Введение

Австралийский физик (1901–2000) сэр Маркус Лоуренс Элвин Олифант (8 октября 1901 – 14 июля 2000) был австралийским физиком и гуманистом, сыгравшим важную роль в первом экспериментальном доказательстве ядерного синтеза и в разработке ядерного оружия. Родился и вырос в Аделаиде, Южная Австралия, Олифант окончил Аделаидский университет в 1922 году. В 1927 году он получил стипендию 1851 Exhibition на основе исследований ртути и отправился в Англию, где учился у сэра Эрнеста Резерфорда в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Там он использовал ускоритель частиц для обстрела тяжелыми ядрами водорода (дейтеронами) различных мишеней. Он открыл ядра гелия-3 (гелионов) и трития (тритонов). Он также обнаружил, что при их взаимодействии выделяющиеся частицы обладали значительно большей энергией, чем исходная. Энергия высвобождалась изнутри ядра, и он понял, что это результат ядерного синтеза. В 1937 году Олифант покинул Кавендишскую лабораторию, чтобы занять должность профессора физики в Бирмингемском университете. Он предпринял попытку построить циклотрон в университете, но его завершение было отложено из-за начала Второй мировой войны в Европе в 1939 году. Он включился в разработку радиолокации, возглавив группу в Бирмингемском университете, в которую входили Джон Рэндалл и Гарри Бут. Они создали принципиально новую конструкцию – полостной магнитрон, сделав возможным создание микроволнового радара. Олифант также был членом Комитета МАУД, который в июле 1941 года доложил о том, что атомная бомба не только осуществима, но может быть создана уже к 1943 году. Олифант сыграл ключевую роль в распространении этих данных в Соединенных Штатах, что положило начало проекту «Манхэттен». Позже в ходе войны он работал над ним вместе со своим другом Эрнестом Лоуренсом в Радиационной лаборатории в Беркли, Калифорния, разрабатывая электромагнитное разделение изотопов, которое обеспечило делящийся компонент атомной бомбы «Малыш», использованной при атомной бомбардировке Хиросимы в августе 1945 года. После войны Олифант вернулся в Австралию в качестве первого директора Школы физических и инженерных наук Австралийского национального университета (ANU), где инициировал проектирование и строительство крупнейшего в мире (500 мегаджоулей) гомополярного генератора. Он вышел на пенсию в 1967 году, но по рекомендации премьер-министра Дона Данстана был назначен губернатором Южной Австралии. Он стал первым уроженцем Южной Австралии на посту губернатора Южной Австралии. Он содействовал созданию политической партии «Австралийские демократы» и был председателем собрания в Мельбурне в 1977 году, на котором партия была официально запущена. В конце жизни он стал свидетелем страданий своей жены Розы перед ее смертью в 1987 году и выступил за добровольную эвтаназию. Он умер в Канберре в 2000 году.

