Текст книги "Круг Ландау"

Автор книги: Борис Горобец

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 40 страниц)

Приведем записку, которую 2 декабря 1952 г. Л.П. Берия направил И.В. Курчатову, и в которой упоминается персонально Ланда) (цитируем по фотокопии записки в книге [Горелик, 2000. С. 214]).

«Решение задачи создания РДС-бс имеет первостепенное значение. Судя по некоторым дошедшим до нас данным, в США проводились опыты, связанные с этим типом изделий. При выезде с А.П. Завенягиным в КБ-11 передайте Ю.Б. Харитону, К.И. Щелкину, Н.Л. Духову, И.Е. Тамму, АД. Сахарову, Я.Б. Зельдовичу, Е.М. Забабахину и Н.Н. Боголюбову, что нам надо приложить все усилия к тому, чтоб обеспечить успешное завершение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, связанных с РДС-бс. Передайте это также Л.Д. Ландау и А.П. Тихонову».

Под РДС-6с в письме Берия имеется в виду так называемый реактивный двигатель специальный, модель 6 – «слойка» – условное обозначение проектируемой водородной бомбы с размещением взрывчатых веществ в виде слойки. Такое размещение было необычным решением, которое предложил А.Д. Сахаров. В первых американских бомбах с использованием термоядерной взрывчатки (дейтерия и трития) последняя размещалась внутри атомной бомбы – по аналогии с тем, как в атомной бомбе плутоний размещался внутри обычного взрывчатого вещества, обжимающего при взрыве плутониевый заряд для создания его сверхкритической массы. Испытания показали, что получается «усиленная атомная бомба», к энергии атомного взрыва которой добавляется небольшая доля энергии термоядерной реакции.

Сахаров предложил сделать «слойку» с обратным размещением слоев: внутри атомная бомба, обложенная слоем обычной взрывчатки для обжатия при взрыве последней, далее – внешний сферический слой термоядерной взрывчатки (на основе дейтерида лития, предложенного В.Л. Гинзбургом, см. в Гл. 6, подраздел «В.Л. Гинзбург»), еще выше – наружный слой урана-238. Последний слой как раз и составляет суть гениального инженерно-физического решения, найденного Сахаровым. Во-первых, в слое с большей поверхностью, содержащем дейтерид лития, можно разместить гораздо больше термоядерной взрывчатки, чем в маленькой области внутри атомного заряда (как у американцев). Но еще важнее второе. Уран-238, основной природный изотоп урана, не поджигается медленными нейтронами, которые возникают в цепной реакции в обычной атомной бомбе – поэтому-то и приходится выделять крайне дорогой уран-235, ядра которого способны захватывать медленные нейтроны и испускать дополнительные, вторичные нейтроны, приводя к цепной реакции со взрывом. Но в тысячи раз более дешевый уран-238 все же можно поджечь – и он взорвется, если получит откуда-нибудь мощный поток энергичных быстрых нейтронов. Тогда атомный взрыв будет таким же, как от урана-235. В конструкции Сахарова быстрые нейтроны получаются при термоядерном взрыве, и они запускают цепную реакцию еще одного атомного взрыва внешней оболочки из урана-238 Есть еще и третья важнейшая особенность слойки. Гигантское давление фотонов от атомного взрыва внешней урановой оболочки успевает на миг сжать внутренний слой дейтерида лития, в котором микросекундой раньше уже началась термоядерная реакция, запущенная атомным взрывом внутренней взрывчатки (плутония). Тритий, появившийся при этом, сжимается излучением из внешней, урановой оболочки Это способствует более полному протеканию термоядерной реакции, вследствие сближения соединяющихся ядер дейтерия и трития. Итак, последовательность срабатывания взрывчатых веществ такова: (1) взрыв обычной взрывчатки, обжимающий плутоний внутри бомбы; (2) атомный взрыв плутония, дающий поток нейтронов и огромную температуру для поджига дейтерида лития; (3) термоядерный взрыв, дающий поток быстрых нейтронов; (4) инициация последними второго атомного взрыва во внешнем слое урана-238; (5) резкое усиление термоядерной реакции в дейтериде лития благодаря обжатию излучением внешнего атомного взрыва.

