Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
V научно-популярный журнал
АКАДЕМИИ НАУК СССР
12
1980
/xC • 2^73 A f - --<*c*>ii.. -*fp. j'tA игл.** i /л
/f1 -Ь^
J S.\ to. Ф
i JAf # -Щ^Н^ -^*ф Щ* ^Ж:1


-Ъ„.У~±+ ■г М, ■ ■: и- Ж Ш fm х^з* лл. Ж ч^> ^>*'^"^=v£v=~~.--:.i. .гЗб».-^ ЗгаВЩР и. ^ .^^г ЩЖЩ^~?щ
химия и жизнь Н]дмтся с 1965 года А. А. Кричко. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА УГОЛЬ Г. А. Нифонтова. РАЗВЕНЧАННОЕ БЛАГОРОДСТВО: ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ РАСТВОРЕНИЕ МЕТАЛЛОВ Г. Воронов, В. Иванов, А. Суханов, В. Черникова. ПУТЕШЕСТВИЕ ПО ЗЕМЛЕ КАМЧАТКЕ С. Г. Кара-Мурза. НАУКА НА ЧУЖОЙ ТЕРРИТОРИИ 16 Г. Е. Заиков. КАК ДОЛОГ ВЕК ПОЛИМЕРОВ? 20 Б. Горецкий. ПОЛИМЕР НИЖЕ ВАТЕРЛИНИИ Г. Л. Аврех. МОДЕЛИ, ЗАИМСТВОВАННЫЕ У СОСЕДЕЙ В. Т. Бахур. КОРОЛЕВСТВО ЗА СИГАРЕТУ 24 М. Д. Салоп. МОЛИБДЕН, ЖАРОПРОЧНОСТЬ И ХРУПКОСТЬ 28 33 Ю. С. Ротенберг. ПРИНЦИП МИТРИДАТА, ИЛИ 40 КАК ПРИСПОСОБИТЬСЯ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ СРЕДЫ 45 Л. А. Китаев-Смык. ЗАЧЕМ ЗЕВАЮТ? 47 А. М. Хелимский. «ВМЕСТИЛИЩЕ ДУШИ» 51 А. Макеев. ЯДОВИТЫЕ ЗМЕИ БЕДСТВУЮТ 56 В. Е. Синельников. ОТКУДА В РЕКЕ ПЕРЕКИСЬ 60 Ю. Евдокимов, Н. Тихонова. ОДЕЖДА ДЛЯ РАСТЕНИЙ 62 Я. Б. Мордкович, В. Н. Нестеров. ВТОРОЕ СПАСЕНИЕ КИЖЕЙ 65 В. П. Фишман, В. А. Сержантов, В. К. Редько. АНАТОМИЯ КАСТРЮЛИ 70 Ю. Б. Овчинников. АРУНДО 73 Е. Тетушкин. АНТРЕКОТЫ И КАПУСТА 74 Д. Л. Длигач. ЛОД-ЭФФЕКТ 76 В. Е. Жвирблис. АСИММЕТРИЯ ПРОТИВ ХАОСА, ИЛИ ЧТО ТАКОЕ БИОПОЛЕ В1 Г. У. Лихошерстных. ВЕРИТЬ — НЕ ВЕРИТЬ... 88 Л. Мишина. ПРЕМИЯ 93 О. В. Михайлов. ОБРАБОТКА ФОТОПЛЕНКИ НА СВЕТУ 94 И. М. Розет. ОТКУДА БЕРУТСЯ ОШИБКИ 102 Ю. Либих. ПИСЬМА О ХИМИИ Ф. П. Кренделев. ЧЕРНЫЙ КАМЕНЬ 105 Б. Свадковский, Я. Шестопал. ДЕЛО КАТЮШИ МАСЛОВОЙ 113 117 НА ОБЛОЖКЕ — рисинок М. Златковского. НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — фрагмент гравюры из «Немой книги*. напечатанной в 1677 г в Ла-Рошели. На этой гравюре изображен запаянный алхимический алембик. в котором заключен Нептун, опекающий новорожденных: Солнце — золото и Луну - серебро. Эти металлы привлекали алхимиков не только своей ценностью, но и стойкостью к внешним воздействиям. Однако в наше время химическая инертность некоторых металлов служит иногда препятствием к их использованию. О том, как была решена эта проблема, рассказывается в статье «Развенчанное благородство: окислительное растворение металлов». Ю. Зварич, А. Иорданский. АНКЕТ А-80 СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В 1980 ГОДУ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 119 124 26 ЗВ, 50 55 92, 104 96 118 122 122 12В
Воздействие на уголь В топливно-энергетических балансах грядущего пятилетия заметное место будет отведено ископаемому углю — традиционно важному топливу и источнику химического сырья. Советский Союз, как известно, по запасам и добыче угпя занимает первое место в мире, а на долю стран СЭВ сейчас приходится около 40% мирового производства этого полезнейшего ископаемого. И сейчас угопь не только горючее, но и важное сырье для многих отраслей химической промышленности. Некоторыми соображениями о настоящем и будущем угпя поделился в беседе с корреспондентом «Химии и жизни» директор Института горючих ископаемых доктор технических наук Андрей Анатольевич КРИЧКО. В последние годы планирующие органы вновь повернулись лицом к углю. Иначе и быть не могло. До 50-х годов промышленность органического синтеза у нас базировалась в основном на продуктах коксохимии. Долговременная тенденция опережающего развития химической индустрии потребовала расширения сырьевой базы. Традиционные продукты коксохимии уже не могли удовлетворить потребности в органическом сырье. Не только количественно. Коксохимия не могла дать необходимого ассортимента органического сырья для получения пластмасс, к ау чу ков, растворителей и многих других химических продуктов. Нефтегазохимическое сырье заняло в 70-е годы доминирующее положение потому, что из него можно получить больший набор разнообразных продуктов, и еще потому, что были открыты бездонные, как казалось, нефтегазовые месторождения Западной Сибири. Было бы глупо отрицать очевидные достоинства нефти и газа как источника сырья и энергии, но ресурсами нефти и природного газа человечество обеспечено лишь на десятилетия, а углем — на столетия. Суммарных ресурсов ископаемого топлива — и как топлива, и как химического сырья — хватит по меньшей мере до 2100 года. Однако более 80% этого запаса приходится на уголь. Источники природных углеводородов истощаются слишком быстро: в энергетических балансах развитых капиталистических стран доля жидких и газообразных углеводородов сейчас достигает 80%. Это по существу и есть нерациональное, хищническое, «после нас хоть потоп», использование ресурсов. В нем я вижу одну из главных причин топливно-энергетического кризиса, от которого больше всего пострадали те страны, что ориентировали свою экономику прежде всего на привозную, чужую нефть. Но пострадали не только они... Перестройка топливно-энергетических балансов с ориентацией прежде всего на уголь неизбежна. В одних странах она произойдет раньше, в других позже, но произойдет. Уже скоро и всем придется заменять нефть везде,
где только можно ее заменить. И к такой перестройке нужно быть готовыми социально, нравственно, научно-технически. При этом не нужно противопоставлять нефть углю или уголь нефти. Он — не конкурент жидкому и газообразному горючему, а партнер, если хотите. И в производстве энергии, и в производстве химических продуктов. Не случайно разработанный нашим институтом метод получения жидкого топлива (см. «Химию и жизнь», 1978, № 8, стр. 28—30) основан на использовании в качестве сырья 70% угля и 30% нефти, причем не сырой нефти, а ее фракции с температурой кипения выше 240° С. Сейчас этот метод уже опробован. Принято решение о строительстве двух больших установок — одной в европейской части страны, второй — в Кан- ско-Ачинском бассейне. Именно кан- ско-ачинским углям химическое воздействие совершенно необходимо. Или, правильнее, физико-химическое. Канско- ачинские угли — хорошие бурые угли, и себестоимость их на месте добычи намного ниже, чем в других бассейнах. И тем не менее эти хорошие угли нередко выступают в непривлекательной роли замыкающего топлива. Так называют самое невыгодное топливо, к которому приходится прибегать, чтобы хоть как-то свести топливно-энергетический баланс региона, когда другое топливо в силу тех или иных причин попросту неоткуда взять. А оказываются замыкающим топливом они потому, что рядовой уголь Канско-Ачинского бассейна при перевозках и хранении теряет механическую прочность. К тому же из-за большого содержания в нем воды он при низких температурах смерзается. Теплота сгорания у канско-ачинского угля выше, чем у других бурых углей, но экономически эффективный радиус его перевозки не превышает 1500— 2000 км, и уже на таком расстоянии канско-ачинский уголь превращается в замыкающее топливо. А потребность в нем, как и в других источниках энергии, особенно велика западнее Урала. Больше 70% топлива и сырья потребляется в европейской части страны и на Урале, а 97% разведанных запасов угля в СССР находятся за Уралом... На расстояние в 4000 км выгодно транспортировать лишь топливо с теплотворной способностью в 29— 30 тысяч килоджоулей на килограмм G000 ккал/кг), у рядового канско-ачинского угля она вдвое меньше: 13 800— 16 000 кДж/кг C300—3800 ккал/кг). Превратить его в транспортабельный и экономичный продукт может лишь глубокое физико-химическое воздействие. «Химия и жизнь» недавно A980, № 5, стр. 22) рассказала об одном из способов такого воздействия — термоконтактном разложении. Хороший способ, эффективный, но не случайно автор назвал свою статью «Одно из слагаемых суммы технологий». Способов должно быть много — хороших и разных. Ведь угли отличаются по составу и свойствам иногда очень сильно. И способы воздействия на антрацит не всегда пригодны для • лигнита. Вот почему должно быть много способов. Одни из них уже разработаны и отработаны, другие существуют лишь в чертежах и лабораторном стекле, третьи только зарождаются. К переориентации наших сырьевых и энергетических балансов на уголь нужно быть готовыми. И эту готовность мы закладываем в формируемые сейчас планы исследований в новой пятилетке. Мы хотим использовать все полезное, что заложено в горючем ископаемом. Но вряд ли нужно стремиться взять из угля все полезное в рамках одного производства, одной технологии. Слишком
не равны количества полезных веществ, содержащихся в нем. Пример такой полярности: кокс и микропримесь золота. А ведь кроме золота в углях есть, в микроколичествах, несколько десятков ценных химических элементов. Если мы попытаемся в рамках одного производст ■ олучать из угля и твердое облаго женное топливо, и горный воск, и сингез-газ, и иониты, и полупроводниковый германий, и золото, то боюсь, что наша технологическая линия уподобится бестолково спроектированному универмагу, где рядом с большим отделом готового платья прилепилась театральная касса. Комплексное использование минерального сырья, безусловно, веление времени. Но комплексность только тогда может быть истинной, когда технология предусматривает и учитывает в первую очередь особенности крупнотоннажных производств. Применительно к углю любая технология, как мне кажется, должна включать две линии, два главных потока: линию облагораживания исходного сырья с обязательной утилизацией экологически вредных отходов и линию синтеза — синтеза главных, крупнотоннажных продуктов углехимии. Остальное путем разумной кооперации должно передаваться (продаваться) специализированным производствам, извлекающим из органических и неорганических компонентов угля разнообразные полезные продукты. Важной социальной и научно-технической проблемой стало рациональное использование минеральной части угля. На территории нашей страны ежегодно скапливается 60—80 млн. т отходов обогащения угля. Получая экономически приемлемое топливо, от него стремятся отделить неорганические примеси, будущую золу. Угли с зольностью до 40— 45% еще можно сжигать, и их сжигают в котельных ГРЭС и ТЭЦ. Если же в материале содержание углерода составляет 20—25%, то это уже не топливо — такой материал идет в отвалы и терриконы. Много углерода, угля остается в так называемой пустой породе. Но именно эта пустая порода — прекрасное сырье для производства кирпича, аглопорита (пористый заполнитель легких бетонов) и других строительных материалов. В смесь для формования обыкновенных кирпичей вводили и вводят около 10% измельченного угля, в морозостойкие и особо прочные кирпичи — и того больше. На многих угольных месторождениях и разрезах природой приготовлена оптимальная по составу смесь для производства строительных материалов. Кирпич из нее отличается высокой прочностью и морозоустойчивостью. Тем не менее пока эта смесь используется крайне ограниченно — примерно 1 млн. т из 80. Почему? Прежде всего потому, что на чистой глине и чистом угле при постоянном составе шихты работать легче. В отходах же состав может меняться. Значит, технологию нужно подстраивать к этим возможным переменам. Кому нужны лишние хлопоты? Вот и получается, с одной стороны, растут горы отвалов, с другой — железные дороги неоправданно загружаются перевозками сырья для многотоннажных производств, бесчисленные карьеры уродуют землю. Вместе с НИИСТРОМом наш институт разработал технологию переработки отходов углеобогащения в высококачественные стройматериалы. Изучены отходы 124 обогатительных фабрик, составлена карта: где и какие добавки нужны, где какие режимы формования и обжига наиболее целесообразны. Учтен при этом и опыт некоторых неудачных попыток использования отходов, когда предприятиям не хватало технологической гибкости либо культуры производства. Сейчас подобных неудач можно избежать. Можно и нужно всю промышленность стройматериалов (кирпича, аглопорита), хотя бы близ угольных бассейнов, перевести на новое сырье. Государство от этого выиграет вдвойне: и экономически, и экологически. Опыт работы по новой технологии есть. В Кузбассе уже строятся два кирпичных завода, которые будут работать на отходах углеобогащения. Мне иногда задают такой вопрос: а что будет, когда и уголь иссякнет? Ведь потребность в продуктах на основе углеводородов или, шире, водорода и углерода будет всегда. Как ни странно, ответ на этот вопрос лежит, можно сказать, на поверхности. Уже к середине XXI века химическая промышленность начнет переход на практически неиссякаемые источники водорода и углерода — морскую воду и карбонатные породы, прежде всего известняки. А до тех пор запасы углей — и каменных, и бурых, и еще более молодых лигнитов — останутся надежным и долговременным источником органического сырья. Если при этом и нефтяные ресурсы мы будем использовать не расточительно, то переход на воду и карбонаты удастся отодвинуть еще, по крайней мере, на столетие. Записал В. СГАНЦО 4
Развенчанное благородство: окислительное растворение металлов Г. А. НИФОНТОВА Благородные металлы — серебро, золото, платина — называются так потому, что лишь с большим трудом поддаются химическим воздействиям. Например, серебро растворяется лишь в азотной и горячей концентрированной серной кислотах; на золото действует только «царская водка» — смесь концентрированных соляной и азотной кислот; платина еще более инертна. Весьма устойчивы по разным причинам и такие переходные металлы, как титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, молибден, вольфрам... Немало усилий было затрачено на то, чтобы научиться придавать обычным металлам, прежде всего железу, способность сопротивляться химическому разрушению; а вот с другими переходными металлами сложилась обратная ситуация. Их соединения находят сейчас широкое применение, но, чтобы получать эти вещества, необходимо располагать методом, позволяющим легко преодолевать химическую инертность металлов. То есть методом, дающим возможность переводить их в состав соединений в мягких, технологически приемлемых условиях — без применения агрессивных реагентов и высоких температур. Такой метод был недавно разработан в лаборатории Института химической физики АН СССР, руководимой доктором химических наук М. Л. Хидекелем. КАК РАСТВОРИТЬ МЕТАЛЛ Когда в стакане с горячим чаем растворяется кусок сахара, происходит в основном чисто физический процесс: молекулы растворителя атакуют кристаллическую решетку, вырывая из нее отдельные частицы растворяемого вещества, которые затем сольватируются, связываются с молекулами растворителя. Чем прочнее построена кристаллическая решетка и чем слабее сольватация, тем менее склонно вещество переходить в раствор. А вот чтобы перевести в раствор металл, его нужно прежде всего лишить одного или нескольких валентных электронов, то есть окислить. В общем виде этот процесс можно записать так: М°—ne-WAn+. Чем больше энергии нужно затратить на то, чтобы удалить валентные электроны (то есть чем выше потенциал ионизации металла), тем при прочих равных условиях труднее перевести металл в раствор. Но, как известно, химическая активность металлов (как и химическая активность вообще) чрезвычайно сильно зависит от условий. В частности, химическую активность переходных металлов можно существенно повысить, если найти способ, позволяющий облегчать процесс переноса электрона с металла на окислитель. ТРЕТИЙ — НЕ ЛИШНИЙ До сих пор молчаливо подразумевалось, что в растворении металлов есть два основных участника: сам металл, который окисляется, отдавая электроны и поставляя в раствор катионы, и растворитель, захватывающий электроны и сольватирующий катионы. Но достаточно часто функции окислителя и собственно растворителя можно разделить, поручить двум различным веществам. Вот классический пример. В органической химии широко используется реакция, называемая по имени ее автора реакцией Гриньяра. Это реакция получения соединений с общей форму- 5
лой RMgX, где К — органический радикал, а X — галоген (хлор, бром или иод). Формально эта реакция записывается так: RX + Mg -+ RMgX. Здесь роль окислителя выполняет галоидное производное углеводорода RX. Этот процесс термодинамически выгоден, но, если просто подействовать галоидуглеводородом на магний, ничего не получится. В то же время реакция Гриньяра бурно идет в среде диэти- лового эфира — растворителя, как раз облегчающего перенос электрона от магния к галоидуглеводороду. То есть диэтиловый эфир выполняет здесь роль своеобразного катализатора, ускоряющего процесс, но остающегося в конце концов неизменным. А нельзя ли подобрать подобные же катализаторы и для окисления галоидуг- леводородами других металлов, в частности переходных? По концепции, развиваемой М. Л. Хи- декелем, перенос электронов в самых разнообразных системах может облегчаться в результате образования молекулярных комплексов между участниками окислительно-восстановительного процесса. Отсюда следует, что растворитель, принимающий участие в окислении металла, должен одновременно обладать высоким сродством как к металлу, так и к окислителю, то есть обладать двойственными, или, как говорят, амфотерными, свойствами. Как оказалось, подобными свойствами обладают диметилформамид (сокращенно называемый ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО), ацетонитрил и некоторые другие соединения. В среде этих веществ галоидуглеводороды и некоторые Другие реагенты легко, при температуре от 20 до 100° С, растворяют многие переходные металлы, приводя к образованию ценных комплексных соединений. На использовании подобных систем и основан новый метод окисления переходных металлов. Он напоминает метод Гриньяра, но благодаря особенностям переходных металлов (прежде всего относительной легкости, с которой они меняют свою валентность и координационное число) исследователь гораздо менее ограничен в выборе реагентов, и поэтому метод предоставляет значительно больше возможностей для различных синтезов. ПОСОБНИКИ ОКИСЛИТЕЛЯ Что же именно происходит при растворении переходных металлов в органических средах в мягких условиях, каков механизм этого необычного процесса? Прежде всего растворитель (обозначим его для удобства буквой S) и окислитель (А) связываются друг с другом, образуя комплекс [S • А]. Компоненты этого комплекса, конечно, не остаются неизменными: электроны растворителя частично передаются окислителю, что обозначается так: [S6+ - А6"]. Подоб ныи процесс не требует больших затрат энергии, так как он не связан со структурными перестройками молекул; но в результате образования комплекса его компоненты приобретают новые свойства. А именно, растворитель приобретает повышенную способность связывать электроны, и, когда комплекс приближается к поверхности металла (М), он легко с ней связывается и, естественно, забирает электрон металла, а последний, не задерживаясь на растворителе, переходит дальше, к окислителю: М. . [S,s+ • ЛЛ~]-^М + - [S - А™]. Затем комплекс распадается с образованием катиона М+ и других продуктов реакции. МЕТОД ТЫСЯЧИ ВОЗМОЖНОСТЕЙ Сотрудники лаборатории (И. П. Лаврентьев, Л. Г. Кораблева, Я. А. Летучий и другие) показали, что метод окислительного растворения переходных (в том числе и благородных) металлов в мягких условиях при участии органических растворителей открывает интереснейшие возможности для синтеза соединений с необычной структурой непосредственно из металлов, позволяет извлекать благородные металлы из отработанных катализаторов, из промышленных отходов. Так как результат реакции окислительного растворения зависит не только от использованных реагентов, но и от условий, в которых ведется процесс (соотношения реагентов, температуры, давления и т. д.), то круг соединений, которые можно получать этим методом, оказывается необычайно широким. Например, если железо растворять в системе ДМСО — СС14 при температуре, не превышающей 100° С, образуются комплексы TpaHC-[FemCI2(flM.COL]CI, TpdHC-[Fe"lCI2(flMCOL][Fe'"CI4]2. А при температуре выше 100°С в той же системе преимущественно образуются комплексы цис-[Ре",С12(ДМСОL]С1, 4Hc-[Fe'"a2(flMCOL]2[FeHCI4]. 6
Иногда же процесс существенно усложняется в результате того, что реагенты сами претерпевают превращения в ходе окислительного растворения металла. Продукты такого взаимодействия могут сами включаться в комплексы переходных металлов, при этом образуются соединения необычного состава. Их структура, а также сам химизм процесса могут быть установлены только с привлечением рентгеноструктур- ного анализа и гамма-резонансной спектроскопии. Соответствующие исследования синтезированных комплексов проводятся в секторе строения вещества Института химической физики, руководимом членом-корреспондентом АН СССР В. И. Гольданским. Так, при окислении железа хлором в ДМФА из-за расщепления молекул растворителя образуется комплекс [CH3NH3]4+[FeCI6]4- - H2Of хотя в исходной системе никакого метиламина CH3NH2 не было — он получился из растворителя. При растворении палладия в системе, содержащей ДМФА и бромистый бензил С6Н5СН2Вг, образуется комплекс [<CH3JN(CH2C6H5J] +[PdBr4]- а при окислении меди в системе ДМФА — СС14 возникает комплекс [СиС12(ДМФАJ]2, представляющий собой димер, в котором атомы меди связаны между собой весьма необычным способом, через два атома хлора. Это соединение удивительно и тем, что в одной из пар молекул ДМФА все связи длиннее, чем в другой, то есть эти молекулы как бы готовы развалиться, в то время как другая пара молекул остается совершенно обычной. Прямым синтезом из химически инертного титана получен комплекс [ПС1(ДМФАM]С13, который не удавалось получить окольным путем из химически активного хлорида титана... Следует подчеркнуть еще одну особенность метода — его одностадийность. Это очень важно для благородных металлов, комплексы которых, как правило, получают в две стадии по схеме: металл—>-{соль или кислота)—^комплекс. Одностадийный процесс позволяет существенно снизить себестоимость целевого продукта. Уже сейчас совместно с сотрудниками промышленных предприятий (А. В. Беликиным, А. И. Форменовым, К. И. Крыщенко) по новому методу налажен выпуск комплексных соединений платины, палладия, родия, которые могут использоваться в качестве эффективных катализаторов некоторых реакций органического синтеза, служить исходными соединениями для получения других комплексов, а также для нанесения гальванических покрытий. Это, например, комплексы TPaHC-[(CH3JS]2[PtBr4], TpaHC-[(CH3JS]2[PdCI2], TpaHC-[(CH3JS]2[PdBr2], [<CH3JSb[RhBr3], [(CH,KNH]3[RhCU. Заинтересованные организации могут заказывать эти соединения в «Союз- главреактиве». Оглядываясь назад, интересно отметить, что основная трудность в развитии работы была скорее психологического, а не технического характера. Казалось удивительным, как можно окислить благородные металлы с помощью органических соединений, да еще в мягких условиях! Но этот барьер удалось преодолеть, метод успешно развивается, и теперь уже никто не может сказать, что этого не может быть потому, что этого не может быть никогда... ЧТО ЧИТАТЬ ОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ РАСТВОРЕНИИ МЕТАЛЛОВ 1. И. П. Лаврентьев, Л. Г. Ко раб- лева, М. Л. Хидекель. Авт. свидетельство СССР № 414193, Бюллетень изобретений, 1974, № 5, с. 73. 2. I. P. Lav rent iev, M. L. Khideke I. X111 International Conference on Coordination Chemistry. Abstracts of Papers. Hamburg, 1976, 6—10 sept., p. 284. 3. И. П. Лаврентьев, Л. Г К о р а б- л е в а, Е- А. Лаврентьева, Г. А. Нифонтова, М. Л. Хидекель, И. Г. Г у- саковская, Т. И. Ларкина, Л. Д. А р у т ю н я н, О. С. Филипенко, В. И. Пономарев. Л. О. Атов- м ян. Координационная химия, 1979, т. 5, с. 1484; Transition Metal Chemistry, 1980, v. 5, p. 193.
£ ^/^А^Ц^ "**' *?4*w stunt A*n*W- Путешествие по земле Камчатке Знакомые научные работники, возвращаясь из камчатских поездок, приносили в редакцию сувениры — куски застывшей лавы, обломки гейзерита, игрушечных зверушек из оленьего меха, показывали слайды с очень белыми конусами вулканов в очень синем небе над очень прозрачной океанской водой. Но кроме этих непременных атрибутов было еще что-то неуловимое в рассказах побывавших там: «Поезжайте, посмотрите, поговорите, поживите — и тогда поймете, что заставляет порой навсегда бросать родные места и поселяться на Камчатке». Два института ДВНЦ АН СССР — Институт вулканологии и Институт биологии моря согласились помочь редакции в организации поездки. В путь отправились четверо: физик, биолог, математик и журналист. «НЕ СУЕТИТЕСЬ!» Из Владивостока в Петропавловск-Камчатский мы шли морем. За трое суток привыкли, что вокруг, сколько ни смотри, нет ничего, кроме плавно опускающейся и поднимающейся идеальной линии горизонта. И даже редкие суда, проходившие в отдалении, не нарушали, а только подчеркивали эту монотонность. Утро четвертого дня принесло неожиданность — тут и там, казалось совсем близко, выдавались из воды сине-серые мрачные контуры островных берегов. Они выглядели как театральные декорации. Судно шло Четвертым курильским проливом. А впереди уже виднелся берег Камчатки. Для нас, москвичей, Камчатка на карте кажется не только далекой, но и маленькой. Вблизи ощущаешь, что она велика: больше тысячи километров от ее севера до юга, четыре сотни километров в поперечнике. И практически никаких дорог, только по воде и воздуху. После благоустроенной городской жизни психологически трудно перестроиться и принять ту степень зависимости человека от природы и погоды, которая привычна жителям Камчатки. Поначалу мы энергично знакомили хозяев с нашими тщательно разработанными планами. Выглядело это примерно так. «Завтра с утра вылетаем в поселок Озерновский и далее в Паужетку (это 200 километров от Петропавлов- ска-Камчатского), вечером проводим там устный выпуск журнала, послезавтра едем к биологам на Курильское озеро (это несколько десятков километров бездорожья), а на третий день возвращаемся в Петропавловск». 8
С каким поистине безграничным терпением втолковывали хозяева наивным москвичам, что в условиях Камчатки счет идет не на минуты, не на часы и не на дни даже, а на недели! Что, конечно же, самолет до Озерновского летит 45 минут, а оттуда за час-другой можно машиной добраться до Паужет- ки. Но это лишь в том случае, если... Ох уж эти камчатские «если»! Если летная погода продержится хотя бы два часа (а можно просидеть на аэродроме несколько суток), если вода в реке, которую предстоит пересекать на машине вброд, не слишком высока, если в Озерновском не будет штормить и можно будет высадить пассажиров с теплохода... В общем, дай вам бог за неделю добраться до Паужетки, и еще скажите спасибо, если за три недели оттуда выберетесь. И как приговор вечной нашей торопливости в конце всех обсуждений звучал добродушный совет: «Не суетитесь!» Эти обстоятельность и неторопливость поначалу обескураживали, вызывали недоверие, даже раздраженность. Но очень скоро возникло ощущение, что за призывом к неспс j ноет и кроется привычка делать все основательно, на совесть, можно сказать — добротно. Может быть, по контрасту с московской суетой в камчатцах более всего поражает постоянная готовность вникнуть в чужие проблемы и сделать все возможное и еще немного сверх того, чтобы помочь другому человеку, даже если встретил этого человека впервые и не увидишь его никогда больше. Благодаря помощи наших хозяев и везению нам удалось опровергнуть их собственные прогнозы и всего за 12 дней проделать путь через весь полуостров, побывать и на юге, в Паужетке, и на Курильском озере, и в центральном районе, в Паратунке, и на биостанции «Радуга» на севере Камчатки, и в поселке Ключи, расположенном около знаменитого вулкана ^- Ключевской сопки. ВУЛКАНЫ Вулканов на Камчатке много. Двадцать восемь из них действующие. Особенно большое скопление действующих вулканов в окрестностях поселка Ключи, что на реке Камчатке. Здесь и Ключевская сопка, и недавно извергавшиеся Безымянный, Толбачик, Шивелуч. Практически не проходит года, чтобы какой- нибудь вулкан не проснулся. Естественно, что в столь горячем месте находится станция Института вулканологии. Извержения вулканов причиняют гигантский ущерб природе и хозяйству, уносят человеческие жизни. Управлять природными процессами такого масштаба вулканологи еще не научились. Перед ними стоит более скромная задача — попытаться предсказывать извержения достаточно надежно и достаточно точно — так, чтобы свести ущерб к минимуму. Прогнозирование извержений — главная задача Ключевской вулканостанции. Комната сейсмологов на станции оказалась неожиданно шумной. Мы вошли сюда под бравурный марш, а потом без перерыва прослушали несколько попу- (Щ* c*€ 4 otfeC7h»crxy /неглуп /<Ьъг~ 9
лярных песен. Это трудился встроенный в автоматический сейсмограф радиоприемник. Но предназначено звуковое оформление не для развлечения гостей и сотрудников, а для выполнения важной функции — привязки к точному времени: приемник постоянно настроен на волну «Маяка», и сейсмограф круглосуточно фиксирует в потоке музыки и информационных программ сигналы точного времени — те самые шесть попискиваний, которые передаются в начале каждого часа. Сигналы времени записываются на бумажной ленте вместе с сигналами о колебаниях земной коры, которые приходят от датчиков, расположенных на склонах вулканов в нескольких десятках километров от станции. Когда магма с глубины 20—30 километров начинает в очередной раз пробиваться к поверхности, используя старые трещины и находя новые ходы, сейсмографы регистрируют множество слабых толчков и колебаний. Анализи- руя показания приборов, расположенных в разных местах, удается вычислить район и глубину магматического очага. День за днем, следя за продвижением магмы, можно попытаться предсказать время и место очередного извержения. Видели мы у вулканологов и более современную аппаратуру. При нас на станцию был привезен новый прибор — лазерный дальномер, состоящий из ге- лиево-неонового лазера и зеркала. Магма, поднимаясь из глубин к кратеру вулкана, раздвигает вышележащие слои земли. При этом расстояния между отдельными поднятиями на поверхности начинают меняться. С помощью лазерного дальномера пытаются засечь эти изменения хотя бы за несколько дней или часов до начала извержения. В сотне метрах от станции, в лесочке, торчит над верхушками деревьев геодезическая вышка, с которой далеко вокруг просматриваются окрестности поселка, окружающие горы, вулканы. Лазер собирались установить на верхней площадке геодезической вышки, а зеркала — на вершинах и склонах окрестных гор в радиусе до 30 километров. Луч, дойдя до зеркал и отразившись от них, возвращается обратно и фиксируется фотоприемником. Такой дальномер может измерять расстояния с точностью до одной миллионной. К сожалению, неспокойная камчатская атмосфера значительно снижает эту точность. С помощью лазерного дальномера можно получить много интересных сведений о деформациях поверхностного слоя земной коры. Деформации могут накапливаться очень медленно, столетиями, в результате вековых движений земной коры (например, дрейфа континентов), а могут совершаться за дни и даже часы — в моменты землетрясений и извержений. RcLK/bhoAtep ю
И еще один прибор — наклономер. Это довольно сложное устройство с фотоэлектрической регистрацией, хотя сам первичн ый датчик представляет собой просто пузырек газа в жидкости, как в простом плотницком уровне. Наклономеры устанавливают в глубоких колодцах, прорытых на склонах вулканов. Если наклон площадки меняется под напором магмы, то пузырек сдвигается, и чувствительный прибор показывает, что вулкан ожил. Наклономеры улавливают изменение угла с точностью до тысячной доли секунды дуги. Такая точность измерений позволяет регистрировать приливные колебания земной коры, вызванные притяжением Луны и Солнца. Заодно один из наклономеров, установленных в окрестностях Ключей, фиксирует и движение автотранспорта по дороге, проходящей в 20 метрах от его колодца. Дорогу никак пока не удается перенести в другое место, рыть новый колодец — тоже дело сложное. А пока прибор работает с явной перегрузкой. В 1975 году Институт вулканологии АН СССР прославился на весь свет — впервые в мировой практике извержение вулкана предсказано здесь с точностью до одних суток. В конце июня 1975 года было объявлено, что 5 июля начнется извержение вулкана Толбачик. По приглашению Института вулканологии к месту предполагаемого извержения начали съезжаться специалисты, журналисты и кинооператоры из разных стран. Все были настроены весьма скептически, ведь извержение вулканов всегда начинается так неожиданно. 5 июля ничего не произошло. «Как и следовало ожидать»,— резюмировали многие собравшиеся. Но 6 июля извержение состоялось. И какое извержение! Было предсказано не только время, но и место выхода лавы. Расшифровка сейсмограмм, записанных при нескольких толчках, позволила проследить, как поднимается магма с глубины 15— 20 километров, и предсказать, где и когда она пробьется на поверхность. Кинооператоры сняли красочный фильм об этом извержении. Нам его показали в Институте вулканологии. Впечатляющее зрелище! Огненно-красная лава неотвратимо движется вниз по склону, все живое спасается бегством, озера мгновенно испаряются, и только деревья вспыхивают факелами среди черного дыма. Увидеть что-либо подобное собственными глазами нам не пришлось, хотя во время нашего пребывания на Камчатке один вулкан — Карымский извергался; столб его черного дыма мы видели из самолета. И все-таки нам удалось совсем вблизи посмотреть на вулкан. Вулкан Ильинский находится сейчас в спокойной, так называемой фумарольной стадии (попросту говоря, он слегка дымится). Это стройная, красивая гора. Ее правильный темно-красный конус со слегка обрезанной верхушкой торжественно возвышается над берегом Курильского озера. Мы заглянули прямо в жерло вулкана — с борта вертолета, который арендовали геодезисты, чтобы соорудить на вершине геодезический знак. Геодезисты загрузили на доску, торчащую из вертолета через проем снятой двери, два десятка шлакоблоков, предназначенных для основания геодезической пирамиды. Мы уселись в кабине у иллюминатора. Геодезисты встали на внутренний конец доски, выполняя роль противовеса, и вертолет начал взлетать. Мотор, набирая обороты, перешел от уверенного гудения к нервному визгу, и, наконец, когда этот тревожный визг достиг такой ноты, что казалось, еще чуть-чуть, и мотор развалится от натуги, вертолет оторвался от земли. Хотя день был безоблачный и почти безветренный, вертолет то и дело подпрыгивал на воздушных ухабах, и доска с камнями на одном конце и людьми на другом угрожающе раскачивалась наподобие качелей, а геодезисты хватались за края двери, чтобы не вылететь из вертолета. Через широкий проем двери открывался вид на реку Озерную и Курильское озеро — чудо камчатской природы. Посреди озера темнела громада скалы — гнездовье чаек, виднелись заросшие зеленью берега реки. Наконец подлетели к вулкану и начали подъем к вершине. Вулкан давно уже не действует, но на его склонах все еще сохраняются осыпи красной выжженной породы вперемежку с черным пеплом. В самом кратере красно-черная порода создает впечатление неземного, марсианского пейзажа. Пока мы во все глаза разглядывали вулкан, вертолет заложил довольно крутой вираж, геодезисты в нужный момент отпустили доску, и шлакоблоки полетели с высоты нескольких метров — довольно точно в кучу таких же блоков, завезенных ранее. «Отбомбившись», вертолет полетел обратно к озеру. За новым грузом. 11
Щ»44Ь>6101<£( в"?. ?> ТЕПЛО ЗЕМЛИ Паужетская геоТЭС — первая на Камчатке и в стране электростанция, работающая на подземном тепле. Вообще-то, глубинное тепло есть в любом месте Земли. В среднем при погружении в глубину температура возрастает на один градус через каждые 30 метров. Так что на глубине пять- шесть километров температура превышает 150° С. Использовать это внутреннее тепло планеты вроде бы довольно просто. Бурим две скважины — так, чтобы они оканчивались в достаточно раздробленном и потому водопроницаемом пласте. Этот пл аст как бы соеди няет кон цы скважин. Если подходящего пласта нет, разрыхлить породу можно искусственно. Далее, в одну скважину закачиваем воду, из другой извлекаем пар. Направляем его в турбину и получаем электроэнергию. Роль котла выполняет Земля... Однако в любом месте такую электростанцию не построишь. Скважина глубиной пять-шесть километров стоит довольно дорого — примерно 500 рублей за метр. Так что лучше бы найти место, где горячая порода лежит не так глубоко. Один из таких районов как раз и находится на Камчатке. Через Камчатку проходит знаменитый Тихоокеанский разлом земной коры — колоссальная трещина, опоясывающая бассейн Тихого океана. Вдоль этого разлома выстроилась цепь вулканов. Здесь расплавленная магма поднимается с глубины 30—40 километров почти до поверхности и приносит с собой колоссальное количество тепла. В таких местах температура пластов превышает 100° С уже на глубине 150—200 метров. Именно в такой «горячей» точке и построена Паужетская геоТЭС. «МЕДВЕЖИЙ УГОЛ» Электростанция построена в древней кальдере — остатках кратера огромного вулкана. Теперь это плоская долина, окруженная кольцом гор. С гор стекают потоки дождевой и талой воды. Климат здесь очень влажный — 2500 мм осадков в год. Суточный максимум до 1В0 мм — ничего себе дождичек! Большая часть этой массы осадков по трещинам уходит под землю и там собирается в два водоносных слоя на глубине 150—250 метров и 1500 метров. Температура уже в верхнем водоносном слое доходит до 200° С. Вода вскипает, по трещинам пароводяная смесь поднимается вверх и кое-где выходит на поверхность. Эти выходы — фумаролы — обнаружить нетрудно: в небольших промоинах фыркает и булькает глинистый раствор и поднимается небольшое облачко пара, будто варится земляная каша. С. П. Крашенинников в XVIII веке обнаружил и описал источники горячей воды и пара в долине реки Паужетки: «Ключи бьют во многих местах, как фонтаны, но большей частью с великим шумом в вышину на один и на полтора фута...»
Большинство термальных источников в Паужетке внешне выглядят довольно скромно — не как в Долине гейзеров. Но исследования и расчеты показали, что запасы тепла под землей здесь велики и легкодоступны. Поэтому именно тут было решено построить первую термальную электростанцию. Что и было сделано в 1967 году. Станция питается от нескольких скважин. Пароводяная смесь из скважин идет по трубам, проложенным над землей (эти трубы в случае необходимости служат также пешеходными дорожками). При входе на электростанцию пар отделяется от воды и направляется к турбинам. Турбин на станции две. Мощность геоТЭС пока довольно скромная — 5 тысяч киловатт. Выработанная электроэнергия в основном идет на снабжение рыбного комбината в поселке Озернов- ский, расположенном на берегу Охотского моря в 30 километрах от Паужет- ки. Сама станция — как станция, самая обычная. Она полностью автоматизирована, людей в помещениях нет, дверь заперта на замок. Случись неполадка — автоматы вызывают дежурную бригаду по домашним телефонам Дежурные бегут по уникальной бетон, ой дороге, которая даже зимой свободна от льда и снега потому, что подогревается снизу горячей водой, поступающей вместе с паром из скважин. Та же горячая вода обогревает дома и теплицы. Дома в Паужетке кажутся чуть необычными. Не сразу, но понимаешь, в 'чем дело: над поселком не видно труб. Паужетка — место контрастов. Прекрасный лес в окрестностях — и частокол мертвых деревьев, которые погибли от кремниевой кислоты, летящей с водяным паром из рукотворных скважин. Обогреваемая бетонка — и раскисшие от воды улицы поселка. Один из перспективнейших видов энергетики — и турбины с низким к. п. д., плохо приспособленные к работе на подземном паре. Автоматически управляемая геоТЭС — и множество работников, числящихся за ней. Один из самых дешевых в принципе способов получения энергии — и искусственно завышенная цена на отпускаемую электроэнергию: де- ofaaV-w fflp/V- - кмаги с f~1°oC 7Р7Я777/ 13
шевле возить нефть с Сахалина. На Пау- жетке процент людей с высшим образованием, наверное, из самых высоких в стране, и здесь же, точнее, в округе — самая высокая в нашей стране плотность медведей. БЕДЫ ОТ БОГАТСТВА Горячая вода из подземных источников в конце концов попадает в речку Пау- жетку, а это оборачивается множеством хлопот. Прежде всего, геотермальные воды чрезвычайно богаты редкими и дорогими элементами. В них содержатся литий, рубидий, цезий и даже золото. Надо бы, конечно, организовать комбинат по комплексному использованию геотермальных вод с тем, чтобы извлекать из них не только тепло, но и редкие металлы. Но пока идут переговоры между ведомствами, вода вместе с солями редких металлов стекает в речку Паужет- ку, а рыбе, которая заходит в речку на нерест, это не нравится. Сейчас скважины Паужетки дают около 200 килограмм пара в секунду. В сутки сток составляет примерно 15 000 кубических метров воды. Это не превышает установленных норм, но местная санитарная инспекция запретила впредь увеличивать сток геотермальных вод, так что для дальнейшего наращивания мощности электростанции необходимо придумать, как поступать с отработанной водой. (Предлагается, например, пробурить специальные скважины неподалеку от электростанции и закачивать отработанную воду обратно под землю.) Есть и другие проблемы. Потребление энергии в поселке и на рыбном комбинате колеблется в зависимости от времени суток и сезона. А скважины выдают постоянный поток пара, естественно не согласованный с текущей потребностью в электроэнергии. Расход пара из скважин рассчитан на пиковую нагрузку, а в остальное время приходится излишки пара (до 40%) просто стравливать в воздух. При этом пар не пропадает совсем уж бесполезно — образуется очень красивый искусственный гейзер высотой около 20 метров, который весьма украшает пейзаж. и оглашает окрестности басовитым ревом... Станция в Паужетке эксплуатируется вот уже 13 лет. Опыт этих лет показал, что геотермальная энергетика в таких районах может быть вполне рентабельной. Сейчас себестоимость электроэнергии в три раза ниже себестоимости энергии, вырабатываемой на обычной дизельной электростанций, а с увеличением мощности геоТЭС себестоимость станет еще ниже. Паужетка — не единственное теплое место на Камчатке. Сотрудники Института вулканологии вместе с камчатскими геологами обнаружили еще несколько месторождений подземного тепла, которые можно использовать. Три из них — Мутновское, Большебанное и Па- ратунское — расположены неподалеку от камчатской столицы — Петропавловска-Камчатского. Специалисты показали, что горячую воду и пар этих источников можно использовать для строительства геоТЭС, для обогрева домов и теплиц. Кстати, такой способ отопления очень хорош еще и с экологической точки зрения — воздух останется чистым. В Паратунке есть немало источников термальных вод с относительно низкой температурой F0—90° С). Их широко используют в лечебных целях. Мы, москвичи, привыкли к купанию, несущему прохладу в знойный день. Здесь же — наоборот: изрядно озябнув в прохладном воздухе, лезешь в бассейн за благодатным теплом. V Так как температура воды в Паратун- ских источниках ниже 100° С, то пара получается настолько мало, что, казалось бы, об использовании этих вод для производства электроэнергии вообще думать не стоит. Однако и тут отыскался выход: с помощью геотермальных вод можно нагреть фреон, который кипит уже при —30° С, и его пар и будет вращать турбину. Первая такая двухкон- турная опытная электростанция небольшой мощности была опробована в Пара-: тунке. Общая оценка запасов горячих вод показывает, что на Камчатке хватит пара для электростанций общей мощностью 500 тыс. киловатт. Это значит, что Камчатка может стать первой в стране областью термальной энергетики. Огромную массу горячей воды можно исполь- зовать дл я обогрева жилищ, пар ников и теплиц. Можно организовать в промышленных масштабах добычу редких металлов и бора. Словом, можно и нужно говорить о' комплексном освоении геотермальных вод. Точнее, о нем уже давно говорят, но пока без особой пользы. Все упирается сейчас в отсутствие единого хозяина. Геотермальными водами занимается несколько ведомств. Министерство геологии ведет разведку подземных источников, но, так как определенного заинтересованного заказчика нет, финансируются эти работы довольно скудно и плохо обеспечиваются необходимой 14
техникой. Отсюда и темпы. В районе Мутновского вулкана обнаружено месторождение с давлением пара 25 атмосфер. Оно может обеспечить электростанцию мощностью 200 тыс. киловатт. Однако окончание -разведочных работ и сдача запасов отнесены на 1986 год. Только после этого можно будет начать строить электростанцию. Министерство газовой промышленности, которому поручена эксплуатация месторождений термальных вод, кивает на Министерство геологии, которое сначала должно провести разведку. Пока же Министерство газовой промышленности установило на термальный пар максимальную отпускную цену для горючего газа, исходя, видимо, из того, что пар — это самый чистый газ, и тем подорвало заинтересованность местных предприятий в использовании подземного тепла. Главным хозяином назначили было Министерство газовой промышленности, но у него и других забот хватает. Как писала не так давно газета «Правда», с такими же трудностями сталкивается освоение термальных вод и в других перспективных районах — на Кавказе, в Ставропольском крае, Закарпатье, Казахстане и в районе БАМа. Совершенно необходима мощная организация для освоения термальных вод в масштабах страны. ЭХ, ДОРОГИ... Из-за камчатских туманов и дождей на авиацию, как уже говорилось, торопливым путникам рассчитывать не приходится. Шоссейных дорог на полуострове практически нет. Выручает поразительная проходимость гусеничных вездеходов и автомобиля ГАЗ-66. Дорогой для них становится все — речки, осыпи, топкая грязь, трехметровой высоты травы. Такую дорогу помнишь долго — по всевозможным красотам, по синякам, набитым о деревянные борта машины, и по ссадинам от хлещущих со всех сторон веток деревьев («Осиной высекли»,— изрек наш спутник в один из моментов такого пути)) по пыли, которая вздымается подобно вулканическому пеплу из-под колес машины. _ Именно таким, пусть не слишком комфортабельным, но надежным, транспортом добирались мы от поселка Озерновского до Паужетки и обратно. Дальше нам лежала дальняя дорога — морем, на север, к устью реки Камчатки — на биостанцию Института биологии моря ДВНЦ АН СССР с романтическим названием «Радуга». Г. ВОРОНОВ, В. ИВАНОВ, А. СУХАНОВ, В. ЧЕРНИКОВА 13-Й НОМЕР ЖУРНАЛА Каждый год, помимо обычных двенадцати номеров, «Химия и жизнь» готовит тринадцатый номер — устные выпуски журнала на промышленных предприятиях и стройках, в научно- исследовательских институтах, вузах, техникумах, школах. Шесть лет назад началось содружество нашего журнала и нефтехимиков Нижнекамска. Корреспонденты «Химии и жизни» не раз бывали на предприятиях города, на страницах журнала публикуются очерки и репортажи из Нижнекамска, по инициативе нижнекамских нефтехимиков в «Химии и жизни» появилась новая рубрика «Банк отходов». В этом году в Нижнекамске побывали две наши выездные бригады, одну из которых возглавлял главный редактор журнала академик И. В. Петрянов-Соколов. Сотрудники редакции встречались с руководителями городской партийной организации и производственных объединений Нижнекамска, выступили с устными выпусками журнала на предприятиях и в учебных заведениях города. В июле устные выпуски были проведены на биостанции МГУ и Зоологического института АН СССР на Белом море, а также в Петрозаводском университете. В августе выездная бригада «Химии и жизни» и научно-методического совета по пропаганде химических знаний общества с< Знание» посетила химические центры Восточной Сибири. Бригада ознакомилась с работой химических и нефтехимических предприятий, выявила актуальную для сибиряков тематику, провела устные выпуски журнала для рабочих и инженеров производственного объединения «Ан- гарскнефтеоргсинтез», производственного объединения «Химпром» и Химико- фармацевтического комбината в Усолье-Сибирском. И на Камчатке, рассказ о которой напечатан на этих страницах, сотрудники и авторы «Химии и жизни» оставили полновесный тринадцатый номер: провели более десяти устных выпусков — в институтах, на научных станциях, у рыбаков, моряков, летчиков. Редакция признательна всем товарищам, способствовавшим выходу наших тринадцатых номеров — организации и проведению устных выпусков журнала, а также ученым, принимавшим участие в наших далеких поездках. ...Сейчас, когда этот номер уходит в печать, в Москву возвратилась еще одна бригада «Химии и жизни». На этот раз тринадцатый номер был выпущен в Киеве и Львове. 15
Научные исследования обычно подразделяют на фундаментальные и прикладные. Согласно принятым во всем мире определениям, между этими типами исследований есть лишь одно различие — характер цели. А именно, задача фундаментальных исследований заключается в том, чтобы увеличить общий запас знаний — так сказать, укрепить «фундамент» науки — безотносительно к необходимости решить ту или иную практически важную проблему. Прикладные же исследования всегда ведутся с совершенно конкретной целью. Тем не менее, говоря о фундамен- Наука на чужой территории Кандидат химических наук С. Г. КАРА-МУРЗА 16
тальной науке и науке прикладной, мы часто вкладываем в эти понятия не вполне определенный смысл. АКАДЕМИЧЕСКИЕ И ОТРАСЛЕВЫЕ В нашей стране подавляющее большинство фундаментальных исследований выполняется в институтах Академии наук. Сложилось даже стереотипное представление о том, что реально существует четкая цепочка прохождения научной идеи по схеме: академический институт — отраслевой институт — опытно-конструкторское бюро — завод. Многие ученые и администраторы считают такое разделение фундаментальных и прикладных исследований и создание для них разных организационных укладов вполне естественным. Однако в последние десятилетия все более заметным становится процесс «фунда- ментализации» прикладных исследований. Дело в том, что решение многих научно-технических проблем становится сейчас просто невозможным без глубокого проникновения в суть явлений. Да и сама грань между прикладными и фундаментальными исследованиями в некоторых случаях стирается настолько, что теряет всякий смысл. Например, если мы изучаем взаимодействие интерферона с вирусом с целью познать на молекулярном уровне биологические механизмы этого явления, наше исследование должно называться фундаментальным. Но если точно та же работа выполняется в ходе создания лекарства от гриппа, мы оказываемся уже «прикладниками». Все это вроде бы чисто бюрократическая казуистика, и научная работа должна идти своим путем. Ан нет — официальное положение ученого определяет очень многое... Часто же истинный смысл тех или иных исследований затуманивается еще больше. Нередко, скажем, ставится знак равенства между фундаментальными и поисковыми исследованиями. Для поисковых исследований (которые могут быть как фундаментальными, так и прикладными) характерно отсутствие достаточного теоретического обоснования. Тем не менее в отчете отраслевого института читаем, что «мы выделили 10% средств на поисковые, фундаментальные исследования», хотя в действительности многие из них относятся даже не к прикладным, а к опытным разработкам, но проводимым наугад, без достаточного научного задела. А иногда смешивают фундаментальные исследования с теоретическими, хотя термин «теоретический» относится скорее к методу решения задачи (в противовес экспериментальному подходу),— и вот администрация отраслевого института отказывается установить для теоретиков соответствующий характеру их работы распорядок дня, аргументируя это тем, что «у нас ведутся прикладные, а не фундаментальные теоретические исследования». Чтобы пояснить, к чему приводит такая практика, приведем один поучительный пример. ГОРЬКАЯ ИСТОРИЯ СО СЛАДКИМ САХАРОМ Значительная часть сахара потребляется людьми не в чистом виде, а в составе напитков, кондитерских изделий и других сладких продуктов. Для изготовления этих товаров можно применять не саму сахарозу, а несколько более дешевый «жидкий сахар». Это раствор гидролизованной сахарозы, содержащий в равных количествах глюкозу и фруктозу, но более сладкий, чем раствор чистого сахара: хотя сладость глюкозы и составляет 0,74 сладости сахарозы, зато фруктоза вдвое слаще глюкозы. И уж совсем дешевым продуктом может служить сироп, получаемый гидролизом кукурузного крахмала (или просто кукурузной муки); но он содержит только глюкозу, и сладость его невелика. С давних пор химики стараются найти способ изомеризации глюкозы во фруктозу — первые опыты такого рода де- пались еще в начале прошлого века. Только в 1970 году были выданы два патента на производство фруктозы химической изомеризацией глюкозы, не имевшие, однако, особых перспектив на освоение промышленностью. Но вот пришло известие из Японии: оказалось, что здесь еще в 1967 году был разработан непрерывный технологический процесс конверсии глюкозы во фруктозу путем пропускания раствора через колонну, наполненную иммобилизованным ферментом глюко- зоизомеразой. Американские фирмы покупают японскую лицензию, и к 1972 году в строй вступают установки непрерывного действия с полностью автоматизированным контролем производства. По заключениям экспертов, новая технология произвела переворот в пищевой промышленности; предполагается, что новый продукт заменит 30—40% потребляемого сахара. Сейчас науковеды удивляются: как могло случиться, что пищевая промышленность, ведущая интенсивные исследования и расходующая весьма крупные средства на науку, долгое время 17
игнорировала результаты фундаментальных исследований, дающих ключи к решению крупной проблемы? Ведь эта проблема уже стояла на повестке дня, и многие лаборатории бились над ее решением. И с ферментами пищевики были давно знакомы — уже более сорока лет ферменты служат для гидролиза крахмала. Почему же никто своевременно не оценил промышленного значения глюкозоизомеразы? Причина в том, что во всех научных центрах промышленных фирм не нашлось человека с достаточно широким кругозором, знающего одновременно о трех вещах: о важности промышленной изомеризации глюкозы во фруктозу, о существовании фермента глюко- зоизомеразы и о работах по иммобилизации ферментов — ведь именно возможность многократно использовать иммобилизованный фермент (в реакторе или в колонне) сделала рентабельным применение даже дорогого ферментного препарата. Таким образом, в мировом запасе знаний имелись сведения, достаточные, чтобы начать техническую разработку нового процесса. Но промышленные лаборатории не смогли эти знания воспринять и, несмотря на щедрое финансирование и наличие большого отряда компетентных исследователей, научный потенциал отрасли оказался ущербным. Чего же ей не хватало? Сейчас на это можно ответить вполне определенно: ей не хватало собственных фундаментальных исследований ЛИКВИДАЦИЯ РАЗРЫВА Какие же изменения научно-технической ситуации привели к такому положению и в чем, на наш взгляд, состоят главные функции собственных фундаментальных исследований в той или иной отрасли? Не всегда отраслевая наука получает импульс для своих разработок от фундаментальных исследований —быстрое восприятие новых научных идей характерно лишь для организаций-лидеров. Но даже самые передовые организации не могут постоянно быть лидерами: осуществив оригинальную научно-техническую разработку, они затем обычно переключаются на исследования, имитирующие чужие работы, и в это время собирают силы для нового рывка. Такой стиль работы был возможен потому, что до сравнительно недавнего времени информации, содержащейся в публикациях и патентных описаниях, было достаточно, чтобы сформулировать собственную программу исследований, имеющих, целью воспроизвести чужую разработку и затем отдалиться от этого результата на необходимое патентное расстояние. Ведь организации- лидеры и организации-последователи обладали сходной структурой научно- технического потенциала. И для тех, и для других фундаментальные исследования были в основном чужеродным элементом: разработка, сделанная лидером, как правило, не была качественным скачком, и патентная информация была понятна последователям. Но за последние десятилетия положение существенно изменилось. Сейчас патентное описание чаще всего представляет собой лишь видимую часть айсберга, а основу разработки составляют новые фундаментальные знания, не отраженные в патенте. Эти знания — не секрет, очень часто фамилии авторов таких патентов можно даже найти в академических журналах (что, кстати, служит прямым доказательством того, что ведущие отраслевые институты осуществляют собственные фундаментальные исследования). Но этими знаниями уже не так-то просто воспользоваться... Если отраслевой институт не располагает эффективными механизмами проникновения в фундаментальную науку и восприятия фундаментальной научной информации, то одно патентное описание ничего ему не даст. Например, отраслевая лаборатория, работающая в области полиэфирных волокон, может, отталкиваясь от патентной информации, провести собственные исследования и увеличить молекулярную массу полимера на 10—20%, доведя ее до 25 тысяч единиц. Но если те же исследователи узнают, что где-то налажено производство полиэфира с молекулярной массой 80 тысяч, они придут в полное замешательство: между ними и конкурентами образовался технологический разрыв, преодолеть который невозможно без помощи фундаментальной науки. И дело тут вовсе не в том, что собственные фундаментальные исследования служат источником необходимой информации. Главная роль таких исследований заключается в другом — помогать отраслевому институту находиться на общем уровне мирового знания. Для этого, однако, необходимо соблюдать два достаточно противоречивых требования. Люди, призванные служить посредниками между наукой и практикой, сами должны вести фундаментальные исследования; однако эти люди должны работать в отраслевом учреждении, где трудно создать благоприятные условия для «большой науки». Первое требование связано с тем, что, хотя запасы информации в фундаментальной 18
