Понтекорво, Бруно Максимович

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Понтекорво.

Бру́но Макси́мович Понтеко́рво (итал. Bruno Pontecorvo; 22 августа 1913, Марина-ди-Пиза^[итал.], Королевство Италия — 24 сентября 1993, Дубна, Московская область, Россия) — итальянский и советский физик-ядерщик, один из первых помощников Энрико Ферми и автор многочисленных исследований в области физики высоких энергий, особенно посвящённых нейтрино. Убеждённый коммунист, он бежал в Советский Союз в 1950 году, где продолжил исследования распада мюона и нейтрино. В его память в 1995 году была учреждена престижная премия Понтекорво.

Бруно Максимович Понтекорво
итал. Bruno Pontecorvo
Дата рождения	22 августа 1913(1913-08-22)[1][2][…]
Место рождения	Пиза, Италия
Дата смерти	24 сентября 1993(1993-09-24)[2][3][…] (80 лет)
Место смерти	Дубна, Московская область, Россия
Страна	Италия  Великобритания  СССР  Королевство Италия
Род деятельности	физик, учёный-ядерщик, учёный
Научная сфера	ядерная физика, физика элементарных частиц
Место работы	Римский университет, Чок-Риверская лаборатория[англ.], ОИЯИ
Альма-матер	Римский университет
Учёное звание	академик АН СССР (1964) академик РАН (1991)
Научный руководитель	Э. Ферми Ф. Жолио-Кюри
Награды и премии
Медиафайлы на Викискладе

Четвёртый из восьми детей в состоятельной еврейской семье, Понтекорво изучал физику в Римском университете Сапиенца под руководством Э. Ферми, став младшим из его ребят с улицы Панисперна. В 1934 году он участвовал в известном эксперименте Ферми, показавшем свойства медленных нейтронов, который проложил путь к открытию деления ядра. Переехал в Париж в 1936 году, где проводил исследования под руководством Ирен и Фредерика Жолио-Кюри. Под влиянием своего двоюродного брата Э. Серени присоединился к Итальянской коммунистической партии. Расовые законы итальянского фашистского режима 1938 года против евреев заставили членов его семьи покинуть Италию и уехать в Великобританию, Францию и Соединённые Штаты.

Когда немецкая армия приблизилась к Парижу во время Второй мировой войны, Понтекорво, его брат Джилло, двоюродный брат Э. Серени и С. Лурия бежали из города на велосипедах. В конце концов он добрался до Талсы, штат Оклахома, где применил свои знания ядерной физики для разведки нефти и полезных ископаемых. В 1943 году он присоединился к команде британского ядерного проекта Tube Alloys в Монреальской лаборатории в Канаде, которая стала частью Манхэттенского проекта по разработке первой атомной бомбы. В Chalk River Laboratories он работал над проектированием ядерного реактора ZEEP, первого реактора за пределами США, который вышел из строя в 1945 году, за ним последовал реактор NRX в 1947 году. Он также изучал космические лучи, распад мюонов и то, что впоследствии стало его специальностью — нейтрино. Он переехал в Великобританию в 1949 году, где работал в Исследовательском институте атомной энергии в Харвелле.

После бегства в Советский Союз в 1950 году работал в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. В 1959 году предложил использовать хлор для обнаружения нейтрино, поскольку электронное нейтрино (ν
e) и мюонное нейтрино (ν
μ) — разные частицы. Солнечные нейтрино были обнаружены в ходе эксперимента Хоумстейка, но обнаружено было лишь от одной трети до половины предсказанного числа, что получило название проблема солнечных нейтрино, которую он решил с помощью процесса нейтринных осцилляций. Существование осцилляций подтвердилось в эксперименте Супер-Камиоканде в 1998 году. В 1958 году он также предсказал, что сверхновые будут создавать интенсивные вспышки нейтрино, что было обнаружено в 1987 году как результат сверхновой SN1987A.

Биография

Образование

Бруно Понтекорво родился 22 августа 1913 года в Марина-ди-Пиза и был четвёртым из восьми детей в богатой еврейской семье — из Рима по отцовской линии и из Мантуи со стороны матери^[4][5]. Его родители — Массимо Понтекорво и Мария Понтекорво (урождённая Марони) — были одними из самых состоятельных членов еврейской общины города (Массимо Понтекорво вместе с братьями управлял основанной их отцом Пеллегрино Понтекорво сетью текстильных фабрик)^[6][7][8]. После смерти Пелегрино Понтекорво в 1916 году^[9] и до 1937 года Массимо Понтекорво^[10] стал совладельцем^[11] трёх текстильных фабрик, на которых работало более 2000 человек^[12]. Отец Марии Понтекорво, Арриго Марони (1852—1924), родившийся в Мантуе, был главврачом больницы Фатебенефрателли в Милане^[13]; двоюродной сестрой Марии Понтекорво была известный зоолог Элиза Гурриери-Норса (1868—1939)^[14][15][16].

