Введение
Американский ядерный физик (1905–2004)
Роберт Фокс Бачер (31 августа 1905 – 18 ноября 2004) — американский ядерный физик и один из лидеров Манхэттенского проекта. Родился в Лодонвилле, штат Огайо. Бачер получил степени бакалавра и доктора философии в Университете Мичигана, защитив в 1930 году докторскую диссертацию под руководством Сэмюэля Годсмита, посвященную эффекту Зеемана в гипертонкой структуре атомных уровней. После обучения в Калифорнийском технологическом институте (Caltech) и Массачусетском технологическом институте (MIT) он получил должность в Колумбийском университете. В 1935 году он принял предложение Ганса Бете о сотрудничестве в Корнелльском университете в Итаке, штат Нью-Йорк. Там Бачер совместно с Бете работал над книгой «Ядерная физика. А: Стационарные состояния ядер» (1936), первой из трех книг, получивших название «Библия Бете». В декабре 1940 года Бачер присоединился к Радиационной лаборатории при MIT, однако не прекратил сразу свои исследования в Корнелле, связанные с сечением взаимодействия нейтронов с кадмием. Радиационная лаборатория была разделена на два сектора: один для приема радиолокационных сигналов, другой — для их передачи. Бахеру было поручено руководить сектором приема сигналов. Здесь он получил ценный опыт в области управления, координируя работу не только своих ученых, но и сотрудников компаний General Electric и RCA. В 1942 году Роберт Оппенгеймер предложил Бахеру присоединиться к Манхэттенскому проекту в новой лаборатории в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико. По настоянию Бахера Лос-Аламос был организован как гражданская, а не военная лаборатория. В Лос-Аламосе Бачер возглавлял Отдел P (физики) проекта, а затем Отдел G (устройств). Бахер тесно сотрудничал с Оппенгеймером, и они ежедневно обсуждали ход проекта. После войны Бачер стал директором Лаборатории ядерных исследований при Корнелле. Он также работал в Комиссии по атомной энергии США, гражданском агентстве, пришедшем на смену Манхэттенскому проекту во время войны, и в 1947 году вошел в число ее первых комиссаров. В 1949 году он покинул Комиссию, чтобы возглавить Отдел физики, математики и астрономии в Калтехе. В 1958 году он был назначен членом Президентского научного консультативного комитета (PSAC). В 1962 году Бахер стал вице-президентом и проректором Калтеха. Он оставил пост проректора в 1970 году и в 1976 году вышел на пенсию, получив статус профессора-эмеритуса. Он умер в 2004 году в возрасте 99 лет.
Ранние годы и карьера
Бачер родился в Лодонвилле, штат Огайо, 31 августа 1905 года, как единственный ребёнок в семье Гарри и Бирл Фокс Бачер. В 1908 году семья переехала в Энн-Арбор, штат Мичиган, где Гарри работал банкиром, а Бирл – преподавателем вокала на факультете Мичиганского университета. Бачер посещал школу У. С. Перри, а затем среднюю школу Энн-Арбора. Там он познакомился с профессором Харрисоном М. Рэндоллом, заведующим кафедрой физики Мичиганского университета, который посоветовал ему изучать физику. Бачер поступил в Мичиганский университет, где вступил в братство Каппа Сигма и жил в доме братства. На втором курсе он стал управляющим домом, но на третьем курсе вернулся домой, чтобы сосредоточиться на физике. По предложению Рэндолла он подал документы в Гарвардскую Высшую школу искусств и наук и поступил туда в 1926 году для получения докторской степени. Обучение оплачивала его семья, но после сердечного приступа отца они больше не могли себе этого позволить, поэтому в 1927 году Бачер вернулся в Энн-Арбор и жил дома. Руководителями его семи групп были Джон Х. Уильямс, Роберт Р. Уилсон, Джон Х. Мэнли, Дарол К. Фроман, Эмилио Г. Сегре, Бруно Б. Росси и Дональд В. Керст. Бачер тесно сотрудничал с Оппенгеймером, и они ежедневно обсуждали прогресс проекта. В июле 1944 года Оппенгеймер реорганизовал лабораторию, чтобы сосредоточиться на создании ядерного оружия имплозионного типа, поскольку оружие пушечного типа не подходило для плутония. Подразделение P было расформировано, и Бачер возглавил подразделение G (от англ. Gadget – «устройство»). Это гораздо более крупное подразделение включало одиннадцать групп, возглавляемых такими лидерами, как Уильям Хигинботам, Сет Неддермейер, Эдвин Макмиллан, Луис Альварес и Отто Фриш. В то время как Отдел взрывчатых веществ Джорджа Кистиаковского (подразделение X) разрабатывал взрывные линзы, подразделение G проектировало остальную часть оружия. Пришлось преодолеть множество трудностей, в том числе найти способ детонировать линзы с необходимой скоростью. Конструкция с цельным ядром, предложенная Робертом Ф. Кристи, была признана наиболее перспективной. Для координации работы лаборатории Оппенгеймер создал «Комитет ковбоев», названный так потому, что его участники должны были «наводить порядок» в работе над имплозией и координировать все усилия лаборатории. В него вошли Бачер, Сэмюэл Эллисон, Джордж Кистиаковский, Дик Парсонс, Чарльз Лорицен и Хартли Роу. За три дня до испытания бомбы в пустыне Нью-Мексико Бачер участвовал в сборке плутониевого сердечника (цилиндрической секции уранового