ГЛАВА 6
Атомное и термоядерное.
Группа Тамма в ФИАНе
Об открытии явления деления ядер урана я впервые узнал еще до войны, кажется в 1940 году, от папы. Он был на каком-то докладе, не помню чьем, и рассказал мне услышанное. Через некоторое время я прочитал на ту же тему обзорную популярную статью в "Успехах физических наук" (папа выписывал этот журнал). К своему стыду, я не вполне оценил тогда важность открытия деления, хотя и в папином рассказе, и в обзорной статье упоминалась принципиальная возможность цепной реакции – кажется, без четкого разграничения управляемой цепной реакции (которая осуществляется теперь в ядерных реакторах) и взрывной цепной реакции (которая происходит при взрыве атомного оружия). В настоящее время физические процессы, существенные при управляемой реакции, подробно описаны в открытой литературе, кое-что (с рядом недомолвок и умышленных неточностей) опубликовано и о физике ядерного взрыва. В обоих случаях происходит цепная реакция. Сущность ее сводится к тому, что при захвате одного нейтрона ядром делящегося изотопа (смысл термина напоминаю ниже) оно "делится" на два "осколка" сравнимой массы, при этом выделяется энергия и образуются два или три новых нейтрона, которые могут в свою очередь вызвать новые акты деления. Особенность цепной реакции в том, что она вызывается электрически-нейтральными частицами – нейтронами, которые не отталкиваются от атомных ядер. Поэтому реакция деления может происходить при сколь угодно низкой температуре (например, при комнатной), что отличает ее от термоядерной реакции. Наибольшее значение имеют цепные реакции, происходящие в редком изотопе урана (в уране-235) и в плутонии-239. Напомню, что атомные ядра состоят из электрически заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Число протонов в ядре, равное числу электронов в атомной оболочке, полностью определяет химические свойства атома (а также размеры атома, его оптические свойства и т. п.). Ядра с одним и тем же числом протонов и разным числом нейтронов принадлежат одному и тому же химическому элементу, это различные "изотопы" этого элемента, при этом от числа нейтронов зависит атомный вес – точнее, массовое число – и свойства в отношении ядерных реакций. Так, в природном уране содержится 99,3% ядер изотопа уран-238 (92 протона и 146 нейтронов в ядре) и 0,7% ядер изотопа уран-235 (92 протона и 143 нейтрона). Массовое число в обоих случаях есть сумма числа протонов и нейтронов (238 = 92 + 146, 235 = 92 + 143). При малой энергии нейтронов (меньше 1 Мэв) реакция деления происходит лишь в уране-235 и плутонии-239, поэтому эти изотопы называются кратко "делящимися". При больших энергиях первичных нейтронов делятся и ядра урана-238. Такие "быстрые" нейтроны не образуются при процессе деления, поэтому в уране-238 цепная реакция не поддерживается (однако возможна "вынужденная" реакция деления, если быстрые нейтроны поставляются каким-то источником, например термоядерной реакцией; энергия нейтронов, образующихся в реакции D + D, равна 2,5 Мэв, образующихся в реакции D + T равна 14 Мэв41)). В природной смеси изотопов цепная реакция оказалась возможной в специальных условиях, создаваемых в ядерных реакторах. Реакция эта – управляемая, управление реакцией крайне облегчается тем, что часть нейтронов образуется при акте деления не мгновенно, а с некоторым запаздыванием. В 1939–1940 гг. даже из того, что я выше написал, многое еще не было известно. Последняя (и очень важная) довоенная публикация, в которой обсуждается возможность управляемой и (отчасти) взрывной цепной реакции, – статья Я. Б. Зельдовича и Ю. Б. Харитона. В это время за рубежом все публикации уже прекратились.
Как известно, исследования продолжались – и очень энергично – в секретном порядке. Что касается меня, то до 1945 года я просто забыл, что существует такая проблема. Лишь в феврале 1945 года я прочитал в ФИАНовской библиотеке в журнале "Британский союзник" (который издавался английским посольством в Москве для советских читателей) о героической операции английских и норвежских "коммандос" (впоследствии Черчилль назвал эту операцию подвигом исторического значения). Они уничтожили в Норвегии завод и запасы тяжелой воды, предназначенной немцами для производства "атомной бомбы" – взрывного устройства фантастической силы, использующего явление деления ядер урана. Это, по-моему, было первое упоминание об атомной бомбе в печати. История и истинная цель этой удивительной публикации мне неизвестны. Несомненно, это было "просачивание" секретной информации; я думаю, что намеренное. Может, с целью какого-то воздействия на немецкие программы, кто его знает. Как пишут в книгах о разведке, центры психологической войны всех государств вели тогда очень сложную и не всегда понятную простым смертным игру.
Я сразу вспомнил тогда все, что мне было известно о делении и цепной реакции. В эти же месяцы я слышал время от времени обрывки разговоров (не придавая им особого значения) о какой-то лаборатории 2 ("двойка"), которая якобы стала "центром физики". Речь шла, как я узнал потом, о большом научно-исследовательском институте под руководством И. В. Курчатова для работ в области атомной энергии.
Атомная проблема опять ушла из моего поля зрения, заслоненная интенсивным изучением всего широкого мира теоретической физики. В мае – незабываемое событие – Победа над фашизмом, окончание войны в Европе (хотя на востоке война продолжалась).
Наступил август 1945 года. Утром 7 августа я вышел из дома в булочную и остановился у вывешенной на стенде газеты. В глаза бросилось сообщение о заявлении Трумэна: на Хиросиму 6 августа 1945 года в 8 часов утра сброшена атомная бомба огромной разрушительной силы в 20 тысяч тонн тротила. У меня подкосились ноги. Я понял, что моя судьба и судьба очень многих, может всех, внезапно изменилась. В жизнь вошло что-то новое и страшное, и вошло со стороны самой большой науки – перед которой я внутренне преклонялся.