В «Una nota autobiografica» Понтекорво пишет о себе: «Родился я в Пизе в 1913 году в благополучной многодетной семье: отец — промышленник, мать — дочь врача, пять братьев и три сестры, из которых наиболее известны биолог Гвидо и кинорежиссёр Джилло». Его старший брат Гвидо, родившийся в 1907 году, стал генетиком^[17]. Другой старший брат Паоло, родившийся в 1909 году, стал инженером, работавшим на радаре во время Второй мировой войны. Его старшая сестра Джулиана родилась в 1911 году, младший брат Джилло родился в 1919 году и наиболее известен как режиссёр фильма «Битва за Алжир»^[17]. У него также было две младшие сестры и брат: Лаура, родившаяся в 1921 году, Анна, родившаяся в 1924 году, и самый младший Джованни, родившийся в 1926 году.

Понтекорво поступил в Пизанский университет, намереваясь изучать инженерное дело, но через два года в 1931 году решил заняться физикой. По совету своего брата Гвидо он решил учиться в Римском университете Ла Сапиенца, где Энрико Ферми собрал группу многообещающих молодых учёных, известную как «ребята с улицы Панисперна» по названию улицы, где находился Институт физики. Тогда там располагался Римский университет. В 18 лет его приняли на третий курс физического факультета^[18]. Ферми охарактеризовал Понтекорво как «одного, с научной точки зрения, из самых ярких людей, с которыми я встречался за свою научную карьеру»^[19]. Как своего самого младшего участника группа прозвала его Куччиоло (Cucciolo), что означает «щенок»^[20].

В 1934 году Понтекорво внёс свой вклад в знаменитый эксперимент Ферми, показавший свойства медленных нейтронов, который проложил путь к открытию деления ядра^[21]. Имя Понтекорво было включено в патент «Увеличение производства искусственной радиоактивности с помощью нейтронной бомбардировки». 1 ноября 1934 года он был назначен временным ассистентом в Королевском физическом институте и Римском университете, а 7 ноября он был указан как соавтор вместе с Ферми и Разетти знаковой статьи о медленных нейтронах, в которой сообщалось, что водород замедляет нейтроны сильнее, чем тяжёлые элементы, и что медленные нейтроны легче поглощаются^[22]. Итальянский патент на этот процесс был выдан в октябре 1935 года на имя Ферми, Понтекорво, Эдоардо Амальди, Франко Разетти и Эмилио Сегре. Патент США был выдан 2 июля 1940 года^[23].

Ранняя карьера

В феврале 1936 года Понтекорво покинул Италию и переехал в Париж, чтобы работать в лаборатории Ирен и Фредерика Жолио-Кюри в Коллеж де Франс, получив годовую стипендию для изучения эффектов столкновений нейтронов с протонами и электромагнитных переходов между изомерами. В этот период под влиянием своего двоюродного брата Эмилио Серени он принял идеалы коммунизма, которым оставался верным до конца своей жизни^[24][25]. Он завязал отношения с Хелен Марианной Нордблом, шведкой, работающей в Париже няней^[26]. То ли из-за его отношений с Марианной, его интересной работы над изомерами или ухудшения политической ситуации в Италии, в 1937 году он отказался от возможности подать заявку на постоянную должность в Римском университете, чтобы остаться в Париже^[25][27].

Марианна переехала к Понтекорво в отель Hôtel des Grands Hommes на площади Пантеона 4 января 1938 года. 30 июля у них родился сын Джиль (Gil). Срок действия её визы истёк, и в сентябре ей пришлось вернуться в Швецию. Понтекорво сопровождал её, оставив Джиля в детском саду в Париже. Вернувшись в Париж один, он пообедал с Манне Зигбаном и встретился с Нильсом Бором и Лизе Мейтнер 12 октября 1938 года^[28]. Понтекорво теперь не мог вернуться в Италию из-за расовых законов фашистского режима против евреев. Это привело к распаду группы ребят с улицы Панисперна, и Ферми переехал в Соединённые Штаты^[29]. Семья Понтекорво также разошлась^[30]. Гвидо переехал в Великобританию в 1938 году^[31], за ним последовали Джованни, Лаура и Анна в 1939 году^[30], а Джилло присоединился к Понтекорво в Париже^[32].

