Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУН СССР
1
1975
кЩ*Ш2
■?wvy
■ ■ ■ ■ - г
*** * к *♦ ' » ■"% <
^'•Л *:


химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР • № 1 • январь 1975 Издается с 1965 года -—•«*-«— — —— —«—. ■ ^ ■■ Й ЖУРн.и1А , \ Ь-333, ^ I, дог Nr 61 Экономика, производство Элемент №... Технология и природа И. А. Машинский ГЛАВНЫЙ ЭФФЕКТ С. И. Вавилов НАУЧНЫЕ ЗАМЕТКИ Неопубликованные строки из дневника Э. Н. Трифонов ТРЕВОГА В ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ В. В. Станцо АНТИВОДОРОД. ОХОТА ЗА АНТИТРИТОНАМИ ПЛАТА ЗА ГРЯЗЬ 3 10 16 20 27 В. Станицын ТЕНДЕНЦИИ Ч"о показала международная выставка «Полимеры-74» 30 А. X. Халитов ПОБЕДНОЕ ШЕСТВИЕ ТУРА У препарата, предотвращающего полегание хлебов, обнаружены новые полезные свойства 39 Проблемы и методы современной науки И. Г. Чистяков, Л. К. Вистинь ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ 43 17 ~57 61 Р. Короткий, М. Нейдинг КАК ТУШАТ МОРСКИЕ ПОЖАРЫ Страницы разных мнении Ю. В. Пантелеев, Ш. Г. Дустбаев ОХОТА К ПЕРЕМЕНЕ МЕСТ Б. В. Латов ЛЮБИТЬ СВОЮ ПРОФЕССИЮ, ГОРДИТЬСЯ СВОИМ КОЛЛЕКТИВОМ
Что мы пмм И. Вольпер ЕСЛИ КОФЕ ПРОТИВОПОКАЗАН. ...то можно переключиться на цикорий 62 Гипот«1Ы Р. К. Баландин, В. 3. Кислик КАК РОЖДАЕТСЯ СОЛЬ? В. П. Переяслов ЗАПОЛЯРНЫЙ НАРЗАН 66 71 А почему бы и нот! Е. Г. Бобылев, А. М. Бескровный, Ю. К. Худенский МУМИЁ —В ПРИРОДЕ И В КОЛБЕ Авторы утверждают, что им удалось получить искусственное мумиё 12 Р. Ф. Кузина ЖИВОТНЫЕ ДЛЯ ЛАБОРАТОРИЙ 78 Наблюдение С. В. Сперанский ТЕЛЕПАТИЯ У МЫШЕЙ? 83 Л. Г. Лапидус ИЗ ОДНОЙ ОВЧИНЫ —ДВЕ 106 Ф4НШТНМ Спорт Кир Булычев САДОВНИК В ССЫЛКЕ М. Кривич, О. Ольгин АНАЛИЗ НЕОКОНЧЕННОЙ ПАРТИИ 108 116 НА ОБЛОЖКЕ: рисунок художника /О. Ващенко к статье «Из одной овчины — две». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ: Лука из Лейдена. «Игроки в шахматы» A520 г.). фрагмент. (К статье «Анализ неоконченной партии») ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ФОТОИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КАЛЕНДАРЬ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК СЛОВАРЬ НАУКИ ИНФОРМАЦИЯ СПРАВОЧНИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОНСУЛЬТАЦИИ ПЕРЕПИСКА 8 32 49 75 86 90 98 100 101 103 104, 105 123 124 128
Экономика, производство Главный эффект Специалисты имеют привычку рассуждать таким техническим языком, который наводит робость на профана, думающего, что под мудрыми слова- ми (впрочем, полезными науке) скрываются бог знает какие неведомые и. пожалуй, непостижимые его простому житейскому смыслу вещи. В иных делах оно так и бывает — например, в химии, в геологии, в микроскопической анатомии, но ведь зато эти науки занимаются исследованиями, чуждыми обыкновенного круга будничной жизни неспециалистов. А экономическая наука не такова; в ней нет ни одного вопроса, который не подходил бы к тому или иному разряду житейских забот каждого из нас; в ней нет факта, который не соответствовал бы делам, хорошо знакомым каждому из нас. И. Г. ЧЕРНЫШЕВСКИЙ *3 «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие», — писал почти 250 лет назад Михаил Васильевич Ломоносов. А спустя сто лет Карл Маркс, анализируя пути технологического прогресса, отметил: по мере овладения человечеством л ""Э^ 'К-Ч k ^ -• <^ r "l - ^■f -W\ H \*C<< V .Г?, ■£& '1Л ■ <f\ h .-*■ vss \r (I
химическими методами и реакциями, механическая обработка будет все более и более уступать место химическому воздействию. Великие мыслители в разные эпохи по существу одинаково определили одно из главных направлении технического прогресса, которое впоследствии (в середине двадцатых годов нашего столетия) получило название «химизация». Сейчас этот термин прочно вошел в наш политический, экономический и повседневный обиход. И мы не затруднимся дать ему простое и четкое определение: химизация — это процесс внедрения химических методов производства п химических материалов во все отрасли народного хозяйства. Не повторяя общеизвестное, напомним лишь некоторые сводные, интегральные плоды химизации. За 70 лет с начала века, за время, когда население планеты возросло с 1,65 до 3,62 миллиарда человек, производство зерна увеличилось в 3,4 раза, причем 60% прироста вызваны применением минеральных удобрений. (Очень трудно удержаться н не повторить известную мысль Н. Д. Прянишникова: создание в 20—30-х годах индустрии синтетического аммиака равносильно появлению хлебопроизводящей страны с посевными площадями Аргентины н Канады, зместе взятых.) Производство овечьей шерсти выросло в 1,7 раза, хлопка — в 3,4 раза (примерно на 70% благодаря минеральным удобрениям), химических волокон — более чем в 9000 раз. В 1970 г. синтетической кожи было выпущено почти в 4,5 раза больше, чем натуральной... Для оценки экономической эффективности химизации принято оперировать хорошо известными понятиями (из разряда «житейских забот», по выражению Н. Г. Чернышевского): ценой, себестоимостью, производительностью труда. Сама по себе цепа еще ни о чем, од- 4 иако, не говорит. Она познается в сравнении с ценами других продуктов, с пашей зарплатой — это всем хорошо известно. Совершим небольшой экскурс в элементарную политическую экономию. Цепа — это денежное выражение стоимости, а стоимость продукта образуется из затрат живого и прошлого труда. Одно определение тянет за собой новые. Живой труд — труд работников предприятия, выпускающего продукт. Но для производства нужны оборудование, сырье, материалы, энергия — продукты других предприятий, труд других работников. Этот труд как бы застывает, кристаллизуется и в таком закристаллизованном виде входит в стоимость каждого продукта. Его и называют прошлым, овеществленным. Несколько простых определений исчерпывающе объясняют понятие цепы. 11о вот беда: цепа — этот сложный и своеобразный инструмент экономики и политики — нередко под влиянием различных, порою неэкономических, факторов сильно отклоняется от стоимости — суммы живого н прошлого труда! А поскольку почти все продукты теснейшим образом связаны между собой, связаны и их цены. Стоит одной отклониться от стоимости, как за нею следуют н другие. Как уж тут разобраться, сколько труда вложено в тот или иной продукт! А без этого невозможно с требуемой точностью определить искомый эффект - эффект химизации. Обжегшись иа цепе, обратимся к себестоимости. Хотя этот столь хорошо известный всем хозяйственникам показатель зависит от цен на сырье, энергию, материалы, оборудование, все же его величина помогает определить затраты завода, объединения, отрасли па выпуск единицы продукции, проследить изменение затрат в различных условиях. Цена, по которой предприятие
продает свои продукт, и себестоимость этого продукта в совокупности дают возможность определить экономическую выгоду производства — прибыль. На одном заводе пли комбинате прибыль одна, па другом — другая, в целом по отрасли — третья. Все это поддается расчету. Л вот какова общегосударственная выгода от выпуска того или иного продукта — получить ответ на этот вопрос простым вычитанием себестоимости из цены никак не удается. Ведь цена, повторяем, вещь весьма и весьма своеобразная, а себестоимость как функция цены — тоже. Испытав определенные трудности в оценке народнохозяйственного эффекта химизации с помощью себестоимости, обратимся к производительности труда. До сих пор производительность труда определяют отношением объема продукции и трудовых затрат на ее выработку. При этом получают количество продукции на одного работника либо обратную величину — производственные затраты на единицу продукции. Но здесь мы в который уже раз сталкиваемся со старой трудностью: сегодня объем продукции завода, объединения, отрасли выражают в рублях, то есть оперируют все темп же ценами. Когда пытаются таким путем оценить рост производительности труда в связи с химизацией, сталкиваются с любопытным экономическим парадоксом. По мере внедрения химических материалов и методов выработка ( в рублях) на одного работника падает! Все объясняется довольно просто. Новые материалы, конечно, дешевле. Иначе и быть не может: кто станет искать выгоду в убытке? Затраты труда тоже снижаются. Но еще быстрее снижается стоимость продукции — ведь в нее входит стоимость очень дешевых химических материалов. Так неудачный метод экономической оценки искажает представление о преимуществах химизации. Для того чтобы точно и наглядно оценить эффект химизации народного хозяйства, необходимо учитывать объем продукции не только с помощью цен, а другим, более объективным способом — с помощью затраченного на ее производство труда. Самая объективная мера труда — израсходованное на производство время, самая точная единица— человеко-час. В человеко-часах можно выразить и общие трудовые затраты всего предприятия, и трудоемкость одной тонны минеральных удобрений, нефти, полиэтилена, трудоемкость одной пластмассовой авторучки или автомобильной шины. Так называемая заводская трудоемкость продукции включает в себя трудовые затраты всех работников предприятия, которые прямо пли косвенно принимают участие в производстве: от директора до уборщицы. Но мы помним, что в каждую вещь вложен не только живой, но и прошлый труд. Если учесть и его, получится полная, или народнохозяйственная трудоемкость. Она-то наиболее достоверно и отражает общественные затраты на производство. Несколько лет назад академик Н. П. Федоренко и автор этих заметок провели своеобразные расчеты экономической эффективности химизации. Параллельно с ценами они использовали и народнохозяйственную трудоемкость. Если расчеты на основе цен давали невоспроизводимые и явно противоречивые результаты, то трудоемкость как критерий экономической эффективности позволила наглядно проиллюстрировать очевидные всем выгоды химизации. Было установлено, что полные трудовые затраты на производство тонны синтетического этилового спирта в 11 раз ниже, чем на тонну спирта из пищевого сырья. Жирные кислоты из семян подсолнечника обходятся в 16 раз дороже, чем синтетические жирные кислоты. Искусст-
венный шелк в 30 раз менее трудоемок, чем натуральный. Вот он, главный эффект химизации: явная, неоспоримая экономия общественного труда! Г. Ф. Борисович, М. Г. Васильев и А. Г. Дедов в своей работе «Девятая пятилетка химической промышленности» (М., «Химия», 1973) приводят крайне любопытные сведения. Средняя экономия при применении тонны пластмасс в промышленности и строительстве составляет 531 человеко-час. Этот точный и объективный критерий не имеет ничего общего с оценкой в рублях — расплывчатой и неоднозначной. Он позволяет не только выявить преимущества пластиков вообще, но и ранжировать пластмассы по их экономической эффективности. Тот же показатель для карбамидных пластмасс составляет 192 человеко-часа, для полиэфирных — 227, полиамидных — 4756, эпоксидных — 5630. Подобная оценка позволяет не только выбрать самый эффективный материал, но и использовать его наилучшим образом — в" отрасли, где это сулит максимальный эффект. Короткий ряд отраслей по экономии от применения одной тонны пластических масс выглядит так: машиностроение — 363 человеко-часа, строительство и промышленность стройматериалов — 706, угольная промышленность— 17292. Наконец, оценка эффективности непосредственно в трудовых затратах сулит еще одно немаловажное преимущество. Сопоставляя оценки наших и зарубежных экономистов, не нужно переводить доллары, фун ты и марки в рубли. Человеко-час как единица общественного труда — универсален. Пример: по подсчетам экономистов ООН, затраты рабочего времени для производства 1000 пар обуви (включая изготовление материалов) из искусственной и натуральной кожи составляют соответственно 3,4 тысячи и 35 тысяч человеко-часов. Просто и понятно! Итак, с точки зрения автора, главный эффект химизации — это, в конечном счете, экономия общественного труда. Попытаемся добраться до истоков этой экономии: что происходит при замене механических методов обработки материалов химическими? Но сперва несколько слов об особенностях труда аппаратчиков и операторов — главных действующих лиц химического производства. У этих работников есть два четко очерченных вида деятельности. Первый: регулировка, отбор проб, их анализ, ведение записей и расчетов— действия видимые и понятные наблюдателю. Второй: контроль за аппаратами, обдумывание решений, просто свободное время, абсолютно, впрочем, необходимое, чтобы мгновенно в случае надобности приступить к видимой работе —предотвратить аварию, устранить неполадки. Чем процесс совершеннее, тем меньше времени уходит на всем заметную деятельность, тем больше — на то, что кажется постороннему простым созерцанием. Так сложилось представление, что токарь или сборщик занят работой, а оператор чем-то неопределенным, расплывчатым, именуемым обслуживанием. Это представление отразилось и в официальной терминологии: рабочий ремонтного цеха химического комбината работает на станке, а аппаратчик обслуживает установку. В конце концов дело не в терминологических тонкостях. Беда в том, что для многих экономистов и трудовиков внешняя сторона дела маскирует очевидное: труд аппаратчика несравненно более прогрессивен и производителен. Еще в начале века инженер Г. Эмерсон писал в книге «Двенадцать принципов производительности»: «В качестве производителя физической энергии человек безнадежно дисквалифицирован и выброшен за борт. Но зато в качестве разумного руководителя и управителя он 6
только еще берется за работу». Аппаратчик, оператор — воистину «разумные руководители и управители». При ручных и в значительной степени машинных процессах любой перерыв в работе неизбежно означает прекращение выпуска продукции. В аппаратных и в особенности непрерывных процессах отсутствие видимой деятельности никак не сказывается на производительности труда. Так обстоит дело с трудовыми затратами. Не менее важно и другое: в химических производствах сырье и материалы используются значительно лучше и полнее, нежели в механических. Известно, например, что в машиностроении почти 20% металла идет в стружку, а по некоторым изделиям такие потери достигают 60— 70%. При аппаратурных процессах ничего подобного, в принципе, быть не должно — отходы одного поизвод- ства служат сырьем, а порою и весьма ценным, для другого. Сырье и материалы, труд и амортизация оборудования — основные статьи в калькуляции себестоимости. И чем лучше используются труд, сырье, материалы, энергия, оборудование, тем меньше затраты, тем больше экономия общественного труда, народнохозяйственная выгода. Химизация народного хозяйства по существу означает, что самый высокопроизводительный труд — труд химика заменяет труд других работников промышленности и сельского хозяйства. В самом деле, аппаратчик химического комбината теперь, что называется, напрямую участвует в выращивании зерна, хлопчатника, картофеля. Час труда химика, выпускающего ядохимикаты, экономит десятки часов труда колхозника, освобожденного от ручной прополки сорняков. Час труда химика, прессующего пластмассовые детали, экономит десятки часов труда токаря, слесаря, фрезеровщика. Это не просто красивая метафора. Долю труда химиков в каждой отрасли народного хозяйства можно рассчитывать, пользуясь межотраслевыми балансами производства и распределением продукции в трудовом выражении. Автор попытался сделать это. Вот как изменилась доля труда химиков (в процентах) по разным отраслям с 1959 по 1966 год: Отрасль Нефтедобыча Энергетика Угольная промышленность Строительство Сельское хозяйство в том числе растениевод ство Металлургия Транспорт и связь 1959 г. 0,17 0,15 0,19 0,47 0,39 1,03 0,77 4,98 I9GG г. 0,33 0,50 0,87 1,02 1,35 3,20 1,72 9,66 Доля труда химиков в нехимических отраслях многим покажется неожиданно малой. Но ведь истинная, всеобъемлющая химизация народного хозяйства в 60-е годы делала лишь первые свои шаги. С тех пор прошло почти десять лет... Доктор экономических наук И. А. МАШИНСКИЙ
последни *а увенчанный короной Соли щелочных и щелочноземельных металлов растворяются в малополярных органических растворителях, содержащих макроциклические комплексообразователи — так называемые краун-эфиры. КАТИОН Древний принцип «подобное растворяется в подобном» сегодня формулируется так: полярные вещества растворяются в полярных растворителях, неполярные вещества — в неполярных растворителях. Например, хлористый натрий растворяется в полярной воде, но не в неполярном бензоле. Однако сейчас синтезированы вещества, в присутствии которых полярные соли приобретают способность растворяться в органических неполярных растворителях. Эти вещества — макроциклические эфиры, образующие с солями устойчивые комплексы. Структура таких комплексов достаточно своеобразна: атомы кислорода со всех сторон плотно облепляют катион, в результате чего цикл надевается на него, как корона (отсюда и название— краун-эфиры, от английского crown— корона). Например, на рис. 1 изображен комплекс роданистого рубидия с эфиром дибензо [18] краун-6, а на рис. 2— комплекс KI с эфиром дибензо [30] краун-10. Образование комплексов с краун-эфирами существенно меняет реакционную способность солей. Дело в том, что обычно катионы и анионы окружены плотной шубой из молекул полярного растворителя; когда же катионы образуют краун-комплекс, растворимый в неполярной среде, то анионы оказываются оголенными, и их реакционная способность резко повышается. Например, в присутствии краун-эфира ион СН.Ю замещает атом хлора в орто-ди- хлорбензоле уже при 90° С, в то время как обычно эта реакция протекает лишь при 200° С; ацетат-ион замещает бром в н-гексилбромиде при 83° С («Tetrahedron Letters», 1974, с. 2417). Любопытно, что еще до открытия кра- ун-эфиров было известно, что некоторые циклические антибиотики (например, валиномицин) образуют с ионами щелочных металлов комплексы, причем эти комплексы обладают способностью легко проникать через биологические мембраны. Сейчас обнаружено, что такой способностью обладают и комплексы с краун-эфирами; это открывает интересные возможности для постановки разнообразных биофизических экспериментов. В. ЗЯБЛОВ 8
известия рака? 1~2НТИГСН Важные данные, полученные при работе с онковирусами за последние два года, стали предметом обсуждения на первопричина специальном симпозиуме в Колд Спринг Харбор (США). Основные результаты получены сразу несколькими исследовательскими группами: в Лаборатории Колд Спринг Харбор (руководители Дж. Уотсон и Джо Сэм- Становится ясным брук), в Онкологическом центре Массачузетского тех- универсальный механизм нологического института (Д. Балтимор, Р. Вайнберг), в злокачественного Национальном институте здоровья (М. Грин, Р. Грин). перерождения клетки Группа Уотсона уже несколько лет работает с одним под действием из наиболее простых онкогенных вирусов, с вирусом онкогенных вирусов. SV-40. (См. €*Химию и жизнь», 1971, № 6. — Ред). Главные результаты, обсуждавшиеся на симпозиуме, были получены при исследовании именно этого вируса. Удалось выяснить, что кольцевая молекула ДНК вируса SV-40 содержит всего три гена. С помощью тонких экспериментальных методов были определены функции этих генов. Оказалось, что два из них кодируют белки, из которых построена оболочка вируса. Эти белки вырабатываются в клетке лишь на поздних стадиях инфекции, когда происходит созревание вирусных частиц. В раковых клетках, трансформированных вирусом SV-40, эти «поздние» гены не работают. Третий ген ответствен за синтез белка, получившего название Т-антигена, или опухолевого антигена. Именно этот третий ген и работает в переродившейся клетке. Он всегда полностью присутствует в ее геноме, в то время как участки остальных двух генов могут быть клеткой утрачены. Что же делает Т-антиген в клетке? Есть основания полагать, что он запускает синтез ДНК вне зависимости от регуляторных сигналов клетки-хоэяина. Удвоение ДНК приводит к клеточному делению, и начинается неконтролируемое размножение клеток. Многие онкогенные вирусы имеют более сложную структуру, чем SV-40. Например, аденовирус содержит ДНК, молекулярный вес которой примерно в восемь раз больше, чем у ДНК SV-40, а оболочка этого вируса построена из многих белков. И все-таки в этой ДНК тоже удалось обнаружить ген, который ответствен за синтез белка, сходного по свойствам с Т-антигеном. Достаточно этому гену включиться в клеточный геном, чтобы стала возможной злокачественная трансформация клетки. Существует много онкогенных вирусов, наследственная информация которых записана не в ДНК, а в РНК. Эти вирусы содержат ферменты, способные синтезировать ДНК по матрице РНК. Было высказано, а позднее и доказано предположение, что такая ДНК включается в геном клетки-хозяина и вызывает перерождение нормальной клетки. Среди генов этих вирусов тоже есть свой онкоген, в котором записана информация о белке, вероятно, аналогичном Т-антигену. Итак, главные результаты. Очевидно, проясняется универсальный механизм злокачественного перерождения, наступающего в результате вмешательства вирусного белка в регуляторные функции клетки. В связи с этими исследованиями вырисовываются перспективы диагностики рака (путем выявления Т-антигенов в клетке) и, в дальнейшем, лечения рака (отыскание специфических ингибиторов для Т-антигенов). Член-корреспондент АН СССР Г. ГЕОРГИЕВ
Научные заметки С. И. Вавилова Эти заметки, взятые нз дневника Сергея Ивановича Вавилова, были нм сделаны для себя в ноябре и декабре 1950-го и в начале января 1951 года; в конце января его не стало. В заметках последние мысли крупнейшего исследователя, главы замечательной физической школы, одного из виднейших руководителей нашей Академии наук (с 1945 года он был ее президентом), мысли о своем труде: о том, что нужно разработать, исследовать, организовать, написать, обдумать, развить. Часть их — заметки очень практические: о конкретных проблемах работы, просто об опытах, какие надо поставить в лаборатории. Другие — о научно-популярных очерках н книгах, которые хорошо бы издать, даже напнеать самому. Научно-популярную литературу физик Вавилов ощущал непременной частью своей жизни, своего призва- 10
ния. Недаром он был не только исследователь, но и университетский профессор, ие только директор крупнейшего в стране физического института и президент Академии, но н главный редактор Большой Советской Энциклопедии, и первый председатель общества «Знание», н литератор, оставивший после себя популярные книги о науке. А главную часть публикации составляют заметки, в которых Вавилов размышляет о самом сложном — о ходе познания, о философии естествознания. В них многое недосказано, ведь это рабочие, сделанные для самого себя наброски. Иногда даже еще не тезисы, а пункты, на которые должна была в будущем опереться его мысль. Если бы Вавилов жил дольше, из этих заметок мог родиться важный философский труд. И хотя они беглы н недосказаны, в них очень четко ощущается масштаб Вавилова-ученого, Вавилова-мыслителя. Из них становится понятным, почему такую ценность в его наследии приобрели для науки не только работы, завершенные при его жнзни, но идеи, им оставленные, но направления нзысквннй, им завещанные, — то что развили н воплотили в конкретные труды его ученики, его коллеги, его последователи. Сергей Иванович Вавилов был среди тех немногих ученых, которые еще до войны, когда ядерная физика еще считалась абстрактно-теоретическим, почти бесперспективным для практики разделом науки, сумел оценить принципиальное значение сделанных в ней открытий н взялся за организацию работ в этой области физики. Сам он занимался люминесценцией, сделал в ней ряд открытий, но, важнее того, он дал толчок новым научным направлениям, лежавшим за пределами его собственных работ. Одним из таких направлений была реализация полузабытой нден Эйнштейна об усилении излучения излучением же. В итоге, когда Вавилова уже не было в живых, появились на свет знаменитые лазеры и мазеры, а работы, в которых были развиты идеи, впервые высказанные Сергеем Ивановичем, — труды П. А. Черенкова, И. Е. Тамма, И. М. Франка и труды И. Г. Басова и А. М. Прохорова были отмечены высшим отличием нашей страны — Ленинскими премиями и высшими международными научными наградами — Нобелевскими премиями. У С И. Вавилова была великолепная научная интуиция. Из дневниковых заметок видно, как это его чутье рождалось из огромной н всесторонней эрудиции, из той философской глубины, с которой он ощущал все естествознание, сам ход постижения мира наукой. Возможность познакомиться с дневником, из которого взяты публикуемые заметки — большая их часть впервые приводится в печати, — была предоставлена мне вдовой Сергея Ивановича О. М. Вавиловой н его сыном, профессором В. С. Вавиловым для работы над книгой, иыие готовящейся к изданию в серии «Жизнь замечательных людей». Приношу им за это глубокую благодарность. Владимир КЕЛЕР Мозжинка, 8 ноября 1950 г. Самоограничения современного естествознания В современном естествознании, несмотря на его общность, есть, однако, самоограничения. Не берусь перечислять их все, но вот некоторые: I. Принимается, что мир однороден, однородны пространственно-временные свойства, однородны элементарные частицы, однородны законы везде н всегда. На опыте это широко оправдывается. Но это не обязательно н должно рассматриваться только как эмпирический постулат. II. Из I, почти как следствие, вытекает атомизм, тенденция к построению мира, начиная с малого — в большое. Между тем возможно пытаться, как стремится сделать Эйнштейн, идти в обратном направлении — от большого к малому, от мира к атомам. III. Совершенно исключается сознание н его рудименты, несмотря на полную, можно сказать, максимальную (для человека) его несомненность. Сознание не может быть ненужным, «невесомым» фактором, с которым можно не считаться. Сознание не может ие быть физическим, т. е. влияющим фактором. и
Мозжинка, 12 ноября О ролн математики в современной фнзнке Об особой, эвристической роли математики в современной физике я много раз писал. Сейчас я хотел отметить только чересчур большую гибкость и емкость математики. Посредством вероятностных функций многомерных пространств. функций комплексного переменного, она, оставаясь в пределах логики, точности, в состоянии заводить в явно метафизические области, причем получающиеся выражения могут вполне соответствовать опыту. Где же критерий истины? Как будто бы все в порядке—и опыт, и логика. Говорят, что есть еще один критерий — философский. Если разобраться в этом заявлении конкретно, то обнаружится требование модельности. Но ведь это требование привычки и житейского удобства. О национальной и «мировой» науке Следовало бы дать серию очерков таких характерных фигур, как Галилей (итальянец), Кеплер (немец), Спиноза (еврей), Декарт (француз), Ньютон (англичанин), Ломоносов (русский), на фоне мировой науки и национальных особенностей. Обнаружилось бы многое интересное и практически важное. Мозжинка, 25 ноября Общий принцип нспользовання радиоактивных изотопов для фотографических целей 1) Нужна твердая среда, содержащая светочувствительные молекулы. 2) Под действием света эти молекулы должны практически полиостью терять растворимость в некоторых растворителях (напр., вода, спирт н т. д.). 3) В светочувствительные молекулы должен входить радиоактивный изотоп. Бромистое серебро в фотографической пластинке в желатине — частный случай, удовлетворяющий этим требованиям. Барвиха, 18 декабря О сознании как предмете естественной науки Несмотря на намерения И. П. Павлова (о некоторых я сам слышал 40 лет назад), сознание не стало предметом естествознания. Учение Павлова верно, нужно, но это не все, совсем ие все. Вот уже больше пяти лет нз факта биологического развития сознания (а следовательно, его нужности) пришел я к выводу, что сознание — физически действующий агент. Не камень, сознающий, что он летит, но не могущий ничего сделать (такова обычная «теория» сознания), а камень, через сознание воздействующий сам на себя и на окружающее. Рудиментарное сознание тоже действенно, только в нем н особенности живого (все остальное легко имитировать и в неживом), но действие его ничтожно. Сознание человеческое — могущественно. Если заключить в адиабатную оболочку Землю, то благодаря сознательной деятельности человека обнаружатся нарушения второго начала (одна атомная бомба чего стоит, таковы же железные дороги и пр.). Думаю, что я не ошибаюсь. Но если так, надо создать особую естественную науку психики (не психологию, это что-то жалкое до сих пор): 1. вне пространства, 2. для п?с совершенно необходимо «я», хотя бы в самой элементарной форме. Но можно ли здесь ввести количество? По-видимому, да. Количественные измерения сводятся к утверждению равенства (напр., совпадение двух течений в пространстве) и счету. Можно ли изучить свое сознание? По Бору — нет... А чужую психику? Не будет ли это обычной психологией? Не ясно, но надо же с этим что-то сделать. Барвиха, 19 декабря Муравейник, пчелиные соты, паутина сами по себе механическая система и не больше, но создание таких систем «спонтанное», т. п. естественное, запрещает термодинамика с ее «наиболее вероятными состояниями». Вчера по поводу декартовских взглядов на живое существо как машину прочел восклицание какого-то француза по пово-