В ближайшие дни "Британский союзник" начал публикацию "Отчета Смита" – так назывался отчет об американских работах по созданию атомной бомбы – целый массив рассекреченной информации о разделении изотопов, ядерных реакторах, плутонии и уране-235 и кое-что об устройстве атомной бомбы (в самых общих чертах). Я с нетерпением хватал и изучал каждый вновь поступающий номер. Интерес у меня при этом был чисто научный. Но хотелось и изобретать – конечно, я придумывал при этом либо давно (три года) известное (относительно реакторов, это был – блок-эффект), либо непрактичное (методы разделения изотопов, основанные на кнудсеновском течении в зазорах между фигурными роторами). Мой товарищ школьных и университетских лет Акива Яглом говорил тогда – у Андрея каждую неделю не меньше двух методов разделения изотопов.
Когда публикация в "Британском союзнике" завершилась, я остыл к этим вещам и два с половиной года почти не думал о них.
Между тем судьба продолжала делать свои заходы вокруг меня (я вспомнил ту сценку на крестьянском празднике в "Фаусте", которую читал когда-то Олег).
В конце 1946 года я получил странное письмо – меня просили прийти в определенное время в гостиницу "Пекин", номер 91. Там была и какая-то неправдоподобная аргументация, я ее не помню. Гостиница "Пекин" расположена на углу площади Маяковского42), недалеко от моих родителей, и я прямо от них зашел по указанному адресу. В номере оказалась обстановка, типичная для служебного кабинета: стол в виде буквы "Т", портрет Сталина на стене и т. п. Сидевший за столом человек встал навстречу мне, пригласил сесть, отрекомендовался "генерал Зверев" и сказал:
– Мы (он не уточнил, кто это – мы) давно следим за Вашими успехами в науке. Мы предлагаем Вам после окончания аспирантуры перейти работать в нашу систему для участия в выполнении важных правительственных заданий. У нас Вы будете иметь все возможности для научной работы – лучше, чем где-либо, – лучшие библиотеки со всей мировой научной литературой, у нас – все большие ускорители. И лучшие материальные условия. Мы знаем – у Вас большие трудности с жильем. Если Вы сейчас дадите нам принципиальное согласие, Вам будет предоставлена квартира в Москве, которая будет забронирована за Вами, если Вас временно пошлют работать куда-либо в другое место.
Я подумал, что не для того я уехал с завода в последние месяцы войны в ФИАН к Игорю Евгеньевичу для научной работы на переднем крае теоретической физики, чтобы сейчас все это бросить. Я сказал коротко, что сейчас я хочу продолжить свою чисто теоретическую работу в отделе Тамма. Зверев выразил сожаление и надежду, что мое решение – не окончательное. Какова была бы моя судьба, если бы я согласился? Через несколько лет я встретился на "объекте" с сотрудником Н. Н. Боголюбова – Д. Н. Зубаревым, приехавшим туда с Н. Н. и уехавшим вместе с ним в 1953 году. Он рассказал мне, что примерно в то же время его вызвал тот же Зверев в ту же комнату; в отличие от меня, он согласился – у него тоже были квартирные трудности – и попал в научный центр на берегу Черного моря, где работали привезенные из Германии немецкие ученые. Начальство (А. П. Завенягин, о нем я пишу ниже) возлагало на них большие надежды, но не очень им доверяло. Поэтому почти никакой серьезной работы не велось, было очень скучно. Д. Н. Зубарев, используя свои отношения с Н. Н. Боголюбовым, добился перевода к нам (или это была инициатива самого Н. Н.; вернее всего, именно так).
В 1947 году я уже завершил свою диссертационную работу – меня пригласили рассказать ее "у Курчатова", т. е. в ЛИПАНе. Я сделал доклад в небольшом конференц-зале, присутствующие физики – и среди них Курчатов – задавали мне много вопросов. После доклада Курчатов предложил мне пройти к нему в кабинет. Это была очень большая комната, где можно было проводить большие совещания, с большим письменным столом с горой научных журналов и множеством телефонов всех цветов, по стенам – книжные полки со справочной и научной литературой. Курчатов сидел за письменным столом; разговаривая со мной, он изредка поглаживал свою густую черную бороду и поблескивал огромными, очень выразительными карими глазами. Напротив на стене висел большой, в полтора роста, портрет И. В. Сталина с трубкой, стоявшего на фоне Кремля, написанный маслом, несомненно – подлинник; не знаю, кого из придворных художников. Это был символ высокого положения хозяина кабинета в государственной иерархии (портрет висел некоторое время и после ХХ съезда). Курчатов предложил мне после окончания аспирантуры перейти в их Институт для занятий теоретической ядерной физикой. Я уже знал, что на таких условиях в ЛИПАНе и в другом аналогичном институте – рангом пониже – у Алиханова – работают физики-теоретики А. Б. Мигдал и И. Я. Померанчук, мои оппоненты по диссертации. Курчатов считал необходимым, используя возможности своего ведомства, всемерно поощрять фундаментальные научные исследования, при этом время от времени "перебрасывая" соответствующую производственную и научно-лабораторную базу и умы ученых для прикладных задач, – делал это всегда очень тактично, никого не обижая и не "насилуя". По его инициативе построен целый научный городок Дубна, в котором сооружены два больших ускорителя. По-видимому, Курчатову понравился мой доклад, или я сам, или еще раньше ему хорошо меня отрекомендовал Мигдал, и он решил меня "переманить" к себе – для пользы своего Института. Я отказался с той же аргументацией, как при разговоре со Зверевым. Вскоре Курчатов пригласил работать в свой Институт моего товарища по аспирантуре Павла Эммануиловича Немировского (я об этом уже писал).