Ранние годы

Маркус "Марк" Лоуренс Элвин Олифант родился 8 октября 1901 года в Кент-Таун, пригороде Аделаиды. Его отцом был Гарольд Джордж "Барон" Олифант, государственный служащий в Южно-Австралийском инженерном и водоснабжающем департаменте и преподаватель экономики в Ассоциации образования рабочих. Его матерью была Беатрис Эдит Фанни Олифант, урождённая Такер, художница. Он был назван в честь австралийского писателя Маркуса Кларка и британского путешественника и мистика Лоуренса Олифанта. Большинство людей называли его Марком; это стало официальным, когда он был посвящён в рыцари в 1959 году. У него было четыре младших брата: Роланд, Кит, Найджел и Дональд; все они были зарегистрированы при рождении с фамилией Олифант. Его дед, Гарри Смит Олифант (7 ноября 1848 – 30 января 1916), был клерком в Аделаидском Главном почтовом отделении, а его прадедушка Джеймс Смит Олифант (ок. 1818 – 21 января 1890) и его жена Элиза (ок. 1821 – 18 октября 1881) покинули свой родной Кент и отправились в Южную Австралию на барке Ruby, прибыв в марте 1854 года. Позже он был назначен суперинтендантом Аделаидского приюта для нуждающихся, а Элиза Олифант была назначена надзирательницей учреждения в 1865 году. Родители Марка были теософами и, возможно, воздерживались от употребления мяса. Маркус стал вегетарианцем в детстве, после того как стал свидетелем забоя свиней на ферме. У него обнаружили полную глухоту на одно ухо, а также он нуждался в очках из-за сильного астигматизма и близорукости. Олифант получил начальное образование в школах Гудвуда и Майлора, после того как семья переехала туда в 1910 году. Он учился в средней школе Анли в Аделаиде, а в 1918 году – в средней школе Аделаиды. После окончания школы ему не удалось получить стипендию для обучения в университете, поэтому он устроился на работу в S. Schlank & Co., ювелирную компанию в Аделаиде, известную своими медальонами. Затем он получил должность кадета в Государственной библиотеке Южной Австралии, что позволило ему посещать вечерние курсы в Университете Аделаиды. В 1919 году Олифант начал учёбу в Университете Аделаиды. Сначала он интересовался карьерой в медицине, но позже в том же году Керр Грант, профессор физики, предложил ему должность кадета в Физическом факультете. Ему платили 10 шиллингов в неделю (1.0 в 1919 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в последние годы), что соответствовало сумме, которую Олифант получал за работу в Государственной библиотеке, но это позволяло ему посещать любые университетские курсы, не конфликтующие с его работой в отделе. Он получил степень бакалавра наук (BSc) в 1921 году, а затем с отличием в 1922 году под руководством Гранта. Рой Бердон, который временно исполнял обязанности заведующего кафедрой, когда Грант ушёл в академический отпуск в 1925 году, работал с Олифантом над двумя статьями о свойствах ртути в 1927 году: "Проблема поверхностного натяжения ртути и влияние водных растворов на поверхность ртути" и "Адсорбция газов на поверхности ртути". Позднее Олифант вспоминал, что Бердон научил его "необыкновенному восторгу, который испытываешь даже от незначительных открытий в области физики". Олифант женился на Розе Луизе Вильбрахам, уроженке Аделаиды, 23 мая 1925 года. Они знали друг друга с подросткового возраста. Он сделал обручальное кольцо Розы в лаборатории из золотой самородка с золотых полей Кулгарди, который ему подарил его отец.

Лаборатория Кавендиша