науке формально открыты для всех, в действительности они доступны лишь тем, кто сам их пополняет, причем величина вклада не имеет особого значения — гораздо важнее его качество. Это связано с самой структурой коммуникаций в науке: в них ключевую роль играют неформальные личные контакты. Для того чтобы такие контакты успешно устанавливать и поддерживать, надо обладать достаточным научным престижем. Второе требование тоже определяется необходимостью поддерживать повседневные личные контакты — на этот раз с сотрудниками своего отраслевого института. Множество причин объясняет чрезвычайно высокую эффективность личных контактов в качестве канала передачи информации, особенно в тех случаях, когда возникает проблема перевода языка ученого на язык инженера. Вместе с тем в ходе бесед инженер может по собственной инициативе осветить такую сторону проблемы, которая была невидима ученому, а ученый—сообщить инженеру важные данные, которых тот и не думал искать. И вообще: взаимодействие, которое устанавливается при личных контактах, упрощает преодоление барьеров в обмене информацией, способствует ликвидации разрыва между фундаментальной наукой и наукой прикладной. ЧТО ДАЮТ КОНТАКТЫ Исследователи одного отраслевого института, работающего в области полимеров, жаловались: получили материалы международной конференции и не могут в них разобраться. Дело в том, что хотя доклады посвящены проблемам, интересующим институт, но рассмотрены они с точки зрения физики твердого тела. А раньше такой проблемы не возникало, потому что в этом институте была небольшая, но хорошая лаборатория, ведущая фундаментальные исследования по механике полимеров. И «теоретики» быстро и доступно переводили инженерам непонятные статьи (иной раз за кружкой пива или в лесу у костра). Прежний директор как мог оберегал теоретиков от обвинений в том, что они — нахлебники института. Но сменился директор, внедрили балльную методику оценки деятельности лабораторий, и сухие цифры с неумолимой «объективностью» показали, что лаборатория лишь снижает институтские показатели. Естественно, после этого теоретиков в институте не осталось... Руководству и коллективу этого института было бы, наверное, полезно узнать, для чего крупные зарубежные промышленные фирмы финансируют фундаментальные исследования. Один крупный администратор, отвечая на этот вопрос, сказал, что для фирмы важно держать не столько ученого, который сделает фундаментальное открытие, сколько ученого, который в принципе может такое открытие сделать (а значит, может быстро узнать о таком открытии, сделанном в другом месте, понять его значение и перевести на язык отраслевых проблем). Известный физикохимик И. Ленгмюр, внесший весомый вклад в фундаментальную науку и в то же время много работавший в промышленности, писал по этому поводу: «Существенная польза, которую промышленная лаборатория получает от того, что некоторые ее работники занимаются фундаментальными исследованиями, заключается в стимулирующем действии самого этого факта на весь коллектив. Люди, занимающиеся фундаментальными исследованиями, часто служат неоценимыми советниками и консультантами для работающих над решением практических проблем». Привлечение работников фундаментальной науки к исследованиям непосредственно в отраслевых лабораториях характерно не только Цля технически передовых отраслей, но и для тех, где наукоемкость мала. Более того, именно в таких отраслях результаты бывают особенно поразительными, так как иногда почти без усилий удается решать крупные технологические проблемы, использовав хорошо известные в фундаментальной науке принципы. Итак, при включении фундаментальных исследований в структуру отраслевого института возникает трудность, связанная с тем, что эти исследования должны реально быть элементами двух разных систем. Чтобы сохранить равновесие, руководство отраслевого института должно понимать и уважать законы, по которым функционирует фундаментальная наука. К сожалению, часто бывает, что критерии и нормы, принятые в отраслевой науке, безоговорочно применяются и для руководства наукой фундаментальной — применяются и, конечно, побеждают. Но эта победа оборачивается тем, что фундаментальные исследования сначала перестают выполнять вспомогательную функцию, а потом и вообще теряют присущий им характер. Значит, задача заключается не только в том) чтобы понять внутренние законы фундаментальной науки и найти им подходящую организацию, но и в том, чтобы научиться уважать эти нормы на территории отраслевого института. 19
\ Ш:&^ :■■:. ^x Проблел Как долог век полимеров? Доктор химических наук Г. Е. ЗАИКОВ Нашу эпоху иногда называют веком полимеров. Действительно, сегодня в мире ежегодно производится около 90— 100 млн. т этих материалов, в том числе 20 млн. т полиэтилена, 6 млн. т полипропилена, 15 млн. т поливинилхлори- да, 7 млн. т полистирола, 10 млн. т искусственного каучука и 5 млн. т натурального, 5 млн. т полиэтилентерефта- лата, 3 млн. т полиакрилонитрила и т. д. А если учитывать не массу, а физический объем полимеров, то окажется, что он сопоставим с объемом всех производимых на Земле металлов. Но у полимеров, так же как и у большинства металлов, срок жизни ограничен; только если металлы ржавеют, то полимеры стареют и тоже разрушаются. Хорошо это или плохо? Вот на этот вопрос мы и попробуем ответить. Каждому ясно, что, если бы удалось, например, вдвое продлить жизнь полимерного изделия, это было бы равносильно удвоению мощности соответствующих химических предприятий. А поскольку полимеры выпускаются десятками миллионов тонн, то увеличение срока их жизни даже на несколь- 20
ко процентов может дать огромный экономический эффект. Чтобы успешно бороться со старением полимеров, нужно знать, какие процессы при этом происходят. Оказалось, что во многих случаях активное участие в разрушении полимеров принимают осколки молекул — свободные радикалы и атомы. Такие осколки появляются в полимере под действием тепла, солнечного света и кислорода воздуха. Будучи агрессивными по своей природе, свободные радикалы и атомы разбивают на такие же осколки полимерные молекулы, которые в свою очередь также включаются в разрушительный круговорот. В результате структура полимера, его химический состав, молекулярная масса меняются, а вследствие этого меняются и свойства полимера — механические, электрические и прочие. В этом и заключается явление старения макромолекул. Естественно, что старение полимеров можно задержать, если научиться уничтожать свободные радикалы — как те, что возникают первоначально, так и те, что образуются в качестве вторичных продуктов реакции. Уже давно найдены вещества, которые достаточно успешно ловят и обезвреживают свободные радикалы. Это — производные фенолов, аминов, сульфидов, фосфорорганические соединения, называемые стабилизаторами. Если добавить в полимер для профилактики старения небольшое количество (от 0,1 до 3% по весу) стабилизатора, то материал станет значительно устойчивее к действию окружающей среды, полимер будет жить дольше. Стабилизаторы охраняют полимер и вначале сами погибают в борьбе с радикалами. Но почему бы не добавлять к полимеру побольше стабилизатора, чтобы он подольше охранял покой макромолекул? Теоретически такой прием оправдан, но практически он, увы, бесполезен и даже вреден. Почему? А потому, что он прежде всего не экономичен. Ведь цены на стабилизаторы во много раз превышают цены на полимеры, и если, скажем, цены на полимер и стабилизатор относятся как 1:100, то добавка только 1% стабилизатора увеличит цену на полимерный материал вдвое. Естественно, что такая добавка экономически оправдана только в том случае, если она продлит жизнь продукта более чем в два раза. Но дело не только в этом. Охраняя полимер от старения, стабилизатор не должен вместе с тем отрицательно влиять на его эксплуатационные свойства. Поэтому для каждого полимера и, естественно, для каждого стабилизатора имеется свой концентрационный порог, переступать который нерационально. Кроме того, если стабилизатора слишком много, то он не сможет полностью раствориться в полимере, выделится внутри его и перестанет выполнять свою защитную роль. Какие же требования следует предъявлять к стабилизаторам? Естественно, от них следует требовать эффективной защиты полимера от старения, которая определяется скоростью перехвата свободных радикалов. А эта скорость зависит как от концентрации стабилизатора (мы уже знаем, что избыток стабилизатора нежелателен), так и от его реакционной способности. Реакционная способность стабилизаторов различна по отношению к различным радикалам. Например, одни из них предпочитают реагировать с перекисны- ми свободными радикалами, а другие — с алкильными. Поэтому одна из основных задач, стоящих перед исследователями, состоит в том, чтобы распознать все радикалы, которые возникают в полимере при старении, и по возможности подобрать для каждого из них (или каждой группы радикалов) свой специфический стабилизатор. Такая специализация при совместном действии приводит к тому, что полимеры становятся долгожителями при сравнительно небольших дополнительных материальных затратах. Эффект взаимного усиления химического- действия веществ (в частности, стабилизаторов) называется синергизмом. Очень интересный вид синергизма обнаружен группой сотрудников Института химической физики АН СССР под руководством академика Н. М. Эмануэля. Если взять один эффективный, но дорогой стабилизатор (например, амин АтН), и другой, малоэффективный, но дешевый стабилизатор (например, фенол PhOH), то можно наблюдать такое явление: расходоваться в первую очередь будет дешевый фенол, но в то же время система двух ингибиторов будет работать на уровне высокоэффективного и дорогого амина (заметим, что дорогие стабилизаторы как раз и бывают высокоэффективными). Секрет этого явления заключается в следующем. При появлении в системе свободных радикалов (например, пере- кисных радикалов RO2') амины с жадностью реагируют с ними, но и сами расходуются, превращаясь в малоактивный радикал Am* : R02 " + AmH ->- ROOH + Am" 21
Роль же фенола заключается в том, что он восстанавливает, как бы реанимирует эффективный амин: Am - + PhOH -*■ AmH + PhO. Итак, амин ловит радикалы, а фенол восстанавливает работоспособность амина. Этот эффект зарегистрирован в качестве открытия. Еще один важный вид синергизма заключается в том, что один стабилизатор ловит радикалы, а другой разрушает нестойкие молекулы, способные дать активные осколки. Например, если взять смесь амина и соединения, содержащего серу, то амин будет перехватывать радикалы, а сернистое соединение станет разлагать гидроперекись ROOH на нерадикальные продукты, поскольку гидроперекись имеет склонность распадаться на радикалы ROOH -* RO- + НО-, которые поведут дальше цепь распада полимера. Все, о чем мы говорили, касалось только реакций свободных радикалов. Но существуют ведь еще и ионные, и молекулярное процессы, которые тоже вносят свой вклад в старение полимеров. Однако сегодня еще не созданы вещества, способные успешно тормозить подобные реакции. Поэтому пока что самый лучший способ остановить деструкцию полимера, если она идет по ионному пути (например, гидролиз полимера в среде кислот, щелочей, солей), заключается в том, чтобы просто понизить скорость диффузии агрессивной среды в глубь материала. Подобный способ так называемой диффузионной стабилизации полимеров сродни обычному методу защиты металлов от коррозии посредством окраски — он заключается в том, что готовое полимерное изделие погружается в раствор вещества, которое забивает поверхностные поры материала. В результате при эксплуатации агрессивная жидкость не сможет проникнуть в изделие и не натворит особых бед. Иногда полимерные изделия покрывают лаками, а иногда — восками. Воск достаточно устойчив к действию агрессивных сред да вдобавок и гидрофобен, не смачивается водой. Но всегда ли хороша способность полимерного изделия жить очень долго? Нет, не всегда. Это прежде всего относится к различным упаковкам (всяким мешочкам, флакончикам, коробочкам и т. д.), которые выбрасываются после одноразового использования. Особо остро стоит проблема таких.отходов в странах с высокой плотностью населения и высокоразвитым производством и потреблением полимеров и изделий из них — например, в Японии, ФРГ, некоторых районах США. Загрязнение окружающей среды полимерными отходами становится глобальной экологической проблемой. Эти отходы не гниют, не разлагаются и засоряют не только землю, но и реки, озера и морские побережья. Вот яркий пример размеров подобного бедствия, который был описан несколько лет назад в американской прессе: на расстоянии 330 километров от Нью-Йорка, на острове Род-Айлэнд в Атлантическом океане, на участке берега длиной около 100 метров за один месяц было собрано около кубометра полимерного мусора! А если взглянуть вблизи на священную и высочайшую гору Японии Фудзи, то она предстанет подлинной свалкой из полимерных упаковок и жестяных консервных банок... Куда же девать все полимерные отходы? Если мы выбрасываем органические продукты природного происхождения, такой проблемы не возникает, потому что бактерии умеют быстро перерабатывать отбросы природного происхождения, возвращая их в естественный круговорот. Но искусственные полимеры бактериям, так сказать, не по зубам. Подобные отбросы приходится собирать, отвозить на свалку и затем сжигать. Но это не наилучший выход из положения, поскольку при горении полимеров образуются газы, отравляющие окружающую среду, дающие удушливый смог. Например, при сжигании отходов из поливинилхлорида образуется соляная кислота, а при сжигании азотсодержащих полимеров — синильная кислота и другие ядовитые соединения. В связи с этим уместно вспомнить слова Жака Ива Кусто, который говорил, что земной шар напоминает ему «одиноко несущийся в космическом пространстве автомобиль без выхлопной трубы»... Существует ли иной, более рациональный выход из создавшегося положения? Одно из остроумных решений проблемы заключается в создании полимерных изделий одноразового использования. Это решение было предложено Дж. Гиллеттом (Канада) и Т. Кагией (Япония) в конце шестидесятых годов; спустя несколько лет эти работы были успешно развиты советскими учеными. Идея заключалась в том, чтобы создавать полимеры из блоков, связанных так называемыми шарнирными группами: блоки должны быть всегда хими- 22
чески устойчивыми, шарнирные же группы во время эксплуатации должны оставаться прочными, а после эксплуатации быстро разрушаться. Если шарнирные группы боятся, скажем, ультрафиолета, то в условиях эксплуатации при слабом освещении полимер будет оставаться стабильным, а выброшенный после использования на яркий солнечный свет, окажется разрезанным на блоки по шарнирным группам. А уж эти сравнительно низкомолекулярные блоки могут стать добычей бактерий, которые утилизируют их до конца. Таким образом, после эксплуатации полимер полностью исчезнет, и окружающая среда не потерпит ущерба. Хорошо ли это? Д&, это было хорошо, но только до 1973 года. С этого года цена на нефть — исходное сырье для синтеза полимеров — начала стремительно расти, и сегодня эти* «материалы XX века» уже не столь дешевы, чтобы их за просто так отдавать на съедение микроорганизмам. Так идея создания саморазлагающихся полимеров, оставаясь остроумной, стала неэкономичной (следует добавить, что саморазлагающиеся полимеры и сами по себе дороже обыкновенных полимеров). Вот было бы хорошо, если бы после того, как полимер состарился и стал более непригодным к эксплуатации, разрезать его молекулы на звенья, отобрать звенья, которые не подверглись деструкции (а их большинство), а затем снова приготовить из них полноценный полимер. Это похоже на то, когда строители разбирают старый дом на кирпичи, а потом из хороших кирпичей возводят новое строение. Проблема только в том, что кирпичи не всегда легко разъединяются, а иногда разбиваются на осколки. Так и при термической деструкции отработавшего свой век полимера (например, типа полистирола) образуется не только исходный мономер, но и ди- мер, тример и более крупные блоки, а также продукты распада мономера. В некоторых случаях термическая деструкция (ее правильнее назвать деполимеризацией) проходит все же достаточно гладко, и химики-исследователи считают, что можно создать метод промышленного получения «вторичных» мономеров из полимерных отбросов. А для деструкции полимеров типа полиформальдегида, полиэфиров, полиамидов, полиимидов и других можно воспользоваться гидролизом. И все же, несмотря на реальную осуществимость регенерации полимеров, промышленные установки, действующие по этому принципу, еще не созданы из-за малой экономичности. Однако рано или поздно вторичная переработка полимеров может стать рентабельной. Но что же все-таки делать с полимерными отходами теперь? Ведь все решения, о которых мы говорили, оказывалась либо плохими, либо на сегодняшний день нереальными. Сегодня реален единственный путь использования полимерного утиля — его переработка в менее ответственные полимерные изделия. Ведь после того, как изделие теряет свои эксплуатационные свойства, оно теряет их лишь в той мере, в которой эти свойства необходимы для данной области применения; но в другой области эти полимеры еще могут применяться. Тут важно лишь знать, какие свойства полимера изменились и насколько сильно и какими должны быть свойства полимера в другой сфере применения. При переработке полимерного утиля в новые изделия в него можно добавить и некоторое количество свежего полимера для поднятия показателей полимерных изделий. Такой путь использования вторичных полимеров вполне реален уже сегодня. Например, в 1980 году во всем мире будет переработано около 20% вторичного полиэтилена. В этом деле неясна лишь одна маленькая деталь — сбор и сортировка полимерного утиля. Одним словом, проблема старения полимеров до сих пор еще окончательно не решена, и это бесспорно плохо. Но хорошо, что ей уделяется неослабное внимание. 23
Полимер ниже ватерлинии Крупный танкер сжигает в день около 150 тонн дизельного топлива. Но при скорости 1 5 узлов лишь 20% мощности его машин идет на преодоление гидродинамического сопротивления. Остальные 80% «съедает» трение корпуса о воду. А за два-три года водоросли и ракушки настолько увеличивают шероховатость корпуса, что на 15 узлов приходится тратить не 1 50 тонн, а все 170. На 12—15% больше. Каждая же тонна дизельного топлива сегодня стоит около шестидесяти рублей золотом... Традиционное средство от обрастания—биоциды (см. подборку материалов в «Химии и жизни», 1972, № 11). Их смешивают с краской. Но срок службы таких покрытий невелик. Кроме того, биоцид выделяется в воду неравномерно: сперва слишком интенсивно, в количествах гораздо больших, чем нужно для того, чтобы предотвратить обрастание; затем в какой- то момент ненадолго наступает идеальное равновесие— краска выделяет ровно столько биоцида, сколько требуют расчеты, и, наконец, все меньше и меньше. На корпусе вырастает I Борт судна после годичного плавания в тропической Атлантике. Нижняя часть окрашена СПС, верхняя оставлена без защитного покрытия и густо обросла моллюсками нежная бахрома водорослей, а вслед за ней — терка из ракушек. Можно, казалось бы, увеличить слой краски. Но опыт показал, что двойное покрытие служит не в два, а всего в 1,4 раза дольше. По мере того как биоцидный материал расходуется, на поверхности покрытия образуется плотная шероховатая корочка, накрепко изолирующая остаток биоцида от воды. После года — двух эксплуатации корабль приходится ставить в сухой док. Здесь все, что наросло, счищают и красят подводную часть заново. Причем понятно, что как бы ни старались маляры, покрыть такую громадину идеально ровным слоем краски не удастся. Нормальной считается шероховатость в 100 мкм. Но за десять лет, после нескольких ремонтов, шероховатость, хочешь — не хочешь, увеличивается до совершенно недопустимых 500—750 мкм. А это значит, что для поддержания хода в те же 15 узлов требуется сжигать топлива на 40% больше. Английская компания «International Paint», специализирующаяся на выпуске разнообразных лаков и красок для промышленности, недавно начала производство нового средства для окраски подводной части судов. Фирменное название этого средства — SPC, Self-Polishing Copolymer, то есть «самополирующийся сополимер» (СПС), О его составе сказано ничего не было, кроме того что в СПС входят акриловые смолы и некие органические вещества. В отличие от традиционных материалов, в которых биоцид и краситель механически смешаны, СПС — химическое соединение (о подобных красителях с заданными свойствами, правда, "предназначенных 24
Ш» «J o° |^ О ш§шШ Действие обычной необрастающей краски: а—сразу после окраски: биоцид из наружного слоя покрытия обильно выделяется в воду; б — спустя год: биоцид в наружном слое почти израсходован, на поверхности покрытия образуется неактивная корка; в — спустя два года: выделение биоцида практически прекратилось, краска покрыта почти сплошной шероховатой коркой, на которой прекрасно себя чувствуют водоросли и ракушки для иных целей, «Химия и жизнь» рассказывала в декабрьском номере прошлого года, в статье «Не цветом единым»). Создателям СПС удалось добиться, чтобы выделение биоцида начиналось лишь при контакте материала с водой и шло равномерно, пока в покрытии POP остается хотя бы одна био- цидная группа. Но это не все. Главная особенность СПС — в его способности самополироваться. Турбулентные потоки воды, возникающие вблизи корпуса, сглаживают самые шероховатые участки покрытия. За девять месяцев шероховатость уменьшается до 50 мкм вместо 100 мкм нормы. А за два года службы поверх ность к орп уса становится почти безупречно Действие СПС, в составе которого биоцид химически связан с покрытием и сохраняет активность в течение всего времени его существования: а — сразу после окраски; б—спустя год: вода отполировала самые шероховатые участки поверхности; в — спустя два года: поверхность покрытия стала практически гладкой, обрастания нет гладкой. Это значит—больше скорость, меньше расход топлива. СПС, понятно, дорог. Окраска новым материалом танкера водоизмещением 250 тыс. тонн обходится на четверть миллиона долларов дороже, чем окраска традиционными красками, окраска 30-тысячетонного контейнеровоза — дороже на 150 тыс. долларов. Но за два года, благодаря экономии на топливе, дополнительные расходы не только окупаются, но и приносят 170 — 350% прибыли. Два года, однако, не предел: СПС можно не обновлять и в два раза дольше. Как утверждают представители компании, СПС экологически безопасен. В пробах воды, морской флоры и фауны из оживленных гаваней, где собиралось помногу судов, окрашенных СПС, биоцида практически не обнаружено. Б. ГОРЕЦКИЯ Oooooooq^opooo500ooo9 *«* *teJui 25
А если не растворять? Промышленное производство реактивов, например карбонатов, гидроокисей, окислов металлов, основано на традиционных технологических процессах, включающих растворение исходной соли и осад и тел я, осаждение из растворов труднорастворимых гидроокисей или карбонатов, ф ильтра- цию, промывку и термообработку осадка. Производительность оборудования, а значит, интенсивность технологического процесса зависят от растворимости исходных компонентов. В качестве осадит ел я на заводах химреактивов обычно применяют углеаммонийные соли; их растворимость 150— 200 г/л. Исходные соли — сульфаты, хлориды, нитраты тяжелых металлов. Как известно, многие из них тоже труднорастворимы. Традиционные методы получения химических реактивов из растворов малопроизводительны, выделенные осадки сильно гидратиро- ваны, поэтому основного вещества в них немного. Значит, следующая стадия — фильтрация — также идет медленно, а расход воды на промывку осадка очень велик. Образующиеся после фильтрации маточники, содержащие главным образом сульфаты, хромиты, нитраты аммония, трудно утилизировать. Еще труднее переработать огромные объемы промывных вод; нередко их без всякой обработки сбрасывают в накопители или даже водоемы. Производство химреактивов постоянно растет. Это обстоятельство заставляет искать принципиально новые технологические процессы их получения. В донецком институте ВНИИРеактивэлектрон разработаны так называемые гетерофазные методы получения труднорастворимых соединений — карбонатов, гидроокисей, окислов. Суть этих методов в том, что исходные' компоненты или по крайней мере один из них не растворяют. На первый взгляд разница невелика: растворять или не растворять соль перед проведением процесса. Однако проведенные исследования показали принципиальное отличие между традиционными и вновь разработанными методами. При осаждении соли (например, карбоната какого-либо металла) большую роль играют гидроксильные группы. В их присутствии продукт получается в виде рыхлого обводненного осадка, который сильно адсорбирует все примеси, в том числе и анионы, присутствующие в исходном растворе (сульфаты, хлориды, нитраты). А в гетерофазных процессах механизм образования продукта иной. Происходит замена анионов сульфата, хлорида или нитрата на карбонат-ионы. При этом структура соли сохраняется, осадки получаются компактными. Они богаче основным веществом, на отмывку маточника требуется меньше воды. По сути дела гетерофазные методы свободны от всех недостатков, присущих традиционным способам получения химических реактивов. Несколько технологических процессов на основе гетерофазных методов уже используется в производстве химреактивов. Однако появились серьезные препятствия их широкому внедрению. В производстве химреактивов часто применяют весьма чистые исходные соли, которые не нуждаются в предварительной очистке. Сложнее обстоит дело со вторым компонентом — уг- леаммонийными солями. Эти продукты, используемые в качестве удобрений, в больших количествах выпускает всесоюзное объединение «Союзазот». Углеаммонийные соли для химреактивов производит северодонецкое объединение «Азот». Это дешевый и недефицитный продукт, позволяющий получать хим- реактивы даже особой чистоты, с содержанием примесей Ю-4 —Ю-5 %. Однако его применение в гетерофазных реакциях вызвало неожиданные трудности: в некоторых партиях продукта попадаются посторон- еода для инициирования реакции A0% от твердой фазы] твердая сояь твердая металла углеаммонннная соль перемешивание фильтрация и промывка осадка терм* бработна оса .на ние примеси, явно не имеющие никакого отношения к химическим реактивам. Вот уж действительно ложка дегтя портит бочку меда. Д л я об ъед ин ен и я «Аз от» выпуск углеаммонийных солей — дело неглавное. Эти соли составляют небольшую долю общего выпуска. А в массовой продукции, выпускаемой для нужд сельского хозяйства, посторонние примеси не имеют особого значения. И все же те несколько тысяч тонн углеаммонийных солей, которые потребляет промышленность химреактивов, можно и нужно выпускать без м усора. Это даст возможность шире использовать гетерофазные методы, повысить производительность процессов в 3—4 раза, в несколько раз уменьшить расход воды — то есть решить и1 технологические, и экономические, и, что особенно важно, экологические пс облемы, стоящие перед так называемой ма- 26
лой химией. И здесь без помощи большой химии не обойтись. Кандидат технических наук В. Н. ПОХОДЕНКО От редакции. Когда эта статья готовилась к печати, институт ВНИИРеактивэлект- рон получил письмо из северодонецкого объединения «Азот». Руководители объединения сообщают, что до конца этого года будут разработаны и внедрены мероприятия по улучшению качества углеаммонийной соли. Автомобильные / новости \ / В Польше запатентовано устройство, позволяющее уменьшить на 70% испарение горючего на бензоколонках . Специальная насадка на конце заправочного шланга герметизирует горловину бензобака, вытесняемые при заправке пары топлива улавливаются и собираются в бензохранилище. ПАП (Варшава), 10 июля 1980 г. Испытаны аппараты для быстрой замены масла в автомобильных двигателях. В картер вводится зонд с "двумя трубками — через одну отсасывается отработанное маслО, через другую заливается свежее. «Frankfurter Zeitung», 1980, № 103 Ветровое стекло из прозрачного поликарбоната прочнее и устойчивее к неблагоприятным климатическим условиям, нежели обычное. Для огнестойкости его покрывают защитной силиконовой пленкой. «Technische Rundschau», 1980, № 12 Разработан проект легкового автомобиля-гибрида — с электромотором и небольшим бензиновым двигателем. На небольших скоростях (до 50 км/час) его приводит в движение электроэнергия, на высоких скоростях — энергия топлива, при обгоне работают сразу оба двигателя. Водителю не придется думать, какой мотор включать в работу. Это дело электронного микропроцессора. «The Financial Times», 1980, № 28189 Ни пуха, ни пера Недавно на промышленной выставке в Дюссельдорфе показана модель предприятия, перерабатывающего птичьи перья в корм для скота. Путем гидролиза за час из 3 тонн перьев можно получить 1,2* тонны муки, содержащей 85% белка. «Newsweek», 1980, № 13 Тепло парного молока В Карл-Маркс-Штадте (ГДР) разработано устройство, которое утилизирует тепло, выделяющееся при охлаждении парного молока. Это тепло можно использовать для нагрева воды на животноводческих фермах. АДН, 15 июля 1980 г. Что можно прочитать в свежих журналах О влиянии магнитных полей на фильтруемость суспензий химических реактивов («Химическая промышленность», 1980, № 7, с. 425). О новом методе повышения октанового числа бензина («Chemical Engineering», 1980, № 7, с. 37). О строительных панелях с каркасом из полистирола («The Financial Times», 1980, № 28154, с. 6). О факторах, влияющих на прочность яичной скорлупы («Feedstuff s», 1980, № 8, с. 9). Обзор по агротехнике горчицы («Farmers Weekly», 1980, № 13, с. 18). О гербициде против пырея («Farmers Weekly», 1980, № 14, с. 33). О выращивании овощей в пустыне («Technische Rundschau», 1980, № 20, с. 47). Обзор автоматизированных систем контроля за загрязнением атмосферного воздуха («Водоснабжение и санитарная техника», 1980, № 5, с. 16). О новой картографической диазобумаге с высокой оптической плотностью изображения («Бумажная "промышленность», 1980, № 6, с. 22). О новой технологии высококачественной пропионовой кислоты реактивной чистоты («Промышленность Армении», 1980, № 5, с. 38). О ускоренном методе определения остаточных количеств поверхностно-активных веществ на посуде («Гигиена и санитария», 1980, № 4, с. 43). О перспективах производства глинозема из небокситового алюминиевого сырья («Химическая технология», 1980, № 3, с. 3). О новых устройствах для буксировки автомобилей («Автомобильный транспорт», 1980, № 9, с. 51). О сульфитации соков и сиропов жидким сернистым ангидридом («Сахарная промышленность», 1980, № 8, с. 25). О снижении взрывоопасно- сти в дрожжевом производстве («Хлебопекарная и кондитерская промышленность», 1980, № 6, с. 39). 27
Молибден, жаропрочность и хрупкость М. Д. САЛОП Л на той планет^ а ть чхотники? Нет. Как интересно! А кцры есть? Нет. Нет в мире совершенства! вздохнул Лис Л Cf Hf Ih.ltOULPft. Маленький npumt Раз уж речь зашла о молибдене — основе большинства жаропрочных сплавов, объясним прежде всего, что такое жаропрочность и каковы ее причины. Термин «жаропрочность» — пример точного словообразования: жаропрочность— это высокая прочность при высоких температурах. А зависит она прежде всего от прочности межатомных связей в металле — основе сплава. Как правило, металлом-основой считается тот из компонентов, которого в сплаве больше других. Но не всегда. Строго говоря, основа сплава — это тот из составляющих его металлов, по типу кристаллической решетки которого строится решетка всего сплава. РУБЕЖ: 0,6 Тпл Причины жаропрочности — в особенностях электронной структуры металла. Прочность межатомных связей зависит от распределения электронов между атомами в кристаллической решетке. Прямую информацию об этом позволяют получить тонкие физические методы исследования, но часто о силах межатомной связи судят по косвенным признакам, более доступным для измерения. Это температура плавления, модуль упругости, коэффициент термического расширения... К цифрам, вынесенным в подзаголовок, пришли эмпирически. Известно, что при температуре выше 0,6 температуры плавления прочность всех металлов и сплавов резко падает. За этим рубежом она уже мало зависит от особенностей кристаллической решетки. Приемлемыми рабочими температурами для большинства жаропрочных сплавов обычно считается интервал от 0,3 до 0,6 Тпл. В этой температурной области прочность металла еще достаточно сильно зависит от его внутренней структуры. Влияя на нее легированием, наклепом, различными видами термической и термомеханической обработки, можно добиться нужных механических свойств. Если, конечно, «задатки» были. Для работы при 1000—2000°С уже неприменимы классические сплавы на основе железа и никеля. Рубеж 0,6 ТПл для них лежит где-то на подходе к 1000°С. А лопатки турбин современного авиационного двигателя, к примеру, подолгу работают при температуре около 1100°С. Температура газа на выходе из газотурбинного двигателя достигает 1400°С. Выходит, основой жаропрочных сплавов могут быть лишь самые тугоплавкие металлы — тантал, ниобий, молибден, вольфрам. ЧТО ПРОИСХОДИТ В МЕТАЛЛЕ Высокая температура разупрочняет металл. Почему? Проще всего найти ответ на этот вопрос методом от противного: вспомним, что его, металл, упрочняет... Все способы упрочнения металла так или иначе связаны с деформациями, с нарушением его внутренней структуры. И введение легирующих добавок, и выделение мелких частиц новой фазы (старение), и измельчение зерен, и увеличение числа дефектов кристаллического строения в результате пластической деформации (наклепа) — все эти способы воздействия на металл искажают его кристаллическую решетку. И повышают прочность. Почему? С мелкими зернами как будто все ясно: трещина, едва успев возникнуть, наталкивается на труднопреодолимое препятствие — границу зерна. А вот зачем нужны дефекты? У практически бездефектных нитевидных кристаллов («усов») предел прочности близок к теоретическому. Высокой прочностью отличаются и монокристаллы, причем они тем прочнее, чем меньше в них дефектов. Но в сплавах поликристаллического строения все 28
обстоит как раз наоборот: чем кристаллическая структура металла ближе к идеальной, тем прочность его ниже. Именно благодаря дислокациям — нарушениям кристаллической решетки — становится возможной пластическая деформация сплава. Последим, как это происходит, на примере так называемых краевых дислокаций. Этот дефект представляет собой как бы обрыв атомной плоскости в кристалле — снаружи или внутри. Среди атомных плоскостей (см. рисунки) образуется незавершенная полуплоскость. Если к сплаву, имеющему такой дефект, будет приложено внешнее механическое напряжение, большее чем предел упругости сплава, дислокация начнет скользить, двигаться из центра к периферии. В конце концов полуплоскостью станет последняя из атомных плоскостей. Дефект выберется на поверхность металла или на поверхность зерна — одного из зерен, составляющих металл. При высоких температурах растет скорость всех диффузионных процессов. В условиях высокотемпературной свободы стремятся к самозалечиванию все дефекты и мелкие шероховатости структуры: зерна растут, фазовые выделения рассасываются. Нечему становится передавать пластическую деформацию. Металл становится структурно чистым, более правильным и — хрупким. Здесь, навер ное, уместна житейская параллель: бывшие студенты знают, как редко получаются высококлассные специалисты из зубрилок-отличниц... СРЕДИ КОНКУРЕНТОВ Но почему все-таки молибден стал главным металлом жаропрочных сплавов? Разве мало других тугоплавких металлов?.. Рассмотрим по порядку все возможные кандидатуры. Хром — не конкурент. Очень уж он хрупок. Это один из самых нетехнологичных металлов. Изготовить из него даже самую простую деталь—проблема. К тому же он и недостаточно тугоплавок: ТПЛ = 1875°С. Значит, 0,6 Тпп = = 1125°С — маловато... Тантал. Прекрасный металл с множеством полезных свойств, в том числе высокой Тпл B996СС). Но поскольку тантал — рассеянный элемент и получение его до сих пор связано с танталовыми муками, мировая добыча его вряд ли и сейчас превышает 1000 т/год (в 1973 г. было 900). А жаропрочных сплавов нужно много. Ниобий. ТПЛ = 2500°С — вполне приемлемо. Самый пластичный из всех туго- Схема краевой дислокации в поликристаллическом сплаве. Атомы металла-основы составляют атомные плоскости, расположенные параллельно. Одна из внутренних плоскостей дефектна. она распространяется не на всю длину (или ширину) поликристалла плавких металлов. К тому же сплавы ниобия очень хорошо свариваются с другими металлами. Но, как и тантал, ниобий — рассеянный элемент. И кроме того, при высоких температурах он склонен поглощать азот и углерод, резко ухудшающие его свойства. А главное, открыты сверхпроводящие сплавы ниобия с оловом, титаном и цирконием, спрос на которые намного превышает предложение. Ниобий идет на изготовление жаропрочных сплавов, но, как и тантал, в весьма ограниченных количествах. Вольфрам. ТПЛ = 3410°С. Это самый тугоплавкий из металлов. К сожалению, вольфрам хрупок, тверд, его трудно обрабатывать. Кроме того, он очень тяжел: плотность — 19,3 г/см3, почти вдвое больше, чем у молибдена A0,2 г/см3), что, естественно, уменьшает его шансы на использование в летательных аппаратах. Остается молибден. Его Тпл = 2620-+- =Ы 0°С. Молибдена в земной коре не больше, чем ниобия. Это достаточно редкий элемент, но некоторые из 15 его минералов, прежде всего молибденовый блеск, или молибденит MoS2, образуют промышленно значимые скопления. Получить молибден значительно проще, чем ниобий или тантал. Поэтому он намного дешевле их. Кроме того, молибден чрезвычайно стоек к дейст- 29
<^» нанравленне дввженнл -v днслонацнн J) лунна , энергетически удобиал для внедреннл лрнмесного атома На рисунке а стрелкой указано направление движения дислокации, кружком — лунка, удобная для внедрения чужеродного атома,— там, где оборвана атомная плоскость. При пластической деформации части кристалла как бы скользят друг относительно друга, и дефект выходит на поверхность, как это и показано на рисунке б вию разнообразных расплавов, как ме-> таллических, так и неметаллических. Устойчивость молибдена к жидким щелочным металлам и их парам привела молибденовые сплавы в реакторострое- ние. (Напомним, что в некоторых энергетических ядерных реакторах теплоносителями служат натрий или его сплав с калием.) Однако не следует думать, будто с молибденом как основой конструкционных жаропрочных материалов нет забот и сложностей. ЖАРОПРОЧНЫЙ, НО НЕ ОЧЕНЬ ПРОЧНЫЙ В этом утверждении (применительно к молибдену) нет противоречия. При нормальных условиях прочность чистого молибдена (как, впрочем, и всех чистых металлов) сравнительно невелика — 30—40 кг/мм2. С ростом температуры прочностные показатели жаропрочного молибдена, естественно, падают: 7 кг/ мм2 при 1000°С, 1,2 кг/мм2 при 2000°С... Пластические свойства сплавов молибдена сохраняются до температуры 1200—1700°С. Дальнейшее нагревание делает их хрупкими. Это так называемая горячая хрупкость. Вызвана она изменением механизма пластической деформации: при высоких температурах деформация протекает не по описанному выше сдвиговому механизму, а как результат проскальзывания зерен (кристаллитов) друг относительно друга. А границы в этом случае — очень непрочное место. Виной тому рекристаллизация — образование и рост внутри металла новых устойчивых зерен. Свойства молибдена, и в частности поведение его при высоких температурах, зависят от количества и состава примесей. Очень сильно на жаропрочность молибдена, на то, когда и при каких условиях приобретет он нежеланное свойство горячей хрупкости, влияют так называемые примеси внедрения — углерод, кислород, азот. Растворимость примесей внедрения в молибдене очень мала. Даже технически чистый (99,9—99,99%) молибден — не что иное, как пересыщенный твердый раствор. При нагревании облегчается диффузия примесных атомов. Пересыщенный твердый раствор стремится как бы выдавить их из кристаллической решетки. Но куда? Лишние атомы оседают по границам зерен, образовавшихся в результате рекристаллизации. И эти границы становятся самым слабым местом внутри молибденового поликристалла. Они препятствуют распространению пластических сдвигов, служат своеобразными тепловыми и электрическими барьерами. По сути дела это почти готовые трещины внутри металла. Что можно сделать, чтобы обуздать примеси внедрения? Можно, конечно, применить монокристаллический молибден: он горячей хрупкости не подвержен. Но получение-тугоплавких металлов в виде монокристаллов — дело 30
сложное и дорогое. Более реален путь рационального легирования. Можно легировать молибден еще более тугоплавким вольфрамом. Стремясь повысить жаропрочность, иногда так и поступают. Испортить молибден вольфрамом, вероятно, труднее, чем кашу маслом. Но реальная польза от такого легирования ощущается, если доля вольфрама будет от 20% и выше. Металлы VIII группы — железо, кобальт, никель тоже повышают растворимость примесей в молибдене. Еще эффективнее легирование молибдена активными карбидо- и нитри- дообразователями — титаном, цирконием, ванадием, гафнием, бором. Их обычно вводят совсем немного — десятые доли процента. Углерод и азот при этом переходят в карбиды и нитриды этих металлов. Жаропрочность возрастает, а температуры начала рекристаллизации повышаются на сотни градусов. Соответственно расширяется и температурный интервал жаропрочности. Пример такого жаропрочного сплава — сплав TZM, который содержит 0,5% титана и 0,1 % циркония. Этот сплав за рубежом применяют при изготовлении деталей ракетных двигателей и ядерных реакторов, лопаток турбин и матриц для горячего прессования металлов. Делают из него и пружины, способные оставаться пружинами при 1000°С... ИЗ ЖАРА В ХОЛОД Горячая хрупкость молибдена—неприятность, но не беда. Беда'—хрупкость холодная. Температурный порог, при котором остывающий металл переходит из пластичного в хрупкое состояние, металловеды называют порогом хладноломкости. У молибденовых сплавов он обычно находится в пределах от 0 до 100°С. Одна из причин хладноломкости— сугубо химическая: при низких температурах часть металлических связей в поликристаллическом сплаве меняется на ковалентные. Есть и другие причины: дефекты кристаллического строения при такой температуре катастрофически теряют подвижность, и это, наверное, главное. С понижением температуры падает и без того ничтожная растворимость примесей в молибдене, и вредное воздействие их увеличивается. Происходит то же, что при рекристаллизационном нагреве, только по другим причинам: примеси выделяются из матричного твердого раствора и скапливаются по границам зерен в виде мелких частиц карбидов, нитридов и окислов. Границы зерен опять превращаются в места опасной На микрофотографиях (увеличение в 2000 раз) технически чистый молибден в рекристаллизованном состоянии (вверху) и он же, прокатанный со степенью деформации 80% (внизу). Изменения структуры налицо концентрации механических и термических напряжений, и в результате молибден приобретает склонность к разрушению по границам зерен. Управлять «холодным» порогом хрупкости намного труднее, чем «горячим», а вреда от него намного больше. Примеси, в том числе и те, что придают молибдену горячую хрупкость, повышают и порог хладноломкости. На опыте подтверждено, что снижение примеси углерода в молибденовом сплаве с 0,017% до 0,004% сдвигает порог хрупкости на 170° (с +120°С до —50°С). Казалось бы, какое отношение к жаропрочности имеет поведение молибдена при низких температурах? Оказывается, имеет. Любой жаропрочный элемент конструкции сначала нужно изготовить, обработать на станке, а это делается при температуре, близкой к комнатной. Если в этих условиях материал будет хрупким, хладноломким, то разрушение изделия начнется уже на стадии изготовления. Пока удалось найти лишь один легирующий элемент, с помощью которого 31
можно значительно снизить порог хладноломкости молибденовых сплавов. Это рений. Сплавы его с молибденом обладают уникальным сочетанием механических свойств: высокой прочностью и высокой пластичностью одновременно. Влияние вредных примесей в таких сплавах не столь велико — рений увеличивает их растворимость. Если бы можно было легировать рением все конструкционные материалы на основе молибдена! Но по содержанию в земной коре рений занимает одно из самых последних мест среди всех элементов, имеющих стабильные изотопы. Этим, полагаю, все сказано. Волоски-подвесы для чувствительнейших приборов из сплавов молибдена с рением реальны, сопла реактивных двигателей — нет. МЕЖДУ СЦИЛЛОЙ И ХАРИБДОЙ Какой же способ упрочнения молибдена и сплавов на его основе можно назвать оптимальным? Самое странное, что ответ на этот вопрос есть, и вполне однозначный: такой способ —сильная скоростная пластическая деформация (наклеп). Рекомендуемые степени деформации для молибдена и его сплавов очень велики: 80—90% и даже более, причем хорошо, если за каждый ход машины (например, при ковке или прокатке) металл деформируется не менее чем на 15—20%. Какая польза от такого «жестокого» обращения с металлом? Главный положительный его результат — сильное измельчение зерна, в результате которого, как мы уже знаем, значительно растет прочность. К тому же, чем мельче зерно, тем больше самих зерен и их границ, а это значит, что на единицу длины границы меньше приходится примесей, придающих металлу хрупкость. Порог хладноломкости в этом случае оказывается в области отрицательных температур, где он уже не так опасен. П рочность металл а возр астает в не- сколько раз. Казалось бы, все хорошо, но, как справедливо заметил Лис, «нет в мире совершенства». Другие опасности подстерегают здесь молибденовые сплавы: границы зерен в процессе деформации становятся плоскими. Прокатанный металл в чем-то уподобляется слоеному пирогу — приобретает склонность к расслоению. Приходится вновь прибегать к термообработке, чтобы вы- равнять структуру и снять внутренние напряжения. Но тут опять приходится недобрым словом помянуть рекристаллизацию. И при низких температурах металл будто бы помнит свое высокотемпературное прошлое: в рекристаллизованном молибдене порог хладноломкости повышается до 50—100°С. Чтобы выйти из этого заколдованного круга, приходится выбирать компромиссные режимы обработки: такие, чтобы и зерно не слишком росло, и металл не расслаивался. Например, при горячей прокатке температуру стремятся максимально повысить, но все- таки немного не дойти до температур рекристаллизации. Словом, стараются быть подальше и от Сциллы, и от Харибды. Но даже после вЬех этих ухищрений деформационного упрочнения «нет в мире совершенства», хотя в направлении прокатки, то есть по длине изделия, порог хладноломкости резко снижается. Тем самым расширяется область температур между двумя хрупкостями — горячей и холодной, область, в которой жаропрочный молибден по-настоящему прочен и жаропрочен. Ничто даром не дается. Молибден — лучшая основа жаропрочных материалов, но как мы уже знаем, достигается эта жаропрочность непросто. И понимание этого обстоятельства чрезвычайно важно и полезно. Остается назвать имена тех ученых- металловедов, чьими работами выявлены закономерности, о которых рассказано выше. Всех, конечно, не перечислить. Но минимум четыре фамилии должны быть упомянуты — профессора Н. Н. Моргуновой (ЦНИИЧермет), академика АН УССР В. И. Трефилова (Институт проблем материаловедения АН УССР), членов-корреспондентов АН СССР Ч. В. Копецкого (Институт физики твердого тела АН СССР) и Е. М. Савицкого (Институт металлургии АН СССР). Под их руководством постигали советские специалисты тонкости структуры таких необычных металлов, как сплавы молибдена. 32
Экономика, производство Модели, заимствованные у соседей О МЕТОДЕ АНАЛОГИИ В КОНКРЕТНОЙ ЭКОНОМИКЕ Кто не понимает ничего, кроме химии, тот и ее понимает недостаточно. Г. К. ЛИХТЕНБЕРГ. «Афоризмы» Стремление объяснить неизвестное через известное — изобретение глубокой древности, эпохи почти полного незнания. Но относительное незнание и сегодня остается спутником науки, поэтому проверенное веками оружие аналогий не затупится никогда, наоборот, оно постоянно совершенствуется. Примеры удачного использования аналогий — одни из увлекательнейших сюжетов, с которыми сталкиваются исследователи истории техники, математики, естествознания. Пульверизатор для духов послужил прообразом инжектора для многих машин и аппаратов, в частности карбюратора; пропеллер первенца авиации был изготовлен, на всякий случай, из птичьих перьев; поездка на перекладных подсказала изобретателю, как усилить телеграфные сигналы; птичий пух в когтях у кошки навел на мысль, каким должен быть рабочий орган хлопкоуборочного комбайна... Да что там простые изобретения! На аналогиях с природой основана целая наука, плодотворность бионических подходов хорошо известна: за два миллиарда лет эволюции природа заготовила прекрасные образцы для подражания. Но аналогиями надо пользоваться с осторожностью. Не требуется особого воображения, например, чтобы заметить очевидное сходство обычной пилы с полной зубов челюстью. Однако пила скорее функциональный аналог, чем простая копия кусательного аппарата живого существа. Вообще, любой маршрут, проложенный по аналогии, таит в себе опасность. Увлекшись, можно спутать объект изучения с его отдаленным аналогом. Пример тому — представление о термитнике как о высокоорганизованном существе: термиты выполняют роль красных и белых кровяных телец, а матка служит мозгом, который якобы управляет ими с помощью радиоволн. Фантастам столь смелая аналогия нравится, а специалистов она шокирует. Опытное поле аналогий не ограничено техникой и естествознанием. Интересны, например, тонко подмеченные искусствоведами параллели между развитием философии схоластов и становлением готики. Строгим членением конструкций на части и части частей зодчие готики воплощали в камне логические уровни схоластических построений. Однако при использовании аналогий в общественных и социальных науках требуется особая деликатность и научная добросовестность. Иначе недолго наломать дров. В буржуазной социологии, например, сложилась традиция безоговорочно переносить биологические законы на жизнь человеческого общества. С точки зрения так называемой органической школы, общество есть полный аналог живого организма: сосудистая система — связь, система питания — товарообмен, эпидерма — армия. Дальше — больше. Аналогами важнейших нервных центров объявляются предприниматели, а революция — это, конечно же, болезненное состояние организма. «Научная» цель такой аналогии довольно прозрачна. Другой пример — теории социал- дарвинизма: в обществе идет свирепая борьба за существование, как в животном и растительном мире, а неравенство людей — прямое следствие драк за место под солнцем, или естественного отбора. Под гипнозом такой аналогии остается признать существующие социальные несправедливости вечными. К далеко не очевидным параллелям прибегали и представители субъективной школы буржуазной политэкономии. Они выводили свою теорию стоимости, экстраполируя на общественные отношения поведение Робинзона, оставленного на необитаемом острове с несколькими мешками зерна. Если учесть возможности Робинзона в области товарного обмена, нетрудно понять, сколь полезна такая аналогия. 2 Химия и жизнь № 12 33
Не означают ли подобные неудачи полную никчемность поисков сходства экономических явлений с житейскими ситуациями или закономерностями, найденными другими науками? Конечно, нет. Ведь сами по себе аналогии абсолютно нейтральны, даже самые навязчивые. Как ими пользоваться — вот в чем вопрос. Важно, на чью голову упадет ньютоново яблоко — согласитесь, не самый тяжелый предмет из многих, которые, подчиняясь закону тяготения, тщетно стучались в бесчисленные лбы... Конкретная экономика сегодня во многом смыкается с наукой управления, в основе которой лежат универсальные принципы, изучаемые кибернетикой. Это важная предпосылка удачных заимствований из далеких от экономики областей. Но есть и повод для поиска аналогий в естествознании и математике. Считается, что с наибольшим риском и ответственностью связан эксперимент в медицине. Однако в критической ситуации врач может поставить опыт на себе, экономист же лишен и этой возможности в силу специфики предмета своего исследования: на себе не поэкспериментируешь, а неизбежные экспериментальные ошибки в сколько-нибудь масштабном опыте влекут за собой неисчислимые хозяйственные потери. Конкретная экономика имеет дело с очень сложными системами, и для принятия любого решения необходимо учесть несметное число условий и связей. Если, например, производитель пластмасс необоснованно повысит цены на свою продукцию, сработает эффект бумеранга: чуть позже завод получит вздорожавшие аппараты для полимеризации (а то и вовсе их не получит), поскольку где-то не сочли возможным использовать дорогие полимеры, потребовался дополнительный металл и т. д. Иными словами, изолировать какое-либо экономическое явление для проведения чистых экспериментов очень трудно. Ценность же условных экспериментов для управления хозяйством, как правило, невелика. Вот почему тяга к поиску аналогий и моделированию возникла в конкретной экономике задолго до появления линейного программирования и электронно-вычислительных машин. За рубежом еще в тридцатые годы пытались представить всю экономику в виде системы сообщающихся сосудов. Движение денег и товаров уподоблялось потокам различных жидкостей. Меняя интенсивности потоков, можно было демонстрировать последствия колебаний сбыта и предложения. Однако специалисты справедливо сочли, что эта модель ничего не добавила к пониманию сути экономических явлений, и ее ценность ограничилась учебными целями. Тем не менее хорошо изученные и формализованные законы гидродинамики привлекают внимание экономистов до сих пор. Например, сообщающиеся сосуды хорошо моделируют системы «потребность — производство — склад». Если в гидродинамические формулы подставить экономические величины, можно довольно точно рассчитать оптимальный объем запасов. Другой пример. Транспорт — один из важнейших объектов, изучаемых современной экономикой. Старые гидродинамические аналогии пригодились для анализа транспортных потоков. Они позволили установить, что сужения и расширения потоков порождают неожиданные уплотнения, затрудняющие движение грузов. Простые аналогии, в частности гидродинамическая, позволяют привлечь к решению экономических задач нехитрый математический аппарат, который нередко дает возможность отказаться от решения «из здравого смысла». А то, что здравый смысл то и дело подводит, хорошо известно. Вот еще одна иллюстрация на эту тему. Из пунктов А и В в пункты С и Д нужно доставить некий груз, естественно, с минимальными затратами. На схеме (стр. 35) — условия задачи: грузы в исходных и конечных точках, стоимость перевозок — и два ее решения. Здравый смысл диктует решение простейшее — полностью использовать самый дешевый маршрут, то есть перевезти из А в С все 10 тонн, затрачивая на перевозку тонны всего 2 рубля. Нетрудно подсчитать, что затраты на перевозку «по здравому смыслу» составят 160 рублей. А вот решение, найденное математическим путем: по самому дешевому маршруту — ни грамма грузов. В итоге расходы составляют 150 рублей — десятка сэкономлена. Если же перевозить приходится сотни тысяч тонн, речь пойдет уже не о десятке... Вернемся, однако, к аналогиям. Живая клетка достигает оптимальных размеров, взаимодействуя со средой своего обитания. Это биологическое взаимодействие протекает в значительной мере по законам диффузии. Нельзя ли с их помощью определять, например, целесообразные размеры предприятий? Ведь каждый завод, подобно клетке, связан сотнями нитей со своей 34
А ю 2 руб/т з.с-10 т м.п.-0 3 руб/т з.с.-О м.п.-Ю т В 25 4 руб/т з.с-5 т м.гк-15 т 6 руб/т з.с-20 т м.п.-Ют Из пунктов А и В в пункты С и Д нужно доставить груз с минимальными затратами. На схеме — стоимость перевозок по каждому маршруту и два решения задачи — «по здравому смыслу» (з. с.) и найденное математическим путем (м. п.). внешней средой — народным хозяйством. Предприятие растет, пока не наступает равновесие сил, способствующих и препятствующих увеличению мощности. Чем больше завод, тем дешевле, как правило, продукция, но зато растут транспортные затраты — увеличивается радиус перевозок. Увеличение мощности следует прекратить, когда экономия издержек производства сравняется с дополнительными транспортными расходами. Разумеется, экономические, биологические и технические системы различны, однако у них много общих черт. Везде действуют универсальные принципы управления, основанные на переработке потоков информации, учете обратных связей. Поэтому конкретная экономика многое заимствует сегодня у теории автоматического регулирования, которая опирается на мощный математический аппарат. Электрические аналоги экономических систем оказались удобнее и гидравлических и биологических. В той же модели «потребность — производство — склад» роль денег с успехом может выполнять электрическое напряжение, роль товаров — протекающий в двухконтурной цепи ток. Аналог склада — конденсатор. Чтобы не было обратных товарных потоков — от потребителей к производителю, в цепь включены диоды-выпрямители. Заимствованный в электротехнике математический аппарат позволяет имитировать экономическую ситуацию на аналоговых машинах. Экономисты, занимающиеся вопросами обновления техники и ремонта оборудования, видят аналогии между предметом своих исследований и демографическими проблемами. В самом деле, машины, как и люди, стареют, нуждают- 2* 35
ся в уходе и лечении — ремонте, машины «рождаются» и «умирают». Демографы давно уже в ладах с математикой, их методы с успехом можно использовать для экономического анализа технического прогресса, стратегии капитальных вложений, оптимизации сроков ремонтов и замены оборудования. Для изучения повадок потребителей, то есть нашего с вами поведения в магазинах, используют еще более смелые аналогии. Реакцию потребителей на изменение цен, на перемены в ассортименте товаров заранее планировать нельзя, ее можно только предсказывать. Не сочтите за труд проанализировать мотивы собственных покупок со дня последней зарплаты. Вы убедитесь, что в семи случаях из десяти ваше решение не логичнее закупок знаменитого «некто» из старых задач по арифметике. Как быть экономистам? Сегодня они пытаются предсказать поведение потребителей на основе своеобразных экономических маневров, в которых вместо живых покупателей выступают обучающиеся вероятностные автоматы. Остроумно сконструированным «потребителям» предлагают выбирать электрические «кормушки», не сообщая заранее, как распределены блага (предположим, ток или напряжение) по этим «кормушкам». Обучаясь, автоматы безошибочно находят теплые местечки, скажем, два «потребителя» забираются в одну «кормушку», если обнаружат, что она богаче другой, не занятой. Экономисты считают, что аналогии с такими играми помогут создать математические модели, адекватные нашему поведению. Вообще же всяческие маневры, деловые игры весьма эффективно заменяют в конкретной экономике прямые эксперименты. Не напоминают ли деловые игры, которые устраивают в школах менеджеров, ритуальные танцы, которые устраивали перед охотой первобытные люди? Современные историки называют первобытное охотничье действо имитативной магией. Наивная игра помогала, должно быть, поверить в успех, самоутвердиться. Сегодня экономистам это тоже не повредит. Значимость охоты для первобытных людей и рационального управления для современной экономики сопоставимы. Соизмеримы трудности — сходны методы, применяемые для того, чтобы их преодолеть... Для естественных наук в большинстве случаев характерно потребительское отношение к математике: для них результат, ответ важнее алгоритма или хода решения задачи. Экономику же интересует не только ответ, но и вся математическая кухня, путь от исходных условий к оптимальному варианту. Этот путь, как бы формализован он ни был, может стать аналогией реального пути — пути решения конкретной экономической задачи. Парадокс: у гуманитарной экономики связь с математикой оказывается несравненно более глубокой, чем у некоторых традиционно математизированных наук. Постараемся в этом убедиться. Задачи линейного программирования, если они мало-мальски реально описывают экономику, обычно очень громоздки. Чтобы такую задачу решить даже на ЭВМ, ее приходится разбивать на части, или блоки. Однако в том-то и состоит главное достоинство машинного решения, что главная, центральная задача решается не сама по себе: ЭВМ постоянно контролирует искомые параметры в каждом блоке, следит за ними. И не просто следит, а направляет в нужную сторону — для достижения оптимального результата в целом. Причем в экономике объектами такой оптимизации служат ресурсы дефицитного сырья и продуктов. Шаг за шагом оценки меняются таким образом, что оптимизация в каждом блоке приближает нас к оптимальному решению всей большой задачи. Математику безразлично, какую задачу решать таким способом, лишь бы она была достаточно громоздкой. А экономисту алгоритм решения чрезвычайно интересен. Предположим, главная задача охватывает все народное хозяйство. Блоки, на которые разбивается задача,— отдельные его отрасли. Понятно, что эти блоки в свою очередь тоже могут делиться — до предприятий, цехов и т. д. И сразу становится очевидной иерархическая организация всего хозяйства. Общеизвестно, что для рационального управления плановой экономикой необходимо тесно увязывать интересы каждого предприятия с общехозяйственными интересами и задачами. Чем же может помочь в этом деле аналогия с математическим алгоритмом? Согласно такому алгоритму, центральный планирующий орган (просто Центр), имея некий вариант плана, сообщает цены на ресурсы в блоки — отрасли, предприятия. Блоки оптимизируют свою деятельность с учетом заданных цен и направляют свои оптимальные планы на анализ в Центр, где локальные планы отраслей и предприятий складываются в план народного хозяйства. Пона- 36
