Текст
                    ДВА ШАГА
ЧУДА

40 коп.

М. Васин ДВА ШАГА ДО ЧУДА Очерки Ленинград «Детская литература» 1976
54 В19 ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ Корзина величиной с океан и стеклянное ружье? огненный шелк и вкусный газ; надувной дом и огурцы, растущие в воздухе; котлеты из микро- бов и нитки крепче стали; отопление морозом и химическая бомба, спрятанная в луковице... Чу- деса эти создает современная химия в самых раз- нообразных областях науки и жизни. О роли хи- мии в технике, сельском хозяйстве, быту, промыш- ленности и рассказывается в этой книге. Рисунка Е. Войшвилло и £. Стародубцева Васин М. Д. В 19 Два шага до чуда. Очерки. Изд. 2-е, перераб. Ри- сунки Е. Войшвилло и Б. Стародубцева. Оформление Е. Войшвилло. Л., «Дет. лит.», 1976. 176 с. с ил. Занимательные очерки, вошедшие в книгу, знакомят читателей с тем, как велика роль волшебницы-химии в технике, промышленности и сельском хозяйстве. М(Ю ПОЗ-76453-76 54 ©Издательство «Детская литература», 1976 г„ Обложка, оформление,
ВОЗЬМИ СЕБЕ ЛЮБУЮ ТАЙНУ! «Скучно жить на свете...» — Сто тысяч загадок на выбор. — Мрачный остров Кокос все молчит. — Сахалинское чудо. — Муха-компас. — В новой стране Бионике. — Подземный космос. — Клад в океане. — Термиты ужинают автобусами. — Муравьиный язык. — Ружье из пластмассы. — В путь! СЛОВО О СКУКЕ Ты, наверное, слышал от кого-нибудь из своих друзей, что жить на свете становится неинтересно, скучно. Особен- но мальчишкам. Все неведомые страны давным-давно от- крыты. Теперь даже крохотный островок, не известный гео- графам, для любого мореплавателя — большая находка. Взглянешь на карту — и даже тоскливо становится: там уже все-все обозначено. И леса, и горы, и реки, и речушки, и болота, и озера, и дороги. На всем земном шаре осталось только два белых пятна: северная шапка и южное донышко. Да и то неясно, что эти пятна означают: «неисследованные районы», «нет никаких сведений» или просто-напросто «снег, льды». Скорей всего последнее, потому что на Северном по- люсе побывало уже множество экспедиций (даже на подвод- ных лодках подо льдом плавали!) и каждый год туда от- правляются всё новые исследователи Арктики. А в Антаркти- де сооружены обсерватории, построены обширные поселки. Ученые изъездили в санно-гусеничных поездах весь «белый континент»... 3
Да что там путешествия! Возьмите любую отрасль науки. Разве можно сейчас что-нибудь открыть? Радио давно изо- бретено. Телевидение — тоже. Что такое атомная энергия, знает каждый. В учебниках по зоологии и ботанике описаны почти все животные и растения, рассказано, как и где они живут, чем питаются, сколько на цветке бывает лепестков и тычинок... Все известно, все открыто! Конечно, тем, кому удастся полететь на другие планеты, хорошо. Но ведь всех туда не возьмут! Остальным придется пропадать от зеленой скуки на Земле. Плохая настала жизнь. Скучно... Не правда ли, тебе не раз приходилось слышать та- кие разговоры? А унылое слово «скучно» даже стало надо- едать. Мне оно тоже изрядно надоело. «Скучно» да «скучно»... Какое серое, глупое слово! А на этих скучающих «всезнаек», которые жалуются, что им не осталось интересного дела, мне, откровенно говоря, даже смотреть противно. Почему
скучно? Где скучно? На нашей Земле?! А что знают они о Земле, о ее растениях и животных, о бескрайнем океане и его обитателях, о тайнах атома, наконец, о своем собствен- ном организме? Если уж на то пошло, я уверен, что в наше время жить гораздо интересней, чем когда бы то ни было раньше. И не только потому, что началась эра покорения космоса, что человек шагнул за пределы самой Земли, что настала пора открывать и исследовать не острова, не мате- рики, как было когда-то, а целые планеты, новые миры. Нет, и на Земле сейчас столько интерес- ф ного, столько чудес и тайн, столько неизве- 15 данных сказочных стран, что глаза разбега- / ются: в какую страну отправиться, за какое / чудо взяться? Я вижу недоверчивую улыбку: ох, и хва- ’
тил автор! Куда это его занесло? Так ли уж много на свете чудес и тайн? И где эти бесчисленные сказочные страны* Ну что ж, давай сейчас же, не откладывая в долгий ящик, познакомимся с некоторыми. ОСТРОВА СОКРОВИЩ Наверное, нет такого грамотного человека, который не читал бы знаменитую книжку Стивенсона «Остров сокро- вищ». И все уверены, что остров сокровищ — плод фантазии писателя, что такого острова на самом деле не было. Так вот, этот остров существует. Лежит он в Тихом океане, название его — Кокос. И сказочные сокровища не выдумка. Пираты из- давна хранили здесь на- грабленные богатства. Спря- танные на острове драго- ценности оцениваются в де- сятки миллионов долларов. Они и сейчас находятся там. Ты спросишь, почему бы эти миллионы не выкопать? Такой вопрос задавали се- бе многие. И отправлялись на поиски. Кто только не добывал на острове Кокос в надежде найти клады пи- ратов! С замиранием серд- ца ожидая^ что заступ вот- вот глухо ударится о бочку с золотом или о крышку старинного сундука с драго- ценными камнями* рыл здесь ямы даже Франклин Рузвельт, ставший впослед- ствии президентом Соеди- ненных Штатов Америки. Но ни он, ни другие кладо- искатели так и не нашли награбленных богатств: ост- 6
ров упорно хранит тайну пира- тов. Безуспешные поиски продол- жаются и поныне... Вот одна тайна. Хотя и не очень важная, но все-таки — тай- на. Однако на свете множество куда более важных загадок. Их решение принесет огромную пользу тысячам и миллионам людей. Есть, скажем, в Тихом океа- не другой остров сокровищ. На- звание его тебе давно известно. Это Сахалин. Из многочис- ленных его сокровищ мы упомянем лишь о нескольких. Тот, кто живет в средней части России, видел ничем осо- бенным не примечательное растение, которое называют мед- вежьей дудкой. Медведи, конечно, из этой травы никаких дудок не делают, зато мальчишки мастерят из стеблей-тру- бок отличные насосы. Струи воды, умело пущенные из них, могут настичь и обрызгать противника на расстоянии по крайней мере метров в десять. Так вот, эта самая трава, но выросшая на Сахалине, достигает таких размеров, что ее впору называть не мед- вежьей, а слоновой дудкой. Сквозь ее высоченные густые заросли трудно пробраться даже на коне. А насосы, сделан- ные из нее, могут посылать такие потоки воды, что неприя- тель вмиг окажется мокрым с ног до головы. Немало на острове и других растений-гигантов. Сахалин- ская дикая гречиха, например, достигает в высоту трех и бо- лее метров. В гречишном лесу немудрено и заблудиться: ведь эта «травка» возвышается над головой еще почти на чело- веческий рост! Дикая гречиха — прекрасный корм для животных. И ко- гда весть о богатырской траве разнеслась по Европе (это случилось в прошлом веке), ею заинтересовались многие фер- меры. Во Франции началась настоящая «гречишная лихорад- ка». Семена сахалинской гречихи раскупались нарасхват, по баснословным ценам. Но прошло несколько лет, и настало горькое разочарование: гречиха, прибывшая с далекого ост- рова, даже на лучших европейских землях росла хилой и низкой... 7
Почему же богатырь пре- вратился в жалкого карлика? Неизвестно. Почти все расте- ния-гиганты, переселенные с острова на материк, «забыва- ли» о том, какими они были на Сахалине, и отнюдь не могли похвастаться своим рос- том. Зато обыкновенные бобы, горох и другие сельскохозяйст- венные культуры, «переехав- шие» с материка на остров, вдруг набирали силу, подни- мались вверх до двухметровой высоты, их листья, стебли, корневища становились необы- чайно большими, толстыми, сочными. Чеснок, например, дает здесь урожай около трех- сот центнеров с гектара. До верхушки его листьев не каж- дый дотянется рукой. А вот какую капусту вы- растили местные ученые. Не- которые кочаны трудно под- нять, и их приходится катить по земле, как бочки. Вес их достигает тридцати килограм- мов. «Сверхкапуста» дает уро- жай до двух тысяч центнеров с гектара! Разве это не чудеса? Но почему они происходят' только на Сахалине? Почему бы гигантской капусте или чесноку-великану не расти где- нибудь под Ленинградом, в Московской области или на пло- дороднейших землях Кубани? Ученые считают, что причины сахалинского чуда надо искать в особенностях климата и в своеобразии почв острова. Здесь повышенная влажность воздуха, тепло днем и холодно ночью. Почему-то почти никогда не бывает гроз. А сахалин- 8
ские почвы не похожи ни на какие дру- гие в мире. Но тайна пока остается тайной. Что- бы ее раскрыть, надо отправиться в страну, которая называется Биологией растений. В этой стране придется прове- сти многие месяцы, а может быть, и го- ды. Ученые уже ведут поиски в этой еще плохо изученной стране. Они иссле- дуют особенности развития растений-ги- гантов, их пищу, влияние на их рост влаги, ночного холода, земного магнитного поля. Когда все это и многое другое будет изучено, мы узнаем, как рождаются гиганты, и, возможно, научимся выращи- вать богатырские растения всюду. МАГНИТ И МУХА По-видимому, внимательному читателю уже не терпится перебить меня и задать вопрос: — А какое отношение к развитию растений имеет магнит- ное поле? Оно нужно для того, чтобы поворачивать на север стрелку компаса. Это все знают. Но ведь растение — не стрелка! При чем же здесь магнит? Вопрос очень интересен. В самом деле, влияет ли маг- нит на растения? И если влияет, то как? К сожалению, никто на подобные вопросы пока не может дать окончательного ответа. Это тоже загадка нашего времени. Одни ученые предполагают, что маг- нит оказал огромное влияние на зарождение и развитие всей жизни на нашей Земле. Другие считают: земное магнитное поле слишком сла- бо, чтобы серьезно воздействовать на расте- ния. Мы не будем гадать, кто прав, кто заблу- ждается. Сотни ученых, вооруженных новей- шими приборами, аппаратами, карабкаются по узким крутым тропам науки, прыгают со скалы на скалу через провалы в человеческих 9
знаниях, ощупью, словно в глубокой пе- щере, бредут во мраке неизвестности, продираются сквозь непролазные чащо- бы недоумений, проблем, задач. Острые вопросы, будто шипы лиан, цепляются за их ноги. Но первопроходцы науки му- жественно идут и идут вперед, шаг за шагом прокладывая дороги знания. К ним на помощь каждый год приходят все новые молодые исследователи, под- готовившие себя к трудному научному пути в школах, институтах, университетах. И дело идет все быстрее. Некоторые из вновь проложенных дорог ведут и к тайне магнита, к тайне его влияния на земную жизны Первые ки- лометры пролегли не только по горам и долинам той страны, о которой мы уже говорили, — Биологии растений. Они раз- бежались и по просторам соседней страны, которая называ- ется Биологией животных, устремились в неоглядные дали удивительного материка — Физики. Найдено пока еще мало фактов. Но все-таки они есть. И любопытные. Например, установлено, что токи высокой частоты (а эти токи создают непрерывно меняющееся маг- нитное поле) заставляют быстрее расти томаты. Делали и такой опыт. Между полюсами магнита помещали зеленые по- мидоры. И они созревали скорее, чем обычно. Чтобы «про- снулись» луковицы гладиолусов, их надо подержать на холо- де. Но они дают ростки и без этой процедуры, если их под- вергнуть действию радиоволн. Напомню: радиоволны — тоже разновидность электромагнитных колебаний. Очень чучки к действию магнитного поля насекомые. По- наблюдай хотя бы за обычной домовой мухой (сначала с по- мощью компаса надо определить, где линия север — юг, а где восток — запад). Так вот, муха, если нет ветра и ей ни- что не мешает, садится на землю, на пол в строго опреде- ленном направлении: либо по линии север — юг, либо вос- ток— запад. Меняет свое положение она резким прыжком —• так, чтобы снова занять одно из этих направлений. Если муху поместить между полюсами сильного магнита, то она возбуждается, бегает, прыгает, буянит. А потом, при- тихнув, как перед грозой, замирает, унылая и угнетенная. ю
При этом сидит она обязательно по линии, соединяющей полюса магнита, либо строго поперек этой линии. Если теперь осторожно убрать магнит, то муха немедлен- но примется чиститься: тереть лапку о лапку, что-то соскаб- ливать с крылышек, поглаживать голову. Недавно исследователи натолкнулись еще на такой инте- ресный факт. Оказалось, что электромагнитные волны (но только определенной длины!) убивают вредного жучка — хлопкового долгоносика. Как видим, магнитное поле имеет некоторое отношение к жизни и растений, и животных. Так что не напрасно уче- ные, стараясь найти объяснение сахалинскому чуду, изучают особенности магнитного поля на этом острове. ПРИРОДА-КОНСТРУКТОР Как удается мухе чувствовать магнитное поле и зачем природа дала ей эту способность, пока не ясно. По всей ве- роятности, у нее есть какой-то чуткий орган, который спосо- бен «видеть» направление магнитных силовых линий не хуже нашего компаса. Ученые ищут этот орган. Зачем? Какую пользу человеку может принести исследо- вание какого-то магнитного «глаза» мухи? Но... не будем то- ропиться с выводами. Лучше вспомним некоторые подобные примеры. Что такое эхо? Ты кричишь, например, «ура!». Звук раз- летается во все стороны, но в одном месте наталкивается на стену, скалу или иное препятствие, отражается от него и воз- вращается к тебе. И с той стороны, где звук встретил пре- пятствие, до тебя доносится: «Ура-а!». Используя этот принцип, инженеры построили ультразву- ковой локатор — прибор, который с помощью звука ощупы- вает, осматривает окружающее пространство и определяет, где звук встретил преграду — скалу, камень, корабль. Ло- катор позволяет людям «видеть» в полной темноте. Правда, зрение это очень и очень слабое. Но лучше видеть плохо, чем не видеть совсем. И изобретением локатора человечество вправе было бы гордиться, если бы не... летучая мышь. Кто не следил за беззвучным, стремительным полетом
летучей мыши в тихий летний ве- чер? Какие замысловатые узоры чертят ее крылья на темнеющем не- бе! Вот она бросается вниз, лави- руя между невидимыми ветками, проносится под деревом, взмывает к небу, с размаху влетает в крохотное чердачное оконце и через минуту вновь выскаль- зывает из него. Все темнее и темнее ночь. Но мышь этого как будто и не замечает. Полет ее все так же стремителен и при- чудлив. Сейчас самое время поужинать, и она что есть мочи гоняется за насекомыми, ловит их десятками, сотнями, тыся- чами. Как же она видит их? Как не налетает на деревья, стол- бы, провода? Оказывается, у летучей мыши тоже есть ультразвуковой локатор, с помощью которого она и видит в темноте. Стали изучать этот сконструированный природой «прибор» и ахну- ли: он был несравненно более совершенным и чувствитель- ным, чем самые лучшие локаторы, созданные человеком. Сейчас инженеры учатся у природы. Они уверены, что вскоре им удастся построить локаторы, которые будут в мил- лионы раз более чувствительны, чем нынешние. Образно го- воря, это значит, что если сейчас на расстоянии нескольких километров ультразвуковой локатор может лишь заметить корабль, то новый локатор рассмотрит во всех подробностях муху, сидящую на его мачте! Есть рыбы, которые обладают столь тонким обонянием, что обнаруживают в воде самые ничтожные примеси паху- чего вещества. Любой Шарик или Жучка отличает сотни ты- сяч запахов, совсем недоступных человеческому носу. И здесь ученые и инженеры учатся у природы. Они намерены вы- ведать секреты сверхчувствительного обоняния и создать уди- вительные приборы. Если у одного берега Аральского моря вылить в воду ложку пахучего вещества, то такой прибор, установленный на противоположном берегу, вскоре подаст сигнал: морская вода приобрела очень сильный запах! Но все это — в будущем. А что уже есть? Что мы уже позаимствовали у природы? Пока не очень много. Куполооб- разные крыши из тонкого железобетона, перекрывающие без всяких подпорок и столбов целые рынки, заводские корпуса, стадионы. В таких крышах нетрудно узнать давно нам знако- 12
мую яичную скорлупу. Инженеры так и говорят: «Этот ста- дион будет перекрыт скорлупой-оболочкой...» Фотоаппарат. Это хотя и не совсем удачная, но все-таки копия глаза. Вместо хрусталика — объектив; вместо сет- чатки — светочувствительная пленка. У медузы есть орган, выполняющий ту же роль, что и наше ухо. Но слышит медуза звуки гораздо более низкие, чем самый низкий бас, — инфразвуки. Нам эти звуки недо- ступны. И не нужны. Для медузы же нет ничего важнее, чем услышать сверхбас: это голос приближающегося шторма. Значит, надо поторапливаться уходить глубже в воду. Ина- че — налетит шквал, и слабая беспомощная медуза будет растерзана волнами в клочья. «Ухо» медузы уже создано искусственно. Оно заранее пре- дупреждает моряков о приближении штормов... Чтобы подробнее узнать об остроумных выдумках при- роды-конструктора, о том, какие полезные советы дает она инженерам и ученым, надо отправиться в страну Бионику. Эта страна открыта совсем недавно, и неожиданности, при- ключения встречаются там на каждому шагу. ПОД НОГАМИ — НЕИЗВЕСТНОСТЬ Мы пошарили лишь по самой поверхности нашей плане- ты, а сколько загадок, тайн и чудес сразу же подвернулось нам под руку! А если «ковырнуть» нашу Землю чуть поглуб- же, если заглянуть под ее реки, овраги, долины? Мы научились высвобождать ядерную энергию, нанесли на карту чуть ли не каждый камень на лунной поверхности, заглянули в миры, отстоящие от нас так далеко, что свет летит от- туда сотни тысяч лет. Но мы — стыдно сказать — почти ничего не знаем о том, что делается у нас под ногами, не знаем, на чем мы живем. Недавно в Прикаспийской низ- менности пробурена самая глубо- кая в нашей стране скважина. Она 13
проникла в недра на 6800 метров. Много это или мало? Ко- нечно, много! Чтобы успешно вести бурение, пришлось делать специальные бурильные трубы из легких сплавов. В резцы, которые должны были вгрызаться в камень, вставлялись алмазы — самый твердый природный материал. Вели бурение наиболее опытные рабочие, техники, инженеры. Очень много сложных задач им пришлось решить, пробиваясь сквозь эти 6800 метров. И вот теперь, когда преодолено множество трудностей и скважина пройдена, можно сказать, что человек проколол... тоненькую кожуру Земли. С чем ее можно сравнить? Возь- мите самый большой школьный глобус. Так вот, все наши шахты, колодцы, скважины (в том числе и эта, новая) позво- лили человеку проникнуть в глубь Земли лишь на толщину листа бумаги! Что лежит глубже — неизвестно. Ученые стро- ят разные предположения, высказывают догадки, но никто из людей не может сказать: — Я знаю! Чтобы узнать подземные тайны, ученые пятидесяти стран в течение десяти лет вели исследования по программе, на- зывавшейся «Международный проект верхней мантии». Верхняя мантия — это первый, ближайший к нам зага- дочный слой Земли. Ее свойства резко отличаются от свойств известных нам горных пород, лежащих на поверхности или на небольшой глубине. Из чего она состоит? Может быть, это жидкие, расплавленные от нестерпимого жара камни? Или, наоборот, скала несокрушимой твердости и плотности? Или, наконец, это слой металлов? Не праздное любопытство разбирает ученых. Нам пора задумываться над тем, где мы будем брать полезные иско- паемые лет через тридцать — сорок: ведь запасы руд на сравнительно небольших глубинах изрядно оскудели, многие месторождения полезных ископаемых вычерпаны до дна. За последние тридцать лет добыто цветных и редких металлов больше, чем за всю предыдущую историю человечества, за сотни веков. С каждым годом все больше строится заводов, все больше появляется машин. Значит, потребуется еще больше желез- ных, медных, цинковых и других руд, нефти, угля, газа. Мо- жет быть, изучение верхней мантии поможет человечеству решить эту проблему? 14
ЗЕМНАЯ КОРА (ЛИТОСФЕРА) Строение Земли.
Но Десятилетние международные иссле- дования, хотя они и позволили узнать мно- I го нового, ответа на все вопросы не дали. J О загадочной верхней мантии ученые мо- Э гут судить лишь по косвенным данным: ни одного камешка, ни одной песчинки добыть оттуда пока не удалось. А добыть надо — 1 J без этого невозможно точное знание. \ \r\cYfz Верхняя мантия находится сравнитель- ух/т/ но неглубоко. В некоторых местах до нее можно добраться, пробурив лишь километ- ров десять — пятнадцать. Под дном океа- нов она лежит еще ближе. Советские ученые решили пробиваться к ней с суши при помощи сверхглубоких скважин. Намечено пять районов на территории нашей страны, где будет вестись бурение на не- бывалую глубину. Я уже упоминал о проходке «прикаспий- ской скважины» и о некоторых трудностях, связанных с этим. Понятно, что проникновение в недра на 15 километров го- раздо более сложно и требует очень серьезной подготовки. Первая такая сверхглубокая скважина заложена на Коль- ском полуострове. К середине 1975 года в Кольском гранитном монолите удалось просверлить вертикальное отверстие дли- ной 7260 метров. Новый рекорд глубины! Но это лишь поло- вина намеченного. Американцы предпочли другой путь: они пытаются бурить дно океана. Там придется прокладывать скважины гораздо меньшей глубины, но зато много дополнительных хлопот до- ставит капризная морская стихия. Некоторые американские ученые считают, что есть еще и третий путь: отправить в недра нашей планеты «подземную лодку», которая с помощью атомной энергии, как раскален- ная игла, расплавит и проколет камни и скалы на своем пути в верхней мантии... Как ни фантастично это предложение, его вполне серьезно обсуждают крупные специалисты. Да, гово- рят они, для осуществления подобного проекта потребуются огромные средства и годы напряженной работы. Но не исклю- чено, что именно «атомная игла» поможет людям быстрее до- браться до мантии. Вот сколько трудностей приходится преодолевать еще и сегодня, чтобы узнать, что находится в земле, причем нахо- 16
дится совсем рядышком, под самыми ногами! (Если взять наш пример с глобусом, то получится, что сверхглубокая скважина или подземная лодка пробьет его все-таки лишь на толщину двух-трех листов бумаги...) Кстати, несколько слов об океане. Водная стихия — тоже неизведанная страна. Лет шестьдесят — семьдесят назад мы не знали о больших морских глубинах почти ничего. Да и сейчас знаем не много. Хотя люди снова и снова отправляют- ся в рискованные глубоководные путешествия (сначала в гидростате — прочной стальной банке, а затем в батисфере, батискафе, мезоскафе и в других подводных аппаратах), океанские тайны все еще ждут своих открывателей. Чем же интересен океан? На его дне покоятся месторождения полезных ископаемых, удобрения, огромные запасы кормов для животных и пищи для человека. Даже морская вода представляет собой ве- личайший склад богатств. В ней содержится столько солей, что их хватило бы покрыть поверхность всей Земли слоем толщиной в 45 метров. В воде океанов растворено также ог- ромное количество дорогих металлов: никеля, серебра, ура- на, молибдена. Одного золота в ней 8 миллионов тонн. Надо только научиться извлекать эти драгоценности из морской пучины. Об океане можно говорить без конца. Океан — это загад- ки, опасности, нетронутые сокровища. Наука океанология не менее интересна, чем физика, умеющая превращать ртуть в золото и извлекать из крошечных, невидимых крупиц ве- щества — атомов — такое сказочное количество энергии, о котором сорок лет назад еще и не мечтали. Она так же увлекательна, как радиоэлектроника, создающая умные маши- ны, как медицина, которая уже начинает заменять износив- шиеся или больные органы новыми, здоровыми. Океан таит в себе столько же романтики, тайн и приключений, сколько биология, бионика, астрономия, космонавтика. В ДОРОГУ! Мы еще вспомним об океане. А сейчас нам пора отправ- ляться в долгое путешествие по стране, которую называют 17
Химией. Почему именно туда? Почему я не зову тебя по- ближе познакомиться с наукой об океане, с физикой, с био- логией или электроникой? Потому что химия сейчас — одна из самых важных наук. Без ее помощи не могут обойтись ни физики, ни биологи,, ни океанологи, ни врачи, ни колхозники, ни строители, ни созда- тели новых машин. Дорога в космос, между прочим, в зна- чительной мере проложена также химией. Я приглашаю в. это путешествие еще и потому, что Совет- ское государство, наша партия и правительство уделяют хи- мии очень большое внимание. На создание новых научных лабораторий, химических за* водов и цехов расходуются миллиарды рублей. За годы вось- мой и девятой пятилеток наша промышленность увеличила выпуск многих важнейших веществ и синтетических материа- лов в четыре, пять и даже в шесть раз. К 1980 году мы будем производить химической продукции почти вдвое больше, чем сейчас. «Химия — это область чудес, — писал Максим Горький,— в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области». Я зову в путешествие по Химии еще и потому, что это просто-напросто интересно. И может быть, ты увлечешься тем, что узнаешь в этой книжке, и уже сам, без моей помощи отправишься странствовать по обширным областям химии. Сколько раз тебе придется повстречаться с волшебством, фантазией наяву, неожиданностями! И может быть, ты ре- шишь стать волшебником-химиком?.. ЗДРАВСТВУЙ, ХИМИЯ! И все-таки я вижу, что ты, мой друг, несколько разочаро- ван. Вот, думаешь ты, если бы отправиться (хотя бы мы- сленно) в морскую пучину или в земные недра! Там все ново. А химия? О ней пишут газеты и журналы, рассказывают радио и телевидение. Ты о ней уж столько раз слыхал, что давным-давно все знаешь и тебя уже ничем «химическим» не удивишь... Сказать, что ты знаешь химию и что она уже тебе неинте- 18
Советский, батискаф «ТИНРО-2»^
ресна, — значит выглядеть хвастуном и несерьезным чело- веком. Начнем с такого вопроса. Что ты знаешь о «консервированных солнечных лучах»? Они имеют весьма разнообразный вкус. Если ты действитель- но знаком с химией, то сможешь в общих чертах объяснить, почему из одних и тех же лучей получаются столь непохожие «консервы». И уж тебе не составит никакого труда сказать, почему тайна превращения видимого света во вкусные про- дукты считается сейчас одной из самых больших, самых увле- кательных тайн. Ты, наверное, уже готов сдаваться: «Не знаю!» А для хи- мии это довольно простые вопросы. Когда ты прочтешь одну из следующих глав, ты легко убедишься в этом. Или, скажем, знаешь ли ты, какое мыло можно есть? Это мыло создала химия. В свое время мы о нем еще пого- ворим. Вот еще одна задача. Однажды туристы, путешествующие по Индии в большом автобусе, оставили его на ночь без при- смотра. А утром на этом месте нашли лишь металлический остов. Оказалось, что это... термиты поужинали автобусом. Прожорливые насекомые съели все — и занавески на окнах, и кожаные кресла, и коврик на полу. Как же поступить, чтобы подобное не повторилось с дру- гими автобусами? Энтомологи — специалисты по насеко- мым — разводили руками: кому-кому, а им хорошо известен аппетит термитов. Знают они и то, что перед челюстями тер- митов устоять могут лишь самые твердые материалы — ме- талл, камень. Но ведь не будешь же делать автобусные си- денья из стали или гранита! Казалось, человек бессилен перед насекомыми. Но в дело вмешались химики. — Да ведь все очень просто, — сказали они. — Надо де- лать и сиденья, и занавески, и ковры из... стекла! И в самом деле, эти сиденья, хотя и получились очень мягкими, оказались не по зубам термитам. Как же удалось сделать стекло мягким? Если ты хорошо знаешь химию, ты без промедления ответишь на этот вопрос. А если не знаешь, то тебе будет интересно почитать главу о стекле, тысяче его обличий и применений.
БОЛТЛИВЫЕ НАСЕКОМЫЕ Нравятся ли тебе муравьи? Уж очень это трудолюбивый, храбрый и дружный народ. Люди издавна наблюдают за му- равьями, изучают их жизнь. Более всего поражало ученых то, что у муравьев, впрочем, так же, как у пчел, ос, термитов, есть свой язык, совершенно непонятный науке. Я имею в виду не звуки, которые муравьи издают с по- мощью «инструмента», сходного со «скрипкой» кузнечиков. И не «песню» вожака саранчи, созывающего свою прожорли- вую стаю. И не повелительное жужжание пчелиной матки. Нет. Было замечено, что даже тогда, когда насекомые не мо- гут ни видеть, ни слышать друг друга, они каким-то неизвест- ным образом переговариваются о своих житейских делах — о пище, жилище, близости врага. Наверное, и до сих пор этот таинственный язык насеко- мых не давал бы покоя ученым, если б в дело не вмешалась химия. Именно она объяснила, как разговаривают насеко- мые, и даже расшифровала отдельные слова. Чтобы снова не возвращаться к этому вопросу, я сразу расскажу, в чем тут дело. Язык оказался... химическим. А его слова — различные довольно сложные вещества. Особенно хорошо развит химический язык у муравьев. Они пользуются им чуть ли не во всех случаях жизни. Каким образом? Есть у муравьев особые железы, которые непрерывно вы- рабатывают капельки пахучих веществ — феромонов. Отправляется, скажем, муравей по каким-то своим делам. Пройдет несколько шагов и, не останавливаясь, прижмется тельцем к земле или травинке. И на ней останется пахучая черточка. Это и есть слово. Еще несколько шагов — еще слово. И так всю дорогу. Куда бы ни убежал мура- вей, он не заблудится: черточ- ки-слова приведут его к дому. На обратном пути он тоже «роняет на дорогу слова». И в зависимости от того, где он по- бывал, что нашел, их запах 21
N /* будет несколько иным. Как только на этот у след наткнется другой муравей, он мигом jAfjk поймет, что сказал первый: в какой стороне и Далеко находится пищи, что это за ShtU пища. Если все это его заинтересовало, он бросается по следу, оставляя свои черточ- ки-слова. За ним — третий, четвертый. Чем больше муравьев отправится за лакомой добычей, тем более ясно будет обозначен ** * путь. Можно сказать, сама дорога будет кричать, звать каждого пробегающего не- подалеку муравья: — Скорей, скорей! Беги прямо, мимо разбитого кирпича! Потом налево. По .хворостинке перейди канаву, взберись по стене дома к крайнему окну, пролезь в щель под раму. Там, на подоконнике, стоит забытая хозяйкой банка с вареньем! Оно очень вкусное! Но стоит обидеть, потревожить одного-двух муравьев, как забегают, воинственно раскрыв клещи, все находящиеся по соседству его собратья. Они учуяли запах феромона тревоги. И каждый из них тоже выделит капельку этого вещества. Химическое слово «тревога» по цепи будет передано во все концы муравьиного государства, и муравейник взбудоражит- ся, из подземелий повалят наружу толпы воинов. И го- ре обидчику, если он не поспешил унести ноги! Есть слова- феромоны, которые означают: «Всем собраться вместе!» Есть такие, которые побуждают муравьев обмениваться пищей, прислуживать матери-королеве, ухаживать за потом- ством. Между собой муравьи и другие насекомые говорят на языке, совершенно непонятном другим. Даже муравьи раз- ных видов не понимают друг друга. Впрочем, если надо гово- рить с врагами, то подбираются особые, «доходчивые» слова. Порой они разят, как меч. Одни насекомые выбрасывают вещества, отпугивающие противника. Другие «обращаются» к чужим со столь красноречивыми «словами», от которых буквально не поздоровится: врага обдают сильнодействую- щим ядом. Когда химический язык насекомых будет достаточно хоро- шо изучен, мы сможем избавиться от многих неприятностей. Например, можно будет распылить вещества, которые при- 22
кажут вредителям сельского хозяйства собраться вместе. Они соберутся, а мы без лишних хлопот их всех и уничтожим. Или, придя в лес, вынешь из кармана пузырек, откупоришь его, и комары бросятся от тебя врассыпную. Они, оказывает- ся, услышали отчаянный химический вопль: «Надвигается смертельная для всех комаров опасность!..» Ну, я думаю, больше нет нужды доказывать, что хи- мия — наука, в которой каждый найдет для себя увлекатель- ное и полезное.