Итак, в 1946 и 1947 гг. я дважды отказался от искушения покинуть ФИАН и теоретическую физику переднего края. В 1948 году меня уже никто не спрашивал.
В последних числах июня 1948 года Игорь Евгеньевич Тамм с таинственным видом попросил остаться после семинара меня и другого своего ученика, Семена Захаровича Беленького. Это был так называемый "пятницкий" семинар "для своих", который проходил в маленьком кабинете Игоря Евгеньевича (теперь бы теоретики ФИАНа там не поместились). Когда все вошли, он плотно закрыл дверь и сделал ошеломившее нас сообщение. В ФИАНе по постановлению Совета Министров и ЦК КПСС создается исследовательская группа. Он назначен руководителем группы, мы оба – ее члены. Задача группы – теоретические и расчетные работы с целью выяснения возможности создания водородной бомбы; конкретно – проверка и уточнение тех расчетов, которые ведутся в Институте химической физики в группе Зельдовича. (О Якове Борисовиче я буду много писать в этой книге.) Сейчас я думаю, что основная идея разрабатывавшегося в группе Зельдовича проекта была "цельнотянутой", т. е. основанной на разведывательной информации. Я, однако, никак не могу доказать это предположение. Оно пришло мне в голову совсем недавно, а тогда я об этом просто не задумывался. (Добавление, июль 1987 г. В статье Д. Холовея в "Интернейшнл Секьюрити" 1979/80, т. 4, 3, я прочитал: "Клаус Фукс информировал СССР о работах по термоядерной бомбе в Лос-Анджелесе до 1946 г... Эти сообщения были скорей дезориентирующими, чем полезными, так как ранние идеи потом оказались неработоспособными". Моя догадка получает таким образом подтверждение!44))
Через несколько дней, оправившись от шока, Семен Захарович меланхолически сказал:
– Итак, наша задача – лизать зад Зельдовича.
Беленький недавно защитил докторскую диссертацию – фундаментальное исследование в области теории электромагнитных ливневых процессов в космических лучах. Но во время войны он работал в ЦАГИ, плодотворно занимался процессами сверхзвуковых течений в связи с проблемами реактивной авиации. Вероятно, это и было причиной его включения в нашу группу – никто, кроме него, в ФИАНе не имел отношения к газодинамике. Что касается моей кандидатуры, то до меня дошел рассказ, что якобы директор ФИАНа академик С. И. Вавилов сказал:
– У Сахарова очень плохо с жильем. Надо его включить в группу, тогда мы сможем ему помочь.
Вероятно, кроме этого, играло роль и то, что я занимался конкретной ядерной физикой и теорией плазмы, имел предложение по мю-катализу. Кроме того, Вавилову могло быть известно, что в 1945 году я пытался предложить новые способы разделения изотопов. Но в 1945 году я был не только заинтересован, но и потрясен ужасом применения великого научного достижения для уничтожения людей! Основную же роль, как я думаю, в моем назначении сыграла высокая характеристика, которую дал мне Игорь Евгеньевич.
Вавилов сдержал свое обещание относительно нашей жилищной проблемы. В мае мне были предоставлены две комнаты на улице Двадцать пятого Октября45). Хотя этот дом находится в самом центре Москвы, он был не очень "фешенебельным" – с коридорной системой и дровяным отоплением. Одну из двух комнат в последний момент "увел" зам. директора по хозяйственной части для своей матери, симпатичной и очень старой женщины, с которой у Клавы установились прекрасные отношения. Наша комната имела площадь всего 14м2, обеденного стола у нас не было (некуда было поставить), мы обедали на табуретках или на подоконнике. В длинном коридоре жило около 10 семей и была одна небольшая кухня, уборная на лестничной площадке (одна на две квартиры), никакой ванной конечно. Но мы были безмерно счастливы. Наконец, у нас свое жилье, а не беспокойная гостиница или капризные хозяева, которые в любой момент могли нас выгнать. Так начался один из лучших, счастливых периодов нашей семейной жизни с Клавой (который длился три-четыре года). Это время в личном, семейном плане вспоминается светлым, даже радостным. Клавины отношения с моей мамой, так мучившие меня (а я – их обеих), в это время стали гораздо мягче, спокойней. Возникла какая-то близость с соседями по квартире и даче. Дочь Таня росла веселой и доброй девочкой. У нее появились "поклонники" (пока в кавычках) среди мальчиков нашей квартиры. Летом 1948 года я перевез Клаву с Таней на дачу. Мы сняли одну из двух комнат в деревенском доме в поселке Троицкое на берегу канала Москва – Волга (вместе с нами в другой комнате в том же доме жила хозяйка тетя Феня, очень милая, овдовевшая в войну). Я каждое воскресенье ездил к ним с продовольственными сумками и проводил там день и одну-две ночи. Это лето памятно мне блеском воды, солнцем, свежей зеленью, скользящими по водохранилищу яхтами (меня, правда, мигом прогнали с яхты за неспособность). Подружились мы и с нашими соседями – Обуховыми, Рабиновичами, Шабатами. Рядом жил также сотрудник ФИАНа Моисей Александрович Марков с женой Любой и дочкой. С Любой у меня были свои отношения – легкого взаимного подкалывания. (А. М. Обухов – впоследствии академик, специалист по физике атмосферы и турбулентности. М. С. Рабинович – мой товарищ по аспирантуре, я уже писал о нем. Б. В.Шабат – математик. М. А. Марков – впоследствии академик, физик-теоретик.)
Не меньше пяти дней в неделю я проводил в ФИАНе, в комнате Теоротдела, ставшей теперь рабочей комнатой специальной группы. В нашу группу включили еще двоих – доктора физико-математических наук (теперь – академик) Виталия Лазаревича Гинзбурга, одного из самых талантливых и любимых учеников Игоря Евгеньевича, и молодого научного сотрудника, недавно принятого в Теоротдел, Юрия Александровича Романова. Гинзбург был принят, видимо, на каких-то условиях частичного участия; в дальнейшем, когда группу перевели на "объект", в отношении него этот вопрос не стоял. Несмотря на летнее время, мы все работали очень напряженно. Тот мир, в который мы погрузились, был странно-фантастическим, разительно контрастировавшим с повседневной городской и семейной жизнью за пределами нашей рабочей комнаты, с обычной научной работой.