В 1925 году Олифант услышал речь, произнесенную новозеландским физиком сэром Эрнестом Резерфордом, и решил, что хочет работать под его руководством – амбицию, которую он осуществил, получив должность в лаборатории Кавендиша в Кембриджском университете в 1927 году. Он подал заявку на стипендию 1851 года, основываясь на исследованиях, которые он провел с Бердоном над ртутью. Стипендия предусматривала ежегодное пособие в размере 250 фунтов стерлингов (500.0 в 1927 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время). Когда пришло известие о присуждении стипендии, он немедленно связался с Рутерфордом и Тринити-колледжем в Кембридже. Оба приняли его. Лаборатория Кавендиша под руководством Рутерфорда в то время проводила одни из самых передовых исследований в области ядерной физики в мире. Олифант был приглашен на чай Рутерфордом и леди Рутерфорд. Вскоре он познакомился с другими исследователями лаборатории Кавендиша, включая Патрика Блэкетта, Эдварда Булларда, Джеймса Чедвика, Джона Коккрофта, Чарльза Эллиса, Петра Капицу, Эгона Бретшера, Филиппа Муна и Эрнеста Уолтона. Среди них было еще двое австралийцев: Гарри Мэсси и Джон Кит Робертс. Олифант особенно сблизился с Коккрофтом. Лаборатория располагала значительным научным потенциалом, но испытывала нехватку средств и часто использовала кустарный подход к экспериментальному оборудованию, полагаясь на "веревочки и пломбир". Олифанту приходилось покупать оборудование за свой счет, однажды потратив 24 фунта стерлингов (24.0 в 1927 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время) из своего пособия на вакуумный насос. В декабре 1929 года Олифант представил свою докторскую диссертацию на тему «Нейтрализация положительных ионов на металлических поверхностях и эмиссия вторичных электронов». Олифант использовал электромагнитную сепарацию для разделения изотопов лития. Последуя предсказанию Артура Эддингтона 1920 года о том, что энергия, высвобождаемая при слиянии легких ядер, может быть источником энергии, питающим звезды, Олифант предположил, что реакции ядерного синтеза могут быть источником энергии Солнца. Реакция ядерного синтеза дейтерия и трития, обладающая более высоким сечением, стала основой для создания водородной бомбы. В 1937 году он был избран членом Королевского общества и стал его самым долгосрочным членом. Невилл Мосс, профессор горного дела и декан факультета естественных наук, обратился к Олифанту, который изложил свои условия. Помимо зарплаты в размере 1300 фунтов стерлингов (2600.0 в 1937 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время), он хотел, чтобы университет выделил 2000 фунтов стерлингов (4000.0 в 1937 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время) на модернизацию лаборатории и еще 1000 фунтов стерлингов в год (2000.0 в 1937 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время) на ее содержание. Кроме того, он не хотел приступать к работе до октября 1937 года, чтобы успеть завершить свои исследования в лаборатории Кавендиша. Мосс согласился с условиями Олифанта. Чтобы получить финансирование для желаемого циклотрона, Олифант написал премьер-министру Великобритании Невиллу Чемберлену, родом из Бирмингема. Чемберлен обратился к своему другу лорду Наффилду, который выделил 60 000 фунтов стерлингов (120000.0 в 1937 году эквивалентно приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время) на проект, достаточных для приобретения циклотрона, строительства нового здания для его размещения и поездки в Беркли, Калифорния, для консультаций с Эрнестом Лоуренсом, изобретателем циклотрона. Лоуренс поддержал проект, предоставив Олифанту чертежи строящегося им в Беркли циклотрона и пригласив Олифанта посетить Лабораторию излучений. Олифант отплыл в Нью-Йорк 10 декабря 1938 года и встретился с Лоуренсом в Беркли. У них сложились отличные отношения, они обедали в ресторане Trader Vic's в Окленде. Олифант знал о проблемах, с которыми столкнулись Чедвик в Ливерпульском университете и Коккрофт в лаборатории Кавендиша при создании циклотронов, и намеревался избежать их, максимально точно следуя спецификациям Лоуренса, чтобы построить свой циклотрон вовремя и в рамках бюджета. Он надеялся запустить его к Рождеству 1939 года, но начало Второй мировой войны разрушило его планы. Циклотрон Наффилда был завершен только после войны.