ДРАГОЦЕННЫЕ ПУЗЫРИ И в горе посыпали голову пеплом... — Две тысячи пенистых братьев. — Не хотите ли отведать мыла? — Керосин вместо масла. — Пиво и пламя. — Сверкающий огненный камень. — Что делают из пузырей. — Мастеру — слава! — Роскошь во мраке. — Огненная река. — Видишь: во Владивостоке зажгли спичку? — Шелковистое стекло. ПЕНА НА ЛАДОНЯХ Я пригласил тебя в путешествие по Химии еще и потому, что страна эта находится совсем недалеко. Не надо тратить недели и месяцы на дорогу. И каким бы нетерпеливым ты ни был, тебе не придется ждать, когда же появятся берега вол- шебной страны. К химическому берегу можно приплыть, не выходя из квартиры. Клеенка на столе, фанера, из которой сделан шкаф, велосипедная шина, авторучка... Сколько мож- но рассказать о них неожиданного! Или вот этот книжный лист. Ведь бумага, и типографская краска — это едва ли не самые драгоценные подарки химии. Но времени у нас мало, а химический берег (даже та часть, которая заключена в одной твоей квартире) столь ши- рок и велик, что нам следует торопиться: надо познакомить- ся хотя бы с самым интересным. Где это самое интересное? Здесь же, рядом. В мыльнице. Да, да, прежде всего мы будем говорить с тобой об обыкно- венном мыле. О том самом мыле, которое нам почти так же 24
необходимо, как хлеб, вода, воздух. В самом деле, чем можно его заменить? Песком? Пемзой? Ими и на руках не всякую грязь ототрешь, а мыть лицо или стирать одежду лучше и не пробовать. Сейчас даже трудно поверить, что было время, когда о мыле люди и не слыхали. А ведь оно появилось сравнительно недавно. Но история не сохранила имени того, кто его изо- брел. Хотя, может быть, никакого изобретателя никогда и не было, а все произошло случайно. Примерно так. У древ- них людей существовал обычай (он сохранился кое-где и те- перь): готовясь к празднику, смазывать волосы раститель- ным или животным жиром. А в связи с печальными события- ми, в дни траура и горя, на голову сыпали золу. Выражение «посыпать голову пеплом» живет и поныне во многих языках. Что же произойдет, если вслед за праздником придет беда и если после умасливания голов их придется посыпать пеп- лом? Очевидно, жир и зола смешаются — и образуется довольно неприятного вида корка. Но если вытерпевшую столько невзгод голову опустить в воду и потереть, то не только зола и жир, но и вся другая грязь немедленно отмо- ется. Так случилось раз, другой. Люди заметили это. И в конце концов решили, что приготовлять такую моющую смесь го- раздо удобнее в горшке, а не на своей голове. Но однажды посудина с жиром и золой оказалась у огня, разогрелась, смесь в ней закипела. Хозяйка, заметив это, испуганно ото- двинула горшок. — Вот несчастье! Наверное, испортилось добро... И долго потом не могла успокоиться. А когда горшок остыл, поддела пальцем комочек варева, окунула руки в воду, по- терла ладонь о ладонь. На руках появились и чуть слышно заше- лестели, лопаясь, белые пузырь- ки. Вода их смывала, а вместе с ними исчезала и грязь. Такими чистыми руки у древней хозяйки никогда не были. Это родилось мыло. С тех пор вот уже 2000 лет все люди пользуются этим мы- 25
лом. И рецепт его приготовления остался прежним: жир и щелочные вещества (в золе содержится сада и поташ) сме- шивают и нагревают на огне. В туалетное мыло, кроме того, добавляют различные смягчающие и пахучие вещества. И вот что интересно: люди веками употребляли мыло и не знали, как, почему оно снимает грязь. Заметили только, что оно хорошо моет тогда, когда хороша мылится — обра- зует много пены, пузырей. Если же вода жесткая (напри- мер, морская) и мыло в ней сворачивается катышками, то проку от такого мытья немного.. Как теперь установили ученые, пена — первое свидетель* ство, что мыло разошлось в воде на миллиарды мельчайших частиц — молекул — и что эта невидимая рать готова при- няться за наведение чистоты. Грязь в большинстве случаев — это не что иное, как мно- жество маленьких капелек жира, приставших вместе с пы- линками к одежде или рукам. Однако вода ничего сделать с жиром не может: она скатывается с него, а грязные пятна остаются на своем месте. Но если в воде есть молекулы мыла, то они находят жировую каплю, окружают ее плот- ным кольцом и вцепляются в нее. Здесь надо сказать несколько слов об этих необычных молекулах. Как мы уже знаем,, мыло можно получить, если жир, смешанный с едкой щелочью, нагреть до кипения. При этом жир распадется на более простые вещества, которые называют жирными кислотами. Молекулы этих кислот напо- минают... головастиков: у каждой из них есть «головка» (кар- боксильная группа СООН) и «хвост» — цепочка атомов угле- рода и водорода. При варке мыла углеводородный «хвост» остается неизменным, а вот «голова» преображается. К ней присоединяется щелочной металл. Получается, так сказать, головастик со вставным металлическим зубом. Теперь это уже молекула не жирной кислоты, а мыла. И, надо признать, довольно странная молекула. Ее углеводородный «хвост» ненавидит воду, но любит родственные, углеводородные вещества — например, масло, жир. А у «головы» прямо противоположные вкусы: более все- го ей мила вода. В результате молекулы обладают необы- чайной активностью. Мыльный раствор — это неисчислимые тучи молекул-головастиков, которые, раздираемые противо- речивыми желаниями, мечутся во всех направлениях. Ока- 26
завшись у поверхности воды, они успокаиваются: ведь это так удобно — оставить в жидкости лишь «половы», а «хвос- ты» высунуть наружу, подальше от ненавистной влаги! Но еще приятней, если молекулам удастся отыскать, например, на ткани, погруженной в раствор, грязное масляное пятно. Огромные стаи головастиков жадно набрасываются на него и приклеиваются «хвостами». Благодать: «половы» — в лю- бимой воде, «хвосты» — в желанном жире! Ну, а теперь, если мы станем тереть ткань рукой, молеку- лы мыла, отрываясь от пятна, будут уносить с собой и ни- чтожные кусочки грязи. На оставшийся жир тут же набросят- ся новые молекулы. Так будет продолжаться до тех пор, пока вся грязь не перейдет в раствор. Получается, что благодаря мылу масляная капля стала смачиваться водой и разру- шаться. Следует добавить, что смытые частицы вернуться на ткань уже не смогут: каждая из них теперь окружена плот- ной толпой головастиков. Такой принцип действия мыла ученые назвали поверхно- стной активностью: ведь его молекулы энергично работают, проявляют активность на поверхности масляной капли, точ- нее говоря, на границе двух сред — воды и жира. А зачем нужно изучать всю эту технологию борьбы мы- ла с грязью? Моет — и хорошо, пусть себе моет и впредь! Но эти исследования помогли сделать большое открытие. Обнаружилось что поверхностно-активных веществ множест- во. Попробовали ими стирать и мыть — оказалось, что за- частую это им удается неплохо. За последние 30 лет (всего лишь!} у мыла появилось бо- лее двух тысяч пенистых братьев, помощников и конкурен- тов. Многовековая монополия мыла на борьбу с грязью кон- чилась. «МЫЛО НАОБОРОТ» Сейчас химики чуть ли не каждый месяц изобретают все новые поверхностно-активные вещества. Для чего? Чем им не угодило наше доброе мыло? От него, оказывается, блекнут шелка, шерстяные и синте- 27
тические ткани портятся. Мало того. На мыло уходит огром- ное количество пищевого жира. Суди сам: один кусок мы- ла — это 250 граммов растительного масла. (А на лучшие сорта туалетного мыла идет, в основном, говяжье и свиное сало.) Прикинь, сколько жира в месяц расходует на стирку и мытье одна твоя семья! А сколько семей в твоем селе или городе? А во всей стране? Подсчитано: если бы сейчас вари- ли мыло только из масла, то, чтобы удовлетворить потреб- ности населения нашей планеты, пришлось бы засеивать подсолнечником и другими масличными культурами все поля Европы. И всего этого урожая едва-едва хватило бы на мыло. Теперь понятно, почему химики стали думать над тем, чтобы заменить мыло другим поверхностно-активным вещест- вом, для выработки которого не нужен пищевой жир. Естественно, что искать такое вещество следовало среди химических родственников мыла, точнее — родственников жирных кислот. Вот, например, близкое семейство: спирты. Их молекулы тоже устроены наподобие головастиков. Прав- да, «голова» у них иная — гидроксильная группа ОН. Но ведь молекулы жирных кислот все равно приходится пере- делывать, чтобы образовалось мыло. А если перестроить спиртовую молекулу, не удастся ли получить тот же ре- зультат? Опыты с винным спиртом и другими так называемыми низшими спиртами (у их молекул очень короткий углеводо- родный «хвостик») успеха не принесли. Тогда ученые стали присматриваться к тем членам спиртового семейства, кото- рые обладают длинными и длиннющими «хвостами». Эти вещества — их вырабатывают не из пищевых продук- тов, а из нефти — и на спирт-то непохожи: они представляют собой либо густую маслянистую жидкость, либо напоминают мазь, либо даже пребывают в твердом состоянии — будто воск. Может быть, они способны переродиться в замени- тель мыла? Недаром же они носят такой громкий титул: выс- шие жирные спирты. Жирные! Как и те кислоты, из которых делают мыло... Стали экспериментировать; вместо старой «головы» при* страивали к молекуле новую: например, остаток серной кис- лоты, или аммиака, или аминов. Проверили, что получается. Получались молекулы-головастики, которым тоже были свой- 28
Схема флотации. ственны противоречивые чувства — с водолюбивой «голо- вой» и «хвостом»-водоненавистником. Но значит ли это, что «спиртовое мыло» будет так же хорошо мыть, как настоящее? Растворили его в воде. И тут же молекулы бросились на каплю жира, окружили ее, при- клеились хвостами... Дальше все пошло точно по той же про- грамме, по которой двадцать веков борется с грязью мыло. Словно новые молекулы, едва родившись, переняли старин- ный опыт. И не только переняли давно известное. Выяснилось, что они умеют делать много такого, о чем мыло и не «помыш- ляло». Исследования показали: если изменять длину и строение «хвоста» в молекулах высших жирных спиртов, можно полу- чать столько разнообразных моющих средств, что среди них обязательно найдутся великолепные мастера по удалению с тканей и предметов любого органического вещества, будь то жир или белок, краска или лак, воск или смола. То, перед чем робко отступало древнее мыло, теперь растворяется и исчезает при первом появлении меньшого пенистого брата. Новые вещества моют в два-три раза быстрее и лучше, 29
чем мыло, не портят ни шерсть, ни шелк, ни искусственные ткани. Для них безразлично, в какую воду они попадают —• в речную, колодезную, дождевую или морскую: всюду они чувствуют себя уверенно и немедленно вступают в схватку с грязью. А теперь — самое неожиданное. Только половина новых поверхностно-активных веществ идет на стирку и мытье. Ку- да же идет остальное? Во-первых, их используют для снижения твердости ме- талла при его обработке на токарных и шлифовальных стан- ках. Они увеличивают скольжение, и поэтому их применяют в качестве смазки в машинах. При бурении глубоких сква- жин в скалах без «мыл» тоже не обойтись: они уменьшают и трение, и твердость камня. Во-вторых, они помогают делать гибкими, мягкими поли- мерные материалы, дубить кожи, улучшать структуру почв, уничтожать вредителей сельского хозяйства, повышать проч- ность лаков и красок. Если в пруд, обычно высыхающий ле- том, влить совсем немного цетилового или стеарилового спир- та, то эти вещества растекутся по его поверхности тончайшей пленкой и не дадут воде испаряться. Как бы ни жгло солнце, пруд не высохнет. Многие поверхностно-активные вещества могут действо- вать не только как мыло (помнишь, оно помогает смачивать водой капельки жира), но и, наоборот, делать разные части- цы несмачиваемыми. Это свойство оказалось очень полезным в горном деле. Например, когда добывают в шахте руду, то вместе с нею извлекают много пустой породы — ненужного камня. Как же отделить руду от породы? Не будешь же вы- бирать ее по крупице? Все, добытое из-под земли, измельчают на особой мель- нице в порошок. Порошок размешивают в воде, в которой растворено «мыло наоборот». Миллиарды молекул этого ве- щества разыскивают крупицы руды и немедленно приклеи- ваются к ним «головами». Снаружи остается лишь множест- во гидрофобных «хвостов» — словно комочки руды покры- лись щетиной. Вода на этой щетке не держится. Теперь весь раствор взбалтывают, пропускают через него воздух. Стоит воздушному пузырьку коснуться молекулярной щетины, как «хвосты» прилипают к нему. И пузырьку не остается ничего, как тащить за собой на поверхность и кусочек руды, облеп- зо
ленный молекулами. Вскоре в верхнем слое раствора накап- ливается множество рудных частиц. Все это легко собрать, погрузить в вагоны и отправить на металлургический завод. А то, что не всплыло и осталось на дне, — это пустая поро- да. Ее выбрасывают. Наконец, поверхностно-активные вещества необходимы при изготовлении тканей, дезинфекции медицинских инструмен- тов, а также в... пищевой промышленности. Да, да, особые «мыла», не имеющие ни запаха, ни вкуса и совершенно без- вредные для человеческого организма, используются для при- готовления пищи. Они, например, содержатся в маргарине; это они не дают маргарину брызгаться на горячей сково- родке. Если их кладут в тесто, то хлеб получается пыш- ный, упругий и долго не черствеет. Даже хорошее моро- женое — без льдинок и комков, долго не тающее — при- готовляется лишь благодаря помощи поверхностно-активных веществ. Совсем недавно в Ленинградском институте жиров научи- лись вырабатывать еще одно такое «моющее» средство. Его назвали жиро-сахаром. Этот мелкий белый порошок и в са- мом деле превосходно моет рыбу, мясо, овощи, фрукты. Если повар недосмотрит и часть жиро-сахара останется на продук- тах, не смоется, то от этого будет только польза: попав в же- лудок, это «мыло» превратится в питательные вещества —• сахар и жир. Ну, а кроме того, жиро-сахар помогает лечить больных, делает еще более вкусными хлеб, пирожные, торты, конфеты, мороженое и улучшает качество... пластмасс. УКРОЩЕНИЕ ОГНЯ Геракл, сын Зевса, обладавший необычайной силой, со- вершил двенадцать подвигов. Все они были «зарегистриро- ваны» и восхищенно описаны в греческой мифологии. Если б описать все подвиги слабой, нежной пены, порожденной мылом и другими поверхностно-активными веществами, по- лучилось бы, думается, не менее впечатляющее повествова- ние. К примеру, ежедневно мыть руки всем мальчишкам на Земле — это, согласитесь, посерьезней, чем вычистить один раз конюшни царя Авгия. 31
Среди легенд о подвигах пены обязательно была бы и такая. Однажды — это случилось в начале нашего века — пре- подаватель физики одной из бакинских гимназий А. Г. Ло- ран сидел в своем кабинете, то и дело вытирая платком лицо. Было жарко, душно, хотелось пить, и он никак не решался приступить к опытам с нефтью, которые намеревался про- вести. Учитель все посматривал на бутылки пива, которые принес с собой. Он уже было откупорил одну и потянулся за стаканом, да передумал. Времени впереди много, а буты- лок-то всего две. Попозже лучше выпить. Лоран чиркнул спичкой, прикурил и рассеянно бросил ее... в ведро с нефтью. Там ухнуло, и кверху метнулось коп- тящее красное пламя. Учитель растерялся: уж он-то знал, что такое горящая нефть. Ему приходилось быть свидетелем страшных пожаров на нефтепромыслах, которые почти ни- когда не удавалось погасить. Буйная, клокочущая нефть не отступала ни перед водой, ни перед песком. Лоран вскочил. Торопливо оглянулся. Ничего подходя- щего под рукой не было. Суетливо, без всякого смысла, схва- тил со стола откупоренную бутылку и, встряхивая (чтоб быстрее!), стал лить пиво в горящую нефть. И случилось не- вероятное: огонь встрепенулся раз, другой, стыдливо спря- тался в ведро и вовсе погас. Учитель недоверчиво заглянул в ведро. Огня не было. Не было видно и неукротимой неф- ти. Вся она была покрыта слоем шевелящейся пивной пены. Она-то и задушила пламя. Через некоторое время учитель явился в пожарную часть. Там по его настоянию готовился опыт тушения пожаров... пивом. Пока в яму наливали нефть и поджигали ее, дюжие пожарники катали по двору бочку, чтоб посильней взбить находящееся в ней пиво. Когда нефть жарко заполыхала, бочку подкатили к яме, вынули пробку. Струя пены змеей поползла вниз и стала растекаться по горящей нефти. Пламя покорно отступи- ло перед пузырями и билось, прыгало только на небольшом черном островке. Но вот пена добралась и сюда, затянула, буд- 32
то смыла островок, а с ним и последние языки огня. Пожар был погашен за несколько секунд. Конечно, ничего сверхъестественного не произошло. Труд- ность борьбы с горящей нефтью, бензином, керосином заклю- чается в том, что вода, которой обычно заливают огонь, тя- желее этих горючих жидкостей. И сколько ни лей на них воду, они, плавая по воде, продолжают гореть. Более того. Вместе с водой нефть или керосин быстрее растекаются в разные стороны, пожар охватывает все большую и большую площадь. А если песком? В общем, получается то же, что с водой: песок тонет, з нефть продолжает гореть. Когда керосина или нефти немного, лучше всего гасить пламя одеялом, ковром: накрыть огонь сверху, прекратить доступ воздуха — без воздуха горение продолжаться не мо- жет. Пивная пена сыграла роль одеяла. Она накрыла нефть, не пустила к ней воздух — и огонь угас. Позднее Лоран изобрел огнетушитель. В нем он исполь- зовал специальные вещества, дающие много пены, которая и душит пламя. Этот огнетушитель завоевал признание на всем земном шаре. И большинство тех красных цилиндров, 33
которые мы видим на стенах домов и лестничных площад- ках, — потомки лорановских огнетушителей, рождению кото- рых помогло пиво, вылитое в растерянности в пылающее ведро. Новейшая пожарная техника, с помощью которой может быть быстро потушен самый грандиозный пожар, тоже за- частую использует вещества, дающие много пены. Но пена там создается не в маленьких металлических цилиндрах, а с помощью мощных пенообразователей. Сейчас созданы специальные противопожарные краски, использующие «принцип пива». На первый взгляд, в них нет ничего особенного. Ими красят как обычно — кистью или пульверизатором. Через 5—7 часов они засыхают тонкой корочкой. Но при нагревании краска вдруг оживает, набу- хает, превращается в слой негорючей пены. Сквозь этот за- слон пламя прорваться не может. ТВЕРДЫЙ ОРЕШЕК Есть у мыльного пузыря и еще один брат. Ничуть на него не похожий. Ты с йим знаком давным-давно, привык к нему и даже не подозреваешь, что рядом с тобой — настоящее чудо. Подойди к окну. Видишь? Что это? Нет, не сосна. И не береза. О них речь впереди. Поближе. Ничего не видишь? Оконную раму? Опять не то. Протяни потихоньку руку. Чув- ствуешь, уперлась. Вот-вот, это оно и есть. Стекло. Почему чудо? Да хотя бы потому, что его не видно. И не только тебе. И зоркая птица, и глазастая муха не замечают стекла и с лету, с маху бьются об него. Его как будто и во- все нет, а оно не пропускает ни холода, ни ветра. Зато свет проходит почти без всякой задержки. Прозрачность — первое удивительное свойство стекла. А второе — это стойкость, прочность. В Берлинском музее хранится зеленоватая стеклянная бусинка величиной не- сколько побольше крупной горошины. Ей исполнилось 5500 лет. Почтенный возраст! За это время камни превращаются в песок и пыль. Но маленький стеклянный орешек оказался не по зубам и солнцу, и ветру, и морозам, и воде. 34
В некоторых музеях и поныне можно любоваться пре- красными вазами, кубками, кувшинами, созданными масте- рами Древней Греции и Рима. Прошли века, но если бы не легкий налет на стекле (который, кстати, совсем не трудно смыть), можно было бы подумать, что драгоценные сосуды сделаны недавно, в наши дни, — так они прозрачны, так свежи краски и ясны узоры. Каждое из этих качеств — прозрачность стекла либо его стойкость — могло бы прославить любой материал, обла- дающий им. А в стекле соединилось сразу и то и другое. Вот почему стекло всегда привлекало к себе внимание человека. Сейчас оно является нашим спутником едва ли не во всех важных делах. А в будущем его значение в человеческой жизни еще более возрастет. Недаром Михайло Ломоносов, великий ученый и страстный поэт, писал: Пою перед тобой в восторге похвалу Не камням дорогим, не злату, но стеклу. Вот мы говорим: стекло, стеклянный. А что такое стекло? Из чего его делают? И как? В разное время стекло было разным. Родилось оно дав- но, примерно шесть тысяч лет назад. Его история не была такой ясной и простой, как история мыла. Сначала оно вовсе и не было похожим на то, к которому мы привыкли. Впрочем, знаменитый древнеримский историк и поэт Гай Плиний Старший рассказывает о таком случае. Однажды по Средиземному морю возвращались домой финикийские купцы. К вечеру они бросили якорь и сошли на берег, чтобы приготовить себе еду. Разложили костер, но на песчаном берегу никак не могли найти камней. Как же поставить на огонь котел? И тогда один из путешественников отправился на ко- рабль, чтобы принести оттуда несколько больших кусков соды. Эту природную соду, добытую в Африке, купцы везли с собой. Обложив костер содой так, что получился неплохой очаг, путешественники приготовили себе пищу, поужинали и легли спать. Наутро решили хорошенько позавтракать перед отплы- тием. Благо очаг готов. Стали разгребать золу, чтобы раз- 35
жечь огонь, и... Под пеплом лежал чудесный слиток. Он был тверд как камень, горел огнем на солнце и был чист и про- зрачен, как вода. Надо думать, купцы так и не позавтракали: обнаружив сказочную драгоценность, они потеряли аппетит... Люди впервые увидели стекло. И даже могли догадаться о тайне его появления: оно родилось в огне из песка и соды. Кстати, той самой, из которой варят и мыло. Один общий родитель — в этом, прежде всего, и заключается родство мы- ла и стекла. Кто знает, было ли все это на самом деле или нет. Но ес- ли даже все было именно так, случай, о котором рассказы- вает Плиний Старший, вряд ли мог научить людей многому: приготовление стекла — дело сложное и тонкое. Доказательством может служить хотя бы то, что попыт- ки изготовить огненный камень, который был бы «чист и прозрачен, как вода», не имели успеха на протяжении 20—30 веков. Стекло делали, но что это было за стекло! Лепили из гли- ны или вытачивали из мягкого камня фигурки зверей, стату- этки, бусинки, обмазывали их «сметаной» из кварцевого песка и древесной золы (а в ней, как мы помним, содержится со- да), сушили и ставили в раскаленную печь. Высохшая «сме- тана» расплавлялась, растекалась по поверхности изделия и застывала ровным блестящим покровом. Эта тоненькая голубоватая или зеленоватая корочка называется глазурью. Таким было первое стекло. Обычно глазурь не прозрачна, а лишь слегка просвечи- вает. Да это, собственно, и не имело значения: она ведь исполняла роль краски. Вскоре «глазурное стекло» стали приготавливать отдельно, в горшочках. Такое стекло, пожалуй, сможешь сварить и ты. В не- большой глиняный черепок надо насыпать примерно две части мелкого кварцевого песку (лучше всего белого) и одну часть каустической соды или просто золы. Перемешать и поставить в жаркую печь. Но температура может оказаться недостаточной: нужно больше тысячи градусов (а ведь это самое легкоплавкое стекло!). Как же быть? Очень хорошо варить его в деревен- ской кузнице, в горне. А если кузницы нет? Тогда надо по- ступать так, как древнеегипетские мастера: они брали в 36
рот длинную тростниковую трубку и через нее раздували жар. Скажу сразу: стекло получится плохое, некрасивое, с пу- зырями внутри. Вдобавок ко всему, оно будет растворяться в воде — медленно, но заметно мутнеть. Однако и такое стекло ценилось в древности очень высо- ко. Оно шло только на ювелирные изделия и предметы рос- коши: бусы, серьги, амулеты, кольца, браслеты, флаконы для благовоний. Иногда — случайно — стекло получалось про- зрачным, и это была большая радость для мастера. Постепенно рецепт изготовления стекла совершенство- вался. В него стали добавлять известь. Теперь его было труд- нее варить, но оно зато не так растворялось, не портилось от воды. Научились и красить стекло. Насыплют в горшо- чек порошок меди — стекло становится голубым. Железо дает зеленый цвет, марганец — фиолетовый, кобальт — синий. А потом заметили, что с одного раза стекло никогда не проваривается. Стали хитрить: сварят горшочек, остудят его, разобьют стеклянный комок на мелкие части и выбирают те кусочки, которые попрозрачней, в которых меньше пузырь- ков. Отобранные осколки ссыпают в плоскую чашу и варят вторично. Оставшиеся пузырьки лучше поднимались на по- верхность, стекло делалось чище, «осветлялось». Между прочим, и сейчас на огромных стекловаренных аг- регатах используется прием, изобретенный три тысячи лет назад: стекло варят дважды, причем бассейн, в котором идет эта варка, стараются сделать неглубоким и широким. и опять ПОМОГ ПУЗЫРЬ Шли десятилетия, века, а стеклоделие было по-прежнему великим искусством и тяжким трудом. Талантливые мастера бережно копили, хранили и передавали, как богатое наслед- ство, секреты варки, обработки стекла своим детям и внукам. А те открывали новые секреты. Все лучше получалось стекло, все более красивые вещицы удавалось из него создавать. Но потребовался опыт сотен поколений, прежде чем люди научились варить прозрачное, бесцветное стекло. Тысячи 37
жизней, отданных неустанным наблюдениям, опытам, на- деждам, разочарованиям, каторжному труду, — вот во что обошлось человечеству стекло, вставленное в окно. В те века делать плоское оконное стекло так и не научи- лись. Четыре тысячелетия люди умели только изготовлять бусы из стеклянных нитей, лепить флаконы из стеклянных лепешек да отливать фигурки в глиняных формах. Правда, этими способами древние мастера владели виртуозно. Они, например, вили из раскаленных стеклянных нитей даже куб- ки, чаши и вазы. Можно представить, сколько надо было смекалки, терпения, чтобы создать все это! И недаром стекло считалось драгоценностью. Три с половиной тысячи лет назад египетские фараоны, награбив или получив в подарок иноземное добро, приказы- вали высекать на стенах храмов перечни поступивших бо- гатств. Среди упоминаний о золоте, серебре, самоцветах не- пременно встречаются и записи о «сверкающем огненном драгоценном камне», то есть о стекле. А вскоре при храмах (в них не только молились, но и хранили сокровища) стали содержать обращенных в рабст- во ремесленников-стеклоделов, захваченных в других стра- нах. Здесь же, в небольших мастерских при храме, они ра- ботали. Верховный жрец носил титул «управляющего стек- лодельной мастерской». Один из царей Ассирии — Ашшурбанипал — собрал в своей столице копии и переводы самых важных произведе- ний письменности. Огромная по тем временам библиотека состояла из глиняных дощечек. В этой сокровищнице древ- них знаний, открытий, наблюдений особенно дорожили до- щечками с рецептами стекла — прозрачного, золоченого, цветного. Там также были собраны и «производственные сек- реты» приготовления стекла: какое надо брать топливо, как строить специальные печи и как поддерживать в них нужную температуру. Парь считал, что владеть этими дощечками, исчерченными иероглифами, все равно что обладать тайной превращения земли и камней в золото. И он был совершен- но прав. Многовековая история стекла, полная тайн и приключений, продолжалась. И однажды произошло событие, которое кру- то изменило судьбу этого замечательного материала. Он стал тем, чем является и поныне. С этого момента началась не 38
только новая эпоха в истории стекла, но и новый период в истории человеческой культуры, быта, производства. Этим открытием был... пузырь из стекла, такой же, какой выдуваешь ты из мыльного раствора. Как это произошло, никто не знает. Предполагают, что тоже помог случай. Древние стеклоделы всегда старались сварить стекло как можно более жид- ким. Тогда из него лучше удаляются воздушные пузырьки, оно делается про- зрачней, с ним легче работать. И в кон- це концов достаточно жидкое стекло на- учился получать каждый. И вот теперь представь себе такую картину. Сидит около своей печки мас- тер и через тростниковую трубку разду- вает огонь. Конец трубки, находящийся в печи, обмазан глиной, чтобы он не об- горел. Стекло в горшке почти готово. Мастер сидит здесь давно, затекли ноги, ломит спину. Надоело. Он оглядывается по сторонам, заго- варивает с прохожими. Мудрено ли, увлекшись беседой, од- нажды угодить трубкой в жидкое стекло? И вот уже на ее конце висит большая прозрачная капля. Мастер, ничего не замечая, берет трубку в рот, дует и... что это?! На противо- положном конце вырос и свесился вниз под своей тяжестью большой стеклянный пузырь. Затаив дыхание, он вытаскива- ет трубку из печи. Розовый шар постепенно остывает, его уже можно отделить от трубки. Что же это получилось? Ведь это небывалый, никем не- виданный сосуд! Гладкий, круглый, с тончайшими стенками, невероятно прозрачный! Не хватает только ручек и горлыш- ка. Но ведь их не так трудно приделать. Но это потом. Сейчас надо, поднимая ноги повыше (не споткнуться бы!), отнести шар в дом, положить в самое бе- зопасное место. И сразу же попробовать еще раз — не уда- стся ли выдуть новый шар? Родился и другой, и третий, и четвертый. Только стекло сожгло несколько трубок. А потом мастер заменил тростниковую трубку металли- 39
ческой, научился, непрерывно вращая трубку с шаром, при- давать ему любую нужную форму. И от трубки, как по волшебству, с тонким нежным звоном стали отламываться прозрачные, будто горный хрусталь, голубые, синие, ро- зовые, красные, желтые, мно- гоцветные бутылки, бутыли, фляги, банки всех видов и раз- меров, кубки, чашки, кувши- ны, вазы, тарелки, подносы. Стекло впервые предстало во всем своем великолепии и блеске. Изобретение стеклодувной трубки было одним из вели- чайших открытий человека. Начался золотой век стекла, эпоха его расцвета. Это произошло примерно две тысячи лет назад. Стеклянные изделия, появившиеся вскоре после этого, и поныне являются образцами красоты, изящества, совершен- ства форм, красок, тонов, игры света. А мастера, сделавшие их, были в те времена так же знамениты, как лучшие ар- тисты, художники, поэты теперь. Их слава, облетевшая все Средиземноморье, проложила себе путь через века и дока- тилась до нас. Мы знаем имена создателей стеклянных ше- девров: это Артас, Ясон, Аристон, Эннион и многие другие. .... В первые века нашей эры стекло врыва- ется почти во все области быта, искусства и вытесняет старые, привычные материалы. к||№» Пуговицы и гробы, детские рожки и сосу- ды в виде человеческих и звериных голов, фруктов, цветов, кораблей, крохотные кра- сивые птички для женских причесок и лож- ки, архитектурные украшения и великолеп- ные — не отличить от настоящих! — под- делки драгоценных камней. 40
Историк IV века Лампридий рассказы- вает: «Император Гелиогобал, желавший по- смеяться над своими паразитами (то есть над челядью, приживалами и другими людьми, находившимися на содержании при дворе), пригласил их однажды к сто- лу, уставленному изысканными и прекрас- ными на вид кушаньями и фруктами. Это были предметы из стекла, совершенные по сходству с настоящими. В довершение шут- ки Гелиогобал, не выходя из-за стола, предложил голодным гостям умыть руки». Но уникальные, редкой красоты изделия были не главной заслугой мастеров античного времени. Самое важное заклю- чается в том, что приемы обработки стекла, открытие стек- лянного пузыря и изобретение стеклодувной трубки сделали посуду дешевой. Стекло наконец перестало быть предметом роскоши, перестало ублажать императоров, фараонов и их жен. Оно пришло в дома людей небогатых и вскоре стало предметом первой необходимости. И еще одна заслуга античных стеклодувов. Приемы, раз- работанные ими, были столь совершенными, что применя- лись мастерами разных стран в течение многих веков и поч- ти не изменились до наших дней. Многое умели делать в прошлом из сверкающего огнен- ного камня. Одного не умели — изготовлять оконное стекло, подобное нашему. Известно лишь несколько крупных общест- венных зданий, например термы (бани) Помпей, где в окна были вставлены тол- стые стеклянные пластины. Это была вели- чайшая редкость. Обычно же свет проникал в дома по-прежнему сквозь крохотные оконца, затянутые бычьим пузырем, или сквозь слюдяные пластинки. Даже в зам- ках средневековых рыцарей и дворцах важ- ных вельмож вместо окон были узкие ще- ли, закрываемые зимой дощатыми ставня- ми. При свете коптящих факелов, в невер- ных отблесках пламени каминов чуть ли не ошупью бродили в своих хоромах бога- 41
чи. А если решались пустить в комнаты дневной свет, то ку- тались и дрожали. Лишь в конце средневековья появляется настоящее окон- ное стекло. Оно принесло с собой в дома солнце и тепло. Это был тот же стеклянный пузырь, но раздутый в длинную колбасу, разрезанный вдоль и, будто колбасная кожица, раз- вернутый, расправленный на столе. ВЕК СТЕКЛА? В самом деле, в каком веке мы живем? Стали и бетона? Или стекла? Посмотри, что делается на свете. Ежегодно на нашей планете вырабатывается около мил- лиарда квадратных метров оконного, зеркального и другого листового стекла. Попробуем наглядно представить, сколько это. Вот если бы, скажем, кому-либо вздумалось сооружать из этого стекла навес над железной дорогой, то крытая гале- рея, начавшись в Ленинграде, миновала бы Москву, Сверд- ловск, Новосибирск, Владивосток... Дальше океан, а стекло у нас еще в запасе есть. Сделаем еще навес над шоссейной дорогой — от Владивостока до Ленинграда. Готово. А наши запасы почти не убавились. Что бы еще перекрыть?.. Но не будем гадать. Нам очень долго пришлось бы ездить по дорогам и строить над ними прозрачную крышу: имею- щихся в нашем распоряжении стеклянных листов хватит на то, чтобы дважды опоясать галереей весь земной шар! Вот что такое миллиард квадратных метров. Но ведь это только половина всего вырабатываемого стекла. Вторая половина идет на изготовление различных ламп (только ра- диоламп в мире насчитывается более двух миллиардов!), стеклянной посуды (35 миллиардов банок, бутылок и флако- нов выпускается каждый год!), стеклянных пустотелых кир- пичей, облицовочных плиток, пестрого коврового паркета, карнизов, колонн, перил, скульптуры. Как же успевают варить такую массу стекла? Давай за- глянем в гости к стеклоделам. Итак, современный стекольный завод. Он начинается с железной дороги. По ней то и дело подкатывают вагоны, 42
груженные песком, содой, мелом или известняком, глиной, окисями свинца, цинка, бария, магния и многими другими химическими материалами. Зачем все это? Ведь в древности варили хорошее стекло только из песка, соды и извести. Правильно. Можно его сварить и из одного только песка. И получится неплохо. Ста- кан, сделанный из этого, кварцевого стекла, можно раска- лить добела и бросить в холодную воду. Он не треснет. По- нятно, как удобна такая лабораторная посуда — пробирки, колбы, реторты. Но песок трудно расплавить. Нужна темпе- ратура около 1700 градусов. А тесто получается с массой пузырьков, густое, плохо поддающееся обработке. Древние не зря добавляли в песок соду. Она быстро рас- плавляется, и песок растворяется в ней при температуре все- го в 1400—1500 градусов. Этого уже легче добиться. /Чел дает стойкость к воде. Как и много веков назад, из всего этого и варят сейчас почти все стекло. Добавляют только немного глины и окиси магния. А все остальные химические вещества нужны для при- готовления специального стекла. Окись свинца, например, пре- вращает стекло в сверкающий разноцветными огнями хру- сталь. Очень сложен состав многочисленных сортов опти- ческого стекла, которое идет на линзы фотоаппаратов, мик- кроскопов, телескопов, биноклей. Есть стекло (оно содержит окислы железа и ванадия), которое почти не пропускает тепла, — поэтому его применяют для защиты рабочих от жара расплавленного металла. Так что на современном стекольном заводе не обойтись без разнообразных мате- риалов. Все привезенное выгружается, сортируется, просеивается и поступает в огромные склады. А оттуда в ванную печь. Она изобретена недавно — лет сто назад. И очень мало похожа на свою прародительницу — печь древних мастеров. Это ог- ромное сложное сооружение, занимающее площадь около гектара. Кирпича, из которого она построена, хватило бы на два школьных здания. А ванна, где варится стекло, пред- ставляет собой канал шириной 7—8 метров, глубиной полто- ра и длиной до 35 метров. В нее помещается сразу целый же- лезнодорожный состав материалов. В ванне, по верхнему ее краю, установлены гигантские газовые горелки. С ревом стелют они от стены до стены 43
струи жаркого пламени. Стекло плавится и огненной рекой течет под раскаленным добела сводом. Эта страшная река из едкой соды и расплавленного пес- ка способна прогрызть, испепелить все. Только глина может удержать стекло в берегах. Она успешно выдерживала его жгучий натиск в течение шести тысяч лет. И сегодня она смиряет стеклянную лаву. Из глины сделаны огромные ог- неупорные кирпичи, которыми выложен канал-ванна. Без всякого цемента. Если забраться под дно канала и посмот- реть снизу, будет видна сеть ярких огненных швов. Это стек- ло, прорываясь между кирпичами, наталкивается на мощные потоки воздуха, которым охлаждают ванну снаружи, осты- вает, твердеет и закупоривает щели. Медленно течет в глиняных берегах под огненным поло- гом раскаленная вязкая жидкость, все больше разогревается, светлеет. И к концу канала стекло готово. Здесь оно по- степенно охлаждается до нужной температуры и подается на формовочные машины. Одна ванная печь за год дает «сверкающего прозрачного камня» в несколько раз больше, чем выработали все египет- ские мастера за 3000 лет! Но не все стекло получают этим способом. Специаль- ное — художественное, оптическое, зеркальное — по-преж- нему варят в горшках. Правда, вмещают они не по триста граммов стекла, как когда-то, и не пять килограммов, как много позднее, — каждая посудина рассчитана на полтонны! В одну печь вмещается двенадцать таких «горшочков». Но хотя эта огромная печь имеет современную конструкцию, работает на новейшем топливе (газовый или электрогазовый нагрев), она, в принципе, мало отличается от тех печей, ко- торые использовались в древности. Ну, а сильно ли изменились методы обработки стекла? Найти настоящую стеклодувную трубку сейчас нелегко. Да и стеклодув — редкость. Не так давно на окраине Батуми я увидел толпу, собравшуюся у широко раскрытой двери. Лю- ди не отрываясь смотрели внутрь, прищелкивая от восхище* ния языками, и живо обменивались впечатлениями. Любопыт- но. Подошел и я. Заглядываю. Там, на помосте, у круглой печи стоят четверо мужчин. У каждого в руках — метровая металлическая трубка. Быст- ро вращая эту трубку, мастер просовывает ее утолщенный 44
койец в красное отверстие в стене печи. Через полминуты вынимает. На конце — ком светящегося стеклянного теста. Покатав трубку по чугунной плите и превратив бесформен- ный комок в гладкую оранжевую колбаску, мастер вскиды- вает трубку вверх, как горнист, прикладывает тонкий конец к губам и на несколько секунд замирает. Только надуваются щеки да пальцы ни на миг не прекращают своего торопли- вого движения: трубка должна все время вращаться. Комочек стекла, светясь вверху, как раскаленный уголь, вырастает до размеров кулака. Резкий мах трубкой вниз — комочек удлиняется, растягивается. Продолжая дуть и вра- щать, мастер раскачивает трубку, словно маятник, и на кон- це ее изгибается, все удлиняясь, стеклянный пузырь. Вот стекло остыло сверху, внизу еще краснеет. Мастер снова при- нимается прилежно дуть — низ пузыря вздувается шаром. Несколько движений ножницами — на стекле появляется борозда. Удар по кончику пузыря, звенят падающие осколки. В шаре образовалось круглое отверстие. Снова трубка просовывается в печь. Через несколько се- кунд стекло разогрелось. По-прежнему вращается трубка, в отверстие вставляются ножницы, оно увеличивается, стекло наползает на ножницы и превращается в круглый правиль- ный цилиндр. Наконец мастер подносит свое изделие к дере- вянному столу. Легкий удар по трубке, чуть слышный звон. На столе лежит готовое ламповое стекло. На него пошло всего лишь минуты три—четыре. А трубка, все время враща- ясь, уже снова нырнула в красное отверстие. Толпа стоит не сводя глаз... А вот у стеклодувных машин любопытных не бывает: к ним привыкли. Все здесь делается очень просто и невероятно быстро. Машина, которая выдувает бутылки, напоминает карусель. Точнее, две карусели. На них путешествуют, ка- таются день и ночь формы: на одной — черновые, на дру- гой — чистовые. Когда черновая форма подъезжает к авто- мату, отмеряющему нужные порции стекла, она переворачи- вается горлышком вниз. И здесь в нее падает увесистая красная капля. Тут же к форме сверху припадают механи- ческие «губы» и начинают дуть. Стекло от этого уплотняется и лучше заполняет форму. Образуется головка бутылки. Те- перь форма переворачивается горлышком вверх и подъезжа- ет к другим механическим «губам». Эти подают воздух уже 45
в горлышко будущей бутылки. Стекло, раздуваясь, плотно прилегает к стенкам формы. После этого еще мягкая бутыл- ка передается на другую карусель. Здесь, в чистовых фор- мах, она еще больше раздувается, принимает известный нам вид. Форма раскрывается, железная рука подхватывает го- товую бутылку и ставит на конвейер. Одна машина за те же четыре минуты выдает бутылок сто! Но готовая бутылка... еще не готова. Нужен отжиг: мед- ленное охлаждение в специальных печах. Посуду отжигают несколько часов. Крупные стеклянные изделия охлаждают несколько дней и даже недель. Линзы современных телеско- пов — они достигают более метра в диаметре — держат в печах, неотступно следя за температурой. СТАЛЬ ИЛИ ВЗРЫВЧАТКА? А если охладить стекло без этих мер предосторожности— прямо на воздухе? Наружный слой его остынет, затвердеет, сожмется. Но внутренний слой еще горячий, он стойко сопро- тивляется сжатию. Единоборство кончается обычно, тем, что стекло трескается. Правда, не всегда. Если внешний слой достаточно прочен, он может выдержать напор изнутри — и трещин не появится. Получится закаленное стекло, которое еще называют небьющимся. Это очень интересный материал. Стеклянной трубой мож- но спокойно заколачивать в стену большие гвозди. Стакан бросают на мостовую. Он со звоном подпрыгивает и остает- ся целехоньким. Водомерные стекла для паровых котлов — толстые пластины метровой длины — спокойно выдерживают давление в сто атмосфер. На автостекле, положенном края- ми на два стула, можно танцевать и прыгать. При этом оно прогибается, пружинит, как стальной лист, но не лопается. Так значит, мы умеем делать стекло небьющимся? А ведь как давно люди мечтают о стекле, лишенном своего единст- венного недостатка — хрупкости! По преданию, в Древнем Риме произошел такой случай. К императору Тиберию при- шел человек и заявил, что он открыл секрет получения заме- чательного стекла, которое не разбивается от ударов и не 46
боится сильных толчков. Им- ператор тут же велел... отру- бить изобретателю голову, сказав, что, если такой мате- риал появится, золото и се- ребро потеряют цену. И вот теперь наконец-то этот секрет известен всем! Не- понятно только, почему до сих пор не закаляют все стеклян- ные изделия. Как было бы удобно! К сожалению, все не так просто. Если бы закалять все стекло, удобств было бы гораздо меньше, чем неприятностей. Проблема в том, что закаленное стекло находится как бы в возбужденном состоянии. Энергию, которая таится в нем, удерживает только поверхностный слой. Приходится выпол- нять сложные расчеты, чтобы учесть борьбу враждующих в стекле сил и обеспечить победу поверхностному слою. Это удается, если мы имеем дело с плоским, листовым стеклом. А вот с посудой намного труднее. У нее сложная форма, и предусмотреть в расчетах, как будет вести себя закаленная бутылка или ваза, зачастую невозможно. И тогда может произойти... Что может произойти, наглядно показывает такой опыт. Стеклянный расплав по капле льют в воду. Застывшие стек- лышки напоминают маленькие груши с тоненькими хвости- ками. Если чуть надломить этот хвостик, вся закаленная кап- ля со взрывом разлетится в пыль. Маленькое повреждение ослабило поверхностный слой, он не выдержал напора из- нутри, и освободившаяся энергия уничтожила всю каплю. То же может случиться в любую минуту и с закаленным стаканом, и с «небьющейся» бутылкой. Порой достаточно кро- хотной царапинки (в мочалку, которой мыли посуду, попа- ла песчинка), чтобы стакан взорвался. Нет, удобств от закаленной посуды совсем мало. Небью- щееся оконное стекло тоже не годится. Его нельзя резать алмазом — весь лист сразу рассыплется на куски. В последнее время специалисты изучают другой путь. На- до сказать, что поверхность стекла обычно покрыта мельчай- шими трещинами. А из них при ударе, нажиме получаются большие трещины. И стекло — вдребезги. Поэтому решили поступить так. Берут лист обычного 47
ГОТОВОЕ СТЕКЛО -ЛОДОЧКА РАСПЛАВЛЕННОЕ СТЕКЛО останется на совре- заводе? ВАЛКИ стекла, промывают его плавико- вой кислотой. Эта кислота раст- воряет, Вместе хрупкую бать в целой. Что же еще делают менном стекольном Оконное стекло. Бесконечную его ленту вытягивают прямо из бас- сейна с расплавом. Специальная машина и охлаждает и режет на куски широкие полотнища. А вот зеркальное стекло получают спо- собом проката: на чугунный стол вываливают груду раскаленного теста и раскатывают огромной, тяжелой металлической скалкой. Правда, в последнее время этот метод применяется редко. На за- воды пришли машины, в которых поток стеклянного теста пропус- кается между вальцами, расплю- щивается и превращается в толстые листы. Потом эти листы попадают в большой, метров 200—300 длиной, корпус. Здесь они побывают на десятках мощ- ных шлифовальных и полиро- вальных станков и через несколь- Машина для вытягивания ко часов выйдут гладкими, как.., оконного стекла. зеркало. Но ещё более сложна и от- ветственна обработка оптиче- ских стекол. Линзы и зеркала телескопов полируют в тече- ние долгих месяцев. Зато и результаты получаются изуми- тельные. Телескоп-гигант Крымской обсерватории мог бы поймать свет спички, которую зажгли... во Владивостоке! Правда, проверить эту его способность на деле нельзя: ме- шает выпуклость нашей планеты. смывает верхний слой, с трещинами. Теперь пластину можно сги- дугу — она 48
Диаметр зеркала этого прибора «всего» 2,6 метра. А но- вейший советский телескоп, установленный в обсерватории вблизи станицы Зеленчукской (Северный Кавказ), имеет шестиметровое зеркало! ОГНЕННЫЙ ШЕЛК Вот на что способно наше скромное, привычное, ставшее незаметным стекло. Сейчас оно переживает свою вторую по- сле изобретения стеклодувной трубки молодость. Появляет- ся множество новых областей его применения, обнаруживают- ся совершенно неожиданные способности. В наши дни из него начали строить гладкие, светящиеся при свете фар шос- сейные дороги, делают шпалы, шахтную крепь, трубопро- воды. Создано стекло-хамелеон. Светлое и прозрачное, оно при ярком свете мгновенно темнеет. Когда свет слабеет, оно сно- ва становится прозрачным. Очки из такого стекла автомати- чески защищают глаза от сильных вспышек. Есть греющее стекло. Подключишь к нему ток, и оно тут же превратится в печку. Если тебе покажут фотографию, находящуюся внутри толстого бруска из стекла, не ломай голову над тем, как она туда попала. Здесь нет никакого фокуса. Просто в состав этого стекла добавили соли меди, серебра, золота, отчего оно стало светочувствительным. Вставили этот брусок в фотоап- парат и сделали снимок. Проявили фотографию своеобразно: вместо проявителя ее положили в печь и нагревали докрас- на... Осталось только охладить снимок. Изображение получа- ется выпуклым, рельефным и, главное, вечным. Наконец, из стекла... шьют одежду. В расплавленном состоянии оно легко принимает любую форму. Так почему бы ему не стать ниткой? Ты скажешь: хороша нитка — застынет и превратится в твердую, колкую иглу! И тем не менее обычное стекло может быть шелковистым и мягким. Это такое же его неотъемлемое свойство, как про- зрачность, твердость, хрупкость. Только об этом долго не до- гадывались. Все зависит от толщины стекла, с которым мы 49
имеем дело. Стеклянный стерженек толщиной в миллиметр не согнется, поломается. А если он во много раз тоньше че- ловеческого волоса, то его хоть узлом завязывай. Любопытно, что чем тоньше стекло, тем выше прочность. Если из стеклян- ных паутинок толщиной в 22 микрона сплести нитку диамет- ром в 1 миллиметр, то она выдержит вес подростка — 40 ки- лограммов. Такая же нитка, но из волокон в десять раз бо- лее тонких, выдержит вес 12 подростков. Как удается получать столь тонкие стеклянные паутинки? Оказывается, и здесь никакого колдовства. В дно печи, в ко- торой находится расплав, вставлена платиновая пластинка со множеством мелких отверстий — фильер. Пластинка все время подогревается электрическим током, и расплав про- сачивается сквозь отверстия тонкими огненными струйками. Их подхватывает стремительный вихрь раскаленных газов. Струйки-ниточки мгновенно растягиваются, расщепляются и еще больше вытягиваются, превращаясь в почти невидимое волокно. Вихрь уносит паутину в специальную камеру, где она оседает на дно. Белую пушистую вату можно использовать сразу же. Она не пропускает тепла и звуков. Ее пятисантиметровый слой сохраняет тепло так же хорошо, как метровая кирпичная стена. Эта вата не горит. Не боится ни воды, ни бактерий, ни едких химических веществ. Она в 30 раз легче пробки! Такого материала нет в природе. Стеклянная вата нужна для фильтров, которые задерживают не только пыль, но и бактерий. Она применяется для утепления автомобилей, ко- раблей, самолетов. Она уменьшает вес воздушного лайнера на целую тонну, а это значит, что самолет может поднять 15 лишних пассажиров. Недавно из мелконарубленного стеклянного волокна по- пробовали сделать бумагу и... никак не могли поверить в то, что получилось. Мало того, что эта бумага совершенно рав- нодушно относилась к огню (он не мог оставить на ней даже следа!), не боялась сырости и плесени, — она оказалась в 10 раз прочнее обычной. Из нее можно шить красивые теат- ральные занавесы, одежду для пожарников, комбинезоны для рабочих химических цехов. Обои из стеклянной бумаги почти не загрязняются и убивают мух. У нее обнаружилось множество других совершенно неожиданных свойств. Вот именно такую бумагу ученые и предложили исполь- 50
зовать в автобусах, предназначенных для тропических стран (помнишь печальную судьбу автобуса, подвергшегося напа- дению термитов?). Ею можно заменить матерчатую обивку на стенах автобуса. Кресла надо обтягивать не кожей, а стеклянной бумагой. Занавески на окнах, коврик на полу — тоже из нее. И пусть приходят несметные полчища термитов, муравьев, микробов. Они уйдут ни с чем. «МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ» СТЕКЛО Мы говорили о многих видах стекла. Об одном еще не сказали — о ситалле, материале странном и даже, на первый взгляд, невероятном. Я не знаю, вправе ли мы его назы- вать стеклом. Ведь и имя у него другое, и качества новые... А имя очень напоминает слово металл. И хоть это сходство случайное, в нем есть глубокий смысл. Можно сказать, что ситалл — это стекло со свойствами металла. Его можно ко- вать. Из него можно делать отливки. По прочности он пре- восходит чугун, хотя втрое легче его и гораздо дешевле. Слово «ситалл» родилось недавно. Придумал это имя один из изобретателей ситалла, московский профессор И. И. Китайгородский. Вот как появилось слово: Стекло+и+кристалл = ситалл. Ситалл — кристаллическое стекло. Таким оно стало благо- даря примесям различных химических веществ и особым ус- ловиям охлаждения. Мельчайшие кристаллики, из которых оно состоит, плотно, без зазоров, прилегают друг к другу, да еще склеены тонкой стеклянной пленкой. Насколько это важно, видно из такого примера. Возь- мем глину, песок, чуточку цемента и хорошенько перемеша- ем их с водой. Получится густое однородное тесто. Можно ли из него сложить стену дома? Сомнительно. Но, допустим, мы сумели соорудить такую стену. Что это будет за стена! В трещинах, осыпающаяся. Толкни ее хорошенько — и она рухнет. Обыкновенное стекло очень напоминает такое тесто: это однородная смесь различных веществ. Его частицы держатся друг за дружку непрочно. Толкни их чуть-чуть — и они сдви- нутся. появится трещина, стекло рассыплется. 51
Но если из глины и песка слепить кирпичи да обжечь их, а цемент использовать для склеивания кирпичей между со- бой, то можно построить такую крепостную стену, которая простоит века, которую не возьмут ни пожар, ни наводнения, ни ядра. А ведь исходные материалы — одинаковые! Крепостная стена — это ситалл. Кирпичи — кристаллики, стеклянная пленка — цемент. По сравнению со стеклом он выдерживает грандиозные нагрузки. Когда пластинку си- талла пытаются согнуть, она оказывается впятеро выносли- вее стекла. Чтобы ее разорвать, перекрутить, раздавить, нужна сила в десять раз большая. Чугунная гиря от него отскакивает. По твердости ситалл не уступает такому несо- крушимому камню, как гранит. Похвастаться перед ним мо- гут только корунд да король камней — алмаз. Однако это еще не все. При температуре в 1000 градусов, когда чугун, медь и золото становятся мягкими, будто мас- ло, ситалл держится как ни в чем не бывало. Даже не рас- ширяется от нагрева! Смесь азотной и серной кислот бес- сильна против ситалловой бутылки, хотя бы эту бутылку сут- ками держать раскаленной. Металл не вытерпит такую муку: превратится в решето. О материале, сочетающем в себе столь разнообразные свойства, раньше и не мечтали. Ситалл ждут и строители, и химики, и машиностроители. И когда будут сооружены си- талловые заводы, появятся вечные тротуары и дороги, тру- бы для самых едких кислот и щелочей, красивые и дешевые детали машин и станков, подоконники, ступени, полы, рако- вины — разноцветные, яркие, не знающие износа. Но самое интересное то, что ситалл можно вырабатывать «из ничего» — из отходов металлургической промышлености. Когда плавят чугун, кроме металла образуется огромное ко- личество отходов — шлак. Бурной огненной струей хлещет он из домны и попадает в вагоны, в которых его отвозят на свалку. И растут вокруг заводов высоченные терриконы — целые горы никому не нужного металлургического шлака. Так вот, и эта раскаленная доменная лава, и уже ле- жащий в терриконах шлак — отличное сырье для выработ- ки удивительного искусственного камня со свойствами метал- ла и стекла.