Настало время сказать, как мы, я в том числе, относились к моральной, человеческой стороне того дела, в котором мы активно участвовали. Моя позиция (сформировавшаяся в какой-то мере под влиянием Игоря Евгеньевича, его позиции и других вокруг меня) со временем претерпела изменения, я еще буду к этому возвращаться. Здесь же я скажу, какой она была первые 7–8 лет – до термоядерного испытания 1955 года. Как видно из предыдущего рассказа, меня тогда, в 1948 году, никто не спрашивал, хочу ли я участвовать в работах такого рода. Но то напряжение, всепоглощенность и активность, которые я проявил, зависели уже от меня. Постараюсь объяснить это, в том числе самому себе, через 34 года. Одна из причин (не главная) – это была "хорошая физика" (выражение Ферми по поводу атомной бомбы; его многие считали циничным, но цинизм обычно предполагает неискренность, а я думаю, что Ферми был искренним; не исключено также, что в этой реплике было что-то от попытки уйти от волнующего его вопроса, – ведь он сказал: "Во всяком случае, это хорошая физика"; значит, подразумевалась и другая сторона вопроса). Физика атомного и термоядерного взрыва действительно "рай для теоретика". Чисто теоретическими методами, с помощью относительно простых расчетов можно было уверенно описывать, что может произойти при температурах в десятки миллионов градусов – т.е. при условиях, похожих на те, которые имеют место в центре звезд. Например, если уравнение состояния вещества при умеренных давлениях и температурах не может быть сколько-нибудь просто вычислено теоретически (пока такие вычисления недоступны даже для ЭВМ), то тут оно выражается простой формулой:
P = arT + bT4
(P – давление, r – плотность, T – абсолютная температура, a и b – легко вычисляемые коэффициенты. Первый член – давление идеального полностью ионизированного газа, второй член – давление излучения. Когда-то Лебедев измерял давление света в тончайших, по тому времени, экспериментах – тут оно было огромным и определяющим. При такой гигантской температуре упрощается также вычисление давления вещества – ионизация полная и можно пренебречь взаимодействиями частиц!). Столь же просты формулы для скорости термоядерной реакции: например, для реакции D + T à n + He4 число актов реакции в единицу объема в единицу времени равно
N = (sJ)DT nD nT
(D – дейтон, T – тритон, n – нейтрон с энергией 14 Мэв, nD и nT – плотности ядер дейтерия и трития), (sJ)DT – среднее значение произведения эффективного сечения реакции на скорость относительного движения ядер). Величина (sJ)DT легко вычисляется элементарным интегрированием, если из опыта известно сечение реакции s в функции энергии Е сталкивающихся частиц. Именно с вычисления этих интегралов известным каждому студенту-физику и математику методом "перевала" я и начал свою работу в группе Тамма, написав за несколько дней свой первый секретный отчет по этой тематике С1 (Сахаров, первый). Термоядерная реакция – этот таинственный источник энергии звезд и Солнца в их числе, источник жизни на Земле и возможная причина ее гибели – уже была в моей власти, происходила на моем письменном столе!
И все же, я говорю это с полной уверенностью, не это увлечение новой для меня и эффектной физикой, расчетами было главным. Я мог бы легко найти себе тогда – и в любое время – другое поле для теоретических забав (как и Ферми, да простится мне это нескромное сравнение). Главным для меня и, как я думаю, для Игоря Евгеньевича и других участников группы было внутреннее убеждение, что эта работа необходима.
Я не мог не сознавать, какими страшными, нечеловеческими делами мы занимались. Но только что окончилась война – тоже нечеловеческое дело. Я не был солдатом в той войне – но чувствовал себя солдатом этой, научно-технической. (Курчатов иногда говорил: мы солдаты – и это была не только фраза.) Со временем мы узнали или сами додумались до таких понятий, как стратегическое равновесие, взаимное термоядерное устрашение и т. п. Я и сейчас думаю, что в этих глобальных идеях действительно содержится некоторое (быть может, и не вполне удовлетворительное) интеллектуальное оправдание создания термоядерного оружия и нашего персонального участия в этом. Тогда мы ощущали все это скорей на эмоциональном уровне. Чудовищная разрушительная сила, огромные усилия, необходимые для разработки, средства, отнимаемые у нищей и голодной, разрушенной войной страны, человеческие жертвы на вредных производствах и в каторжных лагерях принудительного труда – все это эмоционально усиливало чувство трагизма, заставляло думать и работать так, чтобы все жертвы (подразумевавшиеся неизбежными) были не напрасными (это чувство еще обострилось на "объекте" – я об этом пишу ниже). Это действительно была психология войны.
Я читал, что Оппенгеймер заперся в своем кабинете 6 августа 1945 года, в то время как его молодые сотрудники бегали по коридору Лос-Аламосской лаборатории, испуская боевые индейские кличи, а потом плакал на приеме у Трумэна. Трагедия этого человека, который в своей работе, по-видимому, руководствовался идейными, высокими мотивами, глубоко волнует меня (конечно, еще больше волнует вся трагическая история Хиросимы и Нагасаки, отразившаяся в его душе). Сегодня термоядерное оружие ни разу не применялось против людей на войне. Моя самая страстная мечта (глубже чего-либо еще) – чтобы это никогда не произошло, чтобы термоядерное оружие сдерживало войну, но никогда не применялось.
