жизнью и думать в свое удовольствие. Его спрашивают, почему он вообще занимается наукой, если настроен так скептически, а он говорит, что ему просто нравится думать.
Разговоры Дмитрия Гусева с Ильей Куликовым в некотором отношении являются вариацией на тему спора Фауста и Мефистофеля. Фауст воплощает неукротимость человеческого разума и его ориентацию на дело; у Фауста есть фраза: «Сначала было дело». Мефистофель же обольщает его, прося сказать: «Остановись, мгновенье…» — то есть заставляет его остановиться на достигнутом. Для Михаила Ромма это исключительно важный спор: оба персонажа — это герои-идеологи.
И в фильме есть всего два варианта закадрового голоса. Один голос, озвученный Зиновием Гердтом, говорит от лица истины: например, вдруг сообщает зрителю, что наука — это не обязательно открытия, а еще и тяжелый, часто безрезультатный труд. Второй закадровый голос принадлежит жене Гусева Лёле, которая в начале фильма разрывается между Гусевым и Куликовым, а потом становится преданной женой Гусева, но это единственный герой в фильме, к мыслям которого мы имеем доступ. Знамениты ее монологи, например: «Я плохой физик, я плохая жена…» Видимо, это связано с тем, что герой-идеолог понятен нам и так, а вот мысли Лёли — это мысли современного человека, который должен приспособиться к миру, где прогресс все ускоряется, цена его становится все больше и нужно прилагать все более серьезное интеллектуальное усилие, чтобы понять, зачем этот прогресс нужен.
Физики были выражением проблематичности прогресса, причем не только физики в кино, но и физики реальные. Здесь стоит вспомнить фигуру Андрея Сахарова. К фильму «Девять дней одного года» он имел некоторое отношение: консультантом по физическим вопросам в фильме был выдающийся советский физик Игорь Евгеньевич Тамм, а Сахаров был его учеником. Из воспоминаний Андрея Сахарова видно, что некоторые черты физиков присутствовали и в жизни, хотя и не в таком плакатном виде, как в фильме. В частности, это постоянное остроумие, которое вообще было культовым, очень востребованным и престижным качеством для советских интеллектуалов, как справедливо пишут Петр Вайль и Александр Генис в своей книге «60-е. Мир советского человека».
Так, Сахаров в своих мемуарах рассказывает про открытие американского физика японского происхождения Сусуму Окубо. На основании работ Окубо он написал собственное исследование и в 1967 году подарил эту работу другому выдающемуся советскому физику-теоретику, Евгению Львовичу Фейнбергу. На экземпляре он написал:
Из эффекта С. Окубо
при большой температуре
для Вселенной сшита шуба
по ее кривой фигуре.
То есть умение импровизировать и уместно пошутить было очень востребовано.
С другой стороны, из воспоминаний Сахарова понятно, что он очень много думал про этические аспекты науки, но не он один задавался такими вопросами. Сахаров настаивал на необходимости запрещения атомных испытаний в трех средах. Потом он добился своего: был заключен так называемый Московский договор о запрещении ядерных испытаний под водой, на земле и в воздухе.
Сахаров очень много пишет о том, что именно физики способствовали реабилитации генетики в Советском Союзе, поскольку академик Трофим Денисович Лысенко, разрушитель генетики, остался при делах и во времена Хрущева. Сахаров специально объясняет, почему Лысенко не пал после смерти Сталина: в разных отделах и ЦК, и локальных партийных организаций, которые контролировали сельское хозяйство, была огромная мафия лысенкистов.
Среди физиков не только Сахаров поддерживал генетику: был еще целый ряд ученых, которые старались привлечь внимание, в том числе внимание Хрущева, к проблеме бедственного положения генетики в Советском Союзе. Физики выступали именно благодаря своему могуществу, достигнутому атомной и водородной бомбами. В Советском Союзе они были защитниками, если можно так выразиться, нормальной науки, то есть науки современной. Это делало их еще более авторитетными фигурами.
Кроме того, физика воспринималась как наука международная. С одной стороны, между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки шло постоянное военно-техническое соревнование, но было понятно, что советские и американские ученые действуют в одной системе координат, по крайней мере познавательных. Но вопрос о том, одинаковая ли у них этическая система координат, был более сложным. В фильме «Девять дней одного года» ради соответствия официальной идеологической доктрине постоянно сообщается, что главный зачинщик возможной атомной войны может быть только в США — с этого начинается монолог Ильи, обращенный к Лёле, почти в самом начале фильма.
