Роберт Оппенгеймер в 1942 году возглавил научную часть Манхэттенского проекта. Под его руководством физики XX века создали атомную бомбу и дали человечеству инструмент для самоуничтожения.
🍎 Ядовитое яблоко и путь в Геттинген 1:00
В возрасте 21 года Роберт Оппенгеймер положил на стол своего куратора Патрика Блэкетта яблоко, начиненное токсичными химикатами . Куратор заставлял студента заниматься экспериментальной работой, к которой у Роберта не было способностей. Оппенгеймер чувствовал себя неуклюжим в лаборатории и страдал от глубокой депрессии .
Университетские власти Кембриджа едва не возбудили уголовное дело. Богатый отец Роберта, Джулиус Оппенгеймер, убедил руководство не подавать в суд . Студента оставили в университете при условии посещения психиатра в Лондоне.
Летом 1926 года Роберт переехал в Геттингенский университет. Кафедру возглавлял Макс Борн, который ввел термин Квантовая механика . В Геттингене Оппенгеймер нашел сообщество людей, одержимых теоретической физикой. Его сокурсниками стали будущие светила науки: Поль Дирак и Джон фон Нейман .
За два года в Германии Роберт Оппенгеймер опубликовал более 12 работ . В 23 года он защитил докторскую диссертацию на немецком языке. В 1927 году он познакомился с Вернером Гейзенбергом. Через 15 лет они стали соперниками в гонке за создание первой ядерной бомбы .
⚛️ Невозможная энергия атома 4:52
В начале 1930-х годов ученые считали получение энергии из атомов невозможным. Эрнест Резерфорд называл надежды на такой источник питания «лунным светом» . Альберт Эйнштейн утверждал, что для этого пришлось бы расщеплять атом по собственному желанию.
В 1932 году Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон разбили ядра лития с помощью ускоренных протонов . Однако этот метод требовал огромных затрат энергии и был неэффективен. Ситуация изменилась после открытия нейтрона, который не имеет электрического заряда и легко проникает в ядро .
Лео Силард в 1933 году предположил возможность цепной ядерной реакции. Для этого требовался элемент, который при поглощении одного нейтрона выпускает два новых . В январе 1939 года Луис Альварес узнал о расщеплении урана немецкими химиками Отто Ганом и Фрицем Штрассманом .
Роберт Оппенгеймер сначала не поверил в это открытие. Он математически доказывал на доске невозможность деления ядра . Но после демонстрации эксперимента Альваресом он признал реальность реакции. Оппенгеймер сразу предположил, что в процессе вылетают лишние нейтроны для создания бомбы .
🧪 Рождение Манхэттенского проекта 8:53
В августе 1939 года Альберт Эйнштейн подписал письмо президенту Франклину Рузвельту. Письмо составил Лео Силард, чтобы предупредить США о ядерных амбициях нацистской Германии . Германия уже получила доступ к урановым рудникам в Чехословакии.
В 1941 году Рузвельт создал комитет S-1 для разработки атомной бомбы. В мае 1942 года Роберт Оппенгеймер стал координатором проекта по «быстрому разрыву» . Его выбрали, несмотря на отсутствие Нобелевской премии и административного опыта.
Коллеги отмечали, что Роберту не хватало усидчивости для длительных расчетов. Его идеи были блестящими, но в вычислениях он часто допускал ошибки . Однако он обладал харизмой и умел находить общий язык со специалистами из разных областей.
Генерал Лесли Гроувс возглавил Манхэттенский проект в сентябре 1942 года . Он настоял на кандидатуре Оппенгеймера, оценив его амбиции и энциклопедические знания. Генерала не смутили даже связи физика с коммунистической партией .
🏜️ Лос-Аламос: лаборатория в пустыне 13:21
Роберт Оппенгеймер предложил построить лабораторию в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико. Он любил этот пустынный край с юности и мечтал объединить физику с атмосферой этих мест .
Масштаб проекта превзошел все ожидания. Сначала ученый рассчитывал на помощь шести ученых и нескольких техников . В итоге в Манхэттенском проекте участвовало более 600 тысяч человек. В самом Лос-Аламосе работали 764 ученых .