Работая в сотрудничестве с французским физиком Андре Лазаром в лаборатории Жолио-Кюри в Иври-сюр-Сен, Понтекорво открыл то, что Фредерик Жолио-Кюри назвал «ядерной фосфоресценцией»; испускание рентгеновских лучей, когда нейтроны и протоны возбуждаются и возвращаются в основное состояние^[33][34]. Он также обнаружил, что некоторые изомеры не превращаются в другие элементы при радиоактивном распаде. Это расширило возможности их использования в медицинских целях. За это новаторское исследование Понтекорво получил стипендию Кюри-Карнеги и финансирование своей работы от Французского национального центра научных исследований^[33].

Вторая мировая война

Побег из Франции

В июне 1939 года Понтекорво подал заявление на получение визы для посещения Швеции, но его заявление было отклонено. 23 августа пришло известие о пакте Молотова — Риббентропа. На следующий день он вступил в Коммунистическую партию Франции, что подтвердило его личную веру в Советский Союз. Марианна воссоединилась с ним в Париже 6 сентября 1939 года, через три дня после объявления Великобританией и Францией войны Германии в ответ на вторжение Германии в Польшу, положившее начало Второй мировой войне в Европе. Они поженились 9 января 1940 года^[35].

Когда в мае 1940 года немцы приблизились к городу, они решили уйти. Хотя британцы предложили убежище французским учёным-ядерщикам, в том числе Гансу фон Хальбану и Лью Коварски, они считали Понтекорво «нежелательным»^[36]. К счастью, Сегре предложили работу в Талсе, штат Оклахома, от двух европейских эмигрантов, которые искали эксперта по нейтронной физике. Сегре отклонил предложение, посколько у него уже была хорошая работа в Калифорнийском университете, но рекомендовал Понтекорво^[37].

2 июня 1940 года он проводил Марианну и Джиля со своим имуществом в поезде в Тулузу, где жила его сестра Джулиана со своим мужем Дуччио Табетом. 13 июня, всего за день до того, как немцы вошли в Париж, Понтекорво, его брат Джилло, двоюродный брат Эмилио Серени и Сальвадор Лурия отправились на велосипедах в Тулузу. Им потребовалось десять дней, чтобы добраться до Тулузы. Лурия отправился в Марсель, откуда в итоге пробился в Соединённые Штаты^[37]. Понтекорво, Марианна, Джиль, Джулиана и Табет сели в поезд, который доставил их в Лиссабон через Мадрид 19 июля 1940 года. Обе женщины были беременны. У Марианны случился выкидыш, и она была едва ли готова к путешествию, но, тем не менее, 9 августа 1940 года села на борт лайнера «Кванза», направлявшегося с беженцами в Соединённые Штаты. Обе женщины страдали морской болезнью. 19 августа 1940 года корабль достиг Нью-Йорка, где они остановились у его брата Паоло^[38]. Там он посетил Ферми в его новом доме в Леонии, штат Нью-Джерси^[39]. Родителям Понтекорво в это время удалось нелегально переправиться в Швейцарию^[40][41].

Разведка в Оклахоме

В Талсе Понтекорво пошёл работать на двух европейских мигрантов, Якова «Джейка» Нойфельда и Сержа Александровича Щербатского, которые основали компанию под названием «Well Surveys» на средства, предоставленные Standard Oil^[42]. Их идея заключалась в том, чтобы применить ядерную физику для поиска полезных ископаемых. Прибор гамма-излучения успешно анализировал обнажения горных пород. Вдохновлённые работой, проделанной в Италии и Франции, они пришли к выводу, что нейтроны, не имеющие электрического заряда, могут обнаруживать различные элементы под поверхностью, вызывая радиоактивность на камнях. В лице Понтекорво у них был появился необходимый эксперт^[43].

Понтекорво создал источник нейтронов, используя радий и бериллий, как это сделали ребята с улицы Панисперна, с парафином в качестве замедлителя нейтронов, и измерил поглощение различных минералов, используя методы, разработанные Ферми и Амальди. К июню 1941 года у него было устройство, которое могло различать сланец, известняк и песчаник, а также наносить на карту переходы между ними. Этот метод можно считать первым практическим применением открытия медленных нейтронов, и десятилетия спустя он всё ещё будет использоваться для каротажа скважин^[43][44]. Он подал четыре патента на своё оборудование^[45].

К концу 1941 года у Понтекорво возникли трудности с получением необходимых ему радиоизотопов. Без его ведома Манхэттенский проект, попытка создания атомной бомбы во время войны, монополизировал рынок. Пытаясь получить их, он встретился с Ферми, фон Хальбаном и Джорджем Плачеком в Нью-Йорке в апреле 1942 года. Ему не удалось обеспечить необходимые поставки, но Ферми неожиданно проявил большой интерес к деятельности компании «Wells Surveys»^[46].

