Курчатов ясно сознавал, что наука вырвалась из тесных стен лабораторий. Она превращалась в могучую самодовлеющую силу. Ей требовался поистине индустриальный масштаб. Те простые, по существу, установки, на которых работали в лаборатории ядерных реакций, явно исчерпали себя. Нужен был новый качественный скачок, выход на иную, более высокую орбиту. Для исследования атомов требовались машины и агрегаты заводского типа. Энергетические затраты масштабов поистине промышленных, целые армии хорошо подготовленных рабочих, инженеров и техников.
Первой такой «заводской» машиной должен был стать циклотрон.
Курчатов до мельчайших деталей знал устройство Калифорнийского ускорителя, сконструированного Лоуренсом и Ливингстоном. Мощные электромагнитные поля оголяют атомы, как шелуху с орехов, сдирают с ядер невидимые электронные оболочки. Электрический вихрь подхватывает эти ободранные ядра — заряженные ионы и бросает на невидимые, но такие ощутимые спирали силовых линий. Плоские, погруженные в вакуум полуцилиндры дуантов попеременно обрушивают на ионы удары переменного высокочастотного тока. Частицы мечутся между дуантами, разгоняясь по кругам, как кровь, повинуясь ударам сердца, бежит по замкнутому контуру вен и артерий. В том есть нечто вселенское, космическое, выходящее за пределы здравого смысла, житейской обыденности.
В металлической камере циклотрона заключена межзвездная пустота. Точнее, вакуум, ибо нет пустоты в природе. Физический вакуум — это та же материя, но более тонкая, чем привычное нам вещество, менее осязаемая, чем магнитное поле. Вакуум полон скрытой энергией, набит неродившимися, как в полусне пребывающими частицами. В нем есть, но лишь в неявной форме, все кирпичи, необходимые для построения мира.
И вот человек включает рубильник. Ионы — эти частички межзвездных туманностей, обитатели галактических бездн начинают метаться между заряженными пластинами, подгоняемые бичами дуантов. Они разгоняются почти до световых скоростей, превращаясь в яростный вихрь космических лучей. Это крохотная вселенная, созданная человеком. Не мертвая копия, а таинственно мерцающая, пульсирующая модель бесконечного мира. И человек — бог ее.
В нужный момент, когда ободранные ядра легких газов — протоны, дейтоны и альфа-частицы разгонятся до космических скоростей, нальются всесокрушающей звездной энергией, электрическое поле отклонит их в сторону и направит в крохотное окошко. Теперь эти могучие ионы пригодны для ювелирной атомной бомбардировки. Они превратились в снаряды атомной артиллерии. Недаром те цели, на которые будет обращена вся их мощь, называют мишенями. Но природа живет по законам диалектики. И разрушение в ней неразрывно связано с творением, рождение с гибелью, созидание с распадом. Снаряды-ионы разбивают тяжелые ядра, но из осколков рождаются ядра легких элементов. Из одного атома возникает два, три, а то и больше.
Смерть одного и сотворение многих. Но и это не все. Застряв в стенах вражеской крепости, атомный снаряд может как бы раствориться в них. Сливаясь с ядром, он утяжеляет его, добавляет к его электрическому заряду свой, и атом мишени превращается в новый, неизвестный на Земле элемент, занимает пустые клетки менделеевской таблицы. Все правее и правее, все дальше от урана. Воистину человек — творец мироздания.
Но ионы-снаряды далеко не обычные, и атомы — совершенно особая цель. Их ядра заряжены положительно, как и ионы, и могучие силы отталкивания одноименных зарядов, словно мощная противовоздушная защита, мешают бомбардировке. Иное дело нейтроны! Они не несут в себе рокового заряда. На них не действует электрическое отталкивание атомных ядер. Они врываются внутрь крепостей и, разрушая их, творят новую, неизведанную реальность.
При особых условиях могучим источником нейтронов может стать бомбардируемая потоком ионов циклотронная мишень.
Для этого и нужна ускорительная машина Курчатову. Поэтому и думает он о ней ежечасно.
