Взвешивание атомов подтвердило гипотезу У. Праута. Атомный вес каждого изотопа оказался кратным атомному весу водорода.
Все как будто складывалось к лучшему: нашли изотопы, исправили атомные веса, наконец, обнаружили атомное ядро.
Подобно герою пьесы «Мещанин во дворянстве», который удивился, узнав, что всю жизнь говорил прозой, физики тоже испытали чувство приятного удивления, когда узнали, что уже целый век толкуют о ядерном весе. Ведь масса атомных электронов ничтожно мала.
Атомный вес, прежде полновластный распорядитель в периодической системе, полностью утратил свой авторитет после появления нового кумира — атомного ядра. Порядковый номер элементов точно совпадал с величиной электрического заряда ядер и был одинаков у всех изотопов каждого элемента.
Физики были счастливы, но недолго. Любознательность непреодолима и не признает никаких границ. Захотелось поточнее измерить ядерный вес, и как только Р. Астон, ближайший сотрудник Э. Резерфорда в Манчестерском университете, закончил работу по усовершенствованию своего масс-спектрографа, началась новая ревизия. Тут-то и обнаружилась недостача.
Массы атомных ядер совсем немного, всего лишь на несколько десятых и даже сотых долей процента от массы водорода, недотягивали до ближайшего целого числа.
Экспериментаторы только развели руками. В их глазах атомные ядра теперь выглядели не только хранителями огромных запасов энергии, но и расточителями собственной массы.
— Кража в микромире? Феноменально! Что же показало расследование?
— Объяснить, с чем связана крошечная потеря в атомном весе, было для физиков намного труднее, чем следователю найти самого хитрого расхитителя.
— В мире атомов и ядер все непросто. Догадываюсь, что там два плюс два не совсем четыре и обычная математика не годится.
— Виноватой оказалась не арифметика, а основы мироздания. Недостающие ничтожно малые доли грамма, так называемый «дефект масс», как выяснилось с помощью специальной теории относительности, были математически точной мерой энергии радиоактивного излучения.
Ученые, увлеченные исследованиями атомных ядер, не сразу догадались, что необходимые для следствия материалы уже несколько лет назад найдены специальной теорией относительности, которая вверх дном перевернула все представления о пространстве, времени, материи и движении. Не следует, однако, думать, что крупнейшие теоретики в начале нашего века ставили перед собой именно такую задачу: расчистить дорогу, ведущую к познанию микромира.