«Tube Alloys»

Встреча с Ферми не принесла никаких поставок, но в результате Понтекорво получил предложение от фон Халбана и Плачека присоединиться к команде «Tube Alloys» в Монреальской лаборатории в Канаде^[46]. Сэр Эдвард Эпплтон выразил некоторую обеспокоенность по поводу его назначения, но не из-за политических убеждений Понтекорво, а из-за того факта, что он не был гражданином Великобритании, и над проектом «Tube Alloys» уже работало большое количество иностранных учёных. В конечном итоге Эпплтона убедили репутация Понтекорво и тот факт, что хороших физиков не хватало^[47]. Понтекорво был официально назначен в «Tube Alloys» 15 января 1943 года и прибыл в Монреаль со своей семьей 7 февраля 1943 года^[48]. Команда Монреаля разработала ядерный реактор, использующий тяжёлую воду в качестве замедлителя нейтронов, но ей не хватало необходимого количества тяжелой воды^[49]. В августе 1943 года Черчилль и Рузвельт заключили Квебекское соглашение, которое привело к возобновлению сотрудничества между Соединёнными Штатами и Великобританией, включив лабораторию «Tube Alloys» в Манхэттенский проект^[50].

Здания NRX и ZEEP на реке Мел в 1945 году. NRX какое-то время был самым мощным исследовательским реактором в мире.

Джон Кокрофт стал директором Монреальской лаборатории в 1944 году. Из соображений безопасности он решил построить реактор в отдалённых лабораториях Чок-Ривер. Присматриваясь к послевоенной ядерной программе, он поручил Понтекорво и Алану Нанну Мэю «допросить» учёных Манхэттенского проекта, посетивших Канаду, на практике шпионивших в пользу Британии. К сожалению, Нанн Мэй также был советским шпионом^[51]. Второй сын Понтекорво родился 20 марта 1944 года и был назван Тито в честь югославского коммунистического лидера^[52]. Третий сын, Антонио, родился в июле 1945 года^[53]. Из-за поставок тяжёлой воды из США 5 сентября 1945 года реактор в Чок-Ривер, известный как ZEEP, вошёл в критическое состояние^[54]. Помимо проектирования реакторов, Понтекорво также изучал космические лучи, распад мюонов и то, что впоследствии стало его навязчивой идеей — нейтрино^{[55][56][57][58]}. Он написал 25 статей, посвящённых конструкции реакторов, но были опубликованы только две^[59][60][61]. Вместе со своей старой фирмой он также занимался разведкой месторождений урана недалеко от Порт-Радиума на Северо-Западных территориях^[62].

Физики пользовались большим спросом после окончания войны в августе 1945 года, и Понтекорво получил привлекательные и выгодные предложения от нескольких университетов США^[63]. Вместо этого 21 февраля 1946 года он принял предложение Кокрофта присоединиться к Британскому исследовательскому институту атомной энергии (AERE). В настоящее время он оставался в Чок-Ривер для ввода в эксплуатацию нового реактора NRX в 1947 году. Он был одним из четырёх физиков, присутствовавших в диспетчерской при запуске NRX в ночь с 21 на 22 июля 1947 года. В то время поток нейтронов у него в пять раз превышал поток нейтронов любого другого реактора, и он был самым мощным исследовательским реактором в мире^[59]. Он получил прозвище «Рамон Новарро» в честь актера с таким именем после приключения, в котором он совершил поездку в Бостон с двумя женщинами, кульминацией которой стало то, что Марианна очистила банковский счёт и уехала в Банф с детьми; но они помирились. Хотя ранее он предпринимал шаги, чтобы стать гражданином Соединённых Штатов, вместо этого 7 февраля 1948 года он стал подданным Великобритании. Наконец 24 января 1949 года он отбыл из Чок-Ривер в Соединённое Королевство^[64].

Бегство

В Харвелле Понтекорво продолжал участвовать в проектах по проектированию реакторов. В качестве члена Руководящего комитета по энергетике (PSC) он участвовал в обсуждениях производства и использования расщепляющихся материалов, а также материалов, используемых при строительстве реакторов^[65]. В 1949 году другие ребята с улицы Панисперна, особенно Эмилио Сегре, начали настаивать на патентах, касающихся поведения медленных нейтронов, которые лежали в основе конструкции ядерного реактора и ядерного оружия. Поэтому Американское Федеральное бюро расследований (ФБР) начало изучать их биографию. В своих файлах Манхэттенского проекта 1943 года он отметил, что братья и сестры Понтекорво Джулиана, Лаура и Джилло были коммунистами, и что Понтекорво и Марианна, вероятно, тоже были коммунистами, и сообщили об этом МИ-5 в Великобритании и Киму Филби из МИ-6 в Вашингтоне, округ Колумбия^[66].