ЗЕЛЕНАЯ ФАБРИКА Обидчивая луковица. — Девочке исполнилось 1800 лет. — Брк/нетка или рыжая? — Еще «спящие красавицы».— Кури- ное яйцо — мумия. — «Клянусь чесноком!»—Во саду бере- зонька стояла...— Смерть или жизнь? — «Попросите витамины у сосны». — Лесной дар. — Живительные кристаллы. — Зеле- ный друг стучится в дверь. ПРИКЛЮЧЕНИЯ ЧУРКИ Обыкновенное мыло и такое привычное всем нам стекло, как мы теперь знаем, таят в себе немало неожиданного. Но самое странное, самое замечательное в том, как получается мыло и стекло. Вспомним. Берут одно вещество — соду (или золу), смешивают с ней другое вещество — жир, нагревают и получают третье, совершенно новое, неизвестное в природе вещество — мыло. Но та же самая сода или зола, смешанная уже с песком, тоже при нагревании превращается в совсем не похожее ни на щелочь, ни на песок, ни на мыло вещест- во — стекло. Вот в этом и заключается главное волшебство химии: со- единяя одни вещества, она создает новые, более сложные. Или, наоборот, дробя, расщепляя на составные части слож- ные соединения, делает несколько простых веществ. Скажем, что может быть проще обыкновенной воды? Но и ее химия может заставить неузнаваемо преобразиться. Под действием электрического тока вода разлагается. Получаются два газа: водород и кислород. Водород способен гореть. При этом он снова соединяется с кислородом и образует воду. 53
Но наиболее убедительно химия может показать свою волшебную силу на веществах сложных. Очень подходят для этой цели спичка, полено — вообще древесина. Оказывается, если сосновую чурку нагревать без доступа воздуха, она пре- вратится в древесный уголь, уксусную кислоту, деготь, дре- весный спирт и смесь газов — водорода, метана, углекислоты и окиси углерода. Если чурку истереть в мелкую щепу, ссы- пать в прочный котел и, залив раствором некоторых едких веществ, долго варить, то через сутки в котле окажется не щепа, а тягучая, мягкая масса — целлюлоза. А целлюло- за — это каждый знает — без особого труда превращается в бумагу, искусственный шелк и шерсть, органическое стекло, киноленту, лаки, взрывчатые вещества. Когда же химики назначают чурке другие испытания — вымачивают ее в различных растворах, «пропаривают» вмес- те с серной кислотой до температуры почти в двести граду- сов, — древесина распадается на новые составные части: капроновые чулки, нейлоновые рубашки, разнообразные пласт- массы, чернила, краски, клей, камфару, дубильные веще- ства и так далее. Даже перечислить все то, из чего «состоит» древесина, невозможно: придется исписать очень много стра- ниц. О чурке мы вспомним еще не раз и узнаем о некоторых совершенно невероятных ее превращениях. Сейчас же речь о другом. БОМБА В ЧУЛАНЕ Все, что нас окружает, создано химией. Земля, воздух, трава и деревья, животные, мы сами — все это образовалось в существует лишь благодаря многочисленным химическим превращениям веществ, их соединению друг с другом, разло- жению и новому соединению. Наша планета — это огромная лаборатория, в которой, ни на минуту не прерываясь, мил- лиарды лет протекают разнообразнейшие химические про- цессы. Человек тысячелетиями обучался в этой лаборатории. Он был трудолюбивым и талантливым учеником и поэтому кое в чем пошел дальше своего учителя — природы, стал выра- батывать неизвестные прежде искусственные вещества и ма- териалы. Но ученье не закончилось и по сей день: чем боль- 54
ше человек узнает, тем более он изумляет- Ь ся могуществу и изобретательности приро- b | ды-химика. Ан Многие, особенно созданные живой при- \ Пу родой, вещества человек либо так и не на- \1щ учился делать самостоятельно, либо это об- \ «йьу ходится слишком дорого. И тогда задача химии — извлекать и очищать, не повреж- дая, сложную и нежную продукцию, выра- ботанную живыми химическими фабри- X7 ками. Задача эта сложна и увлекательна: проникая в химическую «кухню» живот- ных и растений, люди сплошь и рядом Ji сталкиваются с неожиданным, загадочным, Л * удивительным. Давай-ка попробуем обнаружить это удивительное и мы. Зайдем для начала в... чулан. Что бы такое выбрать для при- мера? Да вот хотя бы луковица. Ничего в ней мудреного вроде бы и нет. Круглая, гладкая, хоть вместо мячика ею иг- рай. А попробуй ударить ее посильнее или ковырнуть. Сра- зу и в носу защиплет, и слезы потекут. Будто маленькая бомба со слезоточивым газом разорвалась. Это луковица обиделась и теперь защищается. Да как здорово защищает- ся! Каждый старается держаться от рассерженной луковицы подальше. С помощью чего же удается луковице отпугивать своих недругов? Слово «отпугивать» здесь не совсем подходит. Ору- жие, которым располагает луковица и которое она применяет в случае нужды. — оружие кое для кого даже смертоносное. Эти ядовитые химические вещества, выбрасываемые в воз- дух, способны разить врага и вблизи и на расстоянии... Но, прежде чем говорить об этом, я расскажу одну любо- пытную историю. РИМСКОЕ ПРОИСШЕСТВИЕ В феврале 1964 года случилось нечто совершенно неожи- данное и непонятное. Нет, Землю не посетили космические пришельцы. Легендарная Атлантида, канувшая вместе со 55
своими горами и долинами в морскую пучину, не поднялась над океаном. На улицах Парижа не прогуливался огромный, волосатый «снежный человек». Ничего подобного не произо- шло. Просто в древней римской земле, начиненной, будто булка изюмом, остатками великолепных сооружений, прекра- сными скульптурами и другими памятниками античного ис- кусства, нашли еще одну древность. И тем не менее газеты всего мира долгое время выходили с огромными сенсационными заголовками, а статьи и замет- ки пестрели выражениями: «гротаросское чудо», «тайна спя- щей красавицы», «великая загадка древности». И каждое утро люди, раскрывая свежие газеты, жадно искали все но- вые подробности о происшедшем. Но что же все-таки произошло? Недалеко от Рима, в местечке Гротаросса, рабочие рыли землю: собирались закладывать фундамент нового дома. Вдруг ковш экскаватора наткнулся на каменную плиту. Рабо- ты остановили, вызвали ученых. Начались раскопки. И вско- ре из-под земли был извлечен богато разукрашенный мра- морный гроб-саркофаг. Крышку подняли и... То, что открылось взорам, было столь необычно, что одни потом утверждали, что в саркофаге лежала девушка необык- новенной красоты с черными бровями и волосами. На лице ее не было печати смерти; казалось, что она просто спокойно спит, хотя было ясно, что она похоронена очень много лет назад. Другие называли ее фанчуллой (по-итальянски — де- вочка), а не девушкой, говорили о ее рыжих, волосах и не считали, что темное лицо мумии напоминает лицо спящего человека. Третьи, описывая убранство «спящей красавицы», упоминали о драгоценном золотом ожерелье на ее шее, о золотых кольцах, усыпавших ее паль- цы, о золототканном полотне, в кото- рое было обернуто ее тело. Четвертые упоминали лишь ожерелье из цветно- го стекла и кораллов, одно-единствен- ное золотое колечко и утверждали, что тело фанчуллы забинтовано в гру- бую льняную ткань и тончайший шелк. Были сообщения о глубокой ра- не, которая оборвала жизнь юной римлянки. Однако другие считали, 56
что девочка умерла своей смертью на руках любящих роди- телей... В одном только сходились все: когда саркофаг был вскрыт, в лицо ударил приятный терпкий аромат неведомых трав, а тело «спящей красавицы» было усыпано... мелко нарезанным луком. ФАНЧУЛЛА ЗАГАДЫВАЕТ ЗАГАДКИ Удивительную находку увезли в Институт судебной ме- дицины. Там ее изучали крупнейшие итальянские ученые — врачи, археологи, историки. И фанчулла стала рассказывать о себе. Конечно, не сама, а с помощью рентгеновского аппа- рата, которым ее просвечивали, с помощью химических ана- лизов, которым подвергали содержимое саркофага, с по- мощью исторических и археологических сравнений и сопо- ставлений. Оказалось, что «спящая красавица» — восьмилетняя де- вочка. Она еще играла в куклы, когда пришла беда. Отчего она умерла — неизвестно, но никаких ран на ее теле нет. Родители обернули ее шелком, положили в красивый мра- морный саркофаг, надели нитку бус, колечко, сережки. И по- хоронили вместе с любимыми куклами. Все ясно и понятно. А вот дальше начинались загадки. Ученые установили: фанчулла умерла и была похоронена 1800 лет назад! И тем не менее, когда мраморная крышка саркофага была поднята, все увидели, как писали очевидцы, юное красивое лицо, черные пряди волос, белые зубы между чуть приоткрывшимися губами. Но миг — и прекрасное виде- ние рассеялось: краски поблекли, лицо и тело потемнели, волосы порыжели. Теперь это была уже не спящая девочка, а мумия. Как случилось, что юная римлянка сохраняла свою кра- соту в течение восемнадцати столетий? И почему она вдруг почти мгновенно изменила свой облик? О фанчулле, безвестной девочке, жившей в глубокой древ- ности, заговорила не только Италия — весь мир. За несколь- ко дней она стала почти такой же знаменитой, как самые 57
знаменитые полководцы и императоры, поэты и художники прошедших веков. Ее тайна — не поддаваться разрушающе- му действию времени — заинтересовала миллионы людей. Какие только разговоры по этому поводу не велись, какие предположения не высказывались! Но в конце концов многие пришли к выводу, что все это чистая случайность. А раз слу- чайность, искать причины «долголетия» фанчуллы незачем — все равно их не найти. — А если не случайность? — засомневались другие и ста- ли припоминать: не было ли подобных находок прежде?.. ЧТО УДАЛОСЬ ВСПОМНИТЬ Припомнили: были. И не раз. И неподалеку от Рима, и в пашей стране. По-видимому, эти находки и послужили пово- дом для волшебных сказок, одну из которых — «Сказку о мертвой царевне и о семи богатырях» — все мы знаем в по- этическом пересказе А. С. Пушкина. Правда, о русских фанчуллах вестей до нас дошло очень мало. Особенно о тех, которых нашли в далекие времена. Немногим больше мы знаем о «спящих красавицах», обнару- женных сравнительно недавно. Но все-таки кое-что знаем. Например, за последние 50—60 лет только в Москве было три таких удивительных находки. Первая красавица была сенной девушкой Марины Мни- шек. Погибшая во время восстания против поляков, она была похоронена в склепе Георгиевского монастыря и, как живая, пролежала около трехсот лет. Другую обнаружили при раз- борке церкви: глазам рабочих предстала семнадцатилетняя боярышня, в нарядном платье, кокошнике. Ее тоже не косну- лось время... Обе эти находки никто не попытался ни сохра- нить, ни сфотографировать, ни зарисовать. Иное дело — третья «спящая красавица». Это была мо- лодая жена царя Ивана Грозного, Марфа Васильевна Соба- кина7 умершая сразу же после свадьбы. Гробница юной ца- рицы находилась в Кремле, в Вознесенском монастыре. Здесь она пролежала более 370 лет. Когда подняли могильную пли- ту, все замерли: в гробу лежала бледная, но удивительно красивая девушка. Казалось, тронь ее — и она откроет чи- 58
стые глаза, привстанет и испуганно окинет взглядом мрач- ные стены усыпальницы и замерших вокруг нее людей... Но чудо длилось ничтожные секунды: царица вдруг почернела и рассыпалась прахом. Со всеми русскими «спящими красавицами» случилось почти то же, что и с фанчуллой, с той лишь разницей, что римлянка не рассыпалась, а, как говорят, мумифицирова- лась — превратилась в мумию. И еще припомнили. В Ленинградском государственном университете, в лаборатории профессора Б. П. Токина, есть несколько банок, плотно закупоренных крышками. Внутри банок висят в нитяных сеточках сваренные вкрутую и очи- щенные куриные яйца. Вид у них свежий — будто только что из кипятка. А висят они так уже... 15 лет! Так ведь эти яйца — мумии! Банка — это саркофаг. Плот- ная крышка, не пропускающая воздуха, — все равно что мраморная плита. А дно банки тоже чем-то усыпано — то ли кусочками лука, то ли искрошенными листьями каких-то рас- тений... Не в этих ли банках нужно искать тайну «спящих красавиц»? ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ РАСТЕНИЙ Когда профессору Токину задали этот вопрос, он сказал, что правильно, эти банки кое-какие секреты раскрыть могут. Хотя, добавил он, какие же тут секреты? Все очень просто. Тело юной римлянки защитило от тления химическое оружие растений... Впрочем, надо рассказать все по порядку. Вокруг нас — в воздухе, в воде, в почве — живет несметное множество микробов. Некоторые из них полезные (они помогают при- готовлять кислое молоко, хлеб), большинство — вредные. Нападая на людей, животных, растения, они несут болезни, порой и смерть. А другие микробы принимаются за умерших: разложение, плесневение, гниение — все это результат их ра- боты. Конечно, даже неисчислимым армиям микробов не всегда бывает под силу справиться с живым организмом: он отчаян- но защищается. Очень сильное оружие создают себе расте- 59
ния. Они вырабатывают ядовитые вещества, которые несут смерть микробам-невидимкам. Эти вещества называются фи- тонцидами. Особенно знаменитыми губителями злобных не- видимок являются лук и чеснок: их фитонциды в течение не- скольких секунд убивают почти всех микробов, находящихся поблизости. Когда это стало известно ученым, нетрудно было яйцо превратить в мумию. В банку накрошили луку, чесноку, листьев разных растений, опустили туда яйцо и плотно-плот- но закупорили. Все микробы, оставшиеся в банке, быстро по- гибли, а новые проникнуть внутрь не смогли. А раз нет бак- терий, не будет и гниения. Яйцо останется свежим хоть 1800 лет, лишь бы к нему не проникал воздух и микробы. Примерно так же, наверное, в древности защищали от микробов и тело умершего человека. Во всяком случае, был широко распространен обычай класть в руки покойнику лук. С большим почтением относились древние и к чесноку. Он являлся символом бессмертия, и в разговорах египтян не- редко можно было услышать даже такую фразу: — Клянусь чесноком! А ведь клялись всегда самым дорогим, важным, ценным... Конечно, человеческое тело не яйцо, и уберечь его от мик- робов потруднее, тем более что микробы живут и внутри ор- ганизма. Но древние пользовались при бальзамировании не только луком и чесноком. Они умели добывать из различных растений сильнодействующие вещества, из которых и дела- лись бальзамы и которые позволяли сохранять мумии в те- чение многих сотен лет. Что это были за растения? Каков состав бальзамов? К со- жалению, этого сейчас никто не знает. Секреты древних уте- ряны, забыты. А современная наука, хотя она достигла во многих областях поистине головокружительных вершин, отга- дать эту тайну пока еще не смогла. Сейчас ученые тщательно исследуют бальзам, который уберег от тления фанчуллу. Пока выяснено, что он имеет очень сложный состав. В него входит около двадцати более простых веществ. Отгадать, что это за вещества, трудно: за 1800 лет они очень изменились. Вероятно, они вступили в химическую реакцию с кислородом воздуха, когда была от- крыта крышка саркофага. Во всяком случае, если очевидцы не ошибаются и фанчулла в самом деле прямо на глазах из- 60
меняла свой облик, это можно объяснить только влиянием кислорода. Тайна фанчуллы так до конца и не разгадана. Может быть, девочка из-под Рима будет ждать, пока вырастешь ты, чтобы тебе отдать свою тайну? Она ждала 1800 лет, почему бы не подождать еще лет десять — пятнадцать? Кто знает, мо- жет, ты не только скажешь людям, как надо сохранять на века нетленным тело дорогого человека, но и откроешь сред- ство оживлять умерших. Может, ты победишь самое смерть, создав бальзамы, охраняющие человека от болезней, научишь людей жить столько, сколько они хотят, пока не надоест!.. ЛЕСНЫЕ СОКРОВИЩА Что ж, все это вполне возможно. Сейчас ученые находят в соке растений все новые и новые волшебные вещества, по- могающие бороться с болезнями, укреплять здоровье. Чего только нет в зеленых аптеках природы! Выбирай, что тебе нужно, и правильно используй. Взять те же фитонциды. Ведь они очень полезны для на- шего здоровья. Да, да, это смертоносное оружие растений не только не приносит человеческому организму никакого вреда, но помогает ему бороться с болезнями. Й вот что очень интересно. Профессор Токин открыл фи- тонциды и исследовал их всего лет сорок назад. А люди, не подозревая о существовании этих веществ, пользовались ими с незапамятных времен. И за сто, и за пятьсот, и за ты- сячу лет до этого открытия мате- ри твердили своим детям: — Ешь чеснок и лук. Это по- лезно. Не будешь болеть. Сейчас говорят то же самое, только добавляют: чеснок и лук убивают микробов. Или вот сочный, зеленый луг. Каждый знает, как приятно, осо- бенно после долгой зимы, побе- гать по лугу, броситься в густую траву и поваляться в ней. Но по- 61
чему именно «броситься», почему «поваляться»? Потому что давно не видел травы? Но ведь тот, кто давно не видел ас- фальта, совсем не испытывает желания поваляться по па- нели... Вокруг кудрявой березки парни и девчата издавна водят хороводы. И опять вопрос: почему вокруг березки? Почему не во- круг столба или камня? Наука так объяснила наше бессознательное влечение к траве и деревьям. Бегать по траве и водить хороводы вокруг березы, дышать всей грудью и петь песни не только прият- но и весело. Березка, это тоненькое, трепещущее от ветерка деревце, — целая фабрика фитонцидов. Ее нежные листья выделяют их так много, что вокруг дерева образуется боль- шое пространство, в котором убиты почти все возбудители болезней. Вдыхая воздух, насыщенный фитонцидами, мы уничтожаем микробов, забравшихся в наши бронхи и легкие. Трава тоже вырабатывает эти вещества. Но до тех пор, пока ее никто не тревожит, не «обижает», она выделяет ма- ло фитонцидов. Вот нам и хочется помять ее, поваляться на ней, чтоб она рассердилась и обдала нас целым облаком полезного нам яда. Все без исключения растения — это живые зеленые фаб- рики, вырабатывающие фитонциды. Причем разные растения питают особо острую неприязнь к разным бактериям. На- пример, листва дуба и антоновские яблоки уже на расстоя- нии поражают дизентерийную палочку и других кишечных микробов. Сок листьев эвкалипта без промедления расправ- ляется с очень многими бактериями, но особенно он хорош для борьбы с панарицием — очень болезненным и трудно из- лечимым гнойным воспалением пальца. Кстати, ученые пред- полагают, что в бальзаме, обнаруженном в саркофаге фан- чуллы, содержится и сок листьев эвкалипта. Одним из самых могучих врагов микроорганизмов являет- ся хвойный лес. Сосны и ели, занимающие лишь один гектар, каждые сутки выделяют около 5 килограммов фитонцидов! Знаешь, какая это сила — 5 килограммов? Их вполне хвати- ло бы для того, чтобы уничтожить всю заразу на улицах, во дворах и в домах целого города. О дезинфицирующих веществах, вырабатываемых расте- ниями, прежде могли только догадываться. Правда, как мы 62
уже говорили, услугами зеленых аптек, хоть и плохо, неумело, редко, но все-таки люди пользо- вались: ели лук и чеснок, ездили отдыхать в леса и парки, сажали деревья во дворах и на улицах, делали лечебные настойки и от- вары из разных трав. А вот о других сокровищах зеленых листьев, хвои, молодых веточек и коры прежде не подозревали. Когда же химики эти богатства нашли, им сначала даже не поверили. И в самом деле, какие тайные сокровища может скрывать в себе, например, вот эта сосна? Древесина? Да, мы теперь знаем, какая это большая ценность. Но ведь речь идет не о древесине, а о хвое и мелких веточках. Какой в них прок? Наоборот, лесозаготовители и лесники всегда говорили, что от этих отходов один только вред: оставшиеся после рубки деревьев зеленые ворохи вскоре начинают гнить, в них за- водятся вредители леса. Поэтому на лесосеках обрубленные ветки с хвоей и листьями сваливают в огромные кучи и сжи- гают. Где же сокровища? Они-то и погибают в этих огромных кострах. Вот что от- крыли ученые, исследуя хвою и ветки. В кроне одной-един- ственной сосны содержится кроме фитонцидов столько раз- нообразных витаминов, что их хватило бы человеку на не- сколько лет. Что такое витамины — известно каждому. Они дают нам здоровье, бодрость, помогают правильно и быстро разви- ваться детскому организму. Недаром латинское слово «вита», от которого происходит название «витамины», означает «жизнь». Особенно много витаминов содержится в овощах и фрук- тах. Врачи поэтому советуют есть их побольше. Морковь, на- пример, настоящий склад каротина — ближайшего родствен- ника витамина А. За это ее так высоко и ценят. Но вот в хвое, оказывается, каротина в восемь раз больше, чем в мор- кови! Богата хвоя и другими витаминами. Но и это еще не все. В хвое и листьях обнаружено много 63
других очень полезных и важных веществ — хлорофилла, ферментов, гормонов, белков, жиров. Когда химики подсчита- ли, сколько стоит все это, оказалось, что крона сосны имеет большую ценность, чем ее древесина! Получалось так: люди рубили дерево, брали самую деше- вую его часть — ствол, а все остальное, представляющее наи- большую ценность, сваливали в кучи, поджигали. И вместе с дымом улетали в небо многие сотни тонн фитонцидов, вита- минов, белков, жиров... Плохо поступали лесорубы и лесники? Конечно, плохо. Но их нельзя винить: они не знали, что делают. Не знали, какие вещества содержатся в древесной зелени. Но вот хи- мики сказали, что это за вещества, а костры год за годом продолжали пылать. Почему? Злой умысел? Нет, теперь ни- кто не знал, как взять из хвои и листьев эти драгоценности, не знал, как открыть богатые зеленые кладовые. Здесь тоже должны были прийти на помощь химия и хи- мики. Только они могли сказать, как извлечь из зелени цен- ные ьещества. ЗЕЛЕНЫЙ ДРУГ ПРИХОДИТ В ДОМ Одним из тех, кто решил взяться за поиски ключей к зе- леным сокровищницам, был Федор Тимофеевич Солодкий. Долгие годы провел он над пробирками, сделал множество опытов с хвоей и листьями, пока смог приоткрыть тяжелую дверь к сокровищам. Теперь даже кажется странным, что ученый затратил на это столько времени — до того прост оказался разработан- ный им способ. Мелкие ветки с хвоей, собранные на лесосе- ке, загружают в машину, которая с помощью стальных вали- ков мнет и давит их до тех пор, пока они не превратятся в зеленоватую пенистую кашу. Потом эта каша попадает в большие чаны. Сюда же наливают бензин. Когда в нем раст- ворятся все ценные хвойные вещества, бензин процеживают и перекачивают в котел. Здесь бензин испаряется, а на дне остается буро-зеленая смолистая масса. Остается лишь про- мыть ее щелочью — и делу конец. Получилась так называе- мая хлорофилло-каротиновая паста, в которой содержатся 64
очень многие хвойные сокровища: различные витамины, фи* тонпиды, хлорофилл и другие животворные вещества. Что же теперь делать с этой пастой? Что угодно! «Лес- ной дар» можно глотать — желудок будет лучше работать, а человек станет энергичным и бодрым. Можно смазывать кожу — она будет гладкой, упругой, свежей. Можно накла- дывать пасту на раны и ожоги — боли сразу уменьшатся, рана заживет гораздо быстрее, чем обычно. А на парфюмер- ных фабриках придумали примешивать «лесной дар» к туа- летному мылу и к зубной пасте. Так мыло «Лесное» и паста «Хвойная» приобрели загадочную для многих лечебную силу. Однако не только в хвое и листьях ищут лесохимики ве- щества, нужные здоровью человека. В стволе дерева тоже протекают разнообразные жизненные процессы, в резуль- тате которых рождаются жиры, канифоль и другие поистине волшебные соединения. Но как их оттуда, из ствола, до- быть — ведь древесину сквозь вальцы не пропустишь?.. Ф. Т. Солодкому и его коллегам из Лесотехнической акаде- мии имени С. М. Кирова удалось извлечь эти драгоценные вещества, буквально не прикасаясь к древесине. БЕЛЫЙ ПРИЗРАК Вот как было дело. Все началось с того, что лет сорок назад Федор Тимофеевич, тогда еще молодой ученый, при- ехал по своим делам в Карелию, на Сегозеро. Однажды, в выходной день, он, взяв удочку, отправился на озеро. Вы- брал удобное место, забросил и настороженно присел у воды. Сейчас вот поплавок дрогнет, пустив по зеркальной воде круги, косо уйдет вглубь и... Федор Тимофеевич жмурился от солнца и улыбался, представляя, как натянется струной леска, изогнется удилище и, трепеща, шлепнется в траву по- лосатый, сверкающий белым брюхом окунь... Прошло пять, десять минут, полчаса. Поплавок не шеве- лился, будто под ним не было ни крючка, ни червяка. Федор Тимофеевич перебрался на соседний мысок. Но и там попла- вок не хотел пускать круги. Пришлось переменить несколько мест, но результат был все тот же. 65
Рыба не клевала. Досадно. Федор Тимофеевич давно пе- рестал улыбаться и даже не следил за поплавком. — Ну как, ловится? — вдруг раздался насмешливый го- лос. На тропке стоял старик с косой на плече. — Да что-то не клюет совсем. — А ты у себя дома, в корыте, никогда не пробовал ло- вить? Федор Тимофеевич поднял удивленно брови: старый че- ловек, а такие глупые вопросы задает. — Як тому, — примирительно, но все еще насмешливо продолжал старик, — что если ловил, то твой опыт как раз здесь и пригодится. Нету здесь рыбы. — Как нету? — рассердился Федор Тимофеевич. — Все- гда эти места рыбой славились. — Вот то-то, что «славились»! А теперь не славятся. Ушла отсюда рыба. А которая не ушла, — подохла. Лягу- шек — и тех нет. Там, подальше, еще ничего. А здесь совсем плохо — мертвая вода. Вот, вот она, погубительница ры- бы, <— и старик указал на комки грязной пены, которые, кружась, медленно плыли по поверхности. — Где такие хлопья увидишь, верно тебе говорю, рыбы не ищи. А здесь вон их сколько натащило! Зря сидишь только. Старик ушел, а Федор Тимофеевич стал сматывать удоч- ку. Что за пена? Откуда берется? Подцепил комок, пристав- ший к берегу. Понюхал. Потер между пальцами. Да ведь это, кажется, отходы комбината — сульфатное «мыло». Глян\л вдоль берега. Ну да, так и есть: там, где в озеро выливались производственные воды целлюлозно-бумажного комбината, поверхность, будто серой чешуей, была покрыта хлопьями. Отправляясь домой, в Ленинград, Солодкий увез с со- бой банку этого «мыла». Лабораторный анализ дал стран- ные результаты. Кроме ядовитых веществ в пене оказалось много канифоли, древесных жиров — таллового масла — и других полезных химических продуктов. Видимо, когда варят целлюлозу, ценные вещества, содержащиеся в древесине в ничтожных количествах, вывариваются и скапливаются в об- разующемся в это время «мыле». Так что пена — грязная, вонючая, ядовитая пена, превращающая реки и озера в «мертвую воду», — не что иное, как сгусток драгоценностей, извлеченных по крупицам из сотен, тысяч и миллионов кубо- метров древесины! 66
Нет ничего удивительно- го, что Солодкий на многие годы увлекся зловонной пе- Л6 ( ной. Ее привозили в лабо- раторию в бидонах и боч- Од ках, с ней проводили сотни «а Ж новых И НОВЫХ ОПЫТОВ. -SSl. у И уже имелись успехи: зо- ’’ ~ * лотилась на солнце кани- фоль, желтело в колбах дре- весное талловое масло. Но ученый был недоволен: он никак не мог поймать, выделить обнаруженное в «мыле» особое жироподобное вещество — ситостерин. Снова и снова опыты. И все зря. Потом мелькнула на- дежда: в пробирке с темно-бурым раствором заблестели ед- ва заметные белые иголочки-кристаллы. Анализ. Никак не унять дрожь пальцев: да, это он, ситостерин... Неужто ко- нец охоте? Неужто пойман? Но когда попробовали отфиль- тровать кристаллики на специально сделанной для этого цен- трифуге, надежда угасла: белые иголочки вместе с раствором проскочили наружу. Как ни хитрил Федор Тимофеевич, как ни изменял усло- вия фильтрования, проклятых иголочек удержать не мог. Не раз казалось, что ситостерин в руках, но в последнюю ми- нуту белое вещество, словно призрак, уходило между паль- цами. Федор Тимофеевич было сна лишился: все думал. Од- нажды ночью, после полного неудач и огорчений дня, при- думал что-то новое. Ждать утра уже не мог. Среди ночи отправился в цех, где делал опыты. Пришел. Пусто, уныло. Даже в облике установки было что-то безнадежное. Может быть, поэтому он, хотя и взял уже ковш, чтоб зачерпнуть раствора, к работе сразу не приступил, а походил возле, по- тер пальцем станину центрифуги, похлопал ладонью по боку чана, в который вчера второпях был слит после центрифуги- рования раствор, да так и оставлен на ночь. Похлопывая, он наклонился к раствору с ковшом, но снова не зачерпнул. Остановило его, наверное, то, что, когда он хлопал и гля- дел внутрь чана, не увидел на поверхности раствора ряби, бегущей от вздрагивающих боков к центру. Похлопал еще— и уже смотрел с интересом: всколыхнется рябь или нет? Рябь, конечно, была, но какая-то плохо заметная. Не потому 67
ли, что поверхность раствора не отливала, как всегда, зерка- лом, а была матовой, словно тронутая ледком? Федор Тимо- феевич в задумчивости ткнул туда пальцем и в самом деле почувствовал тоненькую, едва заметную корочку. И уже в следующее мгновение от его усталости и задум- чивости не осталось и следа (какой там лед в июле!). Ковш грохнулся на пол, а рука осторожно, ласково, нежно отла- мывала кусочек корочки и подносила к глазам. Да, да, иго- лочки!.. Собрались-таки вместе, склеились. Как же это вы?.. Он не ушел из цеха до утра. И все понял, и все повторил. Все было до глупого просто: раствор, пропущенный через центрифугу, насыщался воздушными пузырьками, которые, всплывая, вытаскивали на себе к поверхности и неуловимые кристаллики. Значит, надо после центрифуги просто оставить раствор в покое. Больше ничего не надо. И иголочки ледком соберутся на поверхности! Установка стала работать. Белый порошок сыпался в банки, а потом отправлялся к ученым-медикам. Врачи счи- тали, что ситостерин способен изгонять из кровеносных со- судов человека тяжкую, неумолимую болезнь — атероскле- роз, болезнь, которой подвержено множество людей, достиг- ших сорока-пятидесятилетнего возраста. Но широко прове- рить эту способность до сих пор не было возможности: си- тостерин нигде не вырабатывался, кроме как в США. Но и там, хотя получали его из дорогого соевого масла, не могли выделить в чистом виде, а использовали в смесях с другими веществами. Эти примеси мешали тщательным его исследо- ваниям. Теперь же чистый ситостерин был в руках у врачей. На- чались строгие испытания. Ситостерин их выдержал: в тече- ние 4—6 недель он поднимал с постели многих из тех, кто уже давно не мог подняться. Люди возвращались из больни- цы домой, снова могли ходить, гулять, даже работать. А на столах в химических лабораториях уже выстраи- ваются новые пробирки с синими, желтыми, зелеными, розо- выми растворами. Исследования тайн хвои и листьев продол- жаются. Минует год, другой, и новые добрые посланцы на- ших верных зеленых друзей — лесов, лугов, полей — при- дут к нам в дом, чтобы защитить нас от вредных микробов, избавить от болезней, напоить ароматом воздух, сделать на- шу пищу вкусной и полезной.