Помогли ли мы или – точней – мы вместе с американскими создателями аналогичного оружия – учеными, инженерами, рабочими – сохранить мир? Третья мировая война не разразилась за эти 35 лет и, быть может, равновесие страха, взаимное ракетно-термоядерное устрашение ГВУ (гарантированным взаимным уничтожением!) – одна из причин тому. Но может быть и не так. Тогда, в те далекие годы, перед нами не вставали такие вопросы.
Что остро ощущается сейчас, через 30 с лишним лет, – это неустойчивость равновесия страха, крайняя опасность современной ситуации и чудовищная расточительность гонки вооружений. Термоядерное оружие стало настолько страшным, угрожающим при своем применении всей человеческой цивилизации, что сама идея его применения кажется нереальной, и тем самым одновременно уменьшается его сдерживающая роль и колоссально возрастает угроза для человечества, если оно все же будет применено. Есть ли выход? Это покажет ближайшее будущее. Долг всех нас – думать об этом, освободившись от идеологического догматизма, национальной и государственной ограниченности и эгоизма, с общечеловеческих глобальных позиций, с терпимостью, доверием и открытостью.
Я считаю сейчас, что наступило время, когда равновесие взаимного термоядерного устрашения должно смениться сначала равновесием обычных вооружений, а затем – в идеальном случае – равновесием, созданным далеко идущими политическими решениями, компромиссами. Я знаю, что не одинок в этом убеждении. Так, совсем недавно я был очень обрадован, увидев близкие мысли в статье доктора Пановского. Вместе с тем, я убежден, что переход от мирового равновесия, основанного на атомно-термоядерном оружии, к равновесию обычных вооружений должен быть очень осторожным, поэтапным. Вышеизложенное относится, конечно, к моим теперешним взглядам, к моей оценке теперешней ситуации.
Как потом стало известно, в то же примерно время, когда мы начали свои расчеты, в США Роберт Оппенгеймер (находившийся тогда на посту председателя Консультативного комитета Комиссии по Атомной Энергии – КАЭ) пытался затормозить программу разработки американской водородной бомбы; он считал, что в этом случае и СССР не будет форсировать разработку своего термоядерного сверхоружия. Его оппонентом выступил Эдвард Теллер. На основании своего личного опыта, отталкивавшегося от впечатлений венгерских событий 1919 года, Теллер с большим недоверием относился к социалистической системе; по существу, он утверждал, что только американская военная мощь может удержать социалистический лагерь от безудержной экспансии, угрожающей цивилизации и демократии, удержать от развязывания третьей мировой войны. Именно поэтому Теллер считал необходимым, в противоположность Оппенгеймеру, форсировать создание американского термоядерного оружия, продолжать ядерные испытания, несмотря на то, что они сопровождаются человеческими жертвами от генетических и других непороговых биологических эффектов – слишком велика была ставка! (Я потом возражал Теллеру по вопросу испытаний.) И по этой же причине Теллер выступил свидетелем по "делу Оппенгеймера". Как известно, большая часть американской научной общественности расценила это выступление Теллера и всю его позицию в целом как недопустимое нарушение неких обязательных этических норм научного сообщества. Теллер по существу был подвергнут в научной среде своего рода остракизму, об этом пишет, в частности, в своих воспоминаниях знаменитый американский физик-теоретик Фримен Дайсон46). Как мы должны смотреть на это трагическое столкновение двух выдающихся людей сейчас, через призму времени? Мне кажется, что с равным уважением к обоим. Каждый из них был убежден, что на его стороне правда, и был морально обязан идти ради этой правды до конца: Оппенгеймер – совершая то, что потом посчитали нарушением служебного долга, а Теллер – нарушая традиции хорошего тона научного сообщества. При этом, насколько я знаю, на принципиальные вопросы наложились вопросы техники, технической политики. Оппенгеймер, по-видимому, был убежден, и имел тому веские доказательства, что разрабатываемые проекты водородной бомбы нереальны или, во всяком случае, неперспективны. У Теллера же была убежденность, что рано или поздно будут найдены рациональные научно-технические решения, или он уже имел какие-то идеи. Как известно, в этом научно-техническом плане Теллер оказался полностью прав.
До сих пор не стихают споры – кто же из двоих был прав по существу. Можно привести очень сильные аргументы в пользу точки зрения Теллера, основанные на том, что нам известно о реальном положении в мире в то время. Правительство СССР, верней те, кто стояли у власти – Сталин, Берия и другие, уже знали о потенциальных возможностях нового оружия и ни в коем случае не отказались бы от попыток его создать. Любые американские шаги временного или постоянного отказа от разработки термоядерного оружия были бы расценены либо как хитроумный, обманный, отвлекающий маневр, либо как проявление глупости или слабости. В обоих случаях реакция была бы однозначной – в ловушку не попадаться, а глупостью противника немедленно воспользоваться. И все же и позиция Оппенгеймера была не бессмысленна. Оппенгеймер, по существу, исходил из того, что водородную бомбу сделать очень трудно, но можно. Он надеялся, что американский мораторий на разработку термоядерного оружия застанет СССР на той стадии, когда мы – СССР – скажем "У американцев не получилось, и мы не будем зря силы тратить, а если даже у нас получится, то американцы нас мигом догонят и перегонят, и опять мы будем в "проигрыше"" и откажемся от дальнейших разработок – к обоюдной выгоде. Оппенгеймер, вероятно, понимал, что для успеха этой игры нужно много дополнительных условий: единство мнений в американской администрации, определенное дипломатическое искусство американских дипломатов, нахождение СССР на именно той стадии разработки, когда он готов отказаться от ее продолжения (тут, вероятно, Оппенгеймер ошибался), готовность американской администрации к риску. Надо вспомнить также, что это было время максимального взаимного недоверия, "холодной войны", блокады Берлина, вскоре – войны в Корее, тогда, как и сейчас, – преимущества СССР в обычном вооружении. Вряд ли Оппенгеймер рассчитывал, что ему удастся убедить оппонентов в своей правоте. Он попробовал решить вопрос явочным порядком, обходным путем. Вероятно, он с самого начала предполагал, что шансы на успех очень малы, верней всего возобладает тривиальная политика, которая представляется более безопасной, – в этом случае он был готов отойти от дел, выйти из игры. На это он, конечно, имел полное моральное право. Как известно, так оно и получилось. Я не могу не сочувствовать, не сопереживать Оппенгеймеру, его личной трагедии, которая стала трагедией общечеловеческой. Случилось так, что в моей судьбе и в моих действиях проявились разительные параллели с его судьбой и действиями, – конечно, как всякие параллели, все же не полные, не абсолютные. Было это много поздней, в 60-е годы, а потом я пошел еще дальше. А тогда, в сороковых – пятидесятых годах, моя позиция, скорей, была очень похожей на позицию Теллера, являясь ее "отражением" – с соответствующей заменой слов и понятий (СССР – вместо США, мир и безопасность страны – вместо защиты от коммунистической экспансии и террора и т. п.). Защищая позицию Теллера, я одновременно защищаю и свои действия в тот период жизни, действия моих товарищей по работе. При этом, в отличие от Теллера, мне не надо было идти против течения, и остракизм коллег мне не угрожал. Борьба – вместе с другими – по техническому вопросу, о которой я рассказываю в одной из следующих глав, имела совсем другие причины, чем у Теллера, и протекала в других условиях.