Понятно, что эта гениальная принципиальная схема должна быть просчитана. Во-первых, с точки зрения кинетики процессов: успеют ли произойти все эти четыре (!) взрыва один за другим еще до того, как все устройство разлетится? Во-вторых, с точки зрения неравновесной термодинамики: какие доли энергии будут передаваться при взрывах слоев последовательно от первого ко второму и так далее? Может быть, энергия, поглощаемая в этих реакциях, или рассеиваемая, т. е. идущая на бесполезные процессы, будет больше, чем энергия, идущая на полезные процессы? (Так оно, кстати, и оказалось в расчетах первой модели водородной бомбы, названной «трубой», над которой два года билась группа Я.Б. Зельдовича. В конце концов, было теоретически показано, что в ней баланс энергии не может быть положительным и проект «трубы» был забракован.)

Последнюю задачу можно назвать коротко задачей о коэффициенте полезного действия термоядерной бомбы (Ландау с сарказмом говорил о «коэффициенте вредного действия».) Ясно, что математические вычисления упомянутых процессов необычайно сложны и трудоемки. Тем более что даже в Атомном проекте США в те годы еще не было достаточно мощных электронно-вычислительных машин. Поэтому американцы отложили подобные расчеты до появления у них современных (по тем годам) компьютеров. В СССР огромная по размерам ЭВМ, пригодная для указанных расчетов, появилась только в 1954 г. А до этого несколько параллельных групп проводили вычисления вручную: группа Л.Д. Ландау в Институте физпроблем, группа Н.Н. Боголюбова в КБ-11 и группа А.Н. Тихонова в Институте прикладной математики.

Приводим текст совершенно секретной записки Л.Д. Ландау И.Е. Тамму:

«Дорогой Игорь Евгеньевич. В присланной Вами очень поучительной записке, к сожалению, отсутствуют значения скоростей частиц всех групп. Просьба срочно <неразборчиво> их нам. Ваш 11/IV 52 Л.Ландау» (из книги: [Горелик, 1997; 2000, С. 240]).

И.М. Халатников вспоминает: «Расчёт водородной бомбы оказался задачей, на много порядков сложнее, чем атомной. И то, что нам удалось “ручным способом” такую задачу решить, – конечно, чудо. По существу, тогда произошла революция в численных методах интегрирования уравнений в частных производных <оригинальный “метод сеток”>, и произошла она в Институте физических проблем под руководством Ландау. Главной тогда оказалась проблема устойчивости. И это было нетривиально. Математики в отделе у Тихонова считали, что проблемы устойчивости вообще нет, и высокому начальству докладывали, что мы выдумали несуществующую задачу. А если не думать об устойчивости, то в наших схемах вместо гладких кривых возникает “пила”. У Тихонова эту пилу сглаживали с помощью лекала и т. д. Но таким способом достоверных результатов нельзя получить. Я помню историческое заседание под председательством М.В. Келдыша, оно длилось несколько дней. Мы доказывали, что есть проблема и что мы её решили, а группа Тихонова доказывала, что никакой проблемы не существует. В результате пришли к консенсусу – высокое начальство приказало передать наши схемы в отдел Тихонова. Там убедились в достоинствах предложенных нами схем, поскольку мы сначала поставили вопрос об устойчивости, а потом нашли способ обойти трудности. Здесь сложно всё это объяснять. Эти неявные схемы необычайно красивы. И они позволили нам считать быстро – не за годы, а за месяцы» [Халатников, 1993].

Поясним для неспециалистов. Математически правильное, но неустойчивое решение не имеет физической ценности – малейшее отклонение в реальной физической системе приведет к еще большему отклонению в ней и система «поплывет» (согласно теории устойчивости Ляпунова). В списке трудов Ландау значится единственная его работа из области вычислительной математики, выполненная совместно с И.М. Халатниковым и Н.Н. Мейманом (которого потом много лет не выпускали в Израиль по причине его участия в Советском Атомном проекте).

