Лео Сілард — видатний учений із Будапешта, чиї ідеї та відкриття назавжди змінили світ науки. Від перших експериментів у домашній лабораторії до участі у створенні ядерного реактора та розробки принципів молекулярної біології — його наукова кар’єра охоплює надзвичайно широкий спектр галузей. Сілард був не лише фізиком і інженером, а й винахідником, гуманістом і мислителем, чиї дослідження стали основою для багатьох технологічних проривів XX століття. Дізнаємося про ключові відкриття Лео Сіларда та про те, як вони вплинули на науку, техніку та суспільство. Далі на ibudapest.eu.
Ранні роки та перші наукові відкриття
Лео Сілард народився в Будапешті в родині угорських євреїв Луїса та Текли Шпіц. У 1900 році сім’я змінила прізвище на Сілард, що означає «твердий», щоб відповідати вимогам уряду та позбутися іноземного звучання. У Лео були брат Бела та сестра Роза. Його батько був інженером, тому з ранніх років Лео здобув ґрунтовну освіту з математики та природничих наук.
Під час Першої світової війни Сіларда призвали до армії, але він захворів на «іспанку» й залишився вдома, коли його підрозділ пішов на фронт. Після війни він продовжив навчання в Будапештському технічному університеті. У 1919 році Лео поїхав до Берліна вивчати електротехніку, проте настільки захопився фізикою, що почав працювати над докторською дисертацією разом із Максом фон Лауе. Сілард розробив математичний доказ, який показав, що демон Максвелла не може порушити другий закон термодинаміки. Цей результат став фундаментом для майбутньої теорії інформації та приніс йому докторський ступінь.
У Берліні Сілард став асистентом фон Лауе, а згодом — доцентом університету. У цей час він співпрацював з Альбертом Айнштайном, намагаючись створити холодильник без рухомих частин. За сім років вони розробили три моделі та отримали кілька патентів. У 1933 році, рятуючись від нацизму, Сілард залишив Берлін. Спочатку він переїхав до Відня, потім — до Англії, а з 1937 року оселився у США.
Відкриття Лео Сіларда
Список ідей та винаходів Лео Сіларда вражає своєю широтою та далекоглядністю. Уже у 1923 році він сконструював елемент рентгенівського детектора, потім розробив удосконалення для ртутних ламп, ліцензоване компанією Siemens, а у 1928 році запатентував лінійний прискорювач — незалежно від варіанта Рольфа Відерое. У період з 1928 по 1934 рік Сілард створив теоретичні основи, що об’єднують ключові принципи сучасних прискорювачів (багаторазове прискорення, фокусування, частотна модуляція та фазова стабільність), а також передбачив появу електронного мікроскопа. Загалом у берлінський період (1920–1933) він отримав 31 патент.
Під час спільної роботи з Альбертом Айнштайном над холодильними установками Сілард створив електромагнітну помпу, яка виявилася практично корисною, зокрема для перекачування рідких металів та в системах охолодження реакторів. З усіх патентів найбільш реально застосованим стало джерело електронів — «розрядна трубка». Помпу Айнштайна — Сіларда пізніше оцінили за внутрішню безпеку та придатність для спеціальних завдань.
До кінця 1930-х років Сілард зосередився на ядерній фізиці. У 1933 році він сформулював ідею самопідтримуваної ланцюгової ядерної реакції, потім разом із Томасом Чалмерсом досліджував опромінення нейтронами й відкрив явища, відомі як реакції Сіларда — Чалмерса (хімія «гарячих атомів»). Серія експериментів із поглинання повільних нейтронів у 1935 році підтвердила, що він є компетентним ядерником. У 1939 році учений довів, що поділ урану дає достатню кількість вторинних нейтронів (у середньому ≥2) для ланцюгової реакції. Згодом Сілард брав участь разом з Енріко Фермі у проєктуванні та будівництві першого ядерного реактора та розробляв концепції реактора-розмножувача для виробництва плутонію-239, придатного як для мирних цілей, так і, на жаль, для військових.
Справа життя Лео Сіларда
Ланцюгова ядерна реакція стала ідеєю, яка визначила всю наукову кар’єру Лео Сіларда. У 1933 році він уперше задумався, що така реакція могла б забезпечити людство величезною енергією, необхідною для сучасного світу. Почавши з експериментів із берилієм та іншими елементами, Сілард перевіряв їхню здатність викликати ланцюгову реакцію. У 1939 році, дізнавшись про поділ урану з робіт Отто Гана, Фріца Штрассмана та Лізи Майтнер, він зрозумів, що саме уран може стати джерелом самопідтримуваної реакції. Сілард переконав Альберта Айнштайна підписати лист президенту Франкліну Д. Рузвельту, попереджаючи про можливість створення найпотужнішої зброї німецькими ученими. Цей лист призвів до формування комітету, який у підсумку дав старт Мангеттенському проєкту.