В ПОИСКАХ САМОБРАНКИ Растет свеча на дереве. — Загадка всем загадкам. — Элемент жизни. — Световой двигатель. — Ошибка Тимирязева. — «Сын тьмы». — Слезы на камне. — Самая страшная книга. — Ска- терть из сказки. — Мечта ученого. — Наука плодородия. — Смерть паразитам! — Гидропоника — воды работа. — Расте- ние управляет фабрикой. — Огурец в воздухе. — 60 урожаев в год. — «Пища богов». НЕДОРАЗУМЕНИЕ В БУТЫЛКЕ О зеленой химии можно говорить без конца. Мир расте- ний бесконечно разнообразен — он насчитывает более полу- миллиона ботанических видов. Все это — и огромная сосна, и крохотная, не видимая простым глазом водоросль — заво- ды, вырабатывающие свои особые, зачастую очень сложные вещества и смеси их. Химическая продукция иных подобных «предприятий» столь привычна с детства, что мы мало задумываемся над тем, как же растению удалось произвести на свет такое чудо, как например ароматное яблоко, прозрачный, тающий во рту виноград, твердое мучнистое зерно. Изделия других, большей частью непривычных, иноземных зеленых фабрик поражают, изумляют нас. Да и как не удивиться дереву (оно растет в Америке, на Панамском перешейке), на котором зреют... свечи. Именно свечи! Продолговатые, очень богатые жиром плоды этого дерева превосходно служат для освещения помещений. В середину сорванного с ветки плода нужно 69
только вставить фитиль — и свеча готова. Горит она в течение трех — четырех часов и совсем не коптит. Или возьми другое американское деревцо, которое назы< вают «мыльным». Если его спелый плод хорошенько расте- реть, образуется много пены. Когда-то это свойство натолк- нуло жителей на мысль испробовать диковинные «фрукты» в качестве мыла. Опыт был настолько удачным, что и сегод- ня местное население предпочитает «мыло», выросшее на де- реве, настоящему и использует его не только для мытья, но и для стирки. Всему этому можно, конечно, удивляться. Но, если при- глядеться повнимательней, и в обыкновенной березе, ябло- не, кусте земляники или помидоров можно заметить не мень- ше удивительного. Почему, например, вырастая на одной грядке, в одной и той же земле, растения дают столь непо- хожие плоды? Ответы на этот вопрос ученые ищут давно. Начали с то- го, что стали изучать, как питается растение. Ведь, чтобы сделать лист, цветок или яблоко, яблоня сначала должна раздобыть подходящий материал. И вот узнали, что общая для всех мать-кормилица земля дает растениям не такую уж разнообразную пищу. Изо дня в день они получают одни и те же блюда: на первое — азот, на второе — фосфор, на третье — калий. Правда, понемногу, в качестве приправы, растения получают соли меди, бора, марганца, молибдена, цинка, кобальта и так далее — всего около сорока солей. Кстати одна-единственная соль, кото- рой пользуемся за обедом мы (пова- ренная, или хлористый натрий), рас- тениями практически не употребля- ется. Конечно, «проглотить» такую пищу нелегко. Поэтому к каждому блюду нужна вода. Вся пища из земли по- ступает в виде раствора солей. В за- суху, когда нет воды, растения не только мучаются, как мы, от жажды, но и голодают. Сок земли — раствор солей — по трубочкам-жилкам поднимается по стеблю к листьям, к плодам, каким-
то образом перерабатывается и превращается во всякие сложные вещества. Листья, стебель, пло- № ды увеличиваются, вес всего растения делается В все большим: оно растет. В общем-то все пока кажется понятным. Со- Ж сет растение раствор солей — вот и вся еда. Но каждый делал такой опыт: ранней весной тК срезал голую ветку дерева и ставил в бутылку lit с водой на окно. Через несколько дней почки ло- пались, появлялись маленькие листочки. Они расправлялись, увеличивались день за днем. По- к том вырастали молодые зеленые побеги и тоже у J покрывались листьями. А там, глядишь, появля- лись и цветы, а в бутылке виднелись молодень- кие корешки. Ветка выросла и превратилась в маленькое де- ревце. Если перед опытом мы догадались взвесить ветку, то теперь, положив ее на весы, убедимся, что вес ее намного увеличился. Как же так? Ведь мы не давали ей ничего, кро- ме воды! Не из воды же, в самом деле, сделала она листья, побеги, корни? Как же все-таки питаются растения? Все было просто, понятно, и вдруг — непонятно ничего! В такой же тупик зашли когда-то и ученые. Но их не- доумение было еще большим: они провели химическое иссле- дование выросшей на чистой воде ветки и обнаружили, что в ней стало намного больше крахмала, целлюлозы, сахара, жиров, белков. А все эти вещества построены, главным об- разом, из углерода, водорода и кислорода. Положим, отку- да берутся водород и кислород, догадаться можно: из них состоит та чистая вода, которой кормили ветку. Ну, а угле- род — он-то откуда? В воде его нет... Нет, ничего понять невозможно. Не ветка, а какое-то недоразумение! КОНСЕРВИРОВАНИЕ ЛУЧЕЙ Откуда же взялся в ветке углерод, и вообще — что это такое? Точно так же, как кислород и водород, углерод — простое, уже более неразложимое на составные части вещество. Та- 71
кие вещества называют химическими элементами («элемен- тарный» значит «простейший»). Чистый углерод — не газ. Он хорошо всем знаком: из него состоит обыкновенный чер- ный уголь. Но он, как никакой другой элемент, может, со- единяясь с другими веществами, неузнаваемо менять свой облик. Углерод называют элементом жизни. Это потому, что он входит в состав, пожалуй, всех веществ, из которых состоят тела животных, наша пища и мы сами. Примерно половина сухой массы растений — углерод. Он же является главной составной частью топлива (и нефти, и газа, и антрацита, и дров). Когда мы говорим: «дрова горят», это означает на са- мом деле, что углерод, содержащийся в них, соединяется с кислородом и превращается в бесцветный углекислый газ. Этот газ тоже всем известен: он, выделяясь из газирован- ной воды, из нарзана, покалывает во рту. Углекислый газ образуется и в нашем теле — его мы выдыхаем из легких. Имеется он и в воздухе. Правда, немного — всего три — четы- ре сотых процента. Но все же в воздухе он есть. Значит, есть и углерод! Так, может быть, растущая в бутылке ветка извлекала углерод из воздуха и питалась им? Именно такое подозрение и возникло у ученых. Они ста- ли проводить опыты и убедились: листья растений поглощают углекислый газ. Но почему-то лишь тогда, когда они освеще- ны солнцем. И сразу же возникло множество новых недоумений. По- чему это не происходит в темноте? Можно ли вообще питать- ся газом, даже если в нем есть углерод? Стали тщательно исследовать листья и нашли в них мно- жество зеленых комочков, зернышек (они-то и придают рас- тениям зеленый цвет). В этих зернышках, состоящих из слож- ного вещества — хлорофилла, происходили какие-то совер- шенно непонятные явления. Солнечные лучи, пролетевшие на пути к Земле миллионы километров и нисколько не изме- нившиеся, натолкнувшись на хлорофилловое зерно, вдруг ис- чезали. Одновременно лист растения начинал поглощать угле- кислый газ. И газ этот тоже, добравшись до хлорофилла, ис- чезал. Как будто его и не было никогда... Но такого в природе не бывает! Ничто не может исчез- 72
Схема фотосинтеза в листе.
путь без следа. Это закон. Не могут исчезнуть ни углекислый газ, ни лу- чи Они должны находиться где-то здесь, рядом, но они, наверное, превратились во что-то другое... Во что же? Это другое обязательно нужно найти. Долгие месяцы провел над ми- кроскопом замечательный русский ученый К. А. Тимирязев. И вот что заметил. Когда порция лучей и углекислого газа исчеза- ет, сразу же выделяется порция кислорода. А в хлорофил- ловом зерне появляется, все увеличиваясь, крошечная кру- пица крахмала. Чем больше света падает на хлорофилл, тем больше поглощается углекислого газа и больше выде- ляется кислорода, тем заметнее увеличивается крупица крахмала. Значит, решил ученый, солнечный луч с помощью хлоро- филла расщепляет, разлагает углекислый газ на составные части — кислород и углерод. Кислород выбрасывается на- зад, в атмосферу, а углерод идет на создание нового вещест- ва — крахмала. В состав крахмала входят еще водород и кислород. Где лист берет эти элементы? Водород -и кисло- род... Так это же вода! А вода всегда есть в листьях — рас- тение все время сосет ее из почвы (или бутылки) и подни- мает вверх по стеблю. Значит, все ясно: углерод под дейст- вием солнца и хлорофилла соединяется с водой — так рож- дается крахмал. А потом крахмал превращается в тка- нях растения в сахар, целлюлозу — она идет на постро- ение стебля, новых листьев, корней, — а также в жиры, витамины и самые сложные, самые важные вещества — белки. «Здесь, —. писал тогда К. А. Тимирязев, — лежит источ- ник и начало разнородных веществ, из которых слагается весь органический мир». Иными словами, то, что происходит в хлорофилловом зерне, когда на него падает луч света, —« это подлинное, величайшее чудо природы. Ведь негорючий, мертвый углекислый газ и холодная безжизненная вода, обо- гащаясь солнечной энергией, превращаются в живые ткани, в питательные и горючие вещества. Крахмал, белок, жир, са- 74
хар,попадая вместе с пищей в наш организм, несут в себе за- пасенную солнечную энергию, законсервированный луч света. И этот луч, освобождаясь при разложении пищи в наше^м теле, согревает нас, приводит нас в движение, делает воз- можным все то, что называется жизнью. Он пылает в пе- чах и заводских топках, бьется в двигателях машин, помога- ет на химических заводах превращать одни вещества в другие... ИСПРАВЛЕНИЕ ОШИБКИ Ну, теперь-то все ясно, скажешь ты. Значит, раскрыли и эту тайну... И опять без твоего участия. Что же останется на твою долю?.. Не огорчайся! Увы, в том, что происходит на зеленой фабрике, все еще очень много неясного, загадочного. Замеча- тельный исследователь К. А. Тимирязев, установивший ог- ромное значение хлорофиллового зерна, высказал лишь до- вольно общие предположения о том, как работает этот кро- шечный химический цех. С тех пор прошло несколько десят- ков лет. Ученые, главным образом советские, все это время продолжали исследовать лист, пытаясь до конца разобраться в его тайнах. Оказалось, что талантливый ученый кое в чем ошибался. Например, в хлорофилловом зерне расщепляется вовсе не углекислый газ, как считал Тимирязев, а... вода. Кислород, образовавшийся при этом, выделяется в воздух. Оставшийся водород соединяется с углекислым газом, обра- зуя крахмал. Впрочем, теперь выяснено, что при этом про- цессе (ученые называют его фотосинтезом, то есть соедине- нием, синтезом на свету) в хлорофилле образуется не толь- ко крахмал, но и белки и другие вещества. Хотя многое в фотосинтезе сейчас прояснилось, сколько еще предстоит открыть! Ибо полного ответа на самый глав- ный вопрос — почему происходит фотосинтез, как он про- текает? — наука до сих пор так и не дала. Тысячи ученых, используя мощные электронные микроскопы, меченые ато- мы и другие новейшие аппараты и методы, продолжа- ют упрямо выслеживать секреты фотосинтеза. Им, конеч- но же, очень пригодятся и твои знания, твои руки, твое 75
горячее желание открыть наконец вековую тайну зеленого листа. Однако, спросит иной читатель, зачем эти бесконечные поиски, зачем целой армии ученых биться над фотосинтезом? Вот Тимирязев считал, что луч расщепляет углекислый газ. Потребовались десятки лет, масса труда других ученых, что- бы доказать: это не так, расщепляется вода. Но что после этого уточнения изменилось? Что изменится, если мы уточ- ним или откроем еще сотню подобных фактов, если мы во всех подробностях узнаем, что и как происходит в мире? Не слишком ли много сил тратят люди для удовлетворения сво- его любопытства, любознательности? Ведь растения исправно запасают с помощью хлорофилла солнечную энергию. И пусть себе запасают! Какая, в конце концов, разница, как они это делают, тем более если они не хотят нам об этом рас- сказывать. Ответ на подобные вопросы дали в свое время крупней- шие ученые, в том числе и сам К. А. Тимирязев. Но, чтобы их ответ был достаточно убедительным, сначала придется поговорить о вещах не только прозаических, но и трагиче- ских, о вещах, далеких от фотосинтеза, однако имеющих к нему самое непосредственное отношение. ВЛАДЫКА МИРА Знаешь ли ты что-нибудь о нем, о «сыне тьмы», могуще- ственнейшем из всех тиранов мира? Он свиреп и неумолим. При одном его имени издавна трепетали в испуге самоотвер- женные сердца матерей, а храбрые воины приходили в смя- тение. Не только страх, но и жгучую ненависть порождал этот всесильный тощий старик с цепкими, костлявыми рука- ми, с жадной пастью, с маленькими, зло горящими глазами. И как только люди изобрели первые буквы, они стали под- робно описывать каждый его коварный шаг, каждый жесто- кий поступок. Чтобы никто и никогда не забыл о его черных делах. Чтобы внуки и правнуки остерегались его, учились бороться с ним. Чтобы все помнили страшное его имя: царь Голод. Но горький опыт предков, их предостережения очень ма* 76
ло помогали потомкам: они не знали средства, которое за- щитило бы их от жестокого царя. И он, при поддержке импе- раторов, королей, князей, князьков, помещиков, купцов и других богатеев-эксплуататоров, врывался в города и страны, повергал наземь старых и молодых и везде утверждал свою лихую власть. Поколение за поколением попадало под тяж- кое иго бессмертного царя, стонало, плакало, гибло. А остав- шиеся в живых подробно описывали муки пережитых «то- щих лет». Из записей, оставленных сотнями поколений, получилась книга. Самая большая из всех, написанных когда-либо чело- веком. И самая жуткая. Одна из первых ее страниц —* каменная. На огромной глыбе, найденной в Египте около первого порога Нила, высечено: «...Воды Нила не разливались семь лет. Легкими стали зерна, не хватает хлеба и другого продовольствия. Каждый ворует у своего соседа. Люди хотят идти быстро, но не в силах идти вовсе. Дети плачут, и юноши еле передвигаются, подобно старцам; души людей угнетены; ноги у них подкаши- ваются и волочатся по земле; руки их неподвижно покоятся на груди. Придворные мудрецы не могут подать никакого совета. Распахнуты кладовые, но в них нет ничего, в них гу- ляет ветер. Все запасы истощились». Одна страница этой книги мрачнее другой. В Древнем Риме плебеи, доведенные Голодом до отчаяния, толпами бро- саются в реку Тибр. Матери оставляют на площади своих младенцев, которых они не в состоянии прокормить. На всем протяжении Столетней войны Голод преследует жителей мно- гих европейских стран, заставляя их печь хлеб из земли. Вся история Китая — это повесть о преступлениях царя Голода, За два тысячелетия он вторгался в страну не менее 1829 раз — чуть ли не ежегодно. Только в XIX веке от Голода умерло 100 миллионов китайцев. Измученные люди, вместо того чтобы говорить при встрече «здравствуйте», привыкли приветствовать встречных вопросом: — Вы кушали? Много бед приносил Голод и в старой России: в XIX ве- ке простые люди голодали почти каждый второй год. Ху- дые, изможденные, с серой обвислой кожей и глубоко запав- шими глазами, «голодные люди с утра до вечера бродят из дома в дом, выпрашивая милостыню, и возвращаются к сво- 77
им семьям с пустыми руками. Милостыню уже никто не по- дает». «По деревням ездили скупщики. Пользуясь голодом, они скупали по дешевке все, что можно было. Вытаскивали из сундуков бабушкины шугаи и кички. Женщины продава- ли свои волосы. За лучшую косу платили два рубля». Эту страницу в книгу Голода внесли русские газеты все- го восемьдесят лет назад. А немного раньше великий поэт Н. А. Некрасов, — рассказывая о строительстве железной дороги между Москвой и Петербургом, писал: В мире есть царь: этот царь беспощаден, Голод названье ему. Водит он армии; в море судами Правит, в артели сгоняет людей, Ходит за плугом, стоит за плечами Каменотесцев, ткачей. Он-то согнал сюда массы народные... Многие — в страшной борьбе, К жизни воззвав эти дебри бесплодные, Гроб обрели здесь себе. Прямо дороженька: насыпи узкие, Столбики, рельсы, мосты. А по бокам-то все косточки русские... РОЖДЕНИЕ МЕЧТЫ Много печальных страниц в страшной книге занимают произведения лучших русских поэтов, писателей, художников. Они рассказывают о том, как на Руси ели траву и солому с крыш, как пекли лепешки из древесной коры, как ослабев- шие люди забивались голодными зимами в избы и, почти не шевелясь, будто в спячке, проводили недели и месяцы. И единственным утешением этих измученных людей, не ви- девших никакого просвета в будущем, была мечта о чуде, о скатерти-самобранке, которая — стоит лишь захотеть! —< и накормит, и напоит каждого... Лишь в 1917 году миллионы неграмотных, угнетенных людей поняли: нельзя больше терпеть, мечтая о чуде, надо действовать. Чтобы покончить с царем Голодом у себя на родине, надо покончить с царем Николаем II, с помещиками и буржуями, надо покончить с вековой нищетой и отсталостью. 78
И поднялся народ, развернулся, вышвырнул из страны своих угнетателей, перешиб тощие ноги царю Голоду. Но Кощей не сдался. Опираясь, как на костыли, на техническую отсталость, неграмотность и разруху, он тяжело бродил по городам, селам, деревням, злобный и кровожадный. А когда на революционную Россию двинулись со всех сторон бело- гвардейцы и интервенты, он оживился, повеселел, и его кост- лявые пальцы с новой силой сжались на горле молодой Со- ветской республики. Но задушить революцию не удалось. Врагов разгромили и выгнали. Задымили фабрики и заводы, крестьяне получили землю, открылись школы. В наступление на невежество, от- сталость и Голод двинулись люди, вооруженные знаниями. С помощью могучих машин они стали выращивать больше хлеба. Наука помогала получать больше мяса, масла, моло- ка, Голод был повержен. Правда, в годы Великой Отечест- венной войны он ворвался в нашу страну снова — вместе с фашистскими армиями. Твои родители, старшие братья и сестры видели лицо Голода своими глазами. Расспроси их подробно обо всем. Чтобы знать, каков он. Чтобы учиться бороться с ним. Ты спросишь: «А с кем бороться? Где он, царь Голод? Ведь сейчас и след его простыл». Нет, он все еще правит миром. Более миллиарда людей — почти половина населения нашей планеты! — голодают еще и сегодня: не везде избавились от эксплуататоров, не везде научились делать машины, не везде умеют правильно обра- батывать поля. А кое-где земли слишком мало или она так плоха, что обычные знания не помогают крестьянам. Земледелие — это тонкое искусство и вместе с тем тяже- лый труд, причем труд не всегда благодарный. Каким бы умелым ни был земледелец, как много ни работал бы, он очень во многом зависит от природы, от случайностей, от не подвластных человеку стихий. На посевы могут не- ожиданно напасть вредители и болез- ни, их может посечь град, погубить суховей. Заморозки, засуха, сильные дожди не ко времени — как бороться с этими бедами? Вот почему в народе все не уми-
рает мечта о скатерти-самобранке. Вот почему многие уче- ные считают одной из важнейших задач науки — изучение тайны хлорофилла. А выдающийся французский физик Фре- дерик Жолио-Кюри, посвятивший свою жизнь изучению ато- ма и заключенной в нем энергии, говорил, что овладение процессом фотосинтеза — дело более важное чем даже по- лучение ядерной энергии. Раскрыть до конца секрет зеленого листа — все равно что овладеть сказочной скатертью-самобранкой. Это освобо- дит человека от вековечного страха перед непогодой и не- урожаем, он перестанет зависеть от стихий, царь Голод ни- когда не посмеет грозить ему своим костлявым кулаком. К. А. Тимирязев, когда он говорил о хлорофилловохм зер- не, не мог оставаться спокойным. Он увлекался, загорался, его фантазия расправляла крылья, и перед читателем или слушателем возникала яркая, прямо-таки реальная картина будущего. Того будущего, о котором ученый мечтал и в ко- торое страстно верил... Вчитайся внимательно в эти строки. Они принадлежат не писателю-фантасту, а щепетильному ученому Тимирязеву, для которого простенький, серенький, ко точный научный факт неизмеримо дороже любой, самой красивой выдумки. «...Физиологи выяснят в малейших подробностях явле- ния, совершающиеся в хлорофилловом зерне, химики разъ- яснят и воспроизведут вне организма его процессы синтеза, имеющие результатом образование сложнейших органических тел, углеводов и белков, исходя из углекислоты; физики да- дут теорию фотохимических явлений и выгоднейшей утилиза- ции солнечной энергии в химических процессах; а когда все будет сделано, то есть разъяснено, тогда явится находчивый изобретатель и предложит изумленному миру аппарат, под- ражающий хлорофилловому зерну: с одного конца получаю- щий даровой воздух и солнечный свет, а с другого — подаю- щий печеные хлебы». Такова мечта ученого или, если угодно, программа, план научных исследований на многие годы вперед. Таков ответ науки на вопрос о том, стоит ли тратить столько времени и сил на изучение и уточнение всех, даже мельчайших, под- робностей фотосинтеза. 80
ПОМОЩНИЦА ЗЕМЛЕДЕЛЬЦА Итак, теперь известно, где лежит скатерть-самобранка: в хлорофилловом зерне. Но химия пока не знает (и, видно, не скоро будет знать), что происходит в листе, не знает, как создать аппарат, изготовляющий из воздуха, солнечного све- та и солей печеные хлебы. Значит, химия не может пока дать изобилие продоволь- ствия, и человек по-прежнему будет зависеть от своеволь- ной природы? У кого же искать ему помощи и защиты в ожидании, когда химия сделает сказочную скатерку явью? У той же самой химии. Она все-таки уже многое может сделать. Только не одна, а с помощью растений. Впрочем, почему «может»? Она уже сегодня, засучив рукава, помо- гает нашему сельскому хозяйству. Удобрения, приготовлен- ные на химических заводах, намного увеличивают урожаи. Гербициды (ядовитые вещества, убивающие сорные травы) избавляют земледельцев от изнурительной ручной работы — прополки посевов. Следовательно, каждый колхозник и рабо- чий совхоза может обрабатывать большой участок поля и собирать больше зерна или кормов. Химия сегодня учится разгонять над полями тучи или, на- оборот, вызывать дождь, останавливать надвигающиеся на посевы и сады пески и улучшать строение почвы, сокращать сроки созревания плодов и превращать в великанов самые обыкновенные растения. Она умеет делать многое другое. Вот, например, борьба с вредителями. Давний враг земледельцев — саранча — все еще носится над полями некоторых стран огромными тучами. Одна такая туча весит 50—100 тысяч тонн. Ежедневно каждое насекомое пожирает столько пищи, сколько весит само. Ко« гда туча саранчи опускается на поле, луг или сад, остается голая, как после пожара, земля. Избавить земледельца от этого страшного врага пока может лишь беспощадная хи- мическая война. Немало у человека и других жадных, прожорливых на- хлебников. Они съедают такое количество зерна, которого хватило бы, чтобы прокормить более ста миллионов людей. А если бы удалось уничтожить хотя бы большую часть (всех уничтожить невозможно, а может быть, и не нужно) кома- ров, оводов, глистов, клещей, мошкару и других паразитов, 81
от нападения которых домашние животные теряют аппетит, худеют, заболевают и даже гибнут? Если бы это удалось сде- лать, можно было бы уже сегодня удовлетворить потреб- ности всего населения нашей планеты в мясе, молоке, яйцах и других продуктах животноводства. И здесь все с надеждой оглядываются на химиков, ожидая от них помощи. Но и это еще не все. Химики и биологи, изучив, как пи- таются растения, стали рассуждать о том... Впрочем, давай мы тоже порассуждаем и подумаем. Что дает растениям природа, и что им нужно, чтобы они жили, развивались и давали плоды? Мы это хорошо знаем: свет, тепло, воздух, земля и вода. Почему случаются неурожаи и недороды? Во-первых, по- тому, что растения были посажены на плохой, бедной зем- ле — в ней мало питательных солей. Во-вторых, потому, что была засуха и им не хватало воды. В-третьих, растениям не- доставало тепла, и они плохо развивались. Вот и все. Света и воздуха (углекислого газа) обычно хватает всем расте- ниям. Может ли человек помочь тем бедам, которые выпадают на долю зеленых обитателей полей и огородов? Конечно Ны- нешняя химия может вырабатывать все необходимые расте- ниям соли. Потом эти соли (удобрения) разбрасывают на поле или на грядках. Добыть для растений воду — тоже вполне разрешимая проблема. Издавна человек подводил ее из рек по каналам. Сейчас он начал выкачивать ее из-под земли, сооружать опреснительные установки, чтобы превра- щать соленую морскую воду в пригодную для сельскохозяй- ственных целей. Тепло? Вспомним теплицы, оранжереи, пар- вики. Даже имеющиеся в природе в достатке свет и углекис- лоту человек может получать искусственно и снабжать ими растения, если они в этом нуждаются. НЕЛЕПЫЙ ВЫВОД Что же получается? Человек сегодня может (и он это де- лает,) выработать и добыть все, что необходимо для жизни растений и, следовательно, для фотосинтеза, для производ- ства питательных веществ. Он не умеет только соединить 82
все это — углекислоту, свет, воду, соли — воедино, в новые вещества, в крахмал, белок, жиры. И какой поступает? Очень странно. Почти как ребенок, у которого в руках оказались ра- зобранные часы. Не умея их собрать, он не отдает их масте- ру, а одно колесико превращает в волчок, из других делает трактор, а остальные колесики и винтики теряет и разбра- сывает. Имея в руках удобрения, человек не отдает их «масте- ру», не кормит ими растения, а разбрасывает по полю. Это называется удобрять почву. Но хорошо известно: растение использует только часть этих солей, то, до чего оно сможет дотянуться корнями. Остальное либо вымоется дождями, ли- бо будет съедено сорняками, либо вступит в соединение с другими веществами почвы, разрушится, образует негодные для питания растений соли. Подобным образом человек рас- поряжается и водой: он не поит растения, а поливает почву. В результате вода испаряется, просачивается в земные глу- бины, а растения довольствуются только остатками. Так было всегда: удобряли почву, поливали почву, даже подогревали почву в теплицах и парниках. А растение, для которого предназначалось все это, пользовалось лишь тем, что случайно оказывалось в небольшом комке земли, обня- том, словно тонкими руками, неподвижными его корнями. Так было всегда... Однако если всегда поступали плохо, это не значит, что нужно поступать так же плохо и впредь. А как сделать лучше? Ходить по полю и поливать, под- кармливать каждое растение отдельно? Это невыполнимо, да и результат будет почти тот же: все равно будем поли- вать и удобрять почву. А растению ни поле, ни почва не нуж- ны, ему нужны растворы солей. Вывод, который неминуемо вытекает из наших рассужде- ний, таков: лучше всего вообще отказаться от почвы, в ко- торой теряется столько удобрений и воды, в которой гнездят- ся вредители и болезни. Надо переселить растения на хи- мические заводы и превратить зеленый лист в одно из глав- ных заводских производств — в цех сборки продуктов пита- ния из выработанных в других цехах и взятых у природы «колесиков и винтиков» — солей, углекислоты, воды, света, тепла. Иначе говоря, отказаться от земледелия и заменить его новой отраслью народного хозяйства — так сказать, рас- тениеводческой промышленностью. 83
Вывод этот настолько противоречит сложившимся в те- чение веков представлениям, что кажется сущей нелепицей. Хочется возражать, опровергать, искать в наших рассужде- ниях ошибки и неточности. По-видимому, и неточности и ошибки можно найти. Следовательно, можно поставить под сомнение и правильность вывода. Однако самым лучшим способом проверки любых рассуждений и сделанных на их основании теоретических выводов является практика, жизнь. Вот к практике мы и обратимся. БЕСПОЧВЕННОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ Идея беспочвенного земледелия родилась не сегодня. Еще в древности пытались выращивать растения не в зем- ле, а на водных растворах солей. Этому методу потом было придумано даже специальное название — гидропоника, что в переводе с греческого означает «воды работа». Но широко- го развития гидропоника в те времена не получила: не все соли, нужные растению, умели тогда вырабатывать, да и стоили они дорого. Лет 250 назад, когда благодаря успехам химии удобрения сделались дешевле, гидропоникой начали заниматься серьез- нее. Тогда же ее стали применять в Англии — здесь, на густо заселенном острове, издавна не хватало земли для земледе- лия, и ее недостаток пытались восполнить с помощью вод- ных растворов. Позднее, в конце прошлого — начале нынешнего столе- тия, гидропоникой стали усиленно заниматься и в России. Сам Тимирязев, приехав на Нижегородскую выставку, демон- стрировал опыты по выращиванию растений на питательных растворах. Много труда вложил в новое дело и другой рус- ский ученый — профессор Арциховский. Но эти работы не вышли за стены лабораторий: удобрений в России выпуска- лось мало. Исследования продолжались. В 1939 году ученые Ленин- градского университета, изучив «вкусы» и «склонности» рас- тений, начали работать над такими методами гидропоники, которые можно было бы применять для выращивания боль- шого количества растений, то есть в производстве. А через 84
несколько лет, когда на подступах к Ленинграду л гремели немецкие пушки и наши войска занимали ГЭ оборону в Петергофе (здесь-то как раз и проводили 1 Г эти опыты), лабораторные исследования принесли первую практическую пользу: ученые накормили на- /А ших бойцов огурцами и помидорами, выращенны- / ми без почвы. |/г I ; Шли годы. Закончилась война. На развалинах 11J ; поднялись новые дома, фабрики и заводы. Наша |с'3 : химическая промышленность стала выпускать мно- го удобрений. А о гидропонике как-то забыли. Бы- ло много других важных дел. Дай неподкупная, * суровая наука — математика — не очень благо- волила к гидропонике. Расчеты показали: экономически го раздо выгоднее разбросать удобрения на поле, чем соору- жать специальную установку для выращивания растений на растворах. Хотя часть удобрений и пропадет, но в поле рас- тение питается ведь не только ими. Оно добывает немало солей, содержащихся в самой почве. А это даровые соли! Что же касается расходов на воду, то поля обычно не поли- вают. Значит, и расхода никакого нет. Так, может быть, гидропонные установки смогут конку- рировать с грядками и огородами? Овощи требуют много удобрений и воды. Снова взялась за дело математика — под- считала, сравнила. Нет, все равно невыгодно. Вот ведь как практика расходится с теорией! То, что в отвлеченных рассуждениях казалось хорошим, правильным и неизбежным (отказ от почвы), в жизни оказалось дорогим, невыгодным и, следовательно, неприемлемым. Кто же будет покупать помидоры, хоть и гидропонные, если они так же дороги, как, допустим, выращенные в теплицах!.. Да, в тепли* цах... Кстати, а сравнивал ли кто-либо гидропонный поми- дор с тепличным? Нет? Тогда надо скорее это сделать! И тут математика сменила гнев на милость. Конечно же, гидропоника выгоднее, удобнее, лучше. Земля в обычных теплицах доставляет много неприятностей. Ее нужно обяза- тельно менять через 1—2 года. Часто, особенно в крупных городах, ее приходится возить за десятки километров. Поч- ву в теплицах обрабатывают, в основном, вручную — ведь не затащишь под стеклянную крышу огромный трактор! Борьба с болезнями, прополка сорняков, внесение удобре- 85
нпй, полив — все это тоже расходы, и не малые. А раст- воры сразу решают все проб- лемы и трудности. И гидропоника, поддержан- ная математикой, стала вры- ваться в одну теплицу за дру- гой, выбрасывать оттуда поч- ву и занимать ее место. О гид- ропонике заговорили всюду — в больших городах и малень- ких деревеньках, на севере я на юге, на космодромах и на океанских кораблях. Но как выглядит гидропо- ника на деле? Что, огурцы и помидоры выращивают в бу- тылках и банках? Нет. Но все-таки в посуде. Эта посуда напоминает корыто, только огромное. И сделано оно из бето- на. Сооружают такое корыто в обычной теплице — там, куда раньше насыпали землю. По дну прокладывают трубу с отверстиями. А поверх тру- бы в корыто насыпают слоем в 20 сантиметров мелкие кам- ни — гравий, либо гальку, либо щебенку. Вот и все глав- ные части гидропонной установки. Работает она так. Растения высаживают в гравий точно так же, как в землю. Приготовляют из удобрений питатель- ный раствор и наливают в установленную на возвышении цистерну с краном. Если открыть этот кран, раствор хлы- нет в трубу с отверстиями, вытечет через них и заполнит корыто, смачивая гравий и корни растений. Затем через ту же дырявую трубу раствор спускают в запасной бак, а потом перекачивают назад, в цистерну. Тем временем корни рас- тения обсасывают, облизывают влажные камни. Этого заня- тия им хватает часов на шесть — восемь. Значит, примерно через это время надо снова заполнить корыто и смочить корни. Получается, что за сутки кран на цистерне надо от- крывать раза три — четыре, самое большее — пять. И все. Не нужны ни рыхление (гравий и так рыхлый, в нем свободно гуляет воздух), ни прополка (сорняков не са- 86
жали — откуда им взяться на голых камнях?), ни подкорм- ка, ни поливка. Все, что нужно растениям, делает вода. Во- да же борется с болезнетворными микробами, если они вдруг заведутся на камнях: после уборки урожая корыто несколько раз заполняется не питательным, а дезинфицирующим раст- вором. Нет, недаром гидропоника означает «воды работа». Человеку делать нечего. Правда, приходится открывать кран на цистерне. Но если поставить сюда автомат, он вполне справится с такой за- дачей. Автоматам можно поручить и приготовление свежего раствора, и перекачку его из запасного бака в цистерну. Но заглядывать в теплицу надо все-таки почаще, иначе можно прозевать урожай. Оказывается, в гидропонной тепли- це растения развиваются в полтора-два раза быстрее, чем обычно. За год собирают по шесть урожаев помидоров и двадцать урожаев редиски. Да какие урожаи! В обычных ус- ловиях помидоры не дают больше 300 центнеров с гектара. А на камнях урожаи увеличились в 50 раз — до 15 000 цент- неров! И что особенно удивительно: качество этих помидоров не только не хуже «обычных», но даже лучше. В них в три раза больше сахара и витаминов, гораздо меньше вредных для человеческого организма кислот! Но и это не предел. Сейчас ученые создают автоматы, которые будут выполнять приказания растений и создавать для их развития самые лучшие условия. Это не фантазия. Растения все время говорят, а порой прямо-таки кричат о том, что им не нравится, чего они хотят, что им полезно или вредно. И вкусы у них самые разные. Одни из них любят по- спать в темноте, свет им мешает. Другим, наоборот, нравит- ся подолгу нежиться в лучах солнца или электрической лам- пы; им мало и десятичасового освещения в сутки. Язык рас- тений довольно красноречив: утром, когда они просыпаются и требуют света, они начинают энергично испарять воду и расправлять листья. Вечером, когда слишком долго не гасят свет, а им пора спать, растения уменьшают испарение и скла- дывают, сворачивают листья. Если, наоборот, свет погасили слишком рано, растения продолжают сильно испарять воду, как бы говоря: «Дайте лучей, фотосинтез в хлорофилловом зерне еще не закончен, рабочий день продолжается!». Услышать эти немые возгласы не так трудно. Надо на лист прикрепить крошечный гидродатчик приборчик, 87
который будет следить за интенсивностью испарения и пере- давать сигналы на автомат, ведающий освещением. И по- лучится, что растение, просыпаясь и увеличивая испа- рение, будет само (с помощью гидродатчика и автомата) включать свет, а засыпая, будет выключать его. Самостоятельно оно будет заказывать себе обед: мало в растворе солей калия — пожелтеют края листьев; недостает азота — лист побледнеет; нужна добавка магния — и пойдут по листу желтые пятна. И так далее. Фотоэлектронный при- бор, заметив сигнал, передаст его автомату, а тот даст коман- ду дозирующим аппаратам: немедленно выполнить заказ — добавить в питательный раствор тех или иных солей. Точно так же автоматы будут следить, не холодно ли или не жарко ли растениям, достаточна ли влажность воздуха. Они насытят воздух углекислотой, чтобы зеленому листу легче было ее искать. Все желания растений будут удовлет- воряться сразу же, по первому требованию. И растение, как бы в благодарность за это, станет работать изо всех своих сил. Вот тогда-то, считают ученые, урожаи, например, помидо- ров увеличатся еще по крайней мере в полтора-два раза и достигнут невероятной цифры: 20 000—30 000 центнеров с гек- тара! Намного увеличат свои и без того фантастические уро- жаи гидропонные огурцы, лук, перец, редиска, капуста, бак- лажаны. Не правда ли, все то, о чем мы сейчас говорили, очень мало напоминает земледелие? Теплица будущего — это ведь настоящий высокоавтоматизированный цех современного за- вода. где с помощью зеленого листа из солей, углекислоты, воды и лучей света производится «сборка овощей». Может быть, наш нелепый вывод о необходимости отказаться от почвы не такой уж нелепый?.. СМЕТАЯ ПРЕГРАДЫ Но вернемся из будущего, хотя и не слишком отдаленно- го, в настоящее. Пока под гидропонику переоборудовано не много теплиц. Однако она, как весенняя вода, постепенно прокладывает себе дорогу, преодолевая препятствия. Сна- чала, чтобы сократить расходы на обогрев теплиц, их соору- 88
Установка для беспочвенного питания. жали около крупных заводов, электростанций — там, где было много лишней горячей воды. В последнее время по- пробовали обогревать теплицы природным газом: вдоль стен прокладывают трубы-горелки с отверстиями, пускают газ и поджигают. Голубые язычки пламени не только согревают воздух в теплице, но и увлажняют его и, самое главное, «удобряют» углекислотой — ее становится почти в де- сять раз больше. Отопление газом оказалось и дешевым и урожайным — овощей стали собирать в полтора раза больше! Значит, одно из препятствий на пути гидропоники (доро- говизна тепла) пало. Теперь она может идти в любой город, в котором есть газ, и особенно на север, где так велика нуж- да в овощах. Ведь свои овощи созреть там не всегда успе- вают, возить с юга эту скоропортящуюся да еще состоя- щую на 90 процентов из воды продукцию не выгодно. А один 89
квадратный метр гидропонной теплицы способен круглый год кормить свежими овощами одного человека. Второе препятствие, на которое издавна наталкивалась гидропоника, — это сама теплица. Стеклянные стены и по- толки — штука тяжелая. Приходилось делать прочные ра- мы, ставить крепкие столбы и балки, сооружать надежные фундаменты. Химия нанесла удар и по этому — стеклянно- му — препятствию: она предложила покрывать теплицы тон- кой, толщиной в лезвие бритвы, прозрачной пленкой* Теперь каркасы могут быть простыми и легкими, не нужны массив- ные фундаменты. А вся теплица становится в 10—12 раз де- шевле. Такую теплицу может построить каждый совхоз, кол- хоз, даже школа. Второй удар по этой же стеклянной преграде последовал совершенно с неожиданной стороны. Его нанесли овощеводы юга. Они просто... не стали строить теплиц, а решили соору- жать бетонные корыта прямо на открытом воздухе. Конечно, зимой в них трудно что-либо вырастить. Но зато летнее теп- ло и солнце используются сполна. Армянский ученый Давтян успевает выращивать на своих гидропонных плантациях три урожая в год! Попробовали сделать то же самое и в Крыму, в совхозе «Горный», приютившемся на каменистых бесплод- ных склонах гор у Ялты. И опять гидропоника совершила невероятное: каждый квадратный метр бетонного, корыта стал давать по 40 килограммов помидоров, огурцов, перца, баклажанов. Иными словами, один гектар голых камней за- менил совхозу 40 гектаров плодородной земли! Гидропоника, выйдя из-под стеклянных сводов, стала за- воевывать все новые области применения. В Соединенных Штатах Америки, например, ее испытали на картофеле. Вы- росли отменные клубни. Урожай — 200 тонн с гектара! Но у беспочвенного растениеводства осталось еще одно уязвимое место — тяжелое и дорогое бетонное корыто. Бетон часто трескается, и тогда теряется много раствора. Опять лишний расход. И здесь химия помогла своему детищу —- гидропонике. Она дала овощеводам полиэтилен — легкий, прочный и сравнительно недорогой материал. Корыта из не- го будут безотказно служить лет пять — десять. Это всегда так: новый материал открывает новые техниче- ские возможности. Американские поклонники гидропоники, получив в свое распоряжение полиэтилен, заявили, что те- 90
перь на питательных растворах можно выращивать... виноград. Уже, конечно, не в корыте, а в толстой пластиковой трубе. Де- лается это так. Специальная ма- шина, нагруженная побегами ви- нограда, движется вдоль трубы и втыкает в нее эти побеги. По- том в трубу подается раствор — и виноград растет. Когда урожай созреет, другая машина отправляется вдоль трубы. Она выдергивает побеги, отделя- ет гроздья и собирает их в бункер. Лиха беда — начало! Ученых уже одолевает новая забо- та: ведь в корытах по-прежнему остается тяжелый гравий. Вот если бы и его заменить чем-нибудь легким... Профессор Ленинградского университета В. В. Чесноков предложил вместо гравия применять самый легкий и самый доступный материал на свете — воздух. Да, да, это не шутка. Он ре- шил выращивать растения не в гравии, а именно в возду- хе. Вместе со своими помощниками он работал над этой про- блемой несколько лет. И в конце концов в своей лабора- тории в Петергофе, там, где когда-то наши бойцы, отби- вавшиеся от наседавших немцев, лакомились в первый раз гидропонными помидорами и огурцами, профессор стал угощать гостей овощами, выращенными «между небом и землей». Его изобретение настолько же простое, насколько и ори- гинальное. Берут небольшие полиэтиленовые стаканы, сплошь изрешеченные отверстиями. В них насыпают горсть гравия и сажают растения. Стаканы укрепляют на легкой подстав- ке над желобом из тонкой пленки. Никакого корыта нет и в помине. Вдоль подставки около стаканов проходит трубка для питательного раствора. Отростки ее ведут к каждому стакану. Установка готова к работе. Раствор, который подается по трубке через небольшие промежутки времени, попадает через отростки в стаканы, смачивает гравий и стекает в желоб. Растения развива- ются, причем очень быстро. Вскоре их корни показываются в отверстиях стаканов, разрастаются, ветвятся и длинными белыми бородами свешиваются в воздухе. А раствор по- 91
прежнему маленькими порциями подается по трубке в стака- ны и медленно стекает по гравию, по корням в желоб. Пока стекает, растение успевает «прихлебнуть». А там уже и но- вая порция подоспела. И так без конца, пока растение не по- кроется зрелыми плодами. Этот метод имеет еще одно достоинство: растения совер- шенно безболезненно можно передвигать, увеличивать или уменьшать между ними расстояния, переносить на другие установки. С таким удобством ни земледелие, ни «старая» гидропони- ка знакомы не были... НЕДОПУСТИМАЯ ТОЧКА А теперь пора подвести ито- ги и вернуться к нашим тео- ретическим рассуждениям. Гид- ропоника особенно выгодна и удобна в крупных городах, на севере, в пустынях, в бесплод- ных горах. Она решительно ломает наши представления об овощеводстве, так как позво- ляет получать урожаи на кры- шах заводов, внутри много- этажных зданий, в подвалах, глубоко под землей — везде, хоть на Луне! А почему бы гид- ропоникой не заинтересоваться морякам? Уйдет атомная под- водная лодка в поход на не- сколько месяцев, но экипаж не будет ощущать недостатка в свежих овощах: урожай созреет даже на дне морском. Кроме того, растения будут очищать воздух подводного корабля от углекислоты и обогащать кисло- родом. Итак, есть все основания
Схема установки для непрерывного получения хлореллы. предполагать, что в будущем овощеводство откажется от возделывания почвы и превратится в овощеводческую по- мышленность. В полеводстве и садоводстве гидропоника пока не доби- лась успехов. Приходится признать, что наш вывод о целе- сообразности создания растениеводческой индустрии не го- дится для этих отраслей земледелия. Слишком дешевую да- ют они продукцию. Гидропоника не может соперничать с ни- ми в производстве зерна, кормов, технических культур, фрук- тов. Ее удел — выращивание овощей... Поставил я после слова «овощей» точку. Дескать, все, 93
Клетки хлореллы (ув. в 400 раз). конец: доказано и утверждено, что волшебнице-химии и ее до- чери гидропонике не по силам бороться со старым, проверен- ным веками земледелием. По- сидел, подумал — и добавил еще две точки. Получилось три. Они, наверное, должны были оз- начать сомнения, колебания, раз- мышления... В самом деле, как же «все», как же «конец», когда мы знаем о дерзких попытках гидропоники проникнуть в вино- градарство? А ведь это отрасль са- доводства Г Почему же «конец», когда уже несколько лет во многих колхозах и совхозах на упрощенных гидропонных установках выращивают зеленый корм для жи- вотных? И, как ни удивительно, это оказывается выгодным. Впрочем, если разобраться, то и удивляться нечему: гидропо- ника дает до 60 урожаев зелени в год, или, другими словами, 300000 центнеров зеленых витаминных кормов с гектара! Сейчас ученые попробовали растить на растворах хлопок. И тоже получили сказочные урожаи. Уже после первых опы- тов специалисты говорят, что гидропоника открывает перед хлопководством невиданные перспективы. А ведь это — от- расли полеводства! Потом родилось еще такое сомнение. Почему, собственно, гидропоника обязательно должна идти по проторенной до- рожке и выращивать только те растения, которые использует древнее почвенное земледелие? Разве у нее не могут появить- ся новые, свои собственные культуры, более выгодные, чем пшеница, рис, подсолнечник? В этом нет ничего невероятного. Наоборот. Уже даже сделаны первые шаги в этом направлении. Вот, скажем, всем известная микроскопическая, не видимая простым глазом зе- леная водоросль — хлорелла. Для ее выращивания исполь- зуют, по сути дела, гидропонный метод. Примерно в такие же корыта наливают почти такой же питательный раствор и поселяют сюда сотню-другую водорослей-невидимок. Через несколько дней вода в корыте становится зеленой: хлорелла 94
очень быстро размножается. Теперь, чтобы дать водоросли больше материала для фотосинтеза, надо продувать раствор углекислым газом. И только успевай собирать «урожай», вы- черпывать зеленую кашу — водоросль теперь все время бу- дет стремительно размножаться. За год получают почти 1000 центнеров хлореллы в сухом виде! А в наилучших условиях она способна дать продукции раза в три больше. Выходит, что хлорелла в тридцать раз урожайнее пшеницы! Что же представляет собой эта зеленая каша? В ней, в зависимости от условий выращивания, может содержаться почти 90 процентов белков (в пшенице и фасоли — не боль- ше 30!), либо около 80 процентов жиров (в подсолнечнике — 25, в конопле — 35 процентов!), либо 40 процентов крахма- ла и сахара (в соке сахарного тростника и свеклы сахара не более 20 процентов!). В трех килограммах хлореллы содер- жится столько витаминов, что их хватит человеку на целый месяц... Нет, в земледелии, ведущем в течение многих тыся- челетий непрерывные поиски наиболее урожайных культур, о таком растении никогда и не слыхивали! Недаром хлореллу шутливо называют «пищей богов»: она имеет все данные для того, чтобы отправиться в космос и обеспечивать питательными веществами космонавтов. Правда, хлорелла в натуральном виде не очень вкусна. А вот пряники из смеси хлореллы с пшеничной мукой полу- чаются отличные. Возможно, из хлореллы научатся делать вкусные блюда, так же как научились приготовлять множе- ство вкусных вещей из «чертова яблока», как крестьяне на- зывали картошку, когда ее впервые привезли в Россию и почти насильно заставляли сажать и есть.... С каждым своим шагом, с каждым годом гидропоника обретает все новые силы. Во многом она начинает напоми- нать сказочную скатерть-самобранку. Кто же сейчас рискнет утверждать, что она не вторгнется в недоступные пока обла- сти и не потеснит полеводство или садоводство? Гидропоника еще не сказала своего решительного, а тем более последнего слова.
