"Горение и детонация" Якова Зельдовича

Яков Борисович Зельдович был самым «нестандартным» участником советского Атомного проекта. Не имея высшего образования, он в 22 года защитил кандидатскую диссертацию, в 25 лет стал доктором физико-математических наук, в 29 получил свою первую Сталинскую премию из четырех.  

В своих научных статьях он часто цитировал поэтические строки. А всего в его «арсенале» было 500 научных работ, касающихся химической физики, физической химии, теории горения, физики ударных волн и детонации, физики атомного ядра и элементарных частиц, астрофизики, космологии… Но вошел в историю Яков Зельдович все же как главный теоретик ядерного и термоядерного оружия.

"Горение и детонация" Якова Зельдовича
Я. Б. Зельдович с детьими и зятем

Яков Борисович Зельдович в юности был очень непоседлив и, не желая учиться, устроился лаборантом в Институт механической обработки полезных ископаемых. Там пылкий юноша так и сыпал гениальными идеями. Это не понравилось директору института академику Иоффе, и он отправил Яшу в лабораторию Института химической физики, взамен получив оттуда масляный насос. «Меня обменяли на насос», – рассказывал всем Зельдович.

Через несколько лет Иоффе пригласил Зельдовича работать в своей группе.

- А насос вы вернете? – поинтересовался молодой ученый.

- Какой еще насос?!

- И это называется справедливостью, – вздохнул Зельдович, приступая к работе.

Энергия в молодом Якове Зельдовиче, действительно, била ключом. Ему все было интересно, но вот систематически учиться он не мог. Работая лаборантом, он пытался учиться на заочном отделении физмата Ленинградского университета. Но вскоре ему это наскучило. Интересы Якова не умещались в обычную программу высшей школы. Он начал посещать лекции физмата Политехнического института, но и туда вскоре перестал ходить. Яков предпочитал заниматься самостоятельно, и только тем, что его интересовало.

Взрыв атомной бомбы РДС-1. 29 августа 1949 года

А интересовала его не только физика, но и химия, и иностранные языки. Коллеги вспоминали, что Яков бегло читал журнальные статьи на английском, немецком, французском. С напарником в лаборатории Института химической физики у них был установлен рабочий «принцип»: можно ошибаться, но нельзя повторять ошибку.

По воспоминаниям профессора Леонида Сены, работали они по 8-9 часов, и когда в лаборатории, по их мнению, «заводился черт», они уходили в библиотеку Физтеха или в парк Политехнического института, где работа продолжалась.

В то время само понятие начала и конца рабочего дня, его длительности, было расплывчатым. Институты – Физико-технический, Химической физики и Электрофизический – работали 24 часа в сутки. Даже ночью там можно было заметить освещенные окна.

Почтовая марка, посвященная Я.Б. Зельдовичу

Яков жил наукой, сыпал идеями. Выполнил ряд блестящих теоретических и экспериментальных работ в области адсорбции, химической кинетики, горения и детонации. Занимаясь поисками эффективных фильтров для противогазов, он углубился в проблему адсорбции, и развитая им теория стала классической, вошла в учебники.

Вскоре Яков стал Яковом Борисовичем, начал круто подниматься по научной лестнице. Для получения права защищать кандидатскую диссертацию он стал экстерном сдавать экзамены в университете, но пришло разрешение защищать диссертацию без диплома о высшем образовании. Чем он и не преминул воспользоваться.  

В 1936 году Яков Зельдович блестяще защитил кандидатскую диссертацию. Ему было всего 22 года. А в 25 лет он стал доктором физико-математических наук, обобщив свои работы по проблеме окисления азота в горячем пламени. Вокруг понимали, что это только начало!

Я. Б. Зельдович со своими однокурсниками

Потом Якова Борисовича увлекла ядерная физика. Парадоксально, но в те годы работы по делению атомного ядра считались внеплановыми, ими занимались «на общественных началах», по вечерам. Но Яков Зельдович и Юлий Харитон поняли, что эта задача настолько велика, что ее решению они должны посвятить все свое время. Они стали участвовать в работе Курчатовского семинара, ознакомились с новейшими исследованиями в области ядерной физики. В 1939-м они впервые осуществили расчет цепной реакции деления урана и дали оценку его критической массы.

Это был прорыв, но не все его оценили. Игорь Тамм, комментируя работу Зельдовича и Харитона, сказал: «Знаете ли вы, что означает это новое открытие? Оно означает, что может быть создана бомба, которая разрушит город в радиусе, возможно, десяти километров от эпицентра взрыва». Однако большинство советских ученых довольно скептически относились к возможности использования атомной энергии.

В военные годы Физико-технический институт Иоффе был эвакуирован в Казань. Яков Зельдович начал работать над созданием нового оружия – ракетного. И фактически открыл новый тип горения пороха. За несколько месяцев создал внутреннюю баллистику заряда легендарной «Катюши», что заложило основы теории ракет на твердом топливе.

Однажды, выезжая на испытания на полигон, он едва не погиб. Полуторкой управляла женщина, которая уснула за рулем от усталости. Машина перевернулась. Взрывоопасный груз чудом не сдетонировал… В 1943 году 29-летнему Якову Зельдовичу за цикл работ по теории горения присудили Сталинскую премию, и не в коллективе, а индивидуально, что было тогда случаем исключительным. До конца войны гитлеровцам так и не удалось разгадать тайну снаряда, придуманного Зельдовичем.

Тем временем ученые все чаще бывали в Москве, где создавался коллектив молодых физиков во главе с Игорем Курчатовым. Академик Виталий Гольданский позже вспоминал: «Начиналась атомная проблема, возник вопрос о переезде всего института в столицу. Много смеха вызвала шуточно сердитая телеграмма Якова Борисовича, посланная в Казань и торопившая с представлением срочных материалов: «Неприсылка отчетов беспокоит вашу мать. Представьте. Зельдович». Яков Зельдович обладал прекрасным чувством юмора.

Я.Б. Зельдович и А.Д. Сахаров

В 1944-м, еще оставаясь штатным сотрудником Института химической физики, он начал работать над созданием атомного оружия в лаборатории № 2 под руководством Игоря Курчатова. В черновых записях Курчатова есть такой пункт: «Теоретическая разработка вопросов осуществления бомбы и котла (01.01.44–01.01.45) – Зельдович, Померанчук, Гуревич».

Научным руководителем конструкторского бюро в Сарове (КБ-11) стал Юлий Харитон. Руководителем теоретического отдела был назначен Яков Зельдович. На долгие годы его родным городом стал Саров, в разные годы именовавшийся как База № 112, Горький-130, Кремлёв, Арзамас-75, Арзамас-16.  

Перед специалистами стояла задача в кратчайший срок создать атомную бомбу, использующую в качестве рабочего вещества плутоний.

Началась изматывающая гонка. По-другому было нельзя. Над страной нависла американская ядерная «дубина». В кратчайшие сроки был создан и испытан первый ядерный реактор. Промышленных же объемов выпуска плутония физики добились после постройки реактора под литерой А в городе Озерске Челябинской области. На проектную мощность установка вышла 22 июня 1948 года, что уже вплотную приблизило проект по созданию ядерного заряда.

Первая советская атомная бомба РДС-1, «изделие 501», атомный заряд «1-200», была 3,7 метра в длину, имела диаметр – 1,5 метра, массу – 4,7 тонны. Ее испытание состоялось утром 29 августа 1949 года. Вспыхнуло зарево, появился красный полукруг… 37-метровая центральная башня, на которой была установлена бомба, была уничтожена полностью, на ее месте образовалась глубокая воронка, покрытая оплавленным стеклоподобным веществом. Из 1538 подопытных животных, собак, овец, коз, свиней, кроликов, крыс, в результате взрыва погибло 345 (некоторые животные имитировали солдат в окопах). Легкие повреждения получили танк Т-34 и полевая артиллерия в радиусе 500—550 м от центра, а на дальности до 1500 м все типы самолетов получили значительные повреждения.