Працюючи з Енріко Фермі, Сілард брав участь у створенні першого ядерного реактора, підтвердивши можливість ланцюгової реакції. Саме він запропонував використовувати графіт без бору, щоб нейтрони не поглиналися і реакція могла розвиватися. Внесок Сіларда в Мангеттенський проєкт тривав до завершення будівництва атомних бомб. Однак після капітуляції Німеччини учений виступив проти застосування зброї проти Японії, вважаючи, що самої демонстрації її сили буде достатньо. Після війни він присвятив себе боротьбі за мир, писав книги й привертав увагу громадськості та колег до небезпеки використання ядерної зброї.
«Ми повернули вимикач, побачили спалахи, спостерігали десять хвилин, потім вимкнули все й розійшлися по домівках. Тієї ночі я зрозумів, що світ чекає лихо», — так писав учений про експеримент у Колумбійському університеті у 1939 році, який підтвердив можливість розщеплення атомів і зробив можливим використання атомної енергії.
Сілард вирізнявся незвичайним підходом до наукової роботи. Йому приносило більше задоволення пропонувати ідеї та обмінюватися ними з іншими, ніж займатися рутинними дослідженнями. Він делегував щоденну роботу іншим, а сам тим часом зосереджувався на творчих завданнях. Кажуть, що найкращі рішення приходили до Сіларда у найнесподіваніші моменти, іноді навіть під час прийняття ванни.
Мрія про свободу в роботі та можливість спілкуватися з науковцями з усього світу здійснилася в Інституті Солка. У цьому науковому закладі Сілард міг займатися дослідженнями, які приносили йому справжнє задоволення й повністю відповідали його уявленню про науку.
Післявоєнні дослідження та внесок у мирну науку
Після Другої світової війни Лео Сілард зосередив зусилля на мирних і прикладних напрямах науки, застосовуючи свої знання фізики та математики в біології, медицині та промисловості. Він активно займався біофізикою та молекулярною біологією, досліджуючи механізми регуляції ферментів і роботу антитіл. Ці дослідження стали основою для сучасних підходів до діагностики та лікування захворювань, включно з лейкозом, а також збагатили розуміння процесів старіння та клітинної регуляції.
Сілард розробив нові методи променевої терапії, що дозволило йому вилікувати собі рак сечового міхура. Він демонстрував незвичайне поєднання теоретичної науки та практичних інженерних рішень. При цьому його ранні розробки, зокрема електромагнітна помпа, продовжували використовувати для безпечного охолодження ядерних реакторів.
Особливу увагу учений приділяв питанням безпеки та етики застосування ядерної енергії. Сілард активно виступав за контроль над ядерною зброєю та пропонував шляхи мирного використання атомної енергії, публікував книги й статті про майбутнє людства, застерігаючи щодо можливої небезпеки перегонів озброєнь. Післявоєнні дослідження та ініціативи Сіларда показали, що він прагнув не лише до нових відкриттів, а й до практичного застосування науки на благо суспільства.
Смерть і спадок ученого
Лео Сілард помер 30 травня 1964 року уві сні від серцевого нападу в Ла-Хойї, у штаті Каліфорнія, залишивши по собі величезну наукову спадщину. Його життя було наповнене прагненням зрозуміти фундаментальні закони природи, пошуком нових ідей і створенням практичних рішень, які змінили науковий та технологічний ландшафт XX століття.
Сілард увійшов в історію як один із першопрохідців ядерної фізики, розробивши концепцію ланцюгової реакції та сприяючи створенню першого ядерного реактора. Його експерименти з нейтронами, зокрема робота з Енріко Фермі та участь у Мангеттенському проєкті, стали основою для розвитку ядерної енергетики та розуміння атомної науки.
Окрім фізики, Сілард залишив значний слід у біофізиці, молекулярній біології та медицині. Він брав участь у розробці методів дослідження ферментів, антитіл і діагностичних підходів до лікування раку.
Спадок Сіларда виходить за межі науки. Учений був палким захисником відповідального використання ядерної енергії, гуманного підходу до технологій і миру в усьому світі. Його публікації, книги та ідеї продовжують надихати нові покоління дослідників.
Джерела: