Громкий океан
1 ноября 1952 года на атолле на Маршалловых островах в Тихом океане американцы взорвали устройство "Айви Майк". Гигантский гриб возвысился над местностью, разрушительная сила устройства была невероятна.
В СССР начался переполох. Подробностей испытания у советских физиков не было, поэтому они не могли знать, что у американцев на самом деле отсутствовала рабочая термоядерная бомба (то, что они взорвали, оказалось непередвижной конструкцией).
До сих пор об устройстве "Айви Майк" мало что известно, поскольку информация о нём частично засекречена. Как пишет Washington Post, по сути это была атомная бомба, размещённая на вершине конструкции из гигантских цилиндров. В её центре находился бак с охлаждённым дейтерием (стабильный изотоп водорода).
Устройство было высотой с двухэтажное здание и весило 80 тонн. Ричард Роудс, лауреат Пулитцеровской премии за книгу "Создание атомной бомбы", говорил, что взрыв был похож на рождение новой звезды. Его мощность оказалась в 700 раз больше, чем при взрыве бомб, сброшенных США на Хиросиму и Нагасаки в 1945 году.
Тут же пошло колоссальное давление на 31-летнего будущего академика Андрея Сахарова, который в это время разрабатывал советский аналог водородной бомбы.
Трудно себе представить, но за грандиозным взрывом в Тихом океане, который ненадолго стал Громким, стоял 23-летний парень, ещё недавно собиравший в отцовском подвале аудиомагнитофоны.
От розетки до бомбы
Отцом уроженца Кливленда был инженер и преподаватель естественных наук Роберт Гарвин – он позволял Ричарду, которому было всего пять лет, разбирать в доме различные механизмы вроде розеток. "Только отец просил, чтобы я не разбирал технику, которая всё ещё работает", – рассказывал Ричард с улыбкой.
В 19 лет он получил степень бакалавра в Школе прикладных наук Кейса в Кливленде. Два года спустя в Чикагском университете Ричард стал доктором наук, окончив его в 1949 году с самыми высокими выпускными баллами за всю историю физического факультета.
Лауреат Нобелевской премии 1938 года, один из создателей атомной бомбы Энрико Ферми был наставником Гарвина в Чикаго и организовал для него летнюю практику в аспирантуре в Лос-Аламосской национальной лаборатории. Это была святая святых для американских учёных – там они создавали первую для США водородную бомбу.
Ферми так отзывался о своём ученике: "Единственный настоящий гений, которого я когда-либо знал".
Учёные, работавшие бок о бок с Гарвином, не могли поспевать за ходом его мысли. Он прорабатывал все технические детали грядущего эксперимента: от нюансов излучения до реакции синтеза в водороде. Молодой человек в шутку называл себя "повитухой" на "родах" водородной бомбы.
В статье для New York Times физик-конструктор Маршал Розенблут, тоже принимавший участие в создании смертоносного оружия, заявил, что для такой работы Гарвин был "идеальным кандидатом" – благодаря сочетанию теоретических знаний и практической изобретательности.
"Сахаров создал рабочую бомбу"
– Ричард Гарвин был универсальным инженером, попавшим в засекреченный проект в Лос-Аламосе, – рассказывает Metro сотрудник МФТИ Игорь Воронцов. – В американском проекте тогда работало много других молодых физиков – в частности, Ричард Фейнман, один из основателей квантовой электродинамики. В СССР тоже была талантливая молодая поросль. Например, в МФТИ, который создавали для развития атомной промышленности и разработок ядерного оружия. Часто студенты старших курсов и аспиранты института участвовали в серьёзных научных госпроектах.
Игорь Андреевич подчеркнул, что созданная в 1952 году водородная бомба ещё не была полноценным оружием – а лишь его "черновиком".
– Американцы сделали установку, которую можно было взорвать, – продолжает эксперт. – Но такую бомбу нельзя было сбросить с самолёта. Американцы просто показали всему миру, что у них есть сверхоружие, но только они знали, что его надо ещё дорабатывать. При этом Ричард стал разработчиком конструкции взрывного устройства этой бомбы.
В СССР Сахаров и другие физики разрабатывали свою водородную бомбу. Общим у американских и советских специалистов было то, что в обеих бомбах была "урановая спичка", способная "зажечь" бомбу.
– При этом бомбы немного отличались "геометрически", – говорит Воронцов. – Американское устройство "Айви Майк" (и последующие американские, а также советская РДС-37) было основано на принципе радиационной имплозии Теллера-Улама и состояло из двух ступеней. Первая – атомный взрыв. Его излучение сжимает и поджигает вторую ступень – термоядерное топливо. Сказать, что установка Гарвина "была проще", чем у Сахарова, некорректно. Именно двухступенчатая схема оказалась более масштабируемой и эффективной для создания многомегатонных зарядов. У Сахарова же была так называемая "слойка", и у этой бомбы имелись ограничения по наращиванию мощности. Оригинальная схема Сахарова предполагала, что слои делящегося материала (уран) и термоядерного топлива (дейтерид лития-6) чередовались – и она была одноступенчатой. Зато бомба Сахарова весила значительно меньше "Айви Майка", что стало прорывом – её можно было сбрасывать.
Американцы начали разрабатывать свою бомбу раньше, и они взорвали её раньше, зато советские учёные создали уже рабочую бомбу и провели её первое испытание в Семипалатинске 12 августа 1953 года (служебное название бомбы – "Изделие РДС‑6c") – всего через пять месяцев после смерти Сталина.
Эксперт отмечает, что водородная бомба "работает по принципу звёзд" – через термоядерный синтез.
– При слиянии лёгких ядер изотопов водорода происходит большое выделение энергии, – поясняет Воронцов. – Водородные бомбы столь мощны, что при их применении на месте мегаполиса может остаться лишь чёрная воронка. Кроме того, люди будут умирать и от лучевой болезни, потому что при взрыве происходит мощное проникающее излучение. С другой стороны, эта бомба куда более "чистая", чем атомная – заражения местности будет меньше. Однако, чтобы взорвать водородную бомбу, приходится использовать "урановую спичку", поскольку нужны сверхвысокие температура и давление, чего не достичь обычным взрывателем. Поэтому внутри водородной бомбы обычно есть маленькая атомная.
При этом, по словам специалиста, атомная бомба сильно отличается от водородной.
– Принцип действия атомной бомбы основан на цепной реакции при делении урана. Эту реакцию открыли ещё в начале 30-х в Германии. Оказалось, один из изотопов урана обладает уникальным свойством – при попадании в него нейтрона выделяются ещё 2—3 и возможна цепная реакция. Если правильно подобрать параметры, происходит взрыв атомной бомбы. При этом должна быть большая плотность, чтобы поддерживать цепную реакцию. Именно поэтому взорвать атомную бомбу непросто. Многие заблуждаются, когда думают, что если она ударяется о землю, то автоматически происходит взрыв – на самом деле специальное устройство для взрыва срабатывает, ещё когда бомба не упала, по сигналу. Кроме того, даже ПВО может сбить такую бомбу без всякого атомного взрыва.
И водородная, и атомная бомбы являются ядерным оружием, это часть стратегического ядерного вооружения. Некоторые водородные бомбы называют "убийцами городов".
В 1984 году, давая интервью журналу Esquire, Гарвин заявил: "Я думаю, мир был бы лучше, если бы водородная бомба никогда не существовала. Но я знал, что бомбы будут использоваться для сдерживания".
– Сахаров тоже так полагал, – рассказывает Воронцов. – И придумал, как можно спасти мир от ядерной катастрофы. Он предложил заложить на дно океана возле американского материка множество сверхмощных водородных бомб – при их подрыве образовалось бы цунами, которое могло смести США. Это был способ стереть с лица земли США, не уничтожая при этом мир. Ведь при таком сценарии не будет ядерной зимы! Такая схема должна была сдержать США, но идею не реализовали.
