и Фредерика Жолио-Кюри в Париже, продемонстрировавших, как альфа-частицы, испускаемые полонием, бомбардировали бериллий и предположительно стали источником гамма-излучения невообразимо высокой энергии. Чедвик знал, что их эксперименты правильны: Кюри исключительно тщательны в этом вопросе. Но он не согласился с их интерпретацией. Всего за несколько недель он провел новую серию экспериментов, продемонстрировавших, что бомбардируемый бериллий испускает не гамма-лучи, а нейтральную частицу примерно той же массы, что и протон. После поисков, длившихся почти 12 лет, Чедвик наконец открыл нейтрон.

Резерфорд все больше нервничал из-за чрезвычайно дорогого и трудоемкого проекта по ускорению частиц. Легенда гласит, что, когда Резерфорд отправился проведать экспериментаторов, он зашел в их лабораторию, повесил мокрое пальто на высоковольтную клемму и тут же получил удар током. Оправившись от шока, он раскурил свою трубку, выпустив облако пепла и дыма, и велел Кокрофту и Уолтону продолжать.

Утром 14 апреля 1932 года Уолтон остался в лаборатории один, закончив прогревать усовершенствованную машину. Кокрофт убежал что-то проверить в другой лаборатории. По настоянию Резерфорда они установили его любимый детектор, экран из сульфида цинка, вместо электроскопа. Уолтон поместил литиевую мишень на дно ускорительной трубки и стабилизировал машину напряжением около 250 тысяч В. Затем он отрегулировал настройки, чтобы включить протонный луч. Любопытствуя, происходит ли вообще что-нибудь, Уолтон прополз от пульта управления к ускорителю, избегая высоковольтных компонентов, и забрался в обшитый свинцом ящик, который они построили для наблюдений. Он натянул черную ткань, чтобы отгородиться от дневного света, настроил микроскоп и заглянул в него.

Яркие вспышки появлялись по всему экрану. Уолтон недолго пробыл в «детской лаборатории», но сразу догадался, что видит: альфа-частицы. Так много, что не сосчитать. Он выключил луч – частицы ушли. Снова включил – они появились. Уолтон едва мог поверить, что это взаправду. Он позвал Кокрофта, который быстро повторил тесты. Вместе они позвали Резерфорда, усадили его в ящик для наблюдений – высокому Резерфорду пришлось подтянуть колени к ушам – и показали, что они нашли. Конечно же, это были альфа – частицы – и, поскольку Резерфорд их и открыл, он знает наверняка! Позже Чедвик согласился. Они понимали, что произошло, им даже не нужно было что-то обсуждать: протоны попадали в ядро лития с атомным номером 7, и ядро расщеплялось на две альфа-частицы. Они, впервые в истории, искусственно вызвали радиоактивный распад[133]. Более того, они справились с помощью протонов примерно при 250 кэВ, что намного ниже 1 МэВ или 10 МэВ, которые они ожидали. Квантовая теория Гамова была верна.

Они поклялись друг другу хранить тайну до тех пор, пока Кокрофт и Уолтон не проведут необходимые проверки и не напишут короткую статью для отправки в журнал Nature. Пока они этим занимались, в течение недели весной 1932 года только четыре человека в мире знали, что атом можно расщепить. Они продолжали эксперименты в бешеном темпе, помещая стопки тонкой фольги на пути альфа-частиц, чтобы убедиться, что они выходят из ядра с огромной скоростью. Каждая альфа-частица проносилась с энергией 8 МэВ, что на первый взгляд кажется невозможным, учитывая, что протоны проходили всего с несколькими сотнями кэВ, но это измерение укрепило их уверенность в том, что они все правильно понимают. Масса объединенного протона и лития перед реакцией была лишь немного выше, чем масса двух альфа-частиц после реакции. Взяв эту разницу в массе и преобразовав ее в энергию, используя уже известное уравнение Эйнштейна E = mc2, они убедились, что их расчеты почти точно составляли энергию в 8 Мэ В.

Резерфорд пригласил Кокрофта и Уолтона на заседание Королевского общества в четверг, 28 апреля. Толпа собралась, чтобы отпраздновать открытие нейтронов Чедвиком, и Резерфорд упомянул об этом великом достижении в своей вступительной речи. Он остался на трибуне. После драматической паузы он объявил, что двое молодых людей, присутствующих в аудитории, Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон, искусственно ускорили частицы и успешно расщепили ядро лития и ряда других легких элементов. Стоило ему только указать на двух молодых людей в зале, как зрители разразились аплодисментами.

Через несколько дней газеты объявили о «величайшем научном открытии»[134]. Новость быстро распространилась по всему миру, а такие газеты, как The New York Times, пестрели заголовками вроде «Атом раскрывает свои секреты». Кокрофт и Уолтон быстро приспособились к новой жизни, позируя перед камерами с Резерфордом или со своим оборудованием, но слегка смущались, когда у дверей лаборатории их поджидал внезапный поток журналистов.

Их конкурентам оставалось только себя ущипнуть. Если бы они знали, что можно расщепить атом лития всего при 125 тысяч В[135], они первыми сделали бы это открытие. Даже Кокрофт и Уолтон могли бы добиться успеха двумя годами ранее, если бы использовали в эксперименте экран из сульфида цинка – чтобы они могли легко видеть каждую вспышку альфа – частицы – вместо электроскопа. С экраном оказалось работать гораздо проще, чем с более абстрактными движениями листьев в электроскопе. Кокрофт и Уолтон не могли поверить, что низкого напряжения их первого ускорителя было бы достаточно. К концу 1932 года другие лаборатории по всему миру спешно работали над преобразованием любых устройств с достаточным напряжением в режим разрушения атомов. Родилась совершенно новая область ядерной физики.

Резерфорд и его команда сделали два новаторских открытия почти одновременно. Существование нейтрона было окончательно подтверждено, но гораздо более захватывающей была возможность искусственного расщепления ядра атома. Резерфорд достиг своей цели – понять, что находится внутри ядра: протоны и нейтроны. Эксперимент также подтвердил важность квантовой механики в ядре и то, что E = mc2 Эйнштейна применимо и при расщеплении атомов. Они снова уверенно лидировали в гонке за понимание ядра атома, и теперь Резерфорд и его команда получили возможность по желанию разбивать ядра на части, чтобы изучать их дальше. Теперь не надо полагаться на космические лучи, ученые сами контролируют свои эксперименты, изменяя тип ускоряемых частиц, их количество и энергию, чтобы изучить воздействие на любой образец, который они хотят подвергнуть бомбардировке. Они могли включать и выключать их, когда им заблагорассудится. Атом теперь в их власти.

С появлением возможности искусственного ускорения частиц спрос со стороны исследователей на ускорители быстро возрос. Компании быстро освоили новую технологию, часто для использования в своих собственных исследовательских лабораториях. В Нидерландах компания Philips производила выпрямители и целые генераторы Кокрофта – Уолтона и даже позже продала один из них в Кавендиш, когда они расширили свою высоковольтную лабораторию в середине 1930-х годов. Их конкуренты в Соединенных Штатах, включая Ван де Граафа, тоже добились