чалу после простого суммирования предложений отраслей и предприятий он сильно отличается от задуманного Центром. И это понятно: каждый блок, оптимизируя свою деятельность, блюдет лишь свои интересы — каждая отрасль, объединение, предприятие планируют производство без оглядки на нужды смежников и хозяйства в целом. Если Центр пойдет на поводу у блоков, одних ресурсов не хватит для удовлетворения общих потребностей, другие же окажутся в избытке. Но в том-то и дело, что результат первого шага в большой степени был предрешен самим Центром: планы отраслей приняли столь «подрывной характер» потому, что оптимизировались по неудачным, пробным ценам. Сознавая это, Центр назначает новые цены на ресурсы — так, чтобы сумма оптимальных планов отраслей и предприятий приблизилась к общехозяйственному варианту. Например, на избыточную продукцию цены понижаются; наоборот, на остродефицитные ресурсы цены повышаются. При новых ценах отрасли уже больше заинтересованы выпускать дефицитные блага и не использовать ограниченные ресурсы. Они склоняются к подешевевшему, избыточному сырью. Что происходит? Блоки-отрасли вновь оптимизируют свою деятельность, вроде бы оп ять локально, а на самом деле так, как это требуется Центру. И что особенно важно, эти изменения не наносят ущерба отраслям и предприятиям, ведь каждый из блоков в рамках предложенных цен работает в самом выгодном из возможных режиме. Новые планы направляются в Центр на повторный анализ, и так до тех пор, пока комбинация оптимальных планов всех отраслей не удовлетворит центральный плановый орган. Итак, абстрактный математический алгоритм может лечь в основу поиска гармоничного подхода к централизованному планированию хозяйства. Такой плагиат у математики способствует не только пониманию, но и конструированию хозяйственного механизма. Над практической реализацией этих принципов и работают сегодня экономисты. Мыслить аналогиями — значит мыслить широко. Поразительная разносторонность знаний великих экономистов известна. Случайно ли это? Скорее всего, нет. Поскольку тот, кто не понимает ничего, кроме экономики, тот и ее понимает недостаточно. Можно надеяться, что, несколько подправив известный афоризм, мы не очень погрешили против истины. Г. Л. АВРЕХ Памяти Семена Исааковича ВОЛЬФКОВИЧА Вместе со всеми химиками нашей стрвны сотрудники и авторы «Химии и жизни» охвачены глубокой скорбью — когда этот номер журнала уже находился в печати, пришло известие о кончине президента Всесоюзного химического общества имени Менделеева академика Семена Исааковича Вольфковича. Страна потеряла выдающегося ученого. Он совмещал в себе замечательного исследователя, блестящего инженера-технолога и прекрасного педагога. Роль Вольфковичв в развитии советской химии и советской химической промышленности переоценить невозможно. Его глубокие знания, безграничная эрудиция во всех областях химической науки и технологии обеспечили ему непререкаемый авторитет при обсуждении сложнейших проблем нашей химической промышленности. Для каждого, кто обращался к нему за помощью по любым трудным вопросам становления любого нового химического процесса, он всегда находил добрый совет и мудрое решение. Он принадлежал к той славной когорте ученых, которые еще в конце двадцатых годов сумели предвидеть значение химии для молодого советского государстве и смело выдвинули лозунг химизации народного хозяйства, сыгравшей огромную роль в истории нашей страны, в развитии ее могущества. Вся жизнь академика Вольфковича была неразрывно связана с этим великим делом. Он был одним из тех, кто решил гигантскую проблему освоения хибинских апатитов и фосфоритов Каратау. В том, что наша страна вышла нв первое место в мире по производству удобрений, его большая заслуга. Образ академика Вольфковича — замечательного ученого, умевшего сочетать глубокие фундаментальные исследования с решением насущных прикладных задач и предвидением путей развития в будущем, останется примером для многих поколений советских химиков. Для нашего журнала имя Вольфковича значило особенно много. Он был одним из инициаторов создания в Академии наук научно-популярного журнала по химии — той науки, без которой, выражаясь словами его последнего выступления на страницах «Химии и жизни», «трудно представить себе современную индустрию, и передовое земледелие, и всю нашу повседневную жизнь». 37
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПРИГЛАШЕНИЕ К СИНТЕЗУ Каких только фигур и тел из атомов углерода не мастерили органики: квадраты, кубы, тетраэдры... Теперь выяснилось, что устойчивой может оказаться и правильная пятигранная пирамида, несущая положительный заряд. «Вычислили» ее в Институте элементоорганиче- ских соединений АН СССР (Ю. А. Борисов, Ю. С. Некрасов. Известия АН СССР, серия химическая, 1980, вып. 7, с. 1693). Заряд иона должен быть полностью сосредоточен в циклопента- диенильном кольце, лежащем в основании пирамиды. Такой «полусэндвич» энергетически гораздо выгоднее изомерного ему фенильного катиона С,, Н5 и даже известных уже ионов, содержа щи х в вершине вме сто атома углерода германий или олово. Авторы предлагают коллегам-синтетикам попытать счастья в получении солеи нового иона. Предложение солидное: аналогичный ион с германием был «вычислен» ими же год назад, а пока публикация с прогнозом готовилась к печати — благополучно синтезирован в ФРГ. И ВСЕГО-ТО — I ЙОДИСТЫЙ ЛИТИЙ I Новая реакция — прямое I превращение ацетиленов и I триалкилсиланов в силил- I ацетилены R—С=С—Si(R')a A (М. Г. Воронков и сотрудни- I ки, ЖОХ, 1980 г.. т. 50, I вып. 7, стр. 1662) — проис- I ходит в совершенно тех же I условиях, что и хорошо из- I вестное присоединение си- I ланов к ацетиленам. И ката- I лизатор берется тот же — I платинох лористоводородная I кислота. Од но-единственное I отличие: в систему добав- I ляется йодистый литий. I И лод его влиянием два I атома водорода почему-то I начинают покидать образую- I щуюся молекулу и соеди- I няться в молекулу Н;. Если I же вместо триалкилсилана I в реакцию вводить хлорси- I ланы. то удается получить и I соединения, совмещающие I в молекуле один-два ацети- I леновых остатка с группи- I ровкой SiHCl. А это I уж не просто любопытное I наблюдение, а в перепек- I тиве — выход к новым I мономерам. I 38 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ РЕКОРД СРЕДИ ЧЕТВЕРОНОГИХ Почти год — 288 дней — прожила с искусственным сердцем коза, которой сделал операцию на сердце известный японский медик профессор К. Ацуми Смерть произошла из-за того, что вышел из строя один из насосов искусственного сердца. Первоначально искусственные сердца были пересажены трем подопытным козам, и все три прожили больше полугода. До года, увы, не дотянула пока ни одна. ПОЛПРОЦЕНТА ЭНЕРГИИ СОЛНЦА Впервые получено экспериментальное подтверждение давней догадки о гом, что на протяжении 11 -летнего цикла солнечной активности изменяется количество испускаемой Солнцем энергии. С помощью наземных приборов подтвердить или опровергнуть эту догадку было невозможно — количество энергии, испускаемой светилом, меняется в очень узких пределах: 1 % — разница между энергией излучения в год высшей солнечной активности и в год самого спокойного Солнца. Атмосфера Земли, поглощая часть излучения, «смазывала» результаты. Подтвердить гипотезу удалось с помощью детектора-радиометра, установленного на борту спутника «Нимбус-7», и сведений, полученных раньше с помощью приборов, запускавшихся в верхние слои атмосферы на ракетах. Установлено, в частности, что солнечная постоянная за два года после предыдущего минимума солнечной активности ( 1976 г.) возросла на полпроцента. Об этом сообщил журнал «New Scientist», 1980, т. 86, № 1207. ИЗ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ Английским химикам удалось получить ткань из угля, причем активированного. Способ не нов — примерно тот же самый, каким прежде получали углеродные волокна. Берется ткань на целлюлозной основе, пропитывается раствором определенных солей и помещается в печь с атмосферой из двуокиси углерода. При температуре 700 + Ю0°С ткань обугливается, но при этом сохраня-
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ОРАНЖЕРЕЯ С ГИАЦИНТАМ!) Двенадцать лет назад, июньском номере 1968 наш журнал сообщал о возможности очистки сточных ^ вод с помощью растений — и таких ординарных, как простой камыш, и таких для нас экзотических, как теплолюбивый водяной гиацинт. Недавно, как сообщил журнал «Engineering News Record» A980, т. 204, № 15), начало функционировать не- обыч^1ле—о_чи_стное сооружение — оранжерея с гиацинтами, водяными, разумеется. Оранжерея занимает 0,6 га. Под ее двухслойной полиэтиленовой крышей поддерживается температура, до ста- для развития гиацин- точная то v-inui ^Л ^QJDHinU 1ИОЦИИ- й о в. Сточные воды, предва-л /I рительно дезинфицированные \J \ озоном, стали питательной " I средой для этих растений и работающих в симбиозе с ними микроорганизмов. Время предварительной обработки стоков — 32 часа, из них 16 — в аэраторе. Затем в течение пяти дней стоки циркулируют в «гиацинтовой лагуне». Напоследок их пропускают через песчаный фильтр, после чего отправляют на полив городских парков. Утверждают, что очистка с помощью этой оранжереи обходится в два раза дешевле, чем на обычных очистных сооружениях. '4 ет структуру ткани. Предполагают, что ткань из активированного угля найдет применение в медицине — для удаления из крови токсичных веществ и избытка лекарств, а также для защиты от болезнетворных бактерий. БУКВАРЬ ДЛЯ БОТАНИКОВ Умеете ли вы читать? Задавать такой вопрос ученым по меньшей мере неприлично. Но именно этот роковой вопрос нередко встает перед ботаниками, работающими со старинными гербариями. Ведь большинство родов и видов растений получили крещение в прошлом и позапрошлом веке, и эталонные их образцы хранятся в гербариях тех лет, надписанных старомодными, не слишком каллиграфическими почерками. Поэтому искусство разбирать чужой почерк оказывается не менее важным, чем умение считать лепестки или тычинки. Трудности этого искусства настолько велики, что недавно пришлось даже издать специальную книгу о способах идентификации почерков — своеобразный букварь, содержащий «прописи», писанные рукой крупнейших систематиков последних трех столетий. Рецепты расшифровки, которые предлагает автор книги — швейцарец Э. Бюрдв, перекликают с я с пособиями дл я криминалистов, но и с этими рецептами, как честно признается Бюрде, нередко приходится изрядно помучиться. Великое все-таки изобретение — пишущая машинка! НЕ ТОЛЬКО СВЕТОВОД Передача информации по световодам — уже не новость. Одна из американских фирм собирается даже построить трансатлантический световод для телефонной связи, в котором каждое стеклянное волокно — это 200 телефонных каналов. А в Англии, как сообщила газета «The Financial Times» A980, № 28144), разработан комбинированный электрический и световодный кабель, рассчитанный на те же условия работы, что и обычные провода. Оптическое волокно находится в центре, а вокруг него обычный металлический проводник. Кабель выдерживает вибрацию, обледенение, температурные колебания. По его волокну можно передавать телевизионные изображения, а по металлу — электрические импульсы. БЕЗ КРАСИТЕЛЯ КРАШЕННЫЙ Полиамидные волокна, из которых нам бпиже всего капрон, окрашиваются не так-то просто. Хотя бы потому, что пигменты нужны термостойкие: волокно формуют при высокой температуре. Но есть и другой путь: окраска вовсе без красителя. Когда в мономер для капрона ввели немного вещества с довольно длинным названием — диангидрид пе- рилентетракарбоновой кислоты, то его молекулы включились в солидную макромолекулу полимера. И в результате получилось не бесцветное, а окрашенное в темно-красный цвет волокно. Естественно, что окраска оказалась очень стойкой к выгоранию, стирке и прочим внешним воздействиям, сообщает журнал «Доклады АН УССР, серия Б» A980, № 7). Вот бы побольше таких добавок, чтобы для всех цветов и оттенков! 39
iV IJ 1 \ Г*ъ*. ^r- .#,-<** ^ '*"
Проблемы и методы современной науки Принцип Митридата, или как приспособиться к загрязнению среды Кандидат медицинских наук Ю. С. РОТЕНБЕРГ Понтийский царь Митридат VI Евпатор так боялся отравителей, что по рекомендации придворного лекаря многие годы приучал себя к ядам. И столь преуспел в этом, что, потерпев сокрушительное поражение в очередной войне с Римом, вынужден был, дабы избежать позора пленения, броситься на воткнутый в землю меч: отравиться он уже не мог. Есть ли нам дело до судьбы царя древнего Понта? По-видимому, есть: современному человечеству оказались близки и понятны его страхи и заботы. Мы живем в загрязненном мире. Бесчисленные заводы и фабрики на всех обитаемых материках, производя материальные ценности, одновременно превращают природу в «окружающую среду», создавая совершенно новое, непривычное для живых организмов химическое окружение, опасность которого для биосферы несомненна. Поэтому во всех ведущих индустриальных державах мира, и в первую очередь в нашей стране, ведется борьба за чистоту окружающей среды, против ее загрязнения. В рамках социал исти ческого общества такой путь приспособления человека к новому химическому окружению — самый перспективный и многообещающий. Но во-первых, для веществ-загрязнителей окружающей среды не существует государственных границ. Во-вторых, не следует забывать, что человек все-таки является частью животного мира и что помимо социальных законов он подчиняется законам биологическим, общим для всех живых существ. Поэтому вопросы биологической адаптации .организмов к новым химическим веществам по-прежнему остаются в центре внимания исследователей. ОБЕЗВРЕДИТЬ И УДАЛИТЬ Что происходит, когда в клетку попадает чужеродная молекула? Представим себе, что в слаженный, дружный, работоспособный коллектив затесался скандалист и склочник. Что с ним делать? Ну, наверное, можно попытаться его уволить. Но согласится ли местком? А вдруг пойдут жалобы? Можно еще попробовать этого человека перевоспитать. Но легко ли изменить сложившийся характер? Того гляди, он сам кого-нибудь перевоспитает на свой лад! Что же остается? Может быть, работать, не замечая его: авось, сам уйдет? Аналогия почти точная. Применительно к чужеродной молекуле, попавшей в клетку, первые две возможности выглядят так: либо поскорее вывести ее из клетки и из организма, либо обезвредить, то есть перестроить ее структуру так, чтобы токсичность существенно снизилась. Впрочем, с гидрофобными соединениями, хорошо растворимыми в липидах и плохо — в воде (а таких среди загрязнителей биосферы подавляющее большинство), в организме обычно происходит и то и другое. Попав в клетку, мембраны и внутренняя среда которой значительно богаче липидами, чем внеклеточная жидкость, такая молекула не может выйти обратно, не претерпев определенных превращений, — она должна для этого стать гидрофильной, приобрести полярные группы, в результате чего ее токсичность уменьшится. Возможность такой детоксикации некоторых ядовитых соединений в печени и некоторых других органах была впервые обнаружена еще в середине прошлого века. Однако настоящий взрыв исследований в этой области произошел лет двадцать пять назад, когда было убедительно показано, где именно в клетке печени происходят такие превращения чуждых ей веществ. Таким «воспитательным центром» клетки оказалась особая ее область — микросомы, где располагаются определенные ферментативные системы, получившие название неспецифических оксидаз, или гид- роксилаз. Они перерабатывают не только чужеродные вещества — в их мельнице перемалывается буквально все: лекарства и яды, желчные пигменты и гормоны. 41
Уже в самом названии микросомаль- ных ферментов отражено удивительное свойство, резко отличающее их от подавляющего большинства других ферментов живой клетки. Обычно ферменты строго специфичны, они могут катализировать превращения только одного субстрата или же небольшой группы близких соединений. Системы же мик- росомальных гидроксилаз отличаются крайней неразборчивостью и реагируют практически с любой гидрофобной молекулой, попавшей в клетку. Вторая уникальная особенность этих ферментных систем — их способность к субстратной индукции. Это означает, что чем больше поступает в клетку вещества, которое должно быть переработано в микросомах, тем больше нужных для этого ферментов синтезирует клетка. А стоит поступлению такого вещества прекратиться, как ставшие ненужными молекулы ферментов распадаются. Кажется, все встало на свои места: есть ферментные системы, самой природой предназначенные для того, чтобы обезвреживать вредные и ядовитые вещества, снижать их токсичность и приводить к виду, удобному для удаления из клетки и организма. Они и неспецифичны (значит, рассчитаны на любую неожиданность), и легко индуцируются (значит, могут обеспечить любой — в разумных пределах — уровень метаболизма). Но не все оказалось так просто и хорошо, как виделось поначалу... МЕДВЕЖЬЯ УСЛУГА ГИДРОКСИЛАЗ Первым облачком на голубом небосводе стали опубликованные в середине 60-х годов исследования метаболизма некоторых полициклических ароматических углеводородов, многие представители которых, и в частности широко известный бенз(а)пирен, принадлежат к числу сильных канцерогенов. Неожиданно выяснилось, что сами по себе эти соединения неканцерогенны — вызывают опухоли вещества, образующиеся из них уже в организме, под действием тех самых гидроксилаз, которые призваны защищать клетку! Вот что, например, может происходить в клетке с бенз(а)пиреном: о 'цитсхрсм Р-4Ь0-зависимаяУ НО н' он 42 Под действием одного из ферментов микросом образуется эпоксипроизвод- ное бенз(а)пирена — высокореакцион- носпособное соединение, которое может вступать в ковалентную связь с ДНК, РНК, белками клетки — этим и объясняется канцерогенный и мутагенный эффект бенз(а)пирена. Образование таких активных метаболитов — продуктов превращения исходных веществ — было неоп ровержимо доказано для очень большого числа соединений, в том числе широко распространенных в окружающей человека среде — например, для вездесущих хлорорганических пестицидов во главе с пресловутым ДДТ. И как правило, с образованием их активных метаболитов связываются самые неприятные последствия — канцерогенное, аллергенное, тератогенное действие, гепато- и нейро- токсичность и т. д. К тому же почти все соединения, образующие активные метаболиты, одновременно являются мощными индукторами микросомальных гидроксилаз, то есть сами же активируют свои превращения. Как же объяснить этот парадокс? Неужели в процессе эволюции клетка создала такую систему, которая, защищая ее, ее же и убивает? КАК ЭТО СЛУЧИЛОСЬ В те далекие времена, когда на Земле еще не было человека, в атмосферу и водные бассейны, очевидно, попадали в основном лишь минеральные загрязнения, к обезвреживанию которых микро- сомальные ферменты никакого отношения не имеют. Конечно, в воздух и воду могли поступать и органические продукты вулканической деятельности, нефть и природные газы, но, вероятно, лишь в небольших количествах и отнюдь не в глобальном масштабе. Поэтому на ранних этапах роль микросомальных гидроксилаз в жизни клетки сводилась к их исходной прямой обязанности — к обезвреживанию возникающих в самом организме продуктов обмена. Сейчас ситуация совершенно иная. Созданная человеком промышленность, и в первую очередь химическая, выбрасывает в окружающую среду огромное количество соединений, многие из которых не имели и не имеют аналогий в природе. Эта перестройка химического окружения произошла в эволюционных масштабах практически мгновенно: если принять длительность эволюции человека — только человека, а не жизни вообще! — за сутки, то 200-летний период, прошедший с начала промышленной революции, весь уложится в какие- нибудь 5—6 секунд!
В этих новых условиях эволюционно сформировавшиеся способы обезвреживания чуждых организму веществ начали играть роль своеобразной «пятой колонны», не ослабляя, а усиливая токсичность промышленных ядов, лекарств, пестицидов. Возник парадокс: с одной стороны, высокая активность микросо- мальных гидроксилаз необходима, чтобы разрушать и детоксицировать образующиеся в организме и поступающие в него извне вредные вещества биогенного происхождения, а с другой — деятельность тех же ферментов превращает малоактивные чужеродные вещества в высокотоксичные и опасные активные метаболиты. Все это вызывает множество на первый взгляд неожиданных, а на самом деле — совершенно логичных последствий. Общеизвестно, например, что курение приводит к повышенной заболеваемости раком легкого. Но содержащиеся в табачном дыме соединения обладают не только канцерогенным, но и индуцирующим действием. И вот в литературе появляются сообщения, что активность микросомальных гидроксилаз в плаценте у курящих женщин в 30— 40 раз выше, чем у некурящих. А это означает, что курение представляет несомненную канцерогенную опасность не только для матери, но и для плода, повышая вероятность попадания в еще не родившийся организм активных форм канцерогенных соединений! Высокая активность гидроксилаз в плаценте может способствовать и учащению врожденных уродств в результате активации химических тератогенов. С другой стороны, вспомним, что индуцированным гидроксилазам все равно, что разрушать. И вот в последние годы все чаще встречаются указания на то, что при длительном воздействии на организм чужеродных веществ нарушается его гормональный и витаминный статус. Обследование больных, в течение многих лет принимавших определенные успокаивающие и противосудо- рожные препараты, показало, что у них значительно снижено содержание в организме некоторых витаминов, в частности аскорбиновой и фолиевой кислот. А у самцов крыс, которых долго кормили пищей, содержавшей ничтожные количества хлорорганических пестицидов, грубо нарушалось гормональное равновесие: в результате усиленного разрушения активированными гидроксилаза- ми андрогенов (мужских половых гормонов) у них постепенно наступала феминизация. Не в этом ли процессе одна из причин пресловутой феминизации населения, о которой так часто пишут последнее время? Всего сказанного, наверное, достаточно, чтобы сделать вывод: приспособиться к новому химическому окружению путем усиления метаболизма чужеродных веществ организм не может. Так что же — тупик? Но мы забыли, что существует еще и третий путь обуздания скандалиста и склочника, попавшего в коллектив. Ведь можно просто его игнорировать... ТРЕТИЙ ПУТЬ АДАПТАЦИИ Давно известно, что многие насекомые удивительно быстро приобретают повышенную устойчивость к разнообразным инсектицидным препаратам. В лабораторных условиях были выведены штаммы комнатных мух, которым нипочем даже лошадиные дозы когда-то гибельного для мух ДДТ. Изучение таких мух показало, что в их клетках могут создаваться концентрации ДДТ, безусловно смертельные для мух обычных. Значит, такую высокую устойчивость нельзя объяснить ни ускоренным выведением яда, ни быстрым его обезвреживанием. Как же это мухам удается? В поисках причин такой неуязвимости мы вместе с сотрудницей Института медицинской паразитологии и тропической медицины Р. И. Лачиновой решили посмотреть, как реагируют на яд ферментные системы мух разных штаммов. Оказалось, что если, например, у чувствительных к ДДТ штаммов под действием яда сильно нарушается дыхательная активность ферментов митохондрий, то у устойчивых штаммов для тех же ферментов безопасны даже высокие концентрации ДДТ. Более того, в некоторых случаях ДДТ не ингибировал, а, напротив, активировал дыхание митохондрий! Далее выяснилось, что у этих же устойчивых штаммов ферменты митохондрий не боятся и другого широко распространенного пестицида — хлорофоса. Обычно механизм действия фос- форорганических соединений, к которым принадлежит хлорофос, связывают с их способностью ингибировать фермент холинэстеразу. Но в последние годы установлено, что эти соединения нарушают и работу дыхательных ферментов. А у наших мух эти ферменты оказались устойчивыми и к хлорофосу. Может быть, стойкость таких штаммов мух к ядам можно объяснить неуязвимостью их дыхательных ферментов?' Такое предположение было отнюдь не произвольным. Еще в 1973—1975 гг., исследуя действие на изолированные митохондрии разнообразных химиче- 43
ских соединений, я обнаружил, что токсичность того или иного препарата для целостного организма прямо зависит от того, способно ли это вещество подавлять дыхание митохондрий in vitro. Обнаруженная закономерность была положена в основу метода экспрессного тестирования токсичности на изолированных митохондриях (см. статью «In vitro вместо in vivo» в № 10 «Химии и жизни» за 1979 г.). Эти данные позволили мне вместе с доктором медицинских наук Б. А. Кур- ляндским выдвинуть гипотезу, что подавление тканевого дыхания — один из обязательных компонентов токсического действия любого химического вещества. Если такая гипотеза справедлива,— а в ее пользу свидетельствует огромное количество литературных данных,— то ясно, что повышение устойчивости дыхательной цепи митохондрий к ядам может способствовать повышению устойчивости к ним и всего организма в целом. До сих пор речь шла о насекомых и еще более простых организмах — грибках и бактериях; они адаптируются к вредным воздействиям среды популя- ционно, то есть путем выживания самых приспособленных благодаря колоссальной плодовитости. Естественно, что для высших организмов, и тем более для человека, этот путь закрыт. Но не может ли аналогичный механизм срабатывать не в ходе смены поколений, а в течение жизни индивидуума? Оказалось, что может. Только устойчивость к токсическим веществам в результате длительного воздействия их малых концентраций возрастает не раз навсегда, а периодически — происходят закономерные фазовые изменения резистентности организма. Это удалось обнаружить в многочисленных экспериментах на животных, проведенных под руководством Б. А. Курляндского в токсикологической лаборатории Московской городской санэпидстанции. Аналогичные данные были получены другими исследователями и при изучении профессиональной заболеваемости рабочих химических производств: частота заболеваний у них не возрастает монотонно в зависимости от стажа, а тоже подвержена фазовой периодичности, повышаясь и снижаясь каждые 5—7 лет. Возникает закономерный вопрос: благодаря каким механизмам происходит такое периодическое повышение устойчивости организма? Ведь знание этих механизмов позволило бы нам целенаправленно на них влиять — вряд ли нужно говорить о том, какое это могло бы иметь практическое значение. К сожалению, здесь приходится из области фактов переходить в область гипотез. Одна из них — образование изо- ферментов, обладающих повышенной устойчивостью к ингибиторам. Для некоторых ферментов существование таких форм доказано. Не исключено, что подобные изоферменты могут появляться и в дыхательной цепи митохондрий — это сделает митохондрии более устойчивыми к токсическим веществам. Возможно также, что устойчивость дыхательных ферментов к ингибиторам повышается благодаря изменениям в регуляции работы этих ферментов (известно, что их активность могут регулировать не только субстрат и непосредственный продукт реакции, но и другие вещества, далекие от них как в метаболическом, так и в структурном отношении). Могут быть предложены и другие объяснения, однако они будут еще более умозрительными. В общем, нужно признать, что мы не знаем еще сегодня механизма (механизмов?), которые способствовали бы уменьшению чувствительности ферментов к ядам. Но сам факт существования такого механизма, действующего по принципу царя Митридата, очевиден. И это говорит о том, что у организма есть еще мало известные нам резервы и возможности адаптации к чужеродным для него веществам. Изучение и использование этих возможностей — дело будущего. ЧТО ЧИТАТЬ О ХИМИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА 1. А. И. А р ч а к о в. Микросомальное окисление, м., «Наука», 1975. 2. Т. Г. Д и ч е в, К. Е. Тарасов. Проблема адаптации и здоровье человека, м., «Медицина», 1976. 3. Д. В. Пар к. Биохимия чужеродных соединений. M., «Медицина», 1973. 4. П. X о ч а ч к а, Д ж. Сомеро. Стратегия биохимической адаптации. М., «Мир», 1977. 44
Болезни и лекарства Королевство за сигарету Доктор медицинских наук В. Т. БАХУР О вреде курения написаны тонны статей, кое-что к ним добавил и наш журнал, но коэффициент полезного действия' этой работы, кажется, невелик. Курильщиков не становится меньше, а в последнее время их ряды усиленно пополняются и курильщицами. Почему курение так соблазнительно? Не потому ли, что неопределенный риск («я сто лет курю — и ничего») перевешивается очевидными, сиюминутными радостями, которые дарят трубка и сигарета? Договоримся прежде всего, что вопрос: «Почему NN начал курить?» нужно отличать от вопроса «Почему он продолжает курить?». Первая затяжка никакого удовольствия не доставляет (можно сослаться на опыт Тома Сойе- ра) и связана с чисто психологическими или, если угодно, психосоциальными мотивами. Тянет отведать запретного плода, хочется казаться взрослым, войти в компанию, то да се... А вот привычка к табачному яду, почти бессознательная и непреодолимая тяга к папиросе — это уже проблема физиологическая, точнее, патофизиологическая. Правда, попытки выяснить у курящих, что хорошего они находят в курении, мало что проясняют. Можно услышать прямо противоположные ответы. Курят для того, чтобы успокоиться, но также и для того, чтобы возбудиться. Чтобы отвлечься или, напротив, чтобы сосредоточиться. Привести себя в рабочую форму, в «норму», причем под нормой подразумеваются самые разные состояния. Очень многие подчеркивают способность табака «утешать». Некоторые психологи и психиатры определяют табак как антидот против стресса, лекарство от тревоги или даже как средство, помогающее бежать от грозной действительности. И не об этом ли говорил старинный поэт: «Quid est mundus? Fumus! Fumans obliviscere mundi» («Что есть мир? Дым1 Пуская дым, забудь о мире...»). Есть ли доля истины в этих словах? ШАГ ВПЕРЕД — ДВА ШАГА НАЗАД При сухой перегонке табачных листьев (а курение можно уподобить сухой перегонке) удалось получить примерно 500 различных химических соединений. Некоторые из них оказывают избира-, тельное действие на центральную нервную систему: таков алкалоид 1-метил-2- (З-пиридил)-пирролидин, иначе никотин. В табаке он содержится в виде уксуснокислой, яблочнокислой и лимоннокислой солей в довольно большом количестве — несколько граммов на 100 г сухих листьев. Никотин сужает сосуды, повышает артериальное давление — об этом все слышали. К нашей теме это имеет лишь косвенное отношение. Два слова о центральном действии никотина. Оно было расшифровано — путем достаточно варварских опытов — давно, почти сто лет назад. На поверхности обнаженного мозга собаки отыскивали двигательные зоны — участки, раздражение которых вызывает сокращение конечностей. Выяснилось, что после обработки этих | участков раствором никотина двигательная реакция в ответ на раздражение током усиливается. Но затем, при повторных экспериментах с новыми порциями никотина, возбудимость двигательных центров быстро снижалась. В другой серии исследований изучали поведение крыс, которых поили водой с примесью никотина или содержали в помещении с высокой концентрацией табачного дыма. Крысам задавали задачи: найти дорогу к кормушке в лабиринте или что-нибудь в этом роде. В первые 10—20 минут животные превосходно справлялись с заданием — лучше даже, чем без никотина. А потом начинались ошибки, бестолковая суета, крысы быстро утомлялись и вообще отказывались что-либо делать. Подробный анализ всех данных (с применением электроэнцефалографии) позволил в конце концов заключить, что малые дозы снадобья в самом деле подхлестывают физическую и умственную активность животных, после чего наступает обратный эффект — депрессия; более же массивные дозы с самого начала действуют угнетающе. Какой же из этого следует вывод, о 45
чем говорят опыты? О двухфазном действии: повышенная возбудимость нервных клеток сменяется их угнетением. Схема, хорошо знакомая нейрофизиологам. Она характерна для многих нервных ядов. Двухфазность отчасти объясняет кажущееся противоречие между стимулирующим и седативным эффектом курения: речь идет просто о разных звеньях одного и того же процесса. Стремясь привести себя в рабочую норму, курильщик включает первую фазу, а когда она заканчивается, пытается возобновить возбуждающий эффект новой порцией зелья — закуривает новую сигарету. Если же в табаке ищут успокоения, то стремятся как можно скорей достичь второй фазы, по опыту зная, что вслед за кратковременным возбуждением наступит желанное «забвение». ЛОВИШЬ КАТАТЬСЯ... Разумеется, это очень грубая схема. На самом деле табакуру ведомы многие другие радости. Выкуренная после сытной трапезы папироса погружает, как в мягкую перину, в состояние вялого благодушия — и как будто даже улучшает пищеварение. В одной из анкет две трети курильщиков сочли нужным упомянуть об особом удовольствии, которое доставляет благоухание табачного дыма. В сумерках тлеющий кончик сигареты, слабый свет на лицах создают особую интимность, таинственность, напоминают сидение у костра. Говорят еще, что курение сближает людей, облегчает взаимопонимание, смягчает конфликты, делает людей терпимей, снисходительней друг к другу... Но если табак и в самом деле позволяет, так сказать, покупать эти чувства, то верно и то, что он заставляет платить за них все более высокую цену. Для возобновления радостей табакокурения приходится вновь — и все чаще — прибегать к пленительному яду. И мало- помалу простак, очутившийся в объятиях коричневого змея, начинает понимать, что теперь ему уже не выбраться из этих объятий. Читатель, разумеется, уже догадался, о чем речь. Две черты характеризуют никотинизм: постепенное повышение толерантности к яду и невозможность обойтись без него. Повышение толерантности означает, что для достижения желанного комфорта нужны все более высокие дозы — более крепкие сигареты или больше сигарет в день. Что же касается невозможности жить без курева, то тут особых объяснений не требуется. Абстинентный синдром («синдром воздержания»), возникающий у курильщика, когда он пытается бросить курить, обычно оказывается барьером, который большинству так и не удается перешагнуть. Правда, воздержание от табака обычно не сопровождается такими тяжелыми явлениями, как абстиненция при так называемых больших наркоманиях. И все же это настоящая болезнь, проявляющая себя такими симптомами, как слабость, сердцебиение, дрожание рук, сдвиги электроэнцефалограммы, томительное чувство- тревоги и беспокойства. Шекспировский Ричард, если бы он был курильщиком, пообещал бы королевство не за коня, а за «чинарик». ...ЛЮБИ И САНОЧКИ ВОЗИТЬ И вот наступает момент, когда утехи курения, о которых любитель табака с таким увлечением рассказывал в начале своей карьеры, предают его самым беспардонным образом. Ему уже не до эстетики и не до комфорта. Какой там комфорт, когда он принужден сосать папиросу за папиросой, чтобы спастись от тягостных проявлений абстиненции. Где мужественная элегантность жеста, с которым он постукивал папироской о крышку дорогого портсигара? Теперь он торопливо сует в рот мятую сигарету пожелтевшими пальцами. Он забыл о красивой позе, об аромате табачного дыма — какой аромат, если вся одежда, вся кожа его провоняла табаком. Облик застарелого курильщика, его повадки, черты лица, да и характера столь же па- тогномоничен (воспользуемся этим медицинским термином, означающим специфичность определенных симптомов для определенного недуга), как и облик хронического алкоголика или морфиниста. Именно на этой последней стадии начинают отчетливо проявлять себя соматические последствия курения — болезни дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем. Но это уже другая тема. ...Вас потянуло закурить? Сделайте одолжение: табачный киоск — на каждом углу. 46
♦ * » • * «#-■•*• ♦ 4 "*> *• ■ * * ♦ С * ♦ 4 И ♦ * * Гипотезы Зачем зевают? Зевают животные и люди, мужчины и женщины, младенцы и старики, зевают студенты на лекциях и профессора на экзаменах, зевают авторы статей и их читатели. А собственно говоря, почему все они зевают? Обиходный ответ прост: потому что порою становится скучно, потому что хочется спать. Этот ответ не должен нас удовлетво- 47
рить. Во-первых, он неточен — мы об этом еще узнаем. А во-вторых, он сугубо формален; нас интересует другое. Зачем существует сложное рефлекторное движение — зевание, какие потребности организма оно удовлетворяет? Попробуем в этом разобраться. Зевота далеко не всегда соп утствует сонливости. Напротив, у многих людей она возникает в минуты эмоционального напряжения. Много лет автор этой статьи работал с испытателями — летчиками и парашютистами — и не раз замечал, что перед вылетом многие из них начинают зевать, да так, что скулы сводит. Принято считать, что во время дремотного состоян и я тормозятс я многие функции организма, в частности дыхание. В крови накапливаются углекислота и другие продукты тканевого обмена. Они раздражают дыхательные центры головного мозга, вызывая усиленный вдох. Кровь насыщается кислородом, освобождается от ненужных веществ. Так бывает, когда что-то мешает сонному человеку немедленно лечь и заснуть. Зевание и связанный с этим рефлекторным движением глубокий вдох на какое-то время обогащают кровь кислородом, проясняют сознание для решения кардинальной проблемы: спать или не спать? Если не удается ни заснуть, ни стряхнуть с себя дремоту, остается одно—зевать. Но глубокий вдох не менее полезен и в иной ситуации. Человек чувствует опасность. Он замер, затаил дыхание. Уменьшается приток кислорода к мозгу, притупляется внимание. Однако опасность не прошла, сознание должно быть готово к принятию решения в критический момент. Избыток в крови продуктов тканевого обмена активирует дыхательный центр. Результат — зевание с непроизвольным глубоким вдохом. Обогащенная кислородом кровь поступает в мозг и к мышцам, поддерживая состояние готовности к решительному действию. Но вздыхать, как мы знаем, можно и не зевая. Вздохи бывают разными: горестные, радостные, вздохи плачущего человека. Плач вызывает сужение кровеносных сосудов. Уменьшается кровоснабжение головного мозга, работа центральной нервной системы тормозится. Происходит своего рода самонаркоз, успокаивающий плачущего человека. Не случайно дети, наплакавшись, часто засыпают. Судорожные вздохи при плаче — своеобразная реакция, препятствующая чрезмерному самонаркозу. Рефлекторный механизм радости иной. Радостное известие обычно вызывает активные движения, поэтому мышцам требуется кислород. Вот для чего вздох радости, облегчения. Однако глубокий вдох — еще не зевок, зевание значительно сложнее. Опускается дно ротовой полости, язык отходит назад, напрягаются мышцы лица и шеи. Животные нередко потягиваются, разгибая напряженные передние лапы, прогибаясь в спине. (Впрочем, люди тоже потягиваются, разумеется, если позволяют обстоятельства.) Нередко в момент зевка закрываются глаза, при этом человек, как правило, плохо слышит. Зачем все это? Зевание изменяет внутреннее ощущения человека, уменьшает нервную напряженность, чувство скованности. Психолог-практик А. В. Бояршинов ввел имитацию зевания в разработанную им систему аутотренинга, так называемую актерскую гимнастику. В актерской практике для имитации зевания иногда напрягают полость рта, как бы произнося низкое растянутое «у-у-у». Делают это с закрытыми глазами, как можно шире открыв рот и потягиваясь. Мы провели анкетный опрос ста десяти человек, выполнявших это простое упражнение. Почти все опрошенные утверждали, что после «зевательной гимнастики» у них на некоторое время возникло отчетливое чувство расслабления, успокоенности: «стало удивительно легко», «все внутри расслабилось», «границы тела исчезли», «погрузился в темноту», «исчезли все заботы». Что общего в этих высказываниях? Опрошенные отмечали ослабление ощущения своего тела, уменьшение эмоционального влияния окружающей обстановки. Напряжение мышц и других тканей лица, рта, глотки, гортани при зевании снижает чувственно-эмоциональное значение и внутренних сигналов организма, и сигналов из внешнего мира, как бы стирает влияние этих сигналов на сознание. Не в этом ли еще одна важная роль зевания? В самом деле, перед сном необходимо стереть следы бодрствования, все переживания и эмоции — иначе не уснешь. А испытывая страх, очень полезно избавиться от острой реакции на опасность, чтобы трезво ее оценить и встретить во всеоружии. Кстати, а почему столь заразительна зевота? Может быть, и здесь действует некий защитный механизм, ослабляющий эмоциональный накал в группе людей, создающий мягкий психологический климат, атмосферу спокойствия? 48
Эмоции отражаются в напряжении мышц, в мимике лица, в позе человека — это хорошо известно. Но возможно ли обратное влияние? Можно ли, искусственно растянув губы в улыбке, стать веселей; зевая, успокоиться; грозно нахмурив брови, пробудить в себе злость? Можно. Вот какую мимическую гимнастику рекомендует перед боем Шекспир*: «Когда ж нагрянет ураган войны, Должны вы подражать повадке тигра, Кровь разожгите, напрягите мышцы, Свой рот прикройте бешенства личиной. Глазам придайте разъяренный блеск — Пускай, как пушки, смотрят из глазниц; Пускай над ними нависают брови. Как выщербленный бурями утес Над основанием своим, что гложет Свирепый и нещадный океан. Сцепите зубы и раздуйте ноздри, Дыханье придержите, словно лук, Дух напрягите...» Перед нами великолепная психологическая инструкция, как вызвать у себя решимость и гнев напряжением мышц лица и тела. Это не дешевый прием, позволяющий взять врага на испуг. Подражание «повадке тигра» активирует нервную систему, а вместе с ней гормональный симпатоадреналовый аппарат. В крови нарастает содержание ка- техоламинов — адреналина, норадре- налина, дофамина, их предшественников и продуктов превращения*. И вот уже человек забывает, что он лишь имитирует гнев, его охватывает гнев настоящий. Итак, напрягая или расслабляя те или иные мышцы, можно изменять психическое состояние организма. Это было известно уже в древности. Недаром подобный принцип управления эмоциями использует хатха-йога. В системе йогов позы — асаны, воздействуя на внутренние органы, в известной мере управляют и душевными переживаниями. Поскольку имитация зевания влияет на эмоциональное состояние человека, ее, вероятно, можно расценивать как своеобразную асану, выполняемую напряжением лица, ротовой полости и глотки. Одно из направлений йоги, мантра- йога, учит, что, произнося некоторые слова или просто звуки, можно влиять и на работу внутренних органов, и на психику. Объясняют это так: вибрация голосовых связок вызывает колебания *У. Шекспир. Полн. собр. соч., т. 4. М., «Искусство», 1959, с. 409 (пер. Е. Биру- ковой). **Подробнее о регуляции эмоций можно прочитать в книге Г. Н. Кассиля «Внутренняя среда организма». М., «Наука». 1978. других органов, как бы совершает их вибромассаж. Причем особое действие приписывается сложному звуку «о-у-м». Заметьте, здесь мы вновь сталкиваемся с таинственными свойствами артикуляции «у». В древних восточных системах звук «у» или «оу» символизирует пустоту, исчезновение, отрицание. Произнося этот звук, человек должен представить, что у него во рту образуется полость, дно которой как бы опускается все ниже и ниже. Этот прием, видимо, призван способствовать «исчезновению» переживаний, успокаивать нервную систему. А вот еще один прием из арсенала А. В. Бояршинова. Закройте глаза, расслабьтесь, слегка сморщите нос, слегка поднимите брови. Мысленно произнесите высокое «и». Представьте, будто этот звук рождается где-то у переносицы. Сильно сморщите нос, сильнее поднимите брови. Представьте, что «и-и-и» звучит все выше и выше. После такого упражнения у подавляющего большинства людей на глазах блестят слезы. Если они сумели держать поднятыми брови, у одних возникает более сильное, у других чуть заметное чувство радостного облегчения. Таким образом, это упражнение Бояршинова вызывает слезы радости. Радостное ощущение еще сильнее, если и-упражнение выполняется сразу после у-упражнения, после «зевательной гимнастики». Сравнительно недавно обнаружено, что зевота усиливается под действием некоторых холинэргических веществ, то есть агентов, способствующих передаче образующегося в организме ацетилхо- лина. Кубинские исследователи установили, что таким действием обладает физостигминовая соль салициловой кислоты. Чем больше ее введено подопытным крысам, тем чаще зевали животные. Еще сильнее действуют инъекции пилокарпина гидрохлорида, который легко проникает в мозг. Любопытно, что при равной дозе хо- линэргического вещества, вызывающего зевоту, молодые животные зевают чаще взрослых, самки реже, чем самцы. Это хорошо согласуется с известными результатами исследований стресса при монотонном воздействии на организм раздражителя. Зрелый организм более устойчив к монотонному воздействию, чем молодой; женский организм, как правило, устойчивее мужского. Если зевота и в самом деле рефлекторное освобождение от ненужных, неблагоприятных эмоциональных следов, то 49
она нужнее молодым особям, полезнее мужскому организму, нежели женскому. Можно предположить, что в ходе биологической эволюции животного мира способность чаще зевать закрепилась у тех, кто в этом больше нуждается. Тембр голоса, тональность речи свидетельствуют об эмоциональном напряжении говорящего. А может ли тональность звуков влиять на эмоциональный настрой говорящего? Вот что более сорока лет назад писал известный лингвист Э. Прокош: «Гласные переднего ряда (и, э) склонны характеризовать активный интерес в успешном совершении действия, гласные заднего ряда (о, у) выражают пессимистический взгляд на то, что могло бы совершиться». Поясним, что различие этих двух групп гласных связано не столько со звучанием, сколько с положением языка при их произнесении. Он выдвинут вперед, когда произносятся «си», «э», поэтому эти звуки и названы передними. Когда звучат «о» и «у», язык отодвинут назад. Это «задние» гласные. Представители экспериментального направления лингвистики, так называемого «фонетического символизма», на основании статистической обработки большого числа экспериментальных данных обнаружили у обследованных людей склонность ассоциировать «задние» гласные с представлением о чем-то большом и темном, а гласные «передние» — с маленьким, светлым и ярким. Значит, разные звуки речи могут вызывать у произносящего их человека различно эмоционально окрашенные ассоциации. Оставалось выяснить, вызывает ли специфическое положение языка и глотки при беззвучной имитации звуков эмоциональный отклик у человека. О том, что такой отклик налицо, свидетельствуют приведенные факты. Имитируя произношение «передней» гласной «и», мы вызываем у себя слезы радости. Гласная «у» из заднего ряда применяется в зевательной гимнастике, позволяет расслабиться, «погрузиться в темноту». Почему на протяжении немногих столетий и даже десятилетий в одних и тех же словах меняется произношение звуков? В индоевропейских языках обнаружен «сдвиг гласных», которые у одних народов произносятся со все более «передним» положением языка, а у других — со все более «задним». В языке хинди другая тенденция: гласные звуки издают широко открытым ртом, так, что «е» и «о» звучат почти как «а». Эти изменения — одна из неразгаданных загадок лингвистики. Существует много гипотез, чем вызваны такие сдвиги. Добавим еще одну. Может быть, изменения в артикуляции звуков речи связаны с изменениями эмоционального настроя целых народов? Эмоции, воздействуя на нашу речь, возможно, вносят свою лепту в те очевидные сдвиги, которые наблюдаются в произношении, а может быть, эти сдвиги — реакция противодействия эмоциональному настрою эпохи. И последнее, о чем автору представляется важным сказать хотя бы вскользь. Во многих языках мира есть префикс, в состав которого входит звук «у» или ему подобный. И чаще всего этот префикс вносит в слово оттенок отрицания, уничтожения (угнать, убить, убирать и т. д.). А при зевании, как мы теперь знаем, ротовая полость как бы имитирует произношение все того же «всеотрицающего» звука. Не пошло ли это отрицание от зевоты, уничтожающей следы эмоций? Это неизвестно. Зато без всяких сомнений можно утверждать, что зевота может быть полезной. Так что зевайте на здоровье, уважаемые читатели, когда вам заблагорассудится. Разумеется, кроме тех случаев, когда зевать неприлично. Кандидат медицинских наук Л. А. КИТАЕВ-СМЫК НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ БЕЗ ЗАПАХА И ВКУСА Именно таким должен быть бепок, которым собираются обогащать те или иные продукты. Например, соевый белок, один из самых перспективных. Увы, именно он отличается не слишком приятным запахом, и требуется дезодорация, чтобы соевый белок можно было пускать в дело. Главный источник неприятностей — альдегиды. Японские специалисты предприняли попытку обработать обезжиренную сою энзимным препаратом, превращающим альдегиды в кислоты. Извлеченный затем белок эксперты признали практически безвкусным, сообщает журнал «Sciences et avenir» A980, № 396). Таким же способом, полагают эксперты, можно обрабатывать и другие бе п ко вые продукты — в том, конечно, случае, если они содержат альдегиды. 50
Г ^мы и методы .менной на*,-лп «Вместилище души» Профессор А. М. ХЕЛИМСКИЙ Скрывая от человека свои секреты, природа тщательно выбирает для них тайники. Один из таких самых сокровенных тайников — шишковидная железа, или эпифиз." Расположена она в «святая святых» организма — в самом центре головного мозга. Шишковидная железа известна уже четыре тысячи лет: в глубокой древности индийские йоги считали, что этот крохотный орган весом всего 0,1 грамма не что иное, как орган ясновидения, предназначенный для размышления о прежних воплощениях души. Иную, но тоже довольно важную роль приписывал шишковидной железе в XVII веке французский философ и геометр Рене Декарт. Наше восприятие внешних объектов, рассуждал он, двойственно, потому что осуществляется через парные органы: глаза, уши, ноздри. В то же время наша мысль, наше представление о том или ином предмете однозначны. Значит, где-то в мозгу сигналы, идущие от парных органов чувств, должны сливаться воедино. Из геометрическ их соображен ий Декарт решил, что таким местом соединения должен быть именно непарный орган — шишковидная железа, и объявил ее вместилищем души. Так выглядит шишковидная железа человека, она же эпифиз Как среди медиков, так и среди философов осталась незамеченной диссертация нашего земляка В. Юрского, через 45 лет после Декарта попытавшегося опровергнуть эту мистическую гипотезу (Юрский считал эпифиз органом лимфатическим). И только рационалистический дух последующих поколений ученых заставлял их писать, вопреки Декарту, что «функция шишковидной железы неизвестна». Если не назначение, то по крайней мере происхождение эпифиза стало проясняться в результате сравнительно- биологических и палеонтологических исследований, доказавших, что этот орган аналогичен непарному теменному глазу, который и сейчас встречается у некоторых круглоротых и пресмыкающихся. Правда, первоначально теменные глаза появились тоже как парные наряду с обычными, боковыми. Но в дальнейшем развитие и совершенствование боковых глаз, расположение которых оказалось более удобным, сделало примитивные теменные глаза излишними. Один из них и превратился в эпифиз, который и поныне является обязательной частью организма высших позвоночных. Так что не лишена оснований шутка поэта Бориса Рахма- нина: Затылок кудрями оброс, там вроде нет в наличье дырок, но знай, что глаз ты третий трешь, когда ты чешешь свой затылок.. Истинный же, то есть способный воспринимать свет, теменной глаз сохранился у некоторых классов животных скорее как исключение, чем как правило. Казалось бы, на этом в истории с эпифизом можно было поставить точку, объявив его попросту ненужным пережитком прошлого. Но исследователей, привыкших во всем искать высшую биологическую целесообразность, не оставляли сомнения. Неужели естественный отбор, происходивший в течение миллионов лет, сохранил лишний орган, да еще не где-нибудь, а в самом центре «мыслящей материи» — в головном мозге? К тому же время от времени появлялись разрозненные наблюдения, как будто свидетельствовавшие о том, что эпифиз небезразличен для организма. Например, в 1917 г. англичане К. Мак 51
Теменной глаз варана Корд и Ф. Аллен обнаружили, что если головастиков кормить экстрактами эпифиза, то тело у них становится заметно светлее. Может быть, эпифиз не что иное, как железа внутренней секреции, выделяющая некие биологически активные вещества? В поисках этих веществ биохимики и эндокринологи взялись за экстракты эпифиза — пытались очищать их, разделять на индивидуальные' химические соединения, изучать их структуру. Но неизвестно было главное — где искать ту мишень, на которую экстракт должен действовать. А без этого все попытки выделить действующее начало обречены на неудачу. Ответ пришел, как это нередко бывает, с неожиданной стороны. На путях изучения эпифиза еще сравнительно юная эндокринология встретилась с древним искусством косметики (а надо заметить, что в последние годы дороги этих наук переплетаются все чаще). В поисках новых косметических средств для осветления кожи, так необходимых, например, для извечной борьбы с веснушками, американские исследователи А. Б. Лернер и Дж. Аксель- род обратили внимание на эпифиз — ведь уже давно было замечено, что от его экстракта светлеют головастики! Переработав несколько десятков тысяч шишковидных желез крупного рогатого скота, они в конце концов извлекли из них несколько граммов вещества, обладавшего мощным осветляющим действием,— оно получило название мела- тонина. Мелатонин стал первым из известных гормонов эпифиза. Мы уже много знаем о работе эндокринной системы. Я имею в виду не неисчислимые горы научных публикаций, посвященных частным наблюдениям, а общие положения, позволяющие ориентироваться среди этих гор. Одно из таких положений состоит в том, что каждая эндокринная железа вырабатывает не один, а целое семейство гормонов сходной химической природы, используя для их биосинтеза один и тот же исходный вид сырья. Сырьем для биосинтеза гормонов, вырабатываемых шишковидной железой, оказалась аминокислота триптофан. В организме триптофан не только превращается в гормоны эпифиза, но и входит в состав различных белковых молекул, а возможно, идет и на построение пигментов. Известно, например, что у насекомых при расщеплении триптофана образуется полуфабрикат для синтеза пигментов глаза. Быть может, именно способность клеток теменных глаз синтезировать из триптофана как гормоны, так и зрительные пигменты определила и двоякое направление эволюции «третьего глаза» — в одних случаях как органа све- тоощущения, а в других как железы внутренней секреции? Пути превращения триптофана в гормоны эпифиза удобнее всего проследить по схеме (см. следующую страницу), остановившись на важнейших ее пунктах. Итак, пункт первый — серотонин, играющий важную роль в деятельности нервной системы: в обычных концентрациях он успокаивает, в высоких — возбуждает высшие отделы нервной системы, стимулирует работу гладкой мускулатуры. Югославский ученый Р. Милин обнаружил, что в шишковидной железе содержание серотонина выше, чем в других отделах мозга. Особенно велико оно у психически больных, погибших в момент крайнего возбуждения. В светлое время суток серотонина в эпифизе гораздо больше, чем в темное. Пункт второй — мелатонин, тот самый осветляющий гормон, с которого началась разгадка тайн эпифиза. Он образуется из серотонина с помощью уникального фермента гидроксиин- дол-О-метилтрансферазы, который до 52
сн трннтофан I трнптофаи-5гндроншаза АФ? v^v СН2 ^^ ми -соон NH 5-гндронситрнпшран 5 гидроиситрмлтофам-денарбонснпаза NH серотоннн I ацешноэнзнм А NH СО N-ацетнпсеротонмн I S-аденознлметионин, гидронсинндоп-О-метилтрансфераза СН7 мелатонин I меяатоинн-редунтаза [?] АФ7 адреногпомерупотропнн АФ? Схема биосинтеза гормонов эпифиза. АФ — антигипоталамический фактор сего времени найден только в эпифизе. Мелатонин в несколько тысяч раз сильнее других известных осветляющих кожу веществ. Под его влиянием окрашенные зерна пигментных клеток собираются вокруг ядра, освобождая остальную клеточную территорию. К сожалению, открытие и синтез столь замечательного вещества пока не привели к поголовной ликвидации веснушек — увы, не все так просто в организме. Дело в том, что у мелато- нина есть антагонист, так называемый мел аноцитостиму лиру ющий гормон, вырабатываемый гипофизом,— он, наоборот, вызывает потемнение кожи. Вводя в организм мелатонин, мы тем самым заставляем гипофиз в стремлении восстановить равновесие вырабатывать больше его антагониста. А такие нарушения гормонального баланса могут дать совершенно неожиданные эффекты, отнюдь не соответствующие благим целям, ради которых мы эти нарушения устраиваем. Поэтому с помощью мелатонина избавиться от веснушек могли бы разве что головастики... Если серотонин вырабатывается в эпифизе преимущественно днем, то в мелатонин он превращается ночью. Чередование света и темноты служит пружиной, приводящей в движение расположенные в эпифизе своеобразные биологические часы. Это тем более любопытно, что сигналы о световом режиме эпифиз получает не непосредственно, а через обычные, боковые глаза, и тем не менее на эти сигналы реагирует. Пункт третий — адреногломеруло- тропин. Это вещество, образующееся из мелатонина путем замыкания в его молекуле третьего гетероциклического кольца, возможно, влияет на кору надпочечников и через нее — на содержание в организме ионов натрия и некоторых других элементов. Действие его толком еще не изучено — достаточно сказать, что некоторые исследователи считают спорным само существование адреногломерулотропина в организме. Если, однако, признать, что эпифиз все-таки влияет на обмен электролитов (а это влияние доказано многочисленными экспериментами), то из этого следует, что* в нем существует некая биохимическая система, вырабатывающая соответствующий гормон, пусть не адреногломерулотропин, а вещество с несколько иной химической структурой. Не исключено, что эти изменения баланса электролитов в крови тоже являются одной из деталей механизма биологических часов, о которых мы говорили выше. Наконец, на нашей стройной схеме красуется несколько вопросительных знаков. Это предполагаемые пути биосинтеза еще одного гормона эпифиза, пока что гипотетического, но обещающего, если его существование подтвердится, стать действующим лицом важных событий в медицине. У всей эндокринной системы есть центральный орган управления — гипо- 53