Испытание «слойки», проведенное в августе 1953 г., показало, что группа Ландау верно вычислила КПД водородной бомбы. Распределение энергетических вкладов в результирующем взрыве было такое: 0,1 – атомный взрыв внутреннего плутониевого заряда; 0,2 – взрыв промежуточной термоядерной взрывчатки; 0,7 – атомный взрыв внешнего заряда с ураном-238. Таким образом, взрыв «слойки» был связан с термоядерным взрывом на 20 % + 70 % = 90 %. Это не был просто взрыв атомной бомбы, слегка усиленный за счет успевшей подключиться реакции синтеза в совсем небольшой доле вещества из термоядерного заряда.

Ландау – сторонник или противник советской атомной бомбы?

Известно, что «в сентябре 1949 года, встретив знакомого, Тамм спросил ликующе: “Слышали?! Наши бомбу взорвали! Как быстро сделали!” То было испытание атомной бомбы, в создании которой Тамм не участвовал. Два десятилетия спустя после успешного испытания водородной бомбы Сахаров написал: “До конца жизни, я думаю, Игорь Евгеньевич имел полное право чувствовать удовлетворение при воспоминаниях об этих годах <…>. Подобное чувство удовлетворения испытывало огромное большинство советских физиков, участвовавших в “деле”. Но не все. У Ландау отношение было совсем другим, исключительно другим”» [Горелик, 2000. С. 239].

Таким образом, цитируемый автор вводит в историю науки однозначный тезис: Ландау был категорическим противником советской атомной бомбы, в отличие от едва ли не всех других советских физиков. Однако попробуем разобраться, так ли всё здесь однозначно.

Действительно, есть материалы, свидетельствующие о том, что Ландау был противником разработки термоядерного оружия. Вот что содержится в стенограмме «прослушки» Ландау (1952—53): «Разумный человек должен держаться как можно дальше от практической деятельности такого рода. Надо употребить все силы, чтобы не войти в гущу атомных дел. В то же время всякий отказ и самоотстранение от таких дел должны делаться очень осторожно. <…>. Если бы не 5-й пункт, я не занимался бы спецработой, а только наукой, от которой я сейчас отстаю. Спецработа, которую я веду, дает мне в руки какую-то силу <…>. Но отсюда далеко до того, чтобы я трудился “на благо Родины” и пр.» [По данным агентуры…, 1993]. Еще раз обратим внимание на годы, в которые были зафиксированы эти слова. Они были сказаны уже после появления советской атомной бомбы и пока непонятно, относились ли ретроспективно к ней тоже или нет.

Обратимся к тому, как относилось к последней проблеме огромное большинство советских физиков. В этом Г. Горелик, безусловно, прав. Они приветствовали создание в 1940—50-е гг. первого советского ядерного щита. Для нас особенно интересно, что к таковым относились, в частности, В.Л. Гинзбург и Е.Л. Фейнберг. Тому есть, в частности, прямое подтверждение в следующем документе последних лет – т. е. относящемся уже к периоду, свободному от советской идеологии.

Недавно академики А.Ф. Андреев, Е.П. Велихов, В.Л. Гинзбург, Н.С. Кардашев, Е.Л. Фейнберг и В.Е. Фортов обратились с открытым письмом к президенту России В.В. Путину в связи со 100-летним юбилеем Ю.Б. Харитона, приходящимся на 27 февраля 2004 г. В письме они просят президента «содействовать скорейшему выполнению рекомендации Государственной думы о присвоении имени Ю.Б. Харитона Российскому федеральному ядерному центру ВНИИЭФ». Они выражают озабоченность «тем фактом, что принятое шесть лет назад постановление Государственной думы <…> до сих пор не выполнено». Они подчеркивают, что «Вместе с И.В. Курчатовым он обеспечил создание ядерного щита нашей страны и заслужил безусловный авторитет у всех, кто с ним общался». Наличие подписей В.Л. Гинзбурга и Е.Л. Фейнберга – людей, весьма близких к Ландау как по науке, так и вообще по духу в широком смысле слова – символично. С одной стороны, в Академии наук России это признанные лидеры демократического крыла. С другой стороны – нет сомнений в искренности их слов о ядерном щите. Эти люди и в советское-то время не были оппортунистами, не угодничали. Таким образом, документально подтверждается, что В.Л. Гинзбург и Е.Л. Фейнберг и сегодня убеждены: что срочное обретение ядерного щита было для нас необходимо.