В 1957 году в городке Пагуош собирается первая конференция Пагуошского движения — движения ученых и интеллектуалов за предотвращение будущих войн и за прогнозирование. В этом движении принимали участие люди, которые хотели прогнозировать результаты научно-технического прогресса и обсуждать, каким он должен быть в будущем, чтобы предотвратить войны. Одним из ключевых акторов движения на его раннем этапе был Альберт Эйнштейн — ученый, который общепризнанно считался самым мощным умом человечества по крайней мере в 1940–50-е годы. Все это вместе взятое и делало физика не просто олицетворением современности, но и своеобразным современным Фаустом.
Кроме того, предполагалось, что физик — это человек, который отдает свою жизнь для процветания будущего человечества. Весь фильм «Девять дней одного года» построен на основании этой идеи. Сначала учитель Гусева, Синцов, умирает, схватив дозу радиации. «Схватить дозу радиации» — это разговорная идиома, которая переходит в этот фильм и благодаря ему культурно канонизируется. Потом по этому же пути идет Дмитрий Гусев: как выясняется, он и до этого получал дозы радиации. Но он не щадит себя ради научно-технического прогресса.
Тем самым для создателей фильма находится своего рода золотой путь того, как соединить первоначальную абсолютно военную ангажированность ученых-ядерщиков во время Второй мировой войны и дальнейшее развитие науки по крайней мере в Советском Союзе. Теперь нужно заниматься созданием универсальных и всепригодных источников энергии, а не оружием — именно такие люди будут героями будущего.
Потом появляется фильм «Иду на грозу» (1965), где главные герои опять же работают не на войну, а на управление погодой. Сергей и Олег, главные герои романа Даниила Гранина, потом — фильма, а потом — телевизионного ремейка под названием «Поражение», обсуждают возможность управления погодой, что является абсолютно мирным применением физики. А физические эксперименты опасны, и физическая работа требует аскезы. Физик становится не только Фаустом, но и современным рыцарем. При этом физикам было чем похвалиться. Чарльз Перси Сноу в «Двух культурах» чрезвычайно горько жалуется на то, что гуманитарии говорят «, можно допустить», и так далее, а физики говорят, что они «сделали».
Благодаря всем этим факторам физик стал одним из важнейших героев советской культуры конца 1950-х и 1960-х годов и воплощал ее тогдашнее стремление в будущее. Неявным образом он воплощал и идеологизацию, потому что, с одной стороны, физики в «Девяти днях одного года» говорят о стремлении к будущему, где будет коммунизм, но, с другой стороны, в фильме «Иду на грозу» они оказались выразителями идеи свободы. В «Девяти днях одного года» нет никакого партийного начальства, контролирующего физиков. Они сами себе решающая интеллектуальная инстанция.
Даже директор института является своего рода огорченным менеджером, который стремится к тому, чтобы герои фильма не причинили себе большого вреда, и расстраивается тогда, когда этот вред все-таки случается. Но он заботится о том, чтобы они могли свободно продолжать свой интеллектуальный поиск. Комиссия из Москвы, которая расследует происшествие на реакторе, не наказывает никого из героев — по крайней мере, зрителю это неизвестно.
Парадоксальным образом физики, символическое и реальное политическое влияние которых было обязано военно-промышленному комплексу, как сказали бы сегодня, оказывались выразителями идеи интеллектуальной свободы в культуре конца 1950-х — 1960-х годов, по крайней мере в культуре советской.
И это была подцензурная советская культура, где многие вопросы задавать было нельзя, в частности вопросы о том, как много физиков работает на войну и какие дискуссии о том, чтобы не использовать открытия физиков в целях вреда другим людям, действительно ведутся, а что реально делается для разоружения. Публично ставить все эти вопросы в Советском Союзе было нельзя — их не задавали не только в газетах, но и в романах и в фильмах.
Тем не менее эмансипационный — то есть освободительный — импульс, который был создан персонажами-физиками в действительно хороших произведениях, оказался довольно значим и привел к некоторой трансформации общего этического климата советской культуры 1960-х годов.