таламус, или подбугровая область мозга. С генетически запрограммированным нарастанием его активности на протяжении жизни организма связаны, по современным представлениям, процессы старения, развития злокачественных опухолей и даже сама биологическая смерть. И вот высказано предположение, что противодействует такой активации гипоталамуса именно эпифиз, вырабатывающий для этого некий гормон — его назвали антигипоталамиче- ским фактором. Действие эпифиза на гипоталамус подтверждают некоторые косвенные данные. Например, нарушение работы эпифиза при некоторых его опухолях может вызывать преждевременное созревание (как бы «старение») ребенка. Нетрудно понять, что если антиги- поталамический фактор действительно существует, если его удастся выделить, то в умелых руках эндокринолога он может оказаться одним из самых мощных средств воздействия на грозных врагов человечества: гипертонию, старость, рак, смерть. Это не просто фантазия. Советские исследователи В. Г. Пашинский и В. Д. Сле- пушкин в 1977 г. сообщили, что применение экстрактов эпифиза вместе с другими лечебными мероприятиями позволило им в 3,5 раза снизить смертность экспериментальных животных после травм и ожогов... ф Как вы могли убедиться, крохотное пространство, занимаемое в организме шишковидной железой, используется достаточно эффективно: последовательные превращения триптофана позволяют получить целую гамму веществ с различными биологическими свойствами. А что произойдет, если нормальная работа этой системы окажется по той или иной причине нарушенной? Представим себе, например, что в пище не хватает полноценных белков, и в организме из-за этого создается дефицит триптофана — исходного звена всей цепочки превращений. Взгляните на нашу схему: очевидно, в этом случае возникнет нехватка и всех прочих веществ, вырабатываемых эпифизом. Организму будет недоставать се- ротонина, нужного мозгу и гладкомы- шечным органам; мелатонина, влияющего на пигментацию кожи; гормона, регулирующего баланс электролитов... Но ведь такое заболевание действительно существует — это пеллагра с ее классическими «тремя Д» — дерматитом, диарреей, деменцией, то есть поражениями кожи, кишечника, мозга! Теперь нам понятно, как именно связан недостаток триптофана в пище с возникновением этой болезни. Понятным становится и механизм пеллагроподоб- ных заболеваний, появляющихся в тех случаях, когда при достаточном количестве триптофана в пище из-за каких-нибудь причин понижается активность ферментов, преобразующих триптофан в серотонин. Так, анализируя нашу биохимическую схему, можно показать, что причины многих болезней кроются именно в нарушении изображенных на ней процессов. А если бы нам были лучше известны пути образования адреногломе- рулотропина или антигипоталамиче- ского фактора, то мы смогли бы точно так же «вычислить», как подействует на организм нарушение их биосинтеза. Раскрытие всех сторон работы эпифиза пока еще дело будущего. Об этом свидетельствуют то и дело появляющиеся интереснейшие и пока необъяснен- ные экспериментальные факты. Например, недавно английские исследователи обнаружили, что в эпифизе вырабатывается пептид, который вызывает сон при введении его в мозг кошек в ничтожных количествах — всего 600 молекул! «Пептиды сна» были известны и раньше, но этот действует в миллион раз сильнее всех прежних. А вот еще одна неожиданная новость. Советский ученый И. М. Кветной доказал, что определенные клетки кишечника и некоторых других гладкомышечных органов вырабатывают не только серотонин (что было известно и раньше), но и мелатонин. Может быть, здесь же будет обнаружен и ответственный за это превращение фермент, который — помните? — пока что найден только в эпифизе? Не значит ли это, что эпифиз — всего лишь одна из составных частей биологической системы, элементы которой представлены далеко за пределами полости черепа? Великий Декарт сумел вместить в крохотную шишковидную железу всю человеческую душу. Хочется надеяться, что среди читателей найдутся и будущие исследователи эпифиза, которые тоже отдадут ему хоть малую частичку своей души. ЧТО ЧИТАТЬ ОБ ЭПИФИЗЕ Р. М и л и н. Загадки эпифиза. В кн. «Будущее науки», вып. 7. М., «Знание», 1974. А. М. X е л и м с к и и. Эпифиз. М., «Медицина», 1969. Е. И. Чазов, В. А. И с а ч е н к о в. Эпифиз: место и роль в системе нейроэндо- кринной регуляции. М., «Наука», 1974. 54
последние известия Биологические испытания искусственных гормонов Получены предварительные данные, свидетельствующие о наличии биологической активности у гормона роста человека, вырабатываемого бактериями. Методы генной инженерии, еще недавно служившие лишь предметом чисто теоретических изысканий и научно-этических дискуссий, успешно внедряются в производство. Одно за другим появляются в печати сообщения о ценных биологически активных веществах, вырабатываемых бактериями, которым пересажены соответствующие гены высших организмов,— такие вещества сейчас называют биосинтетическими. Первым таким веществом стал гормон инсулин (см. «Химию и жизнь», 1979, № 1), за ним последовал гормон роста человека — соматотропин («Химия и жизнь», 1979, N° 12), и, наконец, человеческий интерферон — мощное защитное начало, предохраняющее организм от вирусных инфекций. Однако во всех этих случаях до последнего времени оставался открытым один-единственный, но зато самый важный вопрос: будут ли обладать полученные подобным способом вещества такой же биологической активностью,. как и те, что вырабатывают клетки человека? Только сейчас начали появляться предварительные данные, которые позволяют надеяться, что ответ на этот вопрос будет положительным. Первые такие сведения были преданы гласности в середине 1980 г. американской компанией «Genentech», специализирующейся на производстве биологически активных соединений генноинженерными методами («Nature», т. 285, № 5767). Полученный ею гормон роста человека был испытан на крысах. Животные, лишенные гипофиза, а значит, неспособные вырабатывать свой собственный гормон роста, получали человеческий соматотропин: одни — натуральный, извлеченный из человеческого гипофиза, а другие — выработанный кишечной палочкой. И у той и у другой группы рост костей и увеличение массы тела происходили с нормальной скоростью — по-видимому, гормон бактериального происхождения по своей активности не уступает натуральному. (На самом деле получавшие его крысы росли даже чуть быстрее; исследователи полагают, что это объясняется лучшим качеством очистки бактериального препарата.) Проходит клиническую проверку и другой биосинтетический гормон — инсулин. Летом 1980 г. впервые в истории генной инженерии полученный ее методами гормон был введен человеку — это произошло в Лондоне, где начались испытания искусственного инсулина на здоровых добровольцах («Science News», т. 118, № 4). Выяснилось, что уровень сахара в крови такой инсулин снижает вполне эффективно. В дальнейшем предполагается продолжить подобные испытания и на больных диабетом. Можно ожидать, что биосинтетический гормон не только окажется эффективным средством лечения, но и не будет вызывать иммунологической реакции организма, которая нередко наблюдается у» диабетиков при лечении их инсулином свиней или крупного рогатого скота. В заключение — последняя новость из области генной инженерии. Недавно ее излюбленный объект — кишечную палочку Е. col i научили производить еще одно полезное вещество — фермент урокиназу, который играет важную роль в разрушении образующихся в кровеносных сосудах тромбов («Science News», т. 117, № 17). До сих пор урокиназу получали для лечебных целей только из культуры человеческих клеток или же извлекали из мочи. Урокиназа — первый человеческий фермент и одновременно самый крупный белок, полученный методами генной инженерии. А. ДМИТРИЕВ 55
Земля и ее обитатели Ядовитые змеи бедствуют Я не причисляю себя к тем, кто при виде змеи испытывает эстетическое удовольствие. Отношусь к ним терпимо и в жизни ни одной не убил. Так сказать, моя совесть чиста перед змеиным племенем. Но одна встреча со змеями поколебала мой нейтралитет. Лет десять назад под Самаркандом мы, съемочная группа Центрального телевидения, снимали тугайные леса в пойме реки. Биолог, сопровождавший нас, поймал полоза. Как известно, эта змея неядовита. Держа в руках полоза, он подошел к нам, и нужно было видеть, какой подн ялся переполох. Тогда он повесил змею на шею и, улыбаясь, разгуливал с ней. Тем нас и покорил. Через полчаса каждый уже не боялся взять полоза в руки, а смельчаки последовали примеру биолога — вешали змею на шею. Это такое симпатичное существо. Словно прохладный ручеек течет по шее, рукам и стекает из одной ладошки в другую. Не уговаривайте, скажут многие, не возьмем полоза в руки — пусть он трижды не ядовит. Достаточно и того, чтобы при встрече с ним не хватать палку или камень и не пытаться убить. А если змея заползет в дом? Случай крайний, но возможный. Тут ядовитая змея, безусловно, опасна, и законы, и благие пожелания ее вряд ли спасут. Другое дело, если вы увидели змею в лесу или в пустыне. Не преследуйте ее — она быстро скроется. Душераздирающие рассказы «очевидцев», будто бы змеи их преследовали, ложны: змеи не нападают на человека, а лишь защищаются, когда им почудилось или когда в самом деле посягают на их жизнь. Змеи очень нужны — они поддерживают биологическое равновесие живой природы, регулируют численность грызунов — разносчиков чумы, туляремии и других болезней. Не станет змей — и трудно даже представить, каковы будут последствия. Змеи очень нужны и фармацевтической промышленности. Для ее нужд отлавливают все больше и больше ядовитых змей. Особенно сильно змеиное племя поредело в начале шестидесятых годов, когда соорудили серпентарии в Ташкенте и Фрунзе. Там держали змей куда больше, чем могли прокормить. Скученность и болезни вели к быстрой гибели змей. А тающие запасы то и дело пополняли. Ловцы эксплуатировали наиболее плотные популяции змей, где отлов был выгоден (за гадюку платили два рубля, за кобру — тридцать, за гюрзу, в зависимости от размера,— от десяти до двадцати шести рублей). Конечно, урон змеям причинило и освоение новых земель под сельскохозяйственные угодья. В Средней Азии человек интенсивно осваивает речные долины. А в этих местах как раз наибольшая концентрация ядовитых змей. В результате быстро уменьшается жизненное пространство пресмыкающихся. Такова реальность — цивилизация всюду наступает на природу. Положение ядовитых змей и сегодня тревожно, хотя предприняты меры для их охраны. После организации серпентариев в Ташкенте и Фрунзе были открыты серпентарии и в других местах: на подмосковной станции «Планерная» содержат обыкновенную гадюку, в Бадхызе — среднеазиатскую кобру, гюрзу и песчаную эфу, в серпентарии, расположенном недалеко от Баку,— гюрзу и гадюку Радде, в Каракалинском серпентарии — среднеазиатскую кобру, гюрзу и песчаную эфу. А вообще на территории нашей страны обитают змеи 55 видов, из которых ядовиты только 11. Это — гадюки шести видов, обыкновенный и восточный щитомордник, среднеазиатская кобра, гюрза и песчаная эфа. Из них четыре вида — среднеазиатская кобра, кавказская, носатая и малоазиатская гадюки — фигурируют на страницах «Красной книги» охраны природы. Это говорит о том, что они находятся за опасной чертой, и, если мы о них не позаботимся, им грозит исчезновение. Ареалы области распространения кавказской, носатой и малоазиатской гадюк довольно ограниченны, и их отлов строго регламентирован лишь для нужд науки. А вот среднеазиатскую кобру, хотя она и значится на страницах «Красной книги», все же отлавливают для взятия яда. Герпетологи говор ят, что кобра 56
сейчас вне опасности. Вероятно, она вскоре будет исключена из «Красной книги». Чтобы пользоваться дарами природы, не нарушая биологического равновесия, нужно знать, какими запасами располагают ее кладовые. Подсчитать численность ядовитых змей, надо думать, непросто. Тем не менее опубликованы данные (правда, утверждают, что крайне неточные) по всем видам ядовитых змей, обитающих в СССР. Картина такова: обыкновенной гадюки у нас 150—200 миллионов особей, песчаной эфы — 700—800 тысяч, гюрзы — 350—400 тысяч, кобры — 300— 350 тысяч, степной гадюки и обыкновенного щитомордника — по 100 тысяч, кавказской, носатой и малоазиатской гадюк — по 10 тысяч особей. Ч ислен ность обы кн овен ной г ад юк и может показаться фантастической по сравнению с численностью других видов. Но ведь она обитает по всей лесной зоне от западных границ страны до восточных. Для серпентариев ежегодно отлавливают несколько десятков тысяч особей обыкновенной гадюки; гюрзы — несколько тысяч; эфы, щитомордника и кобры — по нескольку сот особей. Иначе говоря, из 300 тысяч кобр, обитающих на нашей территории, изымают всего несколько сот. Чего бить в набат? Но дело в том, что воспроизводительные возможности змей крайне низки. К сожалению, никто пока не может точно сказать, каковы допустимые нормы отлова для змей того или иного вида. Есть популяции, где без риска можно изъять десятки змей, а в ином месте и единица будет катастрофой. Ловцы вряд ли упустят свое, если набредут на очаг гюрз или кобр. Не станут же они рассуждать: эту змею можно взять, а вот эту оставим для биологического равновесия в природе... Именно из-за интенсивного отлова сильно поредело поголовье ядовитых змей на хребте Нуратау в Узбекистане, в долине Мур- габа и Западном Копетдаге в Туркмении и в других местах страны. Правда, в некоторых местах, где численность змей резко упала, организованы заказники. А отлов начали контролировать с помощью лицензий. Еще недавно большие надежды возлагали на разведение змей в неволе. К сожалению, они крайне чувствительны к условиям обитания, ультрафиолету, температуре, влажности и разнообразию живого корма. И создать им комфорт непросто. Известны лишь единичные случаи, когда змеи размножались в неволе. Во ФрунЗе, в квартире В. В. Озаровского, в террариумах живут ядовитые и неядовитые змеи. Василько Васильевич рассказывал, как недавно емУ удалось создать такие условия гюрзам, что они начали размножаться. Правда, не все из новорожденных выжили. Но те, кто выжил, чувствуют себя хорошо: охотно берут корм, линяют и нормально растут. Этот эксперимент с гюрзами по достоинству оценили герпетологи. Но надо было слышать рассказ Озаровского, чтобы понять: создать гюрзам надлежащий комфорт и меню очень и очень хлопотно и накладно. Удалось добиться размножения змей и в Каракалинском серпентарии. Другие же серпентарии вряд ли сейчас способны на это. Так что массовое размножение змей в неволе, вероятно, дело будущего. В серпентариях в холодную пору змей держат в клетках. Однако большую часть года они проводят в открытых вольерах, отгороженных бетонным или сетчатым забором. Ныне работу серпентариев оценивают по продолжительности жизни змей в неволе и по тому, сколько раз взят яд от одной змеи. Это повлияло на уход за змеями, и в неволе жизнь гюрз, эф и обыкновенной гадюки увеличилась вдвое, а кобры — в несколько раз. Ясно, что это сократило число отлавливаемых змей. С особенной похвалой специалисты отзываются о серпентариях в Каракала и при Бадхызском заповеднике в Туркмении. Серпентарий в Бадхызе огорожен двухметровым глухим железобетонным забором. Укрытие надежное, иначе по поселку разбежится ядовитая рать. Территория серпентария разделена стеной на два участка. На одном живут кобры, на другом — гюрзы. В центре серпентария — небольшой одноэтажный дом, в нем лаборатория для взятия и сушки яда. — Идите только за мной — шаг в шаг,— предупредил Юрий Александрович Орлов, заведующий серпентарием.— Змею в траве вы можете не заметить и нечаянно наступите на нее. Солнечное утро. Юрий Александрович советует побыстрее начать съемки кобр. Еще прохладно, и змеи не так активны, а пригреет солнышко — попробуй, удержи их на местеI Он вошел в кобрятник и вскоре появился оттуда, неся в каждой руке по две большие кобры. Те лениво раскачивались и пытались тюкнуть Орлова. Но он был настороже. Такое увидишь не часто. Четыре кобры в оборонительной позе — 57
Кобру называют «благородной змеей»: прежде чем напасть, она своей позой предупреждает нежданного гостя «свечой». В считанных сантиметрах от их лакированных голов рука человека. Этот экзотический букет из кобр, словно загипнотизированный, поворачивался за его движущейся рукой. Юрию Александровичу за сорок. Среднего роста, мускулистый, загорелый. Все время что-нибудь делает. Когда мы познакомились ближе, я понял, что иначе ему нельзя. Хозяйство немалое — целый серпентарий («мой змеят- ник»). От каждой гюрзы за сезон он получает по полтора грамма яда, от кобры — до двух. Это куда больше, чем в других отечественных серпентариях. Причем, здесь он работает один, а в большинстве других серпентариев в штате несколько десятков человек. Змей он ловит более двадцати лет. Причем отлавливает их только до сере* дины мая. Яд же берет лишь в теплое время года. В других серпентариях заготавливают змей даже в канун зимы. Но ведь в холодное время года они плохо едят и очень медленно набирают- яд. Своих подопечных он кормит жабами, отстреливает для них песчанок. В других серпентариях в меню змей только лабораторные мыши, и змеи там часто страдают авитаминозами. Когда Орлов замечает, что какая-нибудь змея отказывается есть, сразу же выпускает ее на волю. Там ей будет лучше, и она быстро поправится. В других серпентариях пытаются лечить змей. Самое уязвимое их место — пасть. При неосторожном взятии яда бывают ранения. В ранки попадает инфекция, они загнивают, в пасти образуется «творожистое вещество». Змея перестает принимать корм и гибнет. Юрий Александрович яд у змеи (он их знает прямо-таки сев лицо») берет лишь раз в месяц. В других серпентариях их «доят» чаще. В августе он своих подопечных начинает выпускать на волю. К началу сентября в серпентарии остаются лишь самые крепкие змеи, которых он выпускает в сентябре или октябре. И лишь несколько змей оставляет на зиму для показа гостям. Змей перед выпуском он метит, подстригая брюшные щитки или цветным лаком. Весной все начинается сначала. Причем тех змей, что уже были в серпентарии, он отлавливает не раньше, чем через полтора года: к этому времени они полностью восстанавливают силы. Вот, пожалуй, и все его секреты. На следующий день мы видели, как он управляется со змеями во время взятия яда. Норма — пятьдесят особей в день. Голову змеи с раскрытой пастью он подносит к электродам с напряжением в три-четыре вольта. Легкий удар электротоком, и в небольшую стеклянную чашечку стекают капли густой янтарной жидкости. Юрий Александрович вырабатывает 58
у змей условный рефлекс на ток. После нескольких ударов змея при приближении к электродам даже без тока отдает яд. Он уверен, что для змеи каждое взятие яда — психическая и физиологическая травма. Не поэтому ли змеи, выпущенные на волю, злее тех, которые не побывали в серпентарии? Змеиный яд сложен: протеины, липо- протеиды, пептоны, муцин и ал у ци но подобные вещества, соли, микроэлементы, эпителиальные остатки... Специфическим набором ферментов яда гадюки или, скажем, гюрзы медики объясняют те или иные симптомы отравления. Яд очень стоек: высушенный и упакованный в герметичную тару, он при обычной температуре может храниться лет двадцать и не терять своих качеств. За год в Бадхызском серпентарии удается добыть полкилограмма сухого яда. Один грамм сухого яда стоит около ста сорока рублей, хотя у каждого серпентария своя цена на яд. Здесь себестоимость яда ниже, следовательно, и цена ниже. А если бы была единая цена на яды, то сразу же отпали бы несовершенные организации по его добыче. Еще в серпентариях платят за каждую пойманную змею. Так или иначе, за год Орлов зарабатывает около пяти тысяч рублей. Вроде, немало. Но случайный человек не заработает эти рубли. Расценки старые, а змей все меньше и меньше... Когда за день приходится брать яд у многих змей, притупляется внимание, устают руки. Что-нибудь да помешает... Кобра кусала Ю. А. Орлова четыре раза, гюрза — пять, эфа — два. Это были серьезные укусы — двумя зубами. Одним зубом змеи кусали его куда больше. Однажды после укуса гюрзы он чуть было не распрощался с жизнью. На мой вопрос, нет ли у него иммунитета, он сообщил, что каждый новый укус переносит так же болезненно, как и предыдущий. Если змея кусает во время отлова, обкалывает ранку новокаином или морфием. Рука пухнет, болит. Иногда рана не заживает по полгода, тогда вырезает омертвевшую ткань, и рана затягивается быстрее. Противоядные сыворотки он вводил, но облегчения не чувствовал, и сейчас от них отказался. Мы рассказали ему, что ездим по отдаленным местам Туркмении, но так и не видели ни одной змеи в природе. Только в серпентарии и насмотрелись на них. И тут Ю. А. Орлов стал развивать свою оригинальную и, право, небезынтересную для специалистов и несведущих людей концепцию организации, если можно так выразиться, змеиного охотничьего хозяйства. Лет десять назад он находил трех- и даже четырехкилограммовых гюрз. Ныне те места освоены человеком. Тысячами он выпускал змей на волю. Но выпускал не где попало, а туда, где они раньше обитали. Он их метил, проследил пути миграций, смотрел, где они лучше приживаются. Не создать ли в этих местах резерваты для змей? Они не только спасут змей от исчезновения, но и позволят разумно эксплуатировать популяции. В Туркмении площади резерватов могут варьировать от 30 до 50 квадратных километров. Каждый такой резерват способен дать в год до двух килограммов сухого яда. Устройство змеиного хозяйства, по его мнению, следует начать с биотехнических мероприятий, перво-наперво с кормовой базы. В резерватах должно быть достаточно песчанок, полевок. Если год засушливый и малокормный, для грызунов на территории резервата придется разбросать подкормку. Обязательны и роднички, искусственные поилки. Нужно посадить кустарник, создать островки зелени. К ним слетятся птицы. В таких условиях змеи будут процветать. Если какая-то часть змей расползется с территории резервата, беды в этом не будет. Далеко они уползти не смогут, и их регулярно можно подбирать. А как удобно будет их эксплуатировать! Яд у змей в естественных условиях накапливается быстрее, чем в серпентарии. И качество его лучше. Обработают партию змей, пометят индивидуальным номером и затем выпустят на территорию резервата. В отлове и выпуске змей будет строгая очередность. Иначе говоря, можно будет планировать добычу яда. Конечно, не все, о чем рассказал Орлов, бесспорно. Но в главном он прав: змей становится все меньше. Это мнение практика. Может быть, ученые придерживаются иной точки зрения? Нет. Вот, например, что пишут профессор А. Г. Банников и один из ведущих герпетологов В. М. Макеев: «Сейчас положение с ядовитыми змеями у нас в стране таково, что дальнейшее использование их запасов в прежних формах неминуемо приведет к невозможности получать необходимые количества змей для удовлетворения потребности в яде». Как видим, та же мысль. Наука и практика единодушны. Алексей МАКЕЕВ 59
Технология и природа Откуда в реке перекись Кандидат медицинских наук В. Е. СИНЕЛЬНИКОВ Поверхностные воды сперва промывают леса и луга, пашню и застроенную территорию, а уж потом попадают в реки. Поэтому вода, вливающаяся в озеро или водохранилище, ныне несет на себе как бы печать взаимоотношения технологии и природы. В более или менее чистом озере обитают сообщества бактерий, водорослей, инфузорий, циклопов, дафний, рыб... Тут же множество химически и биологически активных соединений (внешние метаболиты), выделяемых в воду этими созданиями. Если сложить вместе всех обитателей чистого озера, скажем, средней полосы нашей страны, то они уместятся в сотой или даже пятисотой части объема его воды. Но внешние метаболиты простирают свое влияние на весь ее объем. Влияние это многогранно — от дальней связи между организмами до разрушения сложных веществ, растворенных в воде. Например, кума- рины, выделяемые в воду водорослями, ускоряют реакции, идущие при участии солнечного света. Для нас же с вами, вернее, для темы этой статьи самое главное то, что благодаря внешним метаболитам, а также растворенному кислороду, солнечному свету, железу, марганцу и другим металлам в воде образуются самые разные органические и неорганические пе- рекисные соединения и свободные радикалы. У них весьма важная, пожалуй, даже уникальная обязанность: без перекисью го окисления невозможно самоочищение водоемов хотя бы потому, что механизм перекисного окисления — непременный компонент самых разных процессов. Здесь и разрушение токсичных соединений, приносимых сточными водами, и образование высокомолекулярных гуминовых веществ и смол в илах, и выщелачивание из донных отложений тех или иных химических элементов. .. Так что без перекиси водорода любому пруду, озеру или реке придется лихо. И любое новое знание, любая подробность о количестве и взаимодействиях Н2 02 в водоеме отнюдь не лишние. В ПОИСКАХ ПОДВОДНОГО СВЕТА Комиссию по разработке проблем охраны природных вод при Президиуме АН СССР возглавляет академик Н. Н. Семенов. Он же директор Института химической физики, где исследуют механизмы важнейших химических и биологических процессов. Благодаря содействию Н. Н. Семенова для меня открылась возможность провести эксперименты в стенах его института в лабораториях, руководимых В. Я. ШляпинтохоАл и Е. Т. Денисовым. Здесь была установка для регистрации слабых световых потоков. Дело в том, что свободно-радикальные реакции, протекающие в озерах, прудах и речках, идут с выделением энергии, часть которой излучается в виде света. Количество света крайне мало: на 1 см2 поверхности модельного раствора лишь несколько десятков или сотен квантов в секунду, а в природной воде концентрации органических веществ и перекисей в миллионы раз меньше, чем в модельных растворах. Соответственно ничтожно и количество света, излучаемого окисляющимся веществом,— несколько квантов в минуту. Сперва надо было научиться регистрировать столь низкую интенсивность свечения. Поэтому пришлось начать с раствора л коми но л а, который, окисляясь, дает куда больше света, чем органические соединения, имеющиеся в речной или озерной воде. Несколько капель л коми нол а, внесенные в те или иные образцы природной воды, позволяли судить об интенсивности окисления в воде разных водоемов. Скорость окисления оказалась наибольшей у только что отобранной речной или озерной воды. В ней окислялся не только люминол, но и иодид калия и фенол. Чтобы узнать, почему вода меняет окислительную активность, опыты перенесли на научно-исследовательские суда «Борок» и «Топчиев». Теперь пробу воды можно было исследовать сразу же. Из одного и того же места на Рыбинском водохранилище в течение суток через каждые два часа я брал толику воды. В солнечный день наибольшая окис- 60
лительная активность у нее была в 14— 16 часов. В это время в воде содержалось максимальное количество перекиси водорода: 60—90 мкг/л. Ночью концентрация Н2 02 падала до 20—50 мкг/л. Это в 100—600 раз меньше, чем концентрация растворенного в воде кислорода. Мало-помалу мы вместе с сотрудником Института физики Земли АН СССР Б. В. Довбней научились регистрировать каждый квант света, который излучается в реакциях перекисного окисления. Измеряя хемилюминесценцию и фото- хемилюминесценцию различных образцов воды Рыбинского водохранилища, мы узнали, что больше всего перекиси в поверхностной пленке и у дна. Потребовалось восемь лет работы, чтобы выявить главные источники перекиси водорода и ее роль в жизни водоема. В мастерских Института биологии внутренних вод АН СССР для нас соорудили проточную камеру, где можно было следить за изменениями свечения движущейся воды при внесении в нее ферментов и веществ, обладающих каталитической активностью. Экспериментируя с этой камерой, мы узнали, что в быстротекущей воде, предварительно насыщенной кислородом и облученной ультрафиолетом, количество Н202 в десятки раз выше, чем в исходной. Стало ясно, как перекись появляется в воде. Кроме того, перекись водорода в небольших количествах A0—40 мкг/л) выделяют в воду зеленые и диатомовые водоросли при фотосинтезе. Довольно много Н202 образовывалось в аквариумах, куда изо дня в день мы добавляли фенол. В этих аквариумах процветала обширная группа бактерий, которые использовали фенол в качестве источника углерода. Эти бактерии могут разлагать сахара, аминокислоты, нефтепродукты, фенолы. Но в любых случаях им необходим кислород. Активирует же процесс окисления Н202. САМООЧИЩЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПЕРЕКИСИ Превращения веществ в водоемах идут быстрее, чем в той же воде, налитой, скажем, в склянку. И дело не только в том, что вода в реке или в озере движется в горизонтальном и вертикальном направлениях, лучше насыщается кислородом, но и в том, что любая изоляция воды вызывает перестройку биоценоза. А от биоценоза зависит многое, даже сам механизм распада органических веществ. Зависит этот механизм и от потока соединений и организмов, поступающих извне. Далеко не последнюю роль здесь играют донные отложения. Донные отложения — это мощное депо микроэлементов, биогенных элементов и органических веществ, столь необходимых для жизни водных биоценозов. Кроме того, в придонных слоях воды высоки концентрации Н2 02, минеральных и органических окислителей. Все они участвуют в сложном биофизическом процессе самоочищения. Изучая механизм распада фенола, я и мои коллеги Н. Л. Ягодка и Г. А. Сергеева убедились, сколь тесно он связан с количеством и набором соединений, поступающих из донных отложений. Так, при недостатке внешних метаболитов и активных соединений превращение фенола шло без разрыва ароматического кольца. Образовывались высокомолекулярные окрашенные соединения; среда насыщалась хлопьями коллоидных и взвешенных частиц. Постепенно, укрупняясь, они оседали на дно. И хотя бактерий и многоклеточных организмов здесь было довольно много, распад фенола и других органических соединений шел не полно. При полноценном же поступлении веществ извне фенол разлагался быстрее и с разрушением кольца. Образовывались органические кислоты и другие легкоусваиваемые соединения, которые включались в естественный круговорот. Конечно, многогранный процесс самоочищения воды не сводим только к свободно-радикальным реакциям или чему-нибудь еще. Но, право, свободно- радикальные реакции не так уж и слабосильны. Перекись же водорода, имеющаяся в иле и в самой толще воды, как поведали наши конкретные эксперименты, тоже вносит свою, и немалую, лепту в самоочищение. Реакции перекисного окисления — это то ключевое звено, которое наиболее эффективно использует и солнечную энергию, и энергию очистных сооружений, воздвигаемых для ускоренного разрушения органических веществ в сточных водах. Перекись водорода как бы сопрягает реакции биологического окисления, где участвуют ферментные системы водных организмов, с физико-химическими реакциями. В наши дни, когда водоемы все интенсивнее используют для хозяйственных нужд и для отдыха, важны любые новые инженерные решения, в которых бы тех*- нические приемы сочетались с биологическими процессами разрушения органических соединений. Одно из решений напрашивается само собой: не следует ли добавлять в сточные воды Н2 02f чтобы спасти водоем от гибели? 61
Одежда для растений Одежда нужна растению не для утепления, а для того, чтобы влага, содержащаяся в его тканях, не испарялась слишком быстро. ЗАЩИТНЫЕ ПЛЕНКИ Вода, извлеченная растением из почвы, принимает участие в фотосинтезе, в образовании органических веществ, идущих на строительство клеток. Но она не остается в растительных тканях насовсем; постепенно через устьица влага испаряется наружу, а на смену ей из земли приходят новые порции. Испарение воды растениями называется транспирацией. Потеря влаги необходима растениям для сохранения температурного баланса. Чем сильнее греет солнце, тем интенсивнее транспирация: вода, испаряясь с поверхности листьев, охлаждает их. Но если испарение через устьица превышает поступление воды из почвы, растение начинает вянуть и наконец гибнет. А прекратить транспира- цию, закрыв надолго устьица, оно не может, так как это приведет к углеродному голоданию (через устьица не только испаряется вода, но и поступает углекислый газ). В общем, и так плохо, и этак не лучше... В принципе природа позаботилась о сохранении влаги в растениях: поверхность листьев, стеблей, плодов обычно покрыта пленкой воскообразных веществ, которая предотвращает чрезмерное испарение. Кроме того, деревья и кустарники наделены некоторым избытком листьев, поэтому потеря даже трети этого количества растениям не приносит вреда. В засушливую погоду такая потеря даже полезна, так как, чем меньше листьев, тем больше влаги остается в растении. Однако довольно часто растениям не удается сохранить жизнь только с помощью собственных защитных механизмов. Им нужна помощь людей. И люди изобрели антитранспиранты (АТТ). Это вещества, которые, если ими обработать растение, образуют защитные пленки на листьях, стеблях, плодах, в результате чего часть устьиц оказывается закрытой, и диффузия водяного пара из растительных тканей уменьшается. Обработка АТТ улучшает приживаемость саженцев и черенков; большой процент их гибнет при пересадке именно из-за потери влаги. Антитранспиранты позволяют увеличить срок хранения фруктов, овощей и цветов. МОДЕРНИЗАЦИЯ СТАРЫХ АТТ Первые антитранспиранты были просто копиями природных. Растениеводы применяли воскообразные вещества растительного и животного происхождения и парафин. Однако первым антитранспи- рантам были присущи серьезные недостатки. Например, парафиновые пленки быстро растрескивались, плохо прилипали к листьям и стеблям; но главный недостаток заключался в том, что для нанесения парафина на растения его надо было расплавлять, нагревая до 70°С. Такая горячая жидкость обжигала почки и листья, и они отмирали. Улучшением составов для парафини- рования саженцев и прививок занимался молдавский агроном-виноградарь В. Н. Бабуш (Совхоз-техникум по виноградарству в поселке Кожунка). Он вводил в парафин различные добавки (битум, канифоль, полиизобутилен) и получил препараты, которые разжижаются при менее высоких температурах, чем парафин, и образуют на растениях более эластичные пленки; модернизированные антитранспиранты лучше прилипают к черенкам и меньше растрескиваются, значит, пленки получаются более долговечными и надежнее защищают растения от иссушения. Обработанные такими АТТ саженцы винограда лучше укореняются и приживаются. В последнее время парафиновые смеси удается диспергировать и вовсе при комнатной температуре — с помощью ультразвуковой обработки. ПОЛИМЕРЫ В РОЛИ АТТ Сейчас наряду с парафином и восками стали применять растворы и эмульсии различных полимеров. Химики синтезировали много пленкообразующих соединений, но далеко не все они пригодны в качестве АТТ. Антитранспиранты не должны быть токсичными для растений и человека; жела- 62
Обе веточки жасмина .5 дней хранились без воды при обычной комнатной температуре: нижняя — так же свежа, как и в тот день, когда ее сорвали с куста, потому что она сразу была обработана антитранспирантом; верхняя веточка — контрольная тельно, чтобы они растворялись в воде, самом безвредном растворителе, а также были просты в приготовлении и применении. Хорошо, чтобы пленки АТТ образовывались при обычных температурах, не разрушались ультрафиолетовыми лучами, не окислялись кислородом. К тому же антитранспиранты не должны быть дорогими. Очень важно также, чтобы у растениеводов были разные АТТ. Например, при обработке кустарников можно обойтись препаратами, медленно сохнущими и образующими пленки, которые сохраняются на растениях не более 10— 20 дней; самое опасное время в жизни пересаженных кустарников как раз первые 10—20 дней после пересадки. А на саженцах винограда пленка должна сохнуть быстро, потому что обработанные составом саженцы тут же складывают вместе, и, если пленка не высохнет, они прилипнут Друг к другу; срок жизни пленки в этом случае должен быть значительно большим, чем для кустарников. За рубежом (да и у нас тоже) в качестве пленкообразующих защитников растений сейчас применяют крахмал, желатин и их смеси, латексы с различными добавками, растворы полимеров, некоторые нефтепродукты. Каждому из названных типов веществ свойственны свои преимущества и недостатки. Скажем, крахмал и желатин заведомо нетоксичны, но это пищевые продукты, поэтому применение их ограничено. Латексы легко готовить и наносить, но многие из них токсичны для растений и человека. Растворы полимеров зачастую дороги, а нефтепродукты дефицитны. Поэтому, подбирая АТТ, в каждом отдельном случае приходится тщательно взвешивать все «за» и «против». ЧТО ЕСТЬ У НАС В нашей стране полимерные АТТ применяют сравнительно недавно, 10— 15 лет. Начало этому положил случай. На ВДНХ СССР как-то летом работала одна из зарубежных выставок, на которой, в частности, демонстрировались ан- 63
титранспиранты на основе латексов. В присутствии зрителей работник выставки обработал цветущую яблоню каким-то из АТТ, а затем пересадил, тем самым нарушив главное правило садовода (считается, что пересаживать деревья можно лишь осенью или в крайнем случае весной). Несмотря на это, пересаженная яблоня осенью дала плоды. Оказалось, что пересадкой можно заниматься в любое время, надо лишь защитить деревья от потери влаги, именно из-за резкой потери ее деревья погибают при летних пересадках. Этот случай заставил наших специалистов отнестись серьезнее к проблеме АТТ. Начались поиски приемлемых способов создания отечественных антитранспирантов. В том числе и в Московском лесотехническом институте. Здесь были получены и испытаны антитранспиранты на основе дивинил метилметакр ил атного латекса марки ДММА-65 I гп и поливинилового спирта с различными добавками (авторские свидетельства № 325940 и 49985В). Добавки позволяют варьировать свойства АТТ. Вот пример: обычно оптимальный срок сохранения пленок на растениях — примерно 15—20 дней, не более, иначе процесс фотосинтеза может нарушиться; после 20 дней пленка должна сама отслоиться. Придать АТТ такие свойства оказалось не так легко. Задачу удалось решить, введя в состав, антитранспирантов эмульгаторы, поверхностно-активные вещества. Наши АТТ пригодны для обработки не только растений, но и почвы. Из почвы, покрытой полимерной пленкой, тоже уменьшается испарение влаги, поэтому для растений создается более благоприятный водный режим. Эти препараты можно применять вместе с удобрениями, например с мочевиной, для внекорневой подкормки растений; пленка ан- титранспиранта уберегает удобрения от дождя и тем дает возможность растению более полно им воспользоваться. В АТТ можно вводить и ростовые вещества, и препараты для уничтожения сельскохозяйственных вредителей, а также специальные добавки, пропускающие свет определенной длины волны; такие вещества позволяют управлять фотоси нтезом. Антитранспиранты, созданные в нашем институте, недороги, так как латекс десятикратно разбавляют водой, а концентрация других полимеров не превышает 5—7%. АТТ можно наносить на растения с помощью распыления, а черенки и цветы даже целиком окунать в растворы препаратов. Интересные результаты мы получили при обработке растений 0,5—3%-ными растворами простых эфиров целлюлозы (карбоксиметилцеллюлозы, метилцел- люлозы, оксиэти л целлюлозы), а также водорастворимыми полиэлектролитами. Эти вещества созданы в Институте химии АН УзССР и представляют собой сополимеры мочевины и метакриловой кислоты, производные полиакрилонит- рила,К-4 и К-9 и производные аммониевой соли акриловой кислоты. С помощью отечественных АТТ можно в пять-шесть раз увеличить срок хранения фруктов и овощей по сравнению с хранением без такой обработки; потери влаги из черенков, обработанных этими препаратами, сокращаются в полтора-два раза. С каждым годом антитранспиранты находят все более широкое применение. В частности, кафедра озеленения Московского лесотехнического института вместе с трестом «Мосзеленстрой-1» разработали новую технологию бесперебойной пересадки растений с ранней весны до поздней осени. Суть метода в том, что саженцы перед выкапыванием — в лесу и в питомниках — обрабатывают АТТ. При пересадках без такой обработки обычно погибает 20—30 % растений, и пересаживать их надо в сжатые сроки. Новый метод позволяет проводить озеленение одновременно со сдачей в эксплуатацию строительных объектов: школ, детских садов, жилых массивов. С 1974 года более 300 тысяч саженцев пересажено в Москве подобным способом, что сэкономило 500 тысяч рублей. В заключение приводим составы двух АТТ, созданных в нашем институте. Состав I (весовые %) Поливиниловый спирт марки «Сольвар» 1 —10 Желатин 0,5—2 Вода остальное Состав 11 (весовые %) Желатин 0,2—2 Поверхностно-активное вещество (стеарат или олеат натрия) 0,2—6 Микроэлементы (соли железа, марганца, бора) 0,01—0,2 Водная дисперсия латекса остальное Ю. ЕВДОКИМОВ, И. ТИХОНОВА, Московский лесотехнический институт 64
Искусство > Второе спасение Кижей 4* х- Ч^ L W Вбивайте крепче сваи. Стучите, молотки, О деревянном рае, Где вещи так легки. О.-Э. МАНДЕЛЬШТАМ Первый раз Кижи были спасены около 20 лет назад, когда стали музеем. А второе спасение пришло недавно — когда удалось уничтожить иасекомых-древо- точцев, которые разрушали свезенные в эти места деревянные памятники зодчества из разных сел и городов нашего Севера. О ЗАМОРСКИХ ЛЮБИТЕЛЯХ КРАСНОГО ДЕРЕВА Обнаружив древоточцев в деревянных экспонатах Кижей, сотрудники химической лаборатории музея оказались перед серьезной проблемой. Дело в том, что общеприн ятые методы борьбы с вредителями древесины — промазка и AV * 4<ч*Ш% м»*** •#ir*4**t ♦'..У/,- *v
спринцевание препаратами, содержащими инсектициды,— здесь явно не годились. Ведь не перебирать же заново церковь Преображения по бревнышку и не промазывать каждое химикатами. И тут кто-то предложил обратиться к работникам карантинной инспекции, а именно в Ленинградский фумигацион- ный отряд, у которого был опыт обеззараживания поступающей в нашу страну импортной древесины. Так и сделали. Кряжи красного дерева, которые привозят в Советский Союз из Западной Африки, часто бывают заражены древоточцами. Несмотря на свое тропическое происхождение, эти насекомые на юге нашей страны представляют реальную опасность для лесов и деревянных построек. Поэтому 10 лет назад на одном из совещаний во Всесоюзном объединении «Экспортлес» было принято решение: красное дерево, направляемое на южные фабрики, должно подвергаться обеззараживанию газовым способом, то есть фумигации бромистым метилом. Если же кряжи транспортируются для переработки на север, их можно отгружать без обработки. До сих пор эти правила действуют в Таллинском и Ленинградском портах, через которые в СССР поступает все импортируемое красное дерево. Прибывает оно к нам в виде огромных бревен двухметрового диаметра, чаще всего не полностью освобожденных от коры. По приходе судна карантинные инспекторы тщательно осматривают бревна и нередко под оставшейся корой обнаруживают сереньких долгоносиков, темно-коричневых короедов или красавцев-усачей с усами, закинутыми за красную спину; их личинки, белые, жирные, клинообразные, не столь импозантны, но и те и другие — настоящие бандиты, с которыми приходится бороться самым серьезным образом. Бромистый метил из баллонов выпускают прямо в трюмы с древесиной. Этот газ обладает хорошей проникающей способностью и постепенно заполняет все самые извилистые ходы вредителя под корой. Более того, оказалось, что фумигант проходит и по лубяным волокнам. Был проделан такой опыт: сбоку в кряже просверлили отверстие и положили в него живых насекомых; а потом отверстие как следует замуровали, чтобы газ через него проникнуть не мог. Бревно, как обычно, обработали бромистым метилом. А когда через сутки отверстие вскрыли, насекомые в них погибли. Значит, газ к ним попал по лубяным волокнам. Несмотря на высокую стоимость бро- 66 мистого метила и нерентабельные простои судов под газацией, государство на эти затраты идет, потому что пока нет другого способа, гарантирующего уничтожение вредителей. Откажись мы от фумигации, сэкономь сегодня рубль, завтра мы могли бы потерять сотни тысяч рублей. Опыт карантинной службы действительно мог пригодиться для борьбы с местными пожирателями дерева, тем более что древоточцы, напавшие на Ки- жи, в близком родстве с нежелательными гостями из тропиков. КИЖИ ПОД ПЛЕНКОЙ После осмотра музейных строений пятерых специалистов Ленинградского фу- мигационного отряда охватило чувство тревоги: одно дело — обеззараживать древесину в трюме, достаточно герметичной емкости, и совсем другое — фу- миг и решать даже обычный дом — с окнами, дверьми, перегородками, подсобными помещениями, не говоря уже о такой сложной конструкции, как деревянная церковь. В нашей стране никто и никогда еще не выполнял подобных работ, опыта не было. И все-таки ленинградцы решили попробовать. Оборудование и баллоны с бромистым метилом грузовиком везли до Петрозаводска. Оттуда в Кижи перебрались вертолетом. Первыми стали обрабатывать простейшие постройки: баню, ригу, амбар. Для герметизации щели в стенах затыкали паклей, ватой, оклеивали липкой лентой. Но такая подготовка требовала слишком много времени и труда. Тот, кто бывал в Кижах, знает, что представляет собой, скажем, дом Сергеева: махина объемом почти в пять тысяч кубометров; под одной крышей размещены и жилые комнаты и хозяйственные службы — хлев, сеновал, помещение для инвентаря, все они соединены внутренними проходами. Попробуй зашпаклюй! Поэтому, хотя эффективность первых же опытов была стопроцентной, решено было изменить технологию герметизации. Ленинградцы сделали из полиамидной пленки гигантский шатер. Клеили его пять дней: к перекидному пологу площадью 900 м2 липкой лентой прикрепили два торцовых полотнища по 250 м2 каждое. Очень нелегко оказалось накинуть такую громадину на избу, особенно из-за ветреной погоды. И пишь к вечеру, когда ветер стих, над домом удалось раскинуть шатер. Края его засыпали песком, и из баллонов пустили газ. В течение двух недель были обрабо-
m Два экспоната Кижей под пленкой: часовня Лазаря Муромского и дом Ошевнева таны все избы, часовня, ветряная мельница. Остался самый ответственный экспонат — Кижский погост, в который входит Преображенская церковь; ее высота — 34 м, длина 29 м и ширина 20,6 м. Шатер такого размера карантин- щи кам создать было не под силу. Поэтому в ход опять пошли вата, пакля, липкая лента. Хранители музея опасались, что газ повредит бесценный четырехъярусный иконостас. Но как раз в этом деле у ленинградцев был опыт: в свое время им пришлось фу ми тировать зараженную древоточцами итальянскую живопись из частных коллекций, болгарские иконы из собраний Русского музея. Для лучшего распространения газа в верхних ярусах баллоны подняли под перекрытие на двадцатипятиметровую высоту. Работали ночами. Во-первых, для безопасности: днем музей, конечно, за исключением тех построек, которые подвергались фумигации, продолжал работать. Во-вторых, ночью, как правило, было безветренно. И ночи-то были белыми. Эксперимент в Кижах, пока единственный в своем роде, окончился успешно. Однако по ходу дела возникали вопросы, на которые ответа пока нет. НУЖНА ЕДИНАЯ СЛУЖБА Упомянем лишь два из тех, что волновали участников эксперимента. Первый — организационный. Кто должен заниматься обеззараживанием музейных строений деревянного зодчества, спасением икон, редких книг от вредных насекомых и грибных заболеваний? В стране у нас есть институты, которые готовят рекомендации по обработке подобных ценностей (правда, в очень скромных масштабах), например Все- ■ союзный научно-исследовательский институт документоведения и архивного < дела в Москве. Но неизвестно, кому эти i институты должны адресовать свои ре- ■ комендации? Фумигационные отряды i карантинных инспекций Министерства с сельского хозяйства обязаны обеззара- - живать привозное красное дерево и i другую импортную продукцию. Газация i заповедных строений в их обязанности ► не входит. В Кижи ленинградцы поеха- - ли в силу своей сознательности и по с специальному разрешению вышестоя- - 3* 67 \
щего начальства. Но Кижи не единственный заповедник такого рода. В 1963 году в Костроме, на территории Ипатьевского монастыря, образован музей-заповедник с такими замечательными памятниками работы костромских плотников, как церковь Богородицы XV I века из села Холм, Спасо-Преобра- женекая церковь XV111 века из села Спас-Вежи. Есть музеи деревянного зодчества под Киевом, Улан-Удэ; сейчас в городе Истра Московской области, рядом со стенами Ново-Иерусалимского монастыря, тоже создается архитектурно-этнографический музей. В общем, число их растет. Вопрос второй, технологический. Видимо, в принципе можно придумать более совершенную технологию герметизации фумигируемых построек, чем та, которую применял Ленинградский отряд. Но кто и на какие средства займется таким проектом? Как нам кажется, ответ на оба вопроса один. Кроме фумигационных отрядов Министерства сельского хозяйства СССР существуют отряды по борьбе с вредителями запасов Министерства заготовок СССР, которые тоже фумигируют пищевую и непищевую продукцию, но не импортную, а отечественную; обрабатывают элеваторы, мельзаводы, склады с государственными зерновыми запасами; и еще есть дезинфекционные отряды Министерства здравоохранения СССР в морских портах, которые обеззараживают подчас те же суда, что и фумигационные отряды, но от крыс, тараканов, клопов. Три разные ведомства... Но сущность их работы, ее технология и оборудование те же. Не пора ли объединиться? В ГДР, например, создана единая хозрасчетная оперативная служба по фумигации. Ее специалисты по заказам хозяйственны х ор ган и заци й вы езжают на места. Надо фумигировать импортные грузы на судах? Пожалуйста. Обработать зерно в складах? Тоже можно. Протезировать помещение от грызунов? Приедут, сделают. Служба достаточно мощна и кредитоспособна, чтобы заказать любой проект, необходимые приспособления и приборы для новых видов работ. Вероятно, нечто похожее необходимо создать и в Советском Союзе. Будь у нас подобная единая служба, не возник бы, в частности, вопрос о том, кто и как должен оградить от вредителей музейные экспонаты в Кижах и сотни других бесценных памятников старины. Кандидат сельскохозяйственных наук Я. Б. МОРДКОВИЧ, ВНИТИ по карантину и защите растений В. Н. НЕСТЕРОВ, Ленинградская карантинная лаборатория Привычки и вкусы некоторых пожирателей древесины ЗНАТОКИ АРХИТЕКТУРЫ За границей существует мнение, что домовой усач заражает дома лишь определенной архитектуры. В Англии, например, он особенно падок на трехкомнатные небольшие коттеджи. А во французском городе Нанси усачи разрушили театр. Спор идет о том, могут ли насекомые поселиться в новом доме, или необходимо, чтобы он постоял 10—12 лет. В СССР установлено, что усачи чаще всего повреждают одноэтажные дома, сделанные целиком из дерева и простоявшие 15—20 лет. В новых строениях жук поселяется реже и преимущественно в том случае, если они возведены, хотя бы частично, из старой древесины. Личинки домового усача очень прожорливы и могут переваривать древесину даже без помощи микроорганизмов, обычно населяющих кишечник многих других древоядных насекомых. При благоприятных условиях развитие личинок длится два года, но может затянуться до трех-четырех и даже В— 12 лет. Такие колебания зависят от наличия влаги, тепла, но в первую очередь, конечно, от пищи. Домовой усач чаще всего нападает на сосну. Самки откладывают яйца преимущественно в древесину, содержащую смолу: в ней есть ароматическое вещество пинен, которое привлекает усачей своим запахом. В домовых постройках насекомые выбирают бревна, -вырезанные из широкослойной сосны, которая росла в редком лесу на богатых почвах, или из дерева, усохшего на корню. Интересно, что с возрастом в древесине увеличивается содержание привлекательного для вредителей пинена и уменьшается количество одного из монотерпенов — карена, на ибо- 68
Один из любителей древесины — большой дубовый усач лее токсичного компонента защитной системы дерева. МОРСКИЕ РАЗБОЙНИКИ Среди любителей древесины наиболее печально известен корабельный древоточец, грозный Teredo naval is. На его счету немало потерпевших крушение кораблей. Древоточцы добирались до дубовых штоков якорей, пробуравливали в них замысловатые ходы, и, когда якорь падал на дно, штоки отваливались; якорь неожиданно переставал забирать грунт. Поначалу единственным средством борьбы с такой напастью были гвозди: их забивали в штоки шляпка к шляпке; на один якорь уходили тысячи гвоздей. Вот почему в середине прошлого столетия во многих странах деревянные штоки у якорей были наконец заменены на железные. «ЧАСЫ СМЕРТИ» Когда-то в русских деревнях бытовало поверье: если в стенке по ночам слышится тиканье — это «часы смерти» оповещают владельца дома о близкой кончине. Такие звуки можно услышать в деревянных домах и сейчас, они свидетельствуют об опасности для дома, а не для его хозяина. Сначала раздается, хотя и слабый, но четкий звук с редкими паузами, пять ударов в секунду, затем разносится барабанная дробь, и — наступает тишина. Потом звуки возникают вновь. Это точильщик, быстро двигая головой вверх и вниз, ударяет ею о стенки хода и выстукивает таким способом свой вариант азбуки Морзе. Находясь в толще дерева, самец и самка с помощью звуковых сигналов находят друг друга в разветвлениях ходов. По всей видимости, барабанную дробь издает самец, а тиканье — самка. В домах орудуют мебельный и домовой точильщики, но сферы влияния у них разделены. Мебельный грызет мебель, музыкальные инструменты, рамы картин и даже конторские счеты. Он поселяется также в плинтусах, оконных рамах, в полах, стенах и потолочных балках, но только со стороны комнат. Наружная часть дома — владения домового точильщика. Дело в том, что для развития домового точильщика необходимо временное понижение температуры, которое вызывает наступление у него диапаузы. Этим и объясняется особенность расселения насекомых — в местах, где древесина подвержена действию зимних холодов. 69
Beu-и и веиг^'тчч Анатомия кастрюли Эмалированные кастрюли входят в число привычных предметов. Любопытна статистика: в средней английской семье 50 % кастрюль — эмалированные, в итальянской— их доля 65%, а в немецкой и у нас — 70%. Эмалированная посуда способна удовлетворить самые разнообразные потребности — от утилитарных до престижных. В нашей стране ее сейчас выпускают 285 предприятий различных министерств и ведомств. В год на прилавки наших магазинов поступает не менее 250 миллионов штук эмалированных кастрюль, мисок, чайников, ведер, кружек, бидонов и т. д. и т. п. Много это или мало? Если бы все хозяйки решили одновременно (как это принято в некоторых странах) выбросить в ночь под Новый год всю старую посуду, то к следующему Новому году наша промышленность смогла бы обеспечить каждую семью кухонным набором из четырех-пяти необходимых предметов. Потребности населения в обыкновенной белой эмалированной посуде удовлетворяются полностью, чего, к сожалению, пока нельзя сказать об эмалированной посуде высшего качества — с ярким рисунком, с утолщенным дном, с удобными нераскаляющимися ручками. МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ОСТОВ Металлический остов будущей эмалированной посудины вырубают из стального листа толщиной 0,5—0,7 мм. Получаются диски соответ-
ствующего диаметра. Диски идут под пресс. Здесь их превращают в цилиндрические заготовки. Здесь же многопозиционные специальные автоматы закатывают их края. Иногда тем дело и ограничивается, но если нужно, например, сделать чайник, то в заготовку вкладывают прорезиненную грушу, с помощью которой раздувают заготовку до нужной формы, а уже затем на других автоматах сужают горловину. Полуфабрикат передают в печное отделение для термообработки: нужно сн ять напряжения, возникшие в металле после многотонных усилий штамповочных прессов. Однако при термообработке на поверхности заготовок возникают окалина и пластовая ржавчина, которые помешают будущему стеклянному покрытию прочно соединиться с металлом. Поэтому для подготовки поверхности металлические заготовки опускают в специ- Современная эмалированная посуда Запорожского метизного завода альные ванны с серной кислотой или пропускают через агрегаты струйного травления (в этом случае металл обрабатывается соляной кислотой). После травления поверхность металла становится шероховатой, удобной для нанесения эмали. Правда, иногда в процессе травления сталь насыщается выделяющимся из кислоты водородом. Выделяясь потом, он может стать причиной брака в виде мелких пузырей — «рыбьей чешуи», как говорят специалисты. Стальные ручки и основания для пластмассовых ручек приваривают к корпусу сразу после травления. Затем заготовку моют и высушивают, чтобы в следующем отделении нанести на нее первый слой эмалевого покрытия — грунт. ЭМАЛЬ ДЛЯ КАСТРЮЛИ У подавляющего большинства эмалированных кастрюль и чайников любого цвета ручки черные. Черен и верхний ободок любой эмалированной кастрюли, кроме тех, модных, у которых поверху пущен тонкий ободок блестящей нержавейки. Почему? Эмаль — стекло, но почти всегда неоднослойное стекло. Не одинаковы коэффициенты теплового расширения у стекол и металлов. В баллончик электролампочки впаивают молибденовые стерженьки, чтобы подвесить на них вольфрамовую нить, потому что у молибдена коэффициент теплового расширения почти такой же, как у стекла. Но из молибдена кастрюль не делают... Лучше всего сцепляется с металлом и дольше не отслаивается от него эмаль, в состав которой входят окислы марганца, кобальта, никеля. Эти составляющие и придают ей черный цвет. Только такой — грунтовой эмалью и покрыты «слабые места» кастрюли, те ее части и детали, где эмали труднее всего прочно удержаться на поверхности. А чем круче изгиб, тем это сделать труднее... Впрочем, грунтовым слоем покрыта вся внутренняя и внешняя (но тоже внутренняя, поскольку над грунтом всегда есть верхний покровный слой) поверхность кастрюли.