Радар

В 1938 году Олифант включился в разработку радара, который тогда держали в секрете. Посещая прототипы радиолокационных станций, он понял, что срочно необходимы радиоволны с более короткой длиной волны, особенно если надеяться создать радар, достаточно компактный для установки на самолет. В августе 1939 года он вместе с небольшой группой отправился в Веннор на острове Уайт, чтобы изучить систему Chain Home непосредственно на месте. Он получил грант от Адмиралтейства на разработку радарных систем с длиной волны менее; лучшими доступными в то время были. Позже он вспоминал: «Протоколы и отчеты были отправлены Лайману Бриггсу, директору Уранового комитета, и мы были удивлены практически полным отсутствием комментариев. Я навестил Бриггса в Вашингтоне [округ Колумбия] и обнаружил, что этот невыразительный и не впечатляющий человек положил отчеты в свой сейф и не показал их членам комитета. Я был поражен и огорчен». Затем 26 августа 1941 года Олифант встретился с Урановым комитетом на его заседании в Нью-Йорке. Лео Силард впоследствии писал: «Если бы Конгресс знал истинную историю атомного проекта, я не сомневаюсь, что он учредил бы специальную медаль для вмешивающихся иностранцев за выдающиеся заслуги, и доктором Олифантом был бы первый ее обладатель». 26 октября 1942 года Олифант отплыл из Мельбурна, взяв с собой Розу и детей. Военное морское путешествие на французском судне Desirade снова было долгим, и они добрались до Глазго только 28 февраля 1943 года. В ноябре 1943 года, после объединения британской программы Tube Alloys с американским «Манхэттенским проектом» в соответствии с Квебекским соглашением, ему пришлось оставить их и отправиться в Соединенные Штаты в составе британской миссии. Американцы очень стремились заполучить услуги Олифанта. Оппенгеймер, который тогда был директором Лос-Аламосской лаборатории, пытался убедить его присоединиться к команде, но Олифант предпочел возглавить группу, помогающую его другу Лоуренсу в Радиационной лаборатории в Беркли, для разработки электромагнитного обогащения урана — жизненно важной, но менее явно военной части проекта. Олифант привлек к работе своего австралийского коллегу-физика Гарри Мэйси, который работал на Адмиралтейство над магнитными минами, а также Джеймса Стайерса и Стэнли Дьюка, которые работали с ним над полостным магнетроном. Эта первоначальная группа вылетела в Беркли на бомбардировщике B-24 Liberator в ноябре 1943 года. Олифант стал фактическим заместителем Лоуренса и руководил Радиационной лабораторией в Беркли в отсутствие Лоуренса. Хотя он базировался в Беркли, он часто посещал Оук-Ридж, штат Теннесси, где находился завод по разделению, и иногда бывал в Лос-Аламосе. Он приложил усилия, чтобы привлечь австралийских ученых к проекту, и сэр Дэвид Риветт, глава Совета по научным и промышленным исследованиям, разрешил Эрику Бурхопу работать над «Манхэттенским проектом». Он проинформировал Стэнли Брюса, австралийского верховного комиссара в Соединенном Королевстве, о проекте и призвал австралийское правительство обеспечить запасы австралийского урана. Встреча с генерал-майором Лесли Гровсом, директором «Манхэттенского проекта», в Беркли в сентябре 1944 года убедила Олифанта в том, что американцы намерены монополизировать ядерное оружие после войны, ограничивая британские исследования и производство Канадой и не допуская передачи технологий ядерного оружия Австралии. Как обычно, Олифант обошел Чедвика, главу британской миссии, и отправил отчет непосредственно Уоллесу Экерсу, главе дирекции Tube Alloys в Лондоне. Экерс вызвал Олифанта в Лондон для консультаций. По пути Олифант встретился с Чедвиком и другими членами британской миссии в Вашингтоне, где обсуждалась возможность возобновления независимого британского проекта. Чедвик настоял на продолжении сотрудничества с американцами и на том, чтобы Олифант и его команда оставались до завершения задачи по созданию атомной бомбы. Экерс отправил Чедвику телеграмму с указанием, что Олифант должен вернуться в Великобританию к апрелю 1945 года. Олифант вернулся в Англию в марте 1945 года и возобновил работу профессором физики в Бирмингемском университете. Он был в отпуске в Уэльсе с семьей, когда впервые услышал об атомных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки. Позже он заметил, что чувствовал «своеобразную гордость за то, что бомба сработала, и абсолютное потрясение от того, что она сделала с людьми». Олифант стал резким критиком ядерного оружия и членом Пугашских конференций по науке и мировым проблемам, говоря: «Я с самого начала очень беспокоился о существовании ядерного оружия и был категорически против его применения».