КОРОВА В КОЛБЕ Кому что нравится. -- Почему не поговорить о вкусах? — Размышления за столом. — Моределие. — В обход зеленой крепости. — Масло из угля. — Сахарная пустота. — Сладкие дрова. — Кто съел дорогу? — Хижина Эмиля Фишера. — Вкусный газ. — «Кирпичи» на обед. — Химик на кухне. — Конец гастрономической поэзии. ГОЛОДНЫЙ «РАЙ» Когда радушные хозяева, встречая тебя как дорогого го- стя, ставят на стол самые лакомые блюда, надо их есть, ина- че хозяева могут подумать, что тебе не нравится, как приго- товлена еда, и очень обидятся. Это в общем-то неплохое пра- вило порой превращается в тяжелое испытание. Особенна для тех, кто попадает в дальние страны. Если тебе придется отправляться в путешествие по свету, имей это в виду и запасись мужеством. Самые острые ощу- щения ожидают тебя в сказочных южных странах. В Запад- ной Африке, например, тебя обязательно пригласят полако- миться гигантской (в кулак величиной!) улиткой... Мор- щиться нельзя! Надо есть да похваливать. По дороге в глубь континента тебе не раз придется оста- навливаться в маленьких деревушках, приютившихся где-ни- будь на берегу реки, окруженных непролазными джунглями. Здесь под деревьями, увешанными ароматными диковинными плодами, тебя угостят аппетитными кусками крокодильего 96
хвоста. Не вздумай отказываться: посмотри, с каким наслаждением уплетают этот делика- | тес все участники пиршества! | Вот и Конго. Новые твои друзья конголез- , [ цы сразу же поведут тебя на шумный, пест- ✓*** рЧ рый, залитый ослепительным солнцем рынок. /KJh Они будут долго торговаться с горластым по- 1 луголым парнем, а он станет уговаривать их k 1 и горячо доказывать, что таких свежих, жир- ных, черных, волосатых гусениц нет больше ни у кого на всем базаре. В конце концов твои друзья мах- нут рукой на дороговизну и купят для праздничного обеда в твою честь несколько пригоршней самых отборных гусениц. Но если ты попадешь на красивый зеленый остров Бор- нео, ты узнаешь от местных жителей, что самое вкусное блю- до на свете вовсе не улитки, не хвост крокодила и даже не черные гусеницы, а рагу из маленьких древесных пиявок. В Китае тебя будут убеждать, что нет лучшего лакомства, чем тухлые яйца черепахи и суп из «ласточкиных гнезд». Многие индейцы предпочтут всему этому вареных муравьев. А бедуины, кочующие по раскаленной Аравийской пустыне, подадут к столу деликатес из жареной саранчи и, может быть, расскажут, между прочим, о своих столкновениях с участниками экспедиций, которые приезжают сюда, чтобы уничтожить это вкусное насекомое... Узнав о столь оригинальных пристрастиях жителей мно- гих тропических стран, некоторые люди презрительно и брез- гливо усмехаются, а другие недоуменно пожимают плечами: — Ну что ж, о вкусах не спорят... Эта поговорка означает: вкусы — такая непонятная шту- ка, что и рассуждать о них не стоит. Одному нравятся варе- ники с творогом, другому вареные муравьи. Мы с тобой не будем брезгливо усмехаться и по- жимать плечами. А попро- буем разобраться в этих странных вкусах. Не может быть, чтобы они появились просто так, без всякой при* чины. 97
Начнем с нашего обеденного стола, с наших вкусов. Что мы едим? Главным образом хлеб, суп, кашу, разные овощ- ные и мучные блюда, фрукты — то, что дают нам растения. В них содержатся все питательные вещества: крахмал, са- хар, белки и жиры. Казалось бы, что еще нужно? Но если в нашей пище долго нет мяса, яиц, рыбы, молока и других продуктов животного происхождения, нам начинает явно чего-то не хватать. Это кажется странным. Ведь давно из- вестно, что ни в мясе, ни в яйцах никаких особых питатель- ных веществ нет: они состоят в основном из белков. Может, дело в самих белках, может, они какие-нибудь «не такие»? В этом, оказывается, и заключается причина. В животных продуктах белки особенные. Они очень нужны организму для строительства наших мышц, крови, внутрен- них органов, кожи. И обходиться без мяса, рыбы, молока, яиц человек долго не может. Когда же все-таки приходится обходиться, организм, хотя ему и дают растительную пищу, начинает голодать. Человек как будто бы и сыт, но он все-таки голодает — вот какое по- лучается странное положение! Замаскированный голод дей- ствует коварно, исподтишка, и в этом его особая опасность. Что за опасность, можно узнать в странах с теплым, мягким климатом, плодородными почвами и богатейшей, прямо-таки райской растительностью — в Африке, Южной Америке и Южной Азии. Трудно поверить, но это так. Именно здесь свирепствует сейчас голод более всего. В этих странах, долгое время находившихся под иностран- ным игом, нет своей промышленности, — значит, нет машин, нет развитого сельского хозяйства. Поля там обрабатывают не тракторами, а все еще с помощью волов, лошадей, буйво- лов. Часто — вручную. Конечно, минеральных удобрений, химических веществ для борьбы с сорняками и вредителями почти не применяют. И урожаи получаются маленькие, их едва-едва хватает, чтоб прокормиться самому крестьянину. А уж о выкармливании животных на мясо и говорить не приходится. Люди из года в год едят одно и то же: лепешки, овощи, разные съедобные травы и коренья, фрукты. Но не знают вкуса мяса, молока, рыбы. И голод медленно, незаметно ис- тощает, ослабляет сильных и крепких людей, подтачивает их здоровье. Особенно опасно белковое голодание детям: они 98
плохо растут, болеют, а порой и умирают. Вот поэтому в «рай- ских» странах, там, где растут бананы, апельсины и финики, появились странные обычаи и привычки — есть насекомых и червей: люди инстинктивно, даже не понимая этого, стара- лись обогатить свою пищу хоть какими-нибудь животными белками. Конечно, это очень мало помогает бороться с белковым голоданием. Здесь нужно развитое механизированное сель- ское хозяйство. Только тогда можно будет иметь много зерна, силоса, сена, можно будет разводить коров, свиней, птиц и получать много дешевой животной пищи. Эта хорошая и правильная мысль, к сожалению, оказа- лась неосуществимой мечтой. Ведь для того, чтобы создать сильное, современное сельское хозяйство, нужно сначала, как было сделано в нашей стране, создать сильную промыш- ленность — заводы, которые будут плавить металл, выпус- кать тракторы, комбайны и другие машины, вырабатывать удобрения. Но чтобы создать все это в отсталых южных стра- нах, потребуется, по подсчетам ученых, ни много ни мало —• 40—50 лет. За такой промежуток времени людей в этих стра- нах станет в два раза больше. Значит, и продовольствия им нужно будет в два раза больше! И снова нужно будет строить новые заводы, а потом развивать сельское хозяй- ство... Нет, сельское хозяйство развивается слишком медленно, й ему нелегко угнаться за быстрым в отсталых странах рос- том населения. Надо найти другой выход, который помо- жет населению этих стран покончить с недостатком живот- ных белков как можно скорее КОРЗИНА ВЕЛИЧИНОЙ С ОКЕАН Легко сказать: «Нужно найти другой выход». А где его искать? — В море, — подсказывают зоологи и ботаники. Моря и океаны человек еще не научился хорошо исполь- зовать. А между тем это огромные корзины со съестными при- пасами: самой разнообразной рыбой, икрой, ценными мор- скими растениями. Из водорослей в Японии, например, 99
делают «кукурузные хлопья» и «хрустящий картофель». И хотя «хлопья» получаются зеленого цвета и пахнут йодом, а «картофель» черен почти как сажа, — оба эти блюда очень вкусны и питательны. Из огромных «листьев» морской ка- пусты (ширина полметра, длина — 5 метров) на Дальнем Востоке умеют приготавливать более трехсот блюд... Океанская продовольственная корзина каждый год попол- няется десятками миллиардов тонн пищевых продуктов. Это неизмеримо больше, чем дает человеку сельское хозяйство всего мира. А берем мы из этой корзины ничтожную долю — менее ста миллионов тонн. Но человек может заставить океан производить пищи еще больше, и именно той, какая ему особенно нужна. Поче- му бы людям не заняться «морским скотоводством», почему не одомашнить таких животных, как морж или ламантин? Ламантин достигает в длину семи метров и может дать мно- го «морской говядины». А живой корабль океанов — кит? Питаясь одним планктоном — «кашей» из мелких морских животных и водорослей, он за короткий срок нагуливает де- сятки тонн мяса, жира и костей. Вот если бы и его можно было приручить! Знатоки моря рисуют такую картину будущего. «Ковбои» с аквалангами «объезжают» свое подводное хозяйство. По дну ползают тракторы с плугами — идет морская пахота. Для чего это нужно? Дно океана — это толстый слой бога- тых удобрений, образовавшихся за многие века из остатков животных и растений. Эти залежавшиеся питательные ве- щества надо лишь взрыхлить, взмутить, поднять в воду. И тогда быстро начнет размножаться планктон, откармли- ваться рыба. Время от времени дно придется пропалы- вать, освобождать ог сорняков и вредителей — главным об- разом от морских звезд, которые пожирают в четыре раза больше пищи, чем съедобные рыбы. В морском земледелии — моределии — нельзя будет обойтись без комбайнов. Вот один ползает по дну, скаши- вает морскую капусту и дру- гие водоросли, из которых тут же, под водой, изготов-
ляются вкусные консервы. Другие комбайны вовсе необыч- ны на вид. В передней их части огромная, как пасть кита, воронка. В нее засасывается вода вместе с зеленоватой ка- шицей планктона. Внутри комбайна планктон отцеживается, и из него приготовляется пищевой концентрат (и для людей, и для животных), содержащий много витаминов, жиров, бел- ков. Конечно, эти планы заманчивы. Возможно, в будущем они осуществятся. Океан покорится человеку. Но когда это еще будет?.. Ведь каждому ясно, что ес- ли нельзя быстро развить отсталое сельское хозяйство на земле, то тем более невозможно наладить в короткое время производство продовольствия на дне морском. Так что пока остается одно: пользоваться тем, что море дарит нам само. В ПОХОД ЗА ЖИРНЫМ И СЛАДКИМ! А тем временем, пока зоологи и ботаники ныряли в ба- тискафах в морские глубины, добывали со дна образцы ила и обитателей дна, определяли возраст китов и скорость их роста, подсчитывали запасы рыбы в океане, за плотно за- крытыми дверями лабораторий (чтобы никто не мешал!) химики продолжали свои долгие, изнурительные, полные не- ожиданностей походы в недра вещества. Натолкнувшись на непреодолимую зеленую крепость хлорофилла, они оставили для ведения планомерной осады лишь часть своих боевых отрядов. Остальные «химические силы» отошли и двинулись в обход в поисках других дорог. Там, на иных путях к будущему, уже не первый год дей- ствовала научная разведка. Еще лет сто назад знаменитый французский химик Марселей Бертло после долгих поисков набрел на химическую реакцию, в результате которой ему удалось, нагревая в запаянных трубках смесь глицерина с жирными кислотами, получить первый настоящий искусствен- ный жир. Вслед за ним русский академик Н. Д. Зелинский нашел способ превращать в жиры черную «кровь земли» — нефть. Итак, материал, необходимый, по выражению Зелинско- 101
го, «для поддержания жизненной энергии человека», можно получать не только из растений и животных, не только с по- мощью хлорофиллового зерна, но и просто в пробирке! Од- нако одно дело — пробирка, другое — завод. То, что воз- можно в лаборатории, часто невозможно или невыгодно в цехе. Как вырабатывать дешевый глицерин? Из чего выгодно получать жирные кислоты? Перед химиками возникли де- сятки других вопросов. На их решение потребовались многие годы. Но в конце концов во время второй мировой войны по дороге, разведанной Бертло и Зелинским, все-таки двинулась тяжелая колесница промышленности. Эта колесница принад- лежала воинственной гитлеровской Германии, испытывавшей острую нужду в продовольствии. И химия выручила го- лодных немцев: из нефтяного газа пропилена и угля на за- водах рождался бесцветный густой жир. Его чуть-чуть под- крашивали, добавляли в него витаминов, и получалось... сливочное масло. Такого масла в Германии было изготовлено и съедено огромное количество — десятки тысяч тонн. Позднее жиры из угля и нефти стали вырабатывать и в других странах, в том числе и в СССР. Но в пищу у нас их не употребляют — нет такой надобности. Зато из искусствен- ных жиров получаются отличное мыло, олифа для разведе- ния красок и смазка для машин и механизмов. А раститель- ное масло, которое раньше шло на мыло и олифу, теперь остается. Получается, что благодаря химии у нас стало боль- ше пищевого масла, хотя мы и не увеличили посевов. Очень обнадеживающими казались сначала и поиски, ко- торые шли совсем в другом направлении, —• поиски сладко- го. Здесь важное открытие сделал казанский профессор А. М. Бутлеров. Он первым увидел, как из формальдегида и растворенной в воде извести рождается сахар. А лет через тридцать после него немецкий химик Эмиль Фишер нашел тропинку, которая привела его к пробирке, полной глюкозы (иначе — виноградного сахара). И тем не менее химики не испытывали радости от этих донесений разведки. Выяснилось, что сахар, полученный в про- бирке, построен чуть-чуть не так, как природный. И поэтому организм усваивать его не может: для него этот сахар — все равно что пустота. Хотя и сахарная, но пустота... Ряды химиков дрогнули. Кое-кто стал призывать вернуть- 102
ся назад, чтобы продолжать штурм зеленой крепости: видно, только хлорофилл способен создавать годный в пищу сахар... Стало тихо на тропе, ведущей к пробиркам, наполненным ис- кусственным сахаром и глюкозой. Неизвестно, сколько еще продолжалось бы это затишье, если бы не было на свете опилок и щепок. Нет, опилки, ко- нечно, не радость, а беда. Почему? А вот посмотрим. Каждый год только в нашей стране вывозят из лесу сотни миллионов бревен. Бревна распиливают на доски, брусья, рейки. Потом доски и другую древесину снова пилят, стро- гают, рубят. В результате получаются дома, заборы, стулья, шкафы, рояли и... огромные горы отходов — опилок, стру- жек, щепок. (В скобках надо сказать, что эти горы по вели- чине не уступят настоящим, потому что большая часть всей древесины превращается именно в отходы.) Ну а куда идут опилки и стружки? Их сжигают. С трудом: они плохо горят. Вот с этими опилками и случилось замечательное недо- разумение. Размышляя о том, куда бы с пользой приспосо- бить эти никчемные отходы, химики долго их исследовали. А потом вдруг, указывая на опилки, заявили: — А ведь это вовсе не опилки! Это сотни тысяч тонн от- личного кукурузного зерна. Это десятки тысяч тонн замеча- тельного мяса. Это миллионы тонн отборного картофеля. Это... это... сахар! Попробуй разберись, почему обыкновенные опилки вдруг называют сахаром? Химики вовсе не морочили никому голову. Изучая опил- ки, они обратили внимание, что целлюлоза, из которой, глав- ным образом, состоит древесина и из которой делают бумагу, целлофан, искусственный шелк, чем-то напоминает вино- градный сахар — глюкозу. В чем это сходство, увидели, ко- гда добрались до молекул того и другого вещества. Моле- кула целлюлозы состоит из множества молекул поменьше. А эти маленькие молекулы оказались не чем иным, как мо- лекулами глюкозы. Так что сходство было примерно такое же, как у полена с деревом. Но ведь дерево можно распи- лить, расколоть и получить много поленьев. Почему бы не попробовать распилить, расколоть молекулу целлюлозы и получить сахар? И начались опыты. На целлюлозу действовали разными кислотами, щелочами, нагревали ее, кипятили. То, во что 103
превращалась после этого целлюлоза, все больше и больше напоминало глюко- зу. Эксперименты продолжались. И вот однажды на дне пробирки остался чис- тый белый кристаллический порошок. Попробовали на вкус — сладко! Срав- нили с настоящей глюкозой — ничуть не хуже. Значит, удача: из целлюлозы мож- но получать «сладкие дрова»! Ну, а при чем же здесь кукуруза? Кукуруза, как оказалось, имеет ко всему этому самое непо- средственое отношение: именно из нее, а не из винограда, вырабатывают сейчас глюкозу. Чтобы произвести одну тон- ну этого сахара, нужно почти две с половиной тонны куку- рузного зерна. Но тонну той же глюкозы можно извлечь и из четырех тонн опилок. При этом древесная глюкоза будет в полтора раза дешевле кукурузной! Что делать? Всем ясно: надо вырабатывать глюкозу из опилок. Тогда не нужно будет ежегодно тратить сотни ты- сяч тонн кукурузы, и она пойдет на муку, крупу, хлопья, масло. Но кукуруза, так же как картофель, еще и отличный корм для коров, свиней. Значит, опилки с помощью кукурузы и картофеля как бы превращаются в мясо, молоко. Итак, дорога к второму важнейшему для питания челове- ка веществу найдена. Но ведь ни синтетические жиры, ни ис- кусственная глюкоза сами по себе не решают главной проб- лемы: они не могут заменить третье, самое необходимое пи- тательное вещество — белок. По-видимому, белок, как и сек- рет хлорофилла, химии «не по зубам»? Да, третье направление поисков было самым трудным, са- мым безуспешным и самым, как стало всем казаться, безна- дежным. Вот как развивались события. СЪЕЛИ ДОРОГУ... Белков в природе существует великое множество — мил- лионы и миллионы видов. Но, несмотря на это, никак не удается синтезировать, создать искусственно даже один-един- 104
ственный. Хотя тысячи ученых всего мира бьются над этим многие годы. Несколько веществ, похожих на белок, получе- но. А настоящего все нет. Сейчас ученые считают, что син- тез белка — труднейшая из всех задач, с которыми когда- либо сталкивался человеческий ум. На поиски белка химики тоже вышли давным-давно. Лет девяносто назад русский ученый А. Я. Данилевский делал первые попытки синтезировать в пробирке эту сложную про- дукцию живой природы. Немец Эмиль Фишер, разочаровав- шись в своей сахарной пустоте — искусственной глюкозе, ко- торую не хотел усваивать ни один желудок на свете, тоже записался в отряд ищущих синтетический белок. И здесь пов- торилась печальная история: ему удалось создать в пробирке подобие белка, но хотя эта работа имела большое значение для науки, она не решила проблемы: у Фишера получился ненастоящий белок. Усилия и других химиков были по сути дела безрезультатными. До сегодняшнего дня — вот уже скоро сто лет! — продолжается лишь разведка, наука все еще ищет и не может найти дорогу к искусственному белку. Это вполне объяснимо. Белки — самые сложные вещест- ва в природе. Лишь совсем недавно удалось разгадать, как они устроены. А до этого белок пытались создать наобум, вслепую. Можно ли делать что-либо хорошо, не зная, что ты хочешь сделать? Вряд ли. Не выходило ничего и с белком. Впрочем, и теперь, когда о белке стало известно очень мно- го, наука продвигается к цели ощупью, еле заметными шаж- ками. Когда она придет к цели? По-видимому, очень не скоро. Значит?.. Для той проблемы, которая нас интересует, это вовсе ничего не значит. Во всяком случае, унывать нечего. Разведка ведь, в том числе и научная, движется вперед не только по главному направлению. Ученые не раз сворачивали с основного белкового пути в стороны, находили неизведан- ные тропки и отправлялись по ним. Одной из них была та самая, которая через груды опилок привела к глюкозе. Пройдя по ней немного дальше, иссле- дователи обнаружили целые россыпи мелкого серого порош- ка, состоящего из превосходного белка с примесью жиров и витаминов. Говоря иначе, оказалось, что из опилок можно получать, в конечном итоге, и белок. Как? В раствор «древесного сахара» поселяют микроскопиче- 105
ских живых существ — кормовые дрожжи (они родственники тех, которые помогают людям делать пышный хлеб и хмель- ное пиво). Дрожжи эти сластены. Купаясь в сиропе, они не- прерывно уплетают его за обе щеки — только успевай подли- вать свежий! — и быстро растут, жиреют, размножаются. Каждая дрожжевая клетка — это комочек отличных бел- ков, сдобренных жиром и витаминами. Комочки ничтожно малы. А если их будет много? Крупинка по крупинке — гора. Много микроорганизмов — это внушительное количество очень ценных продуктов, близких по питательности к говя- дине. Растет эта невероятная «говядина» на глазах. За одни сутки 500 килограммов дрожжей вырабатывают 1200 кило- граммов белка. А бычок с тем же весом (500 килограммов) может дать за сутки лишь 500 граммов (не килограммов!) привеса. И вот когда дрожжи расплодятся в сиропе, станут тучны- ми, «нагуляют жирку», часть из них можно извлечь оттуда и высушить (для этого созданы специальные аппараты). По- лучится светло-серый порошок — белково-витаминный кон- центрат. Это замечательный корм для сельскохозяйственных животных и птиц. Тем временем оставшиеся в сиропе дрож- жи опять размножатся, восполнят убыль. Значит, можно вычерпывать и отправлять на сушку очередную партию мик- роорганизмов. И из аппаратов снова потечет в мешки струя светло-серого порошка. Пока велось строительство цехов для выпуска кормовых дрожжей (так начиналась современная микробиологическая индустрия), отряды ученых, продвигавшихся, казалось бы, совсем в ином направлении, неожиданно вышли — с другой стороны — к этим же самым россыпям белкового порошка. Правда, сначала химики и микробиологи побывали у широ- кой, только что проложенной асфальтовой дороги (дорога эта — уже настоящая, а не аллегорическая). Их сюда вызва- ли в связи с чрезвычайным происшествием: дорожное полот- но кто-то съедал. Почти начисто. И не какой-нибудь скром- ный кусок в несколько метров. Съедены были целые километ- ры. Как ни выслеживали дорожники обжору, заметить ее не удавалось ни днем ни ночью. А остатки асфальта между тем катастрофически исчезали. Принялись ученые искать злоумышленника. И нашли. Да не одного, а миллионы миллионов. Они прятались в самом 106
асфальте и без устали, без минуты перерыва ели его, ели, ели. Это были невидимые простым глазом микробы — бактерии и особая порода дрожжей. Столь необычное пристрастие ничтожных организмов за- интересовало ученых. Пойманных в асфальте микробов по- пробовали кормить нефтью. Нравится! Предложили отходы нефтеперерабатывающих заводов — тоже едят. Причем едят с большим аппетитом... Нет, ученые не возражали против таких странных вкусов микробов и не хотели приучать их питаться чем-нибудь бо- лее подходящим. Наоборот! Химики были довольны, что эти существа имеют хороший аппетит и, точно так же, как кор- мовые дрожжи, вырабатывают первоклассную «микробную говядину». Конечно, вряд ли кому-нибудь захочется есть эту «говя- дину». У нее не очень приятный запах. По виду она напо- минает ячменную муку серовато-желтого цвета, а по вкусу — жмых. Но несомненно, со временем ее качество можно будет улучшить, и повара научатся приготовлять из нее вкусные вещи. И может быть, придя в столовую, мы будем выбирать в меню ароматный «нефтяной бульон», нежные котлеты из «мик- робной говядины», сливочное мороженое из кормовых дрож- жей. Но это — в будущем. А сейчас химики соооружают и вво- дят в действие гигантские заводы, где созданы все условия для разведения микробов: пусть они превращают в белок, витамины и жир побольше древесной глюкозы и отходов нефтепереработки. Продукцию этих заводов с нетерпением ждут буренки, хрюшки, хохлатки. Они уже получали блюда из микробов, и эта пища пришлась им по вкусу. Коровы сразу прибавили 2—3 литра молока в день, свиньи стали на глазах толстеть, а куры то и дело несли «лишние» яйца. «КИРПИЧИ» ВМЕСТО БЕЛКА Казалось бы, поиски белка уже можно и прекратить: успех налицо, опилки и нефть способны превращаться в превосход- ный концентрат. Но научная мысль никогда не может удов- летвориться достигнутым. Не могла она отступиться и от 107
проблемы химического получения бел- ка. Могущество науки в том и заключа- ется, что она обязательно находит выход из безвыходного положения. Так случи- лось и здесь. Решение задачи оказалось довольно простым, надо было только ре- шать ее «с другого конца». Все началось с того, что наука загля- нула внутрь человеческого организма. Что именно происходит с пищей, попав- шей в желудок? Оказалось: те белки, которые мы съедаем, не идут на строительство наших мышц, крови, тканей. Они не годятся для этого, и наш организм с помощью желудоч- ных соков, ферментов, разбивает, расщепляет белки на со- ставные части. Эти осколки называют аминокислотами. А уже из аминокислот, как из кирпичей, организм строит новые белки, свои собственные, человеческие. Аминокислоты были известны науке и раньше. Их всего двадцать видов. И не- которые из них уже давно можно было приготовлять ис- кусственно. Вот только соединить молекулы аминокислоты в одно целое, в молекулу белка (на ее строительство обычно идет тысяча, а ю и больше «кирпичей), ученым не удавалось. Имея отличный строительной материал, они никак не могли соору- дить полноценный дом — белок. Эмилю Фишеру, о котором уже мы говорили, ценой огромных усилий удалось сложить ве- щество лишь из 18 аминокислотных молекул (это вместо 1000!). Насколько это трудно, говорит опыт другого хими- ка — Абдергальдена: чтобы пристроить к этой хижине из 18 «кирпичей» еще одну аминокислоту, ему понадобилось пять лет работы! Но однажды химикам пришла такая совершенно естест- венная мысль. Зачем тратить столько сил и средств на созда- ние из аминокислот белка? Ведь даже если бы этот белок удалось получить, если бы он оказался самого лучшего ка- чества и стоил бы гораздо дороже золота, он все равно не понравится организму. Организму нужен свой! Он обяза- тельно разрушит, расколет созданный с огромным трудом белок на аминокислоты и будет распоряжаться получивши- мися деталями по своему усмотрению. Так избавим и химию и организм от лишней работы, не будем биться над строительством того, что неизбежно должно 108
быть расщеплено, разобрано на составные части! Дадим ор- ганизму не готовый белок, а просто аминокислоты: пусть он не тратит времени на приготовление «кирпичей», пусть сра- зу сооружает из них то, что ему нужно. Задача, как видите, оказалась очень простой. Но правиль- но ли она решена? Требуется проверка. Нужно посмотреть, как отнесется к такому решению сам организм. Что же, надо накормить человека аминокислотами?, А вдруг с ним после этого что-нибудь случится? Рисковать здоровьем и жизнью человека нельзя. Поэто- му новые лекарства, новую пищу всегда проверяют на жи- вотных. Так поступили и здесь. Взяли белых лабораторных мышей и стали кормить их «порошками» — набором раз- ных аминокислот. Вместо жира им давали «жировые кир- пичи», жирные кислоты, которые тоже образуются в организ- ме после расщепления сала, растительного и сливочного масла. От такой еды мыши сначала отказались. Но, как говорят, голод — не тетка! Проголодались и начали есть. А когда распробовали, стали уплетать смесь белковых и жировых «кирпичей» с большой охотой. Прошел день, второй, неделя, месяц. Пища все та же —* «порошки». Мыши здоровы, веселы. Потом у них и дети ро- дились. А когда мышата бросили сосать и стали есть сами, им дали ту же смесь. Так что они о существовании другой еды и не подозревали. Все хорошо, никаких болезней, рас- тут быстро, нормально. Стали взрослыми, у них тоже дети появились. Потом внуки, правнуки. И у всех отличное здо- ровье и отличный аппетит! Пока шли эти опыты, ученые и сами не раз попробовали аминокислоты. И с ними ничего плохого не случилось. Толь- ко заметили они, что после этого долго есть не хотят: съедят ломоть хлеба со щепоткой аминокислоты лизина —и сыты так, будто съели такой же большой кусок мяса... Значит, решение задачи правильно, белок и жиры вполне возможно заменять «кирпичами». А раз так, надо придумать, как и из чего можно их делать в большом количестве. Снова месяцами работали химики в лабораториях, а потом заявили, что отличные и сравнительно недорогие аминокислоты и со- ставные части жира получаются из... нефти или, еще лучше, из природного газа. Из того самого газа, который каждый 109
день распускается голубым горячим цветком над газовыми горелками в кухнях. В разных странах уже построены заводы, которые выпус- кают некоторые аминокислоты. Лизированный хлеб (он со- держит в себе ничтожную долю лизина) оказался почти та- ким же питательным, как мясо. В Японии уже стало входить в обычай ставить на стол во время обеда баночку с амино- кислотой — так же, как мы ставим горчицу или соль. Но цель там другая. Возьмут из этой баночки ложечку порош- ка, высыплют его в тарелку с вареным рисом, и рис полу- чается вкусным и сытным. Сегодня ученые и инженеры ищут выгодные способы за- водского получения и других аминокислот. Когда это удаст- ся, можно будет сказать: проблема искусственного получения белковой пищи решена, эпоха синтетического питания на- ступила. Наверное, это случится не в очень отдаленном бу- дущем. ТАБЛЕТКИ НА ОБЕД? Каждому любопытно заглянуть в послезавтрашний день. Давайте и мы заглянем. А в экскурсоводы пригласим ленин- градского ученого, работающего над созданием синтетиче- ских аминокислот, профессора Всеволода Васильевича Пе- рекалина. Вот как он рисует будущее. «Представим себе, что работают огромные комбинаты, которые употребляют источники углерода, водорода, кислоро- да, азота и серы — уголь, газ, нефть, углекислоту, извест- няк, азот воздуха, воду, глауберову соль... Эти комбинаты выпускают синтетические котлеты, супы, молоко, сыры, имею- щие стопроцентную усвояемость и тонкий вкус. Одни про- дукты предназначены для детей, другие — для путешествен- ников, третьи — для людей умственного труда, четвертые — для космонавтов и т. д. Не надо думать, что для этого необходимы астрономиче- ские количества аминокислот. Чтобы обеспечить полноцен- ным белковым питанием 250 миллионов человек — напри- мер, нашу страну, — необходимо производить в год примерно 10 миллионов тонн аминокислот. А сейчас мы уже плани- 110
руем вырабатывать 70—80 миллионов тонн химических удоб- рений в год! Конечно, производство аминокислот значительно сложнее, чем производство суперфосфата, но и техника бу- дущего, надо надеяться, будет более совершенной, чем тех- ника сегодняшнего дня. Овладение же термоядерной и хи- мической энергией (топливные элементы, работающие в ко- нечном счете от солнечного тепла) позволит покрыть энерге- тические затраты, которые сейчас довольно трудно себе пред- ставить, но которые, надо думать, не будут чрезмерными». Синтетическая пища важна не только там, где люди сей- час испытывают недостаток белков. Она во многом изменит и нашу жизнь. Питание человека не будет зависеть от по- годы, климата, плодородия почвы. Половина человечества, которая работает сейчас в сельском хозяйстве — на полях, фермах и лугах, — перейдет на заводы. Значит, промышлен- ность сможет в два раза увеличить выпуск машин, домов, мебели, одежды, самых разнообразных вещей. Освободится огромное количество транспорта: ведь наши сельскохозяйст- венные продукты на две трети состоят из воды и, следова- тельно, сейчас корабли, поезда, автомашины перевозят глав- ным образом воду. Пища из газа и нефти занимает мало места, не портится. Она усваивается организмом вся, без остатка. Это очень удобно для длительных сухопутных и морских путешествий. И особенно — для космических полетов. Наконец, она очень нужна больным. Многим из них вредны те или иные вещест- ва. Но что делать, если эти вещества входят в продукты, необходимые для поддержания жизни человека и никак от- туда не извлекаются? Приходится употреблять в пищу жиз- ненно необходимые и вместе с тем вредные продукты. А хи- мия решит вопрос очень просто: врачи выпишут рецепт, и по этому рецепту, например, в аптеке больному составят со- вершенно безвредное синтетическое меню — набор порошков и таблеток. СКОНСТРУИРОВАННЫЙ ЗАПАХ Итак, химики все предусмотрели. Не так уж далеко вре- мя, когда искусственную пищу сможет получить каждый, кто захочет. Но... Захочет ли кто-нибудь употреблять эту синте- 111
тическую пишу? Ведь гораздо приятнее съесть обыкновен- ный суп, настоящую котлету и закусить стаканом кофе с пи- рожным, чем глотать какие-то порошки и запивать синтети- ческой микстурой! Даже если эти порошки и капли не будут иметь никакого больничного запаха, никакого вкуса. Что на этот счет говорит химия? Или она считает, что это не ее дело, пусть люди привыкают к новой пище как знают? Химия проникла и в эту область. И установила, во-пер- вых, что чистый жир, белок, крахмал совершенно безвкусны, хотя их приготовила не химия, а природа. Вкус этим вещест- вам придают примеси. Во-вторых, и эти примеси и другие природные вещества не так уж богаты и разнообразны на вкус, как нам это кажется: имеется только четыре вкуса — сладкий, соленый, горький, кислый. Смешиваясь в разных пропорциях, они дают вкус и борща, и яблока, и селедки, и порта, и молока. Так что не представляет никакого труда создать любой вкус, если смешивать сахар, соль, хинин и щавелевую кислоту. Но с «чистым» вкусом нам приходится встречаться очень редко. Обычно в пище мы ощущаем вкусо-запах, где основ- ную роль играет запах, а вкус лишь придает ему оттенок. Именно запаху мы обязаны всем разнообразием вкусовых свойств пищи. Пищевых ароматов огромное множество. Одна и та же котлета, в зависимости от того, как она приготовлена, на каком масле, при какой температуре, в зависимости от то- го, едим мы ее горячей или холодной, пахнет по-разному. Воспроизвести запах пищи гораздо труднее, чем запах по- этической фиалки, нежного ландыша или роскошной розы. Аромат цветов объясняется тем, что они выделяют лишь не- сколько особых летучих веществ. Эти вещества нетрудно извлечь из цветка, изучить и соз- дать искусственно. Именно так делают многие замечатель- ные цветочные духи. Иное дело — ароматы кулинарных блюд. Мало того, что они непостоянны, но они представляют собой смесь запахов множества различных веществ. Причем пахучие вещества за- частую выделяются пищей в ничтожных, неуловимых количе- ствах. Это казалось невозможным, но химики все-таки смог- 112
ли выследить и поймать эти вещества, изучить их и описать точную «конструкцию» запахов нескольких блюд. И оказалось, например, что аромат (еще говорят — «букет») мясного бульона образуется бла- годаря выделению из него сероводорода, этилового и метило- вого спиртов, ацетона, ацетальдегида, метилэтилкетона и других давно известных и не очень-то приятно пахнущих ве- ществ. Уже изучен также «букет» кофе, сыра рокфор, хлеба и еще нескольких продуктов. На очереди следующие. Химики уверены, что придать привычный запах синтетической пи- ще — дело вполне осуществимое. Но они надеются также получить продукты с тончайшим вкусом и запахом, не из- вестными раньше, — подобно тому, как уже получены пре- восходные духи, аромат которых не похож ни на один цветок. Остается внешний вид пищи. Здесь на помощь придут без- вредные для организма химические искусственные материалы (из них сейчас делают пластмассы), которые могут быть твердыми, студнеобразными, жидкими, тягучими, как мед. К ним можно будет примешивать питательные вещества, под- крашивать их разными красками (такие краски широко при- меняются в пищевой промышленности уже давно), а потом формовать, лепить из них кулинарные изделия — котлеты, пряники, пельмени, пирожные... НА ВСЕ ВКУСЫ Это время настанет. Однажды, опаздывая на лекцию из- вестнейшего химика, ты вдруг вспомнишь, что в хлопотах не успел пообедать. Чтобы об этом уже не думать, ты забежишь в большое, стоящее в саду здание, украшенное сверкающими буквами: «На все вкусы». В просторном вестибюле на одной из дверей табличка: «Вы опаздываете? Пожалуйста, сюда». Тебе сейчас как раз сюда. В небольшом, почти пустом зале ты подойдешь к стене, усеянной разноцветными кнопками, вытаскивая на ходу из кармана автоматический счетчик из- 113
расходованной тобой энергии. Цифры на его экране показывают, сколько и каких веществ нужно ввести в орга- низм, чтобы восполнить все потери и обеспечить организм энергией и строительными материалами до следующего при- ема пищи. Значит, так... Сначала аминокислоты. Кнопка — глюта- миновая кислота, кнопка — лизин, метионин... Теперь сахар: глюкоза, лактоза, фруктоза... Жиры. Кнопка — тристеарин, трипальмитин... Витамины... Соли... Вода... Запах и вкус. Ка- кой же сегодня заказать? «Куриный бульон»? Или «липовый мед»? И температура. Ну, и все. Теперь кнопка «Выдача», щелчок — и в окошечке показывается стакан шипучего ароматного напитка. Несколь- ко глотков — обед закончен. Сколько времени осталось до начала лекции? Вполне достаточно! На обед ушло полторы минуты. Это, конечно, не то, что в другом зале, где висит табличка: «Русская кухня». Там после набора всех питатель- ных веществ еще нужно нажать кнопку на щитах «Первые блюда», «Вторые», «Третьи» или «Особый заказ». И тогда синтетическая пища будет автоматически превращаться во что угодно: в мясные щи, рыбный суп, кашу, жареного гуся, клубнику. Да все такое вкусное, что и не заметишь, как про- сидишь за обедом полчаса, а то и час целый. Нет, туда надо ходить пореже — времени и так на многое не хватает... Когда же все это станет действительностью? Марселей Бертло, первым ступивший на дорогу создания химической пищи, был уверен, что химия введет в широкое употребле- ние синтетическую пищу, а значит, упразднит земледелие, пахарей и пастухов в 2000 году. Многие крупные ученые на- ших дней сомневаются, что это случится так скоро. Ну, а мы с тобой? Наверное, нам нужно будет подождать и по- смотреть, как все получится на самом деле. Впрочем, зачем ждать? Не лучше ли самим включиться в эту работу и уско- рить ответ на интересующий всех вопрос?