В рабочем кабинете президента АН СССР, 1946 г. ду электронной машины памяти. Конечно, эта машина действительно есть машина, но создать ее без миллиопо-лет, сотен тысяч поколений, мутаций, естественного отбора могло только человеческое сознание, направляющее, отбирающее, «максвелловский демон». Все это к тому, что сознание не просто «свидетель физики», а физический фактор. Нет сомнения, что само сознание во многом (может быть, во всем) зависит от физических факторов, но оно не сводимо, так же как электричество, вероятно, в еще большей степени. Самое замечательное — это чувство себя, «я». Это громадный творческий двигатель, именно «я» и определяет возможность «максвелловского демона». И вместе с тем «я» совсем не «божественно». В большинстве случаев маленькое оно, примитивное, все на службе физиологии. Сознание и «я», бесконечно экстраполируя его развитие [...], можно почти довести до «всемогущего» состояния, но этот «конструированный бог» едва ли кому-нибудь для чего-нибудь нужен. И наконец, последнее. Человек в клетке с зеркальными стенками ничего, кроме себя, не видит, и цена нашей философии только прагматическая. Это одно из средств борьбы за существование. Барвиха, 27 декабря О свежевыпавшем густом снеге Ходить по полям, покрытым этой свежей белой пеленой, по-видимому, великое благо. Снег унес пыль, микробов, унес механически, заключил в свою белую пелену. И потом озон, выделяющийся свежим снегом. По медицинские [работники] об этом, по- видимому, мало знают. Барвиха, 29 декабря О популярных книжках, которые следовало бы напнсать Считаю это обязанностью. Темы такие: I. «Вещество» (вариация на т^му моей статьи «Развитие идеи вещества»). Осветить вопрос от электрона до чело века. Полезно бы для других и для себя. 13
II. Пространство и время (очень труд- пая и очень нужная тема про Ньютона, Лобачевского, Эйнштейна и др.)- III. Действие света (вариация на старую тему). Барвиха, 5 января 1951 г. Действие р-частиц, вызываемых нейтронами в жидкости Располагая источниками .нейтронов в растворе флуоресцирующих веществ, к которым добавлены борные соединения, можно по всей толщине вызывать ^-излучение н соответствующую] люминесценцию. Интересно изучить выход этой люминесценции, пространственное распределение и поляризацию (в вязкой среде). Можно ли ожидать аналога черенковского свечения при прохождении пучка нейтронов через жидкость? При прохождении нейтронов со скоростью больше фазовой скорости света в жидкости вследствие некоторого рассеяния нейтронов па ядрах и электронах можно ожидать видимого свечения. О величине его трудно что-лнбо сказать, но опыт интересен. Барвиха, 7 января О больших физических вопросах Физика завязла в установившихся понятиях массы, энергии, зарядов, элементарных частиц, сил. Это, конечно, неизбежно и перешло в физику из практики, но сама та практика настолько сложна, вторична, тре- тнчна, и т. д., что основой для принципов физики служить не может. (Это иг так при решении конкретных и технических задач.) Глубже всего на дело смотрел, по-видимому, Спиноза (основное: пространство, время и психика). По тому же пути пошел Эйнштейн (о последнем, т. е. психике, ои просто молчит). Итак, есть пространство-время (не ньютоновское, конечно, а что-то вроде эйнштейновского). Дальше на основании наглядных, модельных, привычных представлений, пожалуй, ничего не скажешь. Атом (или вообще микрочастица) — [это] какой-то поток пространства-времени в пространстве-времени, вызывающий поля ядерные, гравитационные, электромагнитные. Почему образуются эти «клубки», почему они строго одинаковые, почему они подчиняются квантовым законам, как объясняются гравитационные, э [лектро] -м [aril итные] н прочие поля? Чем объсняются спонтанно-статистические свойства процессов в сложных элементарных] частицах (важно, что эти статист [нческие] свойства обнаруживаются только в сложных системах), ядрах, хим[нческих] атомах, в системе ядро — фотон и т. д.? Существуют лн статист[ические] свойства в действ[нтель- но] элемен [тарных] частицах? Статистический распад нейтронов и мезонов не свидетельствует ли об их сложности? Об этом следует подумать. Наконец, психика! Об этом еще у Эпикура и Лукреция, и у Ибсена «Легче ль песчинки в деснице твоей воли людской quantum satis?»* Очевидно, не легче. Наконец, все атомы в их диалектической противоречивой связи. Всего этого в физике пока нет. Не знаю, какой путь ведет к решению. Математический? Экспериментальный? С моделями ничего не сделаешь. Барвиха, 8 января О «спонтанных» статистических процессах новой физики Вчера я отметил, что «спонтанные» процессы (одна из самых непонятных загадок новой физики) наблюдались до снх пор только в сложных системах (атомные ядра сложного состава, возбужденные атомы, распад мезонов и т. д.). Это очень важно с принципиальной стороны. Система всегда допускает необходимость расположения частей в пространстве и по времени (расстояния, фазы и т. д.). Мы не знаем моделей структур [этих систем], но то, что [это] структуры, а не элементарные частицы, по-видимому, несомненно... Электроны сами по себе не успокоятся, заряды, массы элементарных частнц «спонтанно» не * Полностью эти заключительные слова трагедии Г. Ибсена «Бранд» звучат так: Боже, скажи хоть в час смерти моей, Легче ль песчинки в деснице твоей Волн людской quantum satis? Quantum satis (лат.) —Сколько угодно, достаточное количество.— В. К. 14
изменяются, поэтому статистическая «спонтанность» новой физики принципиально не отличается от хаотического беспорядка классической теории вещества. В последнем случае мы знаем только довольно достоверно, что дело идет о статистическом] беспорядке координат и скоростей. В случае же радиоактивного ядра или возбужденного атома до сих пор неизвестно, что в них хаотически распределено. Барвиха, 9 января К анализу памяти Вернулся тут к писаниям «Воспоминаний». И вот развертываются в памяти большие страницы с многими мелкими подробностями о событиях, виденных 45—50 лет назад. Можно, конечно, пустить кинокартину, снятую полвека назад, для этого нужно только, чтобы она сохранилась и был проекционный аппарат. Но где же место в человеческом мозгу, полностью изменившемся за 50 лет, для хранения всех этих картин, более полных и сложных, чем кинокартина? Эти картины памяти вовсе не отпечатки «ощущений» — это сложный комплекс понятий, слов, наблюдений, мыслей. Но замечательно вот что. В этих «картинах памяти» почти не осталось ничего личного. Ни самолюбия, ни восторгов, ни ненависти, ни любви. «Добру и злу внимая равнодушно», память разворачивает эти картины прошлого с поразительной глубиной, рельефностью. По этим картинам можно читать и даже рассматривать их в «лупу». Целого эти картины не составляют, они разрозненны, эти листы, произвольно завязанные в общую папку. Сны, конечно, комбинируются из этих папок. Нет сомнения, что все «картины памяти» в живом человеке связаны с его машиной. Человек может забывать, терять память, пропадает ключ от папок. Мы веруем, что с распадом мозгового вещества данного человека навсегда исчезают «картины памяти», как стрн пожаре архива навсегда погибает написанное в документах, в нем хранившихся. Верна ли эта аналогия? Как представить себе безграничное разнообразие «картин памяти», опирающихся на дискретную клеточную мозговую структуру? Этого никто ие знает, ио теперь на это отвечают «машинами памяти», хотя им очень далеко до того, о чем идет речь. «Картины памяти» при этом чисто «психического характера». Они «поэтичны» и «художественны», носят элементы обобщения, типизации и предназначены для данного «я». Все это к вопросу о сознании. Барвиха, И января О снежной «пыли» Сегодня чудесная погода. Солнце. Тиши- па,— 12°. Воздух кажется чистым и далеко прозрачным на солнце (в рассеянных солнечных лучах видны довольно редко блестящие снежные кристаллики). Кристаллизующийся водяной пар. Старая проблема образования кристалликов нз газообразной среды. Здесь она особенно ясна и красива. Это — замена пылинок,- играющих в солнечных лучах. Но это земное зрелище заслуживает внимания. Впервые его заметил. О количестве, переходящем в качество Изречение это глубокое, но понимают его обыкновенно самым примитивным атомистическим способом (по способу построения башен н домиков нз кубиков). Там нет никакой глубины, тавтология н тривиальность. Но возможна ведь и другая точка зрения. Построение из целого частного, из Вселенной — атомов. Вот при таком подходе переход количества в качество может иметь совершенно непонятное и специфическое значение. и
Тревога в генной инженерии Существо дела изложено в следующей цитате. «Последние успехи в методах выделения и соединения фрагментов макромолекул позволяют сегодня конструировать in vitro биологически активные рекомбинантные молекулы ДНК. Например, для создания новых типов бактериальных плазмид, передающих признак устойчивости к антибиотикам, используются рестрикционные эндонуклеазы, дающие удобные для соединения фрагменты ДНК с «липкими» концами... Хотя такие эксперименты, вероятно, и облегчат решение важных теоретических и практических проблем биологии, но они могут также привести к созданию новых инфекционных типов дезоксирибонуклеиновых кислот, биологические свойства которых нельзя предсказать заранее. Имеются серьезные основания предполагать, что некоторые из этих искусственных рекомбинантных молекул ДНК окажутся биологически опасными». Так начинается опубликованное полгода назад обращение видных американских ученых, специалистов по генной инженерии, призывающее приостановить некоторые исследования и внимательно осмотреться: не выпускаем ли мы джина из бутылки, не приведут ли к беде сегодняшние успехи молекулярной биологии? Это не первая такая тревога*. Пять с лишним лет назад, в 1969 году, мы узнали, что впервые выделен один из генов кишечной палочки. И тут же американец Джеймс Шапиро, имя которого стояло первым в списке авторов этого сообщения, заявил, что оставляет научную работу, так как не уверен, не обернутся ли достижения зарождающейся новой науки во вред человечеству. Такое же опасение высказал и профессор Джонатан Беквит, руководитель лаборатории, где была выполнена эта важная работа. Их заявления вызвали много откликов в ученом мире, большей частью скептических. Никто ведь не мог назвать никакой конкретной опасности молекулярно-генети- ческих иследований. И тревогу Шапиро и Беквита разделяли всерьез немногие. Второй сигнал прозвучал полтора года назад. В июне 1973 г. на Гордоновской конференции по нуклеиновым кислотам в США были доложены работы, в которых молекулы ДНК искусственно «разрезались» в определенных местах, а затем разнородные фрагменты снова «сшивались», образуя молекулы-гибриды из ДНК, взятых из самых различных организмов. Ничего опасного еще не произошло, биологически активные молекулы-гибриды, способные воспроизводить себя и как-то проявляющие свои гибридные свойства, еще даже не были получены. Тем не менее, по- В скематмческом изображении операции с макромоленулами ДНК и появление молеиуп-гибридое выглядят просто... лнннне концы отжиг [соединение фрагмеитоп в произпольном порядке) 16
нимая, что произвольное объединение разнородных генов может привести к появлению биологически активных молекул с непредсказуемыми свойствами, участники конференции обратились к президенту Национальной Академии наук США с предложением создать специальный комитет для изучения и оценки опасности экспериментов с такими гибридами. Скептических замечаний на этот раз уже не было. И вот теперь новое н весьма громкое предостережение. На этот раз к молекулярным биологам всего мира обратился от имени Отделения биологических наук Национальной Академии США комитет по рекомбинации ДНК, состоящий из одиннадцати крупнейших ученых, работающих в области генной инженерии. Среди них — нобелевский лауреат Дж. Уотсон, один из открывателей пространственной структуры ДНК. К такому выступлению американских ученых побудили новые результаты исследования гибридных (рекомбинантных) молекул ДНК. Как и ожидалось, недавно в лабораториях были сконструированы первые биологически активные молекулы-гибриды, способные к самовоспроизведению в живой клетке. И, несмотря на искусственное происхождение гибридных молекул, этот процесс может [продолжаться совершенно самостоятельно. То есть искусственно полученные молекулы могут выйти из-под контроля экспериментатора. Для того чтобы яснее представить себе, чем именно опасно такое развитие событий, обратимся к исследованиям, которые упомянуты в обращении одиннадцати биологов. Речь идет о молекулярных операциях на бактериальных плазмидах — кольцевых молекулах ДНК, содержащихся в бактериальной клетке одновременно с более крупной бактериальной хромосомой. Плазмиды — очень удобный объект для исследований, с ними связаны многие наследуемые свойства бактерий, в частности их устойчивость к антибиотикам. Благодаря малым размерам плазмидных молекул ДНК их сравнительно легко отделять от основной массы бактериальной ДНК. При расщеплении специальными ферментами — рестрикционными нуклеазами, каждая плаэмида образует всего несколько фрагментов — по числу мест, специфически узнаваемых нуклеазой. Из таких фрагментов и конструируется ДНК-гибрид, как это показано на рисунках. Рестрикционные нуклеазы расщепляют ДНК лишь в немногих местах, там, где встречается определенная короткая последовательность нуклеотндов. В месте разрыва, скажем, слева в нижней нити ДНК остается короткий, в несколько звеньев, однони- тевой хвост, комплементарный такому, же хвосту, справа в верхней нити. В определенных условиях (эта операция именуется отжигом) можно опять соединить комплементарные «липкие концы», восстановив пространственную структуру, в которой они находились до разрезания нитей ДНК. А затем, обрабатывая склеившиеся фрагменты специальным ферментом, лигазой, можно «сшить» цепи ДНК в местах разрывов, завершая, таким образом, полное восстановление структуры макромолекулы, существовавшей до ее «разрезания». Важная особенность этих тонких опытов: в каждом месте двойного разрыва, вызванного действием рестрнкционной нуклеазы, сшноанне лигазой [устранение разрыпоо) \ Е s плазмида-гибрид 17
образуются одинаковые «липкие концы». Поэтому соединяться и затем «сшиваться» друг с другом могут' любые фрагменты ДНК, даже из разных организмов, лишь бы они были получены при помощи той же самой нуклеазы. Так могут получаться молекулы, в которых какие-то участки переставлены местами; между двумя соседними участками ДНК может встать фрагмент из ДНК другого организма; бывшие фрагменты одной ДНК могут чередоваться с фрагментами другой и так далее. Вот результаты одного из экспериментов. Стэнли Коэн и Энни Чанг из Стэнфордско- го университета смешали плазмиду SC101 из кишечной палочки, несущую ген устойчивости к тетрациклину, с плазмидой I 258 из золотистого стафилококка, в которой есть ген устойчивости к пенициллину. У кишечной палочки этот ген отсутствует. После обработки рестрикционной нуклеа- зой RI в смеси образовались фрагменты пяти типов. Плазм>ида SC101 «разрезалась» всего в одной точке, т. е. она просто превратилась из кольцевой в линейную. В плаз- миде из стафилококка возникли четыре разрыва, т. е. получилось (см. рисунок) четыре фрагмента. Следующие этапы конструирования— отжиг и сшивание лнгазой. При этом образуются всевозможные комбинации фрагментов, соединенных конец "в конец. Затем полученной смесью обрабатывали кишечную палочку, в результате чего ре- комбинантные молекулы проникли в ее клетки и были приняты ими как свои «законные» плазмиды. После нескольких пересевов (последовательных циклов размножения) кишечная палочка оказалась трансформированной — она приобрела новый и передающийся по наследству признак устойчивости к пенициллину. При этом устойчивость бактерии к тетрациклину сохранилась. Среди плазмид, выделенных из этих клеток, была опознана новая плазмида-хнмера, как ее назвали авторы, содержащая гены обеих исходных плазмид. Плазмида-хнмера оказалась, таким образом, полноценным размножающимся элементом, устойчиво поселившимся в клетке, а клетка обогатила свой ассортимент генов. 18 «Одна из потенциальных опасностей, кроющихся в сегодняшних экспериментах,— говорится в уже цитированном обращении,— связана с использованием для получения и размножения рекомбннантных молекул ДНК таких бактерий, как кишечная палочка. Штаммы этого микроорганизма — обычные обитатели кишечника человека. Они способны обмениваться генетической информацией с другими бактериями, в том числе с болезнетворными. Новые элементы ДНК, введенные в кишечную палочку, могут таким образом широко распространиться в популяциях человека, бактерий, растений или животных, м последствия этого непредсказуемы». Что если какая-либо из жизнеспособных плазмид-химер придаст кишечной палочке некое новое свойство, которое существенно нарушит функции этого необходимого для человека симбионта? Или, скажем, одна из искусственных плазмид перейдет от кишечной палочки к каким-то болезнетворным бактериям и защитит их от действия антибиотика, которым мы от них до сих пор спасались?- Это не праздные вопросы, так как переход плазмиды из одной бактерии в другую — известное и широко распространенное явление. Попав в кишечник экспериментатора или лаборанта, трансформированная кишечная палочка или генетически защищенный болезнетворный микроб могут быстро размножиться, заразить окружающих и выйти тем самым из-под контроля. Не зная точно, как именно произошла трансформация, мы можем оказаться перед лицом опасной и беспрепятственно распространяющейся инфекции. Еще примеры. Группа исследователей, возглавляемая Дж. Морроу, установила, что к плаэмидной ДНК можно присоединить ДНК животного происхождения. Им удалось получить размножающиеся бактериальные плазмиды со включенными в них генами земноводного— шлорцевой лягушки. А в другой лаборатории фрагменты ДНК мухи-дрозофилы были введены не только в плазмиды кишечной палочки, но и в ДНК бактериофага. Для предотвращения неконтролируемого размножения рекомбннантных молекул
ДНК в обращении американских биологов предлагаются различные меры. «Первое, и самое важное, — до тех пор, пока не будет произведена более точная оценка потенциальной патогенности реком- бинантных молекул ДНК или пока не будут разработаны соответствующие методы предотвращения их распространения, ученым всего мира предлагается присоединиться к членам комитета в их добровольном отказе от проведения экспериментов следующих типов: Тип 1: Конструирование новых автономно реплицирующихся бактериальных плаз- мид, что может привести к введению генетических признаков устойчивости к антибиотикам или образования бактериальных токсинов в тех. штаммах бактерий, у которых в настоящее время эти признаки отсутствуют; или конструирование новых бактериальных плаэмид, несущих сочетания признаков устойчивости к антибиотикам, применяемым в клинике, кроме случаев, когда эти сочетания уже существуют в природе. Тип 2: Присоединение целых молекул или фрагментов ДНК онкогенных или других вирусов животных к автономно реплицирующимся элементам ДНК, таким как бактериальные плазмиды или другие вирусные ДНК. Рекомбинаитные молекулы ДНК могут легко распространиться в популяциях бактерий, населяющих человеческий организм и другие виды, и, таким образом, возможно, увеличить вероятность возникновения рака или других заболеваний». Известно, что в ДНК жмвотных содержатся последовательности нуклеотидов, очень близкие, если не совпадающие, с последовательностями нуклеотидов некоторых вирусов, вызывающих опухоли. В связи с этим в обращении предлагается соблюдать максимальные предосторожности и в опытах с введением фрегментов ДНК животных в вирусную ДНК и в плазмиды бактерий. Среди этих фрагментов могут оказаться опасные последовательности нуклеотидов. Комитет по рекомбинации ДНК предлагает также создать совет специалистов, кото-, рый рассмотрел бы все существующие научные программы, связанные с генной инженерией, имея в виду их возможную опасность, и разработал безопасные способы таких исследований. Наконец, авторы обращения считают необходимым провести уже в 1975 году представительную международную встречу ученых для изучения и обсуждения вопроса о потенциальной опасности молекулярно-биологических исследований. Техника безопасности в генной инженерии потребует, наверное, соблюдения тех же правил, которые приняты в лабораториях, где изучаются болезнетворные бактерии и вирусы. Это, прежде всего, полное устранение возможности прямого контакта исследователя или оператора с питательной средой или организмами, в которых размножаются бактерии или вирусы. Это также меры, исключающие возможность утечки рекомби- нантных ДНК или их микроорганизмов-носителей через водостоки, вентиляционные ходы, на обуви или одежде персонала лаборатории. Какие-либо прививки против молекул-химер, по-видимому, бесперспективны, так как при их конструировании in vitro может образоваться множество разнообразных сочетаний, с различными комбинациями свойств, заранее неизвестных. Воображение рисует стерильные лаборатории и целые институты, бесконечные контрольные посевы и анализы, маски, дезинфекции, переодевания. Все это может серьезно усложнить дело. Кто не зиает, как обременяет исследовательскую работу точное соблюдение лабораторных правил безопасности! Нетерпеливо стремясь к результату, мы порой соблюдаем эти правила не слишком педантично, иногда расплачиваясь за это несчастным случаем. В генной инженерии, какой она предстает перед нами сегодня, никакое полусоблюдение правил недопустимо. Пусть на какое-то время конструирование молекул-гибридов остановится. Но оно не может остановиться надолго. Ведь важнейшая задача генной инженерии — пересадка генов для излечения наследственных болезней или, например, для придания сельскохозяйственным культурам новых полезных свойств — не может быть решена без экспериментов со все новыми и новыми молекулами-гибридами. Генетическое конструирование— это невероятно интересно, это драматично, но это неизбежно и необходимо. Кандидат физико-математических наук Э. Н. ТРИФОНОВ 19
Как уже сообщалось в предыдущем номере журнала, за первые десять лет своего существования «Химия и жизнь» хотя бы по одному разу рассказала подробно о каждом химическом элементе. Тем не менее рубрика «Элемент №...» в журнале сохраняется. По мере накопления новой информации мы будем возвращаться к традиционным элементам периодической системы. Найдется в этой рубрике место и для уникальных атомов и ядер, таких, например, как ядра антиводорода. Впрочем, экзотикой они представляются лишь в нашем мире. В антимирах дело должно обстоять совсем наоборот. Антиводород. Начать, вероятно, следует с констатации факта: около двух лет назад в Серпухове были обнаружены четыре ядра антитрития — самого тяжелого изотопа антиводорода. Это вообще самые тяжелые частицы антивещества, когда-либо наблюдавшиеся на Земле. Об антитритии в основном и будет этот рассказ, но... В одном мудром стихотворении верно замечено, что «связывает все предметы причинно - временная связь», и антитритий в этом смысле не исключение. Поэтому полезно проследить логику и хронологию открытия античастиц вообще. За кадром останутся лишь многочисленные мезоны и гипероны, половину которых с полным основанием можно считать античастицами: у каждой из таких частиц есть «антианалоги»— частицы той же массы, но с противоположными зарядами, а противоположность заряда — единственное отличие большинства античастиц от тех частиц, которые мы считаем нормальными и обычными. ПРЕДШЕСТВИЯ Термин «антивещество» не совсем удачен, поскольку то, что мы под ним подразумеваем, имеет такое же право на существование, как и обычное вещество. х. лльвен В наш просвещенный век об антимирах и антивеществе что-нибудь знают все. Кто не слыхал про аннигиляцию — бурный взрывной процесс превращения массы в энергию? Аннигиляция происходит при встрече частиц с античастицами. Бесследное исчезновение Тунгусского метеорита некоторые ученые объясняют принадлежностью его к антимиру... Эта гипотеза, как и десятки других, пока так и остается гипотезой. Однако не столь массивные фрагменты антимира на Земле наблюдались надежно и неоднократно. А началось все с того, что в конце двадцатых годов английский физик Поль Дирак вывел уравнение, описывающее поведение электрона при скоростях, близких к скорости света. Это уравнение оказалось не только одним из основополагающих начал современной физики, но и, как это ни странно, первым посланием антимиров нам, землянам. Из уравнения Дирака следовало, что у электрона обязательно должен быть антианалог — электрон со знаком плюс. В 1932 году американский физик К. Андерсон открыл эту частицу в космических лучах -и назвал ее позитроном. Доказательством открытия позитрона был его след в камере Виль- 20
Этот рисунок сделан с фотографии, зафиксировавшей открытие переой античастицы — позитрона. Положительно заряженная частица космического излучения оставила след в камере Вильсона. На пути частицы была установлена шестимиппиметровая свинцовая пластинка. Если бы эта частица была протоном, она полностью затормозилась бы в сеинце. Но частица пишь уменьшила сеой импульс с 63 до 27 Мвв/с. Такое могло произойти пишь с частицей электронной массы сона. Импульс положительно заряженной частицы, оставившей след в камере, первоначально был равен 63 Мэв/с. (Напомним, что импульсом в физике называют произведение массы па скорость; энергетическая единица измерения — Мэв — еще раз напоминает о взапмопревращаемо- сти массы и энергии при скоростях, близких к скорости света.) В камере Вильсона частица прошла через шестимнллнметровую свинцовую пластинку. Если бы у этой частицы была масса, как у протона, то при' таком импульсе она полностью 'затормозилась бы в свинце и следа не оставила. Однако, судя по кривизне следа, энергия была растрачена не целиком — импульс уменьшился до 27 Мэв/с — так могла повести себя лишь частица очень малой массы. Подсчитали — получилось, что у этой положительно заряженной частицы масса, как у электрона. Открытия следующей античастицы (опять-таки, если не считать мезонов и гиперонов) пришлось ждать долго. Очевидно, что в обычных условиях вещество не может породить антивещество. Энергия, огромная энергия — вот чрево, рождающее античастицы. Когда, в соответствии с теорией относительности, энергия превращается в массу, вот тогда, и только тогда, возможно рождение античастиц иа Земле. Именно поэтому открытия всех тяжелых античастиц неизменно связаны с физикой высоких энергий, с гигантскими ускорителями частиц. И чем больше ускоритель, чем больше развиваемая в нем энергия, тем больше античастиц (в том числе и более крупных) может он породить. Заметим сразу же, что, превращаясь в массу, энергия всегда рождает двойни, нары античастица—частица. Это чрезвычайно важно. В 1955 году, вскоре после запуска беватрона — крупного ускорителя, построенного для физиков Калифорнийского' университета, четверо из них — О. Чемберлен, Э. Сегре, К. Виганд и Т. Ипснлантис—получили экспериментальное доказательство существования антипротона. Протоны, разогнанные в ускорителе до 6,2 Гэв (напомним, что Гэв — миллиард электрон-вольт, а Мэв — только миллион), взаимодействовали с установленной иа их пути медной мишенью. Эта мишень и генерировала вторичные, «новорожденные» частицы, пары частиц. С помощью магнитных полей разделить их по знаку сравнительно просто. Частицы, несущие отрицательный заряд, в том числе и антипротоны, направляли в специальный канал, где частицы сортировались по величине импульса, а электронная аппаратура измеряла скорость каждой частицы. Если импульсы одинаковы, то скорость тяжелых частиц меньше, чем легких. Не намного, но меньше. Следовательно, измерив скорость, можно судить о массе частиц...
