Для меня фундаментальной особенностью века, в конце которого мы живём, является беззаботность, с которой человек расходует то, что служило основным источником его силы и могущества, а именно ископаемое топливо в виде угля и нефти. Колоссальное улучшение жизненных условий, последовавшее за утилизацией этих источников энергии, породило оптимизм, твёрдую уверенность в безграничном прогрессе. Этой убеждённости в результате двух мировых войн был нанесён тяжёлый удар в Европе, однако она устояла и в Америке и в России. И тем не менее такая уверенность в будущем до последнего времени была совсем необоснованна. Запасы угля и нефти должны иссякнуть раньше или позже, причём тем скорее, чем больше людей станет жить на Земле. Успехи медицины и гигиены обеспечили рост численности населения в Европе, Америке и Австралии. Всё большее и большее число людей с других континентов, и прежде всего огромные людские массы Китая и Индии, стали стремиться к более высокому жизненному уровню и приступили к индустриализации. Непрерывно открываются всё новые и новые месторождения угля и нефти; можно считать, что этих запасов хватит на ближайшие несколько десятилетий, а возможно, и столетий.
Для учёного, однако, современная цивилизация представляется лишь как крохотный период в длинной истории человеческого рода, насчитывающей в общей сложности полмиллиона лет; а сама эта история лишь мгновение в бесконечной эволюции жизни на Земле. Он имеет право пользоваться более крупным масштабом времени и прийти к заключению, что до недавних пор надежда человечества сохранить своё доминирующее положение на земном шаре покоилась на весьма шатком основании.
Чтобы подкрепить этот взгляд, стоит лишь вспомнить слова великого физика Резерфорда, отца современной ядерной физики: незадолго до своей смерти в 1937 году он говорил, что никогда не удастся использовать для практических целей огромные запасы энергии, хранящиеся в атомном ядре. Он ошибался. Всего через два года после смерти Резерфорда один из его учеников (который подобно своему учителю посвятил свою жизнь занятиям чистой наукой в том смысле, как её понимали греки), немецкий химик Отто Ган, осуществил вместе со своим коллегой Штрассманом решающий эксперимент, даже не подозревая о его последствиях. Возможно, прошло бы много лет, прежде чем открытие Гана созрело для технических приложений, если бы не вторая мировая война, которая ускорила процесс исследований, точно так же как катализатор ускоряет химическую реакцию.
Здесь мы имеем дело не с синтезом лёгких ядер, который поддерживает работу солнца, а с распадом («делением») тяжёлых ядер. В принципе в этом процессе легко разобраться. Я говорил выше, что синтез нуклонов в ядра нельзя объяснить действием электрических сил: во-первых, все протоны имеют положительный заряд и отталкивают друг друга, и, во-вторых, электрические силы не оказывают воздействия на нейтроны. Я напомнил, как, исходя из фундаментальных принципов современной физики, Юкава пришёл к заключению, что между нуклонами должны действовать силы совершенно иного рода, и как он связал эти силы с существованием элементарной частицы нового типа — мезона. Силы Юкавы действуют лишь между ближайшими соседями, в то время как силы электрического отталкивания проявляются на больших расстояниях. Вполне понятно, что, по мере того как ядро растёт, электрическое отталкивание в конце концов (несмотря на свою относительную слабость) должно превысить притяжение, являющееся силой ближнего действия. Следовательно, ядра, размер которых превышает некоторый предел, должны быть неустойчивы. Эта неустойчивость была впервые обнаружена у атома урана, ядро которого содержит 92 протона. Было обнаружено, что один из изотопов этого элемента — не наиболее распространённый, ядро которого содержит 146 нейтронов, а значительно более редкий, со 143 нейтронами в ядре — становится неустойчивым, поглотив извне ещё один нейтрон; при этом он распадается на две примерно равные части с выделением огромного количества энергии. В этом процессе испускаются нескоько свободных нейтронов, а они в свою очередь могут быть поглощены ядрами неустойчивого изотопа урана и вызвать деление нескольких ядер. В результате возникает цепная реакция, напоминающая лавину. Именно этот процесс используется для освобождения энергии в урановом реакторе; на его основе была создана первая атомная бомба.