СОТВОРЕНИЕ МИРА Вызов Святослава. — Сталь одряхлела? — Где природе не под силу... — Именем полимеров. — Машина в роли пчелы. — Пол принесли в ведре.— Надувной дом.— Пластмасса дарит сто миллионов. — Летающая печка. — Лакированные овощи. — Джунгли микромира. — Как растут молекулы? — Воспитание полимера. — Молекулярное садоводство. — Ионит идет по сле- ду. — Сито наоборот. — Химики-портные. — Каменные «гиб- риды». «ИДУ НА ВЫ!» Храбрый и благородный русский князь Святослав, гото- вясь в военный поход, посылал сказать врагам: «Хочю на вы ити». Фразу эту, со временем переделанную, повторяли многие, когда замышляли смелое дело. «Иду на вы!» — бро- сали они вызов трудностям и опасностям. Сегодня этот рез- кий вызов брошен самой природе. В соперничество е нею вступили химики: они решили сами создавать то, что раньше считалось по силам только природе. До сих пор было так. Люди выбирали в богатых природ- ных кладовых подходящий материал и лишь обрабатывали его, делая нужные вещи. Выбор зависел от уменья. Когда- то, давным-давно, они подбирали твердые камни и, раска- лывая их, превращали в топоры, ножи, наконечники для стрел и копий. Это был каменный век. Его сменил век брон- зовый. Теперь люди разыскивали другие камни, калили их 115
на огне до тех пор, пока они не начинали плакать красными медными слезами. Эти медные капли в ловких руках превра- щались в горящие, будто пламя, породившее их, мечи, брон- зовые секиры, шлемы. А там пошли в дело совсем иные камни. В них природа запасла и спрятала до срока новый превосходный материал. Это был металл цвета зимнего неба — невиданно твердый и податливый, упругий и гибкий, дешевый и бесценный. Мечи из него были остры, кольчуги непробиваемы. Из него полу- чались отличные серпы и косы. Новый материал обладал многими не известными бронзе свойствами, и именно благо- даря им люди теперь могли делать то, о чем прежде и не мечтали. Этот металл помог создать первые огнедышащие машины и головокружительно высокие дома, превратил мос- ты, раньше приземистые и неуклюжие, в изящные сооруже- ния, легко, словно они ничего не весили, переброшенные че- рез широкие и глубокие реки. Он проник во все области чело- веческой жизни, привел технику к небывалому развитию. И именем этого материала теперь была названа целая исто- рическая эпоха — век железа. Но вот настал наш, XX век. Все быстрее движется впе- ред человечество в своем развитии. В течение нескольких десятилетий покорен океан, освоено небо, крупнейшие реки приучены вырабатывать электрическую энергию. Железные и шоссейные дороги паутиной оплетают сушу. Становится по- слушным атом. Появляется бесконечное множество машин. Самых разнообразных, вплоть до думающих. Все выше ско- рости — в цехах, на дорогах, в море, в небе. И вот уже не- бесный корабль преодолевает земное притяжение и отправ- ляется на Луну... Но в ликующем реве техники сначала тихо, робко, потом все громче и тревожнее стали раздаваться голоса конструк- торов и инженеров: — Быстрее нельзя... Выше невозможно... Слишком доро- го... Очень недолговечно... Железо не годится... Сталь быстро разрушается... Алюминий? Дерево? Бетон? Нет, не подхо- дят! Старые материалы, подаренные людям природой и слу- жившие им верой и правдой долгие годы, оказались негодны- ми для новых машин, сдерживали порыв человека вдаль, ввысь — вперед. Нужны другие материалы, в которых бы со- 116
метались самые противоречивые свойства: они должны быть легкими, как пробка, но более долговечными, чем железо; гибкими и мягкими, как шелковые нитки, но не уступать по прочности стали; они должны стойко выдерживать высо- кую температуру, давление, растяжение, скручивание, но вме- сте с тем по воле человека легко изменять свою форму. Кро- ме того, нужно, чтобы они не боялись ржавчины, воды, огня, воздуха, лучей солнца, трения, едких кислот и щелочей. Возможны ли такие материалы вообще? На свете ничего подобного кет. Следовательно, смирись, человек, и приспосаб- ливайся к тому, что имеется в природе? Такой ответ был бы единственно возможным всего несколько десятков лет назад. А сейчас инженеры и ученые сказали: придется искусственно делать то, что не смогла создать природа... Дерзкая мысль! Во всю историю человечества люди, за малым исключением, только обрабатывали материалы, соз- данные природой, — камни, глину, дерево, металлы, расти- тельные волокна, кожи. Теперь надо было своими руками сотворить совершенно новый мир, мир небывалых материа- лов, Это был вызов. И человек бросил его. «Иду на вы!» ДОМ ИЗ ЗАВТРА Наш XX век еще недавно называли веком стали и бетона. Потом прибавили к этому названию еще два слова: «и стек- ла», А сейчас уже двадцатое столетие именуют веком высо- комолекулярных соединений, или, короче, веком полимеров. Потому что полимеры — это как раз и есть те материалы, о которых мечтали ученые и конструкторы. Но не слишком ли рано полимерам пожалована такая честь, не преждевременно ли присваивать их имя целой эпо- хе? Ведь каждый знает, что дома наши по-прежнему еще кирпичные и бетонные; железные дороги, поезда, автомоби- ли — стальные; самолеты — алюминиевые... Старые мате- риалы используются сейчас не только не меньше, но гораздо больше, чем раньше. Да и полимеры вовсе не такая уж новинка. Широко при- менялись они и в век железа, и в эпоху бронзы, камня, и за- долго до появления на Земле первого человека. Их, эти слож- 117
нейшие и изумительно совершен- ные полимеры (белок, целлюло- зу и другие полисахариды, носи- тели наследственных призна- ков — нуклеиновые кислоты), придумала природа, когда при- нялась создавать живые организ- мы. Так почему же теперешние времена называть веком полиме- ров? Попробуем разобраться в этих сомнениях. Исследуем сначала наш дом< Первое промышленное изделие, с которым особенно близко знакомится человек, — это, пожалуй, соска. Да еще яркие погремушки и другие пластмассовые игрушки. И резина, я пластмасса — полимерные материалы. Линолеум на полу —. тоже. Выключатели, розетки, пепельницы, дверные ручки, телефонный аппарат, завинчивающиеся пробки на флаконах, вся небьющаяся посуда, авторучки — тоже высокомолеку- лярные соединения. Белые полупрозрачные щетки для волос, непромокаемый мешочек для молока или мяса — это поли- этилен, один из самых распространенных полимеров. Капро- новые чулки, носки, блузки, костюм из лавсана, плащ, вис- козный каракуль, ацетатный шелк, воздушная нитроновая шубка... Можно еще долго перечислять изделия из полиме- ров, давно ставшие нам привычными. Однако если мы живем в новом доме, ко всему этому на- до будет обязательно добавить, что канализационные и во- допроводные трубы в нем сделаны из полиэтилена или поли- пропилена; полы на кухне выложены полистирольной плит- кой. А во многих домах мы обнаружим еще и синтетическую ванну и раковину, стены, оклеенные моющимися полимер- ными обоями, паркетный пол, оконные переплеты и двери, сделанные из древесных пластиков. Получается, что уже сейчас чуть ли не половина дома и многие самые обыденные вещи состоят из полимеров, не используемых природой, изобретенных человеком. И это не все. На промышленных выставках часто можно видеть «дома будущего». Вот один из них. В нем только кар- кас железобетонный. Стены тонкие, легкие — в десятки раз 118
легче кирпичных. Они сделаны главным образом из... бумаги и воздуха. Но они очень прочны и не пропускают ни улично- го шума, ни холода, ни жары. Так что зимой в таком доме тепло, а летом — прохладно. Что ж это за странные стены? Устроены они так. Изнутри проложен тонкий лист красивой пластмассы; затем идет тол- стый слой сотопласта и, наконец, снаружи — лист стекло- пластика. Здесь, наверное, нужны разъяснения. Например, сото- пласт. Что это за штука? Напоминает пчелиные соты? Вот именно. Настоящие соты, только сделанные не пчелами в улье, а машинами на заводе. Изготавливают их из бумаги, пропитанной полимерными смолами. На стройку привозят большие, толстые, но совсем невесомые куски сот, блоки. Возьмет рабочий один такой кусок, поставит на место — и полстены готово! А стеклопластик? О том, что это такое, тоже можно догадаться по назва- нию. Это дитя стекла и высокомолекулярных соединений. Делают его так. Берут стеклянную ткань или тонкий слой стеклянной ваты и пропитывают полимерными смолами. Смо- ла застывает, и получается материал со сказочными свойст- вами. Стеклопластик легок, но прочен, как железо, дешев, но будет служить вечно: ему не страшны ни вода, ни ржав- чина, ни удары. Эти стены не нужно ни штукатурить, ни красить. Краска, введенная в стеклопластик при его изготовлении, сохранит свою свежесть навсегда. Из стеклопластика же сделана и крыша. А для чердачно- го перекрытия использовали пенопласт — слой застывшей, не пропускающей ни шума, ни тепла полимерной пены. Если даже стены и крыша дома сооружены из новых ма- териалов, так что тогда делается внутри? Конечно же, окон- ные рамы, подоконник, облицовка стен кухни, пол, ракови- на, трубы, полочки, шкафчики, холодильник, ванна, роскош- ный персидский ковер, разлегшийся в комнате, мягкий ди- ван, другая мебель, обтянутая кожей и замшей, цветочные горшки, скатерти — все это полистирол, полихлорвинил, по- лиэтилен, полипеноуретан, лавсан и многие другие синтети- ческие материалы... Вот какой дом уже существует! Но пойдем дальше. С помощью особых полимерных смол 119
сейчас приклеивают к стенам железобетонные балконы. На таком балконе может прыгать и плясать целая толпа: клей выдержит. Скорее лопнет бетон. Так же прочно приклеива- ется бетон к стали, железо к кирпичу, стекло к дереву. Ни гвоздей, ни болтов не надо. Но если гвозди и болты все-таки потребуются, то их можно прессовать из полимеров, которые называются поликарбонатами. Такие гвозди, в отличие от железных, не гнутся при ударе и никогда не ржавеют. А по- лы начали делать так. Приносит рабочий в комнату несколь- ко ведер жидкого каучука — латекса, полимерной смолы и 120
мелкого песка. Смешивает все это и разливает тонким слоем. Через несколько часов смесь застывает. Пол готов! Любого цвета: хотите — под мрамор, хотите — под малахит. Дома, о которых до сих пор шла речь, -— дома обычные, только ставшие благодаря полимерам дешевыми, легкими, красивыми. Но заменять в строительстве старые материа- лы — слишком скромная для полимеров роль. Они способны на большее. На что же? Вот пример. Задумали инженеры построить склад, большое общежитие или огромный дом для самолета — ангар. Рыть траншеи под фундамент не стали, а привезли бетонные плиты, выложили ими площадку, полили сверху смесью латекса и синтетиче- ской смолы. Получился пол. С двух противоположных сторон площадки установили две полукруглые стены, а сверху на- крыли все это тонкой полиэтиленовой или резиновой пленкой. Включены воздушные насосы. Под пленку, бессильно провисшую между стенами, начал поступать воздух. Она ожила, зашевелилась, стала подни- маться куполом и через некоторое время надулась, как авто- мобильная камера. Насосы теперь могут работать потихонь- ку, лишь бы восполнять потери воздуха, который выходит через незамеченные щели, отверстия в пленке, двери, когда их открывают. Строительство закончено. Пленка заменяет и стены, и крышу, и окна — ведь она пропускает свет. На сооружение дома пошло несколько часов! Такие мягкие здания обычно имеют метров пять в вы- соту, метров десять в ширину. В длину они достигают и пя- тидесяти, и ста метров. Но строители хотят попробовать воз- водить надувные купола над стадионами, а то и над целыми городами. Если это удастся, в городах и поселках, располо- женных в тундре, на Крайнем Севере, можно будет созда- вать климат не хуже сочинского! СТЕКЛЯННОЕ РУЖЬЕ Так обстоит дело с домами. Ну а как с поездами, авто- мобилями, самолетами? Конечно, и рельсы, и колеса железнодорожных вагонов все еще стальные. И вряд ли когда-нибудь будут делаться из по- 121
Кузов автомобиля из пла- стика. ливаются тормозные колодки, которые прижимаются сжатым лимеров. Хотя как знать! Ведь испокон веков счита- лось, что лучше деревянных шпал и придумать ничего нельзя, а сейчас вот химия заменяет их негниющими, вечными — бетонными да стеклянными. Может, в не- далеком будущем и со стальными рельсами и коле* сами произойдет то же са- мое. Но железная дорога — это не только рельсы и ко- леса. Например, на каждом вагоне обязательно устанав- Это такие чугунные бруски, юздухом к колесам и замед- ляют их бег, тормозят поезд. Вот их-то уже заменяют пласт- массовыми, которые в четыре раза легче чугунных и раз в десять дольше служат. Мелочь? Давай прикинем в уме. Ко- лодка из чугуна весит пуд. Каждый год в стране выпускают 28 000 000 колодок. Сколько это нужно шахтерам добыть из-под земли руды, сколько времени надо металлургам, что- бы выплавить такую уйму чугуна, сколько труда придется затратить железнодорожникам, чтобы через каждые 600— 1000 километров пути снимать эти тяжелые истершиеся ко- лодки, а на их место ставить другие? Подсчет говорит: заме- на старых колодок пластмассовыми сберегает за несколько лет 3 000 000 тонн чугуна и 100 000 000 рублей. Вот тебе и «мелочь»! Дальше. Утепление вагонов, трубы, мягкие диваны, внут- ренняя отделка — это, понятно, все чаще делается из пласти- ков, полимерных материалов. А используются ли они в теп- ловозах, электровозах? Конечно. Например, электровоз с кор- пусом из слоистого пластика построен на машиностроитель- ном заводе имени В. И. Ленина в Чехословакии. Автомашины.. Здесь опять-таки внутренняя отделка из синтетики. Но не только. Полимеры проникают в автомобиль «со всех сторон». Вечные, не нуждающиеся в смазке под- шипники, пружины и рессоры из полимеров. Шестеренки, 122
изоляция, трубки, шланги — из капрона, каучука и других материалов. Выпускаются автомобили и с кузовом из стекло- пластика. Машина стала легче на одну треть. Повредить та- кой кузов труднее, чем стальной, а отремонтировать проще: накладывается заплатка — и делу конец. Между прочим, о стеклопластике, о его порой невероятных свойствах можно говорить бесконечно. Объединив в себе са- мые драгоценные качества стекла и самые удивительные особенности полимеров, он буквально каждый день находит себе все новые области применения. К примеру, из него на- чали лепить (иначе и не скажешь) лодки. Делают форму лодки, обтягивают ее стеклянной тканью и обмазывают по- лимерной смолой. Сверху — еще слой ткани и слой смолы. Так несколько раз. Потом высушивают, а форму извлекают. Получается самая легкая, самая прочная (умышленно не про- дырявишь!), самая быстроходная лодка. Шлюпки, сделанные таким способом, провели в Арктике три года. Океан трепал их волнами, пытался раскусить их льдинами-зубами. Ничего не вышло, шлюпки были несокру- Ш люпка из стеклопластика.
шимы. В Ленинграде построено из стеклопластика первое крупное рыболовное судно. Строятся пассажирские суда... А тем временем попробова- ли делать из нового материала якорные цепи. И пришли в восторг — такие они получались прочные и надежные. Шес- терни и зубчатые колеса? Тоже хороши: легки, не требуют смазки. Болты и гайки? Превосходные. Пружины оказались и гибче и прочнее стальных, да еще не ржавели и не боялись магнита (это важно в приборах). Попробовали изготовить пластмассовое ружье. Ствол сде- лали из стеклопластика. Ружье получилось красивое, а глав- ное — легкое: на 600 граммов легче обычного. Но... Что от него останется после выстрела? Желающего стрельнуть для пробы даже искать не стали. Зарядили новое ружье, укрепи- ли в специальном станке, спрятались в укрытие. Сейчас от ствола стеклянные осколки полетят во все стороны... Бах- бабах! Смотрят: ружье целехонько. Еще выстрел, еще. Ему все нипочем. 16000 выстрелов, то есть в два раза больше, чем обыч- 124
ное стальное ружье, выдержал стеклопластик. Нет, испыта- ния прекратили не потому, что ружье все-таки испортилось. Оно вполне годилось для стрельбы. Просто надоело зря тра- тить патроны. О применении полимеров в самолетах и ракетах можно было бы не говорить. Ведь для летательных аппаратов нуж- ны прежде всего легкие материалы, а именно этим свойст- вом и отличаются пластмассы. Стеклопластик, к примеру, один из самых тяжелых среди новых материалов, но и он легче стали в пять, а дюралюминия в два раза. (Надо заме- тить, что при этом он прочнее обычной стали в полтора-два раза, дюралюминия — раз в пять, а то и в десять!) И все же, чтобы показать, какое значение имеют для воздушных кораблей высокомолекулярные соединения, одну цифру на- звать следует. В широко известном и уже стареньком само- лете ТУ-104 насчитывается более 120 000 деталей из полиме- ров! В самолетах, которые построены недавно, их еще больше. Новые материалы очень нужны и при сооружении ра- кет. Ведь из них, не говоря уже обо всем прочем, делают теплоизоляционную оболочку ракет. Эта защитная оболочка, разогреваясь от трения о воздух, хотя и сгорает слой за сло- ем, все же не пропускает жара внутрь космического корабля. Не будь пластмассового слоя, металлический корпус ракеты превратился бы в раскаленную печь, стремительно несущую- ся в небо. Находиться в такой печке, надо полагать, было бы не очень-то приятно!.. Высокомолекулярные материалы ока- зались незаменимыми даже в космосе. Надо ли продолжать рассказ об их раз- нообразнейшем и все более расширяю- щемся применении? Стоит ли говорить о капроновых рыболовных сетях и кана- тах, прочных, не гниющих от сырости? О пластмассовых штампах, с помощью которых формуются металлические де- тали? О часах, в которых все до последнего винтика изготовлено из фторопласта? О прозрачных, мягких консервных «банках» из полиамидных смол? О полимерном лаке, тонкий слой
которого делает куриное яйцо небьющимся, а овощи и фрук* ты сохраняет свежими всю зиму? И без того ясно: век полимеров наступил уже сегодня. А завтра мы не сможем ступить и шагу без этих новых ма- териалов. ЭКСКУРСИЯ в МИКРОМИР Наверное, настало время ответить на вопросы, которые уже давно напрашиваются сами собой. Что это за странные такие материалы — полимеры? Как получается, что они мо- гут растягиваться, но и быть прочнее стали, что они способ- ны подниматься куполом от легкого напора воздуха, но и, выполняя роль гвоздей, не гнуться при ударе молотка? Дело прежде всего в том, что полимеров великое множест- во. У каждого свои качества. Но и один и тот же полимер нередко может обладать различными и даже порой противо- положными свойствами. Чтобы разобраться в этом, нам при- дется совершить небольшую экскурсию. Хотя путь наш сов- сем недалек, добраться к цели пешком нам не удастся. Ну- жен особый транспорт: воображение. К счастью, оно имеется у каждого. Итак, оседлаем свое воображение. И предста- вим... Мы вдруг уменьшились в миллиарды миллиардов раз. Ка- кими мы стали? Величиной с комара? Меньше. С амебу? Меньше! Такими, как вирус, который свободно проникает сквозь поры фарфора? Нет, еще меньше: вирус нам показал- ся бы величиной с гору! Оглянемся вокруг. Все неузнаваемо изменилось, будто мы попали в другой мир. Впрочем, это так и есть: мы в микро- мире. Обычный кирпич теперь для нас примерно такой же большой, как раньше Земля. Стекло без труда можно прой- ти насквозь — все. оно пронизано огромными пещерами. Лист бумаги, на котором напечатаны эти строки, превратился в бесконечные заросли невиданных деревьев, поднимающих- ся выше гор... У наших ног рассыпаны странные предметы. Вот, оказы< вается. какие строительные материалы микромира — атомы! 126
Этот, самый маленький, — атом во- дорода. Рядом с ним, побольше, — атом кислорода. Если сложить вме- сте два кислорода и один водород, получится, как известно, мельчай- шая капелька воды, ее молекула. Молекулы многих камней состоят, в основном, из атомов кремния. Но наиболее удивительный стро- ительный материал микромира — атомы углерода. Из них можно сло- жить самые разные, самые непохо- жие вещества. Мягкий графит в карандашах и горючий уголь построены из углерода. Самый твердый камень — алмаз — тоже. Разница только в том, что атомы в этих веществах рас- положены по-разному. А если к углероду добавить немного других атомов, можно сделать почти все, что угодно. Ска- жем, один атом углерода и четыре атома водорода — это газ метан. Он горит голубым пламенем в.горелках газовых плит. Если соединить два атома углерода, а к ним пристроить шесть атомов водорода, получится другой газ — этан (содер- жится в нефти). Присоединяя друг к другу все больше ато- мх>в углерода и навешивая на углеродную цепочку, словно бусинки на нитку, все новые атомы водорода, мы будем по- лучать все новые вещества. Цепочка из трех, четырех, пяти атомов углерода — это еще газы: пропан, бутан, пентан. А вот ожерелье из шести углеродных звеньев и четырнадца- ти водородных бусинок уже образует молекулу жидкости, содержащейся в нефти и бензине, — гексан. Еще на- растим ожерелье, — выйдет почти твердое вещество — па- рафин (из него делают свечи). А если свернуть ожерелье двумя кольцами, получится хрупкий, кристаллический нафталин. Но все это — простейшие изделия микромира. Из угле- рода и других атомов образуются необычайные молекулы в виде нитей, бус, цепей, сетей, решеток. Они состоят из сотен тысяч атомов и имеют фантастическую величину: некоторые из молекулярных ожерелий, если бы их растянуть, поднялись бы выше облаков микромира, выше здешних гор. Молекул- гигантов множество. Они переплетаются друг с другом, обра- зуют непролазные заросли, настоящие джунгли. 127
сн2= сн2 формула этилена н н ннянннннннн I Jill । I । । I : I । с—с—с— с— с— с- с-с-с-с—с—с—с Г I 1 I I I I I I I I i I Н Н Н Н Н Н Н ИНН н н н Н Н с-6- I н н а полиэтилена Вверху: формула этилена; внизу — формула полиэтилена^ Вот из таких молекул и состоят полимеры. Молекулы можно сделать разные. Разные получаются и полимеры. Как же рождаются молекулы-гиганты? Ученые придума- ли множество интереснейших способов их создания. Но мы с тобой не будем углубляться в бесконечные молекулярные джунгли слишком далеко: ведь немудрено и заблудиться. Для начала выберем себе молекулу-ожерелье попроще, выта- щим ее из вороха других и рассмотрим, что же нам попало в руки. Какое, оказывается, длиннющее ожерелье! Сколько, ин- тересно, в нем атомов углерода? Раз, два, три, четыре... два- дцать... пятьдесят один... тысяча триста, две тысячи... три... четыре тысячи! А около каждого атома углерода по две во- дородных бусинки. И никаких других атомов нет... Так что же это? Не полиэтилен ли? Да, он самый. Тот, из которого делают водопроводные трубы, бутылки, расчески, пленку для пищевых мешочков, теплиц и надувных домов. Как химики сооружают полиэтиленовые молекулы? Ведь действовать так, как мы до сих пор говорили («возьмем еще несколько атомов углерода и нарастим ожерелье...»), можно лишь находясь в микромире. Но химики-то живут в нашем обычном, большом мире, откуда атом углерода не рассмот- ришь ни в какой самый мощный микроскоп. А уж «взять атом углерода», чтобы нарастить ожерелье, и думать нечего. Как же химики выходят из положения? 128
Очень остроумно. При переработке нефти выделяется газ этилен (в его молекуле два атома углерода и четыре водо- рода). Его накачивают в большие прочные аппараты и на- гревают до 200 градусов. От такой жары и высокого давле- ния молекулы газа сталкиваются и прочно сцепляются друг с другом. Вместо двух атомов углерода в молекуле получается четыре, потом шесть, восемь, десять, двена- дцать — и так далее, пока цепь не вырастет до 4—5 тысяч атомов углерода. Лишь тогда можно считать, что полимер родился. Получается, что из двух тысяч молекул этилена вы- шла одна большая молекула полиэтилена. Кстати, теперь мы можем немного разобраться и в на- званиях. Вещества, подобные этилену, называют мономера- ми. «Моно» по-гречески означает «один», «мерос» — «часть». Значит, «мономер» — это «одночастный», то есть вещество, молекула которого представляет собой одну довольно прос- тую частичку. Теперь ясно, что скрывается за словом поли- Часть макромолекулы полиэтилена»
мер. Ведь «поли» •— это «много». Конечно, полимер — ве- щество, молекула которого сложена из множества простых частичек. Если эти частички являются молекулами этилена, полимер называют полиэтиленом («многоэтилен»). Когда мо- лекула полимера или — что одно и то же — высокомолеку- лярного соединения складывается из стирола, получается по- листирол, из хлорвинила — полихлорвинил... ПРОБЛЕМЫ «ВОСПИТАНИЯ» Но появление полимера на свет — это лишь полдела. За- частую главные трудности только и начинаются после рожде- ния дитятки-гиганта. Чтобы полимер «вышел в люди», его приходится воспитывать. А надо сказать, большинство поли- меров упрямы, капризны, своенравны. И с ними сладить нелегко. Воспитанием полимеров (между прочим, это выражение я употребляю не для занимательности — таков научный тер- мин) занимаются особые специалисты — физико-химики. Но- вый полимер снова нагревают, охлаждают, растворяют, воз- действуют на него кислотами, щелочами и другими химиче- скими веществами, продавливают через тончайшие отвер- стия в стальных дисках — фильеры. В результате таких «педагогических мер» у воспитуемого вырабатываются важ- ные качества: гибкость, прочность, сопротивление действию воды и воздуха. Но посмотрим, как это делается в жизни. Для примера проследим путь красивого, нежного, мягкого волокна — нит- рона. Сначала берут газ метан. Нагревают его в пламени элект- рической дуги до 1400 градусов. Молекулы метана спаивают- ся, углерод прикрепляется к углероду, получается новый газ — ацетилен. Его надо быстро охладить, иначе он превра- тится в сажу. Теперь ацетилен соединяют с синильной кисло- той и получают молекулу бесцветной жидкости — акрило- нитрил. А из этих молекул (их нужны тысячи) уже можно сложить целое ожерелье: молекулу удивительного полиме- ра — полиакрилонитрила. Что же дальше? Полимер лежит в колыбели-пробирке — 130
мелкий рыхлый порошок. Он ни на что не способен, ничего не умеет и никому не нужен. Чтобы его оценили люди, он должен многому научиться. Вот какую школу прошел после своего рождения поли- акрилонитрил. Сначала его пытались расплавить, но он ока- зался к этому неспособным: молекулы его при сильном на- гревании распадались на части. В обычных растворителях он не растворялся. После долгих поисков нашли наконец та- кой растворитель, который был ему по вкусу; попав в него, порошок исчезал без следа. Образовавшуюся густую тя- гучую массу продавливали через фильеру. Тончайшая струй- ка раствора полимера попадала в ванну, где из нее вымывал- ся растворитель и она немного затвердевала. Потом загустев- шая струйка-паутинка попадала в другую ванну, с кипятком, затем — в третью, тоже с горячей водой. Здесь струйка про- мывалась снова и снова и вытягивалась в бесконечную, едва заметную нить — волокно нитрон. Однако дело на этом не кончилось. Волокно надо завить и постричь. Работу парикмахера выполняют машины: одна гофрирует волокно, другая стрижет, режет на кусочки дли- ной 6—10 сантиметров. Если теперь волокно осторожно вы- сушить, оно получится тонким, нежным, прочным и гибким. Из него можно делать теплые носки и чулки, ткани для кос- тюмов, вязать кофты и джемперы. Мало этого. Инженеры создали машины, которые дают нитроновый мех. Этот мех «растет» в тысячи раз быстрее, чем на овцах, а шубы из него получаются воздушные, теплые и гораздо более красивые. В этой шубе трудно узнать порошок полимера, родивший- ся на донышке пробирки... Полиэтилен более покладист. Но он требует для своего воспитания особых мер: на него надо воздействовать радио- активными лучами. Воспитанный таким способом, он стано- вится более прочным, лучше изолирует электрические прово- да, выдерживает жару на 100—150 градусов большую, чем раньше. Каждый знает, как упаковывают товары: коробки уклады- вают рядышком, поплотнее друг к другу, заворачивают в бумагу и увязывают шпагатом. Химики тоже, отправляя но- вый полимер из лаборатории, стараются получше, как они выражаются, упаковать молекулы. Правда, они не пользуют- ся ни оберточной бумагой, ни шпагатом: если удалось 131
уложить молекулы более или менее плотно, они будут дер- жаться друг за друга сами. Воспитание полимера часто преследует именно эту цель — получше упаковать, уложить молекулярные оже- релья. Зачем это нужно? Оказывается, упаковка молекул по- лимеров, особенно тех, которые идут на волокно, — вещь чрезвычайно необходимая. У молекул часто бывает много отростков, торчащих во все стороны. Как уложить такие ожерелья аккуратно, друг возле друга, чтобы из молекул по- лучился тугой жгут и, следовательно, прочное волокно? Это очень нелегко. И поэтому волокна, в основном, состоят из беспорядочно собранных вместе молекул. Но... Ленинградские ученые превратили обыкновенный спирт в волокно винол. Пучок такого волокна толщиной в 1 миллиметр выдерживал груз около сорока килограммов — примерно столько, сколько обычный капрон, лавсан или мед- ная проволока. А потом винол стали воспитывать, молеку- лярные отростки пригнули, примяли, чтоб они не так топор- щились. И уж затем сделали волокно. Оно оказалось в три ра- за более прочным, чем раньше, и теперь могло сравниться с проволокой из легированной стали. Почему это произошло? Проведем такой опыт. Возьмем небольшую ветку и попробуем ее сломать. Легко? Очень. Сколько таких веток ты можешь сломать? Двадцать? Сорок? Сто? Сколько угодно! Но при одном условии если ломать ветки по одной. Теперь возьмем не сто веточек, а всего лишь десять и сло- жим их вместе, в один пучок (если боковые отростки ме- шают, их надо примять, пригнуть к главному стволу, чтобы ветки можно было уложить поплотнее друг к другу). Непло- хо было бы еще и обмотать пучок бечевкой. Что же после всех этих трудов у нас получилось? Да ко- нечно — метла! Попробуй теперь сломать метлу... Впрочем, лучше и не пробуй. Из этого ничего не выйдет: десять вето- чек. когда они сопротивляются тебе дружно, все вместе, ока- зываются гораздо прочнее целой сотни, взятой разрозненно. Не зря говорят: согласному стаду и волк не страшен. Или другой пример. Большой комок ваты. Он состоит из множества беспорядочно перепутанных белых хлопковых во- локонец. Но разорвать этот ком не представляет никакого труда. А вот если взять этих волоконец в сто раз меньше. 132
чуть-чуть их расправить, расчесать и сделать из них нитку (обыкновенную белую нитку), то она окажется гораздо проч- нее большого кома ваты. Потому что волоконца в вате соп- ротивляются врозь, каждое само по себе, и легко одно за другим рвутся. В нитке же они действуют сообща, помогая друг другу. Примерно то же происходит и с молекулами. Когда они уложены в волокно беспорядочно, волокно оказывается сла- бым. А вот если б удалось сделать из молекул волокно-«мет- лу», то, как считают ученые, можно было бы получать во- локна в тысячи раз более прочные, чем те, которые мы выра- батываем сегодня... Вот что значит воспитание! НОВЫЕ СПОСОБНОСТИ ГИГАНТОВ Ученым, которые изучают молекулы полимеров, однажды пришла на первый взгляд фантастическая идея. А что, если, подумали они, испытать в молекулярных зарослях метод... прививок? Этот метод (как и его название) полимерщики по- заимствовали у садоводов — помните, прививку применяют, когда хотят, чтобы на яблоне росли груши. Стали проводить опыты. С помощью различных хитростей отрывали от молекулы несколько отростков, а на их место прикрепляли кусочки ожерелий другого полимера. И мо- лекула вдруг приобрела новые свойства! Когда к полиэтиле- ну прирастили ветви полихлорвинила, полимер перестал бояться органических растворителей. Привитые териленовые и другие волокна приобрели способность легко окра- шиваться. С помощью прививок удалось присоединить к волокнам лекарственные вещества. Если из таких волокон (летулана, биолана, иодина) делать ткани, то они будут выполнять со- вершенно неожиданную роль — защищать нас от микробов и болезней. Частицы различных веществ, содержащиеся в растворах, бывают иногда столь мелки, что их нельзя выловить с по- мощью обычных методов. И тогда на охоту выпускают мо- лекулы ионитов, специально созданных химиками синтети- 133
ческик полимеров Эти молекулы име- ют странный характер, они легко те- ряют свои собственные частицы, но жадно набрасываются на частицы других веществ и присоединяют их. Любопытно, что у ионитов можно воспитать разные вкусы: одним боль- ше всего будут «нравиться» частицы золота, другим — определенные соли, третьим — антибиотики. «Нюх» у по- лимеров-ищеек такой тонкий, что они вещества среди сотен других в любом загрязненном растворе. Их почти невозможно сбить со следа: в морской воде они легко находят и вылавливают все соли, и вода становится питьевой. В жидких промышленных отхо- дах они безошибочно выслеживают невидимые крупицы пла- тины, золота и серебра. Они очищают от примесей антибио- тики, сахар, фруктовые соки, выделяют из раствора витами- ны. С помощью ионитов ученые пытаются создать «искусствен- ную печень» — аппарат, который будет извлекать из крови вредные для организма вещества. Иониты — это большей частью зернистый порошок. Чтобы заставить его работать, надо строить специальную установ- ку. Но недавно удалось привить иониты к волокнообразую- щим полимерам. Из таких волокон можно делать ткани. Зна- чит, возможно, настанет день, когда каждый из нас, отправ- ляясь на лодке в море, сможет взять с собой ничем не при- мечательный матерчатый черпак. Зачерпнешь им из моря, и вода, просачиваясь сквозь материю, будет стекать в круж- ку уже чистой, пресной, вкусной: всю соль поглотят иониты, из которых сделана ткань... А вот что еще умеют полимеры. Ни для кого не секрет, что обычное сито, пропуская мел- кие крупицы, удерживает крупные. Но далеко не все знают, что есть сита, в которых все получается наоборот: они про- пускают большие частицы, а самые маленькие удерживают. Называются такие сита молекулярными, а предназначены они для просеивания... молекул. Чудо-сито вовсе не похоже на то, через которое просеи- вают муку. Это порошок особого ионита. Каждая крошечная Писчинка пронизана тысячами тончайших пор-каналов. Когда 134
мимо этих песчинок течет раствор, мелкие молекулы или обломки их проникают в поры и задерживаются там. Отсю- да их потом нетрудно извлечь. А вот крупные молекулы про- браться в поры не могут и проходят мимо вместе с раство- ром. Молекулярные сита работают на металлургических за- водах, на химических комбинатах, в лабораториях ученых и помогают нам сберегать много времени и средств. Современному химику, имеющему дело с высокомолеку- лярными соединениями, нередко приходится выступать в ро- ли «портного» и сшивать молекулы друг с другом. Конечно, иглой здесь пользоваться нельзя, а нитками служат атомы. Изделие химиков-портных напоминает сеть: длинные парал- лельные ожерелья молекул соединены между собой корот- кими атомными перемычками. Кому нужны молекулярные се- ти? Нам с вами, потребителям химической продукции. Не- сминаемость тканей, нерастворимость и жаростойкость поли- меров, эластичность или твердость пластмасс — все это ре- зультат сшивки молекул. Итак, полимеры — это вещества, молекулы которых со- стоят из длинных углеродных цепей. Поэтому их вырабаты- вают из богатых углеродом нефти, природного газа, угля. Но не только углерод способен образовывать длинные мо- лекулярные непи. Известны природные полимеры, состоя- щие из кремния — элемента, слагающего скалы и камни. Каждый из нас хорошо знаком с этими каменными полиме- рами. Обыкновенный песок — один из них. В песке трудно обнаружить что-либо родственное с теми высокомолекуляр- ными соединениями, о которых мы все время говорили. И все- таки оно есть. Полимеры кремния особенно похожи на сши- тые полимеры: их молекулы тоже образуют сеть. Правда, молекулярные нити песка не содержат углерода и состоят лишь из атомов кремния и кислорода. И сшиты они тем же кислородом. Это и привлекло ученых. Они решили вырастить гибрид каменного и углеродного полимеров: в ячеи кремниевой сети врастили куски обычных полимеров. И получилось чудо: но- вые полимеры — их называют кремнийорганическими — унаследовали от камня стойкость к огню, морозу и кислоро- ду, а от органических предков — гибкость, эластичность, уп- ругость. С такими способностями можно браться почти за любое 135
трудное дело: защищать металлы от воды и ржавчины, на- дежно изолировать провода при жаре в 300—500 градусов, выступать в качестве термостойких смазок, лаков, покрытий... Вот почему кремнийорганические соединения все чаще при- ходят на заводы и даже отправляются в космические полеты; ДВИЖЕТСЯ НЕСМЕТНАЯ РАТЬ... Я смог рассказать об особенностях, характере, способ- ностях лишь некоторых полимеров. А их сегодня множество. В пробирках рождаются новые, еще неизвестные никому ги- ганты микромира. Им давно потеряли счет. Сколько сейчас существует полимеров на свете, уже не знает никто. Но каж- дые десять минут появляется на свет новый полимер. За сутки их рождается 150, за год — 50 тысяч! Их воспитыва- ют, обучают, и они идут на службу человеку. И не только туда, где без них никак не обойтись. Приобретая свойства старых материалов, они все решительнее занимают их место. Зачем химики создают эту рать? Зачем посылают они свое полимерное войско, в наступление на наши привычные мате- риалы — медь, свинец, платину, шелк, шерсть? Для чего, например, выпускать искусственное шелковое волокно, если тутовый шелкопряд дает отличный натуральный шелк? Чем пришлись не по вкусу нашим инженерам золото и платина, которые выдерживают действие почти любых едких веществ? Ответ на все эти вопросы дает все та же арифметика. По- лимеры стоят намного дешевле и меди, и свинца, и шерсти, не говоря уже о золоте или платине. И это — главное. Вот, скажем, из древесины, пропитанной полимерами и спресован- ной, делают подшипники. Этот материал стоит в 20 раз де- шевле, чем баббит, и в 10 раз дешевле бронзы (подшипники обычно изготовляют из этих сплавов). А работают «деревян- но-полимерные» подшипники не хуже металлических. Во столько же раз дешевле обувь из искусственной и синтети- ческой кожи по сравнению с натуральной. (Кстати сказать, из дешевой кожи, выращенной не в течение многих месяцев на теле животных, а в течение нескольких часов и даже ми- нут в чреве машин, можно шить что угодно — ведь полиме- ры, из которых она изготовляется, способны передать ей лю- 136
бые из своих бесконечно разнообразных свойств: жесткость и эластичность, монолитность и многослойное! ь, пористость и водонепроницаемость, огнестойкость и меизнашиваемость.) Или взять волокно нитрон, о котором мы уже говорили. Тон- на этой «химической шерсти» стоит 800 рублей. А шерсть, которую дают нам овцы, обходится в 3000 рублей за тонну, «Царская водка», ядовитая смесь азотной и соляной кис- лот, без следа растворяет золото. До недавнего времени только платина выдерживала натиск этой агрессивной жид- кости. А сейчас появился полимер фторопласт, прозванный за выносливость веществом с алмазным сердцем и шкурой носорога. Так вот этот скромный, незаметный родственник по- лиэтилена (его другое название: тетрафторэтилен) оказался не по зубам ни кипящим щелочам, ни «царской водке», ни плавиковой кислоте, разъедающей стекло. А стоит он на- столько дешево в сравнении с драгоценной платиной, что из него формуют большие трубы для химических заводов. Но не только в низкой стоимости сила полимеров. Они го- раздо лучше металлов поддаются обработке. Значит, детали из них можно изготовлять гораздо быстрее, не нужны мощ- ные фрезерные или токарные станки. Одним словом, полимеры несут нам изобилие, делают на- шу жизнь богатой, интересной, красивой. Пусть их добрая рать еще шире, еще стремительнее разворачивает наступ- ление!