Ученые понимали, что страшная бомба – по сути «голубь мира», со взрывом РДС-1 был положен конец монополии США на ядерное оружие. Мир изменился навсегда.

А в КБ-11 вскоре приступили к созданию водородной бомбы. РДС-6с мощностью 400 килотонн была испытана на Семипалатинском полигоне 12 августа 1953-го.

О вкладе Якова Зельдовича в разработку термоядерного оружия говорят его награды. Трижды ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда и к уже имеющейся Сталинской премии добавилось еще три. Также он стал лауреатом Ленинской премии, получил три ордена Ленина, орден Октябрьской революции, два ордена Трудового Красного Знамени.

Коллеги отмечали его удивительную способность, Яков Борисович мог на пальцах показать экспериментаторам теорию, а теоретикам доступно объяснить суть эксперимента. Вот и Юлий Харитон отмечал: «Решая какую-нибудь сложную проблему, мучаясь над нею, в глубине души я всегда знал, что есть Зельдович. Стоило прийти к нему, и он всегда находил решение любого, самого сложного вопроса, причем делалось это еще и красиво, изящно».

Игорь Курчатов после одного «горячего» диспута по острому научно-техническому вопросу, в котором принимал участие Яков Зельдович, сказал: «Да, все-таки Яшка гений!» Все отмечали его фантастический интеллект, помноженный на колоссальную работоспособность.

Я.Б. Зельдович и Папа Римский

Юлий Харитон вспоминал, как во время очередного приезда на «объект» Тамм пожаловался ему, что настолько погружен сейчас в их дела, что стал отрываться от современной физики. И тут же отметил, что Зельдович умудряется каким-то образом быть полностью в курсе всех научных новостей – должно быть, работает по ночам, так как днем занят основной работой. Как ему это удается? Харитон объяснил это просто: «Он уникальная личность, совершенно невероятная». 

Лев Ландау, в свою очередь, отмечал: «Ни один физик, исключая Ферми, не обладал таким богатством новых идей, как Зельдович».

У Якова Зельдовича была своя «Победа», которую ему подарил Сталин, и «Волга», которую ему выделило правительство. Но он любил носиться по засекреченному городку на мотоцикле, ему нравилась скорость, и чтобы ветер бил в лицо. Нередко у Якова Борисовича на заднем сиденье мотоцикла располагалась представительница прекрасного пола.

Он любил женское общество. Нередко, шутя, напоминал, что родился 8 марта в подарок женщинам. У чаровниц был нюх на гениальность, и они платили ему взаимностью. Близкому общению мешали «духи» – офицеры из ведомства Берии, которые были приставлены к ученым в качестве охраны.

Яков Зельдович проявлял чудеса изобретательности, чтобы скрыться от своих «опекунов», дабы встретиться с очередной своей пассией. А их было немало. От разных женщин у Зельдовича было пятеро детей. Он ни от кого не отказывался, всех их содержал и мечтал о том, чтобы однажды собрать их вместе.

Коллеги вспоминали, что Яков Борисович был подвержен «греху лицедейства», любил показную браваду. Например, когда его вызывали на сцену для доклада или вручения награды, он, минуя ступеньки, лихо вспрыгивал на подиум прямо из зала.

Зная, насколько Яков Зельдович ценит искрометный юмор, коллеги нередко готовили ему подарки с сюрпризом. Когда его в 1958 году избрали академиком, в Арзамасе-16 на банкете по случаю этого события ему подарили черную академическую шапочку и плавки. На шапочке была надпись: «Академия наук СССР», а на плавках: «Действительный член».

