Когда б вы знали,
из какого сора
растут стихи....
Анна Ахматова
Похожим образом мог бы выразиться нобелевский лауреат Отто Штерн, получивший премию благодаря своей гениальной прозорливости. Но было еще и стечение обстоятельств, где не последнюю роль сыграла... дрянная сигара!
Детство будущего исследователя прошло в Нижней Силезии. Он родился 17 февраля 1888 года в состоятельной семье — собственное мукомольное производство и торговля зерном Оскара Штерна! Малая родина Отто — Зорау, но рос и учился он в Бреслау. (Теперь это Жоры и Вроцлав в Польше).
Мальчику нравилось учиться, родители, не чаявшие в нем души, с радостью поощряли его успехи, не скупились на книги. Шли годы — и за плечами Отто блестящее окончание гимназии, университеты Фрайберга и Мюнхена. Выбрав специализацию в физической химии, молодой человек защищает докторскую диссертацию в 1912 году. Знаменитый Эйнштейн соглашается руководить его работой в Праге.
— Мы обсуждали новейшие теории, — посмеиваясь, рассказывал впоследствии Штерн своему помощнику Фришу о пражской эпопее. — Веселое было время! — Что веселого в теоретической физике? — недоумевал Фриш.
— А то, где мы беседовали! В столичных кабачках стоял невыразимый шум: грохот музыки, топот ног, песни, крики, иногда и дрались... Самыми тихими местами в Праге оказались кафе при домах терпимости. Мы садились за столик в углу и говорили, спорили, писали на салфетках и скатертях... Нам никто не мешал. Посторонние могли бы сказать: Эйнштейн и Штерн не вылезают из борделей!
Идиллию нарушила Великая война. Штерна мобилизовали, а он только что стал приват-доцентом в Цюрихе. Пришлось молодому ученому надеть серый мундир — и марш-марш на защиту кайзера. Его не отправили на передовую: метеостанция в маленьком городишке нуждалась в сотруднике с дипломом.
Физик, метеоролог… какая разница! Войска должны знать погоду! Штерн не бьет там баклуши, как его сослуживцы, не режется в карты, не заливает тоску местным самогоном. Он проводит вычисления и много пишет. Работа, поставившая точку в давней нерешенной проблеме из области статистической механики, вышла во время войны. В тексте — пометка: «Ломша, русская Польша».
После войны Штерн заинтересовался темой, работа над которой принесет ему всемирную славу: подтверждение теории молекулярного движения и наблюдение невидимых частиц.
Отто Штерн (в нижнем ряду второй слева) и Альберт Эйнштейн (в нижнем ряду третий слева) в лаборатории ETH
Коллеги признают Отто гением в области эксперимента. Ему удается придумывать методы проникновения в микромир с помощью грубых приборов, доступных тогдашним технологиям. Вакуумная камера, печь для испарения вещества, пластины с тонкими щелями, да еще зубчатые колеса — с помощью этого «оборудования» Штерн изучает движение пучков атомов серебра и замеряет их магнитные моменты. Опыты начались 100 лет назад, в 1922 году. Вместе с Вальтером Герлахом физик из Бреслау, не имея электронной аппаратуры, на опыте блестяще доказывает истинность квантовой теории. О поведении пучка атомов судили по слабому, чуть заметному следу серебра, осевшего на стеклянной пластине. Ученые недовольно хмурились: что там разглядишь? Штерн тоже заметно нервничал, к тому же его сердило курево: поистратившись, он перешел на дешевые сигарки. Вонючий дым шел не вверх, а оседал на пластине. Штерн нетерпеливо разгонял его рукой. И вдруг на глазах изумленных физиков полоса налета толщиной в волос почернела и разделилась на две — стал виден узкий зазор! А именно такой след должны были оставить атомы серебра при выключенном, а затем включенном магнитном поле согласно теории квантовой механики!
Изображение же стало четким, потемнев от дыма дешевого табака с высоким содержанием серы!
— Ну надо же, а я-то думал — какие ужасные сигары! — смеялся Штерн.
Все 20-е годы и начало 30-х Штерн господствует в микромире, подтверждая или опровергая теории физиков, стремящихся разобраться с устройством материи.
Сначала — размышления, действия — потом, когда на бумаге готов прибор для исследования. Сборку мэтр поручал ассистентам, студентам и лаборантам. Прибор готов? Тут-то в облаке сигарного дыма возникал на пороге Штерн. Измерения герр Отто проводил лично. Эксперимент заканчивался, статья выходила, прибор разбирали, освобождая место для следующего. Когда к власти в Германии пришли нацисты и началось изгнание евреев из «арийской» науки, Штерн в знак протеста подал в отставку сам. Его тут же пригласил на должность профессора Институт Карнеги в США. Здесь он занимается своими любимыми пучками и консультирует Министерство обороны по сложным техническим вопросам.
Мемориальная доска во Франкфурте-на-Майне, посвященная работам физиков Отто Штерна и Вальтера Герлаха
В 1943 году Отто Штерн был удостоен Нобелевской премии по физике «за вклад в развитие метода молекулярных пучков, открытие и измерение магнитного момента протона». Из-за войны обычная церемония вручения премии не проводилась.
Ее передали ученому в отеле Нью-Йорка. Нобелевскую лекцию «Метод молекулярных пучков» Штерн прочитал лишь в 1946 году.
СПРАВКА
Отто Штерн (1888–1969) — немецкий и американский физик. Окончил Франкфуртский университет имени Иоганна Вольфганга Гёте. После ухода со своего поста в Университете Гамбурга в 1933 году из-за нацистов стал профессором физики в Технологическом институте Карнеги и позднее почётным доктором в Калифорнийском университете. Лауреат Нобелевской премии по физике за 1943 год.