ПУСТЬ НЕ ПЛАЧЕТ ГЕВЕЯ Открытие, которого никто не заметил. — Сэр Макинтош. — Как жарят галоши? — Слезы гевеи и пот рабов. — Резиновые ноги цивилизации. — Шина из спирта. — Сын природы про- ив синтетической pain.— Кондитеры мечтают о хлебе. -—Ге- вея-одуванчик. — Как стать богатырем. — Надо шлифовать молекулы. — Младенец убивает взглядом. НА ГАИТИ ИГРАЛИ В МЯЧ... Что открыла экспедиция Колумба? Если бы сейчас задать этот вопрос самому Колумбу, он, наверное, как и все мы, ответил бы одним словом: — Америку. Так уж мы привыкли издавна связывать имя великого мо* реплавателя с новым континентом, что о других заслугах Колумба перед человечеством совсем забыли. А ведь от- крытия его экспедиции отнюдь не ограничиваются Амери- кой. И по значению своему эти забытые открытия, как мы можем теперь судить, достойны того, чтобы люди о них по- мнили. Вот, например, резиновый мяч. Первыми европейцами, которым он попал в руки, были именно спутники Колумба. Когда испанцы высадились на остров Гаити, то застали мест- ных жителей — туземцев — за странным занятием. Они с большой серьезностью и сосредоточенностью бросали на твердую площадку какие-то коричневые шары. Эти шары, 138
будто живые, подскакивали, туземцы их ловили, бросали ено* ва, опять ловили... Сейчас, конечно, игра гаитян в мяч нас вряд ли бы изу- мила. Может быть, мы только усмехнулись бы, что детской забавой увлекаются люди почтенного возраста. Но храбрые моряки Колумба, встречавшие во время своих путешествий столько неожиданного, все же были удивлены: таких пры- гающих шаров они не видали никогда в жизни. Передавая из рук в руки коричневый шар, матросы мяли его, нюхали, даже незаметно пробовали на зуб. Но ничего понять не могли. — Что это? Откуда? Туземцы расказали, что вещество, из которого сделаны мячи, имеет чудесные свойства и что добывают его из сока особого дерева. Этим туманным ответом моряки вполне удовлетворились. Если б, сжимая корявыми пальцами упругие шары, они мог- ли догадаться, какая драгоценность попала им в руки, если б они могли предвидеть, что без этого коричневого вещества жизнь их потомков будет немыслимой, — если б они все это знали, они, несомненно, устроили бы самые пышные торжест- ва по поводу сделанного открытия. Правда, они увезли с собой несколько диковинных мячей. И дома, в Испании, рассказали об этом дорожном происшест- вии. Так Европа впервые узнала о каучуке. Образцы чудес- ного вещества попали в музеи и долго хранились там как большая редкости СЧАСТЛИВАЯ ОПЛОШНОСТЬ ГУДЬИРА Но время шло. О находке на Гаити почти совсем забыли. И когда (уже в XVIII веке) член французской экспедиции в Южную Америку геодезист Кондамин попал в Бразилию, ему пришлось во второй раз открывать каучук. Он разузнал, что в девственных тропических лесах растет красивое строй- ное дерево гевея. Когда надрезают кору этого дерева, из ра- ны выступает белый как молоко сок. Текут белые капли по стволу, словно слезы. Если под капли подставить чашечку, в ней соберется несколько ложек сока гевеи. Чтобы набрать 139
полведра, надо поранить, заставить плакать tOO деревьев- красавиц... Сок гевеи туземцы используют по-разному. Можно пропи- тывать им ткани — и тогда они не будут пропускать воду. Можно делать мягкие, эластичные бутылочки. Для этого из глины лепят форму в виде груши. Мажут ее «молоком» гевеи, а затем коптят в теплом дыму костра, пока сок не высохнет и не превратится в тоненькую каучуковую пленку. Снова ма- жут, снова коптят. И так до тех пор, пока груша не покроет- ся слоем желто-коричневого каучука нужной толщины. Те- перь нужно лишь размять глиняную форму в воде и вымыть готовую бутылочку. А если сделать деревянную ногу, макать ее в сок и затем коптить, то в конце концов получится резиновая обувь — галоша или даже сапог. Описания Кондамина пробудили интерес к каучуку. Из Бразилии стали все чаще привозить в Европу каучу- ковые бутылочки. Здесь их разрезали на полосы, пластинки и продавали. Из этих пластин каждый мог вылепить то, что ему нужно: мячик, гибкую трубку, прокладку. А английский фабрикант, по фамилии Макинтош, придумал способ раст- ворять каучуковые пластины и покрывать такими растворами ткань. Непромокаемые пальто из этой ткани с тех пор назы- ваются макинтошами. Наконец один делец попробовал развернуть торговлю бразильскими галошами. Однако новая обувь вызвала толь- ко насмешки: в теплую погоду галоши растягивались до ко-» лен, липли к рукам и одежде, а в холод становились жест- кими и трескались. С этими неприятными свойствами каучука — бояться вы- сокой и низкой температуры, растворяться во многих жид- костях — долгое время бороться не умели. Но помог случай. Американец Гудьир, торговавший каучуком, уронил одну пластину на горячую плиту. Когда он это заметил, то очень испугался — ведь от сильного жара каучук портится. Гудьир схватил пластину и стал ее ощупывать, мять. Но произошло что-то неожиданное: пластина не только не испортилась, но стала гораздо более прочной, упругой, эластичной. Гудьир изо всех сил старался сообразить, чем отличалась эта пластина от обычных. Ничем! Правда, он густо посыпал ее порошком серы, чтоб она не так липла... И даже вдавил 140
серу внутрь... Может, в этом причина? Он сделал то же са- мое с другим куском каучука и положил на плиту. Этот ку- сок тоже стал более прочным и упругим. Явление, открытое Гудьиром, называется вулканизацией. Благодаря ей каучук, служивший многие десятилетия лишь забавой, вызывавший насмешки острословов и карикатури- стов, сразу завоевал всеобщую симпатию. Если до того, как Гудьир уронил на плиту свою пластину, в год во всем мире продавалось лишь 3 тонны каучука, то через несколько лет его стали продавать в 300 раз больше! И потребность в нем возрастала с каждым днем. БУДЬТЕ ЗНАКОМЫ: РЕЗИНА Галоши сейчас ни у кого не вызывают смеха — они проч- ны и красивы. И делать их стали по-другому, проще, быст- рее. Берут каучук, добавляют в него «муки»: желтой — се- ры и черной — сажи, хорошо замешивают это тесто и кладут как на сковородку, в форму. Теперь подержат при высокой температуре несколько минут, и все. Форма раскрывается — перед вами черная, дымящаяся, как подгоревший блин, гало- ша. Она «поджарилась», завулканизировалась, и не растянет- ся до колен, не испугается ни жары, ни холода, будет слу- жить долго и надежно. Примерно так «жарят» и все другие резиновые изделия. По-разному только делают тесто, или, как говорят на заво- дах, резиновые смеси: для галош рецепт смеси один, для ав- томобильных камер — другой, для покрышек третий, для про- кладок, которые используются в двигателе трактора, — сов- сем особый. Более ста лет используют люди вулканизацию, но почему она так преображает каучук, узнали совсем недавно, когда ученые смогли проникнуть в микромир и «рассмотрели» моле- кулы каучука. Молекулы каучука в соке гевеи — это длинные нити, свернутые, как пружинки, в клубочки. Когда сок коптят, выпаривают, вода улетучивается, а оставшиеся молекулы каучука собираются вместе, переплетаются, цепляются друг за дружку. Но соединяются они не прочно. Растянешь 141
пластинку каучука слегка — клубочки-пружинки развернут- ся, распрямятся, но все-таки держатся, не расползаются. От- пустишь — молекулы свернутся, потянут друг друга за собой, и вся пластинка сожмется, вернется в прежнее со- стояние. Но стоит потянуть ее сильнее, как пружинки потеряют связь друг с другом, и пластинка разорвется. То же происхо- дит при нагревании каучука: молекулы отходят друг от дру- га, пластинка становится мягкой, липкой и совсем непрочной. А если каучук попадает в какую-либо жидкость, то эта жидкость пробирается между молекулами, распирает их в стороны, вымывает. Пластинка растворяется. Когда же каучук смешивают с серой и потом нагревают, то сера, словно нитка, сшивает, соединяет все молекулы- пружинки между собой. Вместо груды перепутанных, случай- но зацепившихся друг за друга молекул получается прочная, густая сеть. Каучук превратился в резину. Теперь вытащить пружинку из общей массы нельзя. И разорвать всю сеть, весь кусок резины гораздо труднее, чем кусок каучука. А если перед вулканизацией в каучук добавить еще и са- жу, то ее мельчайшие частицы заполнят все пустоты, все ячеи молекулярной сети. От этого резина становится еще прочнее, долговечнее, устойчивее к высокой температуре и растворяющим жидкостям. Но все хорошо в меру. Это правило важно и в химии. Когда в каучук подмешивают серу, нужно заботиться о том, чтобы ее не было слишком много. Иначе сеть получится очень густая и вместо мягкой, гибкой, упругой резины обра- зуется твердый и хрупкий эбонит. О ЧЕМ РЕВЕЛА ЦИВИЛИЗАЦИЯ Чем лучше учились делать резину, тем большим спросом она пользовалась. Она теперь шла не только на галоши и плащи, но и на сапоги, подметки, мячи, соски, самые раз- нообразные трубки, шланги, приводные ремни. Все больше требовалось каучука, все больше людей с топорами и бидо- нами бродило с раннего утра до поздней ночи в тропических лесах, все чаще катились по стволам гевеи белые слезы. 142
А тут на дороги Европы и Америки выползли и зафырка- ли, зачихали, зарычали уродливые чудовища — телеги, бе- гающие сами, без лошадей. Придя в себя от изумления и присмотревшись к этим уродам, люди признали, что они го- раздо достойнее и удобнее дедовских колясок с рысаками, извозчичьих пролеток с клячами, телег с могучими тяжелово- зами. Детище нового времени — автомобиль — был вынос- ливее любого рысака и сильнее любого тяжеловоза. С каж- дым годом он бегал быстрей, становился удобней и все боль- ше завоевывал себе поклонников. С каждым годом из ворот заводов выкатывались, победно трубя, все новые представи- тели автомобильного племени: легковые, грузовые, гоноч- ные машины, а там — и броневики, вездеходы, тракторы, танки... И все они еще на заводском дворе, а потом пробе- жав несколько сотен километров, просили, требовали, ры- чали: — Р-резины! Покр-р-рышек! Камер-р-р-р-р! Шлангов! Пр-р-рокладок! Но вот запели в воздухе стальные птицы, им тоже без резины нельзя ни подняться с аэродрома^ ни лететь, ни сесть... Их поддерживали электростанции, которым просто нечего делать, если не хватает резины для электро- изоляции... Гевея лила свои каучуковые слезы. Чтобы собрать их и заработать на кусок хлеба, с утра до ночи ходили люди от дерева к дереву, обливаясь потом. Ночью дым от костра разъ- едал им глаза, ладони покрывались кровавыми мозолями: надо все вертеть и вертеть над костром, коптить пудовый каучуковый каравай... А если несчастье, если болезнь? Дождешься ли здесь, в глуши, помощи? Одни бросали все и уходили из леса. Дру- гие умирали. Здесь же, около готовой каучуковой болванки. И тем и другим на смену приходили новые люди — много голодных и нищих на свете. Вот только гевея не могла до- ждаться смены, не могла уйти из леса. От нее все требовали слез — больше, больше! Но не могла она дать больше того, что имела сама... И вот тогда впервые были произнесены зловещие слова: — Мир стоит на пороге каучукового голода. Поползли вверх цены — владельцы каучуковых плантаций нз
старались выколотить из стран» не имеющих своего каучука, побольше золота. Трудней всех, пожалуй, приходилось Советской республи- ке. Еще не оправившись как следует после гражданской вой- ны, страна нуждалась во всем, и особенно — в каучуке: на всей необъятной территории России не росло ни одного, да- же маленького, деревца гевеи... Но нет ли какого-нибудь другого дерева, в соке которого содержится каучук? Может быть, такие деревья растут себе преспокойно где-либо в дальневосточной тайге или на кав- казских горах, а мы и не подозреваем этого? Начались по- иски. Однако время шло, а дерева, которое бы выручило на- шу промышленность и дало каучук, не находилось. ДОРОГА ВЕДЕТ К СК Вспомнили о химии. Не поможет ли, как всегда, она? В начале 1926 года Высший Совет Народного Хозяйства СССР обратился к ученым: надо научиться синтезировать каучук в лабораториях. Срок на решение этой небывалой за- дачи отводился маленький — менее двух лет. К 1 января 1928 года надо было прислать в Москву 2 килограмма синте- тического каучука. Задача была очень, очень трудная. Природа «училась» де- лать каучук многие тысячи лет. А людям отводилось на это лишь два года! Но иного выхода у людей не было, и они принялись за дело. В Ленинграде, в химической лаборато- рии Военно-Медицинской академии, которой заведовал буду- щий академик Сергей Васильевич Лебедев, была организо- вана специальная группа химиков. По вечерам и выходным дням, когда ученым никто не мешал, они запирались в лабо- ратории и отправлялись в далекие и нелегкие странствия по химическим джунглям. Нефть, которую они пытались превратить в каучук, не поддалась. Ее оставили. Все внимание сосредоточили на спирте — том самом, из которого делают водку, который содержится в винах и который тогда вырабатывали сотня- ми тонн из картофеля или кукурузы. С этим спиртом ученые делали сотни опытов. Временами 144
казалось, что цель близка, но каждый раз их подстерегали новые препятствия, новые неожиданности. Рассказывать об этих разочарованиях, ошибках и неудачах можно очень долго — и все равно обо всем не расскажешь. Да это и не нужно. Достаточно пройти вслед за химиками по правильной, уже найденной ими дороге, вдуматься во все, что встретится на пути, — и станет ясно, какие великие труд- ности им пришлось преодолеть, сколько головоломок надо было решить. Вот эта дорога. Через трубу, нагретую до 450°, пропускали пары спирта. Под действием сложного катализатора (особого вещества, подстегивающего, подгоняющего химическую реакцию) моле- кулы спирта разлагались, дробились, а их остатки соеди- нялись по-новому. Из двух полуразрушенных спиртовых молекул образовалась одна новая — молекула газа ди- винила. Остановимся на минутку. Подумаем. Температура трубы 450°. Почему именно 450°, а не 310°, не 480? Потому, что ни- какая другая температура не подходит для данной реакции. Это ученые проверили на сотнях опытов. Пробовали они на- гревать трубу и до 310°, и до 380°, и до 500° — результаты оказывались никудышными. И лишь когда поддерживали тем- пературу равной 450°, реакция протекала хорошо. Итак, подходящую температуру пришлось долго и упорно искать. Еще дольше шли поиски катализатора. Веществ, ускоряющих химические реакции, известно огромное количе- ство. Но у каждого катализатора свой характер, свой нрав. Если он подстегивает одну реакцию, то на вторую «не обра- щает внимания», а третью, наоборот, замедляет. И вот из со- тен и тысяч катализаторов надо выбрать один такой, который помогал бы разложению спирта и образованию газа диви- нила, но не мешал ни тому ни другому... Однако продолжим наш путь по уже найденной химиками дороге. Итак, газ дивинил получен. Если его теперь заморо- зить (это тоже ведь надо было найти!), то получится жид- кость, на вид ничем не примечательная. Однако стоит су- нуть в нее натриевую проволоку (именно натриевую, а не медную, стальную, алюминиевую, и именно проволоку, а не порошок, не брусок, не шар!), — стоит сунуть натрие- вую проволоку, как жидкость начнет густеть, сжиматься и 145
выделять тепло. Это начался процесс полимеризации: мо- лекулы дивинила, как в хороводе, хватаются друг за друга и образуют длинные полимерные цепи. Каждая такая цепочка напоминает собой молекулу на- турального каучука. Так, может быть, и само вещество, со- стоящее из этих цепочек, будет походить на каучук? Когда почти все молекулы дивинила стали в свои хоро- воды-цепочки, ученые принялись проверять, что за вещество у них получилось. Конечно, они знали, что раз полимериза- ции подвергались молекулы дивинила, то должно образо- ваться новое вещество с названием полидивинил. Но какие свойства у полидивинила? Он оказался упругим, гибким — почти как каучук, рожденный гевеей. Попробовали сделать из него резину. Удачно. Значит, это именно то, что с таким напряжением искали, — синтетический каучук. Задание, казавшееся неразрешимым, было выполнено. Два килограмма синтетического каучука Лебедева вместе с опи- санием способа его получения были отосланы в Москву 30 декабря 1927 года — за два дня до истечения срока! Вскоре в нашей стране приступили к сооружению первых в мире заводов СК — синтетического каучука. Молекулы- пружинки рождались не в организме тропического дерева, а в раскаленном чреве стальных аппаратов — реакторов. Каучук теперь можно было получать в любом количестве. Правда, СК значительно уступал по некоторым своим качест- вам натуральному. Но все-таки это был каучук! Надвигав- шаяся на промышленность туча была, как тогда казалось, развеяна. КОНФУЗЛИВЫЕ РЕКОРДСМЕНЫ Синтетическим каучуком стали заниматься во многих ла- бораториях. Были созданы специальные научные институты. Ученые изобретали все новые виды искусственного каучу- ка. И каждый новорожденный СК имел свои особые, почти сказочные свойства, до которых каучуку гевеи было далеко. Один СК давал резину, которая не боится растворяющих жидкостей. Другой отлично выдерживал трение. Третий пе- реносил жару, четвертый — мороз.., 146
В конце концов в химических лабораториях были синтези- рованы тысячи различных каучукоподобных полимеров. Вы- пуск около двухсот видов СК (и в большом количестве) ос- воен на заводах. Среди них каучуки, необходимые челове- ку на Северном полюсе и в Антарктиде, в Сахаре, под водой, в космосе. Но, увы, любой из этих синтетических рекордсменов все же имеет недостатки. Пожалуй, во всей синтетической семье, начиная с СК Лебедева и кончая новейшими каучуками, кото- рым не страшны самые великие каучуковые беды, — во всем этом семействе вряд ли найдется хоть один, который, не сконфузившись, выйдет состязаться со скромным сыном ге- веи по эластичности, упругости и, главное, по сумме всех по- ложительных свойств й качеств. Все они уступают ему. А ведь именно такая резина — одновременно и прочная, и гибкая, и упругая, и долговечная, и неядовитая — больше всего и чаще всего нам нужна: для шин самолетов и для сосок, грелок, игрушек, деталей машин и хирургических пер- чаток... Значит, создание СК не решило проблему до кон- ца? Нет. Обходиться без натурального каучука во многих случаях трудно, а порой и просто невозможно. Видно, поэтому и ро- дилось столь большое разнообразие синтетических братьев: химики все надеялись создать наконец такой СК, кото- рый, вместо того чтобы устанавливать новый рекорд по жаро-, морозо- или износостойкости, просто заменял бы на- туральный... Но ведь это странно. Химикам удается синтезировать кау- чуки, вызывающие всеобщее удивление и восхищение, а по- лучить обычный, простой каучук они не могут... По этому поводу известный химик член-корреспондент Академии наук СССР А. А. Коротков (о нем еще речь впе- реди) как-то заметил: «Ученые здесь оказались похожими на незадачливых кон- дитеров, способных отлично приготовить пирожные, но не умеющих испечь самый обыкновенный хлеб». Почему так получилось? Потому, что «кондитеры» никак не могли понять, в чем секрет приготовления простого «хле- ба», в чем секрет прочности и других достоинств натураль- ного каучука. Действительно, в чем этот секрет? 147
«ЗЕЛЕНАЯ ЖВАЧКА» Пока химики ломают голову над этой загадкой, вспомним о тех, кто отправился на поиски дерева, способного заменить гевею. Они не озирались на успехи химиков, делали свое дело. Это было примерно в те годы, когда академик Лебедев и его помощники совершили великий подвиг, превратив спирт в каучук. Одна из экспедиций, искавшая «советскую гевею» в глухих уголках Тянь-Шаня, узнала, что местные жите- ли любят для развлечения пожевать какие-то сухие ко- решки. Если эти корешки жевать достаточно долго, то во рту останется комочек эластичной массы, напоминающий резину. Каждый может представить, как тревожно и радостно за* бились сердца у членов экспедиции, когда наконец им в ру- ки попали и корешки, и комочки «резины». Сомнений быть не могло: это настоящий каучук! Стали торопливо расспрашивать, как называется дерево, имеющее такие волшебные корешки. — Кок-сагыз, — был ответ. Возможно, местные жители плохо поняли вопрос, а мо- жет быть, это растение и в самом деле имело столь стран- ное название («кок-сагыз» в переводе на русский означает «зеленая жвачка»). Но как бы то ни было — ученые запи- сали в свои блокноты имя новой гевеи и попросили показать, где она растет. Путь был недолгим. Миновали ручей. Под- нялись на косогор. Остановились. — Здесь кок-сагыз, — промолвил тот, кто показывал до- рогу. Вокруг — ни деревца, ни кустика. Гости недоуменно пе* реглянулись и уставились на провожатого. Тот, не поднимая глаз, сбивал ногой большие пушистые шары одуванчиков. — Кок-сагыз, — сказал он снова, ударив ногой по еще одному белому шару. Стайка легких парашютиков уплыла по ветру. Видя нерешительность гостей, провожатый опустился на колени, разгреб землю вокруг одуванчика и вытащил его вместе с корнями. Несомненно, это были те самые корни, только не вы- сушенные. Они легко ломались, и тогда выступала капелька 148
густого, липкого млечного сока. Как у гевеи... Новая гевея оказалась одуванчи- ком... Правда, потом выясни- лось, что это вовсе не оду- ванчик, а особое растение, еще не известное науке. Но с одуванчиком оно действи- тельно состоит в самом близком родстве. Так на каучуковом гори- зонте появился кок-сагыз. Не беда, что он не имел стройного ствола и краси- вой кроны. Его все полюби- ли и таким. Всюду, где только можно было, собира- ли его семена, присылали в Москву в созданный к тому времени специальный науч- но-исследовательский институт. Здесь его растили, изучали, учились добывать из него каучук. Кок-сагыз подавал боль- шие надежды. Каучук, содержащийся в соке его корней, не уступал ни в прочности, ни в эластичности тому, что получа- ли из гевеи. Рос он хорошо и с каждым годом захватывал все новые десятки гектаров на полях совхозов и колхозов: его начали сеять. Появившиеся было у него соперники (на- пример, тау-сагыз) не выдержали конкуренции. На полях властвовал только кок-сагыз, «зеленая жвачка»... А вскоре стали строить заводы, где сухие ломкие корни превращались в упругий натуральный каучук. ВЕЛИКОЛЕПНЫЙ УРОД Да только вот беда: слишком уж дорогим получался этот каучук. Корешки — мелкие. Чтобы выкопать их из земли, нужны руки и руки. И урожай невелик. Белые шары с се- менами-парашютиками припали к земле, никакой машине их иэ
не подцепить. Значит, собирать семена тоже надо вручную. Опять лишние расходы. В общем, понятно, почему в кок- сагызе начали понемногу разочаровываться. Ну, а когда кем-нибудь недовольны, стараются перевоспи- тать его, заставляют измениться в лучшую сторону. Так бы- ло и здесь. Добиваться перемен в облике кок-сагыза ста- ли многие ученые. Среди них был профессор Михаил Сер- геевич Навашин. Он пользовался очень жесткими, реши- тельными воспитательными приемами: купал, мочил кок-сагыз в растворе ядовитого химического вещества — колхицина. И чем это кончилось? А вот чем. Все, кто изучал ботанику, знают, что каждое растение состоит из клеток. Клетки эти растут, а когда становятся взрослыми, делятся. Из каждой большой клетки получаются две маленькие, две дочери. Дочери снова растут, снова де- лятся— и так до тех пор, пока само растение не станет взрос- лым, не принесет плоды или семена и не умрет. Но вот когда профессор Навашин выкупал кок-сагыз в колхицине, стали происходить странные вещи. Клетки, кото- рые уже выросли, делиться не смогли. Они, хоть это и про- тиворечило всем правилам, принялись расти дальше, будто они вовсе и не взрослые клетки, а маленькие дочери. Увели- чивались они до тех пор, пока не стали вдвое больше обыч- ных. И лишь только теперь гигантские клетки-уроды смогли разделиться. Но дочери у них были тоже не такими, как у всех нормальных клеток, а гигантами — каждая величиной в обычную взрослую клетку. И они тоже росли и тоже про- изводили на свет огромных дочерей и внуков. Словом, все клетки кок-сагыза, выкупавшегося в колхици- не, стали вдвое крупнее. Но если кирпичики, из которых сложено растение, увеличены, не будет ли более крупным и само растение? Именно это и произошло. Новый сорт кок- сагыза (ученые называют такие растения полиплоидными) имел более крупные листья и семена, его большой пуховый шар поднимался на прочной прямой ножке высоко над зем- лей. Но, самое главное, у него были в полтора, а то и в два раза более крупные корни. Этот великолепный урод — всякое отступление от нормы биологи считают уродством — гораздо быстрее рос, не боял- ся поздней засухи и приносил намного больший урожай кор- 150
ней и, следовательно, каучука, чем его дикий предок. И он стал теснить хилую «зеленую жвачку»: отвоевал себе сна- чала несколько гектаров земли, потом — несколько десят- ков, потом — несколько сотен гектаров. А затем, почувство- вав свою силу, разлегся сразу на 7000 гектаров... Профессор Навашин радовался: натуральный каучук, ко- торый даст его полиплоидный кок-сагыз в ближайшее время, будет значительно дешевле... Но мечтам профессора не суж- дено было осуществиться. Незаметно сгущавшаяся над кок- сагызом туча вдруг грянула молниями и громом. Разрази- лась катастрофа. СЕКРЕТ НАТУРАЛЬНОГО Молнии и гром грянули, конечно, из химической тучи, точнее говоря, из химической лаборатории. Вот как было дело. Эта загадка — почему синтетический каучук оказывается не таким прочным и эластичным, как натуральный, — долго не давала никому покоя. Правда, сначала все казалось не таким уж непонятным. Ученым было известно, что молекула синтетического каучука — это длинная нить, цепочка, состоя- щая из множества одинаковых кусочков, звеньев. В каучуке Лебедева, например, каждое звено — не что иное, как ма- ленькая молекула дивинила. Молекула же природного каучу- ка состоит вовсе не из дивинила, а из совсем другого веще- ства — изопрена. Ну и все ясно: из разных химических ве- ществ нельзя сделать одинаковые каучуки. И изопрен, на- верное, больше, чем дивинил, подходит для того, чтобы кау- чук получался упругим и прочным... Но если это так, то за чем же дело стало? Изопрен хими- ки вырабатывать умеют. Надо, значит, только научиться без помощи природы соединять готовые изопреновые звенья в каучуковую молекулу-цепочку. На это много времени не потребовалось. Новый синтети- ческий каучук получен. Изопреновый. Точно такой же по хи- мическому составу, как и природный. Победа? Сдерживая радость, стали испытывать и... увы! Изопреновый СК оказал- ся еще хуже, чем дивиниловый. 151
Но теперь-то в чем причина? Ответа на этот вопрос долго никто дать не мог. И лишь только когда с помощью новей- ших приборов и методов удалось подробно исследовать кау- чуковые молекулы, все разъяснилось. Оказалось, различие искусственных и природного каучуков не столько в их хи- мическом составе, сколько в том, как устроена большая молекула-пружинка. Молекула изопренового каучука, вы- рабатываемого гевеей, — это ровная, гладкая, идеальная цепочка. Все ее звенья строго направлены в одну и ту же сторону: к концу первого звена присоединено начало (и обязательно — начало!) второго звена; к концу вто- рого —. начало третьего. И так устроена вся цепь, вся моле- кула. А вот молекула того же изопренового каучука, но синтези- рованного человеком в пробирке, — корявая, неаккуратная. К концу первого звена второе звено присоединяется не на- чалом, а почему-то концом. Третье звено цепляется к пер- вым двум не началом и даже не концом, а боком. Четвер- тое примкнуло к третьему тоже боком, но уже противополож- ным. Но это еще не все. Некоторые звенья выпятились из общего хоровода в стороны и торчат из цепи нелепыми от- ростками... Такую путаницу, такой беспорядок и нарочно не придумаешь! Этот хаос царит на протяжении всей цепоч- ки-молекулы. Когда такой каучук растягивают, его молекулы, распрям- ляясь, упираются друг в друга отростками, цепляются и не могут улечься рядышком стройными аккуратными пучками, как это происходит с молекулами природного каучука. Каж- дая корявая цепочка вынуждена выдерживать натяжение в одиночку. Но без помощи других, конечно, выдержать его долго не может, легко рвется. Рвется одна, затем другая, третья, десятая, сотая — пока не порвутся все. А значит, рвется и весь кусок каучука или резины... Точно такая же картина предстала перед учеными, ко- гда они исследовали дивиниловый каучук. Да и вообще у всех синтетических каучуков молекулы, как выяснилось, были устроены беспорядочно и не шли в этом отношении ни в какое сравнение со стройной и изящной цепочкой, создан- ной природой. В этом и был секрет недостижимой для химии прочности природного каучука. 152
КАК ДОСТИГНУТЬ НЕДОСТИЖИМОГО? Итак, секрет ясен. Значит, надо воспользоваться им и на- учиться, наконец, вырабатывать такой СК, который будет достойным соперником сына гевеи. Но как построить правильную, без недостатков каучуко- вую молекулу искусственно? Не будешь же брать каждое звено в руки и, рассмотрев, где у него начало, где конец, приделывать его нужным образом к общей цепочке? Не бу- дешь потому, что любое из этих звеньев ничтожно мало. Но даже если бы его можно было и увидеть и взять в руки, все равно ничего из такой затеи не выйдет. Ведь каждая каучу- ковая молекула-цепочка состоит из тысяч звеньев, и самый ловкий, самый сноровистый работник вряд ли смог бы «со- брать» за день больше десятка готовых молекул. Сколько же это будет каучука? Чтобы заметить такое количество, при- дется смотреть в мощный микроскоп... Конечно, нужен дру- гой путь. Надо сделать так, чтобы звенья, как при обычном синтезе, сами собирались в цепочки, но собирались не кое- как, а в строгом порядке. Впрочем, и этот путь не намного легче предыдущего: все равно ведь необходимо управлять крошечными звеньями, заставлять их, перед тем как они присоединятся к цепи, определенным образом поворачиваться в пространстве. И при этом не касаться их руками. И не видеть... Задача настолько сложная, что многие ученые считали ее невыпол- нимой. Правда, науке было известно, что, в принципе, существу- ют катализаторы, способные не только изменять скорость химических реакций, но и влиять на архитектуру создавае- мых гигантских молекул полимеров. Особенно широко та- кие катализаторы (их называют ферментами) природа при- меняет при сооружении сложнейших «живых полимеров» — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов. И добивается, что эти высокомолекулярные изделия изготовляются внутри организма с невообразимой точностью: миллиарды молекул имеют совершенно одинаковые и одинаково расположенные в пространстве изгибы, витки, отростки, спиральные и ре- шетчатые блоки. Катализаторы, способные строить стереорегулярные поли- меры (то есть с молекулами, все звенья которых располага- ла
ются в пространстве, строго подчиняясь определенной зако- номерности, — как это сделано, например, в белках), уже ис- пользовались в науке и технике. Но использовались всле- пую. Когда, каким образом и какие именно вещества прояв- ляют свои архитектурно-строительные способности, точно ни- кто не знает. Вот и попробуй на ощупь найти среди сотен катализаторов как раз тот, который может осуществлять сборку первосортных каучуковых молекул! Да еще опреде- лить условия, наиболее благоприятные для его строительной деятельности. И все же член-корреспондент Академии наук Алексей Анд- реевич Коротков заявил, что он попробует добиться этого, он будет работать над созданием правильных молекулярных цепей каучука. Если их смогла изготовить природа, то чело- век... Чем человек хуже природы?.. Можно было начать с того, чтобы попытаться сделать правильными молекулы лебедевского каучука: дивиниловые звенья были не столь сложно устроены, как изопреновые. Но уж если соревноваться с природой, то не стоит обманывать себя и брать задачу полегче. И Коротков сразу взялся за изопрен. Уже первые месяцы принесли успех. Алексей Андреевич, попробовав вести опыты с несколькими новыми катализатора- ми, сразу напал на один из наиболее подходящих. Под дей- ствием этого катализатора звенья сами собирались в нужном порядке. Но не все. Один участок молекулы оказывался по- строенным правильно, затем следовал участок хаоса, потом —< еще участок строгого порядка... Это было уже большое достижение. Оставалось только по- нять, почему в молекуле образуются и хаотические участки. Но шел месяц за месяцем, а Коротков этого понять не мог. Сроки проходили, а результата не было, если не считать то- го, что из многих десятков образцов каучука, полученных им во время опытов, два (лишь два!) были очень похожими на натуральный, а их молекулы были правильными и аккурат- ными. Эти два образца — тягучие, мягкие, прочные — и под- держивали его веру в то, что сделать «искусственный нату- ральный каучук» вполне можно. К сожалению, этой верой обладал только он. Другие же потеряли терпение. Группа химиков, которая под руководством Короткова искала новые 154
пути в производстве каучука, была рас- формирована. У Алексея Андреевича i остались только две помощницы-лабо- рантки: ему все-таки разрешили еще «попытать счастья» год-полтора. И снова потянулись месяцы работы. Удачных результатов стало больше. Но много было и неудач. Причем и удачи и неудачи происходили в совершенно одинаковых условиях. — Но в чем же причина? В чем?! — гневно спрашивал себя Алексей Андреевич. В этом положении всякий бы растерялся. Растерялся и Коротков и уже не знал, что ему делать, за что хвататься. Тогда он решил начать все сначала. В это время как раз привезли с завода изопрен для опытов. Пять баллонов. Са- мого лучшего сорта. Самой высокой чистоты. Алексей Андре- евич закупорил, запломбировал и спрятал под замок че- тыре. Оставил для опытов только один. Работа продолжалась. Весь первый баллон иссяк до дна, но хорошего каучука получить не удалось ни разу. Вынули второй баллон. Пролетели дни, опустел и этот. Результат тот же. Пришла очередь третьего. И — о чудо! — первый же опыт дал каучук превосходного качества. Еще опыт, еще... Почти каждый раз успех. Взяли изопрен из четвертого балло- на. Нет, не получается. Из пятого. Тоже плохо. Но зато тре- тий каждый раз давал хороший результат. Значит, дело в изопрене. Неодинаков он в баллонах. Сроч- но произвели самый тщательный анализ. И выяснили: во всех баллонах изопрен имел ничтожную примесь эфира, ко- торую обычными способами определить было нельзя. В третьем эфира не было. Все. Полная ясность. С той поры Коротков всегда добивался наивысшей чис- тоты изопрена. И всегда получал каучук, который все прини- мали за природный. Невозможное совершилось. «Искусственный натуральный» родился. И хотя он еще был слабым младенцем, хотя еще не было построено ни одного завода для его выпуска, сопер- ничать с ним кок-сагыз не смог. И дикий, и полиплоидный — тот, который подавал такие большие надежды... Младенец, едва вышедший из пробирки, убил гиганта. Одним взглядом. 155
Сейчас о кок-сагызе уже забыли. Зато работают заводы, которые выпускают «искусственный натуральный». Созданы и другие СК с правильными, стройными молекулами. Теперь химия может гордиться своими сыновьями. Среди них есть сейчас и скромные, но старательные труженики, со- перники натурального, которые нужны ежедневно, всем и по- всюду. Обо всех рекордах каучуков не расскажешь — столь та- лантливо это обширное семейство. И трудолюбиво. Сегодня из СК изготовляется множество видов изделий самого раз- личного назначения, с самыми разными свойствами. В судьбе каучука началась новая эпоха. И все благодаря стараниям этой доброй волшебницы — химии.