В феврале 1950 года коллега Понтекорво по Харвеллу Клаус Фукс был арестован за шпионаж, и AERE начала относиться к безопасности более серьёзно^[66], и Понтекорво был опрошен Генри Арнольду, офицеру службы безопасности AERE. Хотя у Арнольда не было доказательств того, что Понтекорво был советским шпионом, он чувствовал, что представляет угрозу безопасности, и рекомендовал перевести его на должность, где у него не было доступа к совершенно секретным материалам. Герберт Скиннер предложил Понтекорво подать заявку на вновь созданную профессорскую должность в Ливерпульском университете, где Скиннер возглавлял кафедру экспериментальной физики Лайона Джонса. В июне 1950 года эту должность предложили Понтекорво^[67].

1 сентября 1950 года, во время отпуска в Италии, Понтекорво внезапно вылетел из Рима в Стокгольм со своей женой и тремя сыновьями, не предупредив друзей и родственников. 2 сентября советские агенты помогли ему проникнуть в Советский Союз из Финляндии. Его внезапное исчезновение вызвало большую обеспокоенность многих западных спецслужб, особенно Великобритании, Канады и США, которые были обеспокоены утечкой атомных секретов в Советский Союз, а также Финляндии и Швеции, через которые Понтекорво и Марианна им было разрешено путешествовать без действительных паспортов и виз^[68].

В 1952 году потенциальная роль Понтекорво в передаче ядерных секретов России обсуждалась в американских газетах^[69].

По словам Олега Гордиевского, самого высокопоставленного офицера КГБ, когда-либо дезертировавшего^[70], и Павла Судоплатова, бывшего заместителя директора внешней разведки Советского Союза^[71], Понтекорво был советским шпионом^[72][73]. Однако Судоплатов ошибочно идентифицировал Понтекорво как шпиона под кодовым именем Млад, который теперь известен как Тед Холл^[74]. Хотя Понтекорво всегда отрицал, что работал над ядерным оружием в Канаде, Великобритании или Советском Союзе^[75], он никогда не подтверждал и не отрицал, что был шпионом^[76]. Фактические доказательства против него были неубедительными^[77]. Фрэнк Клоуз отметил, что чертежи канадского реактора NRX попали в Советский Союз, а Лона Коэн получила образец урана из NRX после того, как он начал работу в 1947 году. Нанн Мэй не мог быть виновником, поэтому главным подозреваемым является Понтекорво^[78]. В СССР Понтекорво был встречен с почестями и наделён привилегиями, доступными только советской номенклатуре. До своей смерти он работал в нынешнем Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, полностью сосредоточившись на теоретических исследованиях частиц высоких энергий и продолжая исследования нейтрино и распада мюонов. За свои исследования он был удостоен Сталинской премии в 1953 году, членства в Коммунистической партии Советского Союза в 1955 году и Академии наук Советского Союза в 1958 году, а также двух орденов Ленина^[79]. За работы по слабому взаимодействию в 1964 году он был удостоен Ленинской премии^[80]. В 1950 году у него завязался роман на всю жизнь с Родам Амирэджиби, женой поэта Михаила Светлова^[81]. В 1955 году он появился публично на пресс-конференции, где объяснил миру мотивы своего решения покинуть Запад и работать в Советском Союзе. В результате 24 мая 1955 года Великобритания лишила его британского гражданства^[82]. Понтекорво не разрешали покидать Советский Союз в течение многих лет; его первая поездка за границу состоялась в 1978 году, когда он поехал в Италию на празднование 70-летия Амальди. После этого он часто ездил в Италию и время от времени посещал другие страны. Франция отказала ему в разрешении на визит в 1982 и 1984 годах, но смягчила свою политику в 1989 году^[83].

Дальнейшая жизнь

Научная работа Понтекорво полна потрясающих интуиций, некоторые из которых стали вехами в современной физике. Во многом это связано с нейтрино, субатомной частицей, впервые теоретически предложенной Вольфгангом Паули в 1930 году для объяснения потери энергии, которая высвобождается во время бета-распада, чтобы не нарушался закон сохранения энергии. Ферми назвал его нейтрино, что по-итальянски означает «маленький нейтральный»^[84], и в 1934 году предложил свою теорию бета-распада, которая объясняла, что электроны, вылетающие из ядра, создаются в результате распада нейтрона на протон, электрон и нейтрино^[85][86]. Первоначально считалось, что нейтрино невозможно обнаружить, но в 1945 году Понтекорво заметил, что нейтрино, поражающее ядро хлора, может превратить его в нестабильный аргон-37, который с периодом полураспада 34 дней после реакции К-захвата испускает оже-электрон с энергией 2,8 кэВ, позволяющий его прямое обнаружение^[87][88][89]

ν + 37
Cl → e−
+ 37
Ar

Сверхновая SN1987A (яркий объект в центре), фотография космического телескопа Хаббл.

