Юкава Хидэки – лауреат Нобелевской премии по физике и борец за мир

Классическое образование

Японский физик Юкава Хидэки родился в 1907 году в Токио. На следующий год его отец Огава Такудзи, географ и геолог, назначается профессором Киотского университета, и семья переезжает в Киото. Ещё до поступления в начальную школу Хидэки под руководством дедушки начал изучать конфуцианскую литературу на древнекитайском языке, многократно зачитывая её вслух, чтобы привыкнуть к непонятным текстам. Мать покупала детям журналы, благодаря которым мальчик пристрастился к чтению.

Отец Хидэки был заядлым книголюбом. В школе средней ступени Хидэки обнаружил в кабинете отца книги Чжуан-цзы, ставшие его верными спутниками на протяжении всей жизни. Он увлекался западной историей и иностранной художественной литературой. Из школьных предметов Хидэки любил геометрию. Он отличался наблюдательностью, хорошей памятью и умением логически мыслить. В старшей школе Хидэки поступил на естественнонаучное отделение. В библиотеке он зачитывался книгами по философии, и встреча с работами философа Танаки Хадзимэ «Последние достижения естественной науки» (Сайкин но сидзэн кагаку, 1915) и «Введение в науку» (Кагаку гайрон, 1918) подтолкнули его к углублённому изучению физики.

Разгадка тайны атома - мезонная теория ядерных сил

С приходом ХХ века мир физики стал стремительно меняться. В 1900 году немецкий учёный Макс Планк сообщил об открытии – энергия, содержащаяся в излучаемом свете, достигает только определённых дискретных величин, которые он назвал квантами. В 1905 году обнаружилось, что свет обладает свойствами не только волн, но и частиц, а Альберт Эйнштейн разработал специальную теорию относительности. Эти открытия продемонстрировали ограниченность существующей базы научных знаний и ознаменовали начало великих открытий.

Юкава (справа) и Альберт Эйнштейн в Институте передовых исследований (Принстон, штат Нью-Джерси), июнь 1953 г. (© газета «Майнити Симбун», Aflo)

В 1925-1927 годах произошло становление квантовой механики. В 1924 году старшеклассник Юкава обнаружил в магазине, торгующем книгами на иностранных языках, «Квантовую теорию» немецкого физика Фрица Райша. «Она была интереснее всех прочитанных к тому времени романов», – вспоминает Юкава. Через два года он поступает на отделение физики Киотского университета. Юкава погружается в мир теоретической физики, знакомится с последними достижениями зарубежной науки и изучает квантовую теорию.

В 1929 году Юкава заканчивает Киотский университет и решает посвятить себя научным исследованиям. Он выбирает две темы – создание новой теории на основе квантовой механики и теории относительности, и изучение свойств атомного ядра с помощью квантовой механики. Над решением этих трудных задач трудилось множество учёных во всём мире. Юкаве предстоит работать над этими темами на протяжении всей жизни.

После окончания университета в течение пяти лет он занимался исследованиями самостоятельно, без научного руководителя. В 1934 году Юкава опубликовал мезонную теорию ядерных сил, которая гласила, что протоны и нейтроны в ядре атома связаны между собой ядерной силой с помощью субатомных частиц – мезонов. Он выступил с лекцией на сессии японского Физико-математического общества, а затем изложил свою теорию в статье на английском языке, опубликованной в следующем году в журнале Физико-математического общества.

В 1937 году эксперименты с космическими лучами, проводившиеся в США и Японии, подтвердили существование частиц со свойствами, описанными в теории Юкавы. Это открытие принесло ему всемирную известность. Исследователи Японии, Великобритании и других стран занялись развитием мезонной теории ядерных сил. Впоследствии оказалось, что открытые Юкавой мезоны отличаются от частиц, полученных во время экспериментов с космическими лучами. Однако в 1942 году Таникава Ясутака и Саката Сёити, работавшие в исследовательской группе Юкавы, сообщили, что частицы, обнаруженные в космических лучах, являются продуктом распада частиц Юкавы. В 1947 году британский физик Сесил Пауэлл подтвердил наличие частиц Юкавы в космических лучах и обнаружил, что после их распада они превращаются в частицы, полученные во время экспериментов в 1937 году. В 1948 году в США во время экспериментов с применением ускорителя удалось синтезировать частицы Юкавы искусственным путём. Таким образом, мезонная теория ядерных сил была подтверждена двумя способами – в ходе наблюдений и лабораторных экспериментов. Дебютировав с научным открытием, Юкава первым из японских учёных получил Нобелевскую премию по физике в 1949 году. А в 1950 году Нобелевской премии удостоился и Пауэлл, подтвердивший существование частиц Юкавы.

Угрожающая мощь атома

После вступления Японии в войну с США, Великобританией и другими странами Альянса в 1941 году Юкава, занимавший пост профессора Киотского университета, не раз ставил под сомнение целесообразность продолжения фундаментальных исследований по физике. Каждый раз он приходил к выводу – вклад в сферу, в которой он является специалистом, имеет большое значение, а фундаментальные исследования обладают не меньшей значимостью, чем прикладные технологии. В 1943 году правительство Японии заявило, что достижение военных целей является единственной и приоритетной целью научных исследований и приступило к мобилизации учёных. Юкава понимал, что ему тоже придётся участвовать в военных исследованиях, однако не мог найти подходящую тему. В конце концов он вместе с несколькими коллегами присоединился к проекту исследований ядерной энергии урана для ВМФ Японии под руководством физика Аракацу Бунсаку. Однако в Японии не было урановых месторождений, и после поражения в войне проект был закрыт, поэтому говорить о вкладе Юкавы в военные исследования не приходится.

6 августа 1945 года на Хиросиму была сброшена атомная бомба. 11 августа, за два дня до капитуляции Японии, Юкава заслушал подробный отчёт Аракацу о разрушениях и ущербе от радиации в Хиросиме. С этого дня Юкава стал отказываться от всех запросов на интервью и написание статей и проводил время в «раскаянии и молчании». В октябре он опубликовал в еженедельнике статью-покаяние «Тихие мысли» (Сидзука ни омоу), ставшую отправной точкой для деятельности в послевоенный период. «Оправдание целей государства и используемых им методов возможно только при условии, что они не препятствуют наращиванию благосостояния всего человечества, – заявил Юкава, и сделал вывод: – Выделять государство из системы, состоящей из людей, семей, общества, государства и мира в целом, и наделять его абсолютной властью, было ошибочно».

После войны Соединённые Штаты некоторое время сохраняли монополию на ядерное оружие и проводили ядерные испытания. В 1949 году ядерное оружие появилось в СССР. В ответ Вашингтон приступил к разработке ещё более мощной водородной бомбы, и между США и СССР началась гонка ядерных вооружений. Испытание американской водородной бомбы 1 марта 1954 года на атолле Бикини в южной части Тихого океана нанесло огромный ущерб рыбацким шхунам и окрестным жителям за пределами опасной зоны. Во время испытаний от радиации пострадал экипаж японского судна «Дайго Фукурю Мару», через полгода один член экипажа умер от лучевой болезни. На мировом рынке появилось огромное количество радиоактивного тунца. Последствия применения ядерного оружия ощутила не только Япония, но и весь мир. 30 марта 1954 года Юкава опубликовал в газете «Майнити Симбун» статью «Ядерная энергия и поворотная точка человечества» (Гэнсирёку то дзинруй но тэнки), подчёркивая, что «Защита от угрозы атомной мощи должна стать самой приоритетной задачей».

Борьба за мир

Во время испытаний водородной бомбы на атолле Бикини 47-летний Юкава работал директором Института фундаментальных физических исследований Киотского университета. У него было немало работы помимо исследований и преподавательской деятельности, однако после испытаний водородной бомбы он занялся написанием статей и проведением лекций, направленных на устранение ядерного оружия. Юкава совершил переход от теоретика к активному практику.