Как в моей судьбе совместились столь разные линии – по существу, одна из основных тем этой книги.
Если правильна моя догадка о шпионском происхождении того варианта термоядерного оружия, который Зельдович, Компанеец и др. разрабатывали в сороковые – пятидесятые годы, то это подкрепляет позицию Оппенгеймера в принципиальном плане. Действительно, получается, что всю "цепочку" начали американцы, и если бы не они, то в СССР либо вообще не занимались бы военной термоядерной проблемой, либо начали бы заниматься гораздо поздней. Потом, в менее важных вопросах, аналогичная ситуация повторялась с разделяющимися боеголовками независимого наведения, атомными подлодками и др. Не пора ли остановиться и задуматься (читатель догадается, что я думаю о СОИ)? Но применительно к ситуации, имевшей место во время дискуссии Теллер – Оппенгеймер, рассуждать, кто начал первый, было уже поздно. События уже вышли из-под контроля. Ни СССР, ни США не могли остановиться – и на этом пути пришли к миру сегодня (к счастью, миновав – пока? – пропасть 3-й мировой войны, быть может именно благодаря взаимному термоядерному устрашению).
Хочется сказать несколько слов об отношении американских коллег к Теллеру. Оно представляется мне несправедливым (и даже – неблагородным). Теллер исходил из принципиальных позиций в очень важных вопросах. А то, что он при этом шел против течения, против мнения большинства, – говорит в его пользу. Ирония судьбы: в 1945 году Теллер вместе со Сциллардом считал, что нужна демонстрация атомной бомбы, а не ее военное применение, а Оппенгеймер убеждал, что решение этого вопроса следует предоставить военным и политикам (Теллер пишет, что он слишком легко дал себя переубедить).
Кончая это затянувшееся, но очень важное для меня отступление, я хочу вновь вернуться к тому, с чего начал, – к "хорошей физике". Хорошая-то она хорошая, но в основном "потребительская". Условия при ядерном и термоядерном взрыве очень сильно отличаются от условий в лаборатории, "в пробирке". Но с точки зрения элементарных процессов в них нет ничего особенного. Это процессы с ядрами, электронами и фотонами при энергиях в несколько кило-электронвольт (или, скажем, 20 килоэлектронвольт). Такие энергии частиц абсолютно просто получаются в лаборатории, и процессы при таких энергиях давно хорошо изучены. Чтобы действительно узнать что-то принципиально новое, нужны гораздо большие энергии в элементарных актах (а не много килограмм прореагировавшего вещества и большой разрушительный эффект). Большие энергии в одном акте физики имеют в космических лучах, получают на ускорителях элементарных частиц, теперь надеются извлечь косвенные свидетельства из космологии. Именно отсюда черпает свои откровения фундаментальная наука, а не из ядерных взрывов! Пожалуй, единственное, в чем ядерные взрывы помогли пока фундаментальной науке, – это изучение трансурановых элементов, возникающих при захвате нейтронов атомными ядрами. Сейчас общепризнанно, что в природе все элементы тяжелей железа возникли в звездах, в частности при взрывах так называемых "сверхновых" звезд, в результате многократного захвата ядрами нейтронов, образующихся при термоядерных реакциях. Нечто подобное может происходить и при взрывах сделанных человеком термоядерных зарядов – в особенности, если их специально сконструировать и взорвать для этой цели. Мне неизвестно, делались ли такие специальные, чисто научные взрывы в США или в СССР; однако я читал, что при испытаниях одного из типов американского термоядерного оружия был открыт новый трансурановый (т. е. имеющий в ядре больше протонов и нейтронов, чем уран) элемент калифорний. Все же исследование трансуранов – это очень частный вопрос, не имеющий особо широкого общенаучного значения. В каком-то смысле "гора родила мышь". В одной из следующих глав я расскажу об идеях использования ядерных взрывов для ускорения элементарных частиц, однако пока это только идеи, к тому же, быть может, не очень практичные.
* * *
Я занимался совершенно секретными работами, связанными с разработкой термоядерного оружия и примыкающими темами, двадцать лет. С конца июня 1948 года до марта 1950 года я работал в специальной группе Тамма в ФИАНе, а с марта 1950 до июля 1968 года (когда меня отстранили от секретных работ) – на "объекте" – так мы называли секретный город, где жили и работали люди, причастные к разработке ядерного и термоядерного оружия. Я уже пользовался этим условным обозначением и буду пользоваться в этой книге и впредь47).
О периоде моей жизни и работы в 1948–1968 гг. я пишу с некоторыми умолчаниями, вызванными требованиями сохранения секретности. Я считаю себя пожизненно связанным обязательством сохранения государственной и военной тайны, добровольно принятым мною в 1948 году, как бы ни изменилась моя судьба.
Повторю, что я уже вкратце писал.
Задача специальной группы Тамма, как нам ее сформулировал Игорь Евгеньевич на основании имевшихся у него документов, сводилась к тому, чтобы проанализировать расчеты группы Зельдовича по некоторому конкретному проекту термоядерного устройства военного назначения, в случае необходимости и по мере возможности уточнить, исправить и дополнить и дать независимое заключение по всему проекту в целом (напомню "изящное" выражение Семена Захаровича Беленького). Два месяца я прилежно занимался изучением отчетов группы Зельдовича, а также повышением своих очень скудных тогда знаний по газодинамике и астрофизике (последнее – поскольку физика звезд и физика ядерного взрыва имеют много общего). Газодинамику мы все изучали тогда по соответствующему тому замечательной многотомной монографии Ландау и Лифшица. Думал я об этих предметах непрерывно. Однажды, прочитав у Ландау и Лифшица о так называемых автомодельных решениях уравнений газодинамики (т. е. таких, в которых решение уравнений в частных производных сводится к уравнениям в полных производных), я пошел в баню (я уже писал, что в нашей квартире никакой ванной не было). Стоя в очереди в кассу, я сообразил (исходя из соображений подобия), что гидродинамическая картина взрыва в холодном идеальном газе при мгновенном точечном выделении энергии описывается функциями одной переменной. Правда, потом оказалось, что раньше это решение было найдено Седовым (впоследствии академиком), а еще раньше – Тэйлором. Но я вскоре по этому образцу придумал еще несколько автомодельных решений, полезных для качественного и полуколичественного описания интересующих нас процессов.
По истечении двух месяцев я сделал крутой поворот в работе: а именно, я предложил альтернативный проект термоядерного заряда, совершенно отличный от рассматривавшегося группой Зельдовича по происходящим при взрыве физическим процессам и даже по основному источнику энерговыделения. Я ниже называю это предложение "1-й идеей".
Вскоре мое предложение существенно дополнил Виталий Лазаревич Гинзбург, выдвинув "2-ю идею".
Наш вариант отличался от рассматривавшегося Зельдовичем тем, что отсутствовал вопрос о принципиальной осуществимости; кроме того, были существенные инженерные и технологические отличия. Более высокие характеристики наш проект приобрел в результате добавления "3-й идеи", в которой я являюсь одним из основных авторов. Окончательно "3-я идея" оформилась уже после первого термоядерного испытания в 1953 году; я, насколько позволяют требования секретности, подробно пишу об этом ниже.
Возвращаюсь к событиям 1948 года. Игорь Евгеньевич сразу поддержал меня, оценив новый проект как очень перспективный; старый же проект с самого начала вызывал у него большие сомнения. По его совету я поехал в Институт химической физики. Сначала я встретился с заместителем Зельдовича – Александром Соломоновичем Компанейцем. Зельдович, кроме Института химической физики, был сотрудником объекта с самого момента его организации и играл решающую роль в работе над первыми атомными зарядами. На объекте он возглавлял другую исследовательскую группу, которая имела дело с еще более секретными (в то время) конструкциями и конкретными расчетами атомных зарядов. Компанеец возглавлял московскую группу во время длительных командировок Якова Борисовича на объект, очень участившихся тогда, – приближалось первое советское атомное испытание. При первой беседе А. С. Компанеец не сразу принял мои идеи, высказал сомнения, не сделал ли я элементарных ошибок в оценках. Через неделю я разговаривал с Я. Б. Зельдовичем, который мгновенно оценил серьезность моего предложения. Это была моя вторая встреча с ним; первая была в кулуарах какого-то физического семинара (на этом семинаре речь шла об открытии целого семейства элементарных частиц; профессор Шальников – известный экспериментатор из Института физических проблем – ехидно спросил, сколько стоит одна частица; докладчик мрачно ответил – много, но следовало бы сказать – бесконечно много, т. к. речь шла о делении на нуль: все частицы были плодом экспериментальной ошибки). Зельдович пригласил меня к себе домой – он жил по соседству с Институтом, познакомил с семьей (он пошутил, знакомя с женой: самое главное в жизни – иметь жену с хорошим характером; жена усмехнулась, как мне показалось, несколько натянуто). Потом мы долго говорили с ним об обоих проектах. Фактически тогда же было решено, что наша группа занимается исключительно новым предложением, а его группа – продолжает работу по старому проекту и одновременно оказывает нам необходимую помощь – мы еще очень многого не знали и не умели. Зельдович не сказал мне, но я думаю, он тогда же решил поставить перед администрацией вопрос о моем переводе на объект – это требовало решения на самом высоком уровне. Я помню, меня несколько удивили в одну из последующих встреч его расспросы о моем семейном положении и состоянии здоровья (нет ли хронических болезней печени, почек и т. д). Впрочем, тогда я уже понимал, что к чему. Я сказал, что практически здоров (что было, в основном, правдой).
С первых дней работы группы Тамма в ФИАНе нам пришлось привыкать к совершенно непривычным для нас условиям секретности. Нам была выделена комната, куда, кроме нас, никто не имел права входить. Ключ от нее хранился в секретном отделе. Все записи мы должны были вести в специальных тетрадях с пронумерованными страницами, после работы складывать в чемодан и запечатывать личной печатью, потом все это сдавать в секретный отдел под расписку. Вероятно, вся эта торжественность сначала немного нам льстила, потом стала рутиной. Но иногда она оборачивалась и трагедией. Через несколько лет, когда я уже был на объекте, мой сотрудник послал на листке задание в Институт прикладной математики, в котором для нас проводились численные расчеты. По-видимому, машинистка Института сожгла этот листок (после использования), не зарегистрировав его. Для расследования ЧП ("чрезвычайного происшествия") из министерства приехал начальник секретного отдела – человек, вызывавший у меня физический ужас уже своей внешностью, остановившимся взглядом из-под нависших век; в прошлом он был начальником Ленинградского управления ГБ в момент так называемого "Ленинградского дела", когда там было расстреляно около 700 высших руководителей. Он говорил почти час с начальником секретного отдела Института (содержание их разговора осталось неизвестным), дело было в субботу. Воскресенье институтский начальник провел со своей семьей; с детьми, говорят, был весел и очень ласков. В понедельник он пришел на работу за 15 минут до начала работы и раньше, чем пришли его сотрудники, застрелился. Машинистку арестовали, она находилась в заключении больше года (может, двух – не помню).
Осенью 1948 года мне увеличили зарплату. Кажется, тогда же я был утвержден старшим научным сотрудником. Примерно через два месяца после того, как мое предложение стало признанной темой группы, я был приглашен к Уполномоченному Совета Министров и ЦК КПСС в ФИАНе генералу госбезопасности Ф. Н. Малышеву. Должность с таким названием была введена тогда во всех научных учреждениях, ведущих значительные секретные работы, во многих предприятиях и учреждениях. Фактически это был представитель аппарата Берии, осуществлявшего таким образом общий и решающий контроль над всеми военными разработками. Небольшой, но вполне "солидный" – с сейфом и должным набором телефонов – кабинет Малышева был расположен рядом с секретным отделом. Малышев, начав с комплиментов мне и моей работе, предложил мне вступить в партию. Он сказал, что, только являясь членом партии, можно принести наибольшую пользу нашему народу, перенесшему самую страшную войну в своей истории, движению всего человечества к светлому будущему, в котором не будет места войнам. Членство в партии – это не привилегия, не легкая жизнь, а огромное обязательство перед людьми, готовность всегда быть там, где ты нужен партии, и делать то, что нужно партии. Но это одновременно чувство сопричастности к великому делу. Малышев прибавил, что он готов дать мне рекомендацию.
Я сказал, что сделаю все, что в моих силах, для успеха нашей работы, так же как я пытаюсь это делать и сейчас, оставаясь беспартийным. Я не могу вступить в партию, так как мне кажутся неправильными некоторые ее действия в прошлом и я не знаю, не возникнут ли у меня новые сомнения в будущем. Малышев спросил, что мне кажется неправильным. Я ответил – аресты невиновных, раскулачивание. Малышев сказал:
– Партия сурово осудила ежовщину, все ошибки исправлены. Что касается кулаков, то что мы могли делать, когда они сами пошли на нас с обрезом?
Он просит меня самым серьезным образом подумать о нашем разговоре, быть может я захочу еще к нему вернуться. Я думаю, что если бы я дал согласие, то мне, вероятно, предназначалась крупная административная роль в системе атомной науки – может, место научного руководителя объекта или рядом с ним, какая-то параллельная должность. Пользы от этого для дела было бы мало – какой из меня администратор!
В начале 1949 года (в январе или феврале) нас с Игорем Евгеньевичем пригласили к начальнику Первого Главного Управления (сокращенно – ПГУ) при Совете Министров СССР Борису Львовичу Ванникову. ПГУ – условное название для ведомства, по масштабу давно переросшего Министерство и ответственного за всю атомную проблему; впоследствии, в 1953-м или в 1954-м году, оно было переименовано в Министерство Среднего Машиностроения (МСМ), затем из него был выделен Комитет по мирному использованию атомной энергии. Ванников (его настоящая фамилия была какая-то типично еврейская) был очень колоритной личностью. Он был не молод, состоял в партии еще до революции и имел революционные заслуги. В 30-е годы, когда это было смертельно опасным делом, каждый промах грозил гибелью, он приобрел большой опыт в руководстве военной промышленностью, военно-конструкторскими и военно-научными разработками. Естественно, при такой биографии он был крайне осторожен, умен (и циничен). Во время войны он был арестован. Через неделю или две, однако, был не только выпущен на свободу, но и назначен на очень высокий пост в военной промышленности48).
Ванников принял нас в своем большом кабинете. Рядом сидел некто Никольский, я думаю – представитель аппарата Берии. Ванников после какой-то шутки перешел к делу:
– Сахаров должен быть переведен на постоянную работу к Юлию Борисовичу Харитону (т. е. на объект – Харитон был научным руководителем объекта). Это необходимо для успешной разработки темы.
Игорь Евгеньевич стал говорить, быстро и взволнованно, что Сахаров – очень талантливый физик-теоретик, который может сделать очень много для науки (от волнения он даже не сказал – советской), для ее самых важных разделов переднего края. Целиком ограничивать его работу прикладными исследованиями – совершенно неправильно, не по-государственному. Ванников слушал вроде внимательно, но чуть-чуть усмехаясь. В этот момент раздался звонок вертушки (телефона специальной, "кремлевской" телефонной сети). Ванников снял трубку, лицо и поза его стали напряженными. Ванников:
– Да, они у меня. Что делают? Разговаривают, сомневаются.
Пауза.
– Да, я вас понял.
Пауза.
– Слушаюсь, я это им передам.
И, повесив трубку:
– Я говорил с Лаврентием Павловичем (Берия). Он очень просит вас принять наше предложение.
Больше разговаривать было не о чем. Когда мы с Игорем Евгеньевичем вышли на улицу, он сказал мне:
– Кажется, дело принимает серьезный оборот.
В действительности "дело" приобрело серьезный оборот значительно раньше.