ЗА ГРАНЬ ФАНТАЗИИ Круглый мир. — Магистраль в неизвестность. — Пуговица из пороха. — Больной-непоседа. — Лечебная кровь. — Заплатка на кожу.— Пластмассовая кость. — «Принимаются в ремонт пищеводы, глаза, сердца».— Паровые котлы планеты.— Вода вместо угля. — Тепловой трансформатор. — Отопление холо- дом. — Геотермоэнергетика. — Химическая мышца. — Ученые черви. — «Не ешь его: он глупый!» ГДЕ ВТОРОЙ ГОРИЗОНТ? В этой последней главе я хочу рассказать об открытиях, казалось бы, очень мало связанных между собой. Но в моем сознании они всегда объединяются. Когда я думаю о них, перед глазами почему-то встает широкая степь с оврагами, дальними зубчатыми лесами, веселыми белыми домиками и блестящими стеклянными реками, теряющимися где-то вда- леке, у горизонта. Это мир, в котором живу я, ты, все мы. Это наш мир. Он круглый, потому что кончается там, где края небесного купо- ла, легко опершись о землю, отделили его от всего осталь- ного. Через весь наш мир, до самой грани, образованной зем- лей и небом, пролегли прямые, широкие, гладкие дороги. Это пути, проложенные сегодняшней наукой. А за горизонтом уже не наш мир. Мы там не живем. Что за этой тонкой голубой чертой? Там начинается область воль- ного полета фантазии. И хотя мы знаем, что за горизонтом 157
такие же реки из зеркального зеленоватого стекла и малень- кие веселые домики, почувствовавшее свободу воображение рисует полуразрушенные замки, морские волны и, может быть, пальмы, склоненные у бирюзовой лагуны. Там доволь- но мало того, что всегда окружает нас в нашем круглом ми- ре. Вот только серебристые магистрали науки, знания, стре- мительно пересекшие тонкую голубую полоску горизонта, тянутся и там. Сначала прямые и четкие, вскоре они начи- нают извиваться и меркнуть, пока наконец совсем не потеря- ются где-то у далекой второй грани, у горизонта нашего во- ображения. Но, странное дело, и там теряются не все дороги. Неко- торые узкие, едва видные в траве тропинки, начинающиеся у наших ног, долго, неуверенно вьются по круглому миру и лишь у края его, у первого горизонта распрямляются, ширят- ся, уверенно проходят по стране воображения, чтобы, про- рвавшись через второй горизонт, вторгнуться в пустоту и неизвестность... Среди этих тропинок, пронизывающих обе грани, есть не- сколько, проторенных химией. А между ними и те, о которых я хочу рассказать. ПОЛИМЕРНАЯ КРОВЬ В Ленинграде многие помнят имя члена-корреспондента Академии наук СССР, заслуженного деятеля науки и техни- ки профессора Сергея Николаевича Ушакова. Судьба ни- когда не баловала его. Один из первых красных летчиков, не раз, рискуя жизнью, летавший на дряхлом аэроплане «альбатрос» в тыл деникинских и немецких войск, он был неожиданно отстранен от любимого дела. В связи с плохим зрением медицинская комиссия признала С. Н. Ушакова негодным к службе в авиации. Оправившись от этой непри- ятности, он поступил в Петроградский политехнический ин- ститут и окончил его. Нежданно-негаданно он стал инже- нером-химиком. А вскоре так влюбился в эту науку, что за- был и о самолетах, и о небе. Теперь Ушаков каждый свой час посвящал химии. Чего он только не изобрел! Чтобы не простаивали после граждан- 158
ской войны военные заводы, j| Сергей Николаевич придумал ...... делать из пороха пластмассу, а потом штамповать из нее пу- говицы, гребешки, пряжки. Это было первое его близкое знакомство с высокомолеку- лярными соединениями. И с ними он уже никогда не рас- ставался. Он работал над созданием плексигласа. Искал пути получения поливинила — нового материала с изуми- тельно разнообразными свойствами. Он организовал первую в нашей стране кафедру пластмасс, три научно-исследова- тельских института, был инициатором создания нескольких химических заводов. Ни неудачи, ни трудности не могли остановить, задер- жать этого вдохновенного человека. Он сделал более ста изобретений, написал около ста семидесяти научных трудов. Даже из своей болезни (а в последние годы он часто болел) Ушаков смог извлечь пользу для науки. Однажды Сергей Николаевич слег. Врач на этот раз был почему-то особенно с ним строг: запретил подниматься с постели, брать в руки перо и даже диктовать статьи. — Что же, — спросил ученый, — я должен так вот ле- жать и ничего не делать? — Вот именно. Лежите и выздоравливайте. Это сейчас важнее любой работы. И ни о чем не думайте. Врач ушел, а Сергей Николаевич предался невеселым размышлениям. Может, это и правильно, что работать нель- зя, но ведь дело не терпит. Да и потом, много ли найдется среди ученых таких, которые о научных делах размышляют только у себя в кабинете? Ведь, наверное, особенность твор- ческой работы ученого в том и заключается, что он всю- ду — на прогулке, в автобусе, за столом — ни на час не за- бывает о проблеме, которая его волнует, и среди сотен и ты- сяч вариантов и решений неутомимо ищет единственно пра- вильное. Архимед в ванне открыл свой знаменитый закон. И если это даже анекдот, то в нем правильно подмечены осо- бенности творческой работы. Сергей Николаевич повернулся к столику. Посмотрел на бумагу, потянулся было за карандашом, но потом ре- шительно отвернулся к стене. «Правда, заниматься во время болезни — это не совсем J59
правильно. Даже, наверное, вредно... А разве менее вредно размышлять вот так — о врачах, об Архимеде?.. Но ведь невозможно не думать ни о чем! Есть ли на свете хоть один человек, который может просто не думать — и все? Таких, наверное, нет. Человек без мыслей невозможен. Значит, ду- мать врачи запретить не могут — это противоестественно! А какая разница, о чем думать — о врачах или о работе. Вот я и буду думать о своем, о деле. Писать не буду — жена запишет. Попробуй придерись!» Ушаков улыбнулся своим мыслям: «Уж не молодой че- ловек, а хитрю с собой, как мальчишка. Ну, да ладно. Так вот, о деле...» Но открылась дверь. Медицинская сестра пришла де- лать уколы. Как назло: только ведь собирался взяться за работу. До чего все-таки скучно болеть. Лежи, смотри в по- толок, терпи уколы или глотай таблетки. Пройдет несколько часов — снова таблетки и уколы. Почему так недолго действуют лекарства? При некото- рых болезнях их приходится есть буквально килограммами. Вот, например, противотуберкулезный препарат «ПАСК» принимают по 20 граммов в сутки, а всего за курс — более двух килограммов! Это усложняет процесс лечения, привя- зывает больных к больнице или амбулатории, нервирует их. Да и обилие лекарств часто вредно для организма. Не- ужели нет никакого выхода? Надо бы посмотреть, в чем тут дело... Он попросил принести ему книжку по медицине. Потом вторую. Врач недовольно морщился, но приносил: почитает больной профессор эти книжки, научится ценить здоровье — подчиняться требованиям врача... А Сергей Николаевич уже увлекся и забыл и о враче, и о его требованиях, и о самой болезни. Оказывается, лекар- ства могли бы действовать гораздо дольше, но многие из них не задерживаются в крови потому, что организм выво- дит, выбрасывает их вон. Как бы ему помешать делать это? Вот если бы сделать лекарство составной частью кро- ви! Конечно, не живой крови, которая вырабатывается орга- нами человека, а искусственной крови-заменителя. Таких за- менителей в медицине известно немало. И все они держатся в организме долго... Кровезаменители представляют собой водные растворы различных высокомолекулярных соедине- 160
ний, имеют разные формулы. Нельзя ли в состав молекулы кровезаменителя ввести лечебные вещества и превратить ее в хранителя и переносчика лекарств? Тогда химики смогут создавать кровезаменители с самыми различными лечебными свойствами, с разной «лекарственной силой» и с любой нуж- ной продолжительностью действия. Заманчиво... Ушаков с нетерпением ожидал своего выздоровления, что- бы взяться за исследования в совершенно новой для него отрасли науки. Когда он наконец поправился, немедленно принялся проверять идею в лаборатории. Ему помогали то- варищи. Работа в специальной лаборатории Института высо- комолекулярных соединений Академии наук СССР закипела; опыты показали, что изготовить лечебную кровь можно. Че- рез 2—3 года химики пожинали первые плоды: были созданы целебные полимеры для борьбы с такими страшными болез- нями, как склероз, инфаркт. Недавно получены кровезаменители, в состав которых вхо- дят пенициллин и другие антибиотики. Препарат «ПАСК», со- единенный с полимером, держится теперь в организме не несколько часов, как раньше, а 10 дней. Противоинфаркт- ные кровезаменители оказались в несколько раз эффектив- нее старых средств, продолжительность их действия состав- ляет 25 суток! Сейчас работу над новой научной проблемой продолжают многие химики и медики. Значит, медицина скоро получит отличное оружие для борьбы с опасными врагами челове- Ушаков, изобрел в те месяцы, слаб, когда ему строго запре- чества. Это оружие изобрел когда он был очень болен и щали работать. ЗАПЧАСТИ К ЧЕЛОВЕКУ Полимеры, рожденные в химических лабораториях, стали решительно вторгаться в область, которая до сих пор счи- талась «святая святых», — в организм человека. Создание С. Н. Ушаковым и его помощниками лечебной крови — лишь один пример такого вторжения. Кстати, другое химическое исследование, в котором принимал участие Ушаков, — синтез новых, виниловых полимеров, тоже очень пригодилось ме- 161
дицине. Одна из разновидностей поливинила идет на изго- товление хирургических ниток. Нитки эти обладают свойст- вом, которое и нарочно не придумаешь. Очень прочные, мяг- кие, гибкие, они прекрасно стягивают зашитую рану. Дер- жатся они до тех пор, пока этого требует заживление. Но вот дело пошло на улучшение. Появился рубец: края раны срослись. Нитка ослабла, она не нужна. Теперь, как обычно, надо снять шов — выдернуть вросшую в живое тело нитку? Ничуть не бывало. Ниток уже в теле нет: как только рана зажила, они сразу исчезли сами по себе, растворились в ор- ганизме. Как удалось сконструировать такие «умные» нитки? Их особенность очень хорошо можно уяснить на таком опыте. К нитке привязывают грузик и, взяв ее за противоположный конец, опускают в стакан с водой, но так, чтобы грузик ос- тавался на весу. Сколько ни держи нитку, ничего с ней не делается. Но стоит опустить грузик на дно, как нить тут же исчезает, растворяется. По-видимому, молекулы натянутой нитки плотно приле- гают друг к другу, прочно держатся. Ослабло натяжение — молекулы разбрелись и сразу же рассыпались под действием воды. То же происходит и в организме. Когда рана растягивает нитки, они держатся. Срослись ее края — натяжение исчез- ло, а с ним и сами нитки. С помощью тех же виниловых полимеров научились ста- вить на раны заплатки. Их применяют тогда, когда марле- вая повязка плохо держится или нужно вести постоянное наблюдение за раной. Делается это так. Закончил хирург операцию, скажем, в грудной полости. Зашил рану. Но вме- сто того чтобы стягивать грудь больного бинтами, взял с по- лочки баллончик, напоминающий пульверизатор, которым разбрызгивают духи в парикмахерской. Зашипела струя, мел- кие капельки покрыли рану и прилегающие участки кожи. Прошла минута, другая, капельки высохли. Рана оказалась заклеенной тонкой, почти незаметной, но прочной пленкой. Она хорошо пропускает к коже воздух, но микробы сквозь нее не проберутся. В любую минуту врач может проверить, как заживает шов: ведь сквозь полимер все видно. Если пленку нужно снять, медицинская сестра смочит ее — и за- платка исчезнет, 162
Растворяющиеся нитки и невидимые бинты помогают про- водить «ремонт» человеческого тела. Но если какая-либо «де- таль» человеческого организма износилась совсем, что тогда? Смотря какая. Многие запасные полимерные «детали» уже выпускает медицинская промышленность. Например, из пласт- масс изготовляют зубные протезы. Вообще-то вставные зубы не диковинка: издавна их делали из золота, стали, фарфо- ра. Но из пластмасс зубы получаются лучше: более прочные, чем фарфоровые, а по внешнему виду — совсем как настоя- щие. Если вышел из строя участок кровеносного сосуда, хи- рург его вырезает и на его место вшивает кусок трубки, изго- товленной из того самого пластика, который идет на теплые немнущиеся ткани, — лавсана. (Трубки разных размеров сейчас выпускают на заводах.) Вот сняты зажимы, перекры- вавшие сосуд. Кровь устремилась по новому руслу. Лавса- новая трубка как решето, вся в порах. Сквозь эти поры кровь просачивается наружу маленькими капельками и застывает, закупоривая их. Больной может быть спокоен: кровь боль- ше не будет сочиться. А через некоторое время лавсановые стенки прорастут живой тканью. Так что пластмасса будет служить только каркасом. Из капрона и нейлона делают толстые широкие трубки для «ремонта» пищевода и легочной трахеи. Нитями из высо- комолекулярных соединений заменяют разорванные сухожи- лия. Поврежденные участки костей — пластмассовыми запча- стями. Из полиметилметакрилата (или иначе — органического стекла) получаются неплохие суставы. Этот же полимер идет на замену хрусталика глаза. Кстати, об испорченных глазах. Люди давно искали сред- ства для улучшения плохого зрения. В конце концов появи- лись очки — первый оптический прибор из стекла. Путь к современным очкам был долог и ухабист, хотя сейчас нам кажется, что более простого инструмента для улучшения зрения и придумать нельзя. Первое подобие очков было изобретено, по-видимому, в Древнем Риме. Во всяком случае, известно, что император Нерон, большой любитель боя гла- диаторов, был близорук. Но в цирк он являлся регулярно и, судя по всему, видел все, что происходило на арене. Он поль- зовался большой, хорошо отполированной чечевицей из про- зрачного изумруда. Это было не что иное, как монокль. 163
Соединить два стекла вместе догада- лись нескоро. А потом возникла на первый взгляд смешная задача: как носить очки? Ее решали 300 лет: стекла прикрепляли к шляпе, вставляли в два металлических кольца на ручке (лорнет), вделывали в ре- мень-повязку. концы которого завязыва- лись на затылке. Однако и появление очков с прищепкой (пенсне) и очков с оглоблями-крючками, закладывающими- ся за уши, проблему до конца не решило. Особенно недо- вольны способом ношения очков артисты цирка, верхолазы, полярники, сталевары — все те, кому приходится много дви- гаться (потерять немудрено), иметь дело с великим холодом или сильным жаром (стекла запотевают). И «смешные» по- иски продолжались до нашего времени: только теперь, ка- жется, задачу можно считать решенной. И опять с помощью полимеров. Из них стали штамповать маленькие, величиной с радужную оболочку глаза, прозрачные блюдечки. Эти блю- дечки вогнутой стороной «надеваются» прямо на глазное яб- локо, на зрачок. Смоченные слезой, они прилипают, как бы присасываются к глазу. Такие очки — их называют контакт- ными линзами — не потеряешь, они не запотеют от мороза. Да и, что тоже немаловажно, они совершенно незаметны. КОЩУНСТВО или подвиг? Вот какая удивительная штука — полимер: даже такой нежный, неприкосновенный орган, как глаз, и тот не воз- ражает против самого плотного, самого непосредственного «контакта» с ним! Что же тогда говорить о других органах? Впрочем, есть один совершенно особый орган, не менее не- прикосновенный и несравненно более важный. Конечно, я имею в виду наше сердце. Всю жизнь, ни минуты не отды- хая, оно бьется, бьется, гонит и гонит кровь во все уголки те- ла, снабжая каждый орган пищей и живительным кисло- родом. Но и оно портится. Главным образом — от болезней. И особенно страдают сердечные клапаны — тонкие, гибкие 164
и подвижные лепестки, пропускающие кровь в одном направ- лении и не дающие ей возвращаться назад. Болезнь, прежде всего ревматизм, повреждает края лепестков, покрывает их грубыми наростами, твердыми отложениями солей. Такие клапаны не могут выполнять своей работы, и сердечный на- сос начинает захлебываться кровью, давать перебои, пока не остановится совсем. Раньше такие пороки считались безнадежными: сердце не заменишь. Но лет тридцать назад хирурги стали делать попытки отремонтировать испорченный клапан. Иногда это удавалось. Однако большей частью, когда повреждения бы- ли серьезны, такие попытки не давали результатов: клапан уже ремонту не поддавался... Вот если бы поставить новый клапан! Где его взять? Пробовали вырезать клапаны у по- гибших людей и животных. Но пересаженная сердечная «де- таль» не приживалась в чужом организме, умирала. И опять обратились к полиме- рам. Выбрали из их многочислен- ного семейства нашего старого знакомца, того самого, который ничего не боится, у которого «ал- мазное сердце и шкура носоро- га» — политетрафторэтилен, или тефлон. Из него и сделали сер- дечные клапаны. Опыты, проведенные на жи- вотных, были успешными. Но кроить человеческое сердце и вставлять в него пластмассовые детали долго не отваживались. Это казалось фантастичным, не- вероятным, даже кощунствен- ным. Трудно было решиться. Но хирурги все-таки решились. Де- вочка, которая умирала, сердце которой останавливалось, легла на операционный стол. Вскрыта грудная клетка. Вздрагивает, трепещет открытое, рассеченное сердце. И вот клапан — созданный Сердечные клапаны из пла- стика.
не живой природой, а химией! — осторожно вшивают в рану на сердце... Девочка осталась жить. Она поправилась. Она стала бе- гать вместе с подругами и уже не задыхалась. Пластмассо- вая деталь в сердце работала исправно. Сейчас отремонтированы с помощью запчастей десятки сердец. Стоит вопрос о том, чтобы наладить плановое про- изводство искусственных клапанов и других искусственных органов и тканей. Так что, возможно, когда-нибудь у входа в больницы будут вывешивать объявления: «Здесь прини- маются в ремонт пищеводы, глаза, сердца». ПЯТЬДЕСЯТ КИПЯЩИХ МОРЕЙ Я не знаю, где ты живешь, но почти не сомневаюсь в том, что под твоими ногами, в запрятанных под землей пещерах и пористых породах, гуляют, клокочут волны кипятка. Почему я так думаю? А вот послушай. Моря из кипятка существуют не только в сказках и в фантастических романах о путешествиях на другие планеты. Немало их и на Земле. За последние годы только на территории нашей страны геологи нашли около пятидесяти горячих бассейнов. И это не какие-нибудь жал- кие озерца. Огромный район Северного Кавказа между Азовским и Каспийским морями «плавает» на горячих волнах. Над ними текут Кубань, Егорлык, Кума, Терек. В этом море, как и по- ложено, свои заливы, свои теплые и холодные «течения». Го- род Орджоникидзе стоит у южного берега подземного водое- ма. Под Грозным вода нагрета до 100—140 градусов, под Ставрополем — до 140—180. А краснодарцы, еще недавно не подозревавшие об этом, живут на настоящем паровом кот- ле с температурой, превышающей 180 градусов. Котел этот, узкий и длинный, тянется на запад почему-то под самым рус- лом Кубани. Такой же раскаленный котел-залив есть и око- ло Махачкалы: начинаясь под Тереком, он уходит к побе- режью Каспия и скрывается под его дном. Большое море лежит и под Прикаспийской низменностью. Подземные горячие водоемы поменьше найдены на Камчат- 166
ке, в Туркмении, в Казахстане, на Украине — везде. Но са- мым замечательным бассейном является Сибирский. Его впо- ру называть океаном: он занимает площадь в несколько мил- лионов квадратных километров, то есть в три-четыре раза большую, чем Черное и Каспийское моря, вместе взятые. Ес- ли бы его тепло удалось использовать, жители шестидесяти городов могли бы навсегда забыть об угле, дровах, печах, котельных. Вообще же из наших пятидесяти подземных морей мож- но получать каждый день не менее 15 миллионов кубомет- ров пара и горячей воды. Много это или мало? Это все рав- но что получить дополнительно 100—150 миллионов тонн пер- восортного донецкого угля в год! Почему же мы не используем такое богатство? Прежде всего потому, что еще недавно мы не знали о его существо- вании. Лишь сейчас геологи установили более или менее точ- ные границы этих морей, определили их температуру, под- считали запасы горячей воды. Теперь нам о богатствах все известно. Что же дальше? Дальше надо решить две проблемы. Во-первых, как вывести воду на поверхность. Эта задача решается довольно просто. В большинстве случаев надо бурить скважины. Примерно такие же, какие бурят, чтобы добыть нефть. Почему же до сих пор не проткнули земную кору и не выпустили моря на- ружу? Потому что, прежде чем так поступить, надо решить вторую проблему: что с этой водой делать? А эта проблема немного посерьезней и посложней первой. Ведь скважины такие уже есть. Правда, их бурили не спе- циально. Искали нефть, а наткнулись на паровой котел. Но как бы там ни было, из-под земли бьет немало горячих фон- танов. Только в районе города Грозного за один год выли- вается наружу около 15 000 000 кубических метров горячей воды! Однако это колоссальное количество тепла пропадает зря: мы все еще не умеем им пользоваться. Сложность тут вот в чем. Далеко не всюду вода имеет высокую температуру. Часто она нагрета всего лишь до 40—50 градусов. Для отапливания помещений она не годит- ся: в теплоцентралях температура воды должна быть 75—95 градусов. Как же быть? Сейчас некоторые ученые предлагают подогревать подзем- ной водой Иртыш. Это, считают они, надолго задержит обра- 167
зование льда на реке и, значит, позволит продлить навига- цию. Проект грандиозный. Но никто не может уверенно ска- зать, как на самом деле будет вести себя «подогретая» река, намного ли у Иртыша сократится время нахождения подо льдом, не принесет ли подогрев вреда речным обитателям, а если принесет, то какой именно. Не зная этого, нельзя под- считать, выгодно ли тратить деньги на осуществление столь необычной идеи. Да и, кроме того, у нас ведь есть другие нужды в тепле, гораздо пока более важные, чем подогрева- ние рек. ГЕЙЗЕР, ОН ЖЕ — ЛЕДНИК Неизвестно, как долго мы бы сидели на нашем богатстве, если бы горячей подземной водой не заинтересовались спе- циалисты по получению... холода. — С помощью нашей техники, — заявили они, познако- мившись с проблемой, — тепло, даже такое технически не- удобное, пятидесятиградусное, легко переработать в холод. А если вода попадется по-настоящему горячая, тем лучше. Кипящий гейзер мигом превращается в ледник. Холод же в наше время — это большая ценность. Его все время не хва- тает. Ведь он не только предохраняет от порчи молоко и мя- со, рыбу и фрукты, не только помогает изготовлять моро- женое и кондитерские изделия. Холод — заправский работ- ник в промышленности. Без него не обойдешься при выпус- ке хорошей ткани и точных приборов, при прокладке шахт и тоннелей метрополитена. Многие химические предприятия без него просто-напросто существовать не могут. Например, каж- дому заводу искусственного волокна в летнее время нужно такое количество холода, с помощью которого за час мож- но превратить в лед 500 тысяч литров воды! Конечно, мы будем перерабатывать в холод главным образом тепловые отходы предприятия, но и подземное тепло нам очень при- годится... Когда мне привелось слышать такие речи первый раз, я, откровенно говоря, очень засомневался: уж не подшучи- вают ли надо мной? Но моим собеседником был профессор Лев Маркович Розенфельд, ученый серьезный и степенный. 168

Не станет же он, в самом деле, потешаться над неосведом- ленным человеком? А Лев Маркович, видимо заметив мое смущение и решив развеять его, тут же пригласил к себе в лабораторию. При- шли. Остановились около какой-то странной установки: две огромных бочки и несколько труб. — Установка, как видите, простая, — сказал профес- сор. — А чудеса происходят в ней благодаря тому, что мы использовали одно очень интересное химическое вещество — соль бромистого лития. Все оказалось действительно очень простым. В помеще- нии, в котором нужно поддерживать холодную температуру, устанавливается радиатор. В радиаторе вода. Она все время забирает тепло из воздуха и нагревается. Потом по трубе она попадает в нижнюю бочку. Там выкачан воздух, и поэто- му вода разбрызгивается, бурно испаряется и, следовательно, охлаждается. В этом же барабане по особым желобкам протекает раствор бромистого лития, который жадно погло- щает водяные пары (это его основное свойство) и тем самым способствует испарению и охлаждению все новых порций воды. Дальше. Охлажденная до нуля градусов вода, уже по другой трубе, снова отправляется в радиатор, чтобы отдать свой холод, нагреться и опять вернуться в бочку для ново- го охлаждения. И так без конца, по кругу. А для чего же, спрашивается, нужно тепло? Ведь вода и так ходит из радиатора в бочку и обратно и охлаждает помещение? Тепло нужно для того, чтобы работал раствор бромистого лития. Если он побудет в бочке без движения слишком долго, он так насытится парами воды, так разба- вится, что потеряет способность поглощать влагу. В бочке скопится много паров, и новые порции воды не смогут испа- ряться. Установка перестанет работать. Чтобы этого не случилось, бромисто-литиевый раствор пе- рекачивают в верхнюю бочку. Здесь-то и нужна горячая во- да. С ее помощью разбавленный раствор нагревается, пока из него не выпарится лишняя вода и он снова не приобретет способность поглощать влагу. Теперь бромистый литий опять может вернуться в нижнюю бочку, чтобы помочь воде испа- ряться и охлаждаться. Понятно: чем более горячая вода будет подаваться во вто- 170
рую бочку, тем быстрее сможет выпариваться раствор, тем лучше станет охлаждаться вода, тем больше холода даст установка. ТЕПЛО ИЗ... ХОЛОДА Но если холод не нужен, а необходима все-таки вода с температурой 75—95 градусов для отопления? — Тогда, — отвечает профессор Розенфельд, — надо ис- пользовать... ту же самую установку. Придется только за- крыть в ней один кран, открыть другой. И пустить внутрь теплую воду. Да побольше. Установка, работая как трансфор- матор, станет исправно выдавать воду с высокой температу- рой. Но, конечно, кипятка получится меньше, чем было взято теплой воды. Применяя новые химические вещества, холодильная тех- ника приобрела сказочные способности. С помощью теп- лового насоса в тепло превращают самый настоящий холод< Зимой можно отапливать дома, используя наружный воздух., Не беда, если на улице стоит пятнадцатиградусный мороз. Все равно насос выкачает из него тепло и подаст его в квар- тиру. Правда, отнимать у мороза тепло нелегко; таких ма- шин создано пока немного. А вот отапливать дома холодной речной водой вполне возможно уже сегодня. Для этого нужно взять обычную фреоновую холодильную машину. Их у нас в стране выпускают много. Эта машина и будет служить тепловым насосом. Осуществляется это так. Привезли машину, установили ее в подвале. К ней подводим воду из реки, артезианского ко- лодца, водопровода или канализации. Все. Когда надо то- пить, машина включается. Вода, попадающая сюда из реки зимой, имеет обычно градуса 3—4 выше нуля. Но и этого вполне достаточно, чтобы фреон (соединение газов метана или этилена с двумя другими газами — хлором и фтором), соприкасающийся с водой, закипел. Поддерживая это кипе- ние, вода отдает фреону свое тепло, сама охлаждается до нуля градусов и уходит прочь. Пары фреона отсасываются компрессором и сжимаются (для этого нужно немного электроэнергии). Фреон под давле- 171
нием сгущается, превращается в жидкость, а в этот момент выделяет тепло. Это тепло и нагревает воду, идущую вверх, в квартиры. Температура ее будет градусов 60, чего вполне достаточно для обогрева, если в комнатах установить допол- нительный радиатор. Ученые провели интересный подсчет. Оказалось, что теп- ла, которое несет Нева в самые лютые морозы, с лихвой хва- тит, чтобы отопить пол-Ленинграда! Но вернемся к нашим горячим морям. Подземные паро- вые котлы — это не только тепло, но и электроэнергия. А именно в ней особенно велика нужда. Однако получение энергии — одна из самых трудных задач. Большинство до- ступных для современных буровых установок бассейнов име- ет предельную температуру 150—180 градусов. А паровые турбины могут работать лишь при температуре в несколько раз большей. Долгое время казалось, что энергетика не извлечет для себя пользы даже из самых горячих, по-настоящему кипящих морей. Но роль за дело взялась холодильная техника, кото- рой помогает химия, жди чудес. И действительно: уже спро- ектированы турбины, вращать которые будет не водяной пар, как обычно, а пар фреона или других жидкостей, применяе- мых в холодильной технике. Эти турбины смогут перерабо- тать в электроэнергию даже плохо нагретую воду. Геотермальная энергетика зарождается. На Камчатке уже пущена первая электростанция, которая работает на подзем- ном тепле. А ученые замышляют создание геотермостанций- гигантов. Используя тепло глубинных вод в радиусе 25 ки- лометров вокруг себя, каждая такая станция могла бы дать около десяти миллионов киловатт. Несколько станций выра- ботают столько электроэнергии, сколько сейчас дают все электростанции нашей страны! ЧТО СКРЫВАЕТ БЕЛОК Самый сложный полимер и самое удивительное химиче- ское соединение — белок — привлекает ученых по разным причинам. Мы удивляемся разнообразию живой природы. Сколько 172
Тепло из холода (схема).
Полимерная мышца. на свете совсем не похожих друг на друга растений, животных! Химики установили: такое богат- ство форм и видов возможно лишь благодаря разнообразию белков. На Земле, по-видимому, существуют сотни миллионов, а может быть, миллиарды различ- ных видов белка. Белок входит как существен- ная часть в большинство орга- нов растений. Он — основа орга- низма животных. Из него, глав- ным образом, состоит и наше те- ло — мышцы, связки, нервные ткани, кожа, волосы. И когда ученые принимаются за исследование белка, они ри- суют себе, как, открыв его секре- ты, они смогут создавать такие искусственные волокна, такие пластические массы, с которы- ми существующие сейчас чудесные полимерные материалы нельзя даже сравнивать. Гормоны и ферменты, вырабатывающиеся в организме, — тоже белки. Они регулируют процессы жизнедеятельности, ускоряют или замедляют рост, помогают перевариванию пи- щи, легко осуществляют невообразимо тонкие и сложные химические реакции. Эти белки — катализаторы живой хи- мической фабрики, причем в сотни раз более энергичные, чем те, которые применяем в промышленности мы. Когда науке до конца будет ясно устройство этих могучих биологи- ческих катализаторов, в химической промышленности про- изойдет революция. Вещества, которые сейчас синтезиру- ются в прочных и громоздких, как танк, аппаратах и уста- новках, при колоссальных давлениях и очень высокой темпе- ратуре, станет возможным вырабатывать при тех же усло- виях, что и в организме, — при обычной температуре и дав- лении. А сколько новых, пока недоступных химической науке и практике веществ можно будет получать в цехах заводов! Мышца — это превосходная машина, с невероятной бе- режливостью перерабатывающая химическую энергию в ме- 174
ханическую. Вот если бы человек мог делать свои машины столь совершенными и экономичными! Однако белок пока не хочет отдавать и эту тайну. Но придет день, он обязатель- но отдаст ее. Не может не отдать! Наука уже готовится к это- му дню: идут первые опыты с химическими машинами. Они, правда, невелики и слабосильны: они способны поднять груз весом лишь в несколько десятков граммов, однако их значе- ние огромно. Пусть сейчас в такой машине используется не сложный белковый мускул, а простая полимерная пленка, которая под действием капли кислоты сокращается, сжима- ется и поднимает свои 30 граммов, а от щелочи — удлиня- ется и опускает груз. Пусть все это не поражает воображе- ния. Это первый шаг. Но шаг очень важный: полимерная пленка доказала, что человек может создать химическую ма- шину. А все остальное — дело будущего. Жизнь на Земле невозможна без белка. Возможен лй белок вне жизни? Ученые считают, что белок и жизнь связа- ны неразрывно; что получить белок искусственно — значит отгадать величайшую загадку природы — как возникла жизнь; что, синтезировав белок в пробирке, можно сказать: мы способны управлять живой материей — воздействовать на развитие организмов, переделывать животных и растения так, как нам удобно. А может быть, и создавать существа, которых природа создать забыла или не сумела... Все это скрывает в своих недрах белок. Но только ли это? Гропки интереснейших исследований, чуть протоптанные сегодня, то теряясь, то появляясь вновь, ведут далеко-да- леко... Разве скучно жить в наше время? Разве может мысля- щий человек остаться равнодушным, наткнувшись на одну из таких тропинок? Много ли найдется людей, которые удер- жатся от искушения и не вступят на эту тропу чудес, не пойдут по ней, презирая опасности и трудности, — туда, впе- ред, где дорога, становясь и прямей и шире, устремляется, как натянутая струна, за второй горизонт, за грань фанта- зии?.. ssrani
ОГЛАВЛЕНИЕ ВОЗЬМИ СЕБЕ ЛЮБУЮ ТАЙНУ ti ... . 3 ДРАГОЦЕННЫЕ ПУЗЫРИ ...............24 ЗЕЛЕНАЯ ФАБРИКА ................. 53 В ПОИСКАХ САМОБРАНКИ..............69 КОРОВА В КОЛБЕ....................96 СОТВОРЕНИЕ МИРА..................115 ПУСТЬ НЕ ПЛАЧЕТ ГЕВЕЯ . .........138 ЗА ГРАНЬ ФАНТАЗИИ . .............157 ДЛЯ СРЕДНЕГО И СТАРШЕГО ВОЗРАСТА Васин Михаил Дмитриевич ДВА ШАГА ДО ЧУДА Ответственный редактор О, В. Москалева. Художественный редактор Б. Г. Смирнов. Технический редактор Л. Б. Куприянова. Корректоры Л. Л. Бубнова и В. Г. Шишкина. Сдано в набор 16/XII 1975 г. Подписано к печати 28/VI 1976 г* Формат 60х84‘/1б- Бумага типографская №2. Печ. л. 11 Усл. печ. л. 10,23. Уч.-изд. л. 9.09. Тираж 100 000 экз. М-34869. Заказ № 973. Цена 40 коп. Ленинградское отделение ордена Трудового Крас* ного Знамени рздагельства «Детская литература». Ленинград, 192187, наб. Кутузова, 6. Калининский ордена Трудового Красного Знамени полиграфкомбинат детской литературы им. 50-летия СССР Росглавполиграфпрома Госкомиздата Совета Министров РСФСР. Калинин, проспект 50-летия Октября, 46.