Британский философ и математик Бертран Рассел, шокированный испытаниями на атолле Бикини, после консультаций с Альбертом Эйнштейном 9 июля 1955 года опубликовал Манифест Рассела-Эйнштейна. Манифест подписало 11 учёных, среди которых был Юкава. Манифест гласил: «В связи с тем, что в будущей мировой войне будет непременно использовано ядерное оружие и поскольку это оружие угрожает существованию рода человеческого, мы настаиваем, чтобы правительства всех стран поняли и публично заявили, что споры между государствами не могут быть разрешены в результате развязывания мировой войны. Мы требуем, чтобы они находили мирные средства разрешения всех спорных вопросов». Манифест заявлял о необходимости созыва учёных на конференцию для решения этих проблем и призывал к сотрудничеству не только научное сообщество, но людей во всём мире.

Манифест стал отправной точной для проведения Пагуошских конференций, первая из которых состоялась в июле 1957 года в местечке Пагуош в канадской провинции Новая Шотландия. Несмотря на противостояние между Востоком и Западом в рамках Холодной войны, учёные, приехавшие на конференцию в частном порядке со всего мира, включая СССР и США, сумели достичь согласия практически по всем обсуждаемым вопросам. Пагуошские конференции проводятся и по сей день. Юкава принял участие в первой Пагуошской конференции и впоследствии неоднократно высказывался о необходимости их дальнейшего развития. В 1962 году вместе с японским физиком Томонагой Синъитиро он основал Киотскую конференцию учёных для сторонников Манифеста Рассела-Эйнштейна и провозглашаемых им целей.

В 1955 году по просьбе члена Всемирного движения федералистов Симонаки Юсабуро Юкава создал внепартийный «Комитет семи по призыву к миру на планете». Комитет начал свою деятельность с призыва к коренной реформе и усилению ООН, отметившей 10-ю годовщину. Юкава был сторонником идеи создания мирового правительства, способного решать проблемы на глобальном уровне в условиях независимости всех государств. В 1961 году на Всемирном конгрессе его выбрали президентом Всемирной Ассоциации федералистов, и в течение последующих 4 лет он с огромным энтузиазмом исполнял свои обязанности.

Юкава в инвалидной коляске приветствует иностранных учёных на Пагуошской конференции (1975), впервые проводившейся в Японии. (Международный конференц-центр Киото, © Jiji Press)

В 1975 году 25-я Пагуошская конференция «Новая концепция полного ядерного разоружения» проводилась в Киото. Юкава, восстанавливавшийся после тяжёлой болезни, посетил конференцию вместе с Томонагой и опубликовал «Декларацию Юкавы-Томонаги: выходя за пределы ядерного сдерживания». Юкава был убеждён, что доктрина ядерного сдерживания не способна обеспечить мир на планете. В 1981 году на Киотской конференции учёных Юкава призвал к устранению ядерного оружия и установлению нового мирового порядка. Через 10 дней на больничной койке он написал «Стремление к миру» (Хэйва э но негаи), ставшее его прощальным посланием. Первый японский лауреат Нобелевской премии по физике умер 8 сентября 1981 года, за 8 лет до окончания Холодной войны.

Фотография к заголовку: Юкава Хидэки в 1965 году (© Jiji)

Статьи по теме

• Движение за ликвидацию ядерного оружия сегодня: новая значимость Хиросимы и Нагасаки
• безъядерный мир
• [Панорама 360˚] Всемирное наследие и Мемориальный комплекс мира в Хиросиме: Купол Гэмбаку
• Хиросима как памятник жизни
• Роль Хиросимы в борьбе с ядерной угрозой в современном мире
• Нобелевская премия по физике 2021 года: Манабэ Сюкуро, его работы по созданию климатических моделей и список родившихся в Японии нобелевских лауреатов