Покровные эмали наружного слоя могут быть практически любых цветов — было бы соответствующее сырье. Чаще всего покровная эмаль бывает белой, в этом случае один из основных ее компонентов — двуокись титана, основа титановых белил. А чтобы покровная эмаль была непрозрачной, в нее вводят так называемые глушители — фториды натрия и кальция, окислы олова, циркония и опять же титана. Разумеется, грунт и покровную эмаль готовят отдельно. Однако основные их компоненты одни и те же, традиционные для любой эмали, для любого стекла. Это кварц, полевой шпат, бура и сода. Сырье тщательно дозируют и перемешивают. Полученную шихту отправляют в печь, чтобы расплавить. Получается стекловидная масса. Ее каплями выливают в воду — гранулируют. Высушенные гранулы с необходимыми добавками тонко перемалывают в шаровой мельнице. Получается так называемый шликер. А сплавленную стекловидную массу — полуфабрикат для производства эмали — зовут фриттой. Подробно об эмалях см. «Химию и жизнь», 1974, № 11. ПРОЦЕСС ЭМАЛИРОВАНИЯ На промытую и высушенную после травления заготовку наносят первый слой эмалевого покрытия — грунт. Соединение металла и стекла происходит в специальных печах при температуре В00—950°С. Остывш ие после обжига грунта изделия имеют ис- синя-черный цвет. Чем гуще чернота грунта, тем красивее получается готовая посуда. Но до нее еще далеко. Загрунтованные заготовки окунают затем в покровную эмаль. Затвердев, она станет сплошной и глянцевитой с тем, чтобы впоследствии оказаться первой преградой на пути пищевых кислот и химических средств ухода за посудой. После нанесения и обжига покровной эмали посуда поступает на участок отделки, где на нее наносят «последние штрихи»: наклеивают рисунки — «де- коль» или с помощью трафаретов напыляют орнамент. Поверх деколя обычно наносят еще один слой эмали, на этот раз прозрачный. Нержавеющие ободки и пластмассовые ручки прикрепляют на последней стадии производства (эту стадию пока проходит явное меньшинство эмалированных изделий). НЕЛЬЗЯ ЛИ БЕЗ ГРУНТА! Можно, если металлическая основа кастрюли сделана не из стали, а из чугуна. Или если бы удалось создать покровную эмаль, прилипающую непосредственно к металлическому остову кастрюли так же прочно, как грунт. Немало патентов и авторских свидетельств защищают приоритет создателей составов для безгрунтового эмалирования. Однако в магазинах — и у нас, и за рубежом — все те же черные ручки и черные ободки. Никак не удается в производственных масштабах получить то, что как будто удалось в лабораторных условиях. Очень уж несхожи свойства металла и стекла, даже если оно называется эмалью. А главное, мы еще недостаточно хорошо знаем, что происходит на границе стали и эмали. В теориях недостатка нет. Одна из них — физико-химическая — роль агента сцепления отводит тонкой окисной пленке FeO, которая насыщает промежуточный слой эмали и частично растворяется в металле. Кристаллы FeO образуются при охлаждении эмали и пронизывают ее наподобие арматуры или ден дритов. А при безгрунтовом эмалировании такая «арматура» не образуется — не из чего. Другие исследователи ищут объяснение неудач с безгрунтовым эмалированием в электрохимических закономерностях, изучают электропроводность эмалей, окислительно-восстановительные реакции окислов, составляющих эмали, емкость двойного электрического слоя на границе металл — эмаль и так далее. Есть еще и электронная теория сцепления, в которой главная роль отводится химическому взаимодействию между кислотными и основными окислами в составе эмали. ТЕХНИКА ЭМАЛИРОВАНИЯ Она еще далека от совершенства. Нанесение эмали окунанием заготовки в расплав не гарантирует однородности. Разумнее, наверное, наносить эмаль с помощью пульверизатора, как это делается на одном из комбинатов бытовых приборов в ГДР. Там эту работу по программе, записанной на магнитофонную ленту, выполняют два робота. А разбрызгивание в электрическом поле или нанесение эмали с помощью электрофореза позволяет механизировать весь процесс изготовления посуды. Правда, пока электроэмалирование применяется в основном для плоских изделий — деталей холодильников, газовых и электрических плит, стиральных машин. Практикуется оно и в нашей стране — на заводе газовых плит в Бресте и механическом заводе в Новое ятске. С кухонной посудой дело обстоит сложнее: хорошо разбрызгиваемая эмаль плохо удерживается на крутых изгибах днища и ручек посуды, а плохо разбрызгиваемая для этой технологии неприемлема. Ожидать революции в технике эмалировани я пока не приходится, как, впрочем, и считать это производство окончательно устоявшимся, незыблемо косным. Автоматы для нанесения шликера, печи непрерывной плавки фритты, линии для нанесения на днища кастрюль и сковородок слоя тефлона — все это ближайшее будущее производства эмалированной посуды. Кандидат технических наук В. П. ФИШМАН, В. А. СЕРЖАНТОВ, В. К. РЕДЬКО 72
Живые лаборатории Арундо У этого растения много имен. Назыв ают его, например, гигантским камышом — и не без оснований: стебли его достигают пяти- шестиметровой высоты. Называют тростником — итальянским, испанским, прованским — тоже неудивительно: на тростник оно и похоже, и состоит с ним в родстве — относится к тому же семейству злаков. Такое родство и сходство нашли отражение и в научном названии растения — арундо тростниковый (А г undo donax L.). В нашей стране арундо мало известен, потому что встречается он в естественных условиях только на юге Закавказья и в Средней Азии. Но в Средиземноморье, на Ближнем и Среднем Востоке арундо распространен очень широко. В Вавилонии, Ассирии, Египте, Греции из его стеблей в древности делали самые разнообразные предметы домашнего обихода: корзины для хранения муки и хлеба, музыкальные инструменты, палочки для письма. И еще — стрелы: это к арундо в первую очередь относятся слова Плиния, который писал, что в древности тростником было завоевано полмира. Это подтверждают изображения батальных сцен, украшающие стены египетских гробниц: на них видны стрелы, очень похожие на стебли арундо. Название «арундо» происходит от кельтского слова аги, что в переводе означает «вода». Арундо — растение влаголюбивое, произрастает обычно вдоль берегов арыков, каналов, рек, озер и даже морей. Правда, таких мест, которые надолго заливаются водой, арундо не любит — в отличие от его родственника тростника обыкновенного. Дело в том, что к обитанию в условиях длительного или постоянного затопления у него плохо приспособлены корневища. У тростника корневища пустотелые, и внутри их находится запас воздуха, который постоянно пополняется через придаточные корни, развивающиеся на междоузлиях корневищ (а если тростник долго растет в воде, то такие же придаточные — водные корни образуются и у основания его стеблей). Благодаря этим пустотам — хранилищам кислорода — тростник неплохо себя чувствует даже тогда, когда глубина воды достигает 1,5 м. У арундо же внутренняя полость корневищ заполнена не воздухом, а крахмалоносной тканью; отсутствуют у него и центры образования водных корней. Поэтому он предпочитает суходольные места, которые лишь изредка и на короткий срок затопляются паводками. За это арундо получил еще одно название: суходольный тростник. У арундо есть любопытная особенность, присущая большинству растений гибридного происхождения: он никогда не образует семян и размножается только вегетативно — корневищами. На концах их расположены почки возобновления, по три на каждом; из центральной почки весной вырастает надземный побег, а боковые образуют новые ветви корневищ, нарастающие к осени на 20—30 см. Стебли арундо очень прочны, из них вполне можно делать такие изделия, как удилища, солнцезащитные шторы, даже лыжные палки. Но главное достоинство арундо — его колоссальная продуктивность. У нас, в дельте Волги, трехлетние посадки арундо дают с гектара до ВЗ тонн сухой фи- томассы — стеблей, листьев и корневищ. Для сравнения скажем, что кукуруза дает с гектара 4,1 тонны сухого вещества, рис — 4,9 тонны, сахарный тростник — 17,2 тонны, тростник обыкновенный— 62 тонны. Благодаря этому качеству арундо может представить большой интерес для сельского хозяйства как ценное кормовое растение. По содержанию перевариваемого протеина C7—40 г в 1 кг сухого корма) арундо не уступает кукурузе, сорго; килограмм стеблей и листьев арундо соответствует 0,26— 0,31 кормовой единицы, что не так уж мало. А еще в зрелых стеблях арундо более 40% целлюлозы — столько же, сколько в древесине сосны или ели, и гораздо больше, чем в древесине тополя или березы. С гектара площади, занятой арундо, можно каждый год получать по 10— 16 тонн целлюлозы. Во многих странах — Аргентине, Италии, КНДР, Франции — арундо используется как сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. Такое же применение он может найти и на юге нашей страны, где древесного сырья не хватает. Арундо может расти везде, где зимой температура не опускается ниже —15°С (при более низких температурах у него на корневищах вымерзают почки возобновления). Как показали эксперименты, проведенные в дельте Волги, разводить арундо сравнительно несложно. Размножать его можно и отрезками корневищ, и делением куста, и стеблевыми черенками, и целыми стеблями. К почвам растение нетребовательно, засоление переносит хорошо; нужно только почаще его поливать. Может быть, когда-нибудь появятся у нас ерундовые плантации? Ю. Б. ОВЧИННИКОВ Фото автора 73
Антрекоты и капуста Дразнящий запах и неповторимый вкус кавказского шашлыка, домашних котлет, осетрины фри и жареного хека создаются не одним десятком веществ. Среди них наиболее известны читателям, надо полагать, ме- ланоидины, о которых журнал рассказывал подробно в № 3 за этот год. Они образуются на поверхности рыбы и мяса при термической обработке, или, проще, при обжаривании на сковородке или вертеле. Но в шипящей, румянящейся на огне корочке идут и другие- процессы. В том числе и пиролиз аминокислот, о котором и пойдет речь. Точнее, о тех веществах, которые при пиролизе образуются. -На XIV Международном генетическом конгрессе в Москве профессор Ятаро Тазима из Японии выступил с обзорным докладом «Мутагены, комутагены и антимутагены естественного происхождения». Из его доклада следовало, что японские генетики обнаружили: продукты пиролиза вызывают мутации у бактерий, обычно используемых для проверки веществ на мутагенность. Те же самые продукты присутствуют и в конденсатах дыма, который вьется над сковородкой... Среди этих веществ, представляющих опасность для наследственности человека, наиболее активны два, названные Тгр-Р-1 и Тгр-Р-2; оба они — продукты пиролиза аминокислоты триптофана. А в смоле, оставайся после пиролиза, най- ны в немалом количестве карман м норгарман. Это — комутагены; сами по себе они не вызывают мутаций, однако примерно вдесятеро усиливают активность названных выше мутагенов (и некоторых других). Добавим к этому, что мутагены содержатся в таких популярных (не обязательно в нашей стране) продуктах, как жареные лук и чеснок, вяленая каракатица, некоторые пряности, чай, кофе, вино, пиво. И становится как-то не по себе: похоже, .что над человечеством нависла страшная опасность... Однако не будем впадать в панику. В конце концов, жизненный опыт подсказывает, что человечество пока не вымирает, а значит, каким-то образом противостоит натиску весьма многочисленных пищевых мутагенов. И кстати, наши предки, еще на стадии синантропа, то есть 500 тысяч лет назад, стали жарить на огне мясо и рыбу, однако ж не только избежали генетического вырождения, но и существенно прибавили в интеллекте. Эту кажущуюся неуязвимость людей профессор Тазима объясняет тем, что в нашем питании не меньше чем мутагены распространены и их антагонисты (вспомните название доклада: «... и антимутагены естественного происхождения» . Известно, например, что антимутагенная активность свойственна некоторым витаминам, в -частно-
сти Е, С и каротину (провитамину А). Советские исследователи Н. П. Бочков и У. К. Алекперов считают, что именно эти витамины, и в первую очередь а-токоферол, то есть витамин Е, необходимо включать в диету, чтобы предотвратить нарушения генетического аппарата -(подробнее об этом можно прочесть в книге У. К. Алекперова «Антимутагены и проблема защиты генетического аппарата», вышедшей в Баку в 1979 г.), Однако дело не сводите^ к одним витаминам. Японские генетики полагают, что есть как внутренние, так и внешние мутагены. К первым они относят тиолы, то есть вещества, содержащие SH-группы; эти вещества циркулируют в крови млекопитающих и( как было экспериментально установлено, инактивируют некоторые мутагены. Вторые же — внешние — впервые были обнаружены в соке капусты и редьки. Природа этих веществ пока не выяснена, и профессор Тазима воздерживается от суждений по этому поводу; он даже не рискует сказать, одним или многими факторами обусловлена их антимутагенная активность. Однако она существует, и не только у витаминов — в этом можно не сомневаться. Овощи и фрукты пятидесяти девяти видов были превращены в кашицу, или, если хотите, гомогенизированы, и исследованы на антимутагенную активность. Выяснилось, что опасное действие Тгр-Р лучше всего нейтрализуется кочанной капустой, брокколи (спаржевой капустой), зеленым перцем, баклажанами, яблоками, съедобным лопухом, луком-шалотом, имбирем, ананасами и листьями мяты. Несколько слабее, но вполне прилично действуют редиска, батат, виноград, цветная капуста и некоторые другие весьма экзотические для нас растения. Самый широкий спектр действия оказался у баклажан, лопухов и брокколи: они инактивировали не только Тгр-Р, но и пиролизаты Других аминокислот. Но заметьте: при кипячении соков антимутахенная активность пропадала начи- У$№**^ сто. Нет, недаром с жареным мясом так хороша свежая зелень... Есть все основания полагать, что и наши предки знали толк в приправах из зелени, овощных гарнирах и фруктовых десертах. Это помогло им сохранить наследственные задатки и развить их. Не исключено, однако, что новые мутагены все же повысили частоту мутаций и тем самым способствовали появлению тех выдающихся троглодитов, которые положили начало виду Homo sapiens. Но мутации большей частью все же вредны, и плата за прогресс человеческого рода весьма велика. Конечно же, рост темпов мутирования не сулит ничего хорошего ни нам, ни нашим потомкам. Но как же быть тогда с антрекотом и жареным макрурусом? Не будем делать скороспелых выводов и выдвигать преждевременные требования. Но все-таки, на всякий случай: если вы не в силах отказаться от антрекота, то не забудьте нейтрализовать содержащиеся в нем мутагены порцией капустного салата. Или яблоком, или виноградом, или редиской — что там у вас есть на кухне... Е. ТЕТУШКИН
ЛОД-эффект Кандидат медицинских наук Д. Л. ДЛИГАЧ В 30-х годах инженер В. А. Кравченко изобрел нечто вроде огромной медицинской банки — барокамеру местного действия. Смысл изобретения был в том, чтобы, снижая внешнее давление, растягивать сосуды больного органа, усиливать его питание кровью и тем самым исцелять. Лет через двадцать работавший в Южной Америке гинеколог О. Хейнс воспользовался локальным отрицательным давлением (ЛОД) при неблагоприятном течении беременности, полагая, что декомпрессия живота матери улучшит кровоснабжение плода. Внутриутробное развитие после такого лечения ускорялось («дети по Хейнсу»), И с легкой руки Хеинса местная декомпрессия прочно утвердилась в гинекологии, хотя физиологам известно, что простой избыток кислорода не ускоряет, а тормозит развитие. Начатое в нашей стране в 60-х годах лечение с помощью декомпрессии (главным образом от облитерирующего эндартериита) породило у врачей благоприятное впечатление о барокамере В. А. Кравченко и послужило весомым поводом для создания специальной физиологической лаборатории, которая бы занялась внедрением ЛОД в спортивную медицину. Иными словами, нужно было исследовать, нельзя ли с помощью декомпрессии быстро возвращать работоспособность спортсменов после тяжелых нагрузок. ДЕД ЩУКАРЬ И НАСТАСЬЯ ФИЛИППОВНА Предмет исследования у меня, работавшего в этой лаборатории, поначалу не вызвал энтузиазма: похожие камеры бы- 76
ли и в XIX веке. Еще раньше существовали медицинские банки. Нагретый горшок, которым дед Щукарь лечился «от слабости живота», свидетельствует о давности употребления этого народного средства. Но главной причиной моего пессимизма было хорошо известное физиологам свойство артерий: через 10— 20 секунд после растяжения сосуд суживается и кровоток уменьшается (на час). Среди великого множества исследований саморегуляции сосудов были и опыты с барокамерой (вроде камеры Кравченко), которые доказали, что декомпрессия ограничивает кровоток. А вот в космосе космонавты надевают специальный костюм для создания отрицательного давления на нижнюю половину тела — прилив крови к ногам как бы симулирует земное тяготение. И артерии в зоне декомпрессии ведут себя так, как героини Достоевского, которые, как известно, всегда поступают наперекор обстоятельствам. Нашу же лабораторию сильнее всего заинтересовали артерии, снабжающие кровью натруженные мышцы спортсменов. Работающей мышце нужно много крови, но не для питания и не для удаления шлаков, а для обеспечения мышцы кислородом. Кислород из крови в клетку-потребитель поступает по законам диффузии. Причем через оболочку клетки диффузия идет в миллион раз медленнее, чем через такой же слой воды, и в тысячу раз медленнее, чем через всю цитоплазму. Преодоление капиллярной стенки, богатой порами, много легче. В покоящейся мышце 30—65% капилляров могут быть закрыты, но в работающей, наверное, открыто подавляющее большинство капилляров, и поэтому вряд ли раскрытие при местной декомпрессии немногочисленных оставшихся капилляров серьезно ускорит диффузию кислорода. А если ускорит, хорошо ли это? Ведь чем лучше тренирована мышца, чем она работоспособнее, тем меньше кислорода нужно ей на единицу работы. АХИЛЛ НА ЧАС Сила мышц, как выяснилось, при сниженном местном давлении не меняется. Но сила — это еще не работоспособность. Когда мышце задали нагрузку стандартной мощности (дозированное ритмичное усилие), обнаружились явления, .трудно объяснимые с позиций сегодняшней (или вчерашней?) физиологии. Вот эти явления. Если работа ритмична, то работоспособность мышцы при декомпрессии тем больше, чем слабее усилие. Средняя же длительность работы при ЛОД вчетверо больше обычной (иногда в 16 раз1). А при непрерывном (статическом) усилии работоспособность возрастает лишь на 40—60%, и только при большом усилии. Повышение работоспособности (мы с коллегами назвали это ЛОД-эффектом) начинается не мгновенно, а примерно через минуту после декомпрессии (латентный период эффекта). И наконец, еще одно странное явление: ЛОД-эф- фект обладает последействием (от 30 минут до двух часов после окончания декомпрессии). Эти подробности важны для понимания статьи, и я прошу читателя помнить о них, как Киплинг в сказке о ките и хитрой рыбке просил не забывать о подтяжках. А вот другие сведения. Спортсмен подпрыгивал на месте после декомпрессии ног на 6—7% выше, чем обычно. Спринтеры-мужчины пробегали 150 метров в среднем на 0,88 секунды быстрее, а женщины после сеанса ЛОД на ноги преодолевали 200 метров на 0,4— 1,2 секунды раньше, чем контрольная группа. Стайеры на дистанции 25 километров по пересеченной местности после такого сеанса оставляли соперников в полутора километрах позади. Выходит, что местная декомпрессия не только повышает работоспособность, выносливость, но и увеличивает мощность мышц. В 1972 году наша группа опубликовала данные о ЛОД-эффекте в научных изданиях. Клиницисты к тому времени проконтролировали лечебное действие локальной декомпрессии: применение лишь двух барокамер для лечения обли- терирующего эндартериита в поликлинике за девять лет в пересчете на оплату больничных листов или стоимость стационарного лечения-дало эффект в полтора миллиона рублей. Дело, конечно, не столько в рублях, сколько в сбереженном здоровье и предотвращенных ампутациях, но сама цифра так выразительна, что я ограничиваюсь ею. Беда лишь в том, что врачи причиной успеха считали увеличенный кровоток, а физиологи уже несколько лет знали, что после декомпрессии он уменьшается. КРОВООБРАЩЕНИЕ ВООБЩЕ МЕШАЕТ! После сеанса местной декомпрессии кровоток в работающих мышцах был в среднем на тре1*ь ниже контрольного, а послерабочий — на 25%. Мало того. Если кровоток после сеанса не уменьшался (было два таких из ряда вон выходящих случая), работоспособность почти не росла, зато когда она отменно при- 77
бывала, кровоток падал в два-три раза. Нешуточное дело! Неужели, чем меньше кровоток, тем работоспособнее мышца? Ничего себе, доигрались. Этот номер журнала не апрельский, и я не собираюсь разыгрывать читателя. Это, как сказала Вера Инбер, не факт, это на самом деле было. Но все-таки лучше выразиться так: мышца, подвергнутая декомпрессии, поглощает больше кислорода, извлекая его из меньшего количества крови. Если не снижать внешнее давление, а повышать внутрикапил- лярное, феномен остается. Значит, сама декомпрессия действует на сосуды, а не на клетки мышц или нейроны. Итак, повышенное транскапиллярное (внутреннее минус внешнее) давление количественно и качественно меняет газообмен мышц. После декомпрессии и кожа потребляет больше Ог; вероятно, так ведут себя и другие ткани. Выделение углекислоты тоже растет, но в меньшей мере, что свидетельствует об отменной утилизации жиров и меньшей — углеводов. О том, что общие энерготраты организма снижаются, а КПД растет, говорит и уменьшение концентрации в крови триглицеридов и молочной кислоты и увеличение щелочного резерва крови. Все эти сдвиги повышают работоспособность спортсмена по меньшей мере на полчаса. Если же спортсмена битый час держать в «настоящей» барокамере с чистым кислородом под повышенным давлением, его работоспособность не вырастет. Выходит, дело не в том, что цо мышцы доходит больше кислорода, а в том, что ее обмен перестраивается. Этим-то и можно объяснить повышение мощности (даже при прыжке) и скорости сокращения мышцы. 1ТО ЖЕ ТВОРИТСЯ В МЫШЦЕ! Декомпрессия растягивает капилляры, увеличивает их поры, и какое-то крупномолекулярное вещество может из плазмы проникнуть в межклеточную жидкость и активизировать обмен клеток. Это не умозрительное допущение — зарегистрировано серьезное изменение белкового состава сыворотки крови при 10-минутной декомпрессии руки (уменьшение концентрации фракций 1-1, а-2, р-1 глобулинов и т. д.). Вначале я думал, будто неизвестный агент избирательно влияет на окислительный обмен, но оказалось не так. Дело в том, что ЛОД-эффект хорошо воспроизводится на лягушках. Даже если в них удалить сердце, прирост работоспособности мышцы не уменьшится. Это заставляет думать о влиянии декомпрессии не на окисление (или не только на окисление), а на какое-то более общее звено обмена. Из лаборатории ЛОД-эффект шагнул в спорт — аппаратура для местной декомпрессии появилась на всех олимпийских базах страны и экспортируется. Тем неприятнее мне было однажды проснуться в холодном поту от страшноватой мысли. Но впрочем, судите сами. Эволюция создала безотказный и всегда готовый к употреблению механизм быстрого увеличения мощности и выносливости мышц. Но если нет барокамеры, нет и эффекта. Иными словами, эволюцией построен мощный механизм, но пользоваться им воспрещено: снята пусковая кнопка. Природа наложила вето,— значит, механизм опасен. Не лучше ли запретить пользоваться декомпрессией до выяснения отдаленных последствий? Правда, нежелательных результатов от систематического ее применения не замечено. Восприимчивость людей к ней не угасает; более того, если эффект первого сеанса длится десятки минут, то эффект десятого — не менее трех суток. Эти сведения получены во время напряженных тренировок спортсменов. Однако они сами по себе вовсе не исключают вредоносности воздействия. ВСПОМНИМ О ПОДТЯЖКАХ Представьте, что растет сила сокращения мышцы. Давление в ее толще тоже растет, участок пережатия кровеносных сосудов распростран яетс я против тока крови, захватывает вначале вены, затем капилляры и артерии. Но при большом статическом усилии мышца быстро устает, и пережатие будет кратким, во всяком случае короче латентного периода ЛОД-эффекта (одна минута). При такой ситуации барокамера продемонстрирует чудеса, а при слабом сокращении мышц чудес не будет: их уже вызвало само усилие. Физиологов недавно удивил такой парадокс: после небольшой статической мышечной нагрузки (до 50% максимального усилия) послерабочий кровоток в сосудах мышцы меньше, чем при энергетически равной ритмичной работе. Так вот, как раз ЛОД-эффекту и свойствен пониженный рабочий и после- рабочий кровоток: при небольшом статическом усилии должен возникнуть как бы естественный ЛОД-эффект, а при ритмичной работе его нет из-за латентного периода, более длительного, чем каждое сокращение мышцы. Каждый на своем опыте убедился, что мышцы поднятой руки или ноги куда менее трудоспособны, чем опущенной. Это объясняют уменьшением кро- 8
75-80 100 усилие,% or макс Когда мышца работает ритмично (верхняя кривая), то в барокамере предельная длительность ее сокращений вырастет вчетверо, если усилие невелико (усилие менее 30% от максимального не вызывает утомления и без декомпрессии). Более тяжелую работу в том же ритме продлить декомпрессией куда сложнее, а на длительность максимального усилия мышцы локальное отрицательное давление почти не влияет. Слабое непрерывное усилие (нижняя кривая) не поддается влиянию декомпрессии. Лишь при усилиях около половины максимума работоспособность мышцы в барокамере повышается, но только в полтора раза воснабжения поднятой конечности. Действительно, кровоток поднятой и опущенной руки различается почти вдвое. Вдвое разница и в работоспособности. Но эксперименты свидетельствуют, что удвоения кровотока явно маловато для сколько-нибудь заметного повышения работоспособности. Наверное, здесь надо вспомнить о перепаде давления в капиллярах поднятой и опущенной руки F0—70 мм рт. ст.), что соответствует довольно сильной декомпрессии в барокамере. Есть и другие, но, увы, интересные только для специалистов факты, говорящие о том, что не стоит беспокоиться о здоровье тех, кто применяет локальную декомпрессию. Пожалуй, естественный Л ОД-эффект сильнее всего выражен у ныряющих животных. Да и вообще с их кровеносной системой происходят удивительные вещи. Например, у тюленя во время пребывания под водой сужаются все сосуды, кроме мозговых и коронарных. У нырнувшей утки повышается венозное давление, а значит, и капиллярное. Частота пульса падает у морского слона под водой в 15 раз, а у некоторых черепах — до одного удара за девять минут. А у лучших ныряльщиков (китов и дельфинов) мозговой и коронарный кровоток отделены от общего, который под водой почти прекращается. Эволюция сделала это для повышения КПД жизненно важных органов и для более полного поглощения кислорода, растворенного в крови, чтобы животное могло подольше пробыть под водой. В тех органах, где кровообращение уменьшилось, обмен и потребление кислорода сводятся к минимуму. Но если раньше думали, будто обмен кислорода в тканях лимитируется только количеством протекающей крови, то за последние десятилетия выяснилось, что эта связь не так уж тесна. И самое важное, что дало исследование ЛОД,— это обнаружение явной и постоянной связи обмена и работоспособности мышцы с транскапиллярным давлением. САМАЯ НЕЖНАЯ А теперь самая гипотетическая, но, по- моему, самая важная часть статьи. Система кровообращения легко ранима. Недаром самая частая причина смерти людей — сосудистые заболевания, особенно коронарных сосудов сердца. 79
Я не предлагаю помещать сердце в барокамеру (оно, кстати, и так лежит в естественной барокамере с пониженным давлением). Но если бы сердечной мышце преподнести тот гипотетический ЛОД-агент, о котором уже говорилось, возможно, что мы получили бы новый путь к победе над инфарктом. Понятно, я забрел в область фантастики, но начать экспериментальное изучение этого вопроса уже можно. Предполагают, будто сосудистое ложе мышц имеет шунты — сосуды, накоротко замыкающие артериолы на ве- нулы. Предположение это родилось потому, что при разных обстоятельствах мышца извлекает из крови (и отдает в кровь) разные вещества с переменной скоростью, которая не коррелирует со скоростью кровотока. Тогда и придумали шунты, которые то будто бы открываются, то закрываются. Увы, подавляющее большинство морфологов ни в оптический, ни в электронный микроскоп не увидели в мышцах ни одного шунта. Лишь некоторые авторы приписывают роль шунтов широким и коротким капиллярам, которых так мало, что их пропускная способность пренебрежимо мала. Гипотезой о шунтах иногда стремились отвергнуть ту трактовку фактов, о которой я рассказал. Но ведь главная слабость шунтов не столько в их невидимости, сколько в биологической нецелесообразности. Да и как может закрыться такой шунт, не имея ни мышц, ни нервов, если давление в нем неизбежно выше, чем в «нормальном» капилляре? Откровенно скажу: не нравятся мне эти шунты, я к ним пристрастен, а если они слабо защищены фактами, то это еще не причина, чтобы их щадить. По канонам физиологии, давление в начале капилляра около 30 мм рт. ст., а в конце — около 15 мм рт. ст. Благодаря этому, в его начале преобладает фильтрация крови вместе с растворенными питательными веществами в ткань, а в конце капилляра межклеточная жидкость вместе с продуктами обмена поступает в кровь. Для этого, собственно, и существует кровообращение. Полагают, что давлением в капилляре ведают артериолы — прекапилляр- ные сосуды сопротивления (отток идет по венулам, сопротивление которых весьма мало). Сам капилляр лишен мышечной стенки и нервов, и его просвет регулируется, скорее всего, пассивно. И весьма неустойчиво — на капиллярном просвете сказываются не только перемены артериального давления, но даже простое изменение позы. И хотя капилляры лишены нервов (кроме капилляров сердца), есть наблюдения, показывающие, что при раздражении симпатических сосудодвига- тельных нервов капилляры могут менять просвет. Клетки скелетных мышц не охвачены нервами, тем не менее никуда не уйти от феномена Орбели — Ги- нецинского: работоспособность мышцы при раздражении симпатического нерва, идущего к ее сосудам, растет. Кровоток при этом может слабеть или усиливаться, артериолы расширяются, а вены суживаются. Можно предположить, что на нервные и другие воздействия вены всех калибров отвечают единодушно: все суживаются или все расширяются. Причем зачастую, скажем, под фармакологическим влиянием, когда артериолы суживаются — вены расширяются, и наоборот. И наверное, повысить давление в капилляре может не только сдавливание вены или местная декомпрессия, но и нервные, и фармакологические влияния. Так вот, если вены разных калибров дружно и однонаправленно реагируют на раздражения, то есть поступают так же, как и артерии, а это допущение дьявольски правдоподобно (зачем каждой вене вести себя по-своему?), то гипотеза, объясняющая феномен Орбели — Гинецинского естественным ЛОД, приобретает некоторую убедительную силу. А с помощью фармакологических средств, противоположно влияющих на артерии и вены, можно прийти к управлению капиллярным давлением в разных органах (и в миокарде) и, значит, к управлению обменом веществ в них без барокамеры. Вдруг и в самом деле инфаркты можно будет предупреждать ЛОД-эффек- том без ЛОД? ЧТО ЧИТАТЬ О ЛОД-ЭФФЕКТЕ Азбакиееа X. А., Длигач Д. Л. Анализ «срочного» и «отставленного» эффектов локальных баровоздействий, используемых в процессе тренироаок юных фигуристок. Б кн. «Физиологические основы управления восстановительными процессами в условиях спортивной деятельности»». М., 1980. Булекбаева А. В. и др. Изменение белкового состава крови лод влиянием локальной декомпрессии. Материалы научной конференции «Физиологические и клинические' эффекты локального отрицательного давления». М., 1976. Длигач Д. Л. и др. Влияние локального понижения внешнего давления на организм. В книге «Исследования современных средств восстановления в подготовке высококвалифицированных спортсменов и методы оценки их эффективности». М., 1975. 80
Гипотезы Асимметрия против хаоса, или что такое биополе В. Е. ЖВИРБЛИС I. На вопрос «что такое биополе?» подавляющее большинство трезво мыслящих ученых категорически ответит: это то, чего нет и не может быть, как нет и не может быть явлений, для объяснения которых биополе специально придумано. В самом деле, каких только биологических чудес не объясняют с помощью биополя! Тут телепатия и телекинез, тут рудознатство, водовидство и исцеление наложением рук, тут митогене- тические лучи и много чего еще... Поверить во все эти удивительные вещи трудно не только потому, что они 81
удивительны сами по себе1. Здесь свалены в одну кучу и подлинно научные наблюдения, и результаты честных, но методически слабо поставленных или ошибочно истолкованных экспериментов, и плоды откровенного, но более или менее хорошо замаскированного жульничества, и околонаучные упражнения невежд, и даже писания душевнобольных. Как разгрести эту немыслимую кучу, как разыскать в ней драгоценное зерно научной истины? Проще всего, конечно, не искать ничего вообще, объявив, что все сообщения подобного рода просто чепуха2. В научных кругах такая позиция пользуется огорчительной популярностью — огорчительной хотя бы потому, что лишь способствует еще большему распространению неквалифицированных псевдоисследований и умножению слухов о таинственной, чудесной сущности живого. В этом смысле даже полностью отрицательный результат серьезного поиска был бы полезным и оправдал затраты труда. Вместе с тем кто может утверждать, что мы знаем сегодня абсолютно все о сущности явления жизни? Однако и позиция тех, кто не сомневается в существовании биополя, тоже оставляет желать мнодо лучшего. Вот, например, точка зрения члена-корреспондента АН СССР А. Г. Спиркина: «Одни ученые считают, что здесь проявление знакомых из физики полей, их системное действие, другие же полагают, что (...) это особое поле, не 'В словаре Брокгауза и Ефрона чудо определяется как «...событие, не вытекающее из законов природы или естественных человеческих сил, а обусловленное сверхъестественными силами людей или более могущественных сущедтв». В третьем издании БСЭ чудо определяется еще более резко, как «...сверхъестественное явление, вызванное вмешательством божественной, потусторонней силы». Однако по твердому убеждению автора, любое чудо есть просто результат незнания — либо незнания секрета фокуса, либо незнания известных науке законов природы, либо незнания самой наукой еще каких-то законов мироздания. В этом смысле наука есть особый способ познания всякого рода чудес. Когда же, говоря о чудесах, в той или иной (пусть даже негативной) форме ссылаются на какие-то высшие, потусторонние силы, это дискредитирует человеческий разум, способный в принципе к безграничному познанию окружающего мира. Иное дело — каверзный вопрос о том, откуда взялась сама природа,— тут человеческий разум, напрямую сталкиваясь с бесконечностью, буксует и оказывается бессильным дать однозначный ответ (вспомним' знаменитый спор Остапа Бен дера с ксендзами). 2М. В. Волькенштейн. Биофизика в кривом зеркале. «Наука и жизнь», 1977, № 7, с 62 имеющее ничего общего с известными — электрическими, электромагнитными, магнитными, гравитационными, звуковыми и т. п.(...) В отличие от других физических полей биополе обладает особыми свойствами — оно не знает преград и проникает на большие расстояния, неся уникальную информацию о психофизиологическом состоянии человека»3. II. Физика знает лишь четыре вида полей, и нет никакой нужды вводить какое-то особое пятое поле — это общепринятое и вполне обоснованное мнение ученых. Но почему ни одно известное физическое поле не обладает свойствами, позволяющими называть его биополем? * Поле ядерных сил отпадает хотя бы потому, что эти силы действуют лишь на исчезающе малых расстояниях порядка диаметра атомного ядра, а биополе «...проникает на большие расстояния, неся уникальную информацию о психофизиологическом состоянии человека». В отличие от ядерных, гравитационные силы действуют на любых расстояниях и обладают абсолютной проникающей способностью; но гравитационное взаимодействие тел малой массы исчезающе слабо и поэтому не может оказывать непосредственного воздействия на биохимические процессы, в то время как психофизиологическое состояние человека зависит именно от обмена веществ в его клетках. Слабые взаимодействия тоже вроде бы не годятся, так как тоже проявляют себя лишь в процессах, не связанных с биохимическими превращениями веществ. Остаются электромагнитные поля. Они действительно принимают участие во всех атомно-молекулярных явлениях и способны влиять на процессы, происходящие в живых организмах (убедиться в этом несложно — сравните загорелого человека с человеком, давно не бывшим на солнце). Очень короткие и очень длинные электромагнитные волны обладают изрядной проникающей способностью. Электромагнитные поля способны нести любую информацию, в чем мы ежевечерне убеждаемся во время телепередач. И все же электромагнитному полю чего-то не хватает для того, чтобы называться биополем. Чтобы как-нибудь повлиять на химическое поведение частицы, ей нужно 3Из статьи «У порога неизведанного» в газете «Труд» от 12 марта 1980 г 82
сообщить энергию, которая позволила бы преодолеть химическую инерцию. Но при температуре, отличной от абсолютного нуля, все частицы вещества находятся в непрестанном хаотическом тепловом движении, энергия которого равна кТ (к — постоянная Больцмана, равная 1,38-10 3 Дж/градус, а Т — температура в градусах по шкале Кельвина), и если дополнительная энергия меньше кТ, она не окажет никакого заметного влияния на поведение частицы. А электромагнитные поля, которые генерируются живыми клетками, настолько слабы, что могут сообщить другой клетке даже на самом близком расстоянии лишь исчезающе малую энергию — исчезающе малую в сравнении с кТ. И вообще, специальные эксперименты показали, что электромагнитные поля либо не имеют ничего общего с явлениями, которые пытаются объяснить существованием биополя, либо объясняют их тривиально4. Теперь мы можем более строго определить границы и смысл веры и неверия в биополе. В биополе сознательно или неосознанно верят те, кто верит в возможность воздействия на живые организмы с помощью какого-то излучения, сообщающего системе энергию, много меньшую кТ. Физики же, верящие лишь в кТ, с порога категорически отвергают такую возможность. Но в ответ на эту в общем-то справедливую критику наиболее дремучие сторонники биополя выдвигают вместо научных контраргументов тезис, что биополе, дескать, имеет вообще нефизическую природу и тем, естественно, доводят до полного умоисступления правоверных физиков... Есть ли какой-либо разумный выход из этой, мягко выражаясь, щекотливой и запутанной ситуации? III. Лично я не верю в телепатию и иже с ней, не верю в том смысле, что не считаю ее научно доказанным фактом. (Равно как не верю и в пятое поле, тем более нефизической природы.) Но вот то, что какое-то сверхслабое проникающее излучение вполне объяснимого происхождения все же способно оказывать заметное влияние на живые организмы, представляется мне бесспорным. Давно известны многочисленные и вполне достоверные (хотя до сих пор и не объясненные) факты, свидетель- 4Электромагнетизм и телепатия. «Химия и жизнь». 1980, № 4. с. 81. ствующие о существовании связей между активностью Солнца и процессами, происходящими в биосфере5; в этом отношении весьма показательно почти точное совпадение периодов вариаций солнечной активности с периодами основных биоритмов6. Однако расчеты показывают, что природные поля, вариации напряженности которых определяются солнечной активностью, вносят в биологические системы энергию, во многие миллиарды раз меньшую кТ. Как можно относиться к этим наблюдениям? Во-первых, можно просто игнорировать факты, что многие и делают (физики говорят неправду, утверждая, что верят фактам; обычно они верят фактам только в том случае, если могут их теоретически обосновать). Во-вторых, можно изобрести биополе (или Z-фак- тор, по А. Л. Чижевскому) и тем самым объяснить непонятное с помощью неизвестного. В-третьих, можно, поверив фактам, попытаться истолковать их, не выходя за рамки общепринятых научных представлений. Последний подход наиболее привлекателен тем, что он ни у кого не может вызвать возражений: тут были бы и овцы целы, и волки сыты. Но можно ли это сделать, учитывая все известные свойства известных физических полей? Можно, если найти способ как-то так видоизменить, например, обычное длинноволновое электромагнитное излучение (обладающее достаточно высокой проникающей способностью, действующее в биосфере Земли и связанное с активностью Солнца), чтобы порог его биологической эффективности резко снизился. На первый взгляд кажется, что ничего такого придумать нельзя. Амплитуда, частота и модуляция — вот основные параметры, описывающие любую электромагнитную волну. Но все многочисленные попытки повысить биоэффективность электромагнитного излучения, меняя все эти параметры, не дали определенных результатов — в том смысле, что иногда что-то вроде получается, а иногда нет, и даже положительные результаты из-за их полной необъяснимости весьма скептически воспринимаются научной общественностью. Но у электромагнитного излучения есть еще один параметр, на который SA. Л. Чижевский. Земное эхо солнечных бурь. М., «Мысль», 1973. 6Б. М. Владимирский. Активные процессы на Солнце и биосфера. «Изв. АН СССР, сер. физ.», 1977. т. 41. № 2. с. 403. 83
никто почему-то не обращает внимания, хотя он-то как раз и может в принципе оказывать решающее влияние на биологическую эффективность. Этот параметр — поляризация. IV. В обычной электромагнитной волне электрический вектор Ef определяющий результат взаимодействия излучения с веществом, колеблется в одной плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Такая волна называется плоскополяризован- ной. Плоскополяризованные волны излучаются антеннами радиолокаторов, теле- и радиопередатчиков; в каждом элементарном акте испускания кванта ультрафиолетового, видимого или инфракрасного света тоже рождается плоско- поляризованная волна. Правда, в последнем случае дело осложняется тем, что одновременно превеликое множество атомов или молекул излучает электромагнитные волны, плоскости поляризации которых ориентированы хаотически, в результате чего суммарное излучение оказывается вообще не- поляризованным. Но поляризации света в одной плоскости легко добиться, поместив на пути светового луча специальную поляризующую призму. Во всех исследованиях биологического действия электромагнитных излучений применялось либо неполяризован- ное, либо плоскополяризованное, либо вообще неизвестно как поляризованное излучение. Однако электромагнитное излучение может быть поляризованным не только в плоскости, но и по кругу. Это значит, что вектор Е вращается либо по, либо против часовой стрелки, в результате чего волна становится асимметричной 7. Сложение двух таких право- и левополяризован- ных волн одной частоты и одной амплитуды дает плоскополяризованное излучение, имеющее плоскость симметрии; наоборот, любая плоскопол яризован- ная волна может быть представлена в виде суммы лево- и правополяризован- ных волн одной частоты и одной амплитуды. Так говорит теория, давно подтвержденная точными оптическими экспериментами. 'Правильнее было бы пользоваться термином «хиральность», произведенным от греческого слова «хейр» — рука; хиральными называются любые фигуры, которые нельзя совместить со своим зеркальным отражением никакими перемещениями и поворотами в трехмерном пространстве (В. И. Соколов. Введение в теоретическую стереохимию. М., «Наука», 1979). Асимметрия лишь предельный частный случаи хиральности, и мы будем пользоваться ним термином лишь постольку, поскольку он привычнее и понятнее. 84 В принципе все сказанное выше можно отнести не только к свету, но и к любому электромагнитному излучению. V. Право- и левополяризованные электромагнитные волны по-разному взаимодействуют с веществами правой и левой структуры. Например, если асимметрична решетка кристалла (как у кристалла кварца) или асимметрична структура молекул (подобно молекулам природных аминокислот). Но взаимодействие асимметричного электромагнитного поля с асимметрическими веществами имеет обоюдный характер. Оно приводит не только к чисто оптическим эффектам, но и к эффектам вполне материального свойства — например, позволяет получать в избытке те или иные зеркальные изомеры органических соединений8. Иначе говоря, под действием электромагнитного излучения, поляризованного по кругу, свойства асимметрических молекул неизбежно меняются; в общем же случае свойства зеркальных изомеров способны изменяться под действием любых, в том числе и статических, асимметричных полей. Но к чему этот эффект, если он заведомо весьма мал? А к тому, что никакое, даже самое ничтожное, асимметрическое воздействие на вещество не может быть сглажено сферически симметричным тепловым движением: их симметрии принципиально различны. Как ни верти асимметрическую молекулу, находящуюся в асимметричном поле, изменение ее свойств в сравнении со свойствами в невозмущенном состоянии будет одним и тем же, и на него невозможно повлиять тепловым шумом — такие молекулы реагируют на асимметричные воздействия так, будто находятся при абсолютном нуле температуры. Это обстоятельство как раз и может иметь решающее влияние на результат действия слабых полей на биологические объекты. VI. Ничтожного сотрясения воздуха, донесшегося до нашего слуха в виде бранного слова, достаточно для того, чтобы вызвать бурную реакцию организма (стандартный порог слышимости принимается равным 10~" Ватт/м2), в то время как обиженный человек свободно может обрушить на квадратный метр одну лошадиную силу, примерно в миллион миллиардов раз превышаю- Е И Клабуновский. Асимметрический синтез. М., Госхимиздат, 1960.