тампера, содержащей плутониевое ядро и воспламенитель) в старом фермерском доме недалеко от полигона Аламогордо. Когда капсулу доставили к испытательной башне и вставили в сферический тампер внутри взрывного устройства, она застряла. Бачер понял, что расширение капсулы из-за тепла, выделяемого плутониевым ядром, является причиной заедания, и что если оставить обе части в контакте, температура выровняется, и капсулу удастся вставить полностью. После наблюдения за испытанием он лишь заметил: «Ну, работает». Бачер упаковывал третье ядро для отправки на Тиниан 12 августа в ледяном складе в Лос-Аламосе, когда получил сообщение о том, что японцы начали переговоры о капитуляции. Он уже поставил перед подразделением G задачу проектирования и создания новых типов ядер и сборок и совместно с Робертом Уилсоном написал доклад, в котором призывал к разработке сверхбомбы Эдварда Теллера. Он участвовал в работе комитета под председательством Ричарда Толмана, который рассматривал вопрос о рассекречивании документов, созданных в рамках Манхэттенского проекта, и в комитете под председательством Мэнсона Бенедикта, который изучал техническую осуществимость международного контроля над ядерной энергией. За заслуги в Манхэттенском проекте Бачер был награжден Медалью за заслуги 12 января 1946 года.
Комиссия по атомной энергии
После войны Бачер вернулся в Итаку, чтобы возглавить Лабораторию ядерных исследований Корнеллского университета. Он согласился с Бете, что для того, чтобы Корнелл стал ведущим игроком в области ядерной физики высоких энергий, необходим новый синхротрон, но сначала нужно было найти место для его размещения. Однако в 1946 году Бачер был назначен в Научно-технический подкомитет новой Комиссии ООН по атомной энергии вместе с американскими коллегами Толманом и Оппенгеймером. Таким образом, Бачеру пришлось разделять свое время между Итакой и Нью-Йорком. В октябре 1946 года Дэвид Лилиенталь попросил Бачера стать одним из первых комиссаров Комиссии по атомной энергии США, гражданского ведомства, созданного для замены военного Манхэттенского проекта. Будучи республиканцем, Бачер был легко утвержден членами Сената Объединенного комитета Конгресса США по атомной энергии большинством голосов – 8 против 0. Поскольку он был единственным из пяти комиссаров, кто являлся ученым – важный фактор, повлиявший на его решение принять должность, – он сыграл ведущую роль в формировании влиятельного Генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии, в который вошли девять ученых: Джеймс Конант, Ли Дюбридж, Энрико Ферми, Роберт Оппенгеймер, Исидор Исаак Раби, Хартли Роу, Гленн Сиборг, Сирил Стэнли Смит и Худ Уортингтон. Бачер и его коллега-комиссар Самнер Пайк начали с инспекции Лос-Аламоса и объекта в Ханфорде, а также провели инвентаризацию делящихся материалов в Лос-Аламосе вместе с Норрисом Брэдбери, который сменил Оппенгеймера на посту директора. Он обнаружил, что в 1946 году было построено всего девять атомных бомб, и только четыре – в 1947 году, главным образом из-за проблем с производством на реакторах в Ханфорде. Эти проблемы были близки к разрешению, когда Бачер в качестве представителя Комиссии по атомной энергии наблюдал за ядерными испытаниями операции «Песчаный камень» на атолле Эневетак в 1948 году. Первоначальный двухлетний срок полномочий Бачера истекал 1 января 1949 года, но президент Гарри Трумэн убедил его остаться. Бачер подал в отставку в мае 1949 года, и на этот раз президент не смог его переубедить. Бачер хотел вернуться к академической деятельности, но Роберт Уилсон теперь возглавлял Лабораторию ядерных исследований Корнелла, и Бачер считал, что было бы неловко работать под началом человека, который был одним из руководителей его группы в Лос-Аламосе. Поэтому он принял предложение Ли Дюбриджа занять должность председателя Отдела физики, математики и астрономии в Калифорнийском технологическом институте. Однако работа в Комиссии по атомной энергии не была легко оставлена в прошлом. Сенатор Бурк Хиккенлупер обвинил комиссию в неэффективном управлении, в частности, в превышении расходов в Ханфорде, в предоставлении стипендии коммунисту и в потере урана из Национальной лаборатории Аргонн. Бачер чувствовал себя обязанным вернуться в Вашингтон, чтобы дать показания в поддержку Лилиенталя перед Объединенным комитетом по атомной энергии. Еще один кризис разразился в сентябре 1949 года, когда ВВС зафиксировали признаки ядерного испытания Советского Союза РДС-1. Бачер присоединился к Оппенгеймеру, Парсонсу, генералу Хойту Ванденбергу, комиссарам по атомной энергии и британской делегации во главе с Уильямом Пенни, чтобы обсудить дальнейшие действия. Недавняя девальвация британского фунта уже вызвала финансовый кризис, и существовали опасения по поводу реакции рынков на эту новость. Оппенгеймер и Бачер сочли доказательства ядерного испытания убедительными, и Бачер, в частности, решительно высказался за публичное объявление, поскольку количество людей, уже знавших об этом, делало утечку почти неизбежной. Через несколько дней Трумэн сделал официальное заявление.