«Открытие антипротона вызвало ие столько удивление, сколько удовлетворение; симметрия элементарных частиц стала теперь экспериментальным фактом», — писал по этому поводу шведский физик X. Альвен, крупнейший авторитет в области антимиров и античастиц. Спустя год после открытия анти- протона Б. Корк, Г. Ламбертсон, О. Пиччони и В. Венцель, изучая рассеяние пучка этих частиц (всего год прошел, а антипротоны уже получают пучками!), открыли другую тяжелую античастицу — антинейтрон. От обычного нейтрона она отличается барионным зарядом — характеристикой, не имеющей аналогий в макромире. Но главное, что из- за этого отличия пара нейтрон — антинейтрон способна к аннигиляции точно так же, как и любая другая пара частица — античастица. Еще через девять лет группа Л. Ледермана, работавшая на брук- хэйвенском ускорителе, в котором протоны разгонялись уже до 30 Гэв, сообщила об открытии антидейто- на — ядерного слитка двух тяжелых античастиц — антипротона и антинейтрона. •Другой «слиток» античастиц смогли получить в 1970 году на гигантском протонном ускорителе Института физики высоких энергий в Серпухове; здесь были зарегистрированы ядра антигелия-3, состоящие из антинейтрона и двух антипротонов. Серпуховский ускоритель способен придать летящим частицам еще большую энергию— 70 Гэв, и образования все более тяжелых ядерных слитков антивещества следовало ожидать. Но одно дело ожидать, а другое — подтвердить ожидаемое четко поставленным экспериментом. В чем-то участникам поисков антигелия было труднее, чем их предшественникам, — искомые ядра образуются намного реже, чем антипротоны и антидейтоны, — а в чем- то и легче. У ядра антигелия заряд минус 2, а у прочих образующихся частиц — минус единица. Эту разницу зарядов сравнительно просто уловить чувствительными приборами. В частности, при «вылавливании» ядер антигелия информацию давало не только зафиксированное время прохождения частицей расстояния между счетчиками, но и вчетверо более интенсивное (по сравнению с однозарядными частицами) черен- ковское излучение. О том, что это за излучение и какую пользу приносит оно при исследовании античастиц, чуть позже, в рассказе о последнем «антиоткрытии» — открытии антитрития. ЛОВЛЯ АНТИТРИТОНОВ Тритоны спали пять тысячелетий в оцепененьи венной мерзлоты, но человек разворотил и эти как будто неприступные пласты.. Л. МАРТЫНОВ У слова «тритоны» несколько значений. Известное земноводное — тритон; интервал в три тона в музыке — тоже тритон; Тритоном звали морское божество древних греков, сына Посейдона и Амфитриты; самый большой спутник планеты Нептун — тоже Тритон. И еще тритонами называют ядра трития, подобно тому как дейтонами — ядра дейтерия. Так что эпиграф из «Тритонов» в статье об антитритонах в чем-то даже закономерен... Ловля антитритонов продолжалась почти полгода. Два из четырех обнаруженных антитритонов были зарегистрированы непосредственно во время работы на ускорителе, а еще два — при расшифровке записей на магнитной пленке, общая длина которой составила около' 100 километров. Электронная аппаратура, которой пользовались в этом эксперименте, занимала отдельный домик площадью 32 квадратных метра, и для людей в нем места почти не оставалось. Это, конечно, чисто внешняя деталь, иллюстрация не того, «что может сегодня физика», а того, 22
Один hi участков сорпужоккого ускорителя протонов; ядрв аитнтрития получены • как немыслимо сложно уловить и зарегистрировать тяжелые частицы антиматерии. Прежде чем рассказать о том, как же все-таки поймали антитритонов, хочу представить поименно основных действующих лиц и исполнителей эксперимента. В опытах и их подготовке принимали участие исследователи Института физики высоких энергий (Серпухов) и Объединенного института ядерных исследований (Дубна). Серпуховская группа: В. И. Ры- калин, В. П. Хромов, Н. К. Вишневский, М. И. Грачев, В. Г. Лапшин, В. И. Соляник, Ю. С. Ходырев. Дубненская группа (интернациональная, как и сама Дубна): В. И. Петрухин, Б. Ю. Балдин, Л. С. Вертоградов, Я. В. Гришкевич, 3. В. Крумштейн, Ю. П. Мереков, A. И. Ронжин, И. Ф. Саменкова, B. М. Суворов, Н. Н. Хованский, Б. А. Хоменко, Г. А. Шелков (Советский Союз), Р. Ляйсте, Д. Позе, Г. Хемниц, И. Шюлер (ГДР) и М. Шавловски (ПНР). Частицы и античастицы рождались в протонном ускорителе при бомбардировке алюминиевой мишени энергичными протонами. Протоны, разогнанные до 70 Гэв, со страшной скоростью летели в мишень, и мишень испускала вторичные частицы, которые тут же сортировали. Прежде всего их сортировали (магнитными полями) по знаку заряда и по импульсу. Ожидалось, что больше всего ядер антйтрития может появиться, если импульс вторичных частиц будет от 20 до 30 Гэв. Остановились на средней величине: из общего потока выделяли частицы с импульсом 25 Гэв и отправляли их 23
в вакуумированный канал, вдоль которого были установлены счетчики. С их помощью определяли скорость каждой (подчеркиваю, каждой!) пролетающей частицы. Скорость замеряли на трассе длиной 102 метра. В начале и в конце были счетчики, фиксирующие время прохождения трассы. Время это было очень маленьким — скорости-то огромные, почти предельные, а частицы разные: легкие л-мезоиы (их больше всего, более 90%), антипротоны (их примерно в 50 раз меньше), антидейтоны (почти в миллион раз меньше, чем я-мезонов) и, наконец, еще более редкие антитритоны. По расчетам, антитритоны должны были проходить трассу на одну миллиардную секунды медленнее, чем антидейтоны. Вот эту разницу во времени и нужно было уловить. На трассе глубокий вакуум, тем не менее может случиться, что какая- то легкая частица столкнется с одним из немногих оставшихся атомов газа. В этом столкновении может родиться новая частица, которая способна прийти к финишу с результатом, как у антитритона. Счетчнк бесстрастно зарегистрирует результат, артефакт будет выглядеть фактом. Чтобы этого не случилось, чтобы иметь возможность распознавать и аннулировать такие результаты, поступили довольно просто. Посредине трассы установили еще один такой же счетчик. Частица проходит трассу равномерно, с практически постоянной скоростью. Значит, ее результаты на первой и второй половинах дистанции должны быть одинаковыми. Если же этого нет, если время прохождения половинок дистанции неодинаково, значит, частица где-то «отвлеклась» и ее результат в расчет принимать не следует. Это только один пример действия строгих критериев отбора. Чуть подробнее о другом. Чтобы повысить достоверность полученных результатов, единственную поддающуюся измерению характеристику частицы — ее скорость — мерили двумя независимыми методами. О первом—измерении времени пролета трассы — уже рассказано. Второй связан с известным физическим эффектом — излучением Вавилова — Черенкова. Общеизвестно, что предельно допустимая в этом мире скорость — это скорость света в вакууме, около 300 000 километров в секунду. Но в реальных средах свет распространяется с меньшей скоростью. В стекле, например, она в полтора раза меньше. Скорость света, проходящего через газ, зависит от давления (пли степени разрежения) газа. Вот и выходит, что частица может проходить через вещество со скоростью больше скорости света в этом веществе. Такая частица излучает свет сама, это и есть излучение Вавилова — Черенкова. Если же скорость частицы меньше скорости света, излучения не бывает. На этом принципе основано действие пороговых черенковских счетчиков. Можно подобрать давление газа в счетчике таким образом, что один частицы будут возбуждать в нем черенковское излучение, а другие— более тяжелые и медлительные — не будут. В установке для ловли антитрито- пов было четыре пороговых счетчика. В двух из них порогом была масса антипротона: антипротоны и более легкие частицы возбуждали излучение, а тяжелые — летели в темноте. У двух других счетчиков порог был иной — масса дейтона (аити- дейтоиа). Через них могли проскочить незаметно лишь антиядра с массой 3 и более. У черенковского излучения есть еще одна особенность: это излучение узконаправленное. Направление излучения зависит от соотношения скоростей (частицы и света в данной среде). Если скорость частицы постоянна, то свет, излучаемый ею в любой точке, всегда идет под одним 24
Так выглядят кольца черенковского излучения. Это излучение возникает, когда частица проходит через среду со скоростью, большей скорости распространения света в этой среде. Снимок сделан не при изучении эффектов, возникавших в экспериментах, приведших к открытию антитрития. Черенковское излучение отдельной частицы настолько слабо, что не может оставить спеда даже на самой светочувствительной фотопленке. На снимке — спед, оставленный множеством частиц и тем же углом. Измеряя этот угол (или, что то же самое, радиус кольца, образуемого фотонами на плоскости), можно получить дополнительную информацию о скорости частицы и, следовательно, о ее массе. Всем критериям отбора отвечали лишь четыре частицы. Четыре из почти четырехсот миллиардов: за время эксперимента обследовали 3,75-10м отрицательно заряженных частиц строго постоянного импульса ПОСТАНОВКА И РЕЖИССУРА Знакомый лектор мне вчера сказал: антимиры — мура... Л. ВОЗНЕСЕНСКИЙ Вопреки элементарной логике, в роли «знакомого лектора», напрочь охаявшего научную ценность ловли антитритонов, оказался один из «охотников» — кандидат физико-математических наук Валентин Иванович Петрухин. В первом же нашем разговоре о серпуховском эксперименте он сказал: «Научного содержания в этой работе нет. Так, иллюстрация на тему: что может сегодня физика». Согласиться с этим утверждением трудно. Природе задан внятный вопрос и получен четкий ответ, подтвердивший теоретические предпосылки,— это уже немало. Получен самый тяжелый слиток антивещества на Земле (ядро антнтрнтия чуть тяжелее ядра антнгелия-3). Получено, наконец, еще одно потверждение симметрии мира и антимира — первая клетка «антитаблицы» Менделеева заполнилась целиком... Остается допустить, что Валентин Иванович просто бравировал. Вообще-то с физиками это бывает... Но в одном Петрухии прав: по мере того как углубляешься в эту работу, видишь, что, вероятно, самое интересное в ней—не результат, а постановка эксперимента. Вдумайтесь в это словосочетание: постановка эксперимента. От частого употребления смысл его (и не только для ученых) как-то незаметно ушел, исчез, растворился в примелькавшихся словах. И отчасти виновата в этом пресса: о результатах писать проще, они доступнее и эффектнее, чем «кухня» исследований. А ведь постановка эксперимента— постановка! Она во многом сродни деятельности постановщика фильма или спектакля. И здесь ради достижения цели (Станиславский называл это сверхзадачей) постановка объединяет разные искусства (методы исследования), индивидуальности, технические средства. Можно эту .научно-театральную параллель пояснить конкретным примером, только не много найдется фильмов и спектаклей, которые по мастерству постановки могли бы сравниться с постановкой этого эксперимента. Пожалуй, одним из самых ярких событий прошлого театрального сезона в Москве стал спектакль «Деревянные кони», поставленный 25
Ю. П. Любимовым в Театре драмы и комедии на Таганке. В основу спектакля легли повести Федора Абрамова о деревне, q севере, о России. До премьеры сочетание этой прозы и этого театра представлялось чем-то немыслимым. Даже многие приверженцы театра опасались аннигиляции в результате встречи «Таганки» с прозой Абрамова: и то и другое — искусство, но искусство, лежащее, казалось, в разных, не пересекающихся плоскостях... А спектакль получился редкий по силе и редкий по достоверности. Высочайшей достоверностью отличаются и результаты серпуховского эксперимента. Вероятность того, что обнаруженные четыре ядра антитрития все-таки не ядра антитрития, а что-то иное, близка к нулю. Ее точно вычислили: она составляет один шанс из миллиона. Очень четко была продумана система счетчиков, регистрирующих скорость частиц. Ход эксперимента фиксировали на магнитной пленке — для контроля и детальной обработки результатов. А главное, в линию с измерительной аппаратурой была подключена электронно-вычислительная машина. Она мгновенно перерабатывала информацию, полученную от счетчиков, фиксировала в своей магнитной памяти редкие искомые события, выделяя их среди миллиардов «не тех». Если возникала в том нужда, машина автоматически перенастраивала всю систему... Все это было заложено в эксперимент заранее, его постановкой. В самом начале работы над «Деревянными конями» Ю. П. Любимов сказал одному из актеров: «У вас мало текста. Значит, каждая фраза должна быть точной. Иного выхода у вас просто нет». У экспериментаторов тоже было «мало текста» — четыре искомых ядра из четырехсот миллиардов. У физиков, как и у актера, не было иного выхода. Поэтому каждый опыт был очень емким, каждое измерение — предельно точным, каждый критерий отбора — многократно выверенным. Этого требовала постановка эксперимента. АНТИЯДРА И АНТИАТОМЫ Один атом ругался матом, и за это его исключили из молекулы. М. СВЕТЛОВ В рассказе о любом элементе необходимо хотя бы упоминание о его главных химических свойствах. Но никаких экспериментальных данных по химии антиводорода пока нет. С открытием антитрития первая клетка таблицы Менделеева для антивещества стала такой же, как и в обычной таблице: все три изотопа. Но есть одно отличие. В таблице элементов, составляющих вещества, помещены атомы, в «антитаблице» же — пока только ядра. Никому еще не удалось получить хотя бы простейший антиатом — комбинацию антипротона с позитроном. По мнению X. Альвена, эта задача экспериментально трудная, но для науки малоинтересная. Существующие теоретические представления говорят, что химические свойства антивеществ должны быть точно такими же, как у соответствующих веществ. Если так, то в условиях антимира два атома антиводорода должны объединяться в антиводородную молекулу. Антиводород должен быть легчайшим газом с ярко выраженными восстановительными свойствами. Даже спектр антиводорода должен оказаться таким же, как у водорода. Впрочем, пока все это лишь теория; будущее покажет, насколько верны ее прогнозы. В. В. СТАНЦО, специальный корреспондент «Химии и жизни» Фото Ю. А. Туманова 26
Техноло.^я и ■ ipii, 1 Плата за грязь Сколько стоят море, лесная прохлада, чистый воздух, свежий снег, пение птиц? Этот вопрос носит исключительно риторический характер. Можно установить отпускные цены на кубометр воды или древесины, на тонну угля или нефти. Но мир, в котором мы живем, природа, которая нас окружает» поистине бесценны. И все же молодая наука об охране окружающей среды вынуж- 27
дена все чаще и чаще прибегать к экономическим критериям и оценкам. Речь «дет вовсе не о том, чтобы, получив с потребителя природных благ деньги, пусть и немалые, позволить ему пользоваться этими благами по-купечески: деньги плачены, хочу — сбрасываю в реку грязные стоки, хочу — отравляю воздух. Принятое в нашей стране законодательство об охране окружающей среды призвано покончить с чисто потребительским, бездумным подходом к природе. А экономисты стремятся разработать такие методы стимулирования, создать такие условия, при которых разумное природопользование, охрана природы будут не просто необходимостью, но и станут единственно выгодным способом хозяйствования, при которых сами предприятия будут кровно заинтересованы в абсолютно чистой технологии. Этой важной проблеме посвящена работа К. Г. Гофмана «Экономическая эффективность уменьшения выбросов вещества в окружающую среду» («Известия АН СССР, серия экономическая», 1973, № 6). Уже сейчас ясно, что охрана природы — одна из выгоднейших сфер приложения общественного труда. Специалисты считают, что к 1980 году мероприятия, направленные на оздоровление воздуха, только в нашей стране дадут огромный экономический эффект — не менее 2 миллиардов рублей. Есть два принципиально отличных подхода к защите воздушного бассейна. Первый — всеми технически доступными способами очищать вредные выбросы, создавать вокруг предприятий защитные «зеленые» зоны. Бесспорно, эти меры абсолютно необходимы, но первая из них — всего лишь полумера: очистные сооружения позволяют избавиться только от определенной доли токсических веществ; нередко в процессе очистки одно вредное воздействие на природу заменяется другим; очистные сооружения вместе с защитными зонами занимают большие площади. Второй путь — создание замкнутых технологий, заводов без выбросов и стоков — значительно рациональней. Но этот путь многие еще недооценивают, главным образом потому, что хозяйственники не привыкли считать экономический ущерб от загрязнений. Работающее по замкнутой технологии предприятие, перерабатывая отходы производства, помимо своей основной продукции, выпускает дополнительную, побочную. До сих пор считается, что выпуск побочного продукта экономически эффективен при соблюдении главного условия: затраты на его производство (Si) должны быть меньше, чем на предприятиях, выпускающих тот же продукт из другого сырья, на заводах. где этот продукт считается не побочным, а основным (So). Иными словами, создавая замкнутую технологию и руководствуясь при этом сегодняшними представлениями, проектировщики должны были бы оглядываться на неравенство: (S2—S,)>0. Но ведь это неравенство в принципе неверно! Оно утверждает, что утилизировать сернистый ангидрид из дымовых газов тепловых электростанций — прямое расточительство, что гораздо выгоднее строить сернокислотные заводы и цехи на колчедане, в котором серы несравненно больше, а сернистый ангидрид пусть летит в воздух, отравляет людей в округе и садится капельками едкой кислоты на траву... По-видимому, сегодня в неравенство необходимо внести небольшую поправку, всего лишь один символ: (S2— SH \R)>0. \R — это прямой эффект замкнутой технологии, уменьшение экономического ущерба от загрязнения окружающей среды. Если сернистый ангидрид перестанет попадать в атмосферу, уменьшатся потери от коррозии, возрастут урожаи, быстрее станет расти лес, наконец, люди реже будут обращаться к врачам. Каждую из этих выгод можно выразить в рублях, потом все просуммировать, потом подставить в неравенство и убедиться, что замкнутая технология— вещь экономически эффективная. Но такой расчет далеко не всякого хозяйственника заставит немедленно перестраивать производство. Экономические показатели завода или электростанции не зависят напрямую от урожаев в окрестных колхозах, от состояния лесных и прочих угодий. Необходимы такие экономические стимулы и рычаги, которые уже сейчас сделают простое алгебраическое неравенство понятным разуму и сердцу хозяйственника. Сформулируем условия задачи. Пусть три неких предприятия производят по 100 тысяч тонн в год продукта А. Первое выбрасывает при этом по 30 тысяч тонн вредных веществ. Второе построило очистные сооружения и сократило вдвое выбросы — их теперь 15 тысяч тонн. Наконец, третье утилизирует вредные вещества и, помимо продукта А, выпускает еще 20 тысяч тонн продукта В, а в окружающую среду выбрасывает всего 10 тысяч тонн отходов Чтобы решение задачи было определенным, введем еще несколько условий: на всех трех заводах производственные затраты для выпуска продукта А составляют 5 миллионов рублей, а доход от его реализации — 6 миллионов; сооружение очистной установки удорожает основную продукцию на 300 тысяч рублей; производство дополнительного продукта В обходится в 40 рублей за тонну при отпускной цене 20 рублей. 28
Итак, условия весьма близкие к реальным. Спрашивается: какой завод получит максимум прибыли? Нетрудно подсчитать, что первое предприятие, наносящее наибольший вред окружающей среде, положит в свой карман миллион рублей, второе — 700 тысяч, а третье — работающее по наиболее прогрессивному способу, понесет максимальные убытки и получит всего 600 тысяч рублей прибыли. Введем в нашу задачу всего лишь одно новое условие: каждый завод за тонну выбросов должен заплатить некую сумму, которая должна войти в число производственных затрат. Сразу же оговоримся, что это не штраф, налагаемый уже сейчас на злостных отравителей воды и воздуха, людей нерадивых и преступно халатных. Это плата, если хотите, налог за те загрязнения окружающей среды, которые пока (I) считаются еще неизбежными, а потому и допустимыми. Цель взымания подобного налога — сделать выбросы элементарно невыгодными для предприятий. Грубо говоря: хочешь протащить через таможню на границе «предприятие— природа» тонну вредных веществ, преодолей таможенный барьер, плати пошлину. Установим ее (задача, повторяем, чисто условная, и некоторыми цифрами приходится просто задаваться) в размере 30 рублей за тонну. В таком случае показатели хозяйственной деятельности трех предприятий изменятся самым кардинальным образом: Экономические показатели Производственные затраты с учетом платы за загрязнение, тыс. руб. Выручка от реализации продукции, тыс. руб. Прибыль, тыс. pyfi. I 5900 6000 100 Зпн:)Д II 5750 6000 250 III 6100 6400 300 Выходит, что самый хлопотный способ производства, связанный с выпуском дополнительной убыточной продукции, оказывается самым выгодным для предприятия. И выгодным для всего общества в целом! Значит, «плата за грязь» может стать мощным экономическим стимулом для создания замкнутых технологических процессов, для строительства безотходных предприятий. Разумеется, разработать рациональную и справедливую систему платы за загрязнение окружающей среды не просто. Достаточно напомнить, что выбросы бывают разные. И совсем несправедливо брать с предприятия одинаковые суммы за тонну выбрасываемого фенола и тонну химически инертной пыли. По-видимому, единственным критерием для установления «платы за грязь» может служить степень вредности этой «грязи» для окружающей среды, для здоровья людей. Однако социально-экономический ущерб от каждого загрязнения определить крайне сложно, он связан с комбинированным, интегральным физико- химическим воздействием различных вредных веществ. Для приближенной оценки вредности того или иного загрязнения К. Г. Гофман предлагает использовать установленные для многих веществ предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосфере. Он составил своего рода прейскурант для предприятий черной металлургии: Выбрасываемое вещества Сероуглерод и сероводород Пыль, сернистый ангидрид и окислы азота Углеводороды Окись углерода Плата за тонну выбросов, руб. 1166 77 8 6 Но могут ли ПДК служить достаточным основанием для «прейскуранта»? Ведь они составлены, исходя из воздействия химических веществ на организм человека, и не учитывают их многообразного воздействия на окружающую природу... Ю. И. 79
Тенденции Эти заметки тенденциозны. Тенденциозность — не обязательно предвзятость. В изначальном смысле слова тенденция не что иное, как направление движения... Промышленная выставка, например, интересна только тогда, когда по ее экспонатам можно проследить тенденции. С этой точки зрения проходившая в Москве в сентябре международная выставка «Полимеры-74» была безусловно интересной. В ее стендах и экспонатах прослеживались многие тенденции — производственные, научные, социально-политические. Начнем с последних. Официально Советский Союз не был участником выставки «(Полимеры-74», однако труд и успехи советских специалистов в области высокомолекулярных соединений были отражены в экспонатах выставки. Так, один из стендов павильона Германской Демократической Республики был целиком посвящен сотрудничеству социалистических стран, включая СССР, в разработке новых химических производств. Та же тема — тема сотрудничества стран СЭВ — на стендах Венгерской Народной Республики. Так отразилась на выставке одна из важнейших тенденций современного мира — развитие комплексной экономической интеграции стран социализма. И другая важнейшая современная тенденция — углубление делового сотрудничества стран с различными социальными системами — отражена выставкой более чем наглядно. Пожалуй, ни на одной из прежних выставок в нашей стране не была так широко представлена химическая промышленность Соединенных Штатов Америки: 38 фирм-участников. Это значит, что по меньшей мере ЗВ американских химических фирм по примеру коллег из «Оксидентал Петролеум», «Монсанто», «Кемико» ищут контактов и сотрудничества с нами. И находят, как правило. Очень представительно участвовала в выставке и химическая промышленность ФРГ: два больших павильона, более 11000 м2 выставочной площади, продукция более чем ста фирм, в том числе таких, как БАСФ, «Байер», «<Хехст»... Как всегда, широко были представлены химическая индустрия и химическое машиностроение Италии. И здесь наряду с фирмами, давно и успешно сотрудничающими с нашей страной («Монтэдисон», €<ЭНИ», «<СНИАвискоза»), десятки новых, не встречавшихся прежде названий. То же в экспозиции Великобритании, Франции, Японии и других капиталистических стран. Впервые на международной выставке, проводимой в Москве, была представлена Португалия. Здесь не время и не место рассказам об отдельных экспонатах, и тем более о рекламных материалах. Но вот любопытнейшая деталь, почерпнутая именно из рекламного английского бюллетеня. В 1973 году в Англии был выпущен «Справочник по британским фирмам, заинтересованным в торговле с СССР». Сам факт появления такой книги говорит о многом. Столь же отчетливо прослеживались на выставке и научно-технические тенденции, а в них — «день нынешний и день грядущий» полимерных материалов в жизни людей. Одна из самых явных тенденций — увеличение единичной мощности промышленных агрегатов. Потребность в пластиках и пленках, каучуках и смолах в мире растет повсеместно. И пропорционально потребностям растут размеры' и производительность колонн синтеза, полимеризационных установок, многих основных и вспомогательных аппаратов. Именно такие мощные агрегаты обеспечивают достижение наилучших технико-экономических показателей в производстве полимерных материалов и изделий. Иллюстрацией этого тезиса могли бы служить технико-экономические характеристики представленной на выставке (в виде макета) установки «Полимир-50». Ее назначение — 30
производство одного из самых массовых пластиков — полиэтилена высокого давления. Проект этой установки совместно разрабатывали специалисты Советского Союза и Германской Демократической Республики. Построен «Полимир-50» в белорусском городе Новополоцке. Производительность этой установки — 50 000 тонн полиэтилена в год, а производительность в расчете на одного рабочего — 680 тонн в год. Это очень хороший, очень современный показатель. Другая тенденция, которую так же отчетливо можно было проследить по экспонатам выставки, — стремление максимально повысить качество традиционных продуктов полимерной химии, «выжать» из них максимум возможного. Примером такого преображения известного могло бы служить сравнение полиэфирных пленок — нынешних и десятилетней давности. Возьмем, к примеру, полиэтилентерефталат (у нас его называют еще лавсаном). Сравните цифры, приведенные в двух графах таблицы: Характеристика Пленка из полиэтиленте- рефталата (цифры взяты нз Краткой химической энциклопедии, т. 4. 1965 г.) «Лумнррор»— ориентированная пленка нз полиэтнленте- рефталата, предназначенная для изготовления магнитных лент Предел прочности при растяжении, кг/мм2 17 27—29 Относительное удлинение при разрыве, % 70 110-130 Модуль упругости при растяжении, кг/мм2 352 450—500 Вряд ли эти цифры нуждаются в комментариях: за неполных десять лет достигнуто более чем заметное улучшение трех важнейших технических показателей классического продукта полимерной химии. Это лишь один пример. Можно было бы привести другие, подобные. Еще одна тенденция — стремление получать полимеры с новыми комплексами свойств. На стендах выставки были, например, полимерные материалы, выдерживающие кратковременный нагрев до температур, каких не выдерживают и металлы. Широко были представлены растворимые полимеры, негорючие полимеры, саморазрушающиеся полимерные упаковки. Все эти тенденции отражают постоянно меняющиеся и в то же время становящиеся все более требовательными запросы практики. Вместе с тем отрадно постепенное исчезновение распространенной в прошлом, ио порочной по существу тенденции заменить полимерами всё и вся. Сегодня к такого рода заменам подходят осторожнее и, если хотите, умнее. Полимерные материалы перестали быть «материалами будущего», «незаменимыми заменителями» и т. д. и т. п. (в кавычках — околополимерные и окололитературные штампы недавнего прошлого). Полимеры сегодня — это материалы сего дня, сего назначения, сего конструкторского намерения, w все эти («сего» — очень конкретны и очень дельны. Это тоже тенденция. В. СТАНИУЫН На следующих страницах — некоторые экспонаты международной специализированной выставки «Полимеры-74». 31
Фотоинформация Публикуемые фотографии — с выставки «Полимеры-74». Фото В. Бреля и фирм- участников выставки. Объединяет эти фотографии еще и то обстоятельство, что видимое—не всегда есть истина На стенде американской фирмы «Филадельфиа Кварц Компани» внимание посетителей привлекало это старое деревянное колесо. Нетрудно догадаться, что на самом деле оно не старое и не деревянное, а новое и пластмассовое. А вот то, что предназначено оно отнюдь не для телеги, а для люстры в стиле модерн, понять было значительно труднее 32
Что можно увидеть, заглянув внутрь автомобильной покрышки? Только ее внутренние стенки — воздух невидим. Но, оказывается, заполнять шины можно не только воздухом. Автомобильной шине, заполненной пенополиуретаном (на снимке ее фрагмент в разрезе), прокол не страшен. Экспонат фирмы «Синэйр» (США) Незадачливый герой детского стихотворения С. Я. Маршака целый час решал арифметическую задачку и получил «в ответе два землекопа и две трети». На стенде фирмы «Байер» (ФРГ) был экспонат, напомнивший про это стихотворение: резиновые сапоги землекопу необходимы, а синий сапог- экспонат весил ровно на треть меньше, чем обычно. Сапог отлит из полиуретана, вот почему он так легок. Есть у полиуретановых композиций и другие достоинства: большая износостойкость и морозоустойчивость 2 Химия и жизнь Х° 1 33
Эта большая чугунная «лягушка» — центробежный компрессор для газообразного хлора, изготовленный народным предприятием «Пумпен унд Геблезеверк», Лейпциг, ГДР. Появление этого экспоната на выставке полимеров закономерно: хлор незаменим в производстве многих высокомолекулярных соединений. Достаточно вспомнить о хлоропреновом каучуке и поливинилхлориде Странный «зверь» на нижней фотографии — всего навсего резиновая купальная шапочка, отлитая на машине итальянской фирмы «Триульци» На фото справа — блесна японского производства, разумеется, пластмассовая. Материал — смола АБС, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола 34
35
На пластмассовой физиономии пластмассовые же очки. Но в отличие от обычных пластмассовых очков эти трудно поцарапать. Солнцезащитные очки из поликарбоната были представлены на стенде японской фирмы «Торэй Индастриз Инк.». Главные достоинства поликарбонатов — прозрачность и стойкость к механическим воздействиям. Похоже, что на снимке слева — картина художника-абстракциониста. Вовсе нет. Это структура декоративного пластика «Кринкглас» (изделие фирмы «Дименшинэл Пластике Корп.», США). Такой акрилатный пластик — улучшенный вариант обычного органического стекла, отличающийся повышенной стойкостью на открытом воздухе и большей, чем обычно, твердостью. Даже такая консервативная организация, как христианская церковь, пользуется этим современным материалом для витражей и отделки интерьеров. Не пренебрегает им и светская архитектура Разумеется, эти фотографии не дают полного представления о выставке «Полимеры-74». На ней были и современные высокопроизводительные машины для переработки пластмасс, и аппараты для синтеза мономеров, и многочисленные исследовательские приборы. Здесь же — лишь восемь «фотогеничных» экспонатов 37
e^'v- Ч&- *4& V/