(-)-изомер i Под действием любого асимметричного (хкрального) поля симметрия зеркальных изомеров органических молекул нарушается: правильные тетраэдры ABCD, в вершинах которых находятся различные заместители, связанные с углеродным атомом в центре О, превращаются в тетраэдры ABCD' и A"B"C"D", которые уже не являются точными зеркальными двойниками; при этом взаимное расположение всех атомов меняется (г'=^г"). Этот эффект ие может зависеть от ориентации молекулы в пространстве и должен определяться только знаком и величиной хиральной энергии \Е*. поглощенной молекулой; его можно охарактеризовать величиной Де=±ДЕ*/Е( где Е — энергия связей молекулы в иедеформироваииом состоянии. Так как тепловое движение сферически симметрично, то при любой температуре в отсутствие хиральиого воздействия \ь ■ О щую энергию едва слышимого звука. Так почему мы не може допустить того, что подобную реакцию способно вызывать, скажем, солнечное радиоизлучение такой же мощности? Ведь, например, на стандартной частоте 2800 мегагерц плотность потока солнечной электромагнитной энергии составл яет примерно 101 Ватт/м2. Ответ ясен: мы просто не знаем биохимического механизма, посредством которого живая клетка могла бы реагировать на слабые электромагнитные сигналы, а опыты с неполяризованными излучениями убедили нас в том, что слабые электромагнитные поля либо не дают заметных биологических эффектов, либо дают эффекты, которые трудно объяснить. Но может ли что-либо дать учет круговой поляризации? Вспомним: под действием электромагнитной волны, поляризованной по кругу, свойства зеркальных изомеров — например, асимметрических молекул аминокислот — чуть-чуть меня- [+)-нзомер ются. Эти изменения должны касаться всех свойств молекул, в том числе и их геометрии: во внешнем асимметричном поле межатомные связи должны искажаться, причем характер этих искажений не может зависеть от ориентации молекулы в пространстве (рис. 1). Для молекулы с одним асимметрическим центром подобные искажения геометрии заведомо ничтожны. Но как скажутся эти малые изменения геометрии асимметрических центров на свойствах молекулы, построенной из сотен асимметрических аминокислотных звеньев, в частности на биологических свойствах белков, выполняющих в организме функции катализаторов? Молекулы катализаторов-ферментов успешно работают только потому, что имеют сложнейшую пространственную структуру; малейшее нарушение этой структуры резко сказывается на их активности. На этом принципе основан особый регуляторный механизм^ позволяющий согласованно действовать многочисленным ферментам, находящимся в живой клетке и обеспечивающим святая святых жизни, обмен веществ — так называемое явление аллостерии9. Но коль скоро чуть-чуть изменится геометрия каждого звена (а также взаимной ориентации всех звеньев) многозвенной цепи фермента, геометрия всей молекулы в целом должна изменяться уже весьма ощутимо (рис. 2), а это приведет к резкому изменению каталитической активности биополимера. Ориентировочный расчет показывает, что верхняя граница такого регуляторного действия асимметричного электромагнитного поля никак не больше кТ, в то время как нижняя граница вообще *С. Е. Б р е с л е р. Молекулярная биология. П., «Наука», 1973. 85
может быть исчезающе малой < °. Такой регуляторный механизм можно назвать экзостерическим, так как он заключается в стереоспецифическом воздействии внешних («экзо») полей на структуру и функцию биополимера (рис. 3). Вместе с тем природные электромагнитные поля, действующие в биосфере, как правило, асимметричны: частично поляризован солнечный свет, достигающий земной поверхности, поляризовано по кругу длинноволновое природное радиоизлучение, асимметрична комбинация магнитного и электрического полей Земли... VII. Существуют ли какие-либо экспериментальные доказательства изложенной гипотезы? К сожалению, прямых доказательств пока нет''. Однако возможность регуляторного, нетеплового действия асимметричных полей на биологические системы, все основные функции которых реализуются при участии асимметрических биополимеров, не только не противоречит каким-либо фундаментальным законам природы, но в общем-то достаточно тривиальна. Беда только в том, что проблема биологического действия слабых полей серьезно дискредитирована всякой телепатической шелухой, и в результате так называемая большая наука эту проблему просто игнорирует. Большая наука — это своеобразная игра по строго определенным правилам. Одно из ее правил заключается в том, что проблема считается заслуживающей внимания, если есть система взглядов, основанная на одном четко определенном допущении, и предлагается система доступных экспериментов, способных это допущение проверить. ,0По докладу автора на Всесоюзном симпозиуме «Закономерности биологического действия не ионизирующих электромагнитных излучений» (Пущино, май, 1980 г.); см. также «Химию и жизнь», 1977, № 12, с. 42. 1'Для прямой экспериментальной проверки предлагаемой гипотезы можно воспользоваться таким приемом. Раствор белка (например, гемоглобина) замораживается в жидком азоте, после чего регистрируется спектр ЯмР высокого разрешения или гамма-резонансный спектр. Затем тот же самый раствор замораживается, но уже во время экспозиции в том или ином асимметричном поле, и снова записывается тот же самый спектр. Так как при температуре жидкого азота конформация макромолекул фиксируется, то смещение сигналов протонов (ЯМР) или железа (гамма- резонансный спектр) будет свидетельствовать о произошедших конформационных перестройках белковой молекулы (если, конечно, эти перестройки достаточно велики для того, чтобы их можно было обнаружить с помощью существующей аппаратуры). Предположение, что биоэффективность слабых полей может определяться их асимметрией, открывает богатейшие возможности для исследований как чисто академического, так и прикладного планов. А теоретический и методический фундамент этих исследований могут составить стереохимия, молекулярная биология и самая прозаическая физика. При абсолютном нуле температуры в полимерной цепи все звенья занимают строго фиксированные положения (а); с повышением температуры звенья начинают колебаться относительно положений равновесия, однако их среднее положение будет оставаться неизменным (б). Но если звенья асимметричны, то под действием асимметричного (хиральиого) поля среднее взаимное расположение звеньев изменится (в, г), причем этот эффект будет возрастать с увеличением числа звеньев в цепи N, и в случае биополимера, насчитывающего сот и и звеньев, может приводить к радикальной перестройке всей конструкции «молекулярной машины» и изменению ее функциональной активности, даже если поле очень слабо и \Е*<СкТ Т=0К Т>0К т>ок 86
9*^ >*8ftN Схематическое изображение молекулы одного из биополимеров Вопросам, на которые нужно и можно дать экспериментальный ответ, нет числа. Назову лишь некоторые из них. Одинаково ли протекает фотосинтез под действием неполяризованного и право- или левополяризованного света? Влияют ли на этот процесс (и вообще на ферментативные реакции) другие асимметричные внешние поля? Как влияют асимметричные поля на функции живых клеток? Не имеют ли право- и левополяризованные ультрафиолетовые кванты разную биологическую эффективность, отличную от биоэффективности неполяризованного ультрафиолета? Как влияют асимметричные поля на свойства асимметричных кристаллов, как обычных, так и жидких? Ведь в кристаллах, как и в биополимерах, наблюдаются так называемые коллективные явления, способные приводить к усилению слабых внешних воздействий... Еще раз: число подобных вопросов практически безгранично. Ответ на любой из них может представить совершенно серьезное научное исследование, не имеющее ничего общего с телепатией, но способное в любом случае пролить свет на общенаучную проблему биологического действия неионизирую щи х излучений. VIII. Итак, если биополе все-таки существует, то оно может быть лишь одним из обычных физических полей (или их комбинации), обладающим из-за асимметрии повышенной биоэффективностью. Еще раз: фактов, непосредственно подтверждающих эту гипотезу, пока нет. Но нельзя отказываться искать новое, ссылаясь только на то, что, как сказал один известный ученый, «этого не может быть, потому что я в это не верю». 87
Каждый год в научных журналах всего мира публикуются многие тысячи статей иг наверное, еще больше статей по тем или иным причинам отклоняются редакциями. А ведь не исключено, что среди работ, оставшихся неопубликованными, были в действительности ценные, но не понятые рецензентами. Проблема критериев истинности новых научных идей не раз обсуждалась в печати. В частности, высказываются мнения, что публиковаться должны все работы, отвечающие некоторому комплексу чисто формальных требований («Вестник ЛН СССР», 1979, № 6, с. 9). Но если публикация результатов исследований составляет порой проблему для профессиональных ученых, то еще сложнее положение любителей науки. Обсуждению этого вопроса и посвящена статья, предлагаемая сегодня читателям «Химии и жизни». Размышления Верить—не верить... Г. У. ЛИХОШЕРСТНЫХ, заместитель председателя секции космического естествознания московского отделения Астрономо-геодезического общества Вот уже четверть часа идет заседание секции физики добровольного научного общества, членом которого состою и я. У доски, размашисто жестикулируя белыми от мела руками, неуклюже топчется сиплоголосый докладчик. Лицо знакомое — уже не менее десятка лет встречаю я его на заседаниях секции, но как-то не было случая познакомиться. Я даже до сих пор толком не знал, какая область исследований занимает этого человека: сам он ни разу не выступал, а лишь молча слушал чужие сообщения, скептически кривя свое длинное суховатое лицо. Неухоженный вид докладчика наводил на мысль, что живет он бобылем и далеко не процветает. А сочетание колючего взгляда с укрощенным голосом свидетельствовало, что он силой заставил себя сегодня, в свой «звездный час», быть предельно сдержанным и собранным, максимально усилить впечатление от своего доклада и вызвать к себе полное доверие аудитории. И все же доклад производит странное впечатление. Как будто все логично, все последовательно вытекает одно из другого.... Однако то, что я слышу, никак не вызывает доверия. Почему? Да видимо, потому, что как-то уж слишком легко докладчик разделывается с великими истинами физики, без тени смущения заменяя их своими собственными. Природа в его руках уподобляется воску, из которого он играючи лепит свои физические образы, свои физические объекты. Объекты же эти настолько странные, что для их названия даже не находится слов в обычном физическом словаре, и докладчик густо сыплет нескладными доморощенными терминами. Вот как раз звучит такой очередной термин —«выроб». Оказывается, «вы- роб» — это... вырожденный объект, в который звезда превращается в результате коллапса. По мысли докладчика, «выроб» представляет собою относительно небольшую (диаметром в несколько километров) тончайшую сферическую пленку, существующую в условиях противодействия сил гравитации и антигравитации, причем по этой пленке, когда на нее извне попадает вещество, как судороги, пробегают волны огромной мощности. Так одним махом докладчик разделывается с полюбившимися астрофизикам (да и широкой публике) «черными дырами»... Чувствую: не принимают слушатели доклада. Чувствует это и сам докладчик и потому еще отчаяннее начинает размахивать руками. На душе становится тоскливо и тревожно. Я сам тоже не раз выступал и нередко меня тоже не принимали слушатели. Но, как и этот докладчик, я все- таки продолжал считать себя правым, продолжал считать, что лучше, чем слушатели, понимаю суть проблемы. Да и каждый, сидящий в этом зале (а каждый из сидящих в этом зале лелеет в душе свою собственную идею), живет верой в свою сверхпрозорливость. Так чего же в таком случае стоит убежденность каждого из нас в своей правоте, чего же стоит наше мнение о самих себе? Похоже, что этой внутренней веры еще очень и очень недостаточно для дела. Нужно, чтобы тебе поверили другие. Обязательно нужно. А для чего, собственно, это нужно? Похоже, нужно только для того, чтобы вынашиваемая идея стала достоянием широкой научной общественности, то есть, попросту говоря, для того, чтобы она была опубликована. Только для этого, а отнюдь не для доказательства ее истинности. Ведь привел же Карл Маркс, 88
будучи уже в зрелом возрасте, в качестве своего девиза слова Данте: «Следуй своей дорогой, и пусть люди говорят, что им угодно». Несколько десятилетий спустя Макс Планк заметил, что новые идеи побеждают по мере того, как вымирают их противники. Противники новых идей — это то сакраментальное большинство, которое во все времена критически встречало новые идеи и которое всегда неизменно составляли почти все великие ученые своего времени. Но насколько можно доверять мнению ученого большинства? Это большинство (и я сам сейчас, как его часть) едино лишь в своем несогласии с чужим высказыванием, но не едино в понимании одних и тех же вещей. Это особенно заметно, когда любой из нас оказывается в роли критикуемого, способного в силу своего положения критически оценить уровень компетентности аудитории. В самом деле. Мы обижаемся на рецензентов, ругающих наши работы, а сами даем друг другу еще более хлесткие отрицательные отзывы. Похоже, что дело тут не в ограниченности или злонамеренности рецензентов, а в чем- то более глубоком, от чего не свободны и мы сами... В общем, получается, что ценность убеждения каждого в своей правоте так же мала, как мала и ценность мнения большинства. Гм, а зачем тогда, собственно, мы собираемся и спорим? Принято считать, что для выяснения истины. Однако спроси вот сейчас любого из сидящих здесь, в зале заседания, как часто ему в споре раскрывали глаза, как часто переубеждали,— и вряд ли кто вспомнит хотя бы один такой случай. Куда больше смысла в противоположном утверждении: чем больше мы спорим, тем больше расходимся во мнениях. И впрямь, если рассуждать серьезно, то научные споры — это всего лишь прелюдия к установлению истины. Это как бы средство разграничения, а значит, и упорядочения точек зрения. Спор в этом отношении можно уподобить по-' строению армий перед генеральным сражением, роль которого в науке выполняет опыт — единственный судья истины. ...Докладчик тем временем упрямо разрушает привычную картину мира. Вот он занялся обоснованием (опять с той же неубедительной простотой) возможности перемещения как бы вне пространства и времени, то есть любимой фантастами «нуль-транспортировки». При таком перемещении исчезает привычная функциональная связь между пройденным расстоянием и временем, то есть время и пространство становятся чем-то внешним по отношению к движению. Как можно прилично выразиться по этому поводу? Как-то все это нефизич- но, что ли... Нефизично? Между прочим, как Ньютона, так и Эйнштейна вначале тоже обвиняли в «нефизичности», поскольку они обошли вопрос о физической природе гравитации... А когда я впервые прочел в романе И. Ефремова о «нуль- векторе», по которому можно мгновенно очутиться в любой желаемой точке Вселенной, то от одной мысли, что такое когда-нибудь случится, меня охватило волнение: тогда я не сомневался, что рано или поздно наука откроет «нуль-транспортировку» (по терминологии Стругацких). Ведь современная физика и не отрицает принципиальную возможность такого движения. Но почему же тогда я сейчас не допускаю мысли, что присутствую при великом открытии? Почему? Наверное, потому, что уж очень не похож докладчик на «великого»... Нет, снова у меня что-то не клеится. Эйнштейна ведь тоже поначалу не воспринимали великим, хотя он уже был автором специальной теории относительности и приват-доцентом Бернского университета. Да и вообще первую свою лекцию о специальной теории относительности Эйнштейн прочел не в солидной научной аудитории (таковая тогда не удостоила его своим вниманием), а в заштатном кафе, где он, работник патентного бюро, тогда столовался. Надо думать, его слушали тогда исключительно для развлечения и считали просто большим выдумщиком. Известно также, что манеры и внешний вид Эйнштейна не блистали. Да собственно, и многие другие выдающиеся таланты были несколько странноватыми. Но недаром говорят, что странности человека переходят из разряда пороков в разряд украшений, как только личность признают великой. Беда только, что признание часто запаздывает, а порою и вообще не приходит ни при жизни, ни после смерти... Ба, а докладчик-то и впрямь не на шутку разошелся. Вот он уже замахнулся на святая святых физики — на закон сохранения энергии. Три-четыре фразы— и вот нам преподнесена идея отрицательной энергии как энергии связи. Еще несколько фраз — и готова, 89
как кафтан у сказочного портного, новая формулировка закона сохранения энергии — «закон сохранения суммы положительных и отрицательных энергий», подобный закону сохранения зарядов. Бред? Но только такой закон сохранения и не нарушался в нашем мире, когда тот возник в результате Большого взрыва; не нарушится он и тогда, когда наш мир погибнет в коллапсе. В таком понимании закона сохранения энергии есть действительно что-то привлекательное: ведь все современные космологи дружно и молча нарушают старый добрый закон сохранения, ибо не отвечают (да и не могут ответить) на вопрос, откуда взялась Вселенная с ее энергией и куда она денется после гибели. Но не слишком ли много открытий на одного человека? Вот подумаю на досуге и наверняка вскрою немало прорех в рассуждениях докладчика. Вскрою... Но ведь не было ни одной теории, признанной потомками великой, в которой бы современники не вскрывали грубых ошибок... Получается, что, чем больше думаешь, тем более зыбкой становится проблема критериев оценки новой идеи. Все шатко — и мнение «большинства», и наше собственное мнение о своей правоте, и попытка судить о работе по впечатлению о самом докладчике. А может, дело в том, что все, что я сейчас слышу, в целом неубедительно? Неубедительно, но почему? Ведь мне не удалось заметить в докладе ни одной математической или логической ошибки. Значит, причина неубедительности кроется в неубедительности исходных положений работы, в постулатах гипотезы. Предлагаемые постулаты, действительно, диковаты. Но вместе с тем кто сказал, что постулаты должны быть убедительными, то есть обоснованными? Даже наоборот, сейчас строго доказано, что исходные положения любой аксиоматической системы в принципе не могут быть обоснованы в рамках данной системы, с помощью ее собственных средств. Они могут быть обоснованы лишь в рамках последующей, то есть пока еще не существующей (хорошенькое дело!) системы, по отношению к которой первая окажется частным случаем, то есть одним из следствий. Конечно же, постулаты докладчика будут наверняка отвергнуты именно из-за их необоснованности, а значит, будет до основания разрушено и все построенное на них здание гипотезы. И хотя я считаю в душе, что мое понимание физики мира лучше (правильнее, что ли?) гипотезы докладчика, мне становится его искренне жаль. Какая все-таки несуразность: самая существенная часть теоретической системы, ее исходные положения, оказывается менее всего защищенной, даже вообще незащищенной... Докладчик, как бы чувствуя, что через несколько минут его начнут громить, а потому терять уже нечего, в отчаянии наносит последний сокрушительный удар по зданию традиционной физики. А именно, он очерчивает (опять же как- то неубедительно) границы применимости закона инерции и указывает случаи, когда этот закон отказывается работать, а вместе с ним отказывается работать и закон равенства действия и противодействия... Да, вот теперь нет никаких сомнений: докладу будет обеспечен полный разгром. Но все-таки что же получается? Независимо от того, прав ли докладчик или нет, вся сложившаяся система решения судеб новых гипотез порочна, и, следовательно, мы здесь готовимся творить неправый суд, не только неправый, но и страшный, потому что его последствия могут вскрыться лишь много лет спустя, когда и спрашивать-то будет не с кого. Да и то лишь в счастливом случае, если новой гипотезе все- таки как-то удастся попасть в печать и, следовательно, будет что впоследствии проверять экспериментом. Особенно печально то, что погибнуть в забвении больше всего шансов у так называемых концептуальных гипотез, то есть гипотез, каждая из которых, если она подтвердится и станет теорией, может составить эпоху в науке и дать новое направление духовному и техническому развитию человечества. Потери от забвения подобной гипотезы сравнимы разве что с потерями от опустошительной войны. Действительно, подумаем: как выглядела бы современная наука без закона сохранения энергии или без максвеллов- ской электродинамики? А между тем судьбы этих теорий складывались нелегко. Первая статья Р. Майера, одного из создателей закона сохранения и превращения энергии, пролежала в архиве редакции 35 лет; последующие две статьи автор опубликовал за свой счет. Одна из них осталась незамеченной, а на вторую была дана уничтожающая рецензия. В результате Майер пережил глубокий душевный кризис и перестал заниматься научной деятельностью. Что же касается Д. Максвелла, то современ- 90
ники встретили его работу глубоким молчанием, и хорошо, что позже ею заинтересовались молодые физики... Но что же все-таки делать? Совсем не судить ведь тоже нельзя — в противном случае научные журналы превратятся в сборище теоретического мусора, в котором надежно утонет все действительно заслуживающее внимания. Как ни крути, но похоже, что выход из этого тупика может быть только один: публиковать следует все концептуальные гипотезы, но только в том случае, если они построены формально корректно, публиковать независимо от тогоР согласны или нет оппоненты с их содержательной стороной, в оценке которой, как известно, всегда ошибались современники. Корректно построенная гипотеза — нечто вроде крепкого невода. Как худой невод не способен удержать в себе рыбу, так и некорректно построенная гипотеза не может содержать в себе истину. С другой стороны, как прочность невода еще отнюдь не гарантирует того, что в него попадет рыба, так и формальная добротность гипотезы еще не означает, что она непременно окажется истинной. Иначе говоря, корректность построения гипотезы свидетельствует лишь о том, что ее создал не профан, и потому вероятность истинности его рассуждений не равна нулю. Любая корректно построенная гипотеза — это одна из научно построенных моделей мира. Но истинную модель невозможно отличить от ложной лишь по признаку ее формальной логической стройности: сделать это может только проверка опытом. Все развитие науки, собственно, и представляет собою критический перебор разных гипотетических моделей, и не будь среди них ошибочных (как бы пробных шагов, сужающих сферу поиска), то не были бы найдены и истинные модели. Каким же критериям должна отвечать корректно построенная концептуальная гипотеза? Видимо, таким же, каким отвечают все великие теории физики, тоже ведь прошедшие до своего экспериментального подтверждения стадию гипотезы. В корректно построенной гипотезе должны наличествовать определенные исходные положения, должна иметь место строгая в логико-математическом отношении система выведения следствий из этих исходных положений и, наконец, должны быть четко сформулированы сами эти следствия и способы их экспериментальной проверки. Естественно, что исходные положения не должны противоречить известным опытным данным, но они могут (и даже, вообще говоря, должны) выходить за рамки опыта, то есть могут и должны содержать некие утверждения, касающиеся той стороны физической действительности, которая еще не затронута опытом. Истинность же этих положений может быть установлена не иначе как только через экспериментальную проверку вытекающих из них новых следствий, то есть следствия эти должны хотя бы в принципе допускать такую проверку. И если проверка опытом дала положительный результат, то принимаются и исходные положения — независимо от того, любы они нам или нет. При этом следует помнить, что' каждая концептуальная гипотеза непременно проходит три ступени признания. Сначала о гипотезе говорят: «Это бред». Когда гипотеза экспериментально подтверждается, ее скрепя сердце принимают, однако полагая в душе, что это лишь временное решение проблемы, что вскоре будет найдено «настоящее», всех удовлетворяющее решение. И только спустя этак лет 20—30, когда вырастет новое поколение физиков, привыкших к новой теории со студенческой скамьи, всем начинает казаться, что убедительнее этой теории вообще ничего не было, нет и быть не может. Ветераны же, то есть те, что составляли когда-то, в момент рождения гипотезы, «непогрешимое большинство», в своих мемуарах начинают романтически описывать, как в молодости они интересно и азартно спорили... Но вернемся вновь в зал заседаний. Председатель (между прочим, сам совсем недавно крепко битый) уже не раз косо поглядывает на циферблат, подстегиваемый нетерпеливо гудящей аудиторией. Наконец, не выдержав, он просто прерывает докладчика и открывает прения. Первым просит слова холеный бородач, сидевший до сих пор молча в углу в гордом одиночестве. Говорит он артистично, прекрасно поставленным голосом, с железной логикой, и чувствуется, что он обладает энциклопедической эрудицией. Он совершенно не сомневался в том, что прослушанный доклад — плод абсолютного невежества. Я, конечно, знал гераклитовское «многознание еще не есть ум», знал гегелевское «для того, чтобы совершить открытие, нужно быть немножко невеждой», знал эйнштейновское «открытие делают те, кто не знает или не понимает запретов физики». И знал, конеч- 91
но: пресловутая железная логика есть, как правило, признак того, что ее обладатель оперирует привычным для нас, традиционным набором представлений, то есть что он попросту стоит на позициях сегодняшнего, а не завтрашнего дня науки. Все это я давно знал, но тем не менее выступление бородача подействовало на меня гипнотически. Мне было даже как-то неудобно взглянуть на докладчика — таким ничтожеством он вдруг показался. Но это было пока только начало. Еще несколько выступлений, и несчастный докладчик разделан, как говорится, под орех. Тяжело было наблюдать, как он, сунув комом свои бумаги в потертый портфель, пошел к выходу из зала. Ясное дело (и он это понимал), на нем поставлен крест. Вторично ему уже не удастся поставить свой доклад в обществе, не говоря уже об академическом семинаре, состоящем сплошь из одних привередливых бородачей. Помочь ему может только чудо, которого, конечно же, не случится, потому что чудес не бывает. А будет с ним вот что. Пройдет время, и соседи докладчика по дому сдадут его осиротевший архив в макулатуру за томик «Королевы Марго». Сидящие здесь слушатели, отягощенные своими собственными заботами (их положение ненамного лучше), забудут со временем и его самого, и суть его идей, и суть аргументации, и суть выводов. Пойди потом проверь, что было похоронено — бред или действительно фундаментальная теория, которая могла бы облагодетельствовать человечество? От редакции. Проблема, затронутая в статье Г. У. Лихошерстных, хорошо знакома как редакторам «Химии и жизни», так и редакторам других научно-популярных журналов: статьи с гипотезами, одна фантастичнее другой, составляют немалую долю редакционной почты. Печатать все эти статьи без разбора невозможно. Но что именно печатать, а что возвращать авторам? Формализовать критерии отбора статьи для опубликования крайне сложно. Прежде всего потому, что при этом невозможно игнорировать такие обстоятельства, как тематический план, загруженность редакционного портфеля, сочетаемость предлагаемой статьи с уже опубликованными, принятыми и заказанными материалами, и другие вещи, не имеющие отношения к доброкачественности статьи. Легче определить условия, нарушение которых делает шансы на опубликование предлагаемого материала близкими к нулю. Перечислим основные из них. 1. Тематика статьи должна соответствовать тематике статей, обычно публикуемых в журнале. Скажем, редакция журнала «Химия и жизнь» не намерена рассматривать статьи с доказательствами теоремы Ферма. 2. Необходимо, чтобы в статье была ясно поставлена проблема, которую автор предполагает решить; естественно, что эта проблема действительно должна существовать (исключение составляет, например, проблема усовершенствования Периодической таблицы элементов — такие статьи редакция «Химии и жизни» вообще не рассматривает). 3. В основе гипотезы должно лежать одно ясно оговоренное допущение, не противоречащее элементарным основам науки. 4. Логика рассуждений должна быть безупречной. 5. Выводы статьи должны быть конкретными и ясно изложенными. 6. Форма изложения должна соответствовать специфике научно-популярного журнала: статья должна быть интересна и понятна не только одному автору или узкому кругу лиц, а большинству читателей. Чисто научные работы редакция не рассматривает. 7. Статья должна быть напечатана на машинке, представлена в двух экземплярах (один из них непременно первый) и не превышать 12 страниц. Эти правила достаточно просты, но, увы, редко кем выполняются... ПРЕДЛАГАЕМ ЦИКЛОДЕКАТРИЕН-1,5,9 (содержание основного вещества более 98%, изомерный состав: цис, транс, транс — 95—97%f транс, транс, транс — 3—5%; может быть использован в качестве исходного сырья для синтеза полимеров, пластификаторов, душистых веществ, биологически активных соединений, антипиренов); ЦИКЛОДОДЕКАН (чистота 99% и выше) Обращаться по адресу: 445000 гор. Тольятти Куйбышевской обл., п/о «Куйбышевазот». 92
Разные мнения Премия Академик, лауреат — эти звания прочно связаны в представлении публики с наиболее выдающимися представителями науки. Да и для самих исследователей высокий титул или научная премия становятся, как правило, и желанной наградой за труд, и мерой успеха в среди коллег. Согласимся, однако, сразу, что ни звание (сколь бы почетно оно ни было), ни премия (как бы велика она ни была) не могут стать сами по себе движущей силой науки. Исследователь работает не ради выгоды — хотя бы потому, что в любые времена, даже в наши, наука не принадлежала к самым доходным промыслам. И не для славы, и даже не ради публикаций. Естествоиспытателю откликается природа, которую он исследует, и эта «игра» с нею в вопросы-ответы и есть самое увлекательное в научной работе. Но современная индустрия науки давно превратила вольного исследователя в научного сотрудника, в служащего лаборатор ии, отдела, института, выполняющих намеченное по плану исследование. И открытие делает уже не одиночка, и даже не группа специалистов в одной лаборатории, а несколько лабораторий, часто даже в разных странах. Одним словом, наука стала коллективной, но научные регалии по-прежнему распределяются строго индивидуально, как во времена Ньютона и Эйнштейна. Три года назад A977) Р. Ги- лемину и Э. Шелли была присуждена Нобелевская премия по медицине и биологии за расшифровку структуры и изучение пептидных гормонов мозга. Оба лауреата работали в большом коллективе, успешно выполнившем сложнейшую работу. Но Гилемин был избран в Национальную академию наук США еще в 1974 г., а Шелли безуспешно баллотировался на выборах четырежды — в 1974, 1975, 1976 и 1977 годах. Только на следующий год после присуждения премии академики выбрали и его. Это, так сказать, общее соображение. А вот и частное. Бок о бок с Гилемином и Шелли работал химик Роджер Бэр- гес, выделивший и очистивший все три гормона, ставших предметом столь высокой научной награды. Но ему она почему-то не досталась... Или другой пример, можно сказать, сенсация века — открытие пульсаров. Об известном астрономе Энтони Хьюише, получившем в 1974 году Нобелевскую премию по физике," было сказано, что в открытии пульсаров он «сыграл решающую роль». А по сути дела Хьюиш не был настоящим открывателем. Первый сигнал от пульсара зарегистрировала его аспирантка Джоселин Белл, причем она вела наблюдения совершенно самостоятельно. Получив от нее сведения о загадочном пульсирующем излучении, Хьюиш стал размышлять о «маленьких зеленых человечках», подающих нам сигналы из других миров. И тут аспирантка Белл обнаружила второй источник излучения, посылающий пульсирующие сигналы на совсем другой частоте. Это наблюдение, естественно, делало гипотезу о зеленых человечках гораздо менее правдоподобной. А открытие следующих пульсаров и вовсе ее опровергло. Хьюиш сам подтвердил, что события развивались именно так. Но разве не справедливее было бы в таком случае сказать, что «решающая роль в открытии пульсаров» принадлежала Джоселин Белл? Нобелевский комитет, судя по всему, предпочел не вдаваться в такие детали; где это видано, чтобы международную научную награду давали какой-то аспирантке? И все-таки проблема куда глубже. И дело, очевидно, не в отдельных несправедливостях, а в самом противоречии между системой индивидуального присуждения высоких научных званий и наград и коллективным в наше время характером научного творчества. Так что же — долой звания и премии? Конечно, нет. Но вот улучшить систему их присуждения, наверное, можно. И дискуссия об этом в солидных журналах «Science» A979, т. 202 и т. 204) и «Trends in Biochemical Sciences» (август 1979), откуда взяты эти истории, говорит о том же. Предлагается, во-первых, сделать процедуру обсуждения кандидатов более гласной. Во-вторых, присуждать научную премию не лицам, а собственно открытию или изобретению и лишь после этого определять меру участия того или иного лица в решении проблемы. Сделать это можно так. Группа экспертов составляет отчет, рассказывающий об истории открытия. В нем должны быть упомянуты все участники работы и охарактеризована роль и место каждого. Из числа упомянутых в отчете лиц полномочный широкий комитет, куда должны входить кроме специалистов историки науки, а может быть, и представители других, не связанных прямо с наукой профессий (благодаря отчету они смогли бы разобраться в истории проблемы), определит кандидатов на высокую награду. Итак, если наука дело коллективное, то коллективными должны быть и премии, да и суммы их могли бы быть скромнее — вот итог дискуссии. А результат? Фирма «Дженерал моторе» объявила, что учреждает три новые премии за исследования в области онкологии. Размер каждой 100 000 долларов. Требуется назвать одно имя... Л. МИШИНА 93
Обработка фотопленки на свету 3hli i я. усмехнулся великий комбинатор, одного фотографа, который даже консервы иткрошил при красном свете, боясь, что они испортятся. И. ИЛЬФ, t ПЕТРОВ, Золотой теленок Кто из фотолюбителей, в особенности начинающих, не испытывал чувства горечи из-за того, что случайная подсветка фотопленки или фотобумаги в момент обработки сводила весь предыдущий труд насмарку? Но даже если этого и не случалось с вами, уважаемый читатель, согласитесь — не очень-то приятно часами сидеть в темноте, да и при красном свете тоже; к тому же в таких условиях трудно контролировать проявление, а подчас и совсем невозможно. Длительная же профессиональная работа подобного рода нередко вызывает резкое ухудшение зрения... На заре становления галогенидсеребряной фотографии была высказана дерзкая мысль: а нельзя ли проявлять и фиксировать пленки и бумаги если не при прямом солнечном, то хотя бы при рассеянном белом или, на худой конец, желто-белом свете? От возникшей мысли почти тут же отказались: создание фотоматериала, обладающего большой чувствительностью и в то же время не реагирующего в заметной степени на белый свет, скажем, от настольной лампы, казалось сродни возможности совместить в одном лице пожарника и поджигателя. Правда, в двадцатых годах нашего века немецкий ученый Г. Люппо-Кремер случайно обнаружил довольно любопытное явление. Если уже экспонированный фотоматериал, будь то фотопленка или фотобумага, перед проявлением искупать в растворе красного красителя феносафранина, то чувствительность такого материала резко снижается, что дает возможность во время обработки рассматривать фотоматериал не при красном свете, а, например, при желтом или зеленом. Однако в фотографической практике этот краситель не привился, так как выяснилось одно неприятное обстоятельство: фен о сафранин сильно прокрашивал фотослой в розовый цвет да к тому же давал весьма заметную вуаль, что резко снижало качество снимка. Несколько позднее были обнаружены и другие соединения, обладающие свойством снижать чувствительность экспонированного фотоматериала. Однако в истории фотографии эти исследования тек и остались не более чем эпизодом. Идея была высказана и — забыта. До наших дней так и не найдено удовлетворительное решение этой проблемы, и мечта огромной армии фотографов — обрабатывать фотоматериалы на свету — так и остается мечтой. Но разрешима ли задача вообще? Для ответа обратимся к электронной теории образования изображения при действии света на галогениды серебра. Известно, что квант света выбивает из кристалла AgH (H — галоген) электрон, который начинает относительно свободно гулять между узлами кристаллической решетки. В рамках квантовомеханических представлений это означает, что электрон из зоны, где все уровни забиты его собратьями (она именуется валентной зоной), переходит на более высокий энергетический уровень, или в так называемую зону проводимости. Если гуляющий электрон прихватит с собой ион Ад+, то этот ион превратится в микрочастичку металлического серебра, которая затем, разрастаясь, станет многоатомным конгломератом. Из таких конгломератов и образуется впоследствии изображение. Но так обстоит дело в том случае, если в кристаллах нет никаких примесных молекул. А что будет, если они там появятся? Тогда судьба выбитого электрона будет зависеть от взаимной ориентации вакантных и заполненных энергетических уровней примесного вещества и AgH. Когда низший вакантный энергетический уровень примесного соединения К лежит ниже зоны проводимости AgH (см. рисунок), фотоэлектрон 94
СО-'-гЧО Г валешкля зона AgBi Энергетические уровни (е + и t ) некоторых десенсибилизаторов; сами десенсибилизаторы расположены в таком порядке: слева направо 3,7-диамино-5-фенилфеназин (феиосафраиии), 3,3'-диэтил-5,5'-дихлортиакарбацианин, 3,3'-диэтилтиадиазаметинцианиниодид, 1,3-диамино-5-фенилтиазин (пинакриптол зеленый) «из энергетических соображений» будет стремиться осесть именно на этот энергетический уровень примеси. Иначе говоря, примесь перехватит электрон с галоидного серебра. А на практике, как нетрудно догадаться, это означает не что иное, как снижение чувствительности фотматериала, содержащего такую примесь, причем по всему диапазону: в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной области. Вещества, обладающие подобным действием, известны, они получили название десенсибилизаторов; феносафранин из их числа. В соответствии с приведенными ранее рассуждениями, у таких соединений величина энергии низшего валентного уровня (Е-г) должна быть меньше — 3,37 эВ, то есть величины энергии нижней границы зоны проводимости AgH. КвантОвохимические расчеты свидетельствуют, что это довольно четко выполняется. А перескок электронов с нижнего уровня зоны проводимости AgH на низший валентный уровень молекулы-десен- сибилизатора тем эффективнее, чем больше разница в энергиях между ними. Поэтому можно Ожидать, что действенность десенси- билизатора как ловушки электронов будет возрастать с ростом разности — 3,75 — £+. Однако для воплощения в жизнь давнишней мечты фотолюбителей этого еще недостаточно. Чтобы фотообработка при достаточно ярком свете стала возможной, десенсибили- затор должен обладать (и не должен обладать) следующими свойствами. Не должен: вызывать вуали и пятен; влиять на скрытое изображение; прокрашивать фотоматериал; ускорять или замедлять проявление; разрушать проявитель. Должен: легко вымываться из фотослоя проточной водой; быть достаточно устойчивым в растворе и в твердом виде, а также стоить по возможности недорого и быть относительно малотоксичным соединением. И еще одно обстоятельство следует иметь в виду при поисках такого соединения. Эффективность десенсибилизирующего действия химиката зависит также и от того, насколько хорошо он адсорбируется на поверхности кристаллов AgH. Поэтому успеха можно ожидать от тех десенсибилизаторов, молекулы которых имеют компланарную ориентацию, то есть похожи на плоские чешуйки; им легче «прилепиться» к граням галоидного серебра. В этом отношении из органических соединений наиболее перспективными представляются производные конденсированных ароматических систем (вроде хризена, флуорантрена, стероидов), а из неорганических — комплексные соединения переходных металлов плоскостного строения, например, содержащие ионы Ni2+, Pd2+, Pt2+, Au и некоторые другие. Из приведенных рассуждений видно, что теоретически задача разрешима. Слишком много «но», скажете вы. И все-таки автор этих строк относит себя к оптимистам и убежден, что соединения, обладающие всем комплексом перечисленных свойств, существуют. Надо искать. Фотография на свету ждет своих колумбов! Кандидат химических наук О. В. МИХАЙЛОВ 95
К' 4h Формулы — это удобно Азот ь_в-j 1 ji и прочие газы Еще один оксид азота? «Философский камень» своими руками РАССЛЕДОВАНИЕ Формулы — это удобно Тех, кто не успел, привыкнуть к химическому языку, чтение бесчисленных формул, которыми пестрит современное описание любого опыта, порой утомляет. Приходится даже слышать раздраженные речи о том, что вот- де опыты и в старые времена умели ставить, а рассказать о них ухитрялись без всяких формул, простыми человеческими словами. Формулы, конечно, не всегда способны отразить всю красоту химического эксперимента. Но зато они обеспечивают краткость и точность записи, не достижимые никакими другими способами. Хотите доказательств? Пожалуйста. Давайте переведем на современный химический язык два старинных текста. Первый из них взят из выпущенной в 1648 году книги известного немецкого химика И. Р. Глаубе- ра «Описание дистилли- ровального искусства»: «Если смешать возгоняющийся меркурий с антимонием и нагреть на огне, то спирит, находящийся в первом из упомянутых веществ, охотно соединяется с антимонием и образует плотное масло. Сера, содержащаяся в антимонии, соединяется с подвижным меркурием и дает киноварь, остающуюся в горле реторты». Другой отрывок — описание опыта, который провел английский врач и химик Джон Майов A643—1679). Текст взят из его сочинения «Исследования о селитре, селитряном воздушном спирте, о горении и дыхании»: «Небольшой глазурованный горшок наполнен на четверть кислым селитряным спиртом и подвешен с помощью крючка к палке внутри стеклянного сосуда. Над горшком вешали на шнуре связку железных стружек, причем конец шнура был выведен наружу сосуда (см. рис.)- Сосуд помещался в чашу с водой; уровни воды внутри и вне сосуда выравнивали с помощью сифона, после чего сифон удалялся. После охлаждения согревшегося от соприкосновения с руками сосуда вода внутри поднялась на ширину трех пальцев по сравнению с внешним уровнем. Опускали железо в горшок, что приводило к бурной реакции. Под действием выделяющихся паров уровень воды внутри сосуда понижался. После того, как он понизился на ширину трех пальцев, железо вытаскивали из горшка с помощью шнура. Постепенно вода внутри сосуда поднялась и заполнила около четверти объема, ранее занятого воздухом. Положение воды было отмечено, и железо опустили снова. Вода снова сначала опускалась, а затем поднималась, но уже гораздо слабее. При третьем погружении ее уровень не менялся вовсе». Глауберовское описание нуждается в расшифровке: приводимые им названия веществ отнюдь не однозначны. Напишем для начала словесное «уравнение»: возгоняющийся меркурий + антимоний —*• -«-плотное масло + киноварь. Полная ясность тут есть 96 Клуб Юный химик
"fc* ы ***** только в отношени и киновари: этим словом до сих пор называют сульфид ртути. Возгоняющийся меркурий — это, очевидно, хлорная ртуть, тривиальное название которой — сулема — происходит от глагола «subli- mire» — возгоняться. Наконец, антимонием, содержащим серу, можно называть только какой-то сульфид сурьмы. Наше уравнение принимает вид HgCI2 + «SbS»—^«SbCI» + HgS. Остается определить валентность сурьмы. Сульфид пятивалентной сурьмы малоустойчив: при нагревании он разлагается с выделением серы. Поскольку в тексте Глаубе- ра о выделении серы нет ни слова, можно полагать, что он имел дело с сульфидом сурьмы (III) — хорошо известным тогда сурьмяным блеском. Продукт же реакции— хлористая сурьма — в чистом виде представляет собой кристаллическое вещество с температурой плавления 73,2СС. Но, будучи нечистой да вдобавок частично гидролизованной за счет реакции с парами воды, она «плывет» — вот вам и «тяжелое масло». Так получаем уравнение реакции: 3HgCI2 + Sb2S3—»- -^ 2SbCI3+3HgS, которое ни в какой расшифровке не нуждается и главное — в отличие от словесного описания гла- уберовского опыта занимает совсем немного места. Переходим к опыту Майова. Кислый селитряный спирт — это, разумеется, азотная кислота. При реакции с железом происходит ее восстановление и образование оксида азота (II). Последний в воде практически нерастворим. Поэтому вначале уровень воды внутри сосуда понижался. Затем постепенно происходила реакция полученного газа с кислородом воздуха и взаимодействие образующегося диоксида азота с водой. Итого — три уравнения: Fe+4HN03-^ -»-Fe(N03K+NO + 2H20 2NO+02-^2N02 2N02+H20-->- -^HN03 + HN02. В результате этих последовательных реакций вода занимала объем израсходованного кислорода. Подробности того, что происходит при погружении и последующем вынимании из кислоты связки железных стружек, вы- читываются из этих трех строчек куда проще, чем из словесного описания, занимающего немало места. Полного описания эти строчки, конечно, не заменяют, но после них его можно сделать куда короче и яснее. Это, конечно, ничуть не умаляет проницательности Майова, который, не зная никаких формул, за сто лет до открытия кислорода заключил из этого опыта, что «воздух уменьшил на ' м свою эластичную часть действием продуктов, получившихся при взаимодействии железа и селитряного спирта». Не зря историки науки считают его предшественником Лавуазье, одним из первых понявшим суть процессов горения и дыхания! Я В. 4 Химия и жизнь № 12 97
ЗАДАЧИ Азот и прочие газы Дпя решения этих задач не требуется никаких знаний, выходящих за пределы школьного курса. Тем не менее нельзя гарантировать, что каждый юный химик разделается с ними просто так, с налета. Этим они и интересны: много ли чести решать лишь то, что решается легко! 1. Замкнутый сосуд разделен перегородкой на две равные части. В одной части находится кислород, в другой — оксид азота (II). Температура— 40°С, давление 100 кПа. Определить давление в сосуде и объемный состав смеси после снятия перегородки и установления первоначальной температуры, если известно, что образуется газовая смесь с плотностью по водороду, равной 25. 2. 1,33 г нитрата бериллия поместили в сосуд, объем которого равен 1 л, откачали воздух и нагрели сосуд до 562JC. После разложения соли в сосуде установилось давление 222 кПа. Рассчитать объемный состав полученной газовой смеси и парциальное давление каждого из ее компонентов. 3. В равновесной газовой системе, содержащей азот, водород и аммиак, при температуре 500°С, давлении 20 МПа и в присутствии твердого катализатора синтеза аммиака было проведено определение процентного содержания азота (по объему). Оно оказалось заметно меньше 100%. После одновременного повышения температуры до 700°С и понижения давления в системе до 10 МПа содержание азота в смеси (в объемных процентах) не изменилось. Определить парциальное давление азота в обоих случаях и его содержание в объемных процентах. Может ли его содержание в равновесной смеси, содержащей указанные компоненты, при повышении температуры или понижении давления уменьшаться? (Решения задач — на стр. 100) ЧТО НОВОГО В МИРЕ Еще один оксид азота! Разложение азотного ангидрида при нагревании — реакция, знакомая каждому школьнику. И стоит ли возиться с ней настоящим взрослым химикам — что тут узнаешь нового? Статья, опубликованная весной этого года группой химиков из английского города Лидса, доказывает, что известно об этой «школьной» реакции далеко не все. Разлагая азотный ангидрид в присутствии окиси углерода, химики из Лидса нашли среди продуктов реакции углекислый газ. Между тем, если бы разложение происходило в точности так, как предписывает известное суммарное уравнение 2N205-^4N02 + 02, то никакой углекислоты бы не было: ни одно из этих трех соединений окислить СО в условиях 98 s опыта не могло. Значит, заключили авторы, по ходу реакции должен возникать некий промежуточный продукт, окислительная способность которого значительно превышает возможности этих троих. В том, что в реальной реакции участвуют не только те «действующие лица», которые указываются в уравнении, ничего удивительного нет — для химиков это дело житейское. Уже на первой стадии распада азотного ангидрида образуется оксид азота N03 — об этом знали давным-давно: 02N—О—Ы02+ ^02N +0—N02. Ведь при разрыве связи N—О образуется пара свободных радикалов. Первый — это хорошо известный диоксид азота, несущий на атоме азота неспаренный электрон (за его счет и образуется ди- мер N204). Второй же радикал — N03 — несет электрон на атоме кислорода и на первый взгляд может быть вполне подходящей кандидатурой на роль окислителя СО. ''"■»■ Онь
Однако в действительности дело обстоит, по- видимому, не так. Выход С02 в опытах был довольно низким. С чего бы ему быть таким, если окислителя в среде пол- н ы м-по л но ? Это сообра- жение вместе с результатами измерения скоростей множества элементарных реакций, составляющих в сумме «простой» процесс распада азотного ангидрида, навело на мысль, что окислитель здесь действует другой: изомерный радикалу NO3 радикал 0=N—О— —О", продукт его перегруппировки, образующийся с малым выходом. А уж этот оксид азота, содержащий перекисную группировку, действительно должен отдавать атом кислорода с несказанной легкостью. Интересно, долго ли может жить новый оксид азота; можно ли его выделить в чистом виде? Вглядитесь в формулу нового оксида. Может быть, он не такой уж новый. Во всяком случае, в еще одной хорошо известной реакции он участвует наверняка —имеется в виду окисление NO, легко происходящее прямо на воздухе. Первая его стадия, очевидно, такова: О = N +0. :£: О = N—О—О". Дальнейшая реакция с NO, естественно, приводит к образованию двух молекул N02. Но нельзя ли зафиксировать эту, первую стадию? Конечно, можно. Можно поставить опыт, который позволит и доказать наличие нового оксида, и проверить гипотезу, о его способности окислять СО. Вот какой опыт. В атмосферу кислорода вдувать при комнатной температуре СО, содержащую немного, скажем 10—20%, NO. СО и NO между собой не реагируют; СО и кислород — тоже. Окись азота превратится в диоксид — это не удивительна. Но если наряду с этим в диоксид же превратится и окись углерода и выход ее будет высок, вывод можно будет сделать однозначный: новый оксид азота действительно существует, и окислять СО он действительно способен. Это уж был бы чистый результат. Всем хорош опыт — одна беда: поставить его в школьной лаборатории нельзя. Трудно школьникам раздобыть чистую окись азота, да и с окисью углерода работать опасно. Но может быть, со временем поставят такой эксперимент взрослые химики? А может быть, уже ставили и стоит поискать его описание в литературе? В. ИНОХОДЦЕВ ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ «Философский камень» своими руками Алхимик из Гамбурга X. Бранд, впервые получивший белый фосфор в 1669 году, принял его за философский камень. Он был по-своему прав: новое вещество светилось в темноте так ярко, что изумленный алхимик смог читать при его свете книгу. Впрочем, превратить неблагородные металлы в золото фосфор ему не помог, хотя конечной цели такого превращения— личного обогащения — Бранд в какой- то мере достиг, торгуя небольшими количествами светящегося чуда. Получение белого фосфора по Бранду — занятие сложное и довольно неприятное (он прокаливал с песком сухой остаток после выпаривания мочи). Мы поступим проще: получим небольшое количество белого фосфора из красного. Известно, что фосфор может существовать в виде нескольких аллотропных форм. Самые распространенные из них — фосфор красный и фосфор белый. Первый легко превращается во второй при прокаливании в отсутствие воздуха. Однако опыт, рекоменду- Юн .1,, *-\ли'" 99 <
емый в лабораторных руководствах, требует слишком больших количеств красного фосфора, который юным химикам обычно взять негде. Да и белый фосфор слишком ядовит и огнеопасен, чтобы готовить его помногу- Предлагаемый опыт не требует специального оборудования, совершенно безопасен и тем не менее позволяет своими глазами увидеть свечение «философского камня» Бранда. Для опыта требуются: один спичечный коробок (можно без спичек, но желательно новый); стеклянная трубочка длиной 5—7 см и диаметром 1,5—2 мм, кусочек ваты и немного ниток. С коробка острым ножом или лезвием бритвы осторожно соскоблите боковую намазку — в ней-то и содержится красный фосфор. Соскабливайте так, чтобы в порошок попало как можно меньше бумаги. Стеклянную трубочку нужно запаять с одного конца и, когда она остынет, насыпать в нее полученный порошок. Затем трубочку нужно заткнуть ватным тампончиком, в который вставлена нитка с узелком на нижнем конце. Тампон должен входить в трубку довольно плотно и находиться на расстоянии 1,5—2 см от порошка — без тампона не будет обеспечена изоляция от воздуха. Теперь нужно осторожно нагреть запаянный конец трубочки, следя за тем, чтобы не обуглилась вата. Убедиться в том, что красный фосфор превратился в белый, можно в темной комнате. Когда трубочка остынет, перейдите с ней туда и выньте за нитку ватный тампон. Белый фосфор начнет светиться в ходе реакции с кислородом воздуха. Намазки с одного спичечного коробка достаточно, чтобы наблюдать свечение несколько- минут. Б. НУДЕЛИН Решения задач (см. стр. 98 ) 1. Из закона Авогадро следует, что половинки сосуда содержат кислород и оксид азота (II) в равных мольных количествах. Обозначим число молей каждого из исходных веществ через п. После снятия перегородки пойдет реакция образования диоксида азота. Рассчитаем мольный (объемный) состав смеси с учетом результатов этой необратимой реакции: 2NO+02 =2NO . n n — n 0,5n n — 0,5n n Здесь и далее в первой строчке под уравнением реакции записаны исходные количества молей, во второй строчке — количества молей прореагировавших и образовавшихся веществ и в третьей — то же после реакции. Если бы дело ограничивалось этой реакцией, то средняя молекулярная масса смеси находилась бы между 32 и 46. Но поскольку — исходя из заданной плотности по водороду — она составляет 2-25 = 50, в системе происходит еще один не учтенный нами процесс, связанный с укрупнением частиц. Очевидно, что этот процесс — димеризация диоксида азота, которая обратимо происходит при температурах не выше 140—150СС. Обозначив долю димеризо- 100 | * И ХИМЧ1
вавшихся молекул NO, через а, выразим мольный состав смеси: 2Ы02^1 N,04. п — «п 0,5ап A—а)п 0,5ап После завершения двухстадийного процесса в смеси содержится 0,5п моль 02, A—а)п моль N02 и 0,5ап моль N .О^, а всего A,5—0,5а)п моль. Выразим среднюю молекулярную массу через объемные части (они равны мольным долям) компонентов и их молекулярные массы: 32 • 0,5п 46A— се)п A,5—0,5а)п A,5—0,5ct)n 92 - 05а = 50. A,5—0,5сс)п Сокращая п и решая это несложное уравнение, получаем а =0,52. Это значит, что 52% диоксида азота подверглось димеризации. Общее число молей до реакции равно 2п, после — A,5—0,5 • 0,52)п = 1,24п. При постоянстве объема и температуры давление пропорционально числу молей: 2п 1,24п 100 Р откуда р=62 кПа. Состав полученной смеси в объемных процентах: 0,5 1,24 1—0,52 1,24 100% =40,3% О,, 100% =38,7% NO,. Остальное — 21 % — N2Ot. 2. Определим число молей газообразных продуктов, образующихся при термическом разложении 1,33 г @,01 моль) нитрата бериллия: 2Be(NOJ2 = 2BeO+4NO,+ 02 . 0,01 ■ 0,02 0,005 Вычислим общее число молей газообразных веществ в сосуде по уравнению Менделеева — Клайперона: _рУ_ 2,22 ■ 10 Па ■ 10—3 / RT 8,31 Дж = 0,032. моль • К 835 К Некоторое увеличение числа молей газов по сравнению с рассчитанным по уравнению реакции @,025) можно объяснить диссоциацией диоксида азота, протекающей в заметной степени лишь при повышенных температурах (выше 150°С). Число молей газообразных продуктов выразим через степень термической диссоциации NO, (и): 2NO,;^:2NO +Oo. 0,02 — 0,005 0,02а 0,02а 0,01 а 0,02A—а) 0,02« @,005+0,01 а) Общее число молей газов с учетом диссоциации приравняем 0,032 : 0,025 + + 0,01а = 0,032. Из этого следует, что «=0,7, т. е. диоксид азота продиссоциировал на 70%. Вычисляем объемные содержания компонентов: 0,02A—0,7) 0,032 100% = 18,7% N02l ^^.100%=43,8%NO и 37,5% 02. Парциальные давления: Pno =0,187 • 222=41,5 кПа, pNO = =0,438 • 222=97,2 кПа и рСг=83,3 кПа. 3. При повышении температуры равновесие в нашей системе смещается в сторону реакции разложения аммиака на азот и водород. В том же направлении действует и понижение давления. Значит, одновременное действие этих двух факторов тем более будет приводить к разложению аммиака и увеличению в системе количества азота. Выясним, при каком соотношении компонентов содержание азота в смеси (в объемных частях или процентах) не меняется при смещении равновесия в сторону разложения аммиака: 2NH3 ^ N2 + ЗН2, a b с 2х х Зх а—2х Ь+х с + Зх где a, b и с — числа молей соответствующих газов в исходном равновесном состоянии. Объемная доля азота b в исходном состоянии равна , а после смещения равновесия — Ь+х ——:—■——=- . Если эти величины рав- a + b+c + 2x r ны, то из простых преобразований следует, что b = a-f-c. Следовательно, содержание азота в объемных долях равно £ = 0,5, или 50%. Легко убедиться, что этот ответ сохраняет силу и в случае смещения равновесия не вправо, а влево — при любом изменении температуры или давления. Даже в случае полного разложения аммиака, в результате которого содержание водорода в смеси станет таким же, как содержание азота. Парциальное давление азота в исходном состоянии равно 0,5 • 20=10 МПа, а после смещения равновесия — 0,5 • 10 = 5 МПа. Если же его содержание в смеси превышает 50% по объему, то при смещении равновесия вправо эта величина будет уменьшаться, не падая, однако же, ниже 50%. В. СГЕЦИК 101
Откройте наугад любой толковый словарь — и вы обнаружите, что большинству словарных единиц дается несколько объяснений: слова многозначны. Несколько значений соединяются в одном слове при различных обстоятельствах. Например, использование обиходного слова кислота для обозначения класса химических соединений обусловлено известным вкусовым ощущением. Иногда решающей оказывается цель, для которой употребляется тот или иной предмет: так, от глагола мыть было образовано существительное мыло, также ставшее химическим термином. Анализ многозначности слов и их происхождения помогает понять, как в разные эпохи люди представляли себе связи между явлениями. Но такой анализ позволяет выяснить и нечто большее — каким образом люди объясняют некоторые явления своего внутреннего мира. Давайте обратимся к слову ошибка, широко употребляемому и в науках, и в повседневной речи, и покажем, что в ием своеобразно запечатлены различные философские, житейские и научные взгляды на причины неправильных действий. Происхождение ошибок можно трактовать по-разному. Диаметрально противоположные точки зрения — крайне идеалистическая (волюнтаризм) и крайне механистическая. Согласно первой, все действия человека (как правильные, так и неправильные) целиком и полностью зависят от него самого, от его воли, и поэтому любая ошибка должна ставиться ему в вииу. Сторонники противного взгляда видят причину ошибок в каких-то неблагоприятных изменениях в организме человека. Хотя мнения и полярны, оба находят подтверждения в разных языках. Итак, первая группа слов, в которых идея ошибочности связана с виной и греховностью. Очевидный пример из русского языка: одни из синонимов ошибки — слово погрешность; в болгарском грешка также означает ошибку. Древнегреческое слово amartema имело значение ошибки и одновременно — греха, провинности, проступка и даже преступления. Латинское culpa переводится обычно как «вина», но оно же означает ошибку и погрешность; то же относится к итальянскому слову pecocato. Есть и такие слова, которые подчеркивают преднамеренный, активный характер действий, приводящих к ошибкам; как правило, они связаны с обманом. Так, в некоторых романских языках результаты ошибочных действий обозначаются словами, восходящими к латинскому глаголу fa По — обманывать (итальянское falso, французское faux). Французский глагол tromper — обманывать, а его возвратная форма se tromper — ошибаться; чешское существительное zmylena и украинское помилка (ошибка) — того же корня, что глагол zmyliti — обмануть. В словах этой группы можно обнаружить и более точные указания на то, в чем именно заключается провинность, приводящая к ошибке. Итальянское существительное inganno — ошибка, обман — происходит от латинского ganeo — гуляка; итальянский же глагол sgarrare (ошибаться) состоит из отрицательной приставки s и древнегерманского корня waron (быть внимательным). Наконец, английское слово laxity соединяет в себе значения «ошибка», «небрежность» и «расхлябанность». Иначе говоря, ошибочные действия имеют место тогда, когда люди поддаются увлечениям, не проявляют должного внимания, аккуратности и т. п.