Но возникает следующий вопрос: а, может быть, Ландау просто не хотел лично работать над оружейной темой, но все же не отрицал в принципе необходимости ядерного щита для своей страны? Мне, например, долгое время ответ не был ясен. Между тем, вопрос существенен как в историческом, так и в нравственном смысле. Ибо мнение Ландау и тогда, и сейчас является авторитетом для многих наших и зарубежных граждан (недаром в опросах радио «Эхо Москвы» он был назван самым крупным из всех ученых советской эпохи).

Далее, известно, что говорил о Ландау на эту тему И.М. Халатников. «Сам Ландау своё участие ограничивал теми задачами, которые получал, никакой инициативы не проявлял. И здесь сказывалось его общее отношение к Сталину и к сталинскому режиму. Он понимал, что участвует в создании страшного оружия для страшных людей. Но он участвовал в спецпроекте ещё и потому, что это его защищало. Я думаю, страх здесь присутствовал. Страх отказаться от участия. Тюрьма его научила. А уж дальше – то, что Ландау делал, он мог делать только хорошо» [Халатников, 1993].

Однако и это разъяснение нельзя рассматривать безоговорочно: да, сам Ландау не хотел участвовать в Проекте, его субъективные мотивы понятны, но считал ли он объективно полезным прекращение ядерной монополии и шантажа со стороны США?

Я не смог найти четкого ответа на поставленный вопрос в книгах писателей, эмигрировавших в США и писавших о Ландау (М.И. Каганов и Г.Е. Горелик). У обоих лейтмотивом звучит только отвращение, с которым Ландау относился к своей работе над атомной и водородной бомбами. М.И. Каганов, например, сообщает о следующем его разговоре на эту тему лично с Ландау. «Говоря об участии в атомном проекте, Ландау, мне помнится, подчеркивал, что его участие сводилось к оценке результатов взрыва, а не к разработке взрывного устройства. Мне казалось тогда, что эта констатация как бы успокаивает его совесть» [Каганов, 1998. С. 48].

«– Дау, если бы вы догадались, как сделать водородную бомбу, как бы вы поступили?

Ответ я запомнил почти протокольно точно:

– Я бы не удержался и все просчитал. Если бы получил положительный ответ, все бумаги спустил бы в унитаз» [Каганов, 1998. С. 321].

З.И. Горобец-Лифшиц вспоминает, что Е.М. Лифшиц также говорил ей об их с Ландау работе не над самой бомбой, а над оценкой результатов ядерного взрыва. Тем самым Ландау и Лифшиц как бы хотели отделить себя от истинных конструкторов и разработчиков бомбы.

Мне представляется, что в их словах об участии «только в оценке результатов взрыва» содержалась известная доля лукавства (или конфабуляции, если угодно). После рассекречивания Атомного проекта, стало ясно – группа Ландау работала именно над самой бомбой, над процессами в ней с самого начала поджига и до окончательного термоядерного взрыва. Конечно, Ландау, Лифшиц, Халатников и Мейман не были конструкторами бомб, они не предлагали идей по использованию новых ядерных реакций или материалов, или их размещению в бомбе. Они рассчитывали бомбу такой, какой ее придумали, сконструировали Харитон, Зельдович, Сахаров, Гинзбург и другие. Но теперь мы точно знаем, что самым важным достижением группы Ландау явился правильный расчет КПД сначала атомной бомбы (в 1947—49 гг.), а затем и водородной «слойки» (1948–1953). А слойка – это сложнейшая конструкция, о которой уже было рассказано. И надо было просчитать, успеют ли все слои сработать, пока все устройство размером в несколько метров не разлетится от взрыва. То есть– будет термоядерный взрыв или не будет, бомба это или хлопушка?

Наконец, я нашел четкий ответ на вопрос об отношении Ландау к первой советской атомной бомбе в книге Евгения Львовича Фейнберга. Он оказался противоположным тому, который внедряет в историю физики Г.Горелик. Привожу его дословно.

«Следует учесть, что действовали два фактора. Во-первых, наши ученые работали не для Сталина, а для человечества и для нашей страны. <…> есть только один путь предупреждения зла: ликвидация монополии одной страны и установление равновесия между двумя противоборствующими лагерями в отношении ядерных вооружений. Тогда никто не решится развязать ядерную войну, в которой не может быть победителей. От Ландау я не раз слышал: “Молодцы физики, сделали войну невозможной” <выделено мной. – Б.Г.> <…>. В то же время монополия неизбежно приведет к искушению применить ядерное оружие. Это доказала бомбардировка Хиросимы и Нагасаки, которая, по мнению многих критиков во всем мире, с военной точки зрения уже не была необходимой. Конечно, опасность ядерной войны не исчезла. Но полувековой период молчания ядерного оружия укрепляет оптимистические надежды ученых» [Фейнберг, 1999. С. 52].

Недавно в одной из газет был опубликован следующий обмен репликами между российским журналистом и американским дипломатом, говорившими о продвижении НАТО на Восток (привожу по памяти). Дипломат утверждал, что никакой опасности для России в этом нет. Журналист возразил: ведь НАТО в 1999 г. бомбила Белград, а этого тоже никто не ожидал. Дипломат ответил: «Как вы не понимаете – с вами это невозможно, ведь вы – ядерная держава».

Во время работы по Атомному проекту перед Ландау стояла тяжелая психологическая дилемма. Как проницательный аналитик, он, по-видимому, понимал, что ликвидация ядерной монополии объективно снижает вероятность мировой войны. В то же время ему явно не хотелось лично участвовать в Атомном проекте СССР. Во-первых, было противно работать по принуждению на ту власть, которая обманула его ожидания в построении справедливого социализма в СССР и засадила его самого в тюрьму. Во-вторых, не хотелось заниматься техническими математическими расчетами и отставать от науки, быть, по его словам, «научным рабом». В третьих – массу противных сложностей доставлял секретный режим работы.

Так, например, когда началась работа Ландау над проектом атомной бомбы, к нему намеревались прислать телохранителей-соглядатаев. Вот, что пишет об этом Элла Рындина: «Некоторые физики почитали это за честь и знак своей значительности. Дау же наотрез отказался от “гавриков”, как он их тогда называл. Это был очень рискованный шаг– ослушаться рекомендаций КГБ, который мог привести к непредсказуемым и достаточно суровым для него последствиям. Евгений Михайлович Лифшиц специально приехал в Ленинград попросить мою маму повлиять на брата. “Соня, вы понимаете, чем всё это может кончиться?” – убеждал он маму – “Дау должен согласиться!” Но мама и, в первую очередь, папа, с мнением которого Дау особенно считался, не поддались на уговоры и чуть ли не единственные из окружения Дау поддержали его решение. Не знаю, сыграла ли роль эта поддержка, но решение отказаться от “гавриков” было непоколебимо. “Иначе я не смогу работать”, – заявил он. Было сказано упрямо и окончательно, а упрямства ему было не занимать. “Гаврики” не появились, и Дау продолжал работать» [Рындина, 2004, № 7].

В общем, как я понимаю, Ландау предпочел бы – уж если это необходимо – чтобы ядерным равновесием занимались другие. Но вместе с тем, оказывается, в принципе он вряд ли считал «легендой» (как это названо в книге Горелика [2000]) утверждение советской пропаганды о возможности развязывания атомной войны Штатами в конце 1940-х гг.! Тогда он считал необходимым скорейшее установление ядерного равновесия страха, чтобы избежать мировой войны, и одобрял создание советской атомной бомбы [Фейнберг, 1999. С. 52]. Вместе с тем полагаю, что это относится только к созданию советской атомной бомбы. Слова же Ландау о бомбе и унитазе, цитированные выше по книге М.И. Каганова, надо относить к разработке водородной бомбы. Ландау и Лифшиц были действительно абсолютными противниками советской «водородки», предпочитая модель полицейского с огромной пушкой (США), который держит под прицелом грабителя с ножом (СССР). С их точки зрения, подобная модель была предпочтительнее, устойчивее, хотя с нынешней точки зрения большинства других физиков, такая устойчивость сомнительна.