Атомной промышленности Яков Зельдович отдал 20 лет. Много раз обговаривая свой уход с «объекта». Но ценного сотрудника отпустили только в 1963-м.

Юлий Харитон вспоминал: «Я видел, что он полон идей, здесь же ему становилось тесно. С другой стороны, уже выросли сильные ученики, так что особой трагедии в случае его ухода не произошло бы. Я не мог возражать, не имел морального права, просто грешно было бы его удерживать».

Яков Борисович стал заведовать отделом Института прикладной математики АН СССР. Одновременно был   профессором физического факультета Московского государственного университета.

Он не расставался с маленькой логарифмической линейкой, которой виртуозно владел, как и с толстой общей тетрадью, в которой производил выкладки и вычисления. Яков Борисович не упускал случая обсудить с собеседником интересовавшие его научные вопросы.

Как-то теплым весенним днем Яков Борисович лежал в кресле-качалке во дворе своей подмосковной дачи.

Заглянул сосед:

- Ну что, Борисыч, отдыхаешь?

- Нет, работаю, – ответил академик.

Вечером сосед зашел снова. Видит: Зельдович копает грядку.

- Ну что, Борисыч, работаешь?

- Нет, – усмехнулся академик, – отдыхаю!

Все знали, насколько Яков Зельдович любил образные выражения и сравнения.

На одном из собраний его попросили высказаться на философскую тему «О форме и содержании». Зельдович ограничился одной фразой: «Формы должны быть такими, чтобы их хотелось взять на содержание».

В публичных научных спорах Зельдович, иллюстрируя суть ответов оппонентов, позволял себе аналогии с одесскими разговорами: «Софочка, когда ты вернешь мне сковороду? Во-первых, я ее у тебя не брала, а во-вторых, я тебе ее уже отдала!» – «Леонид Иванович! Вы утверждаете, что, во-первых, наши результаты не верны, а во-вторых, вы сами все это давно уже сделали!».

Одно из любимых высказываний было: «Продавщице газированной воды вы никогда не скажете, без какого сиропа налить вам стакан воды – без вишневого или без малинового. Никогда не начинайте статью с того, чего вы не делали. Сначала напишите, что сделано, потом обсуждайте все остальное».

В расцвете своего таланта Яков Борисович занялся астрофизикой и быстро стал мировым авторитетом. Когда ему разрешили публиковать свои научные статьи в академических журналах, многие ученые на Западе были уверены, что Яков Зельдович – это псевдоним большой группы советских ученых. И как только узнали, что это не псевдоним, а фамилия человека, его провозгласили гениальным… астрономом, хотя астрономия была лишь одним из его побочных увлечений.

Он был избран почетным членом Национальной академии наук США, Королевского астрономического общества Великобритании и еще десятка национальных академий мира, был награжден золотыми медалями Общества астрономов Тихоокеанского побережья и Королевского общества.

Однажды атомщики пригласили его прочитать лекцию о последних достижениях в этой области знаний.

Ученые-физики замерли в предвкушении знакомства с основами мироздания. Академик взял мел и поставил на доске точку:

- Представим, что это Галактика.

Отойдя, Зельдович посмотрел на свою точку, окинул взглядом слушателей и поправился:

- Нет, пожалуй, вот так.

Вернулся к доске и сделал точку чуть крупнее. Зал грохнул от смеха.

Якова Зельдовича не стало 2 декабря 1987 года. Ему было 73 года. Академик Лев Феоктистов вспоминал, что незадолго до смерти случайно встретил Якова Борисовича на Ленинских горах. Он был полон впечатлений от поездки в Грецию, с воодушевлением рассказывал о своих астрофизических успехах. Тем неожиданней были слова, сказанные им на прощание: «Вы не догадаетесь, какое для меня было самое яркое время? Да, да, то самое... У меня осталась мечта: написать еще одну книгу про детонацию».

Фото: Госкорпорация «Росатом»

Читайте также "Атомный маршал": Анатолий Александров

«Критерий Харитона»