Победное шествие тура А. X. ХАЛИТОВ Нет, речь пойдет не о могучем диком быке туре — прародителе нынешнего рогатого скота. К сожалению, он исчез с лица Земли более трехсот лет назад. Речь пойдет о препарате, как бы унаследовавшем слеву и силу легендарного быка, о химическом препарате, дарующем силу растениям. О препарате тур (хлорхолинхлорид) в «Химии и жизни» уже писали A971, № 3). Там, в частности, говорилось, что Кемеровским научно-исследовательским институтом химической промышленности и Кемеровским азотно-туковым заводом разработан простой и дешевый способ синтеза этого весьма перспективного препарата: килограмм хлорхолинхлорида стал стоить всего 70 копеек. Но тогда еще трудно было предвидеть, что тур обретет мировую славу. Зато теперь можно подвести первые итоги и высказать много нового. ТУР ПРОТИВ ПОЛЕГАНИЯ Наиболее яркое и наиболее ценное для земледельцев свойство хлорхолинхлорида — способность предотвращать полегание хлебов — уже проверено не на опытных делянках, а на миллионах гектаров полей. Тормозя рост клеток растений в длину и усиливая их деление в поперечном направлении, тур придает пшенице, ржи и другим злаковым растениям низкорослую коренастую форму. Под влиянием хлорхолинхлорида утолщаются оболочки клеток и увеличивается число сосудисто-волокнистых пучков, что делает растения еще более устойчивыми к полеганию, а зерно лучше наливается и созревает, колос становится весомее. В старой России при ручной уборке урожая и избытке рабочей силы полегание хлебов не приводило к крупным издержкам потому, что все равно «по колоску» убирали практически весь урожай. В современных же механизированных хозяйствах дополнительная ручная уборка полеглой части урожая просто невозможна. Кроме того, сам рост урожая расширяет масштабы полегания хлебов. Такое теперь случается не только в Европейской части страны, но и в Сибири, и на Дальнем Востоке. В этом есть вина и селекционеров — из 20 районированных сортов озимой и яровой пшениц лишь несколько устойчивы к полеганию, а из 52 районированных сортов озимой ржи практически нет ни одного. Селекция — процесс медленный, и пока мы будем ждать новых сортов, на выручку придет тур. Он способен устранить полегание такой высокоурожайной пшеницы с очень тяжелым колосом, как Мироновская- 808, значительно уменьшить полегание пшеницы других сортов, ржи, ячменя. В прошлом году колхозам и совхозам было поставлено 4500 т тура. При выходе зерновых в трубку им опрыскивали посевы из расчета 3—4 кг на гектар. И результаты были самыми благотворными. В 1975 году сельское хозяйство страны получит намного больше препарата. Однако тур силен не только своим стеб- леукорачивающим действием. Он влияет на перераспределение питательных веществ, синтез пигментов и нуклеиновых кислот, улучшает водный режим растения: возрастает содержание связанной воды и, следовательно, жаро-, холодо- и солеустойчи- вость растений. После опрыскивания растений или при посеве семян, заранее замоченных в растворе тура, формируются более широкие и несколько утолщенные листовые пластинки, в которых хлорофилла больше, чем обычно. Но не менее важно другое свойство тура: у опрыснутых им растений корни глубже проникают в почву, увеличивается их вес, длина, да и вся площадь активного взаимодействия с почвой. Поэтому на каждый сантиметр синтезирующего листового аппарата приходится большая площадь активных всасывающих корней. И они лучше снабжают растение водой и пищей, а это залог обильного урожая. ТУР ПРОТИВ МОРОЗОВ И ЗАСУХИ Особо ценен новый способ использования тура, недавно разработанный во ВНИИкуку- рузы. Стеблеукорачивающее действие тура здесь направили на замедление роста подземного междоузлия. Оно стало формироваться на большей глубине от поверхности, что в свою очередь «потянуло вниз» важнейший для жизни злаковых узел кущения. Осенью растения с углубленным узлом кущения дают больше узловых корней и лучше накапливают в тканях (особенно в узлах кущения) защитные пластические вещества. Да и вообще ткани растений, выросших из семян, замоченных в туре (теперь следу- 39
ет говорить не только о протравливании, но и о «протуривании» семян), обладают великолепной проводящей системой. Интенсивное накопление в этих тканях защитных веществ и хорошая физиологическая структура тоже повышают морозостойкость посевов, уже спрятавших узел кущения под более толстым слоем почвы. Значит, «протуренные» растения хорошо переживут зиму. А весной они окажутся в самых благоприятных условиях для ускоренного роста. Это и понятно — у них мощная корневая система. Да и летом, в засуху, жить им будет легче. Все эти рассуждения проверены практикой. Например, зимостойкая и засухоустойчивая пшеница Мироновская-808 без удобрений и тура давала по 36,3 ц/га. Когда поля стали удобрять, урожай вырос до 45,4 ц/га. Казалось бы, все идет хорошо. Но озимая пшеница Безостая-1 в этих же условиях дала 50 ц'га; к сожалению, она неженка и часто вымерзает. И когда зимостойкую Мироновскую-808 подкормили еще и туром, она принесла по 52,7 центнера, перегнала Безостую-1. Еще более зимостойкий сорт (Одесская-3), посевы которой, кстати, слабее реагируют на удобрения, после обработки туром принесла неслыханный урожай, дав прибавку по 18,7—19,2 ц/га, и тоже перегнала знаменитую Безостую-1. ТУР ПРОТИВ ЧРЕЗМЕРНОГО РОСТА Проверка биологической активности тура на более чем 100 видах растений дала много нового для плодоводства, овощеводства и цветоводства. Оказалось, что хлорхолин- хлорид полезен и при возделывании ягодников, виноградников, цитрусовых культур, хлопчатника, и даже в парниковом хозяйстве. Например, в Азербайджане морковь сорта Апшеронская в начальной фазе формирования корнеплодов обработали раствором тура в концентрации от 0,01 до 0,04%. В листьях стало больше хлорофилла, увеличились корнеплоды, морковь раньше созрела. И все это не отразилось на содержании каротина, концентрации клеточного сока, то есть морковка осталась такой же полезной. Многим известно, сколько досады доставляет чрезмерное разрастание рассады то- мётов, что приводит к утомительному пасынкованию (удалению боковых побегов- — пасынков). Тур и здесь приходит на помощь. Он же не дает расти и бесконечным «усам» земляники, истощяющим маточные растения. Обработка клубники туром угнетает рост вегетативных побегов, вегетативные почки превращаются в плодовые, что усиливает цветение и плодоношение. И что особенно радует, отпадает необходимость в ручной обрезке «усов», это делает ягоды более дешевыми. Средняя (за три года испытания препарата) прибавка урожая земляники сорта Фестивальная при опрыскивании дозами 0,6; 1,2 и 2,4 кг на гектар была такой: 204, 151 и 114%* а у Красавицы загорья при тех же дозах препарата — 311, 229 и 360%. При этом опрыскивание шло после сбора ягод, один раз в жизни растений. Недавно на Украине в опытных хозяйствах два—три раза за сезон опрыскивали помидоры 0,4—0,5%-ным водным раствором хлорхолинхлорида, стараясь, чтобы раствор не попадал на только что образо- вевшиеся листья. Результат был удивительным: рассада осталась коренастой, листья темно-зелеными, доля рабочей поверхности корней выросла в 3 раза, а цветение наступило на 5—7 дней раньше, соответственно раньше созрели и помидоры. Они были вкуснее обычных и дольше хранились. Урожаи по сравнению с контрольными участками выросли на 187о, а ранние сборы — на 300%. Примерно то же самое принес тур и в садоводство: после обработки хлорхолин- хлоридом падает потребность в подрезке сучьев плодовых деревьв. Мало того, вместо роста так называемых жирующих веток усиливается рост коротких, но зато многочисленных побегов, на которых распускаются цветочные почки. Крона дерева как бы собирается, становится компактной. А это хорошая предпосылка для уплотнения сада дополнительными высокоурожайными деревьями. Тур пришел и на виноградники. Он укорачивает лозы, и растение расходует образовавшийся излишек силы на гроздья винограда. Кисти получаются тяжелыми и компактными. Их удобно собирать и хранить. Туром заинтересовались и цветоводы — цветы в комнате и на клумбе, испытав воздействие тура, дают компактные, красивые букеты. Под влиянием тура декоративные уличные растения и деревья приобретают более «культурный» вид, ветви не торчат во все стороны, как попало, их не надо ежегодно обрезать. Высокие дозы тура держат траву газонов в «карликовом» состоянии, газоны выглядят зеленым бархатом. ТУР ПРОТИВ АВИТАМИНОЗА Давно известно, что содержание витамина С в растениях увеличивается с их продвижением на север. Например, черная смородина Северного Урала более богата витамином С нежели черная смородина, растущая в Средней Азии. Это и понятно — витамин С способствует устойчивости растений к низким температурам. Тур, стимулируя синтез'аскорбиновой кислоты, тем самым повышает выносливость растений по отношению к низким температурам. Так, опрыснутые туром георгины, которые вообще 40
весьма чувствительны к холоду, лучше переносят первые осенние заморозки и продолжают цвести намного дольше обычного. Тек же ведут себя картофель, перец и другие растения. И еще одно удивительное свойство тура: в растении он не только превращается в холин, а еще и усиливает синтез холина. Это жизненно важный аминоспирт — его соединения с белками, жирами и углеводами служат основой наружных и внутренних оболочек клеток. Холин необходим еще и для нормального обмена жиров и белков, он служит первоосновой ацетилхолина — одного из главных нейрогормонов, обеспечивающих нервно-мышечную и умственную деятельность. При недостатке холина в пище может начаться ожирение печени, ускориться ход атеросклероза, гипертонической болезни и т. д. Поэтому урожай с повышенным содержанием холина можно назвать целебным. Вот и получается, что тур полезен не только для растений. ИЗ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР Препарат тур — вещество с маловыраженной биологической активностью по отношению к животному организму. В организме он не накапливается и за двое суток полностью выводится в неизмененном виде. Насекомые (пчелы, мухи и др.), а также различные животные на обработанных участках не погибают. Препарат не подавляет деятельность полезных микроорганизмов даже при дозах 300 кг/га. В почве под действием микроорганизмов, ферментов растений и физико-химических факторов тур за 3—4 недели разрушается с образованием безвредных продуктов: холина, воды, углекислого газа, аммониевых соединений. Выпускается тур в виде 60—70%-ного раствора хлорхолинхлорида, который представляет собой прозрачную, слегка желтоватую или буроватую жидкость с резким характерным рыбным запахом и очень горьким вкусом. Тур можно хранить в необогреваемом помещении или под навесом. При этом он длительный период (не менее 3—4 лет) полностью сохраняет свои физические и химические свойства. Приобрести препарат тур можно через районное отделение «Сельхозтехники». Препарат поставляется потребителям в 20-литровых канистрах и бочках объемом 100—200 л. Для обработки гект арной нормы семян и опрыскивания пшеницы и озимой ржи на площади 1 га рекомендуемая доза — от 1 до 4 кг действующего вещества препарата. Обработка семян не требует дополнительных затрат, проводится одновременно с протравливанием (увлажнением) на имеющихся в хозяйствах машинах. Лучшие результаты дает обработка на машинах типа с(Мобитокс». На 1 т семян расходуется рекомендуемая доза протравителя, но вместо обычной воды используют раствор, приготовленный из 5—15 л воды и 5 л заводского препарата тур. Обработку семян следует проводить за 3—5 дней, но не раньше чем за 15—20 дней до посева. Обработку виноградных кустов можно начинать с 3—4 года после посадки по достижении ими нормального развития. Опрыскивание проводят 0,1%-ным раствором по действующему началу. Обработка может вестись любым методом, обеспечивающим хорошую смачиваемость листовой поверхности растений. Опрыскивание можно вести как водными растворами тура, так и в смеси с бордосской жидкостью обычной концентрации. Наиболее целесообразным сроком применения тура является период за две недели до цветения. Получение дополнительного урожая в пределах 30—40 центнеров с гектара обеспечивает высокую экономическую эффективность тура. В цветоводстве хлорхолин- хлорид с успехом испытан при выращивании азалии, астры, бегонии, камелии, лилии, молочая, олеандра, пу- ансетии, хризантемы, цинии. У некоторых из этих видов кроме общей ростовой реакции — укорачивание стебля, компактный рост и темно-зеленая листва — отмечено более раннее заложение почек, более раннее развитие цветка и повышенное число цветков. Туром опрыскивают гвоздику, высаженную в январе — июле. Применяют раствор 0,5 % -ной концентрации по действующему веществу. Обработку проводят через 8—12 недель после прищипки основного стебля, в фазе 5—7 пар листьев у наиболее развитого бокового побега. Повторить обработку следует 3—4 раза, по мере отрастания последующих боковых побегов, с интервалом 10—14 дней. В осенний и зимний период для предотвращения вытягивания и утончения цветоноса применяют 1 п/( 1-ный раствор тура по действующему веществу. Опрыскивание проводят в фазе бутонизации, когда диаметр бутона не превышает 0,5 см. Повторность двукратная, с интервалом 7—10 дней. Действие препарата усиливается при добавлении в раствор калийной селитры E Г; Л). 41
V
Проблемы и методы современной науки Жидкие кристаллы Доктор физико-математических наук И. Г. ЧИСТЯКОВ, кандидат физико-математических наук Л. К. ВИСТИНЬ В конце прошлого века австрийский ботаник Ф. Рейнитцер обратил внимание на то, что полученное им кристаллическое вещество, холестерил- бензоат, обладает одним необычным свойством. Если медленно нагревать кристаллы, то при 145° С они плавятся, превращаясь в мутную жидкость, которая выше 179° С становится прозрачной. Получалось, что чистое вещество имеет как бы две температуры плавления. Рейнитцер отослал свои препараты для дальнейшего исследования немецкому физику О. Леману. Тот воспользовался для изучения мутного расплава поляризационным микроскопом, с помощью которого, гораздо удобнее наблюдать переход твердого тела в жидкость. Дело в том, что в кристаллическом состоянии вещества оптически анизотропны, имеют различные оптические свойства в разных направлениях, что проявляется в поле зрения поляризационного микроскопа в виде своеобразных цветных картин. А так как жидкости, как считалось в то время, оптической анизотропией не обладают, то под поляризационным <4 В пол* зрения поляризационного микроскопа жидкие кристаллы являют подчас весьма красочные картины. Это результат взаимодействия лпоско-полярнэованного свата с группами одинаково ориентированных молекул микроскопом плавление кристалла должно было сопровождаться исчезновением окраски. Велико же было удивление Лема- иа, когда он увидел, что мутная жидкость выглядит так же, как и кристалл. Обнаруженное необычное состояние вещества Леман, не колеблясь, предложил называть жидкокристаллическим; этот термин привился и сохранился до наших дней. Жидким кристаллам была уготована поначалу нелегкая судьба: долгое время многие исследователи, несмотря на очевидные эксперименты, сомневались в самом их существовании. Лишь в середине нашего века жидкокристаллическому состоянию стало посвящаться все больше и больше работ; число публикаций особенно возросло вслед за тем, как у жидких кристаллов были открыты уникальные свойства, позволяющие применять эти вещества в новой технике, промышленности и медицине. НЕМНОГО БОЛЬШЕ ПОРЯДКА .Э обычных твердых кристаллах частицы (атомы, ионы или молекулы) расположены строго закономерно: их центры тяжести находятся на определенных расстояниях друг от друга, а если частицы по форме отличаются от совершенно симметричных шариков, то они и ориентированы относительно друг друга определенным образом. Поэтому про твердые кристаллические тела говорят, что в них соблюдается дальний порядок. 1 Подсохшая капелька жидкого мыла становится анизотропной, хотя и не перестает быть жидкой
В жидкостях дальний порядок отсутствует: их частицы могут хаотически перемещаться относительно друг друга, соблюдая равные дистанции; на близких расстояниях, однако, в жидкостях сохраняются и кое-какие элементы упорядоченности кристалла. В связи с этим говорят о ближнем порядке в строении жидкостей. Структура жидкого кристалла оказывается промежуточной между структурой жидкости и структурой кристаллического твердого тела (поэтому такое состояние называют еще мезоморфным). В этом случае частицы могут свободно перемещаться относительно друг друга, однако их ориентация сохраняется. Поэтому естественно, что в жидкокристаллическом состоянии могут находиться лишь вещества, молекулы которых имеют удлиненную форму. Например, молекула параазок- сианизола CH30-<(^-N=N-£3~OCH3 о имеет длину 18 А при ширине 7 и толщине 3,6 А. Такие палочковидные молекулы при тепловом движении располагаются параллельно друг другу, грубо говоря, подобно гвоздям при встряхивании ящика. СМЕКТИЧЕСКИЕ, НЕМАТИЧЕСКИЕ, ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИЕ... Молекулы обычного жидкого мыла, олеата калия, имеют удлиненную форму, и поэтому его водный или '((It I .J * 1 2 У смеитических жидких кристаллов группируются слоями, которые могут перемещаться относительно друг друга 3 Мнеликовая оболочке меряов имеет жидкокристаллическую структуру, в результате чего нервные пучки выглядят светящимися в поле зрения поляризационного микроскопа
водпо-сппртовый раствор обладает свойствами жидкого кристалла. Правда, то жидкое мыло, которое продается в магазинах под названием шампуня, слишком разбавленное: чтобы получить из пего жидкий кристалл, нужно позволить ему подсохнуть, после чего в поле зрения поляризационного микроскопа станет видно, что капелька стала анизотропной (рис. 1). В жидких кристаллах такого типа (их называют смектпческпмп, от греческого «смегма», что значит мыло) молекулы расположены слоями, которые могут скользить друг относительно друга, что п делает их текучими (рис. 2). Сами слои чередуются закономерно, по внутри слоев строгий порядок в расположении молекул отсутствует. Подобные жидкие кристаллы образуются при растворении многих веществ природного происхождения: ДНК, полппептпдов. Жидкокристаллическую структуру имеют и многие ткани живых организмов, например мпелпповая оболочка нервов, в связи с чем пучок нервных волокон в поляризованном свете выглядит ярко светящимся (рис. 3). Смектические жидкие кристаллы образуются не только в растворах органических веществ, по и в некоторых индивидуальных соединениях. Например, этиловый эфир параазок- спбензопноп кислоты C2H5OOC-^3~N=N~<W>"COOC2H5 о образует смектические жидкие кристаллы при температуре 114—120°С. В нематических жидких кристаллах палочковидные молекулы располагаются параллельно ДРУГ другу и могут скользить, подобно волокнам -^£^-V ,^sr Структура холестеричесиих жидких кристаллов представляет собой разновидность структуры нематических жидких кристаллов, но только оси молекул поворачиваются от слоя к слою 45
Под дейстаием переменного мантрического поля тонном слое жидкого кристалла возникает система вихревых ячеек, работающих нан система цилиндрических линз: их расположение меняются с напряжением и частотой В жидких кристаллах другого типа удлиненные молекулы расположены не слоями, но все же параллель-" но друг другу (рис. 4). В этом случае текучесть обусловлена преимущественным скольжением молекул вдоль осей. Такие жидкие кристаллы называют нематическими («нема» по-гречески значит нить); к ним, в частности, относится уже упоминавшийся параазоксианизол в температурной области 117—135° С. Известны вещества, дающие жидкие кристаллы и при других температурах, в том числе и при комнатной. Наконец, сложные эфиры холесте- При определенных условиях электрическое поле делает жидкокристаллический слой непрозрачным 46
47
рппа (в том числе п холестерилбен- зоат, свойства которого изучали Рейпптцер и Леман) образуют жидкие кристаллы типа нематическпх; однако в них молекулы расположены по спиралям (рис. 5). И СВЕТ, И ЦВЕТ Если между двумя стеклами, внутренняя поверхность которых покрыта слоем электропроводящего прозрачного покрытия (например, двуокиси олова или индия), поместить топкий слой жидкого кристалла, то, подавая на электроды напряжение, можно управлять оптическими свойствами жидкокрасталлическоп прослойки. Когда па электроды подается напряжение 6—7 вольт, в жидком кристалле возникает электрогпдродппа- мпческая нестабильность п вещество приходит в впхреобразное движение. Такие вихри работают как система цилиндрических лппз, образующих в совокупности дпфракцпоп- оппую решетку; изменяя напряжение п частоту электрического поля, можно причудливым образом изменять ее строение (рис. 6). Напомним, что дифракционная решетка может выполнить роль призмы, так что такое простое устройство позволяет гибко управлять световым потоком. А если напряжение повысить до 15—20 вольт, то движение вещества превращается в турбулентное, и слой жидкого кристалла начинает сильно рассеивать свет, становится непрозрачным, молочно-белым (рис. 7). Один пз электродов можно сделать зеркальным; в этом случае система станет работать как сигнализирующее устройство, а если вытравить на одном пз электродов элементы букв пли цифр, то получится удобный индикатор для отображения информации (рпс. 8). Достоинство таких устройств — компактность, дешевизна, малая потребляемая мощность, возможность получать изображения разных цветов. Периодичность структуры жидкого кристалла приводит к тому, что изготовленная пз него пленка по-разному отражает свет с разной длиной волны; в результате в отраженном свете она выглядит яркоокрашен- пой. А так как структура жидкого кристалла меняется под воздействием различных внешних факторов (механического сдвига, электрического п магнитного полей, тепла, излучения), то меняться может и длина волны отраженного света, то есть цвет пленки. В принципе на основе такого устройства можно создать плоский телевизионный экран, дающий яркое цветное изображение; сейчас такие пленки уже используют для изучения распределения температуры поверхностей. Для этого изучаемый участок поверхности покрывают черной краской "п поверх нее наносят слой жидкого кристалла; структура жидкого кристалла меняется с температурой, и поверхность расцвечивается узорами, причем цветовые оттенки позволяют различать десятые п даже сотые доли градуса. Так можно распознавать внутренние дефекты в деталях, различные болезни, контролировать качество печатных радиосхем, преобразовывать инфракрасное излучение в видимое... ...Устройства, действие которых основано на использовании жидких кристаллов, поражают воображение. Скажем, нельзя без удивления смотреть па ручные часы, у которых на циферблате вместо стрелок есть лишь окошечко с цифрами, неуловимо для глаза меняющими своп очертания. В технике же ближайшего будущего вещества, свойствами которых можно управлять, непосредственно воздействуя на их атомы и молекулы, найдут широчайшее применение. I 48
Технологи, ■нимание! ратурные датчики будут измерять температуру в разных системах автомобиля: главное достоинство силиконов — термостойкость, главная цель испытаний — показать, что это достоинство . очень важно для автомобилестроения. материалы разных Цветов. Если же ввести окислы или соли искусственно, то можно приготовить разноцветные изделия для декоративной отделки зданий. «Строительные материалы», 1974, № 5 ТИХИЕ ГОРКИ Одно из наименее пригодных для человеческого обитания мест — окрестности сортировочных горок. Измерения, проведенные на железных дорогах США, зафиксировали уровень шума до 134 децибел на расстоянии свыше пяти километров от сортировочных станций. Основной источник резких и неприятных звуков здесь —- вибрация колес, зажатых между тормозными башмаками. На сортировочных станциях испытывали башмаки нз различных антифрикционных материалов, жидкие и твердые смазки. Наилучшим средством для тихих горок оказалась эмульсия машинного масла E%) в воде. Ее автоматически разбрызгивают на обод колеса. «Railway Svstem Controls» (США), 1974, № I КРЕМНИЙ- ОРГАНИЧЕСКИЙ АВТОМОБИЛЬ Желая продемонстрировать возможности и перспективы кремнийорганических материалов, известный американский концерн «General Electric» изготовил специальный опытный автомобиль. Вот что в этом автомобиле сделано из силиконов или на их основе: упругие прокладки, вулканизирующиеся после сборки, электрическая изоляция, тормозная жидкость. Экспериментальная машина должна пройти 100 тысяч километров. Во время испытаний многочисленные темпе- «.Mechanical Engineering» (США), 1974, № 1 ПЕРВЫЙ ХЛОРОВОЗ В Испании спущено на воду первое океанское судно для перевозки хлора наливом. Хлор будет храниться при температуре от 0° С до —5° С в двух цистернах с двойными стенками. Опасный груз предполагают разгружать с помощью сверхсухого сжатого воздуха. На океанском хлоровозе установлены автоматические противопожарные устройства. Кроме того, в тридцати различных местах на судне есть специальные газоанализаторы, следящие за химическим составом атмосферы. «Fairplay International Shipping Weeklv» (Англия), 1974, № 4725 ПЕНОСТЕКЛО — НЕ ИЗ СТЕКЛА Пеностекло — превосходный теплоизоляционный материал, стойкий к воде и микроорганизмам, получают обычно из стеклянного боя или из специально приготовленных стеклянных гранул. Однако, как показали недавние исследования, можно применить значительно более дешевое сырье — кремнистые породы (диатомиты, трепелы, опоки). Порошок из такой породы смешивают с едким натром и обжигают; в результате образуются стеклянные полурасплавы, которые при остывании дают отличный пористый материал. Запасы сырья для этого процесса практически неог- раничены. В зависимости от содержания в породе окислов металлов получаются АДИПИНОВАЯ КИСЛОТА —99% Японская фирма «Asahi Chemical» разработала новый способ промышленного синтеза адипиновой кислоты путем одностадийного окисления циклогексана на воздухе. В процессе использован новый катализатор на основе ацетата кобальта. После кристаллизации, отмывки, фильтрации и сушки получают продукт с чистотой 99% и температурой плавления 150° С. «Chemical and Engineering News» (США), 1974, № 15 СПИРТ—В ПОЧВУ Во время сильных дождей из верхнего слоя почвы вымываются структурирующие вещества. Когда земля подсыхает, на ее поверхности образуется твердая, чуть ли не каменная корка, с виду напоминающая растрескавшийся асфальт. Растения с огромным трудом пробиваются через эту преграду. Чтобы предотвратить образование корки, почву предлагают обрабатывать распыленным поливиниловым спиртом. В ысокомолекуля р- ное вещество адсорбируется на минеральных частицах, как бы склеивает лочву, предотвращает распад ее структуры. Опрыскивание поливиниловым спиртом следует повторять периодически, так как почвенные бактерии за месяц-полтора разлагают полимер. «British Farmer and Stockbreeder», 1974, № 80 49
Как тушат морские пожары Самой страшной бедой на старинных парусниках — бригах, фрегатах и шхунах — всегда был пожар. Он остался самой страшной бедой и тогда, когда сталь заменила дерево, а могучие дизели — парус. По-прежиему треаржная команда «Пожар на борту!» звучит гровным сигналом для всех на судне. ИЗ СТАТИСТИКИ МОРСКИХ КАТАСТРОФ За последние десять лет от огня пострадало свыше 4 тысяч судов, причем более тысячи уничтожено полностью. Пожары возникали в каютах и трюмах, в машинных отделениях и танках. Загорались ящики с ветошью и тысячетонные кипы хлопка, коварная аммиачная селитра и безобидный жмых. У каждой морской катастрофы свои обстоятельства. Но оказывается, что причины доброй половины пожаров четко распадаются иа три группы. К первой группе A6,4%) относятся пожары, если можно так (выразиться, .на почве головотяпства: здесь и забытые сигареты, и оставленные без присмотра утюги, и пролитые горючие вещества. Несколько реже A4,3%) загораются суда из-за повреждения электрооборудования. Наконец, 15,5% пожаров возникают ло химическим причинам — это пожары от самовозгорания. Они-то как раз самые трудные для тушения. САМЫЕ КОВАРНЫЕ ПОЖАРЫ Вот как протекает обычный ^джутовый» пожар. Судно становится под разгрузку. Грузчики открывают люки, оттуда валит дым. Чтобы увидеть очаг огня, быстро срывают (верхние кипы. И сразу же вспыхивает многометровое пламя. В открытый люк на горящий груз обрушивают потоки воды. Пламя исчезает. Трюм герметизируют: закрывают люки, вентиляторы, конопатят щели и отверстия. В горящий трюм под давлением подают углекислый газ или пар. По всем канонам пожаротушения, горящие кипы должны погаснуть. Но стоит открыть трюм, даже через двое-трое суток, и огонь вспыхивает с новой силой... Объяснение странного и страшного поведения самовозгорающихся веществ кроется -в их строении. Прежде всего эти вещества буквально пропитаны воздухом: куча угля состоит из множества кусков и кусочков, пронизанных порами, трещинами, раковинами. Еще больше воздуха в джуте и хлопке — среди спрессованных волокон, в бесчисленных капиллярах. Стоит совсем немного увлажнить такой груз, и температура в трюме начинает постепенно расти. Все эти вещества органического происхождения .имеют специфическую микрофлору, в которой в присутствии влаги идут термические процессы. Температура быстро возрастает .— волокна вспыхивают. Но не ©се сразу. В закрытых порах еще не вспыхнувших волокон под влиявшем высоких температур начинается сухая перегонка органических веществ. Высокая температура разрывает связи между участками макромолекул целлюлозы в хлопке и джуте, как бы дробит эти макромолекулы. Между обломками начинаются химические реакции: образуются десятки новых соединений, в том числе горючие газы и легко испаряющиеся вещества — окись углерода, ацетон, фуран, скипидар, спирты. Поры в волокнах хлопка или кусках угля, заполненные горючими рвеществами н закупоренные смолами, становятся бомбами замедленного действия. Залитый водой или пеной загоревшийся груз готов вспыхнуть при значительно более низких температурах, чем раньше. Только схлынет со штабеЛя кип ©ода или осядет пена, как свежий воздух устремляется к продуктам перегонки, и пламя -вновь набирает силу. 51
САМЫЕ ДОРОГОСТОЯЩИЕ ПОЖАРЫ Если пожары от самовозгорания самые коварные, то пожары, возникающие по небрежности, пожалуй, самые дорогостоящие. Незатушеиные сигареты стали причиной гибели лайнеров «Эмпресс оф Канада», «Лакония», «Нормандия»... Вот какой случай .произошел недавно в порту Карачи. Ранним утром, когда нз всей команды черноморского теплохода «Фридрих Энгельс» бодрствовали одни лишь вахтенные, на стоявшем рядом с ним большом ланкийском судне начался пожар. Огонь (он вспыхнул, как потом выяснилось, от забытого в каюте включенного электроутюга) распространялся с такой быстротой и силой, что ланкийские моряки даже не успели пустить в дело противопожарные средства. Еще немного — и пожар мог переброситься на причалы, где были сложены огнеопасные грузы, и на другие суда, стоящие в бухте На «Фридрихе Энгельсе» прозвучал сигнал пожарной тревоги. Через несколько секунд аварийная группа перебралась на пылающее ланкийское судно. Пламя наступало. Огненные языки уже перекинулись на надстройки теплохода, они вырывались из машинного отделения. Советские моряки действовали быстро, расторопно, умело. Тугие струи воды били в эпицентр пожара, сбивали огонь с надстроек. Три часа продолжалась схватка. Экипаж «Фридриха Энгельса» «вышел из нее победителем. «Случайные» пожары, пожары из-за небрежности команды или пассажиров чаще всего начинаются в жилых помещениях, поблизости от «мозгового центра» корабля — рулевой рубки, штурманской рубки, радиорубки. Скученность судовых помещений — жилых и служебных — не позволяет пожарным командам (наступать на огонь широким фронтом. Поэтому более эффективными оказываются противопожарные системы, включающиеся автоматически. Но пожары довольно часто начинаются1 именно тогда, когда судно находится на ремонте и автоматика, естественно, бездействует. Так сгорел один из крупнейших пассажирских лайнеров мира «Куин Елизабет» во время его стоянки на ремонте в Гонконге. Пожарные катера и даже специальные самолеты не смогли справиться с огнем... Печальная статистика морских пожаров, полная беспомощность команды перед огнем в открытом море, малая эффективность самых мощных противопожарных средств — все это привело кораблестроителей к в общем-то тривиальному решению: строить суда нужно из негорючих материалов. ЧТО ТАКОЕ НЕГОРЮЧИЙ МАТЕРИАЛ Первый вопрос, возникающий при поиске таких материалов, в достаточной мере банален: какие материалы можно считать негорючими? Железо не горит, дерево горит. А к какой категории отнести сплав алюминия и магния или стеклоткань? В судостроении все материалы принято делить на четыре группы в зависимости от величины коэффициентов калориметрии: где q1 — тепло, выделяемое образцом в процессе* горения, q2 — тепло, подвэденное к образцу при поджигании. Если коэффициент К ^0,1, материал считается негорючим (при нагревании до 750°), если 0,1<К<0,5, его называют трудногорючим, если 0,5<К<2,1—самозату- хающим или трудновоспламеняющимся, наконец, если К>2,1 — горючим. Деревянные .панели и шелковые шторы, которыми украшены каюты и холлы иа современных судах, относятся как раз к последней группе материалов — с самым высоким коэффициентом калориметрии. Современная техника предлагает два выхода. Первый — замена горючего материала негорючим или трудногорючим. Второй — пропитка горючего материала специальными негорючими составами. В создании негорючих материалов важное место принадлежит «горному льну» — асбесту. Из асбеста в смеои с цементом, известью, перлитом готовят плиты, мастики, картон, которые все больше и больше заменяют обычные древесностружечные плиты и фанеру. Сейчас из материалов на основе асбеста делают основные корабель- 52