В 1950-70-е гг. я был согласен с Е.М. Лифшицем. Лишь в конце XX века, как и многие другие, понял, что неравноправная модель особенно неустойчива, причем с обеих сторон, а ядерное равновесие страха – надежнее, безопаснее и даже дешевле. Действительно, пока у Сталина не было атомной бомбы, он ведь все равно не капитулировал перед англо-саксами; напротив, держался воинственно, хотя и в меру осторожно. О том, что Сталин предпринял бы в ответ на атомную бомбардировку, уже писалось выше. У Мао-цзэдуна долго, до 1960 года не было атомной бомбы, но КНР тоже не капитулировала и даже не испугалась вести войну в Корее, а позже – ограниченные военные действия против Тайваня. История показала, что даже если какая-то страна с диктаторским режимом не может создать ядерного оружия, у нее всегда остаются варианты несимметричного ответа на ядерный шантаж. Такие, что этот ответ может стать абсолютно неприемлем для противника: например, это массовый рассеянный террор на вражеской территории, применение биологического, экологического и химического оружия (перекрытие рек, отравление водных ресурсов, генерация всеобщей паники и т. д. – запас дьявольской фантазии неисчерпаем…) Вспомним для примера, что творилось в США из-за хулиганских действий всего нескольких лиц, рассылавших письма с белым порошком.

Итак, Ландау и Лифшиц были в принципе против создания советской водородной бомбы, считая, что для равновесия страха достаточно и атомных бомб у обеих сторон. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что их группа работала в Атомном проекте исключительно добросовестно, талантливо и эффективно.

И последнее. В истории человечества Советский Атомный Проект – наверное, самый гигантский секретный проект, в котором не было предателей. В отличие от американского, английского и даже израильского атомных проектов, в которых оказалось немало предателей и разведчиков противника (Фукс, Розенберга, Мордехай Вануну и др.). Вот почему академик И.М. Халатников написал о своем огромном впечатлении от полноты и детальности развединформации, имевшейся у советской стороны (см. цитату выше). Академик же А.П. Александров сказал: «Надо отдать должное нашим всем режимным притеснениям, что в этом они себя абсолютно, полностью оправдали. Потому что, если бы американцы тогда раньше узнали, до какого уровня мы дошли, то они б наверняка раньше постарались развязать войну» [Александров, 2002, с. 157].

«Никаких разговоров больше не будет»

Когда 5 марта 1953 г. умер Сталин, Ландау решил выйти из Атомного проекта. Известны его слова: «Все, теперь я его уже не боюсь и кончаю с этой работой» [Фейнберг, 1999. С. 294; Халатников, 1993].

В апреле 1955 г. «источник» (секретный сотрудник – сексот) из ближайшего окружения Ландау, которым был, по-видимому, его приятель-физик, сообщил своему куратору об этом решении.[29]29
  Отмечу, что физиков, посвященных в работу Ландау над ядерным оружием, с которыми он стал бы обсуждать детали своего участия в Проекте с грифом «СС/ОП», были единицы. – Прим. Б.Г.


[Закрыть] Вот что говорится в Справке КГБ: «В конце марта Ландау был вызван вместе с Гинзбургом к Завенягину по поводу спецдеятельности. В разговоре с источником Ландау высказался резко по адресу Зельдовича, “от которого идут всякие пакости”. Ландау сказал источнику, что он ни за что не согласится опять заниматься спецделами и что ему неприятно вести об этом разговор. По дороге в министерство Ландау предупредил Гинзбурга, чтобы он не вздумал заявить о том, что Ландау ему нужен для предстоящей работы. Ландау рассказал источнику после, что министр принял его весьма вежливо и любезно и держался очень хорошо. Ландау быстро убедил присутствующих, что ему не следует заниматься спецработой, но, как сам он выразился, не мог отказаться от предложения изредка разговаривать по этим вопросам. “На самом же деле, конечно, никаких разговоров не будет”, – сказал Ландау» [Бессараб, 2004. С. 86; Справка КГБ в Приложении].