Иными словами, начинать работы по выделению U235 в больших масштабах стоило только в том случае, если возникнет необходимость создания бомбы. Искать метод разделения изотопов не перестали — ученые обсудили несколько довольно радикальных путей. Багге предложил использовать электромагнитное разделение. Этот метод основан на том, что при пропуске изолированного «пучка атомов» через электромагнитное поле разные изотопы урана имеют разные траектории полета. Если такой пучок направить через два модулятора, которые вращаются с разной скоростью, часть пучка с большим количеством урана-235 пройдет через это поле, а часть с преимущественным содержанием урана-238 — нет.

Вильгельм Грот, коллега Гартека из Гамбурга, внес другое предложение — использовать ультрацентрифугу[46]. Вирц и Хорст Коршинг, еще один физик из «Уранового общества», достигли первых обнадеживающих результатов, применив метод термодиффузии к жидкостям. Однако никому из ученых, занятых в проекте, так и не пришло в голову попробовать метод газовой диффузии, на котором в Великобритании остановились Симон и Пайерлс.

Физики «Уранового общества» ранее признали термодиффузию по Клузиусу-Дикелю единственным перспективным способом разделения изотопов, и теперь работать над альтернативными методами им приходилось с нуля. Именно поэтому критичным фактором для дальнейшего развития германской ядерной программы становились поставки тяжелой воды.

Даже в те исключительные времена Фрица Хоутерманса считали исключительной личностью. И не зря. Родился он в Данциге, детство провел в Вене вместе с мамой, в жилах которой текла в том числе и еврейская кровь. Фриц отказался от прелестей зажиточного существования (его отец был процветающим банкиром из Голландии) и открыто выражал свои радикальные политические взгляды. Его курс психоанализа у Зигмунда Фрейда закончился досрочно, когда Хоутерманс признался, что придумывал свои сны. А из школы Фрица выгнали за то, что 1 мая он цитировал своим одноклассникам «Коммунистический манифест».

Заинтересовавшись физикой, Фриц поступил в Геттингенский университет в Германии, где учился вместе с Джеймсом Франком. Ему довелось встречаться со множеством известных личностей, работавших в то время в университете, в том числе с Гейзенбергом, Ферми и Оппенгеймером. В 1920-х — начале 1930-х годов Хоутерманс укрепил свою репутацию ученого благодаря исследованиям физических процессов, происходящих при излучении энергии звездами. В Геттингене Фриц встретил немку Шарлотту Рифеншталь[47], которая также занималась физикой, и начал за ней ухаживать (какое-то время за Шарлоттой ухаживал и Оппенгеймер). В августе 1931 года молодые люди оказались вместе в Одессе, на конференции по физике. Там же они и поженились. Свидетелем на свадьбе был Рудольф Пайерлс.

Ко времени прихода Гитлера к власти у Хоутерманса уже развилась стойкая ненависть к фашистам. Хотя конфликт с гестапо и постоянные просьбы Шарлотты вынудили Фрица переехать в Британию, бездействовать он не намеревался. Он начал активно помогать Сциларду в поиске путей эвакуации из Германии физиков, вынужденно покидавших свой дом. Хоутерманс также придумал способ печатать миниатюрные копии страниц из The Times: их можно было спрятать за приклеенную почтовую марку и вместе с корреспонденцией пересылать друзьям в Германию. Это был неплохое средство борьбы с ложью, наводнившей все немецкие средства массовой информации.

Хоутерманс сочувствовал коммунистам, и поэтому его нетрудно было убедить переехать в Украину: ученого пригласили в Украинский физический институт. Это было время, предшествовавшее Великой чистке. Несколько лет Фриц прожил в Харькове, став свидетелем всех ужасов сталинского режима. Затем сотрудникам института предъявили обвинение в том, что они укрывают шпионов из Германии. Хоутерманса арестовали 1 декабря 1937 года. К счастью, Петр Капица помог Шарлотте вместе с двумя детьми бежать сначала в Копенгаген, а затем в Америку.

В тюрьме Фриц пробыл два с половиной года. Первое время его держали в Москве — в печально известной тюрьме на Лубянке, расположенной в центральном здании НКВД, затем перевели в Бутырку, после нее — в тюрьму на Холодной горе в Харькове. Оттуда ученый попал в центральную харьковскую тюрьму, находившуюся под неусыпным наблюдением НКВД, где подвергался пыткам. Впоследствии он детально описал самые разные методы допроса, к которым прибегал НКВД. Так, одна из пыток происходила следующим образом: стоя на полу камеры, заключенный должен был наклоняться вперед, к стене, перенося весь вес на пальцы ног. Совсем скоро боль в пальцах становилась невыносимой. Однако Хоутерманса его мучители так и не сломили.

Все же, когда следователи начали угрожать Фрицу арестом жены и детей (Хоутерманс еще не знал, что им ничего не угрожало: к этому времени они уже были в Америке), ученый согласился подписать признание. В нем он назвал имена тех своих коллег, кто успел, по его мнению, выехать из страны и был вне досягаемости органов советской госбезопасности. В апреле 1940 года Хоутерманса передали гестапо — согласно заключенному Советско-германскому пакту — и его немедленно арестовали по подозрению в шпионаже в пользу СССР. Фрица снова отправили в тюрьму — на этот раз в берлинскую.

На свободе Хоутерманс оказался в июле: ему помог коллега и близкий друг Макс фон Лауэ. Фрицу стало известно о существовании «Уранового общества», и он испытал немалое потрясение, узнав о том, какую роль в германском ядерном проекте играли в тот момент Гейзенберг и Вайцзеккер. Хоутермансу и самому вот-вот предстояло вплотную заняться изучением деления ядер.

Хотя ученого и освободили из тюрьмы, он оставался под неусыпным наблюдением гестапо. Его лишили права работать в университетах и заниматься исследованиями государственной важности. Лауэ подыскал ему место в группе Манфреда фон Арденне — независимого ученого и предпринимателя. Когда-то фон Арденне получил неплохое наследство и решил оборудовать в Лихтерфельде, пригороде Берлина, частную лабораторию. От Имперского министерства почты он добился финансовой поддержки проводимых в его лаборатории независимых исследований по расщеплению ядра урана. Вильгельм Онезорге, возглавлявший это министерство, дал свое согласие финансировать проект потому, что был уверен, так же как и сам Арденне: создание атомной бомбы на расщепляемом уране вполне возможно. Онезорге даже сообщил об этом Гитлеру, правда, не лично.

Хоутермансу поручили проработать теоретические основы ядерной цепной реакции. К концу 1940 года он самостоятельно пришел к тем же выводам, какие сделали более чем за год до этого Вайцзеккер, Макмиллан и Тернер. Резонансный захват нейтрона атомом урана-238 должен был в итоге привести, по его мнению, к образованию нового расщепляемого элемента с 94 протонами. Если построить ядерный реактор, с его помощью получится синтезировать этот элемент-94: он должен легко отделяться от отработанного материала реактора, и его можно использовать в качестве начинки ядерной бомбы. Хоутерманс был просто в ужасе от своего открытия.