иые огнезащитные переборки. Асбестом даже защищают сталь. Хотя железо ие горит, высокая теплопроводность металла делает его прекрасным .проводником пожара. (Когда в 1924 году загорелась сцена Одесского оперного театра, был немедленно опущен железный противопожарный занавес. Он надежно преградил путь огию и дыму. Но сам занавес нагрелся так, что от жара вспыхнули первые ряды кресел...) НЕБОЛЬШОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОЖАР Изготовили каюту со стенами и дверью из асбосиликатных плит, отделанных изнутри декоративным трудновоспламеняющимся материалом — тоже на основе асбеста. Потолок был из стеклопластика; детали отделки, карнизы — .из капрона и поливи- иилхлорида; мебель — из дерева, пенопласта, полиуретана; занавески — из стеклопластика. В каюте поставили обычную корзину для бумаги, бросили туда тлеющую папиросу. Огоиек, что называется, дышал иа ладан. Но вот на секунду широко распахнулась дверь каюты, ветер ворвался в нее, пошелестел бумагой... Тлеющий огонек мгновенно преобразился: он нашел себе пищу. И вот уже язык пламени лизнул портьеру, перепрыгнул иа койку, запрыгал, забушевал... Через две минуты пламя достигло потолка. Через четыре минуты вся каюта была в огие. Полчаса бушевала огненная стихия, температура в каюте достигла 800°С, сгорели все пластмассы, все дерево, в стеклопластиках (выгорело связующее, и шторы повисли хрупкими обрывками, ио асбосиликат- ные стенки устояли. Дальше пожар ие пошел. Температура в соседней каюте ие превысила 50°С. Там было жарко и душно, но жить и spa бота ть было можно. Негорючие переборки надежно защищают судно от нелепой случайности, от небрежности пассажиров. Но даже на судах, где широко использованы негорючие материалы, пожары все-таки возможны: ведь, как уже говорилось, гореть может и груз, а кроме того, на судах всегда есть горючее — топливо. Поэтому наряду с пассивной защитой, предотвращающей пожары, применяется и активная — для их тушения. ПРОТИВОБОРСТВО СТИХИЙ В течение столетий основным средством борьбы с огнем, самым дешевым и самым доступным оставалась вода. Сухопутные пожарные, спасательные партии на судах обрушивают иа огонь струи пресной и соленой (воды. Вода испаряется, но «и пламя теряет свою силу. Тепловая энергия затрачивается на превращение воды в пар. Водяная завеса и пар преграждают доступ кислороду к очагу пожара. Побеждая воду, обращая ее в пар, огонь готовит сам себе белесый саван, в котором и задыхается. Казалось бы, лучшего средства против пламени не найти. Но древнейшее средство пожаротушения не без изъянов. Главный недостаток воды — ее низкие смачивающие и адгезионные свойства. Иными словами, вода ие прилипает к горящей поверхности, а очень быстро стекает с нее. Кроме того, .воду совсем не просто подать в нужное место — к очагу пожара. В длинном пожарном рукаве велики гидравлические потери, давление воды иа выходе падает, требуются мощные насосы, а они не всегда оказываются под рукой в нужный момент. Этот недостаток древнейшего противопожарного средства частично уже устранен: недавно .появилось средство против гидравлических потерь — воду сделали скользкой. Небольшие (доли процента) полимерные присадки, например, полиокса (окиси полиэтилена), значительно снижают падение давления в пожарном рукаве. Механизм действия полиокса можно представить так. Струя чистой (без присадки) воды цепляется о шероховатости русла и завихряется около них, а молекулы полимера как бы сглаживают, облагораживают стенки пожарного рукава — турбулентный поток становится ламинарным. При плавном же течении жидкости гидравлическое сопротивление гораздо меньше. Тем же насосом скользкую воду можно поднять вдвое выше обычного, в полтора раза удается увеличить подачу жидкости. Но тут возникает новая проблема: избыток воды далеко ие всегда благо. Дополнительный груз, который распределяется по судиу неравномерно, вызывает крен. Бывает, что. корабль даже переворачивается и
тонет. Такое случилось с лайнером «Эмпресс оф Канада». Пожар начался 25 января 1953 года, в 15 часов 45 минут. Пожарные ие поскупились на воду, и в 17 часов лайнер начал крениться. Попытались воду откачать, но было поздно. Через десять часов после начала операции, в I час 45 минут, «Эмпресс оф Канада» затонул. КАКИЕ БЫВАЮТ ПЕНЫ По сравнению с обычной водой пена обладает неоспоримыми преимуществами >в пожарном деле: она буквально прилипает к горящей поверхности. Сейчас на морских судах применяют пену химическую и воздушно-механическую, или высокократную. Обычный знакомый всем огнетушитель — простейший генератор химической пеиы, в состав которой входят пенообразующие вещества — экстракт солодкового корня, жирные мыла. Химические реакции, которые приводят к образованию пены, достаточно хорошо известны: AL2(S04K+3H20—-2Al(OHK-b3H2S04 3H2S04+6NaHC03 — — 3Na2S04+6H20+6C02t. Углекислый газ насыщает воду, образуя пузырьки. Помимо переносных ручных огнетушителей, на кораблях применяются пеногенера- торы, присоединяемые к пожарной магистрали. Они -состоят из бункера с порошком, камеры смешения порошка с водой, диффузора, где происходит реакция, и пе- нослива. У химической пены есть свои недостатки. Она тяжела (из I м3 воды получается всего 6—10 м3 пены) и агрессивна — серная кислота разъедает ткани, электрическую изоляцию, металлы. Этих недостатков лишена воздушно-механическая пена. Ее получают, энергично смешивая воздух с водой, в которой растворены присадки — пенообразователи: поверхностно-активные вещества и стабилизаторы пены. В качестве поверхностно-активного вещества обычно используют животный белок (из гидролизата крови скота), который создает устойчивый гелеобразный слой на поверхности пузырьков. У пены сложная структура, это своеобразный коктейль, состоящий из газа (воздуха) и жидких пленок, окружающих пузырьки. В зависимости от условий получения пены соотношение между газом и жидкостью может изменяться ,в довольно широких пределах. Для характеристики этого соотношения вводят понятие «кратность пены»: отношение объема пены к объему жидкости, из которой она получена. По мере увеличения кратности пена становится легче. А чем она легче, тем дольше удерживается на вертикальной поверхности, тем пышнее и толще пенная шапка на горящем объекте. В последние годы для тушения пожаров на морских судах получила широкое распространение пена с кратностью до 1000. Ее получают в специальных пеногенерато- рах, в которых вентиляторы создают! мощный поток воздуха, подхватывающий брызги воды из распылителей. Воздушный поток .разбивает эти брызги о сетки. При ударе брызг о преграду образуются пузырьки, которые пеногеиёратор выдувает на огонь. ФАИРМАЙСТЕР СПЕШИТ НА ПОМОЩЬ Горящему кораблю нужна помощь. Раньше ее оказывали обычные универсальные буксиры, спасатели, ледоколы, вооруженные дополнительными пожарными насосами. В последние годы средства пожаротушения стали сложнее, и кораблестроители создали специальные пожарные суда. На них установлены мощные пожарные насосы производительностью до 3000 м3/час, способные создать давление более 100 метров водяного столба, пеногенераторы, средства химического тушения. (Кстати, арсенал химических средств все «время пополняется. Недавно, например, появилось новое эффективное пламегасящее вещество — флуобрен, или тетрафтордибромэтан.) Сейчас насчитывают десятки разновидностей морских пожарных судов. Одни (обычно водоизмещением до 700 тонн) предназначены в первую очередь для тушения пожаров в открытом море; другие (поменьше размерами) идут на огонь только в акватории порта. Внешне пожарные суда отличаются от буксиров, пожалуй, только высокой рубкой 54
со стволами-лафетами. Лафетные стволы — это своеобразные водометные или пеномет- ные пушки, позволяющие расстреливать огонь с выгоднейшей точки. На современных пожарных судах устанавливают обычно 2—6 или 7—9 стволов с дальностью боя около 100 метров. В «последнее время конструкторы предлагают ставить на пожарных судах сдвоенные ил» даже счетверенные лафетные .стволы на одной турели, наподобие зенитных пулеметов. Да и сами пожарные суда стремятся теперь делать скоростными и -маневренными, как боевые корабли. Сейчас, например, наиболее перспективными пожарными-спасателя ми, или файрмайстерами, как их часто называют, считаются суда на воздушной подушке. В то же время многие кораблестроители большее значение придают не скоростным качествам спасательных судов, а их надежности и устойчивости и потому предлагают строить фай-рмайстеры-катамараны с выдвижными телескопическими башнями, как на аварийных автомобилях, Лафетные стволы устанавливают на этих башнях. Новые конструктивные веяния коснулись даже самого консервативного спасательного средства — пожарных лестниц. Идеальным средством для эвакуации людей с горящего судна считается легкое надувное сооружение, отдаленно напоминающее «русские горки». Его можно за считанные секунды накачать и зацепить за борта корабля, терпящего бедствие. Спасаемые скатываются по «горке» вниз прямо на надувной спасательный плот. Полвека назад корабельный противопожарный арсенал состоял из багров, топориков, ведер да ящика с песком. Теперь ои пополнился мощными водометами и пеноме- тами. Говорят, что через несколько лет на Еооружени'и пожарных будут уже и ракеты. Это ракеты-огнетушители, ведомые в очаг пожара радиолокаторами и инфракрасными датчиками, управляемые на пути командами ЭВМ. Такие ракеты-огнетушители, вероятно, будут снабжены специальными боеголовками с химическими реактивами, которые позволят в считанные минуты погасить любой пожар, задавить огонь в самом коварном грузе. Что ж, может быть, и иа самом деле ракеты придут на смей у брандспойтам и топорикам... Р. КОРОТКИЙ, М. НЕЙДИНГ ВРЕДНО ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, ВРЕДНО И ДЛЯ ДРОЖЖЕЙ 3, 4-бензпирен — один из самых известных углеводородов. Надо, наверное, добавить — печально известных: своей популярностью он обязан ярко выраженной способности вызывать у человека и животных злокачественные опухоли. В ходе изучения механизма канцерогенной активности 3, 4-бензпирена выяснилось, что он опасен не только для высших животных. Как сообщил журнал «Микробиология» A974, вып. 1), в клетках дрожжей, которые выращивались на содержащей это вещество среде, наблюдаютс я серьезные нарушения работы митохондрий. При этом если к повреждающему действию близкого, но неканцерогенного соединения 1,2- бензпирена клетки спустя 6—7 месяцев привыкают и начинают развиваться нормально, то повреждения, вызванные 3,4-бензпиреном, по-видимому, необратимы. ХИРУРГ В СКАФАНДРЕ Один из немногих нестерильных предметов, допускаемых в операционную, — это сам хирург. Нередко он оказывается источником инфекции, вызывающей осложнения после операции. Чтобы уменьшить опасность таких осложнений, приходится изобретать различные способы изолировать хирурга от больного. Например, были созданы операционные с постоянным током стерильного воздуха снизу вверх — хирург в них находится «с подветренной стороны» и не дышит на больного. В сочетании со специальными шлемами для хирурга, позволяющими удалять выдыхаемый им воздух, это снизило число осложнений при пластических костных операциях, по данным итальянских авторов, с 9 до 2,2%. А последние достижения в этой области — герметический скафандр для хирурга и отсасывание воздуха с операционного стола — уменьшили эту цифру до 0,3-0,5%. 55
56
Страницы разных мнений Охота к перемене мест что такое ТЕКУЧЕСТЬ КАДРОВ Перечислять причины, по которым люди меняют место работы,— дело весьма неблагодарное. У каждого своя жизнь, у каждого свои причины. Но есть главные, можно сказать, типовые мотивы ухода с производства. ЦСУ СССР фиксирует их в шести группах: уход на пенсию, в армию, на учебу, исключение из списков работающих в виду кончины, увольнения за нарушение трудовой дисциплины и, наконец, по собственному желанию. Последние два мотива увольнений и определяют текучесть кадров. Чтобы не возвращаться больше к официальной терминологии, напомним, что количественно текучесть кадров (а точнее, коэффициент текучести) принято выражать в процентах. Это число уволенных в течение года из-за нарушений трудовой дисциплины и по собственному желанию, отнесенное к общему (а точнее, среднесписочному) числу работников. УЩЕРБ ОГ ТЕКУЧЕСТИ Нельзя сказать, что добровольная смена места работы для самого увольняющегося работника всегда оказывается простым и легким делом. Новый коллектив, новые обязанности, порой переезд в другой город — все это связано с волнениями и хлопотами. Но как правило, он все-таки надеется на некий выигрыш — иначе к чему все это затевать? Государство же от текучести кадров несет только ущерб. (Можно было бы предположить, что, меняя место работы, человек рано или поздно найдет наилучшее применение своим способностям, станет приносить максимальную пользу обществу. Однако, к сожалению, еще много случайных причин текучести, не связанных с поиском призвания. На каждого работника, который находит, наконец, оптимальное место, приходится по меньшей мере один человек, который такое место покидает.) Если считать, что при переходе с места на место работник остается без дела в среднем около месяца (так чаще всего и бывает), и учесть, что текучесть кадров в промышленности последние годы- достигает 2С—21 %, то 1,7% рабочих и служащих как бы не работают в течение всего года Такие трудовые потери лишь по одной из областей РСФСР оценивают миллионами рублей. Но это далеко не полный счет и не это главное. Важнее, что текучесть кадров резко сни- жеет производительность труда. Например, квалифицированный рабочий-текстиль- шик затрачивает на ликвидацию обрыва нити 5—7 секунд, а новичок 15—18 секунд. Неудивительно, что большинство вновь принятых на работу не выполняют нормы выработки. Но и это еще не все. Новичков учат и переучивают. На это расходуются большие средства. Проходит два- три года, прежде чем новичок станет полноценным квалифицированным работником. Но к этому времени, увы, он уже подает заявление: «увольте по собственному желанию...». Это именно так: на большинстве химических и текстильных предприятий 60—80% увольняющихся успевают проработать на своем рабочем месте не больше трех лет, а кадровых работников (со стажем работы на одном предприятии не менее пяти лет) среди увольняющихся значительно меньше — 20—30%. НАРУШИТЕЛИ И ЛЕТУНЫ — ИХ СРАВНИТЕЛЬНО НЕМНОЕО Уволенных за нарушения трудовой дисциплины сравнительно немного — не больше 7%. Не так уж много и так называемых летунов — людей, которые не задерживаются на одном предприятии больше года-полугода. (Впрочем, на некоторых предприя- 57
тиях летуны доводят кадровиков до слез. Например, на Сызранском сажевом заводе в иные годы эта неприятная категория увольняющихся составляла 8% от числа работающих.) Авторы не откроют Америк, если еще и еще раз повторят, что по нарушителям трудовой дисциплины и летунам нужно вести огонь, так сказать, из всех орудий: и общественных, и административных, и экономических. Не секрет, например, что среди нарушителей и летунов немало (скорее даже много) людей, злоупотребляющих алкоголем. Случается, что они приносят на предприятие спиртное, пьют на рабочих местах. А от этого нередки аварии и травмы. Нельзя ли на предприятиях, где такие печальные случаи получили распространение, ввести проверку, вроде той, которой подвергают водителей? Может быть, следует использовать специальные чувствительные к алкоголю анализаторы? Разумеется, в этом вопросе нужна крайняя деликатность, нельзя доводить дело до массовых проверок, оскорбительных для честных тружеников. Но сам факт существования на заводе подобного прибора не может не насторожить пьяниц... Заслуживает внимания опыт работы общественных комиссий при горисполкомах Уфы, Белорецка и некоторых других городов, где проводят большую работу с летунами и нарушителями, стараются удержать этих людей на предприятиях. (В Белорецке, например, комиссия подробно разбирает дело каждого уволенного за нарушения трудовой дисциплины. Работника направляют для трудоустройства на одно из городских предприятий, а руководители этого предприятия обязаны принять на работу направленного к ним человека. Причем сам работник не может долго уклоняться от трудовой деятельности: комиссия выдает ему «листок уволенного за нарушение», с которым работник в течение двух недель обязан явиться к инспектору по трудоустройству. Именно обязан. Тот, кто не выполнит решение общественной комиссии, становится в глазах общества тунеядцем, а против 1унеядства, кан известно, есть соответствующие законы... Результаты этих мероприятий не замедлили сказаться: у уволенных за нарушения дис- 58 циплины перерывы в работе сократились втрое.) И уж наверняка нужно самым решительным образом бороться с хозяйственниками, которые летунов поощряют. Начальник отдела кадров одного химического предприятия в Поволжье рассказывал о набеге представителей некоего закавказского завода. Вербовщики с солнечного юта чуть ли не через окна проникали в женское общежитие и уговаривали девушек перебраться на Кавказ, сулили им все мыслимые блага, вплоть до красавцев-женихов. ЧТО КРОЕТСЯ ЗА СОБСТВЕННЫМ ЖЕЛАНИЕМ Итак,— не будем на это закрывать глаза — нарушители дисциплины и летуны еще есть в нашем обществе. Но не они составляют главную часть многомиллионной армии увольняющихся. Основной же контингент — хорошие и добросовестные работники, меняющие место работы по собственному желанию в прямом смысле этих слов. Что же кроется за пресловутым собственным желанием, какие жизненные мотивы, социальные пружины? В поисках ответа на этот вопрос авторы объездили десятки Предприятий, посещали отделы по использованию трудовых ресурсов, беседовали с рабочими и кадровиками, наблюдали за процедурой принятия на работу и безрадостной процедурой увольнения. Все многообразие человеческих мотивов и жизненных ситуаций, приведших к уходу по собственному желанию, можно (схематично, чисто условно) свести в четыре большие группы. Даже если эта классификация покажется банальной, ее не мешает повторить. I. Неудовлетворенность зарплатой, жильем, работой детских и культурно-бытовых учреждений. II. Неудовлетворенность условиями труда и учебы. III. Рождение и воспитание детей, необходимость ухода за больными родственниками, состояние здоровья работающего. IV. Перемена места жительства, прочие житейские причины. Все эти причины требуют тщательного изучения. Но самыми важными нам представляются мотивы из первых двух групп —
среди увольняющихся по собственному желанию они явно преобладают, составляя 70—75 \,. Весьма любопытно, что лишь 10—20"о работников (для разных предприятий цифры разные), подавая заявление об уходе, сетуют на низкую зарплату. Причем молодежь — и юноши и девушки,— проявляя при увольнении неудовлетворенность заработком, как правило, имеют в виду не абсолютную, а относительную его величину — в сравнении с заработками других работников того же предприятия. Работающая на химических предприятиях молодежь имеет неполное среднее и среднее образование, но по большей части попадает в группы работников с низкой зарплатой. А для юношей и девушек хороший заработок — во многом вопрос престижа. О НУЖДАХ МОЛОДЕЖИ Увольняющиеся по собственному желанию значительно большее значение, нежели зарплате, придают условиям труда, возможности учиться и повышать свою квалификацию. Об этом свидетельствуют результаты социологического опроса, проведенного авторами на одном из химкомбинатов: Гр\пиы уцепившихся работников .Мотивы увольнения но собственному желанию плохие условия для учебы и повышения квалификации. % плохие условии труда. "„ Мужчины 23,6 25,0 н том числе I» возрасте 16—19 лет 41.7 8,4 20—29 лет старше 30 лет Женщины 27,5 17,8 21,0 24.3 27,3 17.8- в том числе в Еозрасте 16—19 лет 35,7 16,4 20—29 лет 21,5 16.6 старше 30 лет 9,9 19,8 В приведенных цифрах видна явная закономерность: с возрастом и мужчин, и женщин все меньше волнует возможность учиться и расти, все больше волнуют условия работы — чистота и комфорт на рабочем месте, сменность, постоянство рабочего графика. Эта закономерность вряд ли нуждается в комментарии. Поэтому поговорим о другом. Обратите внимание, как много самых молодых работников, которые сетуют на трудности с учебой. Среди мужчин их 41,7%, среди женщин 35,7%. А ведь сегодняшние девятнадцатилетние юноши и девушки завтра станут кадровым ядром предприятия. Чтобы завтра не сетовать на высокую текучесть, сегодня их необходимо зскрепить на предприятии, выполнить главное их пожелание — дать возможность учиться. Строительство вечернего техникума или института обходится предприятию примерно в миллион рублей. Посмотрим, как быстро окупится этот расход. Если в институте будут учиться 1500 студентов, следовательно, комбинат по крайней мере на 5—6 лет сохранит столько же молодых рабочих и служащих. Разумеется, если института или техникума при комбинате нет, это вовсе не значит, что полторы тысячи молодых людей чохом подадут заявления об уходе. И все же нам представляется любопытным ориентировочный подсчет, во что может вылиться текучесть кадров в таком масштабе. Потеря 1500 работников в год — это для народного хозяйства потеря 45 000 человеко-дней; напомним, что средний уволившийся что-то около месяца «отдыхает». Известно, что на долю нашей промышленности ежегодно приходится 160 миллиардов рублей национального дохода, 14 рублей на один человеко-день работающего в промышленности. Итак, потери от увольнения полутора тысяч работников дают 650 тысяч рублей. Предположим, что при смене работника производительность труда на рабочем месте снижается только вдвое и только в первый месяц (эта оценка весьма и весьма скромная). Тогда потери от снижения производительности труда составят 30С 1сяч рублей. Наконец, значительная чао с пю- 59
дей (особенно молодежи) при перемене места работы меняет специальность. Пусть из 1500 новичков 750 надо переучить. При средних затратах на обучение одного человека 200 рублей дополнительные расходы на подготовку кадров составят 150 тысяч рублей. Сложим все эти затраты и обнаружим, что суммарные потери от смены 15С0 работников A,1 млн. руб.) превышают затраты на строительство института A млн. руб.) для 1500 студентов. Выходит, строительство вечернего института дает прямой экономический эффект. И при этом мы даже ориентировочно не учитываем все далекие (но несомненные) выгоды, которые несет рост образовательного уровня работников. О НАЙМЕ Разумеется, краткий анализ текучести кадров, сделанный здесь авторами, никак нельзя считать исчерпывающим. Размер журнальной статьи не позволяет рассмотреть проблемы жилья и другие важные для закрепления работников вопросы. Однако еще на одном из них авторы считают необходимым хотя бы коротко остановиться. Речь идет о найме — крайне важном для комплектования промышленности кадрами вопросе. Проблеме найма работников и в массовой, и в специальной печати уделено у нас почему-то очень мало внимания. Считается, что, уволившись с одного предприятия, человек как-нибудь уж сам найдет себе другое место по душе. Это опасное заблуждение. Не зная истинных потребностей хозяйства в рабочей силе, человек устраивается на новое место, что называется, по воле случая, по зову первого же объявления. Понятно, что работник нередко разочаровывается в своей новой работе и вскоре опять бросается в поиски. Авторы считают, что сложившаяся в стране практика стихийного подбора кадров, практика, не свойственная нашему плановому хозяйству, явно устарела. На смену свободному найму по объявлениям у проходной должны прийти организованные формы трудоустройства. Во многих наших городах уже созданы и работают бюро по трудоустройству населения. И даже там, где их деятел»ность пока не очень эффективна (в 60 Куйбышеве лишь 8—10 % работающих набираются организованно, в Энгельсе и Камышине — не более 20%), эти организации уже приносят ощутимую пользу. А в Калуге и Уфе проходит такой эксперимент: принимать на работу новых рабочих и служащих можно только через бюро трудоустройства. В красивом здании вывешены плакаты и стенды, которые информируют местное население и, что особенно важно, приезжих о вакансиях, дефицитных профессиях и специальностях, об условиях труда и быта на городских предприятиях, q перспективах получения жилья по месту работы. Здесь не бывает очередей, потому что квалифицированный инспектор-трудовик, прекрасно знающий хозяйство своего города, за считанные минуты находит каждому подходящее место. Уфимское бюро существует всего два-три года. Но за это время в городе сократилась текучесть кадров, значительно улучшилось комплектование предприятий и учреждений нужными работниками, люди вдвое быстрее, чем прежде, находят подходящую работу, стали реже менять специальность. ^ т А специалисты по труду, социологи, партийные и советские работники получили важную информацию о причинах и механизмах текучести кадров, о нуждах людей При этом городские власти практически не несут дополнительных расходов. Уфимское бюро — организация хозрасчетная: за каждого принятого работника предприятие перечисляет на текущий счет бюро определенную небольшую сумму. Для заводов и учреждений такой расход не обременителен, к тому же он с лихвой окупается очевидными социальными и экономическими выгодами организованного набора. Бюро по трудоустройству нужны в каждом городе, может быть, в каждом районе. Если серьезные, вдумчивые и доброжелательные люди станут помогать нам найти работу, найти свое место в обществе, людям значительно реже, чем сегодня, придется прибегать к скучной формулировке: У упольте по собственному желанию... Кандидат экономических наук Ю. В. ПАНТЕЛЕЕВ, инженер Ш. Г. ДУСТБАЕВ
Любить свою профессию, гордиться своим коллективом «Охота к перемене мест» — не новая тема. В печати эта проблема обсуждалась неоднократно. Нужно ли продолжать дискуссию? На мой взгляд — необходимо. Но до того как выйти на страницы общесоюзного журнала, необходимо глубоко и всесторонне изучить предмет. Увольнение рабочих и специалистов за нарушение трудовой дисциплины — это прежде всего недоработка администрации предприятия и его общественности. Анализ работы предприятий химической промышленности показывает: там, где руководители и общественные организации относятся к дисциплине недостаточно серьезно, часты опоздания и прогулы. Как правило, нарушения дисциплины связаны с плохой организацией производства, например, вну- трисменными простоями. О какой производственной дисциплине можно говорить, если рабочие своевременно не получают сырье и полуфабрикаты, если предприятие лихорадит в конце каждого месяца и квартала? К сожалению, Ю. В. Пантелеев и Ш. Г. Дустбаев довольно поверхностно трактуют такой важный вопрос, как увольнение специалистов по собственному желанию. Авторы статьи сетуют на высокую текучесть кадров, но не дают ответа на вопрос, чем она вызвана. На наш взгляд, главное заключается в следующем. Видимо, прежде чем принять людей на работу, некоторые отделы кадров и руководители цехов не знакомят поступающих с условиями труда, не стремятся разобраться в их призвании; они преследуют одну цель — заполнить пустующие места. Чтобы снизить процент увольняющихся по собственному желанию, необходимо на каждом предприятии создать общественные отделы кадров из представителей всех цехов и служб, которые могли бы уделять больше внимания принимаемым, были бы способны разъяснить специфику труда, показать цех, производство, где будет трудиться вновь поступающий. И только после этого, внимательно оценив его возможности и желания, принять на работу. Но и это не все. Приняв работника, необходимо внимательно следить за его дальнейшим продвижением, нужно уметь воспитать у него любовь к своей профессии, гордость за свой коллектив. Странным откровением авторов статьи выглядит тезис о распитии спиртных напитков на рабочих местах. Уместно спросить: где же коллектив, общественность и администрация предприятий, где подобное случается? Нет, не нужно разрабатывать специальных анализаторов для выпивох, необходимо создать нетерпимые условия для таких работников. Ю. В. Пантелеев и Ш. Г. Дустбаев утверждают, что среди увольняющихся по собственному желанию лишь 10—20% работников (для разных предприятий цифры разные) сетуют на низкую зарплату. Думается, что слово «лишь» здесь неуместно: 10—20°/. — цифры внушительные. Действующая тарификация предусматривает разделение рабочих на категории по оплате за их труд. Это положение не вызывает сомнений и нареканий. К сожалению, авторы статьи подходят к заработной плате с иной меркой — связывают зарплату только с образованием. А разве может человек, только пришедший на предприятие (пусть у него и высшее образование), дать сразу такую же отдачу, как кадровый рабочий. Критерием оценки труда любого рабочего служит выполнение норм выработки. Люди, достигшие успеха, кроме премий и надбавок к заработной плате, получают признание коллектива, их окружают почетом и уважением. Коммунистическое отношение к труду нельзя измерить рублем. В химической промышленности известны имена многих замечательных работников, уже выполнивших пятилетку. Среди них молодой аппаратчик Северодонецкого химического комбината В. В. Галкин. Прекрасно овладев своей специальностью, глубоко изучив технологический процесс, творчески подойдя к производственным заданиям, он взялся обслуживать две колонны синтеза аммиака вместо одной, да еще без машиниста. Теперь у Галкина много последователей, а сам молодой рабочий уже в середине прошлого года досрочно, за 3,5 года, выполнил личную пятилетку. Задвча воспитания подрастающего поколения, молодых рабочих была и остается важнейшей задачей общественных организаций и администрации любого предприятия. Решив ее, коллектив сможет добиться больших успехов в деле претворения в жизнь решений XXIV съезда КПСС. Б. В. ЛАТОВ, начальник Управления организации труда, заработной платы и рабочих кадров Министерства химической - промышленности СССР 6f
Что мы пь*.м Если кофе противопоказан... ЦВЕТОК *iA ОБОЧИНЕ Многие читатели знакомы, конечно, с этим растением — его белые или голубые цветы часто можно встретить на обочинах дорог и на опушках. Растение это — цикорий, из семейства сложноцветных. Заметим, что к тому же большому семейству принадлежат артишок и одуванчик, салат и василек. Ботаники различают девять видов цикория, но только два из них специально выращивают: цикорий обыкновенный, или корневой (Cichorium inthybus), и цикорий листовой, или салатный (С. endivia). Некогда ценились только листья цикория, теперь же в почете его сочный корень. Больше всего, как и положено корню, он содержит воды — до 75%. А из сухого остатка примерно шестая часть приходится на долю инулина. Этот высокомолекулярный углевод подобен крахмалу, но в отличие от него при гидролизе дает не глюкозу, а фруктозу. Такое свойство инулина определило одно из назначений цикория: из корней получают сахар фруктозу. Кроме инулина в цикории есть и другие сахара, а также немного белка и жира. До 80% сухих веществ цикория растворимы в 62 воде; про них говорят — экстрактивные вещества. Наш обзор химического состава был бы неполным, если бы мы не упомянули гли- козид интибин, который придает корням горьковатый привкус. Сообщив, что есть в цикории, надо перейти к главному: сказать, чего в нем нет. А нет в нем кофеина. Этот алкалоид (видимо один из самых известных) оказывает на организм человека двоякое действие: в малых дозах тонизирует, в больших — угнетает. И так как в натуральном кофе довольно много кофеина, то и детям, и людям пожилым, и тем, кто страдает расстройствами сердечно-сосудистой и нервной системы, кофе решительно противопоказан. Кофе, но не цикорий! Конечно, у цикория вкус несколько иной, чем у кофе, но это вовсе не значит, что он хуже. Напиток же из цикория — самый что ни на есть диетический. Вспомните об этом, если кофе вам противопоказан... (А цветки на обочине тоже, между прочим, могут сослужить вам службу, не совсем обычную: по ним можно узнать время. Раскрываются они утром, между 4 и 5 часами, а закрываются после полудня, примерно в 2—3 часа.) САДОВНИК ТИММЕ И КОРОЛЬ ФРИДРИХ II Цикорий был известен и в Древнем Египте, ив Риме. О нем писали многие знаменитые люди древности: натуралист Плиний, агроном Колумелла, поэт Гораций. Но то, что они сообщают, относится главным образом к целебным свойствам цикория. Надо сказать, что цикорий применяют в народной медицине и по сей день. А «кофейная» история этого растения насчитывает немногим более двухсот лет. Изобретателем цикорного кофе считают немецкого садовника Тимме. Правда, новой своей ролью цикорий косвенно обязан прусскому королю Фридриху II. Сей король вел бесчисленные войны и тем основательно опустошил свою казну. Чтобы как-то поправить свои дела, Фридрих II пошел тем же путем, что и многие другие короли: увеличил налоги. В особенности же он поднял пошлину на кофе. По этой причине ввоз кофе почти прекратился, но поскольку многие к тому времени уже не представляли себе жизни без кофе, начались поиски заменителя. Главным из них стал цикорий. В России цикорий известен очень давно, но официальные сведения о нем относятся к 1800 году. Уже тогда цикорий культивировали в Ростовском уезде Ярославской губернии. Известно имя человека, который первым в России использовал цикорий как заменитель кофе: крестьянин села Поречье того же Ростовского уезда Золотухин.