Теперь о второй группе слов, в которых ошибка связывается с не зависящими от человека обстоятельствами — какими-либо повреждениями, потерей устойчивости, отсутствием того или иного качества. Так, в языке иврит глагол histabes означает «портиться» и «ошибаться». Латинское lapsus переводится словами «скольжение», «падение», «выпадение» и «ошибка», а греческое sfallo — «скользить», «вызвать падение», «ошибаться». Примерами слов, в которых ошибочность сопоставляется с нехваткой чего-либо, служат немецкое Fehler и французское faute, означающие «ошибка» и «нехватка», а также чешское chyba, происходя щее от глагола chybeti — отсутствовать. Хотя рассмотренные взгляды на ошибки прямо противоположны, у иих есть важная общая черта: между ошибочными и правильными действиями проводится четкая граница. Между тем они не разделены непроходимой стеной. Это также нашло отражение во многих словах. Идея ошибки сочетается в них прежде всего с идеей отклонения. Так, латинское существительное error означает «блуждание», «скитание», «уклонение от прямого пути» и вместе с тем «ошибка» и «промах»; к нему восходят французское еггеиг, испанское error, итальянское еггоге. В польском языке глагол btadzic означает как «ошибаться», так и «блуждать». «бродить». Русское слово заблуждение образовано от блуждать, а голландское dwaling (ошибка) — от dwalen (блуждать, отклоняться). Сравнение ошибок с отклонениями от пути ставит ошибки в один ряд с правильными действиями: неточности принципиально возможны. Более того, они неизбежны в ходе поиска и приближения к истине. Еще более отчетливо это проявляется в словах, в которых ошибка сопоставляется со смешением. Английское существительное blunder (одно из значений — «ошибка») происходит от среднеанглийских корней blond или bland — смешивать. Болгарский глагол сбъркам (ошибаться) — от бъркам (мешать,* месить, размешивать). Наконец, итальянское слово svarione — ошибка — восходит к латинскому varius со значениями «различный», «разнообразный», «переменчивый». Вот то звено, которое позволяет логически связать ошибку со смешением: ошибку порождает многообразие. Когда перед человеком только один путь, то ошибиться в выборе невозможно; но стоит оказаться на перепутье — и так легко запутаться, перемешать тропинки. Особенно, если тропинки похожи... Такой характер возникновения ошибок подтверждается нашими экспериментальными исследованиями памяти. Неправильное припоминание вызвано не стиранием памяти, а тем, что правильный и ошибочный ответы имеют равное значение для вспоминающего, и поэтому оии припоминаются равновероятно. Скажем, школьник, для которого прилагательные «основной» и «главный» равнозначны, на уроке химии говорит о «главных» солях. Понимание ошибок как следствия равновероятного, равновоз- можного выбора выражено в испанском и итальянском существительных equivocation и equivoco (ошибка, двусмысленность), а также в родственных им глаголах equivocar, equivocare (ошибаться) и equivocarse (ошибаться, быть схожим). Первая часть этих слов происходит от латинского aeque (равно, одинаково, так же), а вторая связана с латинским же vox и образованным от него глаголом evocar — вызывать, возбуждать и т. п. Когда действия или эффекты представляются человеку в каком-то отношении схожими или равнозначными, то ошибка весьма вероятна... Итак, в словах, обозначающих ошибку, содержатся весьма поучительные сведения, свидетельствующие о том, что причины неправильных действий понимались по-разному. Замечательно, что в старых словах нашли отражения и совсем недавно открытые психологические закономерности. Чтобы объяснить взаимосвязи между явлениями, язык использует различные построения — от примитивных до весьма тонких. А значит, анализ языка может стать источником ценной информации для многих наук. Кандидат психологических ниук И. М. РОЗЕТ 103
n : с НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ Январь Конференция «Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела АЭС». Минск. Институт ядерной энергетики АН БССР B23061 Минск, пос. Сосны). Симпозиум «Изотопные методы в изучении механизма катализа». Новосибирск. Институт катализа СО АН СССР F30090 Новосибирск, просп. Науки, 5), Научный совет АН СССР по катализу. Семинар «Биомеханика-81». Ленинград. Научный совет АН СССР по комплексным проблемам физиологии человека и животных, Научный совет АН СССР по биомеханике, Институт физиологии АН СССР A99164 Ленинград, наб. Макарова, 6). VI совещание эмбриологов. Москва. МГУ A17234 Москва, Ленинские горы), Научный совет АН СССР по проблеме «Закономерности индивидуального развития животных и управление процессами онтогенеза», Институт биологии развития АН СССР. Конференция «Научные и практические проблемы гельминтологии». Москва. Всесоюзное общество гельминтологов АН СССР A17259 Москва, Б. Черемушкинская, 28), Лаборатория гельминтологии АН СССР, Всесоюзный институт гельминтологии ВАСХНИЛ. XXVII годичная сессия Всесоюзного палеонтологического общества АН СССР «Роль палеонтологии в развитии отечественной геологии (к 100-летию геологической службы страны)». Ленинград. Всесоюзное палеонтологическое общество A99026 Ленинград, Средний просп., 74). Совещание «Вопросы геологической интер претации гравитационных и магнитных аномалий». Москва. Институт физики Земли АН СССР A23810 Москва, Б. Грузинская, 10). Февраль Конференция «Пути преобразования солнечной энергии». Черноголовка Ногинского р-на Моск. обл. Научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Изыскания новых путей использования солнечной энергии» A17977 Москва, ГСП-1, Воробьевское ш., 2-6), Институт химической физики АН СССР, Институт физики твердого тела АН СССР. Совещание по радиационной физике твердого тела. Звенигород. Научный совет АН СССР по проблеме («Радиационная физика твердого тела», Институт физики АН Груз.ССР C80077 Тбилиси, ул. Гурамишвили, 6), Харьковский физико-технический институт. Семинар «Оптическое детектирование магнитных резонансов в твердых телах». Ленинград. Физико- технический институт АН СССР A94021 Ленинград, Политехническая ул., 26), Объединенный научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Оптика». Конференция по механике и физике льда. Москва. Институт проблем механики АН СССР A17526 Москва, В-526, просп. Вернадского, 101), Институт механики МГУ, Научно-исследовательский институт Арктики и Антарктики, Институт географии АН СССР. Конференция «Физиологическая кибернетика». Моек- ПРЕДЛАГАЕМ: ва. Научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Кибернетика», Всесоюзное физиологическое общество АН СССР, Институт нормальной физиологии АМН СССР A03009 Москва, ул. Герцена, 6), Центральный институт усовершенствования врачей Министерства здравоохранения СССР. Совещание «Отдаленная гибридизация растений и животных». Москва. Главный ботанический сад АН СССР A27276 Москва, И-276, Ботаническая ул., 4), ВАСХНИЛ, Научный совет АН СССР по проблеме генетики и селекции. Совещание «Химический мутагенез в повышении урожайности сельскохозяйственных культур». Москва. Институт химической физики АН СССР A17977 Москва, Воробьевское ш., 2-6). Совещание «Тектоника молодых платформ и неф- тегазоносность». Москва. Геологический институт АН СССР, Междуведомственный тектонический комитет A09017 Москва, Ж-17, Пыжевский пер., 7). Сроки и места проведения научных встреч могут быть изменены. Подробную информацию можно получить в оргкомитетах, адреса которых указаны в скобках. К СВЕДЕНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ Подписка на выпускаемое издательством «Химия» в 19В1 —1985 гг. справочное руководство «Общая органическая химия» под редакцией Д. Бартона и У. Д. Оллиса, о которой мы сообщали в № 10 журнала, будет проводиться отделами и магазинами подписных изданий с декабря 1980 по 1 августа 1981 г. ПАСТУ КТ (карбид титана) для доводки и полирования деталей из черных и цветных металлов и сплавов, по производительности не уступающую алмазным и эльборовым пастам. Выпускается с микропорошками следующей зернистости: 6040; 40 28; 28/20; 20 14; 14 10; 107; 7 5; 5/3; 30. Цена пасты — 40—50 руб. за 1 кг. Обращаться по адресу: 370602 Баку, ГСП, ул. Шариф- заде, 146-а, ЦНИЛ по горно-металлургическому производству и обогащению Управления цветной металлургии Азербайджанской ССР. 104
Lv..aJlnf-Л h Письма о химии* Ю. ЛИБИХ Различие между нашим и прежним методом изучения явлений природы яснее всего выказывается в так называемом самосгорании человеческого тела. Медицина признавала это явление как факт, достойный исследования научно образованных врачей. Более чем 100 лет назад A725) нашли сгоревшие останки жены одного рейм- ского жителя, Миллета, в кухне, на расстоянии полутора футов от открытого камина. Из всего тела остались только некоторые части головы, ног и спинного хребта. У Миллета была хорошенькая служанка; его подозревали в убийстве жены и стали производить над ним уголовное следствие. Сведущие следователи положили, что тело сгорело само собою, и Миллета оправдали. Вот первый или один из первых случаев так называемого самосгорания. Легко заметить, что идея о самосгорании развилась в то время, когда вообще не понимали, что такое горение и какие могут быть его причины. Что происходит при горении, узнали только сто лет тому назад (со времен Лавуазье), а какие условия должны соединяться для того, чтобы тело продолжало гореть, определено только 40 »«▼ тому назад (Дэви). После этого до нашего времени подобных случаев насчитывают от 45 до 48; они по большей части совершенно сходны в следующих чертах: 1) всегда были зимою, 2) с пьяницами в пьяном виде; 3) в странах, где комнаты отапливались открытыми каминами и угольными сковородами,— в Англии, Франции и Италии; в России и Германии, где отопление производится печами, такие случаи смерти, предположительно от самосгорания, весьма редки; 4) признано, что во время сгорания никогда 'Письмо в № 24; печатается с сокращениями. никто не присутствовал; 5) никто из врачей, собиравших сведения об этих случаях и пытавшихся их объяснить, не наблюдал ни процесса сгорания, ни предшествовавших ему обстоятельств; 6) сколько было горючего материала, тоже оставалось неизвестно, а также 7) сколько прошло времени с того, когда началось горение, до того мгновения, когда находили сгоревшее тело. За точность описаний смерти от самосгорания прошлого столетия ручаться нельзя, потому что они составлены не образованными врачами, а непросвещенными и неопытными людьми и носят на себе печать невероятности. Обыкновенно в них говорится, что тело совершенно исчезает, оставляя только жирное пятно в комнате и немного остатков костей. Всякому известно, что это совершенно невозможно: малейшая косточка в огне белеет и немного уменьшается в объеме, но все-таки после сгорания остается около 60—64 процентов веса, причем сохраняется первоначальная форма. Самые знаменитые ученые врачи (Дю- пюитрен, Бреше) и профессора судебной медицины (Девержи) все случаи, где принимали, что тело загорелось само собою, без внешних причин (свечи, тлевшего угля, искры), и продолжало гореть, принимают за неверные, недоказанные и невероятные. Д-р Франк из 45 приведенных случаев только три считает такими, где вовсе не было внешних причин. Если ближе рассмотрим важнейший из этих трех случаев, то увидим, сколько можно полагаться на подобные рассказы. Случай этот передал Баттаглиа, хирург в Понто-Бозио (итальянский хирург 1787 года по познаниям приблизительно равняется цирюльнику наших времен). Священник по имени Бертоли пошел на рынок в Филетто, чтобы там исполнить свои дела, и переночевал у своего зятя, тамошнего жителя. В своей комнате он велел положить себе носовой платок между плечами и рубашкою и, когда его оставили одного, стал читать молитвенник. Через несколько минут после этого услышали из его комнаты необыкновенный шум, слышали, что он кричал, и, когда прибежали на помощь, нашли его растянутым на полу и окруженным легким пламенем, которое по приближении людей удалялось и наконец исчезло. Наружная кожа правой руки и всей поверхности тела, начиная с плеч до бедер, была отделившеюся от мяса. Плечи, покрытые носовым платком, не были повреждены; платок сам нисколько 105 г
не обгорел; рубашка на всех поврежденных частях тела сгорела, и в тех местах, где одежда не была сгоревшею, под нею самое тело тоже осталось нетронутым; подштанники и ноги вовсе не пострадали от огня. Д-р Марк этому случаю придает особенную важность и говорит, что он отчасти объясняет причину самосгорания и что причина, вероятно, заключается в электричестве. Этот случай — главное основание того мнения, что самосгорание действительно возможная вещь. Ни Марк, ни Франк, отделяющие этот случай от других, не упоминают о том, что в комнате священника до сгорания его находились лампа, наполненная маслом, а после происшествия она была пуста и фитиль ее совершенно сгорел; это обстоятельство приводится более добросовестными писателями (Девержи и Мунке). Примем теперь в соображение, что тело только там сгорело, где сгорела рубашка, что на всех остальных частях, где этого не было, не было видно и малейшего следа ожога, далее, что кожа вовсе не сгорела или обуглилась, но только отделилась (она висела клочьями) от тела, а рубашка совершенно сгорела и превратилась в пепел. После всего этого невозможно согласиться с тем, что воспламенение и сгорание рубашки произошло от кожи, которая сама не горела, и возможно только следующее объяснение: рубашка загорелась и ожоги тела произошли от горения ее на поверхности тела. Кроме того, в комнате была масляная лампа; она горела, что видно по выгоревшему маслу, и это обстоятельство устраняет всякое сомнение насчет происхождения огня. Кроме того, уверяют, будто замечали, что огонь при самосгорании имеет совершенно особенные свойства, будто другие, даже весьма горючие предметы, не зажигаются этим огнем; это подтверждают тем же рассказом Баттаглиа. Он говорит, что клобук Бертоли совершенно сгорел, не зажигая волос, и ручается за это как за несомненный факт. Если предположим, что клобук был на голове священника, а это, верно, было так, иначе рассказчик, вероятно, не удивлялся бы тому, что волосы остались целы, то он мог сгореть случайно, и никто не заключит из этого, что клобук сгорел от особенного огня. В каком бы состоянии здоровья священник не находился, клобук, верно, не находился в таком же состоянии и не был болен, и, конечно, в нем самом не было причины загореться, и в его пламени не было огня, отличного от всех других огней, какими, например, горят волосы. Достаточно этого одного примера, чтоб доказать неверность остальных случаев, при которых принимается, что произошло сгорание без прикосновения внешнего огня*. Что касается до остальных 45 или 48 случаев, то авторы, писавшие о них, не принимают, что умершие лица загорелись сами собою, но предполагают, что причиною зажжения было внешнее пламя, а затем уже тело продолжало гореть само собою, без содействия внешнего огня. Писатели эти согласны с тем, что человеческое тело само по себе загорается трудно, но принимают, что мясо, кожа и все остальные части тела вследствие болезненного состояния, происходящего от неумеренного пьянства или других причин, могут сделаться более горючими; даже более горючими, чем полено (которое не продолжает гореть, если его положить на пол). Даже до такой степени, что такие тела сгорают подобно пучку соломы или сальной свече, которые, раз зажженные, горят до тех пор, пока не остаются только зола или уголь. Защитники теории самосгорания утверждают, что нынешними познаниями в естественных науках нельзя опровергнуть возможность самозажигания живых или мертвых людей и нельзя утверждать, что они не сгорели сами собою. Объяснять, каким образом происходит самосгорание, это, по их словам, уже не их дело, они только утверждают, что действительно люди сгорали сами собою. Далее, они уверяют, что несомненные факты подтверждают справедливость их мнения: сколько есть явлений в природе, явлений необъяснимых, 'Второй приведенный пример сведущему человеку совестно рассказывать. У лица, с которым случилось происшествие, горели пальцы правой руки; от них огонь передался штанам, а от прикосновения и пальцам левой руки; огонь продолжал гореть в песке и водою нельзя было его потушить. Третий случай был с священником в Америке: он почувствовал в левой ноге колотье, как будто выдернули волос, и заметил на этой части тела небольшое легкое пламя, исчезающее, когда он его прикрывал рукою, а после того заметно было сгоревшее пятно шириною в i J дюйма, длиною в 3 дюйма. Платье над пятном сгорело, но кожа осталась нес горевшею, даже не было пузыря; кожа как будто была стерта, весьма суха и темно окрашена. С людьми, курящими сигары, такие случаи самозажигания, видимо, происходят весьма часто, хотя этот рассказ очень похож на американский пуф. Можно думать, что это не что иное, как газетная утка, которые, как известно, являются периодически, подобно большой морской змее; змею эту видали и описывали многие правдивые матросы и американские путешественники. 106
но все-таки действительно существующих? Сколько, может быть, есть еще неизвестных сил, о которых нынешняя химия еще ничего не знает? Однако, хотя они и говорят: «Мы не хотим объяснять происшествие», а все-таки объясняют, уверяя, что тело сгорело само собою, без внешней причины, потому что вследствие какого-то состояния сделалось горючим. Если врач говорит, что человек умер от задыхания или воспаления легких, то предполагается, что он знает ход болезни, предшествовавший смерти, или что он заметил признаки болезни при исследовании трупа. Если же ничего этого нет, то самый искусный врач никаким образом ничего не может сказать о причине смерти. Если обвиняют человека, что он отравил кого-нибудь, то для обличения обвиненного сначала стараются в мертвом открыть следы яда. В те времена, когда еще не знали средства открытия ядов, употребляли для этой цели пытку. Нетрудно понять, что этим средством многие были доведены до признания в чародействе и колдовстве. Костры для чародеев и колдунов ныне не существуют не оттого, что теперь не верят в существование колдунов, но потому, что при лучшем понимании природы мы знаем, что все, в чем были обвиняемы эти несчастные, должно быть приписано не дьяволу, но только естественным причинам. Тысячи этих несчастных были казнены на эшафотах по приговору людей, защищающих мнение о колдовстве и чародействе. После, когда доискивались причин и фактов, нашли, что все, подтверждающее это мнение, было основано на ложных наблюдениях, ложных толкованиях, на «ошибках или ложных показаниях. То же самое можно сказать о доводах, собранных из опыта или из науки, на которых защитники самосгорания основывают свою теорию, стараясь доказать и сделать наглядным свое воззрение. Доводы, взятые из опыта, отчасти справедливы, но не применимы к этим случаям. Но взятые из науки так называемые теоретические доводы без исключения ложны и также не объясняют эти случаи. Так, например, у мясника в Нейбурге 99 лет назад был бык, который заболел и сильно опух; мясник вскрыл быка, и из брюха его выделилась струя горючего воздуха, который легко загорался и горел пламенем в 5 футов вышиною. То же явление было замечено Мор- тоном у мертвой свиньи, а Руншем и Балье на человеческих трупах, сильно опухших от образования в них газа. Основываясь на этих фактах, защитники самосгорания принимают, что от болезни в человеческом теле может образоваться горючий газ, собирающийся в клетчатке, который, воспламенившись от внешней причины или электрической искры, может произвести сгорание. Легко видно, что заключение не согласно с фактами, из которых оно выводится. 1. Образование газов в клетчатке было замечено только в трупах, и притом в очень разбухших; газ не выделялся сквозь кожу, но чрез прорезы, сделанные в коже и в клетчатке. Хотя под конец газ в самом деле горел, но мертвое тело не загоралось, не делалось горючим и не сгорало. 2. Никогда не замечали, чтобы люди, погибшие от самосгорания, разбухали при жи зни своей от собран и я в кл ет- чатке газов, напротив, они были совершенно здоровы. Неосновательность этого объяснения очевидна. Другие приписывают горючесть человеческого тела избытку жира или тому обстоятельству, что тело от употребления спиртуозных напитков пропитывается спиртом и поэтому горит, как зажженная свеча или спиртовая лампа. Это мнение основано на неверном понимании горючести или на' незнании условий горения. Негорючее или трудно горящее вещество нельзя сделать горючим; достигнуть этого можно, только удаляя причину, препятствующую его горению, или увеличивая его поверхность и тем облегчая доступ к нему воздуха. Если обыкновенную губку пропитать водкою или крепким спиртом и зажечь этот последний, то губка от этого не сделается горючей. Точно так же, если кусок мяса положить в кипящий жир и зажечь этот последний, то горит один жир, но мясо не загорается, и горение прекращается, когда весь жир сгорел; мясо не делается удобосгораемым от жира. Сухое животное вещество, например, рог, само собою нетрудно воспламеняется и до точки обугливания даже легко сгорает; кости, например, могут быть зажжены небольшим огнем и, будучи сложены в кучках, продолжают гореть, делаясь белыми, как мел. Сухое мясо, освобожденное от большей части воды, в этом отношении совершенно сходно с рогом; ткани и оболочки также легко разрушаются в огне. Все эти вещества делаются трудногорящими от присутствия воды, которая в свежем мясе и в мягких частях тела составляет 107
75 процентов. Вода в этих тканях находится в таком же состоянии, как в губке, имеющей весьма мелкие поры. Как известно, вода и самым сильным огнем не может быть нагрета выше 100 градусов, или точки своего кипения, но эта температура далеко не достаточна, чтобы воспламенить животные вещества: даже для воспламенения жира нужно 440°. Самосгорание живого тела поэтому решительно невозможно: даже фосфор, отличающийся своею горючестью, теряет это свойство, если он, как при производстве спичек, в мелком состоянии окружается частицами воды. Самое замечательное предположение — что самосгорание происходит от электричества или от электрической искры. Мунке (бывший профессор физики в Гейдельберге) пишет об этом в физическом словаре Гелера. Это мнение основывается на рассказе одного путешественника, по имени Бридон, который будто знал женщину, волосы которой от чесания делались до такой степени электрическими, что всякий раз сыпались искры, когда их расчесывали. Другой факт, что некто сенатор Дрейтон, житель Соединенных Штатов, при снимании чулок, шерстяных или шелковых, замечал электрические искры. Эти факты сами по себе верны, они даже часто подтверждаются подобными же примерами, но применять их к самосгоранию весьма нелепо, потому что свойство волос и шелка наэлектризовываться трением принадлежит не только человеческому телу, но и всякому парику или чулку. Мнения лиц, принимающих самосгорание как истину и защищающих его, лучше всего характеризует теория > одного из новейших его защитников, ► Ф. И. А. Штрубеля: «Самосгорание че- i ловеческого тела и особенно его су- \ дебно-медицинское значение. Диссер- т тация, обработанная под руководством 1 г. профессора, доктора Вильбранда, э ординарного публичного преподава- т теля судебной медицины в Гиссене, п представленная в медицинский факуль- >т тет Гиссенского Университета, 1848». Эта теория состоит в следующем. Ос- >н новываясь на наблюдениях путешест- »а венника Бридона, г. Штрубель говорит: 3» «Если в человеческом теле электриче- тэ ство какими бы то ни было причинами эа возбуждается или накопляется и сгу- ,ш щается до такой степени, что оно раз- Rq ряжается наружу в виде искр, то может qn произойти самосгорание, а именно по >пэ следующим причинам: электрические idn искры, пробегающие тело по всем направлениям, по физическим законам должны разлагать в большем или меньшем количестве не только воду, составляющую AU нашего тела, но они должны воспламенять полученные от разложения элементарные частицы ее, водород и кислород, что может происходить (в чем физики не едины) от механического давления электричества или от химического его действия. Кислород, смешанный с водородом и зажженный, то есть приведенный в такое положение, в каком он находится в настоящем случае, развивает самую высокую температуру, при которой алмаз легко улетучивается. После такого объяснения самосгорания то, что прежде считалось каким-то чудом, то есть необыкновенная скорость, чрезвычайная короткость времени, с которой оно происходит, теперь ясно само собою, и нужно только удивляться, когда происходит противное. Точно так же после этого можно было бы объяснить, каким образом жир тела при самосгорании воспламеняется и продолжает гореть». Эта теория может служить образцом всех других. Автор ее не имеет ни малейшего понятия ни о законах происхождения и накопления электричества, ни об условиях образования искр, ни о разложении воды электричеством. Довольно того, если скажем следующее: при разложении воды на составные части электричеством не возникают искры, и если искра зажигает составные части, то опять образуется вода, так что разложение ее не может иметь места. Но положим даже, что все происходит так, как предполагает наш теоретик, то есть что вода разложится и затем части снова соединятся для образования воды. Тело от воспламенения составных частей воды в одно мгновение разлетелось бы с треском в мелкие кусочки, как бомба, и, несмотря на высокую температуру, не загорелось бы, потому что весь кислород тотчас соединится с водородом и не останется свободного кислорода для сгорания тела. Обе составные части воды, на которые она разлагается от электрического тока, образуют при смешении так называемый гремучий воздух, отличающийся тем, что при зажигании он сгорает с сильным треском. Если наполнить бумажный шарик или свиной пузырь гре- Вверху — Юстус Либих в молодости. Этот портрет висел в кабинете Д. И. Менделеева. Внизу — лаборатория Либиха в Гисене. Гравюра Траутшольда A840 год) юг 108
л иоооог ir
> мучим воздухом, то он при зажжении сгорит с шумом, подобным пушечному выстрелу, а бумага или пузырь не зажгутся и не сгорят. Что же касается до поразительной скорости, с какою совершается самосгорание, то это просто вымысел, потому что в тех случаях, когда находят мертвые, сгоревшие человеческие тела, то горение уже окончено, а как совершался ход его, совершенно неизвестно. То же самое можно сказать относительно того, что пламя не гасится водою. Все доказательства этих свойств (скорость сгорания, невозможность тушить) основаны на одном только рассказе не врача, даже не хирурга или цирюльника, а сельского священника Бойно. Одна 80-летняя старуха, которая, кроме водки, ничего не пила, загорелась, сидя на стуле, и горела до тех пор, пока не остались одни кости, несмотря на то, что ее постоянно обливали водою; остался только один скелет в таком же сидячем положении на стуле. Случай этот рассказан в письме 22 февраля 1749-го года, 110 лет тому назад; рассказчик сам не присутствовал при сгорании и не видел пламени. Кажется, из самого рассказа ясно видно доброе намерение внушить своему приходу полезный страх и отвращение от употребления крепких напитков. Этим же можно объяснить, почему священник сравнивает этот огонь с огнем ада, а стул, ничем не грешивший, разумеется, не сгорел. С тех пор как существует врачебное искусство, еще не было случая, чтобы супруги, друг возле друга, заболели в одну и ту же секунду воспалением легких или другою болезнью; чтобы у обоих, мужа и жены, болезнь развилась бы одинаково быстро и чтобы они i померли в ту же секунду. Сколько нуж- i но сделать невероятных предположений i насчет состояния их здоровья до болез- \ ни, чтобы действительно такое проис- j шествие могло иметь место! Защит- i ники самосгорания находят такие об- э стоятельства совершенно в порядке ве- j щей и предполагают их совершенно в вероятными для болезненного состоя- н ния, предшествовавшего сгоранию, по- т тому что приводят такой случай. Порт- н ной Ларивьер лег спать со своей же- н ной; оба были в пьяном виде. Их оста- ia вили в 7 часов вечера, а поутру в 11 ча- о сов нашли сгоревшими. За исключением iH нескольких остатков, оба обратились в в безобразную обугленную массу. Hern ловек, который приписывает такое про- >n исшествие болезненному состоянию, id способен проглотить верблюда. Защитники самосгорания приводят как его отличительное свойство то, что никогда не слышно крика, когда люди сгорают,— видимо, оттого, что они мертвы до горения. Это то же самое, как если бы мы сказали, что особенное свойство кражи состоит в том, что люди, у которых крадут, не слышат шума, когда воры пробираются в дом. Из того, что криков не слышно, заключили, что при самосгорании умирают не только скоро, но и без боли, и можно только удивляться, почему не желают такой смерти всем добрым христианам: ведь должны же все умереть от какой-нибудь болезни, а самосгорание, говорят, тоже болезнь, хотя, конечно, и необыкновенная. Чтоб объяснить сгорание какой-нибудь части тела, всегда принимают, что болезнь заключалась в этой части тела. Если сгорели живот и кишки, то болезнь заключалась в животе; сгорит голова и шея — болезнь в голове; руки или ноги,— значит, болели руки и ноги. Действие ставили всегда наряду с причиною, а существование причины доказывали действием. Это против всех правил логики. Теория самосгорания так гибка, что ей можно придавать большее или меньшее значение, смотря по тому, как кажется удобнее. Если тело сильно обгорело, то болезнь была значительно развита; если поверхность тела была слегка обожжена, то предшествовала маловажная болезнь — насморк: два квадратных дюйма кожи на ноге больны, и штаны на них загораются, а кожа вокруг больного места здорова, как и у других людей. Если защитникам теории для объяснения нужно, чтоб больной был без чувств, то принимается, что он был в бесчувственном состоянии; если нужно, чтоб человек с горящей головой владел своими чувствами, то и это допускается. Если доказано, насколько можно доказать справедливость человеческого слова, что сгоревший человек никогда не бывал пьяным, даже имел отвращение от водки, то предполагается, что он, вероятно, тайком напивался. Видно, как заблуждение, а теория самосгорания есть заблуждение, всегда рождает ослепление и новые противоречия. Только одна дорога ведет к истине, тысячи кривых дорог ее пересекают, и в начале каждой из них как путеводитель стоит легковерность. Истина имеет свои права, которые безнаказанно нельзя нарушать, и свои признаки, по которым всякий беспристрастный ее узнает. Тесная связь пьянства и случаев смер- тю
ти от огня так очевидна, что почти не требует никаких объяснений. Если человек пьян, лишен рассудка и не может судить о том, что опасно или нет, то, конечно, можно предположить в нем способность к самым невероятным поступкам. Легко может случиться, что пьяный человек, когда ложится спать и тушит свечу, зажжет вместе с тем занавес и кровать; может быть, он ляжет спать в комнате, где стоят горящие уголья, а камин закрыт; может быть, что, сняв сапоги, он оставит свечу под кроватью. Бесчисленное множество таких вероятных предположений весьма удовлетворительно объясняет, почему происходит пожар в комнате, где вместе свеча и человек, в особенности если последний пьян. При этом степень опасности увеличивается соответственно тому, до какой степени человек напился и не владеет своими чувствами. Вот, собственно, какая связь между водкою и сгоранием. Рассказывают о том, что из горла пьяных людей выходило пламя. Это ложь; никто этого никогда не видел, а если кто и рассказывает это, то всегда говорит, что сам слышал от другого рассказчика. Точные, с этой целью произведенные опыты доказывают, что воздух, совершенно насыщенный спиртовыми парами, при температуре человеческого тела при самых благоприятных обстоятельствах не загорается и не горит пламенем. Если нельзя узнать причины пожара, то все же никто не подумает, что пожар сделался сам собою, без содействия человека, и если в комнате нашлась сгоревшая кошка, то никому не придет в голову, что пожар сделался от самосгорания кошки. Никто не предположит, что существует болезнь, вследствие которой кошки делаются легко сгорающими, на том основании, что кошачья шкура иногда выпускает электрические искры, если ее потереть рукою. На это можно бы возразить, что кошки водки не пьют, но защитники самосгорания ведь соглашаются с тем, что самосгорание бывает часто с людьми, которые тоже не употребляют крепких напитков. Когда производится следствие для открытия причины пожара, то иногда доискиваются до умышленного или неумышленного поджигателя, если узнают, какие лица имели доступ к тому месту, где начался пожар. Если бы теория самосгорания была бы даже справедлива, чего на самом деле нет, то судебная медицина все-таки не имеет права ввести ее в следствие, пока не исследованы все другие вероятные причины огня. А если это все-таки делается, то наука как бы сама отказывается от своего права и принимает участие в поступке виновного, даже, можно сказать, защищает проступок, отводя следствие на ложный путь. Врач, которого приглашают в подобных случаях для обсуждения, по долгу и совести может только сказать, в каком состоянии он нашел труп, произошли ли повреждения от огня до или после смерти, последовала ли смерть от одного только огня или до действия огня от других еще причин (наружных ран, удара на голову, насильственного задушения). Ни в каком случае он не имеет права объяснять то, чего не видел, приводя другие случаи, которых тоже не видел, или прилагая теорию, которой сам не понимает. Книги изменяют мир Начало ее было на первый взгляд случайным. Издатель аугсбургской «Всеобщей газеты» заказал молодому профессору Либиху статью о достижениях наук. Статья имела успех, и издатель попросил при случае написать еще. А Либих настолько увлекся этой затеей, что вскоре его «Письма о химии» стали в приложении к газете постоянной рубрикой. Когда же писем набралось около полусотни и собрали их в 1В44 году все вместе, то получилась книга, каких свет еще тогда не видел. Благословенная эпоха, когда наука говорила на языке общечеловеческой культуры, была далеким прошлым и в XIX веке. Наука вырастала в могущественную и мало кому понятную стихию, способную продук- тив но работать как на созидание, так и на разрушение. Очеловечить ее, сделать подотчетной миру можно только с помощью перевода ее основ на пон ятный язык — это понимали и полтора века назад. Проблема не решалась и не решается простым подстрочником. Ведь язык науки, как и всякий язык,— это не нейтральный набор символов. В любом языке заложены и стиль мышления, и система логики, и этические нормы. Требуется тут, стало быть, не подстрочник, а художественный перевод, представляющий собой самостоятельную культурную ценность. Так вот, «Письма о химии» были одним из перв ых, и притом одним из самых удачных, переводов, жанр которых позднее получил название «научная популяризация». Впрочем, эту книгу трудно вписать и в рамки научно-популярной литературы так же, как ее неуемного автора — в рубрику «просто химиков» или даже «просто естествоиспытателей». Либих был одним из создателей основного метода сов- 111
ременной науки — экспериментального. €<Все подвергай анализу» — этот девиз был для него не отвлеченным лозунгом, а ежедневной рабочей инструк цией. Либих, который усовершенствовал химический анализ до того, что стали считать эту процедуру простой, анализировал все: и синтезированные им самим новые соединения, и растения, и почву, и ткани животного происхождения. А такой подход уж не оставлял места для божественных или любых других сил, не подвластных человеческому разуму. «Письма о химии» рассказывают не просто о науке, творимой в тиши лабораторий, а обо всем окружающем нас мире, изученном с точки зрения воинствующего здравомыслия. Именно поэтому книга так высоко ценилась передовыми мыслителями всего мира, а в особенности русскими революционными демократами — Чернышевским, Добролюбовым, Писаревым, философия которых складывалась под сильным влиянием Либиха. Конечно, попытки объяснить все и вся на основе простых брутто-формул — это лишь первое приближение, и практические последствия таких попыток не всегда бывают плодотворными. Так, либиховская борьба за совершенствование сельского хозяйства (ей посвящено более половины писем), основанная на абсолютно верной идее материального баланса между тем, что у земли берется, и тем, что люди должны в нее вносить, не всегда оказывалась победоносной. Практические рекомендации этого исконного горожанина часто не давали никакой прибавки урожая, потому что не учитывали многих тонкостей. И все же именно Либих, невзирая на эти частные неуспехи, первым сумел объяснить всему миру, что традиционная система земледелия — это «настоящая система грабежа». И тем самым вызвал к жизни производство минеральных удобрений, первую крупнотоннажную отрасль химической промышленности. И надо ли напоминать, насколько актуальна в наши дни идея возврата природе того, что мы брали у нее бесконтрольно веками. Письмо № 24 выбрано для нашей публикации потому, что оно одно из самых ярких и типичных. Ученым во все времена приходилось бороться с предрассудками. В особенности — с самой опасной их разновидностью, с предрассудками, прикрытыми наукообразной фразеологией, носители которых, по выражению Либиха, натягивают на себя ученость, «как дрессированная обезьяна солдатскую шинель». Одним из таких невесть откуда взявшихся предрассудков было мнение, будто человек может от пьянства «сгореть синим огнем». Это мнение поддерживали не только простаки вроде незабвенной помещицы Коробочки, у которой якобы сгорел «преискусный кузнец», памятный каждому, кто проходил в школе «Мертвые души». Теорию самосгорания разделяли и ученые медики. Либих не заступается за пьяниц, нет: алкоголизм был и в те времена жгучей социальной проблемой, и противоалкогольный заряд письмо № 24 тоже несет немалый. Но уж на предрассудки ученой братии Либих обрушивается здесь со всей мощью « полож ительного знания» и со всем своим незаурядным темпераментом полемиста. Были у него дл я этого и личные причины. Будучи привлечен в качестве эксперта к следствию по делу о гибели некой крепко выпивавшей графини, Либих воочию увидел невежество коллег-медиков, твердивших, что графиня могла сгореть «сама собой». Не стоит здесь пересказывать, как разъяренный Либих, утерев нос провинциальным На- там Пинкертонам, нашел убийцу и неопровержимо — химически! — доказал его вину. Эта история излагается во всех его жизнеописаниях, в частности и в "недавно вышедшей книге В. Красногорова (см. сентябрьский номер «Химии и жизни»),— напомнить о деле графини нужно, чтобы читателю стал понятен полемический пыл последних строк письма, обращенных к врачам. Несколько слов следует сказать и о переводчике этой книги. Когда перевод увидел свет — а это произошло в 1861 году, причем с тех пор «Письма о химии» по-русски не переиздавались,— Петру Алексееву был всего 21 год. Несмотря на это, «Письма о химии» не были дебютом выпускника Петербургского университета. Тремя годами ранее он вместе со своим товарищем Ав ерк иевым перевел жераровское «Введение к изучению химии по унитарной системе». Это были бурные времена столичного университета, и юные химики стояли в первых рядах «нигилистов», всколыхнувших столицу империи. Правда, когда перевод «Писем о химии» выходил в свет, а «беспорядки» в университете были в разгаре, Алексеева в России уже не было. Он отправился за границу на стажировку, причем известно, что в Лондон он ездил специально, чтобы познаком итьс я с Герценом. Позднее Алексеев был одним из самых любимых студентами профессоров Киевского университета. Книги изменяют мир. Говорят даже, будто он не остается прежним, если книгу не прочтет ни один человек. Это, возможно, преувеличение, но есть сочинения, влияние которых на культуру настолько значительно, »что оно сказывается даже на тех, кто не подозревает об их существовании. И «Письма о химии» — одна из таких книг. В. ПОЛИЩУК 112
Дело Катюши Масловой Доктор медицинских наук Б. СВАДНОВСНИЙ, Я. ШЕСТОПАЛ Как ни странно это сказать, а художество требует еще горалдо большей точности, precision, чем наука. Л Толстой (из письма к Л Д Сеченову 1908 ) От какого яда умирает Нина в «Маскараде» Лермонтова? Неизвестно. Может ли при ударе в висок хлынуть ручьями кровь, как это изображено на картине Репина «Иван Грозный и его сын»? Нет, так не бывает. Верно ли, что, как утверждал известный . русский терапевт профессор Н. Ф. Голубев, болезнь Ивана Ильича в повести Льва Толстого описана настолько точно, что «любой студент-медик поставит диагноз»? Едва ли. Спору нет, медицинские ситуации в произведениях Толстого обрисованы с поразительным знанием дела. Смерть князя Андрея Болконского от анаэробной гангрены, мозговой инсульт у старика Безухова, начинающийся туберкулез у Кити — все это не названо по-на- учному, но изображено с поистине научной точностью. А вот в «Смерти Ивана Ильича» такой безупречной медицинской точности нет. Читателю-врачу ясно, что речь идет, по всей вероятности, о злокачественной опухоли. Но какой? Что поражено: почка, желудок, кишечник? Догадаться невозможно. Впрочем, так было и в жизни: диагноз болезни Ивана Ильича Мечникова, послужившего медицинским прототипом толстовского героя, остался неуточненным. Авторы этой статьи имели возможность ознакомиться с рукописями романа Л. Н. Толстого «Воскресение» и проследить формирование его судебно- медицинской фабулы — истории мнимого преступления Катюши Масловой. Хотя творческая история романа изучена вдоль и поперек, литературоведы как-то не обращали внимания на медицинские подробности сюжета. А между тем здесь есть о чем поговорить. I. ЗАМЫСЕЛ 2В ноября 1890 г. Толстой пометил в дневнике: «...пошел в суд. Жара и стыдная комедия, но я записывал то, что нужно было для натуры». В апреле 1В95 г. его видели на заседании Московского окружного суда. Газета «Новости дня» сообщила: «Граф живо интересовался ходом судебного следствия и даже формальностями по составлению присутствия суда». Юрист Н. В. Давыдов, которого связывала с Толстым многолетняя дружба, 113
рассказывал, что писатель посещал тюрьмы и подолгу беседовал с их обитателями. Весной 1В99 г. (год окончания работы над «Воскресением») Толстой прошел по городу с партией арестантов весь путь от Бутырок до вокзала. Тюремный смотритель Виноградов просмотрел по просьбе автора корректурные листы романа и исправил неточности в описании одежды надзирательниц женского отделения. Что касается уголовного дела, изложенного в романе, то исследователи обычно указывают на три источника, которыми воспользовался или мог воспользоваться Толстой. А. Ф. Кони, знаменитый адвокат и общественный деятель, рассказал Толстому случай из практики Петербургского окружного суда. Публичная женщина обокрала пьяного клиента. На суде один из присяжных узнал в подсудимой некогда соблазненную им девушку. Движимый чувством раскаяния, он решил жениться на ней, но осужденная заболела тифом и умерла. Другая версия принадлежит известному исследователю творчества Толстого В. А. Жданову: он обратил внимание на опубликованные в начале века в журнале «Русское богатство» записки одного адвоката, где, между прочим, рассказывалось о нашумевшем деле 16-летней девушки, тоже обвиненной в краже. Во время судебного разбирательства присяжный заседатель сделал преступнице официальное предложение вступить с ним в брак. По мнению В. А. Жданова, Толстой не мог не слышать об этой истории. Наконец, есть сведения (на них указал академик Н. К. Гудзий), что замысел «Воскресения» был в большой мере связан с некоторыми обстоятельствами личной биографии писателя. Однако ни в одном из этих трех вероятных источников нет интересующего нас (и столь важного для судьбы Катюши Масловой) мотива отравления. Нет его и в первых рукописных вариантах романа. 2. КТО ОШИБСЯ! Припомним, как все происходит в романе. В городском суде слушается очередное уголовное дело. Секретарь читает обвинительный акт, где говорится, что такого-то числа в номере гостиницы «Мавритания» скоропостижно скончался приезжий купец Ферапонт Смельков. Полицейский врач (так называли в то время судебномедицинских экспертов) нашел, что смерть наступила от разрыва сердца в связи с чрезмерным употреблением спиртных напитков; купца похоронили. Но затем обнаружилось, что в комнате произошла пропажа. Исчезла крупная сумма денег и драгоценный перстень, принадлежавший купцу. Выяснилось, что накануне смерти Смельков был в «заведении», откуда послал девицу Любку (Катюшу Маслову) к себе в гостиницу за деньгами. Вскоре после этого Смельков вернулся в номер вместе с Любкой, и она, чтобы отделаться от него, дала ему выпить в рюмке коньяка белый порошок — как она думала, опий (снотворное). Произведена эксгумация, и исследование внутренних органов показало «несомненное присутствие яда в организме покойного, подавшее основание заключить, что смерть последовала от отравления». Первую и пока единственную судеб- номедицинскую оценку дела, описываемого Толстым, дал видный советский патолог профессор А. В. Русаков, у которого посчастливилось учиться одному из нас. Русаков считал, что экспертиза допустила в деле Масловой грубый промах: причиной смерти был признан яд (по всей вероятности, мышьяк), который, скорее всего, попал в тело купца посмертно. В самом деле, для отравления мышьяком типичны боли в животе, рвота, понос, часто бывают судороги. Ничего подобного у Ферапонта Смелькова не было. Из показаний Масловой на суде мы узнаем, что купец, выпив коньяк, уснул; во сне он и умер. Заметим, что прием снотворного вместе с алкогольными напитками значительно усиливает его действие и даже небольшая доза может оказаться опасной для жизни. Обнаружить яд после смерти во внутренних органах невозможно. Что же касается мышьяка, то он мог попасть в тело умершего из металлического венка— такие венки, изготовленные из сплава цинка и мышьяка, весьма широко применялись в конце прошлого века. Итак, правдоподобней считать, что пьяный купец умер, случайно отравившись снотворным (тем же опием). Такое предположение и должен был сделать эксперт. Но кто же в таком случае оплошал: Толстой, заставивший полицейского врача совершить профессиональную ошибку, или реально существовавший эксперт, участник следственного дела, материалами которого воспользовался автор романа? Что это было за дело? 114
з. яд «От Давыд(ова) получил очень хорошее дело для Кон(евского) рассказа»,— записывает Толстой 22 мая 1891 г. Ко- невский рассказ — это история о раскаявшемся присяжном заседателе, которую сообщил Толстому А. Ф. Кони. По-видимому, Н. В. Давыдов снабдил писателя сведениями о каком-то уголовном деле, которое могло быть затем использовано в романе. Однако сам Давыдов в своих воспоминаниях указывает: «Мне пришлось... по просьбе Л. Н. написать имеющийся в романе отрывок кассационной жалобы, вопросы, резолюции и т. п.» О том, какое конкретное дело выслал Толстому Давыдов, он ничего не говорит. Поставленный выше вопрос остается, таким образом, неясным. Но вот перед нами рукописный архив «Воскресения». В рукописи, числящейся под № 15, читаем: секретарь «достал бумагу и начал читать протокол судебно-медицинского освидетельствования 1890 года января 17 дня испр. должн. судеб.». Начиная со слова «протокол», вся эта фраза зачеркнута рукой Толстого, и вместо нее помечено: «списать из дела с листа 12, заложенного бумажкой, с поправками карандашом, к[оторые] стереть». На другом листе той же рукописи написано: «...чтение исследования началось. Нехлюдов сидел и слушал и глядел и слышал звук чтения». Слово «исследования» зачеркнуто, вместо него стоит «акта», а далее вся фраза от слова «Нехлюдов» тоже вымарана. Рукой писателя сделана помета: «Выписать из 54 стр. акт с изменениями карандашом) и стереть». Эти записи не что иное, как документальное подтверждение того, что включенные в роман материалы судебно- медицинской экспертизы не сочинены, а заимствованы из подлинного уголовного дела. Писатель лишь внес в него некоторые изменения, отметив их для переписчика. Теперь посмотрим, как выглядит это дело на разных этапах работы над романом. «Потом стали спрашивать эксперта-врача о признаках отравления» (рукопись 15). Следует обвинительный акт, в котором приведены результаты исследования трупа, причем яд назван по имени: «Вскрытие трупа показало, что в желудке была среди большого количества вина еще сильная доза лау- данума, от которого и должна была произойти смерть». (Лауданум — синоним опия.) Но в позднейших вариантах название препарата опускается. Затем, еще позже, появляется упоминание о мышьяке. Вероятнее всего, это было подсказано изучением все того же реального дела, откуда автор черпал подробности для будущей книги. Мышьяк, типичный яд в криминальной практике того времени, будет фигурировать во всех последующих редакциях, вплоть до корректурных листов. 4. ДВЕ ВЕРСИИ ОТРАВЛЕНИЯ Переписчик выполнил указания писателя, сделанные в рукописи 15. Новая рукопись № 31 содержит вводную часть судебномедицинского протокола, составленного по всем правилам, а сам протокол вместе с актом химического исследования органов образует отдельную рукопись — № 39. И тут возникает противоречие между двумя версиями, которые писатель должен был каким-то образом объединить: версией со снотворным, отвечающей общему замыслу романа (Маслова хочет усыпить купца, купец умирает во сне, убийство совершено ненамеренно), и версией с чем-то похожим на мышьяк, почерпнутой из подлинного дела. Сравним рукописный вариант с окончательной редакцией романа. РУКОПИСЬ 39 Чтение акта началось: «1890 года, февраля 15 дня, я, нижеподписавшийся, по поручению врачебного отделения Московского губернского правления, вследствие требования судебного следователя города Москвы от 10 февраля сего года за № 638-м, опять начал с решительностью, повысив диапазон голоса, как будто желая разогнать сон, удручающий всех присутствующих, секретарь, в присутствии помощника врачебного инспектора произвел химическое исследование внутренностей трупа купца 2-ой гильдии Ферапонта Смелько- ва по делу смерти его: 1) Правого легкого и сердца (в 6-тифунтовой банке). 2) Содержимого желудка (в 6-тифунтовой стеклянной банке). 3) Желудка (в 6-тифунтовой стеклянной банке). 4) Печени, селезенки и почек (в 3-х-фунтовой стеклянной банке). 5) Кишок (в 6-тифунтовой стеклянной банке). От всего этого были взяты части и подвергнуты химическому исследованию правилом, изданным Медицинским Советом, причем оказалось...» ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ РЕДАКЦИЯ РОМАНА Чтение акта началось: «188* года февраля 15-го дня я, нижеподписавшийся, по поручению врачебного отделения, за № 638-м,— 115
опять начал с решительностью» повысив диапазон голоса, как будто желая разогнать сон, хлручаюший всех присутствующих, сек ретарь, в присутствии помощника врачебного инспектора, сделав исследование внутрен ностей: 1) Правого легкого и сердца (в шестифунтовой стеклянной банке). 2) Содержимого желудка (в шестифунтовой стеклянной банке). 3) Самого желудка (в шестифунтовой стеклянной банке). 4) Печени, селезенки it почек (в трехфунтовой стеклянной банке). 5) Кишок (в шестифунтовой глиняной банке)...» На этом месте, как помнят читатели «Воскресения», чтение акта прерывается. Из сравнения обеих редакций — рукописной и окончательной — видно, что в ходе общего сокращения текста опускаются некоторые уточняющие подробности, и противоречие между двумя версиями отравления несколько затушевывается. Название яда отсутствует и в рукописи, и в окончательном тексте (мышьяк упомянут только в одном месте романа — в тексте обвинительного заключения). И однако, упоминание об исследовании внутренних органов — желудка, кишечника, почек, ссылка на это исследование как на доказательство не оставляют сомнений в том, что речь идет именно о мышьяке: изменения в этих органах более или менее типичны для мышьяковой интоксикации, а отнюдь не для отравления опием или близкими к нему веществами. Кроме того, писатель устраняет из обвинительного заключения подробности смерти купца, характерные для отравления снотворным. В конечном счете читателю известно только одно: что купец скончался, приняв какой-то порошок с вином. Наконец, в числе вещественных доказательств, представленных на суде, фигурирует «склянка и фильтр». По вероятности, имеется в виду фильтроваль- i ная бумага, смоченная раствором азот- i нокислого серебра, на которой остался ) бурый осадок мышьякового со един е- 1 ния (принятый в судебной медицине 1 прошлого века метод анализа желудоч- н ного содержимого на мышьяк). В руко- 1 писях «Воскресения» сохранились по- а метки, свидетельствующие о том, что б автор придавал особое значение этой п подробности. Очевидно, что и она пере- м кочевала в текст романа из того неиз- в вестного нам уголовного дела, где речь и шла об отравлении мышьяком. г 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ N Итак, мы вправе утверждать, что мате- q риалы судебно-медицинской экспертизы в романе «Воскресение» взяты писателем из подлинного уголовного дела (а не сочинены, как принято считать, юристом Н. В. Давыдовым). Правда, это уголовное дело до сих пор не удалось разыскать. Нам известно лишь, что оно касалось отравления мышьяком. Описывая судебный процесс по делу Катюши Масловой, Толстой, как мы убедились, изменил версию об отравлении. По первоначальному замыслу купец Ферапонт Смельков умер, отравившись опием. На этой стадии работы автор будущего романа еще не располагал конкретным документальным материалом. Затем, познакомившись с подлинным делом, писатель заменил опий более характерным для того времени способом отравления: теперь речь идет о мышьяке. Соответственно в описание суда вводятся некоторые процессуальные уточнения, и прежде всего материалы экспертизы: исследование внутренних органов подтверждает, что смерть Смелькова вызвана мышьяком. В дальнейшей работе над рукописями (подробный анализ которых мы здесь опустили) Толстой исключил из текста обвинительного акта описание обстоятельств смерти купца, которые могли бы наводить на мысль об отравлении другим ядом. Последние следы первоначальной версии исчезли, и вся история в целом приобрела безукоризненную научную достоверность. Если кто и ошибся в деле Масловой, то не писатель, а суд; но в этом и заключался замысел романиста. Г 116
Черный камень Камень агатов собою черн есть... Словарь русского языка XI XVII вв. Словарь ошибается: агат — не черен, он бывает разноцветным и обязательно с полосками. Просто агату ошибочно приписали (кстати, такое нередко случается и в наши дни) свойства другого камня с похожим названием. Речь идет о гагате. По одной версии слово «гагат» происходит от греческого gagates — черный янтарь, а по другой — от Гаге — города и реки в Ликии, стране, в древности расположенной на юге Малой Азии. Арабские алхимики именовали камень сабадж, а их персидские коллеги — шаба, что значит «черный как ночь». (Похоже на шабаш, не правда ли?) И гагат действительно темен как ночь, густо-черный, с легким глянцем, будто влажный. В районе Кутаиси изделия из гагата (по-грузински «гишери», то есть «черный») носили даже как траурные украшения, а персидские мастера делали гагатовые зеркала, в которые должны были смотреться родственники усопшего. Но далеко не все предметы из гагата связаны со столь печальными событиями. Например, Абу Рейхан аль-Би- руни, средневековый ученый-энциклопедист и большой знаток камней, среди многих минералов, претендовавших на роль амулета от сглаза, первенство отдавал именно гагату. Но о волшебствах — чуть позже. По современным представлениям, гагат вовсе и не минерал, и даже не совсем горная порода. Это одна из разновидностей каменного угля, который еще не стал настоящим каменным углем, не дошел до стадии литофикации. Для этого ему не хватило времени — нескольких миллионов лет, а также давления в несколько сот атмосфер и температуры в несколько десятков градусов. Встречаются гагаты по всему миру. Но особенно хороши сорта его с Кавказа, из Индии и Китая. Марко Поло называл гагат китайским углем и писал о нем: «По всей области Китая есть черные камни; их выкапывают в горах, как руду, и горят они, как дрова. Огонь от них сильнее, нежели от дров, он продержится во всю ночь до утра. Жгут эти камни, потому что и дешевле, да и дерева сберегаются». Действительно, на воздухе гагат загорается даже от спички; при горении он издает сильный, резкий, иногда приятный аромат. Гагаты из разных месторождений образовывались, видимо, в различных условиях, поэтому к ним надо относиться не как к единому по химическому составу веществу, а как к классу веществ с близкими свойствами, но и с отличиями. Мне, например, удалось заполучить подробное описание и образцы гагатов Матаганского района Иркутской области. Под микроскопом видно, что эта бесструктурная масса с остатками водорослей и высших растений. По форме пластов, характеру их залегания, литологи- ческим особенностям пород любой геолог-угольщик без труда установит, что гагат образовался в замкнутом застойном водоеме, очевидно богатом колониями водорослей. Они скапливались на дне; клетчатка быстро разрушалась; непредельные жирные кислоты постепенно полимеризовались. Химические исследования иркут- 117
ских гагатов были выполнены в начале тридцатых годов. При сухой перегонке из них получили смолу, аммиачную воду, кокс и отходящие газы. А вот элементный состав: 74,В% углерода, 9,6% водорода, 15,6% кислорода и азота суммарно. В общем, типичный углеводород. Гагат мягок и хорошо режется стальным ножом. Отлично держит форму и полируется, точнее — превосходно принимает лоск. Поэтому камень издавна использовали как поделочный материал: из него вырезали различные фигурки, чаши, бусы. Особенно хороши гагатовые слоники из Вьетнама и Индии. И в России были свои резчики по гагату. В Иркутском соборе даже целый иконостас был сделан из гагатов, добытых на реке Ангаре чуть ниже Иркутска (тех самых, чье описание дается раньше). А в годы Советской власти иркутский резчик И. А. Могилев делал из гагата чернильные приборы, мундштуки, трубки, а также медицинские приборы, надглазники для биноклей. В музеях мира хранится множество поделок из гагатов Ирландии, Испании, Англии. В конце XVIII века только во Франции этот камень обрабатывали около 1000 кустарей. Англия же снабжала почти весь католический мир гагатовыми четками. Но со временем мода на них, да и на другие изделия из гагата, прошла: слишком мягок он, боится резкой смены температур, от чего растрескивается, беззащитен перед огнем. Я видел, как плакал ребенок, когда его обидчик поджег спичкой хобот любимого вьетнамского слоника... Но у гагатов есть много и других замечательных свойств: они диэлектрики, к тому же не плавятся, не разлагаются, не растворяются в воде, спиртах, эфи- рах; гигроскопичность гагата практически нулевая. Однако наиболее интересно, что гагат, как биолит, то есть окаменевший продукт жизнедеятельности живых существ, может оказаться источником биологически активных веществ. Аль-Бируни рекомендовал натирать гагатом глаза, пораженные болезнью ратуба (трахомой?); излечение объяснял тем, что камень маслянист, содержит нефть. Другой врач и минералог Востока Ибн-Сина советовал окуривать дымом от горящего гагата страдающих падучей болезнью, то есть эпилепсией. Может, здесь и таится разгадка приписывавшегося гагату свойства помогать от «сглаза». Ведь бытовало мнение, что падучей страдают те, кого в детстве якобы сглазили. Известно также, что фимиам от горящих камеди, смол, янтаря и гагата успокаивал кашель в храмах, помогал от удушья. Общее у всех этих средств одно — в их состав входят ароматические углеводороды; в них, вероятно, и заключен секрет благотворного действия окуриваний. Близким родственником гагатов — конечно, в геологическом смысле — можно считать нафталан, буро-коричневую нефтеобразную массу со специфическим запахом. В Азербайджане, на курорте Нафталан, ею успешно лечат нервные расстройства, кожно-аллерги- ческие болезни, некоторые гинекологические заболевания, нарушения обмена веществ, а также ожоги и обморожения. Так вот, гагат по своей сути — это литофицированные лечебные грязи, окаменевшие «зловонные земли болот». Как источник биологически активных соединений, гагат еще совершенно не изучен. Возможно, в нем действительно скрыты ценные лекарственные вещества... Доктор геолого-минералогических наук Ф. П. КРЕНДЕЛЕВ Еще раз о гранатовом браслете Во втором номере «Химии и жизни» за прошлый год была напечатана статья Т. Б. Здорик «Гранатовый браслет». Материал мне понравился, однако утверждение автора, будто зеленый гранат в браслете, подаренном Желтковым княгине Вере, был демантоидом, вызвало у меня сомнение. Дело в том, что время действия рассказа А. И. Куприна — начало XX века. А в письме к княгине Желтков сообщает, что браслет принадлежал еще его прабабке, то есть зеленый гранат был вставлен в браслет где-то в начале XIX века. Кристаллы же демантоида были впервые обнаружены на реке Бобровке (Средний Урал) в 1874 году. По крайней мере так сообщает в одной из своих работ А. Е. Ферсман. Вот и выходит, что зеленым гранатом в браслете мог быть только гроссуляр. С. Ф. Ахметов, г. Александров, Владимирская обл. Что же все-таки представлял собой «старинный зеленый камешек», который красовался в трогательном подарке маленького чиновника сиятельной княгине? Какой именно гранат — гроссуляр или де- мантоид — «имеет свойство сообщать дар предвидения носящим его женщинам и 118
отгонять от них тяжелые мыс л и, мужчин же охраняет от насильственной смерти»? Бесспорно, гранат грос- суляр — красивый минерал, полупрозрачный, крыжовенного цвета, с мягким желтовато-зеленым или коричневато-зеленым оттенком, с четкой естественной огранкой. В коллекции минералов гроссу л яр — желанный экспонат. Однако попробуем представить его в гранатовом браслете, среди камней, в которых загорались «густо-красные живые огни». Блеск красных гранатов заглушил бы неяркий пастельный тон грос- суляра. В центр браслета ювелир мог поставить только самый яркий из зеленых гранатов, то есть демантоид. Увы, пока все сказанное относится к области догадок. Давайте обратимся к фактам. Действительно, в книге «Драгоценные и цветные камни России» (Л., АН СССР, т. I, 1922) А. Е. Ферсман говорит, что демантоид впервые был обнаружен на реке Бобровка в 1874 г., однако в более поздней своей работе — «Очерки по истории камня» (М., Изд-во АН СССР, 1954, т. 1, с. 242) он сообщает следующее: «Известное открытие Гемахера (австрийского археолога прошлого века.— Т. 3.) с несомненностью показало, что в раскопках Хамадана (древней Экба таны) нашлись обломки этого камня вместе с золотом и платиной. Через Решт и Каспийское море ведет Темах ер путь этого камня из золотоносных россыпей Урала, и трудно дать иное объяснение, так как минералогия не знает по всей Евразии других месторождений этого прекрасного золотистого камня». Стало быть, демантоид был известен и на Урале со времен куда более древних, нежели начало XIX столетия, но только под другим именем. Его называли «хризолитом». (Ныне в научном мире хризолитом именуют прозрачную разновидность оливина — силиката магния и железа, с которым «хризо- лит»-гранат близок по цвету.) Вот эти-то распространенные на Среднем Урале гранаты — «хризолиты», а точнее, демантоиды и шли испокон веков на поделки. Просто теперешнее имя свое они получили много позже, нежели вошл и в употребление в ювелирном деле. Так что «редкий зеленый гранат» в подарке Желткова был скорее всего демантои- дом. Кандидат гео л о го-минера логических наук т Б. ЗДОРИК Анкета-80 1. АНКЕТЫ ВОЗВРАЩАЮТСЯ В ЖУРНАЛ В начале лета почтовому отделению, которое обслуживает редакцию «Химии и жизни», прибавилось работы: начали поступать ответы читателей на анкету, напечатанную в апрельском номере. Предыдущий опрос читателей мы проводили шесть лет назад — срок немалый; за это время вдвое вырос тираж журнала, вполне мог измениться и состав читателей, и круг их интересов. К назначеному сроку — 1 июля — в редакцию пришло 1813 ответов. Маловато — откликнулся всего один из двухсот подписчиков. Мы, признаться, ожидали большей активности. Ситуация начала проясняться где-то к началу второй тысячи ответов. Как показывал опыт прежних читательских конференций, примерно такое число и нужно, чтобы результаты опроса оказались представительными. Те сотни ответов, которые продолжали поступать в редакцию, уже почти ничего не меняли в общей картине, а лишь добавляли к ней отдельные штрихи. 2. КТО ВЫ, ЧИТАТЕЛЬ! Возраст: от 9 до 89 лет. Средний возраст: 33,3 года (в 1967 г.—26,6). До 17 лет —9%; от 18 до 25 — 29%; от 26 до 35 — 24%; от 36 до 45— 18%; от 46 до 55— 11%; старше 56 лет — 9%. Образование: высшее—56%, среднее — 31% (в 1968 г.— соответственно 49% и 16%). Род занятий: школьники — 9%, студенты — 14%, инженерно-технические работники—38% (в 1967 г.— 22%). Среди прочих — рабочие, педагоги, научные работники, врачи. Одна читательница написала: бабушка. Сколько лет регулярно читаете журнал! До 5 лет —60%; от 5 до 10 лет — 24%; более 10 лет — 16%. 7% ответивших читают журнал с самого первого номера. Один читатель, 17 лет от роду, сделать этого, естественно, не мог, но тем не менее догнал ветеранов, прочитав единым махом все годовые комплекты «Химии и жизни». Три читателя считают себя постоянными подписчиками более чем 15 лет, хотя журнал начал выходить только в 1965 году. Штрихи к портрету: во-первых, читатель взрослеет; во-вторых, уровень его образования год от года растет; в-третьих, все более заметную долю читателей составляет инженерно-техническая интеллигенция; в-четвертых,— прямое следствие роста тиража — большинство сегодняшних читателей знакомо с «Химией и жизнью» менее пяти лет. Все это теперь нам придется иметь в виду. Например, затрагивая какой-либо предмет, о котором уже шла речь в журнале, мы смело отсылали читателей к номерам восьми-десятилетней давности и считали вопрос исчерпанным. Впредь одной только ссылкой ограничиваться не будем. 3. ВАШЕ МНЕНИЕ! Удовлетворяет ли вас тематика публикаций! Подавляющее большинство читателей ответило: «Да». Информация, конечно, приятная, но не особо полезная. К счастью, многие читатели дополнили свои ответы разъяснениями. 119
Почти каждый склонен считать себя представителем тех, для кого журнал предназначен в первую очередь, и каждый требует печатать больше статей, нужных именно ему. Понятно, что мы не можем руководствоваться пожеланиями одной какой-нибудь группы читателей. Один читатель написал: «К чему эта комедия, если вы все равно делаете то, что находите интересным для себя?» Доля истины тут есть (а кто любит делать неинтересную работу?), но насчет «комедии» — зря: для того и проводим время от времени такие опросы, чтобы проверить, правильно ли мы сочетаем интересы разных групп читателей. Понятны ли аам наши статьи! «Не все,— написала в ответ студентка МГУ.— А все статьи и не должны быть понятны. Если печатать все на понятном для всех уровне, то многим будет неинтересно». Включая в каждый номер журнала наряду со статьями, требующими известного багажа знаний, и общедоступные материалы, мы надеемся, что и самые простые публикации понемногу вводят читателей в мир науки. Из ответа преподавательницы музыкальной школы по классу скрипки: «Сначала было трудно, старалась «начитывать» все подряд; теперь почти все статьи мне понятны». Ваше мнение о художественном оформлении! В целом — положительное. Только 78 человек из 1813 (то есть 4,3%) выразили свое неудовольствие оформлением журнала— но уж зато в самой резкой форме. «Бред сумасшедших», «отвратительно», «примитивно» — такие отзывы прислали педагог, доктор технических наук, профессор, то есть люди, от которых можно было бы ожидать большего уважения к чужому труду, мнению, вкусу. Другое дело, конечно, когда человек, получивший, по его словам, высшее образование, пишет: «Обстрак- ция!»... Впрочем, 95,7 % положительных ответов тоже изобиловали превосходными степенями: «прекрасно», «присвоить Знак качества», «излечивает от меланхолии» и даже — «увеличить художнику оклад в два раза!». Все деловые предложения доведены до сведения художественного отдела, который, в частности, обещал: больше разнообразить стиль и художественные приемы; чаще сопровождать статьи поясняющими иллюстрациями (а не только формулами или схемами и рисунками «по поводу»); помещать больше фотографий, в том числе документальных. Каким разделам (рубрикам] вы отдаете предпочтение! «Литературные страницы» (в основном «Фантастика») — 34%; «Земля и ее обитатели» — 28%; «Вещи и вещества» — 27 %; «Живые лаборатории» — 19%; «Размышления» — 16%; «Гипотезы», «А почему бы и нет?» — 16%; «Консультации», «Полезные советы» — 15%; «Новости отовсюду»— 14%; «Пишут, что...» — 13%; «Экономика, производство» — 12%; «Болезни и лекарства» — 12%; «Клуб Юный химик» — 12%; «Проблемы и методы современной науки» — 11%; «Переписка» — 10%, и так далее. Что касается научной фантастики, то ничего удивительного нет: автору научно- популярной статьи трудно тягаться с Клиффордом Саймаком или Киром Булычевым. Но то, что некоторые разделы — из тех, что не попали в этот список — мало кто упоминает, дает редакции повод для размышления. Самые интересные и самые плохие статьи. Самые плохие назвали лишь немногие РЕПЛИКИ (из ответов читателей) Почему для единственного массового научно-популярного журнала, издаваемого Академий наук СССР, вы брана именно химия? Не следовало ли сменить название журнала и сделать его универсальным по содержанию? Надо ходатайствовать перед издательством о создании журнала «Биология и жизнь»; появление его позволит «Химии и жизни» более соответствовать своему названию. Я биохимик, работаю в узкой области. Журнал для меня служит окном, через которое можно взглянуть на все, что вообще. Меньше жизни! и* лаете я в химии химии больше Печатайте подробные описания технологических процессов. Ведь любой технологический процесс это вершина человеческой деятельности. Любой из них красив! Желательно приблизить содержание журнала к нуждам химика-педагога. Не забывайте о дошкольниках. Не бойтесь математики и квантовой физики. Хватит биологии, ДНК и РНК \же снятся. Журнал «Химия и жизнь» не дискуссионный клуб. Его статьи воспринимаются читателями как признанные в науке взпяды, и всяческая отсебятина в журнале недопустима... Дискуссионных статей не публиковать. Хочется, чтобы в «Химии и жизни» помещали больше материалов о нерешенных, а порой и загадочных вопросах современной науки. «Самое прекрасное v глубокое переживание, выпадающее на долю человека, это ошушение таинственности». Эти слова великого Эйнштейна не устарели и по сей день. Избавляйтесь от игривости изложения! 120
читатели, остальные воздержались — надо полагать, из вежливости. Отвечали уклончиво: «если мне неинтересно, то кому-то да», «из плохой статьи тоже можно извлечь пользу», и даже — «нет плохих статей, а есть плохие читатели». Это уж чересчур: неудачные статьи, увы, попадаются... В числе же лучших публикаций: отрывки из книги Н. и Л. Берберовых «Не бойтесь — это лев», статья Ю. Медведева «Она и Он», мемуары А. Сент-Дьердьи, статья В. Иванова «Метаморфозы двойной спирали»... Все — из последних перед анкетой, самых свежих в памяти номеров журнала. Но в списке материалов, которые читатели признали лучшими, есть и публикации прежних лет: об актуальных научных проблемах («Протонный цикл» В. П. Скулачева), исторические публикации и мемуары («Воспоминания о гелии-11» Э. Андроникашвили и «Страницы воспоминаний о Циолковском» А. Л. Чижевского), материалы из раздела «Земля и ее обитатели». 4. О ЧЕМ ВЫ ХОТЕЛИ БЫ ПРОЧЕСТЬ! В заключение анкеты мы просили читателей прислать свои пожелания, которые редакция могла бы использовать в дальнейшей работе. Результаты превзошли все ожидания — читатели предложили сотни новых тем, направлений, рубрик; только список их, перепечатанный на машинке, занимает 13 страниц. Вот лишь один отрывок из того раздела списка, который касается проблем современной технологии: Что получают из нефти? Как устроены двигатели на природном газе? Химия в авиации. Химия в микроэлектронике. Химия в строительстве. Как добывают золото? Новые сплавы: микролегированные, дис- персионно-твердеющие и т. д. Пайка металлов: история, технология, теория. Древесные пластики. Галогенные лампы. Что нового в производстве кислорода? Как делают: органическое стекло, сахар, фруктовые соки, холод, магнитофонные пленки, джинсы, лазерную запись, шампунь, ластики и интегральные схемы!.. Список на 13 страницах, безусловно, будет для редакции источником новых идей. И это — самый важный для нас результат заочной читательской конференции 1980 года. В заключение — об одном из читательских предложений. «Раньше у вас регулярно печаталась рубрика «Элемент №...». Со временем эта рубрика исчезла. Мне кажется, было бы неплохо ее возобновить. Во- первых, потому что число читателей значительно выросло; во-вторых, потому что знания о различных элементах и их свойствах, вероятно, постоянно пополняются новыми данными». Об этом просят редакцию многие читатели, в первую очередь школьники, студенты, преподаватели химии. Выполняя это пожелание, мы с 1981 года возобновляем систематическую публикацию статей о химических элементах. Первая такая статья, посвященная элементу № 1, водороду,— уже готова и будет напечатана в одном из ближайших номеров. Спасибо за внимание к журналу! Ю. ЗВАРИЧ, отдел писем, А. ИОРДАНСКИЙ, зам. ответственного секретаря Импонирует юмор в рисунках и статьях. Оказывается, и о серьезных вещах можно говорить с улыбкой. Очень признателен вашему журналу: он помог мне бросить курить без всякого гипнотизера. Вы убедили меня. а не просто запугали. Хотелось бы поближе познакомиться с сотрудниками редакции. Оставьте львов зоологам, вам же сподручнее заниматься химией. Напечатайте статью о котах. Это удивительные животные; не будь я человеком» я родилась бы кошкой. ов I Делайте больше рисупкоЕ к плохим статьям - тогда I они будут лучше выгля- I деть. ^—' Журнал оформляется ярко, красочно, но слишком как- то странно. Если не сами рисунки, то их идеи использую в своей работе комсомольского активиста. Почему давно не печатаете Кира Булычева? Прекратите публикацию писаний Кира Булычева. Нужно расширить раздел для юных химиков. Статьи Клуба Юный химик не всегда понятны (кандидат химических наук). Читаю ваш журнал не столько для того, чтобы пополнить свои знания, сколько для поднятия духа. Журнал у цовлетворяет. по- моему, любому вкусу Когда у меня в руках номер «Химии и жизни», я ч\в- ствую себя Алисой в стрлне чудес. Перестаньте печатать Клуб Юный химик все рлвно Прошу написать о моей лю- дети не читают. бимой команде «Спартак». 121
Фруктовым порошок Из яблок делают: сок, варенье, повидло, мармелад, пастилу, зефир, компот, пюре, желе, начинку для пирогов, вино, водку, консервы для детского и диетического питания... Хватит. Как писали некогда барышням в альбом — «кто любит более меня, пусть пишет далее меня». Но даже самый страстный любитель яблок не упомянул бы яблочный порошок — по той естественной причине, что такого порошка прежде не было. Теперь есть. Едва ли не самый ходовой продукт из яблок — это сок. А когда он выжат, то остаются, само собой, яблочные выжимки. Сказать, будто им всегда находится применение, будет преувеличением. А в этих выжимках, как нетрудно догадаться, есть кое- какие полезные для нас вещества. И вообще растительное сырье, как и всякое прочее, дается не даром и должно при разумном хозяйствовании использоваться полностью, или, если хотите, комплексно. Исходя из таких в высшей степени верных соображений, специалисты трех организаций занялись вплотную яблочным порошком из бросовых выжимок. В Институте технической теплофизики АН УССР создали технологию сушки и измельчения яблочного шрота (дело, как видите, отнюдь не зазорное для академического института). Было организовано опытное производство порошка, который, кстати, внешне более похож на пудру, а затем на Ворошиловградской кондитерской фабрике эту пудру стали добавлять в разные сладкие вещи — вафли, конфеты, драже, печенье. Говорят, получилось вкусно. И наконец, химики из Пятигорского фармацевтического института изучили состав порошка и пришли к выводу, что он может служить ценным заменителем сахара, так как содержит поровну глюкозу и фруктозу. А кроме того, в отличие от сахара, в яблочном порошке есть и очень важные микрокомпоненты. Например, полезные для нас с вами тритерпеноиды, флавоноиды и микроэлементы. Что вовсе не удивительно, поскольку в пользе яблок никто не сомневался. Журнал «Пищевая промышленность» A9В0, № 2), поместивший сообщение о яблочном порошке, уверяет, что это ценный диетический профилактический продукт. И его, между прочим, можно получать многими тоннами. И сок выжимают не только из яблок... О. ОЛЬГИН Пишут, что. ...растворимость золота в 1 N HCI при 820Х и давлении 1000 атмосфер превышает 0,5% («Доклады АН СССР», 1980, т. 254, вып. 2, с. 475)... ...в результате несвоевременного внесения азотных удобрений потери азота могут достигать 1 кг/га в день («Farmers Weekly», 1980, т. 92, № 20, с. 72)... ...создан препарат, предотвращающий смерзание угля («Iron and S+eel Engineer», 1980, т. 57, № 4, с. 119)... ...потребление сырого лука может способствовать снижению кровяного давления («Science Digest», 1980, т. 87. № 4, с. 20)... ...вещества, выделяемые в воду некоторыми рыбами, оказывают токсическое действие на акул («Newsweek», 1980, т. 95, № 22, с. 3)... ...кормление мышей копчеными шпротами не приводит к хромосомным мутациям в клетках костного мозга («Вопросы питания», 1980, № 2, с. 67)... ...некоторые грибы способны превращать лигнин соломы в сахара («Science News», 1980, т. 117, № 22, с. 344)... ...сконструирован электровелосипед («Popular Science», 1980, т. 216, № 6, • с. 77)...