В статье Понтекорво 1945 года написал, что идея использования тетрахлорметана (CCl₄) принадлежит французскому физику Жюлю Герону^[90]. Эксперименты проводились в Чок-Ривер с использованием NRX в качестве источника нейтрино, но оказались безуспешными и были прекращены в 1949 году, после отъезда Понтекорво^[59]. Эксперимент оказался неудачным, поскольку в то время было неизвестно, что ядерные реакторы производили антинейтрино вместо нейтрино. В ходе так называемого нейтринного эксперимента Коуэна-Рейнса Фредерик Райнс и Клайд Коуэн обнаружили антинейтрино в 1955 году, за что Райнс получил Нобелевскую премию по физике в 1995 году^[91].

Идея была вновь подхвачена при поисках солнечных нейтрино. Теоретически Солнце производило нейтрино в ходе реакций ядерного синтеза. Понтекорво поблагодарил за эту идею Мориса Прайса^[92]. Самая распространённая — протон-протонная цепная реакция, в которой водород синтезируется с образованием гелия, в результате чего образуются нейтрино, энергия которых недостаточна для взаимодействия с хлором. Однако гораздо менее распространённый цикл CNO, который производит углерод, азот и кислород, делает это^[93]. В конце 1960-х годов Рэй Дэвис и Джон Н. Бахколл обнаружили солнечные нейтрино в эксперименте Хоумстейк, за который Дэвис был удостоен Нобелевской премии по физике в 2002 году^[94]. Этот эксперимент был первым, в котором удалось успешно обнаружить и подсчитать солнечные нейтрино, но количество обнаруженных нейтрино составляло от одной трети до половины предсказанного числа. Это несоответствие получило название проблема солнечных нейтрино^[95]. Какое-то время учёные допускали ужасную возможность того, что Солнце могло сгореть^[96].

Проблема уже была решена Понтекорво в 1968 году^[95]. В 1959 году проектировался мощный ускоритель (который так и не был построен), и он начал рассматривать эксперименты, которые можно было бы провести на нём. Он задумал проект по исследованию мюонов^[59]. Джулиан Швингер предположил, что частицы испытывают слабое взаимодействие посредством обмена W-бозонами. W-бозон не был открыт до 1983 года, но проблема возникла сразу же. Джеральд Фейнберг отметил — это подразумевает, что должны произойти некоторые взаимодействия, которые никогда не наблюдались, но признал, что это верно только в том случае, если нейтрино, связанные с электронами, были такими же, как те, которые связаны с мюонами^[97].

В статье 1959 года Понтекорво перечислил 21 возможную реакцию с участием нейтрино и отметил, что некоторые из них не могли бы произойти, если бы не электронное нейтрино (ν
e) и мюонное нейтрино (ν
μ) были одной и той же частицей. (Таким образом, неспособность обнаружить эти реакции была бы свидетельством существования двух типов нейтрино.) В этой статье было введено обозначение нейтрино, которое мы используем сегодня^[59][98], и перечислены причины, по которым он считал, что наличие двух типов нейтрино было «привлекательно с точки зрения симметрии и классификации частиц»^[99]. Предсказание о том, что нейтрино, связанные с электронами, отличаются от нейтрино, связанных с мюонами, было подтверждено в 1962 году^[100]. В 1988 году Джек Стейнбергер, Леон М. Ледерман и Мелвин Шварц были удостоены Нобелевской премии по физике за открытие мюонного нейтрино^[101].

Надгробие на могиле Понтекорво на кладбище Cimitero Acattolico в Риме.

Решение Понтекорво проблемы солнечных нейтрино включало идею, которую он впервые рассмотрел в 1957 году и развивал в течение следующего десятилетия^[102][103]. Идея заключалась в том, что нейтрино могут превращаться в другие типы нейтрино — явление, известное как нейтринные осцилляции. Где-то между Солнцем и Землей электронные нейтрино могут превратиться в мюонные нейтрино. Важным моментом было то, что для этого нейтрино не могли иметь нулевую массу и, следовательно, не могли двигаться со скоростью света. Существование колебаний было окончательно установлено экспериментом Супер-Камиоканде в 1998 году и позже подтверждено в других экспериментах^[104].

Это предсказание было отмечено Нобелевской премией по физике 2015 года, присужденной Такааки Кадзите и Артуру Б. Макдональду «за открытие нейтринных осцилляций, которые показывают, что нейтрино имеют массу»^[105]. Понтекорво также предсказал в 1958 году, что сверхновые будут испускать интенсивные вспышки нейтрино^[99]. Немногие учёные были более взволнованы, когда нейтринные детекторы обнаружили сверхновую SN1987A^[106].