В декабре 1942 года Энрико Ферми создал первый в мире искусственный ядерный реактор Pile-1 под трибунами футбольного поля в Чикаго . Реактор работал на 45 тоннах урана. Его успешный запуск доказал возможность управления ядерной цепной реакцией .
Для создания взрыва требовалась критическая масса делящегося материала.
- Для урана-235 это сфера диаметром 17 сантиметров массой 52 килограмма .
- Для плутония-239 достаточно 10 килограммов — сферы диаметром 10 сантиметров .
🔫 Пушки против имплозии 16:16
Первая конструкция бомбы была пушечного типа. Пороховой заряд выстреливал один кусок урана в другой для достижения критической массы . Дизайн был прост, но неэффективен. К тому же синтетические масла для смазки ствола засыхали, и физикам пришлось использовать жир кашалотов .
Сложность заключалась в очистке урана. В природе только 0,7% урана составляет изотоп U-235 . Для его отделения строили гигантские масс-спектрометры. Плутоний-239 обходился дешевле, но он реагировал слишком быстро для пушечной схемы .
Для плутония разработали схему имплозии. Обычная взрывчатка вокруг сферы сжимала плутоний, повышая его плотность . Рост плотности снижал порог критической массы, вызывая взрыв.
В центре плутониевой сферы находился инициатор — устройство Urchin («Еж») . Это был семиграммовый шарик из бериллия и полония, разделенных слоями золота и никеля. При сжатии ударная волна смешивала металлы, выпуская поток нейтронов для запуска реакции .
☢️ Испытание «Тринити» и страх перед концом света 20:23
В 1942 году Роберт Оппенгеймер обсуждал с Артуром Комптоном риск гибели всего мира при испытаниях. Ученые опасались, что жар ядерного взрыва запустит термоядерный синтез водорода и азота в атмосфере . Это могло превратить всю Землю в одну гигантскую бомбу.
Расчеты показали, что такой сценарий крайне маловероятен, и проект продолжили . Испытание под кодовым названием «Тринити» назначили на 16 июля 1945 года. Ночью перед взрывом Роберт Оппенгеймер читал стихи из «Бхагавадгиты», чтобы успокоиться .
В 5:29 утра первая атомная бомба Gadget сдетонировала в пустыне Нью-Мексико.
- Вспышка была ярче солнца .
- Ударную волну почувствовали за 160 километров .
- Температура была такой высокой, что песок превратился в зеленое стекло — тринити .
🇯🇵 Хиросима и Нагасаки 24:24
Через три недели после теста бомбу Little Boy сбросили на Хиросиму. Это была пушечная конструкция с ураном-235. Взрыв мощностью 15 тысяч тонн тротила мгновенно убил 70 тысяч человек . Еще столько же умерло позже от радиации и ожогов.
Через три дня на Нагасаки сбросили плутониевую бомбу, убив еще 80 тысяч человек . Более 95% погибших в обоих городах были мирными жителями, в основном женщинами и детьми.
Вспоминая момент испытания «Тринити», Роберт Оппенгеймер процитировал строку из священного текста индуизма. Он сказал: «Теперь я стал смертью, разрушителем миров» . Позже он оправдывал применение бомбы тем, что альтернатива — наземное вторжение в Японию — стоила бы еще больше жизней .
🛡️ Опала и гонка вооружений 26:45
После войны Роберт Оппенгеймер стал национальным героем, но выступал за контроль над вооружениями. Когда СССР испытал свою бомбу в 1949 году, США начали разработку водородной бомбы («Супер») . Оппенгеймер выступал против нее из этических соображений.
Водородная бомба Ivy Mike, испытанная в 1952 году, оказалась в 400 раз мощнее первой атомной бомбы . Она использовала энергию деления для запуска синтеза дейтерия и трития. В 1961 году СССР взорвал «Царь-бомбу», которая была мощнее «Тринити» уже в 2000 раз .
Из-за критики ядерной гонки и прошлых связей с коммунистами Роберт Оппенгеймер попал под суд. В 1953 году его лишили допуска к секретной информации . Его обвиняли в измене, шпионаже и припоминали роман с коммунисткой Джин Тэтлок .
Роберт Оппенгеймер умер от рака горла 18 февраля 1967 года в возрасте 62 лет . Он до конца жизни считал, что контроль над ядерным оружием нужно было вводить на следующий же день после испытания в пустыне.