Привычные мысли, привычные заботы овладевают Курчатовым. Он все еще у себя дома, но мозг его полностью мобилизован для работы и заблокирован для всего остального. Точными до автоматизма движениями, он вставляет запонку, пристегивает воротничок, завязывает галстук. О чем он только что думал? Ах да, ускорение частиц… Но прежде пришлось решить проблему вакуума. Как долго он не давался! Алхазов, Бризмейстер и Рукавишников в сотый, кажется, раз проверили и перепроверили все, но вакуум не получался.
В тот день шел тихий снег, но воздух уже дышал весной. Было тепло и влажно. Тихо жужжали высоковольтные провода в сером тумане. Он почему-то запомнил все это, хотя, честно говоря, было ему тогда не до снега и не до весны. Как и теперь, впрочем…
— Что, не получается вакуум? — он был явно раздражен в тот день, но старался держать себя в руках. — Почему не получается? Кто-нибудь мне может ответить? Никто не знает? Но кто-то ведь должен знать. Найдите мне хорошего специалиста. Где хотите.
Веня Джелепов, вернувшийся недавно из армии, специалиста нашел. Но это не сдвинуло дело с мертвой точки. Курчатов подверг специалиста «перекрестному допросу». Выяснилось, что тот плохо понимает физику вакуума, хотя и знает вакуумную технику. Нет, не такой консультант был нужен Курчатову.
— Найдите другого.
Но это проще сказать, чем сделать. Где его найдешь? На заводе? В исследовательском институте? Курчатов все чаще нацеливал своих ребят на заводы. Большие промышленные предприятия с давними традициями и налаженным ритмом работы привлекали его индустриальной широтой, точностью инженерных разработок. Не случайно научная лаборатория будущего мыслилась ему похожей на такой завод.
— Вот что, товарищи, — сказал он, когда выяснилась полная несостоятельность очередного специалиста. — Хватит с нас этих вакуумщиков. Садитесь за литературу. Будем искать сами. У Лоуренса машина работает, значит, пойдет и у нас. И пора покончить с кустарщиной. Наука должна двигать производство, а у нас получается наоборот. Наша экспериментальная техника отстает от современного индустриального уровня. Вы только посмотрите, как далеко шагнула за последние годы радиотехника! Ведь совершенно фантастические достижения! Давайте-ка отправимся на выучку к инженерам. Рядом с нами находится замечательный радиоламповый завод «Светлана», где есть большая вакуумная лаборатория. Начнем с нее. Я уверен, что заводские товарищи нам помогут. Наладили же мы прочное содружество с «Электросилой».
Курчатов понимал, что сама природа научного творчества налагает на исследователя известные ограничения. Хороший экспериментатор и талантливый теоретик редко сочетаются в одном человеке. Физик, обладающий научной смелостью, может спасовать перед простейшей технической задачей. И не потому, что она покажется ему трудной. Это было бы еще полбеды. Самое страшное в том, что она может показаться невыполнимой в принципе. Блестящие теоретики отказались, например, в свое время разрешить проблему разделения перемешанных друг с другом быстрых и медленных молекул газа. А ведь с физической стороны процесс был абсолютно ясен! И лишь теплотехники, не разбирающиеся в тонкостях газовой механики, со смелостью невежд вставили одну трубу в другую и отделили теплые потоки газа от холодных.
Когда наука заводила в тупик, Курчатов шел к инженерам. В последнее время чаще всего его можно было встретить на Каменном острове в Институте радиоприема и акустики. Радиоинженеры очень заинтересовались атомным ускорителем и, к удивлению физиков, без тени душевного трепета принялись за изготовление самых хитроумных узлов. Когда Курчатов, буквально подпрыгивая от радости, сообщил Алхазову, что на Каменном острове берутся в короткий срок сделать пропорциональный усилитель с коэффициентом усиления в один миллион, тот даже растерялся от неожиданности. До того это казалось невероятным.
— Вот видите! — улыбнулся Курчатов. — Я же вам говорил. У них совсем иные масштабы. Инженерия привыкла к большим цифрам, выраженным в металле, а мы — на бумаге.
Он пришел в РИАН в конце 1936 года с тем, чтобы наконец вывести циклотрон, который был заложен еще в 1932 году, на режим. И всего через несколько месяцев машина дала пучок. Но сколько пришлось с ней повозиться! И до и после!