Понтекорво умер в Дубне 24 сентября 1993 года^[59] от болезни Паркинсона^[107]. По его желанию половина его праха была захоронена на протестантском кладбище в Риме, а другая половина — в Дубне в России^[108]. В 1995 году в знак признания его научных заслуг Объединённым институтом ядерных исследований была учреждена престижная премия Понтекорво. Премия, ежегодно присуждаемая отдельному учёному, признается «наиболее значимыми исследованиями в области физики элементарных частиц», по признанию международного научного сообщества^[109]. В 2006 году Московское историческое общество «Москультпрог» повесило мемориальную доску на 9 доме на Тверской улице в Москве, где проживал Понтекорво^[110].

Семья

• Дед — Пеллегрино Абрамо Понтекорво (1841, Рим — 1916, там же)^[11], крупный промышленник, основатель сети текстильных фабрик в Пизе (куда он перевёз семью в 1881 году)^[111], кавалер ордена Трудовых заслуг^[112][113]; с 1867 года был женат на Джудитте Понтекорво (в девичестве Тальякоццо^[114], 1849—1921)^[115]. Другой дед, Арриго Марони (1852, Мантуя — 1924, Милан)^[13][116], был главврачом больницы Фатебенефрателли^[итал.] в Милане; был женат на Агнезе Финци.
• Родители — Давиде Джино Массимо Понтекорво (13 декабря 1877, Рим — 24 октября 1958, Милан)^[117], промышленник, и Мария Эсмеральда Марони (24 мая 1884, Милан — 1975)^[118]. Двоюродной сестрой матери была зоолог Элиса Гурриери-Норса (1868—1939)^[119][120].
• Братья — Гвидо Пеллегрино Арриго Понтекорво (1907—1999), британский генетик, профессор Университета Глазго; Паоло (Пол Джейкоб) Понтекорво (1909—2004), инженер, жил в Уэйланде (штат Массачусетс)^[121]; Джильберто (Джилло) Понтекорво (1919—2006), итальянский кинорежиссёр-документалист; Джиованни Давид Марони (1926—1997), жил в Уэртинге; сёстры — Джулиана Табет (1911—1995); Лаура Понтекорво Коппа (1921—2011); Анна Понтекорво-Ньютон (1924—2016), учительница в Великобритании^[122].
• Жена (с 1938 года) — Хелена Марианна Понтекорво (урождённая Нордблом (англ. Helena Marianna Nordblom; 5 июля 1917, Стокгольм — 1995), шведка по происхождению, окончила Сорбонну.
  • Сыновья — Джиль (род. 1938), физик; Тито (род. 1944), океанолог и предприниматель; Антонио (род. 1945), выпускник РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина (1970). Тито живёт в США (штат Техас), занимается разведением скакунов^[123], Джиль и Антонио — в Дубне, на улице Понтекорво. Внук Александр живёт в Москве. Джиль Брунович Понтекорво — доктор физико-математических наук (2010)^[124], ведущий научный сотрудник лаборатории ядерных проблем ОИЯИ.
• Гражданский брак — Родам Ираклиевна Амирэджиби (1918—1994)^{[125][126][127]}, сценаристка документального кино^[128], сестра грузинского писателя Чабуа Амирэджиби^[129]; в первом браке была замужем за поэтом Михаилом Светловым.
• Двоюродные братья — Энцо Серени^[итал.] (1905—1944)^[11][12], публицист-сионист, один из основателей кибуца Гиват-Бренер, был арестован после десантирования на севере Италии в 1944 году, погиб в концентрационном лагере Дахау; Эмилио Серени (1907—1977), публицист-марксист, партизан, видный член Итальянской коммунистической партии, специалист по аграрному вопросу в марксизме, политический и государственный деятель; его дочь от брака с публицистом-антифашистом Ксенией Зильберберг^[130], — писатель и переводчик Клара Серени^[итал.] (1946—2018)^[5].