Поздние годы в Австралии

В апреле 1946 года премьер-министр Бен Чифли попросил Олифанта стать техническим советником австралийской делегации в недавно сформированной Комиссии ООН по атомной энергии (UNAEC), которая обсуждала международный контроль над ядерным оружием. Олифант согласился и присоединился к министру иностранных дел Х. В. Эватту и австралийскому представителю при Организации Объединенных Наций Полу Хаслуку, чтобы ознакомиться с планом Баруха. Попытка установить международный контроль не увенчалась успехом, и соглашение достигнуто не было. Чифли и секретарь по послевоенному восстановлению, доктор Х. С. "Наггет" Кумбс, также обсудили с Олифантом план создания нового исследовательского института, который должен был привлечь в Австралию лучших ученых мира и повысить уровень университетского образования по всей стране. Они надеялись начать с приглашения трех наиболее выдающихся австралийских эмигрантов: самого Олифанта, Говарда Флори и Кита Хэнкока. Это было бы академическим самоубийством: Австралия была слишком далеко от центров передовых исследований, а коммуникации в то время были значительно хуже. Но Олифант согласился, и в 1950 году вернулся в Австралию в качестве первого директора Исследовательской школы физических и инженерных наук при Австралийском национальном университете. В рамках школы он создал кафедру физики частиц, которой руководил сам, кафедру ядерной физики под руководством Эрнеста Титтертона, кафедру геофизики под руководством Джона Йегера, кафедру астрономии под руководством Барта Бока, кафедру теоретической физики под руководством Кеннета Ле Кутера и кафедру математики под руководством Бернарда Неймана. Олифант был сторонником исследований в области ядерного оружия. Он входил в состав послевоенного Технического комитета, консультировавшего британское правительство по вопросам ядерного оружия, и публично заявил, что Великобритании необходимо разработать собственное ядерное оружие, независимое от Соединенных Штатов, чтобы "избежать опасности стать державой второго сорта". Создание в Австралии исследовательского потенциала мирового класса в области ядерной физики было тесно связано с планами правительства по развитию ядерной энергетики и вооружений. Размещение нового исследовательского института в Канберре позволило бы расположить его вблизи Снежных гор, которые планировалось сделать центром новой атомной энергетики. Олифант надеялся на помощь Великобритании в австралийской программе, и британцы были заинтересованы в сотрудничестве, поскольку Австралия располагала урановыми рудами и полигонами для испытаний оружия, а также существовали опасения, что Австралия становится слишком тесно связанной с Соединенными Штатами. Были предприняты меры для направления австралийских ученых в Британский научно-исследовательский институт атомной энергии в Харвелле, но тесное сотрудничество, к которому он стремился, было затруднено из-за проблем безопасности, связанных с обязательствами Великобритании перед Соединенными Штатами. Олифант представлял Канберру в будущем как университетский город, подобный Оксфорду или Кембриджу. Угроза будущему университета возникла после выборов 1949 года, когда победила Либеральная партия Австралии во главе с Робертом Мензисом. Многие либералы выступали против университета, который они считали расточительством. Мензис защищал его, но в 1954 году объявил о переходе университета в период консолидации с установлением лимита финансирования, что исключило возможность успешной конкуренции с университетами Европы и Северной Америки. Еще один удар последовал в 1959 году, когда правительство Мензиса объединило его с Канберрским университетским колледжем. В дальнейшем это был бы не исследовательский университет, а обычный, отвечающий за обучение студентов бакалавриата. Тем не менее, некоторые части университета сохранили приверженность прежней миссии, и ANU оставался университетом, в котором исследования занимают центральное место в его деятельности. Несмотря на неудачи, к 2014 году видение Канберры как университетского города было близко к реализации. В сентябре 1951 года Олифант подал заявление на получение визы для поездки в Соединенные Штаты на конференцию по ядерной физике в Чикаго. Виза не была отклонена, и Олифанту не предъявляли обвинений в подрывной деятельности, но и не была выдана. Это был пик эпохи "Красной угрозы". Закон МакКаррана в США ограничивал поездки в Соединенные Штаты, а в Австралии правительство Мензиса пыталось запретить Коммунистическую партию и не было склонно поддерживать Олифанта против американского правительства. Последующий запрос на поездку в Канаду через Гавайи в сентябре 1954 года был отклонен Государственным департаментом США. Хотя Олифанту была предоставлена специальная санкция, позволявшая ему пересекать территорию США транзитом, он предпочел отменить поездку, не желая терпеть это унижение. Правительство Мензиса впоследствии исключило его из участия или наблюдения за британскими ядерными испытаниями в Маралинге, а также не предоставило ему доступа к секретной ядерной информации из опасения вызвать недовольство США. В 1955 году Олифант инициировал проектирование и строительство гомополярного генератора мощностью 500 мегаджоулей (HPG) – крупнейшего в мире. Эта огромная машина содержала три диска диаметром и весом Он получил первоначальное финансирование в размере 40 000 фунтов стерлингов (80 000,0 в 1955 году эквивалентны примерно <рассчитанная сумма> в последние годы) от Австралийской комиссии по атомной энергии. Завершенный в 1963 году, HPG предназначался для питания синхротрона, но он так и не был построен. Вместо этого он использовался для питания токамака LT 4 и крупномасштабной рельсотронной пушки, которая использовалась в качестве научного инструмента для экспериментов с физикой плазмы. Он был выведен из эксплуатации в 1985 году. В 1981 году газета The Age сообщила, что "сэр Марк Олифант предупредил правительство Данстана о 'серьезных опасностях' назначения австралийского аборигена, сэра Дугласа Николлса, своим преемником на посту губернатора Южной Австралии". В 1959 году Олифант был удостоен звания рыцаря-командора Ордена Британской империи (KBE), а в 1977 году – компаньона Ордена Австралии (AC) "за выдающиеся достижения и заслуги высшей степени в области государственной службы и на службе короне". В конце жизни Олифант наблюдал за страданиями своей жены Розы перед ее смертью в 1987 году и стал сторонником добровольной эвтаназии.

Смерть

14 июля 2000 года он скончался в Канберре в возрасте 98 лет. Его тело было кремировано. Его дочь Вивиан умерла от опухоли мозга в 2008 году, а его сын Майкл – от рака толстой кишки в 1971 году.

Наследие

В честь Олифанта названы здание Олифанта в Австралийском национальном университете, парк охраны природы имени Марка Олифанта, южноавстралийский школьный конкурс по естественным наукам, крыло Олифанта в здании физики Университета Аделаиды, школа в пригороде Аделаиды Мунно Пара-Уэст и мост на Паркс-Вей в Канберре рядом с его бывшей лабораторией в Австралийском национальном университете. Его архивные материалы хранятся в библиотеке Адольфа Бассера Австралийской академии наук и библиотеке Барра Смита Университета Аделаиды. Племянник Олифанта, Пэт Олифант, – лауреат Пулитцеровской премии, карикатурист.