Калтех
Председатель отдела, который Бачер теперь занимал в Калтехе, оставался вакантным с тех пор, как Роберт Милликан вышел на пенсию в 1945 году. Хотя формально это была профессорская должность, она была прежде всего административной. В 1949 году в отделе работало 17 профессоров, из которых девять были физиками, двое – астрофизиками, а остальные шесть – математиками. Существовали две исследовательские лаборатории мирового уровня, финансируемые Управлением военно-морских исследований: лаборатория космических лучей, основанная Милликаном и теперь возглавляемая Карлом Андерсоном, и лаборатория радиации имени У.К. Келлога, которой руководил Чарльз Лоуритсен. Однако не было никаких возможностей для исследований в области физики высоких энергий; их предстояло создать с нуля. Переходя к физике высоких энергий, Бачер получил полную поддержку не только от Дубриджа, но и от Андерсона и Лоуритсена. Лоуритсен уже нанял Роберта Лангмуара для разработки нового синхротрона на 600 МэВ, а Бачер нашел большое здание для его размещения, которое первоначально использовалось для шлифовки и полировки зеркала обсерватории Паломар, но пустовало с 1948 года. Он получил гранты от Комиссии по атомной энергии и Управления военно-морских исследований на сумму 1 миллион долларов на его строительство и другие необходимые объекты, а также 300 000 долларов в год на его содержание. Одних лишь помещений было недостаточно; Бахеру нужны были физики. Лоуритсен тоже начал решать эту задачу, наняв Роберта Кристи. Бачер нанял экспериментальных физиков Элвина В. Толлеструпа, Роберта М. Уокера и Мэтью Сэндса. Однако физиком, которого Бачер больше всего хотел заполучить, был Ричард Фейнман. Чтобы привлечь его, Бачер предложил высокую зарплату и согласился оплатить годичный отпуск Фейнмана в Бразилии в 1950–1951 годах. В 1965 году Фейнман получил Нобелевскую премию по физике. В 1955 году Бачер нанял Мюррея Гелл-Манна, который получил Нобелевскую премию в 1969 году. Относительно новая область радиоастрономии вызвала интерес Бачера, и он нанял Джона Болтона и Гордона Стэнли из Австралийской организации научных и промышленных исследований Содружества в 1955 году. Грант от Управления военно-морских исследований позволил Болтону построить радиообсерваторию долины Оуэнс, которая стала важным центром для изучения квазаров. Работа в Калтехе не положила конец службе Бачера в Вашингтоне. Он дважды входил в состав Президентского научного консультативного комитета (PSAC) при президенте Дуайте Д. Эйзенхауэре: с 18 ноября 1953 года по 30 июня 1955 года и с 9 декабря 1957 года по 31 декабря 1959 года. Во время своего первого срока он выступил с показаниями в поддержку своего старого друга на слушаниях по делу об обеспечении безопасности Оппенгеймера в 1954 году. Во время второго срока он работал с Джеймсом Л. Фиском и Эрнестом Лоуренсом над изучением возможностей контроля за соблюдением Договора о частичном запрещении ядерных испытаний. Бачер оставался председателем отдела физики, математики и астрономии в Калтехе до 1962 года, когда был назначен вице-президентом и проректором. Он оставил пост проректора в 1970 году в возрасте 65 лет и в 1976 году стал профессором-эмеритом Американского философского общества и Американской академии искусств и наук. Бачер умер 18 ноября 2004 года в доме престарелых в Монтесито, Калифорния. Его пережили дочь Марта Бачер Итон и сын Эндрю Доу Бачер, физик-ядерщик, работавший в Университете Индианы, его жена Джин умерла 28 мая 1994 года. Его документы хранятся в архивах Калифорнийского технологического института.