Форма одежды — зимняя... Парадная ли, повседневная — не о том сейчас речь, а о том, чтобы была теплая. Чтобы вам, дорогие женщины, не мерзнуть зимой в тех краях, которые официально зовутся районами холодного климата. Правда, классик в одном стихотворении заметил, что, мол, «бури севера не вредны русской розе». Но одно дело — постоять десять минут на крыльце или прокатиться на тройке, укутавшись в меха, и совсем другое — пройтись с час по тому же морозу (скажем, на работу и обратно; или на сквере с ребенком...). Словом, вопрос ставится так: каким должен быть зимний комплект для женщины, живущей в суровых климатических условиях? Ответ дается в седьмом номере журнала «Гигиена и санитария» за этот год. Пальто: прилегающее, удлиненное, с капюшоном, отороченным длинноворсовым мехом. На рукавах напульсники (или меховые манжеты). Желательно пальто двубортное, чтобы запахивалось как следует, а если уж однобортное, то с ветрозащитным клапаном. И вторая часть комплекта — брюки. Какие именно, надо полагать, безразлично; лишь бы не юбка. Эти рекомендации сделаны не на пустом месте, а после тщательных исследований, проведенных в Центральном научно-исследовательском институте швейной промышленности. Исследования включали и тепло- физические измерения (то есть оценка была объективной), и опытную эксплуатацию, к которой были привлечены 124 женщины в возрасте от 18 до 55 лет. Любопытно, что по истечении часа по объективным показателям ожидалась оценка «слегка прохладно». Испытуемые между тем несколько завышали оценку и говорили «нормально». Не в розовом, так в розоватом свете... Однако, замечают исследователи, чувство комфорта сохраняется лишь в том случае, если суммарная толщина материалов, из которых сделано зимнее пальто, достигает или несколько превышает 1,5 сантиметра. И когда слой утеплителя простирается достаточно низко, а не на 20 сантиметров ниже талии, как то ныне рекомендуется швейным фабрикам. И вот в таком одеянии вполне можно прогуляться по заснеженной улице в морозную новогоднюю ночь. О. ЛЕОНИДОВ
Статьи, опубликованные в 1980 году НАВСТРЕЧУ XXVI СЪЕЗДУ КПСС Беседы в Нижнекамске.— № II, II —15. КРИЧКО А А Воздействие на уголь— № 12, "—4. Мониторинг.— № 10, 2—7. ОРЛОВ Д. С, ЛОЗАНОВСКАЯ И. Н. Белый клад.— № 11, 2—6. ОСОКИ НА Д. Самая незаменимая из незаменимых аминокислот.— № 9, 2—7. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ. МАСТЕРСКИЕ НАУКИ. ОБЗОРЫ АБЛАЕВ Н. Р. На что действуют гормоны? — № 6, 28—32. БАТРАКОВ В Колебательный портрет металла: микроконтактный спектр фононов.— N9 11, 7—10. БОГАТСКИЙ А. В., ЛУКЬЯНЕНКО Н. Г Удивительные макроциклы.— № 2, 14—1В. ВАСИЛЬЕВ В. П. Второе рождение гидрооптики.— № 7, 34—36. ГУДКОВ А. В. Погоня за онкогеном— № II, 44—49 ДЛИГАЧ Д. Л. ЛОД-эффект.— № 12, 76—ВО. ЖУРКИН В. Холодный ум.— № 7, 49—51. ЗАИКОВ Г. Е. Как долог век полимеров? — № 12. 20—23. ИВАНОВ В. И. Метаморфозы двойной спирали.— № 2, 36—44. КАТИНИН П. Иммунный бум в производстве лекарств.— № 7, 76—7В. ЛАРИН М. В мире автоволн.— № 11, 30—33. ЛИСИЧКИН Г. В.. КУДРЯВЦЕВ Г. В. Поймать и связать.— № 8. 12—15. МИНЕ ЕВ А. П. Многоликие гемы.— № 1, 31—36. МИХАИЛОВ О. В Заполняющие пространство.— № В, 60—64 МУХИН Л. М. Внеземной разум.— № 5, 88—93. НИФОНТОВА Г. А. Развенчанное благородство: окислительное растворение металлов. — № 12, 5—7. ОБУХОВА Л. К., АКИФЬЕВ А П. Парадокс старения.— № 10, 24—28. ОКУЛОВ В. Б. Кейлоны — клеточные тормоза.— № 9, 30—34. ОСОКИНА Д. Физика +агрономия.— № 5. 42—46 ОХЛОБЫСТИН О. Ю. Супероксид и другие.— № 10. 29—33 ПЛАТЭ Н. А., ВАЛУЕВ Л. И. Что происходит на границе.— № 11, 34—40. РОТЕНБЕРГ Ю. С. Принцип Митридата, или как приспособиться к загрязнению среды. — Нч 12. 40—44. ФРАНКЕВИЧ Е. Л. Влияют ли магнитные поля на химические реакции? — № 6, В—14. ФРАНК КАМЕНЕЦКИЙ М Д. Генетические коды— № 5, 34—41 ХЕЛИмСКИЙ А. М. «Вместилище души».— № 12. 51—54. ХУДЯКОВ И. В. Самые быстрые реакции— № II 23—27 ШТЕРНБЕРГ А. А. Как вы живете, атомы? — № 5. 18—21 РАЗМЫШЛЕНИЯ. СТРАНИЦЫ РАЗНЫХ МНЕНИЙ ВОРОНЦОВ Н. Н О соавторстве и соавторах.— № 11, 18—22. КАРА-МУРЗА С. Г. Наука на чужой территории.— № 12. 16—19. ЛИХОШЕРСТНЫХ Г. У. Верить — не верить... — № 12, 88—92. ЛУК А. Н Нужна умеренная небрежность.— № 4, 17—19. МИНЕЕ8 А. О магнитах, бактериях и магнитобио- логии.— № 10 21—23. МИШИНА Л. Премия.— № 12, 93. СИВУХИН Д. В. О Международной системе физических величин.— № 10, 36—38. ФРУМИН Г. Т. Одной лишь думы власть...— № 6, 2—6. ЧАЙКОВСКИЙ Ю. В. Многотрудный поиск многоликой истины.— № 10, 14—20. ИНТЕРВЬЮ. РЕПОРТАЖ АЦЦИ А «В науке еще много колец...» (Беседу провели А. Иорданский, М. Черненко.) — № 2, 1 9—20. БЕНСОН Э. О мышьяке, водорослях, беэоароеом камне и загрязнении среды. (Беседу провел А. Иорданский.) — № 3, 27—30. ВОРОНОВ Г., ИВАНОВ В.. СУХАНОВ А., ЧЕРНИКОВА В. Путешествие по земле Камчатке.— № 12 В—15 «Восточно-западные рассказы».— № 3, 26—27. 10НОДНИЦКИЙ А. М. За иллюминатором дно.— № 1, 37—41. ДУДЕНКОВ С. В. Все как в хорошем банке — услуги, прибыль плюс тайна вклада. (Беседу провел М. Кривич.) — № 8, 2—6. ИОРДАНСКИЙ А. Вихри в океане.— № В, 27—2В. ИОРДАНСКИЙ А Морской огород.— № 6, 46—50. ОСОКИНА Д., ИОРДАНСКИЙ А. Вокруг Тихого океана.— № 4, 29—33. СТАНЦО В. Трубный глас— № 7. 37—ЗВ ФРОЛОВ К. В. Металлоемкость слой за слоем. (Беседу провела А. И. Козлова.) — № 3, 2—6. ЦАНЕВ Р «Есть разные возможности экономить время...» (Беседу провел м. Черненко.)— № 9, 27—29 ГЛОТОВ Б Пояснения— № 9. 29 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ БОРСКИЙ В. Первое ксенон-органическое...— № 7, 11. БУШ К. Из стандартных блоков.— № 8, 7. БУШ К. Как рушатся цепи— № 11, 16. БУШ К. Самая длинная связь.— № 5, 17. БУШ К. Этилен плюс горошина.— № 7, 10. ДМИТРИЕВ А. Биологические испытания искусственных гормонов.— № 12, 55 ЗЯБЛОВ В. Полторы триллионных секунды.— № 11, 17. ЗЯБЛОВ В. Реакция, упущенная век назад.— № 9, В. ИВАНОВ В. ДНК, закрученная влево.— № 3. 10—11. ИВАНОВ В. ДНК-лента— № 10, 13. ИВАНОВ П. «Прыгающие гены».— № 2, 13. МАРГОЛИС Л. Липосома. откройся! — № 6, 7. МОИСЕЕВ Г. Интерферон защищает клетку от действия мутагенов.— № 5, 16. ОЛЬГИН О. Краун-эфир, лишенный свободы.— № 1, 30. ЭКОНОМИКА. ПРОИЗВОДСТВО. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО АВРЕХ Г. Л модели, заимствованные у соседей.— № 12, 33—37. АВРЕХ Г. Л. Цены, ресурсы, потребности.— № 2, 7—12. АРЕСТОВ В П. Под покровом пленки.— № 4, 49—51. ВОЙТОВИЧ В. А. Кому пленка нужнее...— № 4, 51—52. БОЛОТНИКОВ И А. Осиновый жир.— № 9, 78—79. ГОЛЬДМАН В. Бережливая капля — № 6, 39—44. Еще семь капель информации.— N9 6, 44. ГОЛЬДМАН В. Столетняя война на виноградниках.— № 10, 46—50. О фараонах, капитолийской волчице и согдийском винограде.— № 10, 50—51. ГУРУЛЕВ С. Вместо пустоты.— № 10. 42—44 ЕВДОКИМОВ Ю., ТИХОНОВА Н Одежда для растений.— № 12, 62—64. ИЖЕВСКИЙ С. С, МОРДКОВИЧ Я. Б. Живое против живого.— № 7, 66—69. КАЛЕЧИЦ И. В Нефть кончается — надо готовить нефть— № 4, 11 — 16. КЕН ЕМ АН Ф. Е. Одно из слагаемых суммы технологий— № 5, 22—26. Ключи к КАМАЗу.—№ 4, 21—23. ЛЕБЕДЕВ Ю А., СТАНЦО В. В. Острые грани комплекса— № 2, 2—6. МЕЛЬНИКОВ Н Н. Пестициды в ближайшее десятилетие— № 3. 21—23. МОИСЕЕВ Н. Н. Прогресс, план, ЭВМ.— № I, 2—7. МОЧАЛОВСКИЙ А. Яки на Кавказе.— № I, 52—55. НИКУЛИН А Д. Обыкновенный сверхпроводящий провод.— № 9. 16—21 ОЛЬГИН О. Четыре тысячи победителей.— N9 4, 5—10. РОЗДИН И. А., БЕЛОВ С Ф Предлагаем формулу.— № 5, 30—31. РОМАНЕНКО А. Г. Пятый передел.— № 5, 27—29. СЕМЕНОВ А. П. Подшипник, которому не нужна смазка.— № 8, 8—11. 124
ТРЕЙГЕР М. И. Трение, поделенное натрое.— № 8. 9—12. ЭПШТЕЙН Е М. Иные грани, но гоже острые.— № 3, 7—9. ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА. ЭЛЕМЕНТ № ... АНТОНОВ В. А. Эпоксидка.— № 4, 56—59. Как работать с эпоксидными смолами.— № 4, 59—60. АФАНАСЬЕВ В. А., ЗАИКОВ Г. Е. Углеводы? Углеводы! — № 7, 12—16. БАРАШКОВ Н. Н. КМ, они же композиты.— № 3, 31—34. ДАВИДЯНЦ С. Б. Темное царство меланоидинов.— № 3, 44—4В. ГЕРЧИКОВ А. О булате.— № 5. 58—64. ГЛУХОВ В. Н. Старый мир резины— № 1г 26—29 ГОРЕЦКИЙ Б. Полимер ниже ветерлинии.— № 12, 24—25. ЕВДОКИМОВ Ю. М. Клей для космоса.— № 4, 20—21. КОЗЛОВСКИЙ А. Л. Поливиниловый спирт и его семья.— № 7, 17—20. КОПЫЛОВ В. В. Пятно на репутации.— № 7, 22—25. КРЕНДЕЛЕВ Ф. П. Черный камень.— № 12. 117—118. КРИВИЧ М, ОЛЬГИН О. Дело было в Дятькове.— № 7, 40—45 МАЛЕНКОВ Е. Вода.— № В, 50—59. МАРФИН М. Н. История с ТРТ.— № 9. 22—26. САЛОП М. Д. Молибден, жаропрочность и хрупкость.— № 12, 28—32. САЛОП М. Д. Обои.— № 5. 53—57. Как выбрать обои.— № 5, 57. СЛОБОДИН Я. М. Чем славен углерод, или полимеры в природе.— № 10, 8—12. СУПРЫЧЕВ В. А Необычные сувениры.— № 11, 89—93. ТЕРЛЕЦКИЙ Е. Д. Газ, не только угарный.— № 8, 16—19. Кое-что об угарном газе — о яде и противоядиях.— № 8, 19. ФИШМАН В. П.г СЕРЖАНТОВ В. А.г РЕДЬКО В К. Анатомия кастрюли.— № 12, 70—72. Ш ЛЕНСКИЙ О. Ф. Парадоксы кинетики применительно к КМ.— № 3, 35—36. ШУКОЛЮКОВ А. Ю. Уран. Природный ядерный реактор.— № 6, 20—24. ЯРОВОЙ Ю. Е Железо: несколько историй из истории стали — № 2, 28—33. ГРА М. А. Еще одна история — о старинных замках и ключах.— № 2. 33—35. ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА БЕЛИЧЕНКО Ю. П., БИРЮКОВА И. В. Чистые пруды.— № 9. 35—37. БОРЕЦКИЙ Г. «Делай так!» — № 4, 53. ГЕОРГИЕВСКИЙ А. Б. Морской берег завален мусором.— № 9. 38—39. Декларация о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов.— № 4, 24— 2В. ИЗРАЭЛЬ Ю. А. Путь сохранения окружающей среды.— № 4, 26—28. КОПЫЛОВ В. В. Бездонное месторождение.— № 1, 22—25. КУЗНЕЦОВА В., ЛЕБЕДЕВ В. А вас не беспокоит холодильник? — N2 7, В2—83. ЛИБКИН О. В четырех стенах.— № В, 44—45. МУЗЫ Л ЕВА М. Защита реактора — защита от реактора.— № 6, 15—19. СИНЕЛЬНИКОВ В. Е. Откуда в реке перекись? — № 12, 60—61. СОЛОВЬЕВ Л. Г Вторжение в биосферу.— № 1, 18—21. БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА БАСИН В. Н. Лечение с калькулятором в руках.— № 9, 56—57. БАХУР В. Т. Королевство за сигарету.— № 12, 45—46. БАХУР В. Т. На сон грядущий.— № 4, 79—80 БРЫЗГАЛОВА Е. А. Осторожно, ботулизм! — № V. 52—54. ИВАНОВ П. Бледно-желтый пигмент госсипол.— № 7, 80—81. КЛЕПИКОВ Ф. А., РОССИХИН В. В. Сизиф и камень.— № 11, 41—43. «Назад, в будущее!» Современная наука о целебных снадобьях Древнего Востока.— № В, 34—37. ПЕТРОВСКИЙ К. С. Витамины и внутренняя среда.— № 5, ВО—84. ПЕТРОВСКИЙ К. С. Охрана внутренней среды — № 1. 14—17. СВАДКОВСКИЙ Б., ШЕСТОПАЛ Я. Дело Катюши Масловой— № 12. ИЗ—116. СЫТИНСКИЙ И. А. Чужая болезнь.— № 10, 7В— 80. Конопля, гашиш, марихуана...— № 10, ВО—81. ШЕКЛЕИНА Л. Ф.. КРАМСКИХ В. Я. Для изгнания грусти...— № 4, 76—78. М. ГУРЕВИЧ. Баня на восьми авторских свидетельствах.— N9 4, 7 В. ЧТО МЫ ЕДИМ. ЧТО МЫ ПЬЕМ ВОЛЬПЕР И. Запах хлеба.— № 1, 52—54. ГЕЛЬГОР В. В сухом, холодном, темном месте...— № 10, 5В—60. Что и как хранить— № 10, 61—62. ЗАСЕЛЬСКИЙ В. И. Стратегия рыбной кухни.— № 8. 22—27. МОГИЛКО И. П. Булки сеежие? — № 2, 55. ТЕТУШКИН Е Антрекоты и капуста.— № 12, 74—75. ТРЕЙГЕР Н. Д. Дело о сливочном масле, кормах и корове Ниве.—№ 8, 29—33. ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ. ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ БАЛУЕВА Г. Ночные обжоры — слизни.— № 7, 57—61. Как бороться со слизнями.— № 7, 61. БЕЛЯЕВ Д. К.. БОРОДИН П М. Зачем людям ручной лев.— № 3, 56—58. БЕРБЕРОВЫ К и Л. Не бойтесь, это лее.— № 3, 59—66; № 4. 42—48; № 5, 70—78. БЕРЕНБЕЙМ Д. Я. Акселерация у рыб.— № 6, 45. ВАСИЛЬЕВ О. Валуй.— № 9, 50—51. ВАСИЛЬЕВ О. Поганка.— № В. 42—43. ВАСИЛЬЕВ О. Хурма.— № 11, 58—59. ВОЛОВНИК С. Охотничий арсенал пауков.— № 10, 52—54. ГОМЕЛЮ К В. Е. Необычный мир обычной колюшки.— № 1, 44—46 ГРЖИМЕК Б. Как попугай узнает хозяина? — № п, 64—66. ГРЖИМЕК Б. Музыкальны ли животные? — № 8, 65—69. ДМИТРИЕВ А. Природная бензоколонка.— № 6, 60. ЛЕСНОВ П. А. Акации — ложные и настоящие.— № 4, 40—41. ЛЕСНОВ П. А. Кизил— № 2, 56—58 ЛИБИНА Е. Сто тридцать миллионов лет спустя.— № 6, 51—54. МАКЕЕВ А. Ядовитые змеи бедствуют.— № 12. 56—59 НОВРУЗОВ Н Э. Избегающие солнца— № 9, 40—42. ОВЧИННИКОВ Ю. Б. Арундо.— № 12. 73. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В. Букет сирени на зиму.— № 10, 55—56. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В Двадцать пять тысяч роз.— № 7. 52—56. СЕЛЕЖИНСКИЙ Г. В. Лилии.— № 5, 47—49. СИМКИН Б. Е. Хмель.— № 8, 38—40. Что вы знаете и чего не знаете о хмеле и пиве.— № В. 41. СИМКИН Б. Инжир из рода фикусов.— N9 I 47—49. СИМКИН Б. Маклюра оранжевая— № 9, 49. СИМКИН Б. Миндаль— № 3, 49—52. ДМИТРИЕВ А. Дело о «Лэйтриле».— № 3, 52. СИМКИН Б. Тополь.— № 6, 56— 5В. ЧЕРНЫШЕВ В. И. Вредное полезное животное.— № 2, 74—7В. ГИПОТЕЗЫ. А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ! УРОБОРУС БАЛАНДИН Р. Пустыня — порождение цивилизации? — № 6, 34—38. БЫХОВСКИЙ А. В. Сохранение личности: проблема будущего? — № 4, 93. ДМИТРИЕВ А. К вопросу о каннибалах.— № 9, 55. ЖВИРБЛИС В. Е. Асимметрия против хаоса, или что такое биополе.— N2 12, ЬI—87. КИТАЕВ-СМЫК Л. А. Зачем зевают? — № 12. 47—50. КОВРОВ Б. Г., ТИРРАНЕН Л. С Газообразные антибиотики.— № 6, 58—59. КУЗНЕЦОВА Н. И., ШРЕЙДЕР Ю. А. Открытие флаконики.— № 1, 84—87 СПИРКИН А. Г. Пародия как средство изучения науки.— № 1, 87- ЛИХОШЕРСТНЫХ Г. У. Что прочнее всего на свете— № 7, 31—33. МЕДВЕДЕВ Юл. Она и Он — № 3. 12—20. МИХАЙЛОВ О. В. Обработка фотопленки на свету. — № 12, 94—95. МИШИНА Л. Жизнь, возвращенная в прошлое.— № 11. 50—51. НАЙДА Л. С. Алюминий — причина акселерации? — № 7, 79—ВО. САЗОНОВ А. Ф. Волна как частица и частица как волна.— № В. 4В—49. СОЛОВЬЕВ Л. Г. О происхождении землетрясений и о том, как их предсказать.— № 7, 26—31. ШАЙТОР Э. П. Он, Она и Биомеханика.— № 9, 86—87. Эксперименты по «дальновидению». № 2, 45. Электромагнетизм и телепатия.— № 4, 81. Эмпатия: резерв творческих сил.— N9 7, 93. 125
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ. ФАНТАСТИКА. НАУЧНЫЙ ФОЛЬКЛОР АШКИНАЗИ Л. А. Научно о лженауке.— № 4, 82—83 АШКИНАЗИ Л. Диалог о физическом смысле.— № 10, 92—93. БЕСТЕР А. Старик.— № 5, 85—87. ШИНГАРЕВ Г. «Я последний человек...» — № 5, 87. БЛИШ Дж. День статистика— № 3, В8—93 РИЧ В. Фантастика ближнего боя.— № 3, 93. БУЛУШЕВ П. Стихи о войне.— № 5, В—9. БУЛЫЧЕВ Кир. Лешенька-Леонардо.— № 4, 89—93. ВАЛЕРИ Поль. Сократ и его врач.— № 4, 72—75. ШИНГАРЕВ Г. Спор знания с сознанием.— № 4, 75. ВИННИКОВ Э., МАРТИН М. Последняя охота — № 1, 88—92. ГАУЗЕ Г. Будка для синхрониста— № 8. 86—89. ГОНЧАРОВ И. Гидродинамика толпы.— № В, 78—79. ГОРОДНИЦКИЙ А. Стихи.— № 1, 42—43. ЖЕЛЯЗНЫ Р. Одержимость коллекционера.— № 11, 86—88. КСИОНЖЕК Вл. мальчик. Старик и Собака.— № В, 90—93. ЛЕЙНСТЕР М. Замочная скважина.— № 10, 82— 91. РИЧ В. Не в Луне дело.— № 10, 91. САЙМАК К. Игра в цивилизацию.— № 2, 82—93. ШИНГАРЕВ Г. Полностью переработанная наука.— № 2, 93. ТОЛКИН Дж. Р. Лист работы Мелкина.— № 7, 84—92. ШРЕЙДЕР Ю. Притча о творчестве.— № 7, 92. ШАФРАНОВСКИЙ И. И. «Кристалл, поэтом обновленный...» — № 7, 46—48. ШТЕРН Б. Чья планета? — № 9. 90—93. ПОРТРЕТЫ. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ. АРХИВ ГОРОН И. Е. Голос Ленина.— № 4, 2-^5. ДЕКАРТ Р. Рассуждение о методе.— № 9, 62—69. ДЕМИДОВ В. И. Свой путь вперед, свои участки боя...— № 5, 2—7. ЗЯБЛОВ В. Дюма из страны мушкетеров.— № 7, 72—73. ГОФМАН А. В. Юность Жана Батиста Андре Дюма.— № 7, 73—76. КАРИМОВ У. И. Год рождения — 980.— № 10, 72. Абу Али ибн СИ НА. Канон врачебной науки.— № 10. 72—77. ЛЕНН Анна С. Колдовство стирки.— № 11, 62—63. ЛИБИХ Ю. Письма о химии.— № 12, 105—11 i ПОЛИЩУК В. Книги изменяют мир.— № 12. 111 —112. МАРКОВ А Талант задавать вопросы.— № В, ВО— 81. ЯРКОВСКИЙ И. О. О первичной материи и элементах.— № 8, В1—85. ВЫСОЦКИЙ М. Вместо эпилога.— № В, 85. ПОЛИЩУК В Р. Открытие Зимина.— № 2, 22—27. ПОЛИЩУК В. Р. Пять фотографий Генри Мозли.— № 11, 76—83 Письма Г. Мозли.— № II. 83—85. ПУАНКАРЕ А. Наука и метод.— № 6, 7В—84. РИЧ В. Первая попытка.— № 9, 70—71. РИЧ В. Спасение мира.— № 5, 10—15. СЕНТ-ДЬЁРДЬИ А. В дебрях XX века — № 1, 75—ВЗ. СОДДИ Ф. «Открывается совершенно новый взгляд на будущее».— № 3, 80—84. ФАЙБУСОВИЧ Г. М. Календарь, 19В0.— № 1, 71—74. ИСКУССТВО БУЛАНОВА Н. Третий способ лакировки.— № 1, 56—57. ВИКТОРОВ А. М. Железная защита Ангкора.— № 6, 61—63. ИВАНОВА Л. С остроеов Океании.— № 4, 36— 38. ОСОКЙНА Д. И еще один экспонат.— № 4. 38. КРИВИЧ М.( ОЛЬГИН О. Разговор у сундука с серебром.— № 9, 43—48. МОРДКОВИЧ Я Б., НЕСТЕРОВ В. Н Второе спасение Кижей.— № 12, 65—68. Привычки и вкусы некоторых пожирателей древесины.— № 12, 68—69. СПОРТ БЕЛЕНЬКИЙ Б. Л. Хоккей на ковре.— № 5, 50—52. БОБЫЛЕВ И. Ф., КУЗНЕЦОВА О. В.. САЖИНА Т. А. Давайте, лошади, по-честному! — N? 4, В4—88. ЗОТОВ Ю В. Тяжелый горнолыжный ботинок.— № 3, 37—41. Как сделать пару пластмассовых ботинок.— № 3, 41—43. КОЗЛОВА Т. В. Олимпийский стадион у Москвы- реки.— № I, В—13. КОРОТКОВА Л. И. КОЛГУШКИН А. И. Все дело в терморегуляции.— N° 2, 46—51. А все-таки холодно...— № 2, 51. КРИВИЧ М. Многоцветная штанга.— № 6. 64—67. Олимпийский огонь.— № 7, 2—4. ХОЛМС КАЯ А. Велогонка по деревянной дорожке— № 7. 5—9. ХОЛмСКАЯ А. Быстрая вода — чистая вода. — № II, 54—57 КНИГИ БАТАРЦЕВ М., ЗЯБЛОВ В. Учить, а не переучивать — № 8. 76—77 ВЛАДИМИРОВ Д Живучие ошибки.— № I. 6 В—70. ЕФИМОВ Ю. И один в поле воин.— № 9, 88. ИНОХОДЦЕВ В. Чему учить ученого.— № 4, 71. М. А. Математика ведет диалог.— № 6, 76—77. М. А. Эти трудные азбучные истины.— № 4, 70. МОИСЕЕВ Г. Время жить.— № 11, 74—75. МОИСЕЕВ Г. Мир Кардане— № 9, В8—В9 РОЗЕТ И. М. Откуда берутся ошибки— № 12, 102—103. СТЕРЛИНГ 3. Удивительные углеводы.— № 11, 74 ФЕЙГЕНБЕРГ И. Явление и его описание.— № 6, 76. ШИНГАРЕВ Г. Все о раке— № 3, 53. Медицина в кавычках и без кавычек.— № 3, 53—54- ШИНГАРЕВ Г. Что нам Гекуба? — № 11, 75. ШИНГАРЕВ Г. Шесть историй о клетке— № 9, 89. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ. НАБЛЮДЕНИЯ. СООБЩЕНИЯ АДАМОВА Т. Телескоп с дутым зеркалом.— № В, 95 Aliegro на борцовском ковре.— № В, 4-я с. обл. АНДРЕЕВА Г. Сахар из горчицы.— № 5, 94 АНДРЕЕВ Д. Когда придут ледники? — № 7. 95. АНДРЕЕВ Д. Потери и приобретения Сатурна.— № 4, 94. БАЛУЕВ А. Непонятный зеленый скелет дермоге- ниса.— № 3, 95. БАТАРЦЕВ М. Драгоценные волокна.— № 11, 94. БАТАРЦЕВ М. Свет, музыка, производство.— № 9 58—59. Б. Ь. Не вступайтесь за гремучих змей.— № 7, 56. БОРИСОВ А. Модель питания — на экспорт.— № 9, 54. Будем взаимно вежливы.— № 12„ 4-я с. обл. Все мы немного львы, но...— № 3, 4-я с. обл. Гаданье по руке.— № 11, 4-я с обл. Где бегать — серьезный вопрос.— № 6, 4-я с. обл. ГРЕБЕННИКОВ В. С. Рождающая пену.— № 9, 85. ГРИНБЕРГ А. Кошка перед цветным телевизором.— № 9, 95. ДМИТРИЕВ А. Старый способ на новый лад.— № 1, 95. ДМИТРИЕВ А. «Так будет со всяким, кто покусится...» — № 2, 79. ДОРФмАН В. Ф. Серебряное деревце.— № 9, 80—В4. Заочная конференция читателей.— № 4, 61—62. ЗВАРИЧ Ю., ИОРДАНСКИЙ А. Анкета-80.— № 12, 119—121. ЗЯБЛОВ В. Нобелевские премии 1979 года.— № 3, 84—87. ИНОХОДЦЕВ В. Маорийские целебные губки— № 5, 95. Как найти чемпиона.— № 1, 4-я с. обл. ЛЕОНИДОВ О. Самое синее в мире...— № 2, 94. ЛЕОНИДОВ О. Форма одежды — зимняя...— № 12, 123. МАЙ Б. Липа на обочине.— № 6, 55. Мартышкин груд.— N9 5, 4-я с. обл. МИШИНА Л. Аккурат один карат.— № 4, 95. МОИСЕЕВ Г. Алгебра, она же гармония.— № 7, 94. МОИСЕЕВ Г. Сны и явь.— № 6, 94. МОИСЕЕВ Г. Хорошенького понемножку.— № 10, В1- Огонек на шлеме.— № 4, 4-я с. обл. ОЛЬГИН О. Пива пьют все больше...— № 2, 95. ОЛЬГИН О. Фруктовый порошок.— № 12, 122. ОЛЬГИН О. Цветущая молодежь.— № 6. 95. ПЕРСТЕНЕВА Т. Плюсы и минусы контактных линз.— № 8, 94. ПЕРСТЕНЕВА Т. Топливо можно и выращивать...— № 1, 94. Предстартовая конфетка.— № 7, 4-я с. обл. Слово за слово.— № 10, 4-я с. обл. Спортивное сердце.— № 2, 4-я с. обл. ТАМБОВЦЕВ Ю. Какого цвета звук? — № 10, 94. Трое в одной лодке.— N9 9, 4-я с. обл. ХОЛМСКАЯ А. В самолете через костер.— № 9, 94 ХОЛМСКАЯ А Деревянная нога.— № 10. 95. ХОЛмСКАЯ А Почка, которая всегда с тобой.— № 3, 94. ХРАМОВ В. Когда Земля была подобна Сатурну — № 11. 95. ЧУДНОВ А. Ф. Почему растут пузыри? — № 9, 26. Штормглас — легенда или реальность? — № 2, 68—71 126
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ. КОНСУЛЬТАЦИИ. СПРАВОЧНИК. ФОТОЛАБОРАТОРИЯ Атомные массы элементов.— № 2, 66—67. БАРАНОВ А. Е. Разговор о красивой собаке.— № 6. 88—91. Бутылочка для детского питания.— N9 9. 79 Дымчатые окна.— № 6, В5. ВОЙТОВИЧ В. А. Ремонт квартиры— № 6, 86—87 Восковые карандаши— № 11, 61. Как вернуть янтарю прежний блеск.— № 2, 81. Как заклеить трещину автомобильного аккумулятора.— № 3, 67. Как зимой открыть автомобиль.— N9 1. 5В. Как сделать воду жесткой.— № 6. 85. Как окрасить оправу для очков.— № 4, 63. Как отбелить пчелиный воск.— № 8, 79. Как перекрасить сумку.— № 1, 58. Как придать медному изделию вид бронзового.— № 3, 67. Как разгладить ковер.— N9 6, 85. Как удалить пятна с линолеума.— № 6, 85. Как украсить аквариум.— N9 8, 43. Клей для жемчужины.— № 9, 84. Крашеный агат— № 11, 88. Крышка СКАН — для цветоводства.— № 3, 67. Лекарство от ожога.— N9 9, 84 Масло для шпрот.— № 4, 63. Напитки для спортсменов.— N9 4, 63. О бензине и полиэтилене.— № 9, В4. О домашнем сыре.— № 2, 81. О козьем молоке.— № 4, 48. О превращениях хлорофоса.— № 3, 67. О хвойном концентрате.— N9 2, 81. ПИРУМЯН Ю. Чистящие средства.— № 1, 59—61. ПРОСКУРИН Ю. Лакированный пол.— № 2, 80. СКУРИДИН Г. М. Облепиховое масло.— № 11, 6С—61. СТЕРНИ Н М. Как узнать незнакомый язык.— N9 3, 74—78. Цветная вода в аквариуме.— - № 10, 57. Что за краситель турнесоль.— № М, 61. Что такое КЕМРОН.— № 4. 63. Что такое растительная ливерная колбаса.— № 6, 85. Что такое уроборос ? — № 6. 84—85. Что такое хиастолит.— N9 8, 93. ШЕКЛЕИН А. В. Тонирование диапозитивов.— № 6, 67—68. ШЕКЛЕИН А. Высокий ключ— № Ю, 63—65. КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК БАЗЫЛЬ И., ПАРФЕНТЬЕВ А. Мы нашли молибден...— № 4. 64—66. БАНДУРКО А. Каучук из листьев фикуса.— № 2, 63—64. БЕРЕЖНОЙ Ю. Заповедник для шестиногих.— № 7, 62—63. ВАГНЕР И. И. Как сжечь аммиак? — № 4, 66—67. В. П. Аквариум, который стал термостатом.— N9 3, 6В—70. В. П. Унифиляр измеряет влажность.— № 6, 74—75. ГРЕФ А. Метод стеклянных палочек.— № 11, 72—73. ДАВЫДОВ В. Обыкновенные растворы.— № И, 69—70; 73. ДВОРЯНЧИКОВ В. И снова — медный, купорос.— № 3, 72—73. Д. В. Формулы — это удобно.— № 12, 96—97. ДОДОВ Н. Элементарная сера и атомарный во- дооод — № 3. 73. 13УБРИЦКИИ В] Не выбрасывайте пенопласт! — № 4, 68 ЗЯБЛОВ В. Соль или ковал ентное соединение? — № 10, 70—71. ЗЯБЛОВ В. Температура плавления гелия? -}-24сС! — N9 6, 69—70. ИВАНОВ П. Следы невиданных веществ...— № 5, 65—66. ИЛЬИН И. Кристаллы, газы и медь впридачу.— N9 9, 72—75. ИЛЬИН И. Многоцветный молибден.— № 7, 63—65. ИЛЬИН И Тог чего не бывает.— № 11, 68—69. ИНОХОДЦЕВ В. Еще один оксид азота? — № 12, 98—99. ИНОХОДЦЕВ В. Черный наряд бедуина.— № 7, 65. КВАСНИЦА В. Н., КОВАЛЮХ Н. Н Обыкновенные небесные алмазы.— № 8, 72—73. КАМОВ С Транзистор + транзист0р=фотобата- рея.— № 2, 60—63; № 3, 70—71. КЛОЧКОВ А. Н. Тигельная печь за 70 копеек.— № 4. 67. КРАСИКОВ Н Капля на паровой подушке.— № 1, 65. КУДЕЛИН Б. «Философский камень» — своими руками.— № 12. 99—100. ЛЕВЧЕНКО А. Как сделать рубин.— № 9, 75. ЛЬВОВ И. Нестандартные решения.— № 6, 69, 72—73. МОИСЕЕВА Т. Н. Операция «Экосистема».— № 8. 73—75. Олово из консервной банки.— № 10, 69. Операция «Прибор».— N9 2, 64; № 11, 70—72. ПАРАВЯН Н. А. По закону Авогадро...— № 1, 62—63; 66—67. ПАРАХУДА В. А. Криптография по лигнину.— № 1. 65—66. ПАРАХУДА В. А. Родственница «солянки».— № 4, 68—69. ПАРАХУДА В. Свинцовое зеркало.— № 10, 6В. Путеводитель по клубу. 1974—1980.— № 5, 66—68; № 6, 70—72. СТЕЦИК В. Азот и прочие газы.— N9 12, 98; 100— 101. СТЕЦИК В. В. На заключительном этапе.— № 5Г 66; 68—69; СТЕЦИК В. В. О времени — ко времени.— № 2, 63: 65. ТЯХТ В. Турнир рыцарей гармонии.— № 10, 66— 68; 71. ЦИТОВИЧ И. К. Система СИ и химические понятия.— № 1. 63—64. ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ БЕСКАРАВАЙНЫЙ Н. М. Годится ли проявитель.— № 2, 81. БОЛОТОВ А. М. Не сыпьте лишнего...— № В, 21. БРОНШТЕЙН С. Казнить или миловать? — № 5. 46. ВАЙСФЕЛЬД Л. Д. Ремонт аквариума.— № 2, 81. ВАРШАВСКИЙ И. Л., ГОНЧАРОВ В. В. И все-таки практически безвреден! — N9 II, 66—67. ДЖЕЛЛЕНДЕР М Галстуки ИЮПАК.— № 10, 39. ЗДОРИК Т. Б. Еще раз о гранатовом браслете.— № 12, 118—119. КАмЕНЕЦКИЙ В. Е. Как сделать витраж.— № 10. 57. КОШЕ Л ЕВ А. Бузина против тараканов.— № 10, 57. ЛАНДАУ М. Даешь эрудицию.— № 10, 39. ЛЕЕНСОН И. Прыгающая замазка— N9 6, 92. ЛИТВИНОВ М. М. От дюйма — к сантиметру.— N9 6, 93. ЛОКТЕВ С. М. Не опечатка — ошибка.— № 6, 93. ЛУРЬЕ Г. Е. Система требует строгости.— № 6, 92. ЛУРЬЕ Ю. Ю. Запах есть, но только не «карболки».— № 3, 48. МАРКОВ К. П. Краски для шахматистов.— № 6. 93. ПАВЛОВ В. А. Еще о надписях на ПВХ.— № 10, 39. РАДИН Е. В. Кому нужны аквалангисты? — N9 6, 50. Разные слова о сметане.— № 9, 76—77. РАХМАНОВ А. Как сделать синие диапозитивы.— № 10. 39. РОНИШЕНКО В. Клей из творога.— № 10, 57. РОТЕНБЕРГ Ю. С. Отнюдь не безвредный! — № 6, 92. СИНИЦЫН В. В. Дизельное топливо — вместо антифриза? — N9 I, 58. ТЕРЕНТЬЕВ В Г Для сыпучих веществ— № 11, 67. ТЮТЮННИК В М. Чтобы диплом увидел свет.— № 6. 50. ЧАЛОВ В А Автомобильные бензины.— № 11. 67. 127
Редакционная коллегия: &1-4&&*Г-г~г! С Т кому, Кишинев: Англии кос выражение caustic alcohol означает не каустический спирт и не едкий алкоголь, а эти лат натр и 51. вещество с формулой С; //<-, С)\а. Г. Г. БОРИСЕНКО, Днепропетровск- // все же тиирам значится в последнем, седьмом издании справочника «Вредные вещества в промышленности» — во втором томе, на стр. 81 и далее. Г. КОВАЛЕВУ, гор. Шахты: Ваш личный (к счастью, удачный) опыт ничего не доказывает, и мы вслед за врачами по-прежнему утверждаем нельзя солить капусту в железных бочках, даъе покрытых изнутри парафином. B. И. АНТОНПЧЕВУ, Донецк: Процесс окисления пирогаллола, к сожалению, необратим. О. В СМИРНОВОЙ, Ивановская обл.: Если и кислота не снимает с мельхиоровой цепочки налет, то скорее всего это сульфид меди; удалить его можно, например, кашицей из зубного порошка и нашатырного спирта. М. Н. ДЯКИВУ, Львовская обл.: Несколько лет назад журнал «Цветоводство» дал объявление о том. что саженцы сортовых роз на сумму не менее 50 рублей высылает наложенным пгатежоч Елгавское отделение общества садоводства и пчеловоде tea B29605 Елгава Латвийской ССР ул Судрабкална, 10); попытайтесь. C. АРГАСОВУ, Москва: Для наклеивания цветных отпечат ков годятся любые неводные клеи, не содержание к./гло/ например нитроклей. универсальный клей типа «Киттификс». С. ГРИШИНУ, Московская обл.: В заметке о кошке перед цветным телевизором (М 9 за этот год) неточность мы et с же допустили — журнал «Chimie actualites никак не может быть швейцарским так как он издается в Париже. Т. КУЗЬМИНОЙ. Ворошиловград: Кусочек ткани в кар манном инга 1.чтопс (том самом, который нюхают при насморке) пропитывают смесью 0.3 г камфоры. 0.17 г ментола. 0.08 г четилсалицилата и 0.1 г эвкалиптового масла. В. Н. СТЕПАНОВУ, гор. Горький: Опять, опять и опять ни в чайниках, ни в Кировых кот шх тяжелая вода не накапливается. М. А НЕСТЕРЕНКО, Харьковская обл.: Карат не только единица массы драгоценных камней, но и мера содержания в сплаве драгоценного металла; чистое золото соответству ет 24 караiим. значит. 14 каратов - это 14/24 0.583, то есть 583-я проба. В. И СМОЛЕНЦЕВУ, Ленинград: Механик, наверное, что-го напцтиЛ, ни сало, ни дрожжи не могут быть причиной утечки фреона, так что храните их в холодильнике и впредь В Н. ШУЛЬГЕ. Одесса: Сливочное масло, увы. не всегда (iKtftHo, но его совсе и не значит, будто оно фальсифициро- tiilNO... И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, К М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), К Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин Корректоры Н. А. Горелове, Л. С. Зенович Сдано в набор 14.10.1980 г. Подписано в печать 19.11.1980 г. Т-16479 Бумага 70X 108 ■ |6 Печать офсе!ная Усл. печ л. 11,2 Уч.-изд. 15.0. Бум. л. 4. Тираж 388 000 экз. Цена 45 коп. Заказ 2501 АДРЕС РЕДАКЦИИ 117333 Москва В-333. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г Чеков Московской обл. С Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1980
•-©• +1* i ~* ■1ВЛ$Л:
И"» ланч i кс ни» Н«1\кл» «Химии и жить» А» 12 1НМ» |.. IL'S с. Индекс 7Ш5И Цена 4-> коц. Будем взаимно вежливы Известный тезис — ТРУС не играет в хоккей — получил еще одно научное подтверждение в исследовании сотрудников Челябинского института физкультуры. Собственно говоря, их работа («Теория и практика физической культуры», 1980, № 5) не о мужестве хоккеистов, а о синяках и шишках, которые достаются отчаянным парням в хоккейных схватках. Однако обо всем по порядку. Была составлена медико- статистическая сводка по одной из команд высшей лиги — челябинскому «Трактору». За два года в коллективе зарегистрировано 80 случаев заболеваний и 500 травм, в том числе 362 G2,4%) ушиба. Чаще всего хоккеистам доставалось по рукам C6,74%) и ногам D4,75%). Больше ушибов пришлось на осень — 47,79%, зимой немного полегчало — 20,75%. К счастью, в подавляющем большинстве травмы и ушибы были легкими и потерпевшие отделались, как говорится, легким испугом — холодными компрессами, местным обезболиванием, повязками. Когда надо, врачи назначали мази, массаж и другие методы лечения. Но не о том речь. Оказалось, что главная причина ушибов — не особенности суровой игры с ее дозволенными силовыми приемами, жестким льдом и т. д. (на эти причины падает 29,01 % случаев), а откровенная грубость соперников — 59,12%. В этом смысле, наверное, был бы небезынтересен еще один статистический разрез: от кого из друзей-соперников больше всего натерпелись обследованные игроки. Впрочем, спортивная печать регулярно публикует сводки об удалениях с поля для №&& каждой команды, а между временем удалений и числом нанесенных ушибов должна быть неплохая корреляция. Научная статья заканчивается научными выводами. Наш же вывод такой: товарищи хоккеисты, будьте взаимно вежливы! Наверное, этот призыв можно адресовать и другим гражданам, по тем или иным причинам не играющим в хоккей. И даже рассматривать его в качестве новогоднего пожелания всем читателям. Итак, будем взаимно вежливы!