Ростов и поныне основной центр и выращивания, и переработки цикория. Здесь работает самое крупное в стране объединение по выпуску кофе и цикория. Конечно, не цикорий создал славу Ростову Великому; ансамбль Ростовского кремля и самый благоуханный напиток — вещи несоразмерные. Однако не будем пренебрегать малым ради великого... Кроме Ярославской области цикорий возделывают также на Украине, в Хмельницкой и Житомирской областях. На специальных цикоросушильных заводах корни подсушивают до влажности 8%; в таком виде их можно хранить довольно долго. А потом путь цикория лежит на кофейное предприятие. ОТКУДА У ЦИКОРИЯ ЦИКОРНЫЙ АРОМАТ Корни цикория белые, почти без запаха; напиток же интенсивно коричневый, с ярко выраженным ароматом. Что же происходит с цикорием во время обработки? Высушенный и нарезанный кубиками цикорий обжаривают при температуре 180 С. Это самая главная операция в производстве цикория (как, впрочем, и кофе). 8о время обжарки идет гидролиз инулина, содержание фруктозы увеличивается от 2 до 207о"; частично образуется и ангидрид фруктозы -— левулозан. А так как температура достаточно высока, то и фруктоза, и ее ангидрид карамелизуются (так же, как обычный сахар) и цикорий приобретает привычный коричневый цвет. Гликозид интибин тот самый, из-за которого корни горькие, — тоже разрушается. Если бы этого не произошло, мь\ принимали бы цикорий исключительно как лекарство — горько, но что попишешь... Однако после обжаривания цикорий теряет горечь и благодаря образованию фруктозы становится сладковатым. Но самое главное в этом процессе — образование цикореоля. В результате многих химических реакций (не все из них можно назвать совершенно ясными) образуется целый комплекс веществ; в него входят уксусная и валериановая кислоты, акролеин и фурфурол, фурфуриловый спирт, диаце- ти/1 и множество других соединений. Это и есть цикореоль. Его в цикории очень мало, всего 0,1 %( но именно он определяет вкус напитка. А вкус этот, право, неплох. Многим не нравится, когда к кофе подмешивают цикорий; не будем спорить — не нравится, и не надо. Заметим лишь/ что добавка цикория (до 20%) повышает экстрактивность напитка и смягчает его вкус. Однако из цикория можно готовить и самостоятельный напиток. Сваренный на воде, он еще не очень вкусен, но с молоком или со сливками, в меру подслащенный... Если не про- 63
бовали, то не поздно наверстать упущенное. растворимый цикории В последние годы в магазинах появился растворимый цикорий; делают его на том же Ростов-Ярославском комбинате. После того как обжаренный цикорий размелют и просеют, его стараются держать подальше от воды — порошок очень гигроскопичен (сказывается высокое содержание фруктозы). По этой же причине не удается получить сухой растворимый цикорий — на воздухе он быстро расплывается и становится жидким. Поэтому его выпускают в виде пасты, густой и вязкой, с влажностью около 30п/и. Пасту эту помещают в консервные банки и закатывают наглухо жестяными крышками Растворимый цикорий делают примерно так же, как растворимый кофе. То есть поначалу порошок обычного молотого цикория экстрагируют горячей водой, а потом экстракт отделяют от гущи и уваривают под вакуумом, пока не получится паста. В банке она может храниться до года. Можно добавлять растворимый цикорий к натуральному кофе; однако не все любят подобные смеси. Для любителей «чистых» напитков — следующий простейший рецепт: четверть чайной ложки растворимого цикория на стакан кипятка или горячего молока. НЕ ТОЛЬКО НАПИТОК Мы привыкли к тому, что цикорий наливают в чашки. Между тем во многих странах его гораздо чаще можно увидеть в салатнице. Для приготовления салатов, а также гарниров берут обычно не корневой цикорий, а упоминавшийся уже листовой, салатный (он же эндивий). Листья эндивия кроме фруктозы и интибина содержат еще около 7% белков и, что особенно ценно, изрядное количество аскорбиновой кислоты. Несколько меньше в них каротина и витаминов группы 8; есть также соли калия и железа. Как видите, биологическая ценность листьев салатного цикория достаточно высока. Единственный их недостаток — небольшая горечь. Впрочем, в этом есть своя прелесть, ведь перчим же мы пищу. (Заметим, что после подвяливания на воздухе горечь листьев исчезает.) Готовят цикорный салат так же, как обычный, из листового салата. Листья эндивия сочно-зеленые, кудрявые, они могут украсить любое блюдо. Плохо ли иметь еще один источник витаминов? Конечно, нет. Плохо другое: не культивируют у нас салатный цикорий. А жаль... И. ВОЛЬПЕР 64
Еще о цикории ДЛЯ БУЛЬОНА И ЗАНАВЕСОК Коротко о том, как можно использовать* красящие свойства цикория. Натуральный кофе окрашивает воду медленно и слабо; цикорий же делает это мгновенно благодаря высокому содержанию экстрактивных темноокрашен- ных веществ. Поэтому цикорием можно подкрашивать разные блюда — бульоны, кремы, соусы. А еще — занавески, портьеры, салфетки н прочие вещи из светлых тканей. Для этого надо вскипятить 4—5 стоповых лржек цикория в литре воды, процедить настой и разбавить его водой до нужного оттенка. Разбавленный раствор придаст вещам красивый кремовый цвет. Отваром цикория иногда покрывают паркет и стенные панели, тогда они становятся светло-коричневыми. ДЛЯ КОСМЕТИКИ Если вам противопоказан не только кофе, ио и загар, можете взять на вооружение такой совет. Стоит натереть лицо или руки крепким холодным настоем цикория — и кожа покрывается приятным «загаром». Годится цикорий и для окраски волос; к тому же он придает им приятный блеск. Это последнее свойство цикория используют также художники: слабый настой придает блеск акварели. ДЛЯ ЧИСТКИ Цикорной гущей можно чистить ковры, естественно, в том случае, если они темные. Такая чистка в некоторой мере восстанавливает яркость рисунка. Цикорием, разведенным в теплой воде, иногда чистят бронзовые и медные вещи. Чтобы очистить кастрюли, чайники и прочую посуду, в ией кипятят цикорий и оставляют на несколько часов. После этого посуду остается лишь прополоскать. ДЛЯ ЦВЕТОВ Вспомним о гигроскопичности порошка цикория, о его способности поглощать и удерживать влагу. Этим свойством пользуются цветоводы: достаточно добавить в цветочный горшок немного цикорной гущи, и влажность земли будет надолго сохранена. Эта же гуща помогает ускорить прорастание семян в горшочках. ДЛЯ САЛАТОВ Салат можно делать не только из листьев, но также из корней цикория. Вот два рецепта. Корень цикория очищают и вырезают у основания часть сердцевины — в ней больше всего горечи. Затем цикорий нарезают тонкими ломтиками, смешивают с нарезанными помидорами, поливают растительным маслом и солят; готовый салат приправляют сахаром и лимонным соком. Вместо помидороз можно взять горошек. Такой салат хорош к сельди. Другой рецепт: подготовленные, как сказано выше, корни цикория перемешивают с майонезом, солят, добавляют сахар и украшают зеленью петрушки. 3 Химия и жизнь № 1
Гипотезы Как рождается соль? Р. К. БАЛАНДИН, В. 3. КИСЛИК 66 Эвапориты (эвапоритовыс осадки) — хим. осадки, выпавшие на дно басе, в результате пересыщения растворов.. К ним относятся разл. соли: галит, ангидрит, калийные и др., некоторые известняки, доломиты. Теологический словарь, 1973 г. ЭВАПОРИТЫ ЛИ ЭВАПОРИТЫ? «Мое имя указывает па мои вид и, надо сказать, это довольно красивый вид. А с таким именем, как у тебя, можно иметь какой \годно вид». Кроме героя кн-мги
Льюиса Кэрола «Алиса в стране чудес» подобную же сказочную речь могли бы произнести эвапориты перед своими геологическими собратьями, скажем, песками. Ведь пески могут накапливаться под действием ветра, текучих вод п морских прибоев... А вот наименование эвапорпт (от латинского evaporo — испаряю) прямо указывает, что минерал порожден испарением. Происхождение вполне «благородное» — оно связано с солнцем, воздухом, водой и даже морозом. Некоторые эвапориты подобно богине 3; Афродите рождаются из пены морской, точнее, из рассолов, выбрасываемых на берег; так, например, вырастают зимой валы магниевой соли (мирабилита) на берегах залива Кара-Богаз-Гол. Жесткая -определенность термина, по-видимому, и стала главной причиной популярности названия эвапорпт, впервые употребленного геохимиками, как будто, в 1924 году. Постепенно эвапорнтами начали называть соляные отложения: сульфатные (гипс, ангидрит) и галоидные (галит, силь- 67
винит, карналлит). Казалось бы, в эту группу должны попасть и карбонаты, с которых собственно и начинаются осадки при весьма сложном процессе испарения морской воды. Однако выяснилось, что родословная карбонатов биохимическая и к испарению она не имеет никакого отношения. Пришлось при возведении в звание эвапо- рпта ограничиться сульфатами и галоидами. Ну а почему непременно — эвапорнты? Разве гипс не накапливается в подземных трещинах? Почему только при выпаривании из растворов могут выпасть сульфаты и галоиды, если у их родственников — карбонатов обычно совсем другая родословная? СОЛЬ В ПРОБИРКЕ И В ЗАЛИВЕ Эвапорнты получить просто: надо взять морскую воду, налить ее в пробирку и испарить. Но если увеличить пробирку до размеров природного географического объекта (озера, лагуны, моря), то потребуется ответить по крайней мере на два вопроса. Может ли в природе испариться такое количество воды, чтобы образовались известные нам залежи солей? И выдерживаются ли при этом те же соотношения в объемах отложенных солей, что и в лабораторном опыте? Нередко суммарная мощность соляных залежей переваливает за сотни метров, что соответствует выпариванию многокилометровых толщ морской воды. В принципе это возможно, если испарительный бассейн сообщался с морем узким проливом или песчаной отмелью — баром. При постоянном подтоке за миллион лет может испариться великое множество воды. Нечто подобное мы видим в знаменитом Кара-Богазе. Правда, такие заливы — редкость, и трудно представить, что в эпохи соленакопления по каким-то причинам редкость становилась правилом. К тому же и общая мощность солей в заливе Кара-Бо- газ сравнительно невелика — менее 40 м. Еще запутаннее обстоит дело с пропорциями солей в соляных месторождениях. В морской воде на долю карбоната кальция приходится 0,3%, сульфата кальция — 3,7%, хлористого натрия — 77,1 %, а хлористого калия и магния—18% от всех солей. Значит, в стометровом слое каменной соли должно быть 0,3 м карбонатов, 5 м сульфата кальция и 23 м хлорида калия и магния. Ибо соли (в пробирке при испарении накапливаются именно в такой последовательности и пропорции. Но ни в одной соляной залежи мира такого соотношения нет. Карбонатов по сравнению с пробирочной моделью почему-то обычно гораздо больше, хлоридов — меньше. СОЛЬ В ЗАЛИВЕ И В ПУСТЫНЕ В качестве природной модели эвапорито- сого процесса можно взять залив Кара-Бо- газ. Летом здесь выпариваются натриевые соли, а зимой, при охлаждении воды, магниевые (мирабилит). Но тогда как быть с калийными солями? Их в Кара-Богазе нет. Да и вообще для отложения метровой толщи калийных солей должен испариться трехкилометровый столб воды. Напомним к тому же, что во многих месторождениях калийные горизонты толстенные- — в десятки метров. Ныне нигде на Земле при испарении морской воды калийные соли не осаждаются. Более того, никакими причудливыми цепочками искусственных испарительных бассейнов еще не удалось добыть калийную соль из моря. Остается предположить какую-то особую, пока неразгаданную изощренность физико-географических условий в прошлом, либо вернуться к идее исследова теля пустынь И. Вальтера — он убежденный сторонник того, что соли выпаривались в жарких пустынях. Кто не читал о сухих озерах в пустыне, от которых сохраняется лишь пласт соли. В таких озерах из рассолов удается искусственно кристаллизовать калийные соли (в Индерском и Сакском озерах, в Мертвом море). Но сейчас в природных условиях калийные соли откладываются лишь в одном месте на всей Земле .— в высыхающем озере Дабусин в Цайдамской впадине Тибета. Остается или сетовать на нынеиинюю природную обстановку, неблагоприятную ал я отложения калийных солей, или вообще усомниться в эвапорито вой гипотезе. Еще более усугубляют сомнения недавние сенсационные находки огромных мес- 68
торождений бишофита (MgCl2-6H20) и тах- гидрита (CaCl22MgCl2-12H20). Прежде эти минералы считали редкими (так, в частности, сказано в Геологическом словаре 1958 года), а тут вдруг целые месторождения! Бишофит в огромных количествах залегает в северной зоне Прикаспийской впадины (в пермских отложениях), а тахгид- рпт — в Бразилии. Для выпаривания этих минералов нужны совсем уж невероятные объемы воды. Конечно, нечего и говорить, что в современную эпоху пи бишофит. пи тахгидрит не образуются. Если вопрос о родословной бишофита и та.хгпдрита еще не назовешь актуальным (технологи пока не разработали методику их добычи, обогащения и использования), то о происхождении калийных солей — цепного удобрения — необходимо уже теперь зиать возможно больше, чтобы успешнее искать их, перерабатывать или. в идеале, производить соли искусственно. ЭВАПОРИТЫ ИЛИ ПЛУТОНИТЫ? Как нередко бывало в истории геологии, прояснить сложную проблему пытались с помощью темных недр планеты. Сейчас плутонические гипотезы разрабатывают некоторые советские геологи. Они подчеркивают тот весьма примечательный факт, что к толщам каменных солей нередко приурочены вулканические породы, и что в соле- носных слоях обычно пет остатков морской фауны. «Изучение зон глубинных разломов, - утверждает В. И. Созанский, — свидетельствует о том, что они являются путями, проводящими из недр Земли к ее поверхности не только различные вулканогенные образования, но н более простые соединения, такие как соли, сера, рудные минералы п другие вещества». Если бы эго было глобальным явлением, то больше всего солей накопилось бы в вулканических областях мира. Однако тут нас ждет разочарование. В современных вулканических районах нет как будто ни одного озера или даже источника, где бы осаждались калийные соли. И на тех участках морского дна, где из земной коры выделяются горячие рассолы (в Атлантике, Красном море), тоже нет калийных залежей. Все это заставляет сомневаться в плутонических гипотезах рождения эвапорптоп. Итак, крупные месторождения калийных солей вряд ли могут возникнуть при выпаривании морской воды (другие пропорции солей в залежах), при испарении континентальных бассейнов в пустынях, где попросту нет многокилометровых водных толщ, под действием глубинных термальных вод, ибо вулканические области соляными залежами небогаты. Но ведь колоссальные калийные месторождения все-таки существуют. Следовательно, многое тут нужно обдумать заново. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ БЛУЖДАНИЯ КАЛИЯ Начнем издалека. Если сравнить состав горных пород и солей, растворенных в речной воде, дренирующей те же районы, то окажется, что речная вода энергично выносит CI, Br, J, S и легко вымывает Са, Na, Mg, К, а другие элементы менее подвижны и даже почти инертны — остаются на месте, не попадают в воду. Вообще-то геохимическая подвижность калия меньше, чем натрия, н поэтому отношение NaCl к КС1 в речной воде положительно (в среднем 3,65). Однако диффузионная и электрохимическая подвижность иона калия в воде в полтора раза выше, чем у натрия, из-за большего радиуса иона калия и меньшей гидратационнои оболочки. К тому же известно, что скорость диффузии ионов ускоряется в присутствии иона того же заряда, но менее подвижного. Значит, такие ионы делают калий еще более непоседливым. Недаром. А. В. Николаев назвал этот процесс диффузионным рассеиванием и накоплением. Естественно, что роль такого механизма в течение необозримого геологического времени огромна. Вероятно, он и обеспечивает удаление калия в водоупор (глину пли ил до полного их насыщения). Но откуда же берется калий? Ведь пока нельзя назвать никакой первичный процесс, который обогащал бы калием природные воды. Ибо калий попадает в воду при растворении ранее образовавшихся месторождений. То есть, пока можно говорить лишь о вторичном обогащении воды калием. Так откуда же взялись самые первые месторождения калийных солей? Столетняя война нептунистов и плутони-
с то в выявила пристрастие геологов к двум крайностям: к процессам, идущим у поверхности земли (зона нептунизма), и в глубоких недрах (зона плутонизма). Однако эти крайности соединяются в зоне, начинающейся на глубине десятков метров от поверхности и простирающейся до глубины в несколько километров. И чля соляных месторождений именно этот пограничный интервал особо важен. Осадочные толщп в зоне нептунизма пронизаны подземными водами, которые сочатся в трещинах и порах, перенося гигантские объемы растворов. Здесь рождается концентрированная рапа, а выпавший пз нее осадок понемногу уплотняется под тяжестью последующих слоев. И не прап ли американский геохимик Э. Дегенс, утверждая, что сильвин (калийная соль)—" это продукт метаморфизма, продукт невидимых подземных превращений растворов? Давления и температуры, способствующие отложению солей, вероятно, невысоки (температуры, например, не более 100°С). Однако одной лишь миграцией подземных растворов рождение соли не объяснишь. Ибо в выжимаемой из пород воде солей немногим более (на 10—20%), чем в океане Значит, этот механизм просто не может поднять соленость до 30%, что как раз свойственно ископаемым рассолам. Породить такую концентрацию рассола может более мощный процесс: полагают, что под землей идет интенсивная фильтрация ионов калия через заряженные глинистые мембраны. .Но как бы весомо ни выглядели псе эти доводы, они не избавляют от сомнений. Конечно, прослои глины пронзили почти вес калийные толщи, что как будто подтверждает гипотезу глинистых мембран. Но это же ее п отрицает: калийные' горизонты обычно чередуются со слоями каменной соли (она выпаривается), а в прослоях глин попадаются остатки организмов, которые жить в подземелье никак не могли. ЕСЛИ ОБЪЕДИНИТЬ ГИПОТЕЗЫ Недостатки каждой гипотезы компенсируются при их слиянии в более общую концепцию. Не могут ли все породы, слагающие калийные горизонты (галит, глины, калийная соль) иметь свою собственную родословную? Например, поваренная соль могла родиться при испарении бассейна (типичный эвапорит). Глина — при подтоке в бассейн пресных вод, богатых органическими и неорганически ми коллоидами. Л калийные соли отложились при взаимо- ■ действии подземных рассолов, выжимаемых пз каменной солн и глины. Если это так, то залежь калийных солей рождается в три (пли больше?) этапа. Сначала копятся эвапоритовые осадки, для чего в водоеме должна расти концентрация рассола. Это возможно и при интенсивном испарении, и при подтоке в водоем поверхностных п подземных вод, богатых ионами натрия, калия и хлора. Такие воды и размывают древние залежи солей. Потом на следующем этапе водоем обильно заполняет пресная речная вода, богатая коллоидами. «Пожирая» .некоторые катионы, прежде всего калия, коллоидные частицы опускаются на т,но. Наконец, все эти осад- •кп при геологическом прогибании дна попадают на глубину, в зону повышенных температур и давлений. Здесь они теряют калий. Здесь галитовые осадки перекрп- сталлизовЫ'ваются, а глины уплотняются. Легко растворимые компоненты уходят из этих слоев, а на месте остаются слои калийной соли. ПОЛЬЗА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ Итак, складывается впечатление, что некоторые соли — в частности, калийные •— не следует называть эвапоритами, ибо испарение в их родословной не играло существенной роли. (Между прочим, даже проблему происхождения поваренной соли вряд ли можно считать решенной.) Выбор термина — дело ответственное. Когда он претендует на объяснение объекта и выглядит правдоподобным, он становится привычным. Его начинают принимать безоговорочно и даже подлаживают к нему гипотезы. Возможно, при лабораторном выпаривании солей из растворов и для некоторых природных объектов действительно правильнее всего употреблять термин эвапо- риты. Одна-ко не следует забывать, что лабораторную пробирку сплошь и рядом нельзя увеличить до планетарных масштабов, а выводы химической науки очень непросто использовать в геохимии.
Еще совсем недавно это было дикое, необжитое место. Первыми пришли сюда геологи. Обнаруженное здесь золото, дав начало Кулар- скому золотоносному району, преобразило этот уголок северной Якутии. Но в Куларе есть, оказывается, не только золото. С тех пор как началась разработка Куларских месторождений, возникла проблема Снабжения молодых поселков питьевой и технической водой. Все расположенные поблизости природные водоемы питаются атмосферными осадками и зимой промерзают, так что с наступлением морозов единственным источником водоснабжения была река Яна, а до нее — 30 километров. Отсутствие хороших дорог и нехватка автомобилей не раз ставили поселки в первые годы их существо- сани я на грань катастрофы. И тогда геологи решили искать воду на месте. Первая же гидрогеологическая скважина вскрыла под 170- метровой толщей вечной мерзлоты водоносный горизонт, вода начала изливаться через устье скважины — по 35 000 литров в сутни. Но «дегустация» этой воды разочаровала: вода оказалась сильно минерализованной. По солевому составу она близка н воде Сергиевского минерального источника, расположенного в Куйбышевской области. Там на этом источнике работает курорт. А обладает ли наша вода какими-либо целебными свойствами — неизвестно, этим никто не занимался. Сейчас ее используют только для технических нужд. На территории района обнаружен и другой источник минеральной воды— в 20 км южнее поселка Кулар, в живописной горной местности невдалеке от речки Улахан- Кюегюлююр. «Источник» — сказано не совсем верно, это настоящее озеро, поражающее каждого, кто его видел. Площадь озера около 2 000 кв. м. Оно постоянно «кипит», хотя температура его всего лишь 2 С. Эффект кипения создают бьющие из-под земли струи минеральной воды с большим количеством газа. Озеро получило название Нарзанного, так как его вода по своему составу близка н знаменитому нарзану. Правда, в отличие от него вода Нарзанного озера совершенно отчетливо пахнет сероводородом, хотя основная масса растворенного в ней газа — это углекислый газ. Дебит источника, по нашим приблизительным измерениям, составляет 2—2,5 миллиона литров в сутки. В 20 м от Нарзанного лежит еще одно озеро несколько большей площади, но это всего лишь своеобразный приемник минеральной воды, собственных источников здесь не обнаружено. Лечебные свойства воды и грязей этого источника не исследовались: до сих пор не нашлось энтузиаста-бальнеолога. Мы надеемся, что это наше сообщение привлечет внимание специалистов. В. П. ПЕРЕЯСЛОВ, главный геолог Куларсной геологоразведочной партии 71
A ч _f v ..^., Мумиё —в природе и в колбе <»ьр , v>^ н ;с ";снг)г " ■" v I П V I 1 I 1 I I LI 1 \ ) В _\ Кандидат биологических наук А. М. БЕСКРОВНЫЙ, Е. Г. БОБЫЛЕВ, Ю. К. ХУДЕНСКИЙ В последние годы вновь повысился интерес к проблеме мумиё —«горной смолы», о целебных свойствах которой сообщали еще Авиценна и Аристотель. Появились новые данные о том, что мумиё ускоряет заживление ран, излечивает воспалительные процессы, повышает общую устойчивость организма. ■ «Говорят про нее, говорят про нее, И вблизи говорят, и далеко: Из волшебной травы создана мумиё. Из цветов и душистого сока»,— так пишет о мумиё современный поэт Аалы Токомбаев. Однано для нас поводом к исследованиям мумиё, которые были проведены в Харьковском научно-исследовательском институте эндокринологии и химии гормонов, стали наблюдения гораздо более прозаические. Мумиё находят в основном в высокогорных пещерах. К его образованию, несомненно, имеют прямое отношение экскременты некоторых животных, главным образом мышей, пищух и архаров,— эти экскременты накапливаются там и частично мумифицируются. Согласно литературным данным, в весьма сложный состав получающегося продукта входят многочисленные органические компоненты (в том числе ор- ганичесние кислоты) и разнообразный набор микроэлементов, в том числе металлов. Поскольку один из наиболее информативных методов анализа таких соединений — метод инфранрасной спентроснопии, он и был положен в основу наших дальнейших исследований. Как видно на рисунке, образцы мумиё из различных источников A—3) дали сходные ИК-спектры. Но почему процесс образования мумиё может идти только в горных пещерах? Нельзя ли смоделировать его, перенести на лабораторный стол? В начестве исходных органичесних компонентов мы взяли адреналин, аскорбиновую кислоту и глюкозу — вещества, весьма распространенные в живой природе. К ним были добавлены микроэлементы, И после многочасовой термообработки водного раствора этой смеси с добавлением фосфатов образовался продукт, внешне очень напоминающий мумиё. Обнаружило это вещество и значительную противовоспалительную активность. Однако противовоспалительным, действием обладает и сама по себе аскорбиновая кислота, как и многие другие органичесние кислоты. А что если взять в качестве исходного органического компонента одну только глюкозу, которая заведомо не обладает противовоспалительной антивностью? Результат опыта превзошел все наши ожидания: полученный светло-коричневый продукт по противовоспалительному действию не уступал образцам природного мумиё. В то же время исходный набор (глюноза + + вода 4- микроэлементы 4- фосфаты) никакой подобной антивности не проявлял. Как видно на рисунке D), в ИК-спентре нашего вещества пики расположены тан- же, как и в спектре природного мумиё, хотя и менее интенсивны. Известно, что природное мумиё обладает еще одним ценным свойством: подавляя воспаление, оно одновременно ускоряет заживление ран. Поэтому очень важно было установить, присуще ли такое свойство нашему «мумиёподобному веществу» из глюкозы. Для его испытания были выбраны ожоговые травмы, поснольку они труднее всего поддаются лекарственной терапии. И оказалось, что синтезированное нами вещество обладает танже противоожоговым действием. Мумиёподобное вещество, обладающее весьма высоной биологической активностью, было получено и из нескольно расширенного ассортимента исходного сырья, обогащенного органическими компонентами. Его ИК-спентр тоже представлен на рисунке E). Дальнейшие опыты показали, что термообработка вовсе необязательна: мумиёподобное вещество можно получить и другими способами. Например, когда мы поместили исходную смесь под ультрафиолетовую лампу, уже через неснолько часов 71
л ib зеравшаисиого |2| и алтайского |3) мумиё, синтетического продукта из глюкозы |4| и синтетического продукта из сложного набора органических компонентов |5|. По оси абсцисс — частоты |см~'| по оси ординат — поглощение. Хорошо заметны пики характеристических частот: различных СН-связеЙ, ароматического кольца фвиопа, колебаний карбоксильной полосы, валентных колебаний СН-грулп, валентных колебаний гидронснпов, связанных в полимерной ассоциации. без всякого нипячения образовалось вещество с высокой лротивово-спалителынои активностью. Такие же результаты были получены и после гамма-облучения смеси. Опыты с глюкозой оказались очень удобны еще и тем, что благодаря своей простоте позволили выяснить, насколько необходимы те или иные исходные компоненты. Методом исключения было показано, что в отсутствие микроэлементов, или нислорода, или фосфатов вещества с му- миёподобной биологической антивностью не образуются. А что если реакция образования таких му- миёподобных веществ может происходить в природе не только в горных пещерах? Где еще могут сложиться благоприятные условия для подобной реакции? Вероятно, там, где есть лолный набор необходимых компонентов: растворенные в воде органические вещества и соли микроэлементов, кислород, фосфаты и термические или лучевые воздействия. Но ведь все это — прямое описание условий, существующих в поверхностном слое Мирового океана! Этот слой давно 73
изучают океанологи из Одесского отделения Института биологии южных морей АН УССР, которым руководит член-корреспондент АН УССР Ю. П. Зайцев. В 60-х годах они провели такой опыт: собрали в отнрытом море морскую пену, отстояли ее и получили бурую жидкость очень сложного состава. Когда в этот отстой, разбавленный водой, поместили водоросли, ге стали активно размножаться; пустили в раствор морских рачнов — повысилась скорость их развития и выживаемость; •намочили раствором зерна пшеницы — и тоже наблюдали стимуляцию роста. К этому можно добавить и другие любопытные факты, например необычно высокую устойчивость микроорганизмов, обитающих в поверхностной пленне мореной воды, к бактерицидному действию солнечной радиации. Эти факты, как и многие другие, можно объяснить, если допустить, что в поверхностном слое моря образуются биологически активные вещества, близкие к полученным в наших экспериментах: Они обладают ярко выраженными противовоспалительными и стимулирующими свойствами и -способны снижать вредные эффекты радиации. Однако такой процесс, вероятно, должен идти не только в верхнем слое морской воды, но и на суше. И если мумиё находят в 'пещерах, то, может быть, это просто потому, что Оно там укрыто от размы- вения. Но места, укрытые от дождей, есть не только в пещерах. Первым «биогеоценозом» -на суше, где мы обнаружили большие количества вещества с высокой мумиёподобной активностью, была... земля под старыми пнями. Извлеченное оттуда бодной экстракцией вещество обнаружило высокую противовоспалительную активность. А не сопровождаются ли образованием таких веществ любые процессы разложения органических остатков? Где еще гниющие органические вещества укрыты от вымывания водой? Да, например, в дуплах деревьев. Эксперименты подтвердили: водный экстракт из такой гнилушки тоже обнаруживает высокую биологическую активность. А потом мы взяли для исследования опавшие осенние листья клена. Биологическая активность экстракта из опавших листьев в некоторых отношениях превзошла лучшие образцы мумиё. По-видимому, человечество недооценивает богатство, которое каждую осень валяется под ногами... ИК-спектры перечисленных природных веществ аналогичны показанным на рисунке. Итак, вещества с мумиёподобным действием образуются 'при отмирании или повреждении растений. Но ведь еще в 50-е годы В. П. Филатов обнаружил, что нэ только в тканях поврежденных растений, но и в крови травмированных животных (обожженных, облученных, раненых) появляются сложные органические вещества небелковой природы, обладающие противовоспалительными и заживляющими свойствами. Эти вещества он назвал биогенными стимуляторами. В то время ни механизм их образования, ни структуру расшифровать не удалось. Было установлено, одна- ко, что в их состав входят опять-таки органические кислоты... Организмы имеют в своем распоряжении для синтеза подобных веществ весьма ограниченные запасы кислот, микроэлементов и фосфатов. Кроме того, неконтролируемый процесс образования этих соединений в природе отличается нестабильностью— поэтому, кстати, из природного мумиё вряд ли когда-нибудь удастся изготовить стандартный лекарственный препарат с постоянным составом и свойствами (мы уже не говорим о возможности образования в естественных — «пещерных» — условиях токсичных для человека соединений). Что же касается искусственного получения мумиёподобных веществ, то некоторые способы его использовались человечеством с древнейших времен. Достаточно сказать, что такие вещества в большом количестве образуются в процессе сушни растительного сырья. Может быть, их наличием в какой-то мере обусловлены лечебные эффекты «пользования» больных высушенными травами. И, пожалуй, Напрасно посмей- —. вались современники над тем, что И. Е. Ре- "\ пин считал полезным суп из сена. Более того, не исключено, что аналогичные вещества образуются при неноторых кулинарных процессах. Например, «исходный набор» для приготовления прославленного украинского борща содержит в своем составе— правда, в ограниченных количествах— все компоненты, нужные для- получения синтетического мумиёподобного соединения... Но наиболее верный путь к получению любых необходимых количеств строго определенных биологически активных мумиё- подобных веществ — их синтез в контролируемых условиях по предлагаемому нами способу. При этом возможны самые разнообразные комбинации исходных органических соединений и микроэлементов. Потребуется, конечно, еще большая работа, прежде чем различные препараты «синтетического мумиё» .войдут в практику. Сегодня можно только утверждать, что такая работа перспективна. От редакции. Напоминаем читателям, что за *~ достоверность выводов в разделе «А почему бы и нет?» ручаются только авторы помещаемых в этом разделе статей и заметок. 74
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ (СЛЕДЫ ЗВЕЗДНЫХ КАТАСТРОФ I Взрывы сверхновых звезд в нашей Галактике должны оказывать заметное влияние на биосферу Земли, и следы этого влияния должны запечатлеваться в годичных кольцах деревьев — из такого предположения исходил советский исследователь Н. В. Ловелиус," предпринявший изучение спилов самых долговечных растений страны: амурской лиственницы и древовидной' арчи Самым старым из всех изученных деревьев была, 807-летняя арча, найденная! Е. В. Максимовым в горах Средней Азии, на высоте 3500 м над уровнем моря. Свой первый побег она дала в 1163 г. — значит, за время ее жизни произошло не меньше трех взрывов сверхновых: в 1572, 1604 и I около 1700 г. Изучение годичных колец арчи-долгожительницы показало, что после взрывов сверхновых происходило резкое угнетение роста дерева; оно достигало максимума на 15—16-й год, и лишь 30 лет спустя прежний темп роста восстанавливался. Какие физиологические процессы нарушаются под действием взрывов, пока неизвестно. ПОЛОЖЕНИЕ СТАЛО ЛУЧШЕ Качество воды в Волге улучшилось и продолжает улучшаться — к такому выводу пришли ученые комплексной экспедиции, обследовавшей состояние реки почти на всем ее протяжении, от Калинина до Черного Яра. («Водные ресурсы», 1974, № 3). Выросло число очистных сооружений на предприятиях бассейна; некоторые из них (ВАЗ, химкомбинат «Оргстекло» в Дзержинске и др.) прекрасно справляются с| новости отовсюду Iочисткой стоков. Внедряют- I |ся водооборотные системы: I |па Сызранском заводе I ■ пластмасс, на заводе СК I |(гор. Волжский) и Куйбы- I |шевском заводе синтетиче- I |ского спирта объем водо- I ■ оборота достигает 98%, а I |па Новокуйбышевском неф- I |тсхимическом комбинате — I 196% общего водопользова- I |ния. I I Тем не менее успокаивать-I |ся еще рано. Лишь полови- I |па стоков, сбрасываемых в I |Волгу, принадлежит к кате- I I горни условно чистых, а I |четверть пока приходится I |па долю сбросов, попадаю- I мних в реку вообще без I I очистки... I ВЗРЫВЫ В ПОЧКАХ I [Одна из не решенных до I |конца медицинских проб-I |лем — удаление почечных I |камней без хирургического I [вмешательства. Сейчас раз- I !рабатывается метод, кото- I |рый заключается в дробле- I иии этих камней с помощью I ударной волны, генерируе- I мой при разрядах электри- I ческого конденсатора («Ье- I sign News», 1974, т. 29, I № 11). Если больного и раз- I рядное устройство помес- I тить в емкость, заполнен- I иую водой, причем разряд- I иое устройство располо- I жить в одном фокусе отра- I жателя, а больного — так, I чтобы почечный камень ока- I зался в другом фокусе, то I ударная волна должна бес- I препятствепно проникнуть I через мягкие ткани, но, I сконцентрировавшись на ка- I мне, раздробить его на мел- I кие куски, которые сами I смогут безболезненно уда- I литься из организма. I ИЗ ЧЕГО СДЕЛАН I КАБЕЛЬ I Прошлым летом через Ат- I лантику протянули новый I кабель, связавший Англию I и Канаду. Без малого две I 'тысячи телефонных разго- I воров может идти по нему I [одновременно. Под воду |
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ | вместе с кабелем ушли 28001 транзисторов (из, них состо-1 |ят 473 линейных усилителя) I и. 31 выравнивающее устрой-1 ство. На сооружение этого! ■ кабеля затратили 30 милли-1 I онов фунтов стерлингов, а| I из материалов в кабеле! I больше всего полиэтилена,! ■ если считать по объему. Не J I верите? По официальным. I сведениям, его затратили! I 6000 тонн, а меди и алюми-1 I ния к месте взятых — 1500] [тонн. Лишь стали, если счи-| I тать по весу, потратили! I больше - ■ 7 000 тонн. Но! (разница в удельном весе| (стали и полиэтилена куда! I больше 7/е. Не удивительно,! что полиэтиленовый в ос-1 новном кабель оказался до-1 вольно легким: километр его! весит всего 2,7 тонны. Об-J щая же длина этого кабеля! I составила 5200 км. Общий J ■ вес подсчитайте сами. I [графит для термопар! I Во Всесоюзном научно-ис-| I следовательском институте! I эл ект р о угол ьн ы х из дел и й ] I создан новый материал —I I гибкий волокнистый графит.! I Его уже с успехом приме-j I няют при изготовлении! (спецодежды и чехлов с| I электрообогревом, обогре-1 I ваемых полов и других на- j I гревательных устройств.! I Новый материал использо-1 I вали и в термопарах, пред-1 (назначенных для измерения] ] высоких температур. Это! I позволило отказаться от! I драгоценной платины (она I I раньше шла па изготовле-1 I ние таких термопар) и тем! ■ самым значительно снизить! I стоимость термоизмери-1 I тельных устройств. I Iгвоздь, он же шуруп! I Вероятно, именно так назо-1 I вут гвоздь, изобретенный в I I Швеции. Это и гвоздь, и I I шуруп одновременно. Го-1 I ловка у него, как у обычно! I го шурупа, а противопо-1 Iложный конец остер, как у! I гвоздя. Стержень же — и I | то и другое: одна сторона | 76 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ | гладкая, как у гвоздя, дру- I гая — с резьбой, как у шу-1 Ipyna. Гвоздь-шуруп доста-1 точно легко забить в дерепо 3 молотком, не раздирая при I | '^том волокна древесины, а I затем повернуть его на пол-1 I оборота, и он закрепится I I по-шурупьи надежно. Гвоз-1 |ди-шурупы можно забивать] I и в пластмассы, и в гипсо-1 вые панели, и даже в не | . очень прочный легкий бетон. I ■ ГЕРАНЬ - ИСТОЧНИК I ТАНИДОВ I -С развитием кожевеино-1 J обувной промышленности ] растет спрос на дубильные] Еещества, в том числе рас-1 тительного происхождения. I В результате исследований.! I проведенных Институтом] ботаники АН УзССР, обна-| ружено растение, которое! может стать одним из веду-1 Iщих источников таких ве-| ■ ществ. Это герань прямая —I травянистый многолетник, | ■ обитающий в Средней Азии.1 I Корни и листья герани со-1 Одержат до 21% дубильных! I веществ — таиидов. Опыты! по их извлечению показали,! |что промышленная выработ-1 ка танидов из герани будет! высокорентабельной. К то-1 | му же состав танидов гера-1 I ни таков, что они могут! I быть использованы в меди-[ I циие — это избавит страну! I от одной из статей импорта. I 1жидкий аспирин I | Какие только болезни не| ■ лечат аспирином! Обычная! [простуда, ревматизм, сер-[ |дечные заболевания... Hoi I вот беда: это лекарство! I можно принимать далеко не I I всем. Например, оно проти-1 I вопоказано страдающим яз-1 I вой желудка. Дело в том, I I что аспирин, попадая в же-1 Тлудок больного, разлагает-] 1ся на составные части, одна! I из которых — салициловая I ■ кислота — оказывает раз-1 1дражающее действие и мо-1 I жет даже вызвать желу-1 I дочпое кровотечение. I I Американский фадмако-1
HOBGv/ГИ О'.СЬоЮ^.' НОВОСТИ ОТОВСЮД1 l . ... Jiut_i товое вещество гетероаук- син. А в последнее время хло- рогеновой кислоте находится применение и в нашем хозяйстве. Например, япон-, ские ученые обнаружи- , ли, что она — необходимая L добавка в синтетический [корм для шелкопряда: после добавления 100 мг кис- , лоты на 10 г корма выжи- ■ вают 75% личинок, а без нее - всего 25%. Хлороге- новую кислоту добавляют и в косметические кремы: она хорошо действует на кожу. Недавно советские биохимики член-корреспондент АН СССР В. Л. Кретович и Ж. В. Успенская разработали метод выделения хло- , рогеновой кислоты из подсолнечного жмыха. В 1974 г. промышленное получение ее Г 1 I П П П \ЛУ АТТГк TIO 11 П О 11 Т ТА Г/ Л % Л Т *Ъ г товое вещество гетероаук- син. А в последнее время хло- рогеновой кислоте находится применение и в нашем хозяйстве. Например, япон-, f ские ученые обнаружи- , ли, что она — необходимая L добавка в синтетический [корм для шелкопряда: пос- I ле добавления 100 мг кис- , г лоты на 10 г корма выжи- ■ вают 75% личинок, а без нее - всего 25%. Хлороге- новую кислоту добавляют и в косметические кремы: она хорошо действует на кожу. Недавно советские биохимики член-корреспондент 1 АН СССР В. Л. Кретович и I Ж. В. Успенская разработали метод выделения хло- , | рогеновой кислоты из подсолнечного жмыха. В 1974 г. I промышленное получение ее С налажено на Олайнском за- Г воде химреактивов (Латвийская ССР). I КАК ВОЛОС В ГЛАЗ ПОПАЛ ■ i В операциях на глазах- (при катарактах) медики из Ко- !ломбо использовали новый материал для наложения ( швов. Утверждают, что использование этого материала, стерилизованного, разумеется, уменьшает после- ' ■ операционное раздраже- Г ние. Этот материал — чело- , Ееческий волос. К сожале- ■ | нию, лишь у пяти процентов ланкийских женщин волосы' 1 пригодны для этой цели — достаточно тонки и длинны , ■статистика против КУРЕНИЯ |лог профессор С. У. Витворд! I предложил ввести в употребление жидкий аспирин. Аспи-1 I рин растворяют в определен-1 [ных веществах, препятствующих разложению препарата. I I Это поможет ослабить или- I совсем избежать нежелательных побочных явлений. | |А чтобы от приема лекарст-- ва не отказывались дети, в] I жидкий аспирин можно до-1 бавлять, например, апельси-j новый или мятный сироп... | \ КОСТНЫЙ МОЗГ В КЛЕТКЕ IМногие заболевания крови,! I в том числе и лейкоз, связа- |ны с нарушением процессов ^ I кроветворения, которые в I обычных условиях непрерывно происходят в кост- j |ном мозге. Недавно американские и французские ис- |следователи разработали. I способ, позволяющий воспроизвести эти процессы- |вне организма человека.] ■ Частицу человеческого кост-., 1ного мозга помещают в небольшую пористую капсулу, I которую зашивают в брюш-J : ную полость мыши. Стенки 1 (капсулы пропускают внутрь J питательные вещества из I 'крови мыши, но не выпуска-1 ют наружу человеческих I клеток. А чтобы избежать J последствий тканевой не- 3совместимости, мышей пред-J I варительно подвергают об-1 I лучению. За несколько не- |дель костномозговые клетки, заключенные в капсуле, Iсозревают и превращаются4 I в обычные клетки человече- |ской крови. Ученые наде-1 |ются, что этот метод помо-! [жет глубже изучить процес- I сы кроветворения. 1хлорогеновая [кислота из олайнг I Хлорогеновая кислота — |это сложный эфир хинной и| [кофейной кислот. Она игра-Г ]ет важную роль в дыха-^ [тельных процессах у расте-" Р ний. Кроме того, она сти-1 L мулирует их рост, угнетая. |фермент, разрушающий рос-- Исследование, проведенное английским ученым Дж. Ло-1 утоном, показало, что курение значительно способст- |вует развитию атеросклеро- тического процесса. У больных была обнаружена статистически достоверная связь между числом выку- | риваемых в день сигарет и |степенью развития атеро- склеротического сужения % крупных артерий.
Животные для лабораторий Бесспорно, что без опытов и наблюдения над живыми животными у человеческого ума нет средств познать законы органического мира. И. П. ПАВЛОВ Ныне в лабораториях экспериментируют над животными более чем 400 видов и разновидностей, начиная от знакомых всем кошек, собак, овец, лошадей и свиней и кончая экзотическими броненосцами, форелью или зелеными мартышками. Почему же столь разнообразен набор лабораторных животных? Да потому, что смоделировать тот или иной процесс, идущий в теле человека, можно, лишь подобрав такое животное, организм которого (или отдельные его органы) точно повторили бы этот процесс. Найти такое животное порой весьма нелегко. Человек в ходе эволюции как бы собрал в себе все мно- тобразие животного мира, но остался неповторимым, несмотря на близость к человекообразным обезьянам. Например, противооспенную вакцину можно приготовить, только втирая вирус в кожу телят, так как лишь их организм дает действенную вакцину, предохраняющую человека от оспы. Л чтобы изучить особенности самого вируса оспы, необходимы эритроциты петуха (именно петуха, а не курицы!), поскольку кровь этого горластого создания реагирует на ничтожные дозы вируса. Многие читали про страшную проказу плп, как ее называют медики, лепру. Так вот, лечить лепру по-настоящему еще не могут главным образом потому, что долго не могли найти животное, иа котором можно было бы в лаборатории повторить развитие болезни. Наконец, выяснилось, что для этой цели пригоден броненосец. И дело стронулось с места. Л исследователи, изучающие патологию кровеносных сосудов, уже давно знают, что великолепным объектом для моделирования атеросклероза служит организм свиньи. Однако согласитесь, что держать в лаборатории объемистую хавронью весьма трудно. Это и побудило специалистов лабораторного животноводства вывести новую породу мини-свиней: новорожденные поросята весят всего 600—700 г. Это не домашний Барс и к или Мурка, а представитель специально выведен мой линии ношен, обладающих одинаковой реакцией на механические раздражители
НАУКА ТРЕБУЕТ ЖЕРТВ Когда же родилась наука о лабораторных животных? Поначалу этот вопрос может показаться не очень корректным: несмотря па то что двери для подопытных животных еше были закрыты, в щели кельи средневекового ученого протискивались мыши. Вообще же экспериментировать над животными стали очень давно: выдающийся древнеримский врач Гален A29—201 гг.), чтобы проникнуть в тайны анатомии и физиологии, начал изучать анатомию барана, быка, свиньи, собаки и даже медведя. Толчком же к массовым экспериментам, к использованию животных, исчисляемых не единицами, а десятками, послужили работы Гарвея A578—1657 гг.). Чем дальше шло развитие биологических наук, тем больше требовалось подопытных животных. И хорошо, что бездомная собака или кошка и тем более попавшая в мышеловку мышь ничего не стоили. К середине прошлого века, когда Клод Бернар и его школа прославились трудами по физиологии, животные попросту стали незаменимы. Открытие возбудителей инфекционных болезней (сибирской язвы, туберкулеза, холеры, чумы) еще более увеличило потребность в лабораторных мышах и крысах. И сейчас без них не обходится большинство медико-биологических исследований. собакн «Бит», выращиваемы* чехословацкой фирмой «1ЕЛАЗи На них можно быстро проследить влияние самых разных экспериментальных воздействий от рождения до старости: срок мышиной жизни не превышает двух лет. За год мама-мышь дает от 4 до 9 пометов, и мышата всего через 2—3 месяца сами становятся взрослыми. Животные эти от природы всеядны и жизнеспособны и, что еще более ценно, невелики и быстро становятся ручными. Поэтому-то мышами и заинтересовались микробиологи, вирусологи и онкологи — им была нужна живая питательная среда. Лабораторные животные необходимы и генетикам, и токсикологам, и этологам, и многим другим специалистам. Все это повлекло за собой гигантский рост числа животных, умирающих во славу науки: ежегодно в мире обрывается жизнь 200 миллионов лабораторных животных. ТРУДНО ЛИ ВЫРАСТИТЬ МЫШЬ? И вот тогда, когда этих, казалось бы, хорошо знакомых участников экспериментов потребовалось столь много, выяснилось, что разводить и выращивать миллионы лабораторных животных очень сложно. Оказалось, что и о самих животных, с присущими каждому виду особенностями, мы знаем совсем мало. И если в научной литературе можно найти подробные сведения о генетике, кормлении и заболеваниях лабораторных животных, то об особенностях их поведения почти ничего неизвестно. А знать это необходимо, иначе разведение животных будет противоречить их жизненным требованиям.
• 1 V 4, На эт1 онкологн культивируют опухоли Вот только один пример. Недавно в одном из наших вивариев решили разводить мышей линии BALB (этот индекс присвоен инбред- ным белым мышам). В каждую клетку посадили по одному самцу и по шесть самок. Вскоре был получен приплод, но он был какой-то странный. Мышата одного возраста росли неодинаково; одни были гладкие, блестящие и соответствовали всем требованиям, предъявляемым к здоровым животным, а другие — из этого же гнезда — были какими-то сморщенными, они плохо покрывались шерсткой и сильно отставали в росте. Первое, о чем подумали работники вивария,—это о том, что у животных авитаминоз. Рацион тщательно проверили, сделали соответствующие добавки, но результат был тот же. Тогда выбраковали слабых животных, стали ожидать следующий приплод. И все повторилось снова. А причина была в поведении мышиного 1лавы семьи. У мышей, как у многих других животных, царит строгая иерархия. И хотя самец ухаживает за всеми самками, предпочтение получают только трн.^ Они пользуются немаловажной привилегией: пока не выберут самое вкусное из того,- что им дали, пока не насытятся, строгий глава семьи не подпускает других самок к кормушке. Нечего и говорить, что в такой ситуации пятая и шестая самки живут впроголодь и не могут дать здоровое потомство. И хотя в мышиной семье есть нечто вроде яслей — все самки кормят всех детенышей независимо от их «принадлежности», тем не менее при обильном приплоде равноценных детенышей не получалось. Стоило удалить из гнезд лишних самок, как все пошло нормальным чередом. Первая попытка разведения лабораторных животных на научной основе была предпринята в 1929 году в США, где была создана знаменитая Джексоновская лаборатория. Она и стала теоретическим и методическим центром генетической работы с лабораторными мышами. В ней были получены первые мыши так называемых чистых линий. Это уже были не просто белые мышки, а генетически однородные организмы, одинаково реагирующие на экспериментальное воздействие. Зачем же потребовались такие животные? Да затем, что- экспериментаторам нужны животные не только в большом количестве, но и определенного качества, отвечающие биологическому стандарту. Вот с этих двух главных требований и берет свое начало лабораторное животноводство. Выращивать ежегодно по полтора-два миллиона разнообразных животных, да не просто животных, а биологически стандартных, может только технически оснащенное предприятие, руководимое высококвалифицированными специалистами при постоянной помощи генетиков, микробиологов, биохимиков, иммунологов и инженеров. Все, кто в той или иной степени причастен к лабораторным животным, знают эмблему чехословацкой фирмы «БЕЛАЗ» — симпатичную 80
Нояоваландскиа белы» кролики — наилучшая линия животиыж мышку с длинным хвостиком, ставшую за последние три года международным символом иауки о разведении лабораторных животных. Это предприятие состоит из 12 ферм и специализированных участков. Например, иа ферме Хлум под Бенешовым содержат стадо баранов, от которых получают стандартные эритроциты, и разводят стандартных хомяков. А под Прагой расположена ферма, дающая подопытных мышей и крыс, организм которых свободен от патогенных и неспецифических микробов. Фирма продает лабораторных собак «Бигл» и брикетированные стандартные корма для всех лабораторных животных страны. В Москве, Ленинграде, а в прошлом году в Киеве фирма «БЕЛАЗ» устраивала выставки оборудования для лабораторных животных. Академия наук Чехословакии и Научно-техническое общество проводят ежегодные Международные симпозиумы по лабораторным животным, непременными участниками которых стали наши специалисты. СТАНДАРТНОЕ ЗДОРОВЬЕ Конечно, лабораторными животными занимаются не только в Чехословакии (Центр по лабораторным животным в Англии, Институт ресурсов лабораторных животных США. Центры селекции лабораторных животных во Франции, Бельгии, Швейцарии, Италии, Венгрии, Лаборатория экспериментально- биологических моделей АМН СССР). Во всех этих странах сформировались единые требования к организму животных. Ибо каждый экспериментатор, прибегавший к помощи подопытных животных, рассматривал их как своеобразный живой измерительный прибор или инструмент. Л от надежности и особенностей живых приборов во многом зависит ценность результата опыта. Животные, в особенности теплокровные млекопитающие,— прибор неспокойный с быстро меняющимися биологическими параметрами. Кроме того, организм животного пластичен — приспосабливается к плохим или хорошим условиям жизни благодаря регулирующим процессам, генетически заложенным в организме. Многие знают, что для безупречной работы измерительных приборов необходимы стабильные условия среды, что отклонение от заданных параметров может вывести прибор из строя. Подопытные животные еще более тонко воспринимают* все изменения среды, но ее отрицательное влияние на организм компенсируется внутренними механизмами. Это-то часто и искажает результаты экспериментов. Поэтому условия среды или, как принято выражаться, экологические факторы в лабораторном животноводстве должны быть стандартными. Однако экологическая стандартизация не может обеспечить полной биологической стандартизации животных. Организм животного, выращенного в обычных условиях, нафарширован бактериями, вирусами и простейшими. Ясно, что моделировать ннфек- 81
ционные процессы на таких приборах весьма затруднительно. Да и сами эти животные могут быть причиной массовых инфекционных заболеваний в питомниках, что чревато большими потерями. Обычая белая мышь стоит от 35 до 42 копеек, а инбредная, полученная при близкородственном разведении,— около 1 рубля! Все это заставило искать пути освобождения подопытных животных от микробов. В начале тридцатых годов лабораторных животных вакцинировали, а в конце 50-х годов пытались вырастить здоровых животных, пичкая их антибиотиками. Однако все это вело к искажеии-ю естественных функций органов и тканей — живые прнбо.ры «барахлили». В 1957 году американец Д. Райнирс вырастил первую группу животных, в теле которых не было ни одного патогенного микроба. Он с помощью кесаревого сечения получал стерильных детенышей, которые потом росли в специально оборудованном помещении. В стерильный корм Райнирс добавлял бактерии, свойственные только данному виду животных. А в боксах, где содержали грызунов, поддерживали стабильные экологические условия: температуру, влажность, освещение... Это были первые животные со «стандартным здоровьем». В природе такого не бывает... Л можно лн жить вообще без микробов? Например, без тех микробов-помощников, которые участвуют в пищеварении? Чтобы проверить эту мысль Пастера, одного кесарева сечения недостаточно. Для решения всех многотрудных сложностей выращивания стерильного животного, начиная от технического оснащения бокса и кончая разработкой полноценных стерильных кормов, потребовалось больше 50 лет. Зато сейчас гно- тобиология стала не только наукой о без- микробиой жизни отдельного живого су-, щества, а большой, самостоятельной ветвью современной биологии со своими проблемами и научными поисками. Тем не менее гно- тобионтов — стерильных животных — выращивают все те же специалисты лабораторного животноводства. Но экспериментаторам и этого мало — им дают здоровых стерильных животных, а они требуют еще и таких животных, организм которых заранее бы обладал нужными качествами, передающимися по наследству. Такие животные получаются при близкородственном (инбредном) разведении. Ныне в мировом генофонде свыше 250 инбредных чистых линий мышей, десятки линий крыс, морских свинок, кроликов. Есть и линейные собаки, кошки и свиньи. Генетические различия в строении органов, особенности в развитии и поведении, генетически обусловленная разница в чувствительности к микробам и вирусам сделали инбредных животных незаменимой аппаратурой для меднко-биологичс- ских исследований. ВМЕСТО ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ Сейчас в лабораторном животноводстве сложились три системы разведения животных. Открытая система — это обычное выращивание животных, когда не исключено действие внешней среды и заражение микробами. При закрытой системе животных держат в специальных помещениях, где поддерживается стабильный микроклимат и исключено заражение посторонней микрофлорой. И наконец, третья — изоляторная система — сложное и трудоемкое выращивание полностью стерильных животных (гнотобионтов). В нашей стране в основном пользуются открытой системой выращивания лабораторных животных. Однако в нескольких ведущих институтах созданы условия для выращивания гнотобионтов. Например, в Институте микробиолгии и иммунологии им. Гамалеи и в Научно-исследовательской лаборатории экспериментально-биологических моделей АМН СССР. Сейчас подготавливается создание единого Всесоюзного координационного центра по научным исследованиям в области лабораторного животноводства. Пока специалистов по лабораторному животноводству у нас немного — около 200 человек. Да и во всем мире их, вероятно, всего несколько тысяч. Однако эти несколько тысяч специалистов каждый год вручают исследователям многие миллионы подопытных животных. Международный комитет по лабораторным животным в Лондоне, созданный в 1956 г., объединяет представителей 20 государств. Думается, что придет время, когда на алтарь науки будут приноситься в жертву не десятки миллионов животных в год, а значительно меньше. Качество эксперимента повысится, так как здоровье стандартных животных перестанет вызывать сомнения у исследователей, и ответ на свой вопрос они будут получать не на тысячах жертв, а на десяти-двадцати пернатых или лохматых тружениках науки. Кандидат биологических наук Р. Ф. КУЗИНА 82
новление (нового явления с помощью обыкновенных весов! Тем «не менее автор на это претендует. Более того, мне доставляет особое удовольствие именно тот факт, что опыты проводились не только без «современной», но и вообще без какой-либо аппаратуры (если не считать все тех же весов). Эстетика — вовсе не монополия искусства. Науке тоже не чужды эстетические критерии. Красивой нам представляется та работа, которая выполнена простейшими средствами, достигающими поставленной цели. Очень хотелось бы, чтобы эксперименты, которые будут описаны ниже, не только убедили читателей е реальности установленного явления (это, конечно, главное), но и внесли посильный вклад в пропаганду эстетических принципов науки, Наблюдения Телепатия у мышей? (ЭКСТРАОРДИНАРНАЯ ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ) С. В. СПЕРАНСКИЙ Исследование, о котором пойдет речь, настолько просто, что сама его простота может вызвать недоверие. В двадцатом веке претендовать на уста- 83
горячим сторонником которых является автор. Работа, суть которой отражена в заголовке, имела свою предысторию. О ней нужно рассказать, чтобы было более понятно само исследование. Автор по профессии токсиколог, то есть человек, который изучает действие химических веществ на живые существа. Однажды сорок белых мышей (самцов) были приготовлены для токсикологического эксперимента. Специальными приемами они были выравнены по исходным (фоновым) .показателям (вес тела, мышечная сила, утомляемость и т. д.). Всю эту ораву рассадили по клеткам (по 10 мышей). Но токсикологический эксперимент неожиданно отложили на месяц. Все это время мыши провели в виварии без -каких- либо целенаправленных воздействий на их организмы. Клетки были одинаковыми и стояли на одной полке в виварии. Кормили животных тоже одинаково. И когда я снова начал их обследовать, обнаружилось неожиданное — обитатели разных клеток далеко, вернее, статистически достоверно разошлись по состоянию организмов. Потом выяснилось, что месяц — даже много для того, чтобы территориально обособленные белые мыши приобрели общие черты, и стали отливаться от мышей, живущих в других клетках. Для этого хватает всего од но й-двух недель. В каждой клетке складывается как бы свой коллектив, со своим «лицом». Это «лицо», по-видимому, зависит от связей между обитателями клетки, то есть от тесного общения животных друг с другом. Нельзя ли выяснить свойства этой связи? Оборвется ли она, если мышей, привыкших жить бок о бок, разлучить и часть животных унести на расстояние, на котором невозможно обычное общение? При планировании опытов необходимо было решить два принципиальных вопроса: передачу какой информации задать условиями опыта и что нужно регистрировать для суждения о том, 'передается ли эта информация? Проще всего было выбрать голод и вес тела, то есть проследить, влияет ли голод на аппетит других мышей, когда одним обитателям клетки предоставлена возможность полного насыщения, а другие голодают -в другом месте* Исследование состояло из двух этапов. Первый этап — это 30 серий опытов с белыми мышами-самками, весом от 20 до 30 г, которые не менее двух недель провели в одной и той же клетке в окружении одних и тех же лодруг. В 10 часов утра обитательниц каждой клетки делили на две равные части. Одних оставляли в подвальном помещении ин- . ститутского вивария («нижние мыши»), а '/Других уносили в лабораторию на 4-й этаж («верхние мыши»). «Нижние мыши» во время опыта всегда получали обычное питание, а «верхних» либо кормили, как и «нижних», либо лишали воды и пищи. После пятичасовой разлуки «верхних мышей» возвращали в виварий, где они снова объединялись с «нижними». Естественно, что в центре внимания экспериментатора было различие в изменении среднего веса «нижних мышей» за 5 часов голодовки их «верхних» подруг. Совокупность данных по всем опытам позволяет с высокой достоверностью утверждать, что состояние «верхних мышей» вовсе небезразлично для «нижних»: голодовка части коллектива стимулирует прибавку веса у мышей, оставшихся в прежних условиях. Как же «нижние» узнавали, что «верхние» голодают? Ведь мышей, перенесен- ных в лабораторию, от оставшихся в виварии отделяли не только четыре этажа здания (по вертикали), но и система помещений со сложной конфигурацией, что, надо полагать, исключало общение животных посредством звука и запаха, а также путем' передачи зрительной информации. С самцами на первом этапе мы поставили лишь несколько контрольных опытов. На то были свои причины: после отделения части животных, оставшиеся пересматривают иерархические отношения. Самцы как бы более эгоистичны и меньше обращают внимания на голодных собратьев. Их сильно волнует иерархия, положение собственной персоны. И личные неудачи в борьбе за власть сильнее сказываются на аппетите, чем бедственное положение временных обитателей четвертого этажа. Два опыта на мышах из одной и той же клетки, в принципе, дают плохой материал для сопоставления. Это и понятно, на состояние животных влияет множество факторов, учесть которые просто невозможно. А нельзя ли устранить хотя бы часть этих факторов? После некоторых размышлений я остановился на такой новой форме опытов: «нижних мышей» из двух клеток на время опыта следует объединить. Возникнет временное сообщество, в котором все животные подвергнутся действию микросоциальных факторов. «Верхних мышей» из одного стабильного коллектива нужно кормить как обычно, а из другого — подвергнуть дозированному голоданию. «Нижних мышей», ранее проживавших в двух разных клетках, я взвешивал в ходе опыта: определял суммарный вес тех животных, товарищи которых голодают, и тех, чьи собратья получают обычную еду и питье. Это как бы «растаскивает» в разные стороны животных, временно попавших в одну клетку. Поскольку шумовая роль микросоциаль- 84
ных взаимоотношений (пересмотр иерархии и т. д.), препятствовавшая опытам с самцами белых мышей, теперь была устранена, в опыт взяли особей мужского пола, которые более удобны для биологического моделирования потому, что не подвержены влиянию половых циклов. Перед делением мышей на «верхних» и «нижних» все они шесть часов ничего не ели — это усиливало эффект, делало более контрастным различия, когда одни насыщаются, а другие очень хотят есть. Всего было проделано 22 серии таких опытов. И всегда, когда опыт ставился впервые, компаньоны голодных животных ели больше — опережали компаньонов сытых по приросту веса. Были проделаны и контрольные серии опытов для выявления колебаний веса «нижних мышей», когда все «верхние» были в одинаковых условиях — ели и пили, как обычно, «Нижние» в этом случае тоже не переедали. С обитателями некоторых клеток через одну-три недели были проделаны повторные опыты. Оказалось, что эффект при повторении экспериментов сильно падает. Зачем же мышам набивать брюхо до отвала, когда их компаньоны голодают? Жадность? Нет. Биологический смысл ускоренной прибавки веса мышей понятен — голод товарищей по клетке говорит об опасности. И эта опасность подстегивает аппетит — мыши как бы наедаются впрок. Упоминание о том, что белые мыши передавали информацию, минуя обычные каналы восприятия, несомненно оживит в памяти читателя такие понятия, как телепатия, экстрасенсорное восприятие, биологическая связь. Можно ли думать, что передача белыми мышами информации о голоде относится к этому кругу явлений? Полагаю, что думать можно, но утверждать преждевременно. С полной очевидностью явствует одно: передача информации о голоде выходит за рамки обычных (ординарных) форм взаимодействия животных. Поэтому предлагаю назвать явление экстраординарной передачей информации. Предвижу такое возражение: то, что экстраординарно сегодня, станет ординарным завтра. Надеюсь, что так оно и будет... Вопрос об энергетической стороне экстраординарной связи между животными остаежся открытым. Это вовсе не значит, что отсутствуют исследования, перекликающиеся с результатами наших опытов. Напротив, сколько-нибудь полный обзор их был бы таким большим, что не поместился бы в журнале. Это и регистрация электро- аурограммы нервов, мышц и сердца животных и человека (П. И. Гуляев), и исследование воздействия электромагнитных полей на живые существа (А. С. Пресман), и установление факта ионизации воздуха при активной деятельности мозга (Г. А. Сергеев), и засветка при стрессе чувствительных фотоматериалов, приложенных к определенным участкам головы человека (он же). Важность исследования физико-химической стороны всех этих явлений несомненна. Однако тут мне хотелось бы подчеркнуть несколько интересных биологических проблем. Например, каковы временные характеристики становления и разрушения экстраординарной связи у животных? Какие виды информации могут передаваться? Как влияют разные факторы (например, фармакологические) на способность к передаче и приему такой информации? Почему способность животных к экстраординарной связи гаснет по мере повторения опыта? Для судьбы дальнейших исследований важно, чтобы реальность экстраординарной передачи информации была подтверждена самыми разными авторами. Одна попытка получить подтверждение результатов чужими руками уже была предпринята. Подробное описание условий эксперимента я послал в Ленинград в виде опыта-загадки, цель которого не разглашалась. Аспирант кафедры гигиены Ленинградского мединститута Э. Сапармамедов поставил серию опытов в соответствии с заданными условиями. Его результат был следующим: десяток мышей, товарищи которых голодали, прибавили в весе на 13 г больше, чем те десять, компаньоны которых вели сытую жизнь! Вероятность случайного получения такого результата, исходя из данных контрольных опытов, равна примерно 10 5. А рекорд наших мышей был 11,5 г. Таким образом, подтверждение наших данных (правда, единственное) было получено в оптимальном варианте. В заключение считаю своим долгом поблагодарить студента Новосибирского мединститута А. Пасмана за помощь в проведении этой работы. Надеюсь, что среди читателей этой статьи найдутся такие, кто захочет сам повторить и перепроверить наши опыты. Одна серия займет всего лишь вечер, а белых мышей, на которых поставлен опыт, можно будет потом использовать для других экспериментов. (Кстати, опыты стабильно воспроизводятся лишь на взрослых мышах, весом не менее 22 г.) Кому потребуется подробное описание условий эксперимента, сообщите по адресу: 630034, Новосибирск, Степная 52, кв. 3. Сперанскому С. В
НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ, ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ 1650 Иоганн Рудольф ГЛАУБЕР A604—1688) описал способ получения азотной кислоты нагреванием калийной селитры с серной кислотой. 1675 Роберт БОИ ЛЬ A627—1691) сконструировал ареометр со шкалой; с помощью этого прибора он определил плотность многих жидкостей. Никола ЛЕМЕРИ A645—1715) опубликовал «Курс химии», в котором дал общепонятное описание способов получения важнейших химических препаратов и истолковал химические превращения с точки зрения механистической философии. 1725 13 B4) ноября состоялось первое научное заседание Петербургской Академии наук. Торжественное официальное открытие ее отмечалось 27 декабря 1725 г. G января 1726 г.). 1805 Жозеф Лун ГЕЙ-ЛЮССАК A778—1850) и Александр Фридрих Вильгельм ГУМБОЛЬДТ A769—1859) вывели закон кратности объемов при химическом взаимодействии газов. При Московском университете основано Московское общество испытателен природы — старейшее добровольное естественно-научное общество в России. Его членами п разные годы были А. М. Бутлеров, Д. И. Менделеев. К. А. Тимирязев. А. Е. Ферсман, - ** П. Бернелнуе, Ч. Дарвин, Л. Пастер. 1825 Горный департамент начал издавать «Горный журнал, млн собрание сведений о горном и соляном деле, с присовокуплением новых открытии по паукам, к сему предмету относящимся». Там печатались труды многих русских н иностранных химиков. Издание «Горного журнала» продолжается. Майкл ФАРАДЕИ A791 — 1867) открыл бензол — первый член гомологического ряда ароматических углеводородов. Ханс Кристиан ЭРСТЕД A777—1851) пол\чнл металлический алюминий, действуя на безводный хлористый алюминий амальгамой калия с последующей отгонкой ртути. Аитуан Жером БАЛАР A802—1876) в рассолах средиземноморских соляных промыслов открыл новый элемент, который он назвал муридом (от латинского mnria — рассол). Сообщение о своем открытии он послал в Парижскую Академию паук в конце 1825 г. Оно было опубликовано в 1826 г. Новый * элемент получил название «бром» (от греческого бромос — зловоние), из-за неприятного запаха паров элемента.