В литературе и искусстве

• Книги о Бруно Понтекорво: «Долгий холод» Мириам Мафай, «Дело Понтекорво» Симон Турчетти, «Мистер нейтрино» Бориса Булюбаша, «Half-Life: The Divided Life of Bruno Pontecorvo, Physicist or Spy» Frank Close (ISBN 978-0-465-06998-9).
• Бруно Понтекорво упоминается в песне «Марш физиков»^[131] Владимира Высоцкого.
• Телефильм Т. Маловой из серии «Гении и злодеи» «Бруно Понтекорво. Мистер „Нейтрино“» (2012, 26 мин.).
• Телефильм Владимира Мелетина «Случай Понтекорво» (Телеканал «Культура», 2022, 45 мин.).
• М. Г. Сапожников, Жизнь и идеи Бруно Понтекорво, Москва, изд. «Эксмо», 2021 г., ISBN 978-5-600-03138-8, 328 с.
• В. И. Арнольд вспоминал:

Докладчик рассказал о происшествии, случившемся с Понтекорво много лет назад. Блуждая по окрестностям Дубны, Понтекорво заблудился, но к вечеру нашёл трактор, и тракторист взялся его подвезти. Желая быть любезным, тракторист спросил, чем именно Бруно занимается в Институте. Тот честно ответил «нейтринной физикой» (одним из создателей которой Понтекорво стал уже в 30-е годы). Тракторист вежливо сказал: — Вы хорошо говорите по-русски, но всё же есть некоторый акцент. Физика не нейтринная, а нейтронная! Рассказывая в Италии об этом происшествии, Бруно добавлял: — Надеюсь, я доживу до времени, когда уже никто не будет путать нейтроны с нейтрино! Комментируя этот рассказ, докладчик заметил:

— Теперь, хотя Бруно до этого не дожил, его предсказание, пожалуй, сбылось: сегодня люди ничего не знают не только о нейтрино, но и о нейтроне!

— В. И. Арнольд^[132]

• В 2006 году в Москве на доме № 9 по Тверской улице, где с 1950 по 1993 жил Б. Понтекорво, активистами проекта Москультпрог установлена неофициальная мемориальная доска (инициатор — историк Сергей Никитин)^[133].
• В сентябре 2013 года в Дубне (на аллее Высоцкого) был установлен памятник Понтекорво (скульптор Дмитрий Ярмин).

Библиография

• Полный список трудов Бруно Понтекорво
• Azione di sostanze idrogenate sulla radioattivita provocata da neutroni. I // Ric. Scient., 1934, vol.2, No.7/8, p. 282—283 (In соllaborazionе con E.Fermi, E.Amaldi, F.Rasetti, E.Segre).
• «Neutron Well Logging — A New Geological Method Based on Nuclear Physics», «Oil and Gas Journal», 40: 32-33. 1941.
• Inverse Process, National Research Council of Canada, Division of Atomic Energy, Chalk River, 1946, Report PD-205.
• Nuclear Capture of Mesons and the Meson Decay, Phys.Rev., vol.72, p. 246.
• Inverse Processes and Nonconservation of Lepton Charge, JINR Preprint P-95, Dubna, 1957.
• Мезоний и антимезоний, ЖЭТФ, 1957, т. ЗЗ, вып.2, С.549-551.
• Электронные и мюонные нейтрино, ЖЭТФ, 1959, т.37, вып.6, с.1751-1757.
• Физика элементарных частиц — дорогая вещь! Нужна ли она? // УФН, 1965, т.86, вып.4, с.726-732.
• Нейтринные эксперименты и вопрос о сохранении лептонного заряда, ЖЭТФ, 1967, т.53, вып.5, с.1717-1725.
• Ферми Э. Научные труды. Под общ. ред. Б.Понтекорво. — М.: Наука, 1971.
• Смешивание лептонов и осцилляции нейтрино, УФН, 1977, т.123, вып.2, с.181-215.
• Страницы развития нейтринной физики // УФН, 1983, т.141, вып.4, с.675-709.
• Детство и юность нейтринной физики: некоторые воспоминания // Природа, 1983, No1, с.43-57.
• Bruno Pontecorvo, una nota autobiografica // Scienza e Tecnica Annuario della EST, Enciclopedia della Scienza e della Tecnica, 88/89, p. 82—86.
• Бруно Понтекорво Атомный проект. Жизнь за железным занавесом. — М., Родина, 2020. — ISBN 978-5-907351-60-08. — 240 c.
• B.Pontecorvo, Selected Scientific Works, ed. Societa Italiana di Fisica, 1997.
• Б. Понтекорво. Избранные труды и воспоминания. в 2-х т. «Наука, Физматлит», Москва, 1997.

Награды

• Два ордена Ленина (1963, 1973)
• Орден Октябрьской Революции (1983)
• Три ордена Трудового Красного Знамени (1958, 1962, 1975)
• Сталинская премия II степени (1953) — «за экспериментальные исследования элементарных взаимодействий нуклонов с нуклонами и К-мезонами, выполненные на установке „М“ Гидротехнической лаборатории»^[134][135]
• Ленинская премия (1963)
• Медаль «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина» (1970)

Среди прочих наград — медаль Этвеша и премия «Золотой дельфин» родного города Пиза.