Эксперт отмечает, что Гарвин и Сахаров оба были гениями, которые проявили себя в раннем возрасте.
– Сахаров был вундеркиндом, он ещё в школе изучил университетскую программу, поэтому с младших курсов взялся за научную работу. Он стал физиком-теоретиком, выпустил много научных работ по теоретической физике. А Гарвин был инженером-физиком. Его можно сравнить с Петром Капицей, гениальным советским инженером-физиком, который получил Нобелевскую премию за изобретение жидкого гелия. Однако Гарвин добился большего, чем Капица, если изучить его работы. Но в СССР было куда больше выдающихся теоретиков, в этой плоскости проявил себя далеко не только Сахаров. Например, Виталий Гинзбург, который тоже придумал проект водородной бомбы, предложив использовать в качестве горючего соединения лития с изотопом водорода.
Два пути
Судьбы учёных сложились по-разному. Академик Андрей Сахаров разочаровался во многих своих идеях, стал изгоем в СССР из-за политических взглядов. Он возглавил список советских диссидентов. В 1968 году, при генсеке Леониде Брежневе, учёный написал скандальную статью "Размышления о прогрессе, мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе", которая принесла ему мировую славу. Трижды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Сталинской премий раскритиковал систему, осудив ввод советских войск в Чехословакию, и заявил о нарушениях прав человека в СССР.
Вскоре 40 коллег-академиков выступили с осуждением Сахарова. Пётр Капица позже заявил, что смещение учёного в политическую сферу существенно затормозило его развитие как гениального учёного, опережавшего время. В 1972 году Сахаров женился на Елене Боннэр, которая стала для него "мозговым центром" в общественных делах, как говорил сам академик.
Когда он начал выступать против ввода войск в Афганистан, то на 7 лет был предан анафеме, оказавшись под домашнем арестом в закрытом городке Горький (ныне – Нижний Новгород). Михаил Горбачёв вернул Сахарову регалии, но тот пошёл и против него, продолжая бороться с системой до конца.
Жизнь учёного оборвалась 14 декабря 1989 года, когда ему было 68 лет.
Музой Гарвина была Луиза Леви, в которую он влюбился в школе, – поженились они в 1947 году (супруга не оказывала на него такого влияния, как Боннэр на Сахарова).
Гарвин тоже был не подарком для властей, хотя и в гораздо меньших масштабах. Он выступал сторонником жёсткого контроля над вооружениями, стремился ограничить испытания и распространение смертоносного оружия. Гарвин протестовал против некоторых военных программ – например, критиковал разработку сверхзвукового транспортного самолёта в эпоху президента Ричарда Никсона, считая, что данный проект слишком дорогой и неубедительный. При Рональде Рейгане он призывал отказаться от разработки системы противоракетной обороны в космосе.
Все эти проекты, раскритикованные физиком, в итоге были заморожены.
Американские чиновники часто с раздражением относились к критике Гарвина, но, по крайней мере, не подвергали его гонениям. К тому же он оставался одним из лучших в стране изобретателем, вложив свои знания в создание спутников-шпионов. Параллельно консультировал правительства других стран: например, Японию, когда произошёл катастрофический взрыв на АЭС в Фукусиме, заставивший всех вспомнить о чернобыльской трагедии.
Проявлял себя Гарвин и в "частном секторе", причём его изобретения действительно меняли мир. В 1952 году он ушёл из Чикагского университета и более 40 лет работал на IBM, пока не вышел на пенсию в 1993 году. Под его чутким руководством были созданы магнитно-резонансная томография, высокоскоростные лазерные принтеры, мониторы с сенсорным экраном. Ему принадлежат десятки запатентованных изобретений. Говорят, Гарвин часто работал в обеденный перерыв и редко брал отпуск.
В 2016 году президент США Барак Обама наградил доктора Гарвина Президентской медалью Свободы, высшей гражданской наградой страны.