1840 Юстус ЛИБИХ A803—1873) опубликовал книгу «Химия в приложении к земледелию», где показал, что растения питаются минеральными солями, а не перегноем, как полагали ученые до него. 1850 Людвиг Фердинанд ВИЛЬГЕЛЬМИ A812—1864), изучая инверсию тростникового сахара кислотами, открыл основной закон химической кинетики: в случае мономолекулярных реакции скорость превращения пропорциональна количеству вещества, которое в данный момент осталось нераспавшимся; иными словами, если время возрастает в арифметической прогрессии, го количество вещества убывает в геометрической прогрессии. i860 Роберт Вильгельм БУНЗЕН A811 — 1899) совместно с Густавом Робертом КИРХГОФОМ A824—1887) методом спектрального анализа открыл цезий. 1875 Поль Эмиль Лекок де БУАБОДРАН A838—1912) открыл галлий, существование которого еще в 1870 году было предсказано Д. И. Менделеевым (под названием «эка алюминии»). Карл ЛИНДЕ A842—1934) сконструировал аммиачную холодильную машину для получения сухого льда. Климент Аркадьевич ТИМИРЯЗЕВ A843—1920) защитил докторскую диссертацию «Об усвоении света растением», положившую начало исследованиям в области фотосинтеза растений. 1895 Уильям РАМЗАИ A852—1916) выделил гелий из газов, содержащихся в минерале клевеите. Вильгельм Конрад РЕНТГЕН A845—1923) открыл невидимые лучи, обладающие способностью проникать через непрозрачные среды. 1900 Моисей ГОМБЕРГ A866—1947) открыл первый свободный радикал — трифенилметил (СбН5)зС. Франсуа Огюст Виктор ГРИНЬЯР A871—1935) со- вместо со своим учителем Франсуа БАРБЬЕ A848— 1922) получил растворы эфиратов смешанных маг- ний-галогеиоорганических соединений и применил их для синтеза многих классов органических веществ. Фридрнх ДОРН A848—1916) открыл радон 2282fiRn, а Эрнест РЕЗЕРФОРД A871—1937) — торон 2^Rn. Это были первые случаи получения изотопов химических элементов. 1925 Вальтер НОДДАК A893—1960) и Ида НОДДАК (ГАККЕ, род. в 1896 г.) открыли рений. 1940 Советские физики Георгий Николаевич ФЛЕРОВ 87
(род. в 1913 г.) и Константин Антонович ПЕТРЖАК (род. в 1907 г.) открыли спонтанное деление ядер урана. Эмилио СЕГРЕ (род. в 1905 г.) с сотрудниками синтезировал изотоп астата 2g*At с периодом полураспада 7,21 часа. Эдвии МАК-МИЛЛАН (род. в 1907 г.) и Филипп АБЕЛЬСОН (род. в 1913 г.) синтезировали изотоп нептуния 2|з^Р с ПеРи°Д°м полураспада 2,35 суток. Гленн СИБОРГ (род. в 1912 г.) с сотрудниками синтезировал изотоп плутония 2JJPu с периодом полураспада 86,4 года. ' 1950 Глени СИБОРГ с сотрудниками синтезировал изотоп калифорния |j*:,Cf с периодом полураспада 43,6 минуты. 1955 Глени СИБОРГ с сотрудниками синтезировал изотоп менделевия jj®Md с периодом полураспада 90 минут. Джулио НАТТА (род. в 1903 г.) опубликовал первую работу по стереоспецифической полимеризации; эта работа сыграла важную роль в развитии химии полимеров. ГОДОВЩИНЫ 13.1 75 лет со дня смерти норвежского химика Петера ВААГЕ A833—1900). В 1864—1867 гг. Вааге совместно с К. М. ГУЛЬД- БЕРГОМ A836—1902) вывел закон действующих масс — одно из основных положений теории химического равновесия. 18.1 150 лет со дня рождения английского химика-органи- кя Эдуарда ФРАНКЛАНДА A825—1899). Заложил основы учения о валентности: определил валентность атомов азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, углерода. Синтезировал ряд металлоорганиче- ских. соединений. 11-2 175 лет со дня рождения Уильяма Генри Фокса ТАЛЬБОТА A800—1877), английского изобретателя в области фотографии. В 1843 году впервые применил позитивную печать с увеличением. Разработал светочувствительную бумагу, содержащую бромистое серебро. Положил начало гелиогравюре. 3.3 125 лет со дня рождения австралийского химика-органика Здеико Ганса СКРАУПА A850—1910). Скрауп установил строение ряда алкалоидов группы хииииа и синтезировал их. В 1880 году предложил метод получения хииолина, его гомологов и производных из первичного ароматического амина. Этот
метод широко применяется при промышленном синтезе фармацевтических препаратов и фотоматериалов. 9.5 125 лет со дня смерти французского химика Жозефа Луи ГЕЙ-ЛЮССАКА A778—1850). Открыл широко известные законы теплового расширения газов и объемных отношений (газовые законы Гей-Люсеака), методы получения натрия, калия и бора. Усовершенствовал элементный органический анализ, сконструировал башню для улавливания окислов при камерном методе производства серной кислоты (башня Гей-Люссака). 22.5 125 лет со дня рождения русского химика-органика .Михаила Григорьевича КУЧЕРОВА A850-1911). Занимался исследованием непредельных углеводородов. В 1881 году открыл реакцию гидратации соединений ацетиленового ряда в присутствии ртутных солей, получившую большое промышленное применение. 28.6 150 лет со дня рождения немецкого хпмика-органпка Эмиля ЭРЛЕНМЕЙЕРА A825—1909). Автор концепции о существовании двойной связи между атомами углерода. Синтезировал ряд органических соединений, ввел в практику коническую колбу и газовую печь для органического анализа. 14.7 175 лет со дня рождения французского химика-органика Жана Батиста Андре ДЮМА A800—1884). Первый высказал предположение, что любые атомы в химическом соединении могут быть замещены на другие. Он же установил существование первого гомологического ряда — ряда муравьиной кислоты. 31.7 175 лет со дня рождения немецкого химика Фридриха ВЕЛЕРА A800—1882). В. 1824 году впервые синтезировал органическое соединение, но только в 1828 установил, что это мочевина, образующаяся при нагревании цианата аммония. Осуществил синтез многих органических и неорганических соединений. 5.8 25 лет со дня смерти Сергея Семеновича НАМЕТКИНА A875—1950). советского химика-орган'ика. Автор классических работ в области химии углеводородов и нефтехимии. 30.11 125 лет со дня смерти Германа Ивановича ГЬССА A802—1850), русского химика. В 1840 году открыл основное положение термохимии — закон постоянства сумм тепла. Разработал русскую химическую номенклатуру. Автор учебника «Основания чистой химии», получившего широкое распространение. 99
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Следы невиданных частиц Что за странные кристаллы! Задачи на кристаллогидраты Катализ на зажигалке Рыбы в лазерном луче Гигрометр из кинопленки Устав клуба Пункт первый. Членом клуба может быть каждый школьник. Пункт второй. Членом клуба становится тот, кто задаёт интересный вопрос, или найдет интересный ответ, или пришлет заметку, фотографию, рисунок, пли просто расскажет о своих полезных делах. Кто из юных химиков пришлет в редакцию самый интересный материал? Это заочное соревнование проводилось и в прошлом, и в позапрошлом годах. Результаты его регулярно объявляются на страницах журчали. В одном из ближайших номеров будут подведены очередные итоги заочного соревнования. Ждем инеем! ЭКА НЕВИДАЛЬ.. Следы невиданных частиц Две фотографин помещены здесь; ту, что слева, вы, может быть, еще и видели, «1 вот другую — никогда. Когда космическая частица проходит через фотоэмульсию она может вызвать распад атомного ядра / у Клуб Юный химик
серебра или брома. Тогда па эмульсин остается след - надо только проявить пленку. Ядсрио-эмульспоипая фотография (снимок слева) была сделана в 1952 году, она обошла многие научные и популярные издания: па ней впервые было зафиксировано возникновение гн- нерядра (точка А), то есть такого ядра, в состав которого входят не только про: тоны и нейтроны,, но также тяжелая элементарная частила гиперон. А поскольку гипероны живут очень недолго, гиперядро через десяти миллиардную долю се- к\нды изрывается (точка В), образуя три заряженные частицы. Эта фотография сделана в Варшавском университете. А второй снимок пришел в редакцию из Красноярска. Пришел п обычном конверте и без всяких комментариев. Нам сразу стало ясно, что и здесь зафиксирован распад ядра. По какого ядра, по какой причине? В книгах по ядерной фнзн- Что за странные кристаллы! Однажды лаборант расставлял вещества па полке. Он быстро .поставил все на место, осталась только одна склянка с зелеными кристаллами. А что это за кристаллы, лаборант ие знал: ^тикетка была оборвана, и ia ке ответа найти не удалось. Специалисты, к которым мы [- обратились, сказали, что они я тоже затрудняются отве ) тить; единственное, что очевидно. - след оставлен в ie сильном магнитном иоле, но- а тому что траектории заря- i- жен пых части н заметно ис- I- кривлены. ь Оставалось одно: обра- )- тнться за разъяснениями к >: автору снимка; к счастью, с он не забыл написать об- I- ратный адрес на конверте И некоре мы получили вот ь такой отпет. «Фотографию деления ядра» я сделал дома, без всяких приборов. И каждый желающий может повторить мой опыт. Для него нужен порошок сурьмы да клочок бумаги. Порошок можно приготовить из куска сурь- 1 мы с помощью ступки или молотка (сурьма хрупка). Бумагу лучше взять газетную. В листок бумаги размером примерно 1,5X2 см надо завернуть немного порошка 1 (одну-две спичечные головки) и туго закрутить листок , наподобие кулька. Свободный конец нужно взять пинцетом и поднести зажжен- iia ней сохранилось лишь одно слово: «дихлорид...». «Попробую-ка я узнать, что это за дихлорид»,— решил лаборант. И для нача- k ную спичку к тому месту, Ь1 где находится сурьма. Спич- ку не убирать до того момента, пока сурьма не расплавится и не начнет окисляться, выделяя белый дым. п Потом раскаленная сурьма упадет на пол, разбегаясь огненными шариками. Если [- положить лист бумаги, на нем останутся следы, похожие на треки заряженных частиц. Огненные шарики " сурьмы, скользящие по бу- к маге на газовой подушке, )t просто-напросто обугливают (. ее. И пол при этом не портится — след от горящей сурь- т мы легко стирается тряпкой. И все же, конечно, лучше пол не пачкать. " Александр СИРОТИНИН, выпускник 27-й Красноярской школы ь ^ < Мы этот опыт повторили, и э не раз. И .всегда получались новые, неожиданные «треки». Советуем и вам попробовать. Только, пожа- * л у иста, не забывайте, что s придется иметь дело с огнем, и ставьте опыт акку- < ратио, предварительно убрав подальше все, что может легко загореться. ла он растворил немного этой соли в воде. К его удивлению, зеленые кристаллы образовали фиолетовый раствор! Мало того, из раствора начали выделяться пузырьки газа, и спустя несколько секунд раствор стал зеленым. Не найдя объяснения такому странному поведению соли, лаборант подумал, что, может быть, в воде были какие-то примеси, н растворил соль в спирте. Раствор получился сипим! Рядом на столе стоял рас- Клуб Юный химик 91
твор сернокислой меди. «Интересно, как эти две соли будут вести себя вместе»,— подумал лаборант и растворил немного странного дп- хлоридл п колбе с сульфатом медн. И произошло очередное чудо: на дне колбы вскоре появились маленькие блестящие крупинки металлической меди. . Тогда лаборант пошел за объяснением к своему руководителю. Тот сразу догадался, что это за странная соль. И п свою очередь показал еще один интересным опыт. Взял другую соль не дихлорид, а сульфат — и добавил к ней воду серо пи то-зелены и порошок не желал растворяться. Нагрел порошок до 130° С, тот стал синим — н растворился. А когда он снова нагрел порошок, но уже до 610° С, то образовались красно-оранжевые кристаллы, которые снова не желали раство ряться в воде! Что за соль была в банке с надорванной этикеткой? (Ответ — на стр. 96) ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! Задачи на кристаллогидраты Может быть, эти задачи покажутся вам несколько более сложными чем те, что вы решаете в школе. Но это только на пользу — к экзаменам надо подходить во всеоружии. И к тому же сейчас начинается пора олимпиад... ЗАДАЧА 1 При 100°С раствор медного купороса содержит 43(/0 CuS04, а при 20° С—16%- Нри охлаждении выпадает пентагидрат, содержащий 8% маточного раствора. В процессе кристаллизации испаряется 3,5% боды. Сколько выпгдет влажной соли, если 100 г раствора, насыщенного при 100° С, охладить до 20° О ЗАДАЧА 2 Когда Майкл Фа раде и работал лаборантом у знаменитого Хэмфри Дэви, он поставил не совсем обычный опыт. Фарадей получил 21,5 г некоего кристаллогидрата, который содержал 14,4 г воды. Он поместил желтые кристаллы в трубку, запаял ее и нагрел. После охлаждения в трубке оказались два слоя жидкости: нижний — желтый и масло- нодобпый, верхний — бесцветный. Когда Фарадей попытался открыть трубку, произошел взрыв: желтое масло исчезло, распространяя запах хлора, а бесцветная жидкость оказалась обычной водой. Объясните результаты этого опыта и установите формулу кристаллогидрата. ЗАДАЧА 3 При сухой перегонке кристаллогидрата образовалось 332 г 29,5%-ной серной кислоты и 22.4 л газа. О каком кристаллогидрате идет речь? (Решения задач — на стр. 96) ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Катализ на зажигалке Опыты эти поставить можно даже в домашних условиях. А катализатором будет служить платина. Не удивляйтесь — именно платина. В обычной зажигалке для газовых плит, которая работает от двух батареек типа «Марс», установлена спираль, содержащая около 80% платины. ОКИСЛЕНИЕ АММИАКА В толстостенную аптечную склянку поместим пнть-десять капель 10—25%-иого раствора аммиака, введем зажигалку (см. рисунок) н включим ее. Окисление идет по схеме: 4NH, + 502 — INO + 6Н20 + Q, 2NO + 02 — 2NO?. 92
Так как аммиак в избытке, то идет еще одна реакция: 2N02 + Н20 + 2NH3 —* NH4NO3 + NH4N02. Поэтому сразу же после включения зажигалки появляется белый дым; он может быть желтоватым из-за избытка N02. Однако нам надо еще доказать, что аммиак окислился. Обычно используют такие реактивы на ион NO~~, как йодистый калий с крахмалом или раствор дифениламина в серной кислоте. Однако можно найти и более доступные реактивы — производные пиразолона. Доступны они потому, что продаются в каждой аптеке; это такие известные лекарства, как антипирин, амидопирин, бутадион. В Государственной фармакопее сказано, что эти лекарства в кислой среде дают в присутствии нитритов характерное окрашивание, а именно: антипирин и амидопирин — зеленое, бутадион — красное. Поскольку требуется кислая среда, препараты надо растворить в 10—20%-ной уксусной кислоте. Если в склянку с белым дымом прилить воды и к образовавшемуся раствору добавить один нз реактивов, то можно наблюдать изменение окраски. Оно происходит не сразу, а через несколько минут. Тепловой эффект реакции можно обнаружить так: включим зажигалку на несколько секунд, а затем отпустим кнопку — спираль продолжает светиться. Такое самораскаливание происходит из-за того, что при окислении NH3 выделяется тепло. ОКИСЛЕНИЕ ЭТИЛОВОГО СПИРТА В склянку поместим одну-две капли (не более!) спирта или 10 мл горячей водки. Через минуту включим зажигалку н вновь будем наблюдать самораскаливание спирали. 2С2Н5ОН + 02 — 2СН3СОН + 2Н20 + Q. Если растворить продукты реакции, то образовавшийся ацет- альдегид можно открыть с помощью очень чувствительной реакции с фуксинсернистой кислотой. ОКИСЛЕНИЕ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА Сначала получим двуокись серы, например сжигая серу. При этом образуется «дым», которому надо дать отстояться в течение двух-трех часов. Лучше воспользоваться реакцией сульфита натрия с соляной кислотой. Заполним склянку двуокисью серы и включим зажигалку. 2S02 + 02 — 2SO.-, + Q. Появляется дым, который состоит из частиц серной кислоты: она образуется при реакции с парами воды. Нальем е склянку 10—15 мл воды, чтобы поглотить трехокись серы, и дадим постоять около часа. Доказать, что в склянке именно серная кислота, проще всего пробой с хлористым барием: в присутствии ионов S02- раствор мутнеет. Игорь БАШАРИН, студент I курса Московского химико-технологического института
ЧТО НОВОГО В МИРЕ! Рыбы в лазерном луче Посмотрите внимательно на фотографию. Все на ней обычно: и рыбка меченосец, которую мы так часто видим в аквариумах, и сам аквариум, и вода в нем. А между тем снимок этот сделан в совершенно темной комнате. И луч света, в котором плывет рыбка, идет не от солнца и не от лампочки, а от лазера. Ну и как же рыбка реагирует на лазерный луч? Да в том-то и дело, что никак! Ученые брали разных рыб — и с хорошо развитым зрением, вроде меченосцев и гуппи, и со слабыми глазами, наподобие вьюна; они применяли разные лазеры— газовые и на твердом теле, зеленого света и красного, различной мощности. А результат все тот же: не обращают рыбы на лазерный луч никакого внимания, ведут себя так, будто ничего и не случилось, хватают, как ни в чем ни бывало, свою любимую пищу — мотыля. И в то же время, когда лазерный луч, отразившись от глаза рыбы, попадал случайно в глаз человека, наступало временное ослепление! Эти опыты были поставлены в Институте эволюционной морфологии и экологии животных Академии наук СССР; краткий отчет о них можно прочитать в журнале «Вопросы ихтиологии», 1974, № 3. Правда, о том, почему рыбы, в отличие от человека, не реагируют на лазерный луч, в журнале ничего не сказано: это предстоит еще выяснить. Однако практическую пользу из удивительных наблюдений можно извлечь уже в недалеком будущем: если лазерный луч для рыб ничего не значит, то, следовательно, при подводной съемке на кино- или фотопленку надо использовать для подсветки именно лазеры. Ведь обычные источники света могут резко изменить естественное поведение рыб. О. ЛЕОНИДОВ ЛОВКОСТЬ РУК.. Гигрометр из кинопленки В сводках погоды часто говорят: относительная влажность воздуха — столько-то процентов. Надеемся, что вы знаете, что это за величина (а если забыли — загляните в учебник физики). В музеях и оранжереях, в лабораториях и цехах относительную влажность часто поддерживают на определенном уровне. И, понятно, постоянно измеряют. Мы расскажем, как можно сделать простой и довольно точный прибор — гигрометр, используя меха- нохимическин эффект. Если взять тонкую пленку белкового вещества, например желатины, то при изменении влажности окружающей среды она будет менять свои размеры. Молекулы воды (водяного пара) взаимодействуют с функциональными группами белка и как бы расслабляют, размягчают его структуру. В резуль- 94 Клуб Юный химик
тате этого процесса (гидратации) белковая пленка под нагрузкой растягивается. Напротив, когда влажность падает, белковая пленка становится все более жесткой и стремится уменьшить свои размеры. Вот и вся необходимая теория; приступим к изготовлению гигрометра. Основная часть прибора — кусок 35-миллнметровой кинопленки любого сорта, длиной около 5 см. Возьмите неэкспонированную пленку. В темноте, чтобы не испортить весь рулон, отрежьте кусок и сразу погрузите его в фиксаж. Пленка в рулоне свернута эмульсией внутрь, она стремится сохранить свернутое состояние. Это нам на руку. Поместив пленку в фикса^к, не старайтесь ее выпрямить. Через 15- 20 минут выньте плен- Х^ ку из фиксажа и промойте ее в течение 20 минут в проточной воде. А затем, не высушивая и не выпрямляя, перенесите в 1%-ный раствор хлористого кальция. Спустя полтора-два часа г-ыньте пленку из раствора, промокните с обеих сторон фильтровальион бумагой и оставьте на воздухе для сушки. Итак, мы получили основу прибора — согнутую пленку, с внутренней стороны которой есть белковый желатиновый слой, содержащий хлористый кальций (для лучшей гигроскопичности). Целлюлозная основа кинопленки будет играть роль пружины. Теперь смонтируем сам прибор. На ровной пластинке из дерева, дюраля или оргстекла размером 15X15 см укрепите небольшую пластинку — полочку, а к ней клеем БФ-2, «Суперцемент» или каким-либо другим прикрепите пленку. К верхнему ее краю приклейте соломинку или тонкую, не более миллиметра, алюминиевую проволоку- стрелку длиной 12—15 см. Когда вы будете приклеивать стрелку, расположите ее под углом 10—15° к горизонту и удерживайте в таком положении, пока клей не затвердеет. Затем наклейте па пластинку кусок плотной бумаги для шкалы — прибор готов. Он изображен на рисунке. Действует прибор так. Когда влажность среды повышается, желатиновый слой размягчается и пленка под действием упругих сил основы распрямляется; стрелка идет вверх. Когда влажность снижается, пленка сжимается и стрелка идет вниз. Прибор надо прокалибровать — построить шкалу в единицах относительной влажности. Для этого проще всего поместить наш прибор рядом со стандартным психрометром и, пе- Илуб Юный химии 95
риодически измеряя влажность, делать отметки на шкале прибора. Можно пользоваться метеорологическими сводками, но тогда прибор надо держать на улице. (Если оба способа вас не устраивают, поищите иной; посоветуйтесь с преподавателем физики). В заключение заметим, что наш гигрометр очень чувствителен к малейшим изменениям среды. Поэтому его желательно поместить в шкафчик, стенки которого сделаны из наклонно поставленных планок, наподобие жалюзи. В таком шкафчике гигрометр будет защищен от солнечного света и ветра (или сквозняка). В. П. Разгадка странных кристаллов (См. стр. 91) Начнем с того, что дихлорид неизвестного металла пыл зеленого цвета. А такие дихлорид ы дают следующие металлы: хром (CrCl2-4H20— темно-зеленый или СгСЬ- •2И20 — светло-зеленый), иридий (темно- зеленый), платина (оливково-зеленьпТ), медь (желтовато-зеленый) и ванадий (зеленый). Теперь вспо'мним, что неизвестная соль образовала в воде фиолетовый раствор, из которого выделялись пузырьки газа. Ди- хлориды платины и иридия в воде практически не растворяются. Если растворять дихлорид хрома, то получается синий или зеленый раствор, никакой газ при этом не выделяется. А дихлорид меди дает зеленый раствор. Выходит, это была соль ванадия? Да. Зеленые, расплывающиеся на воздухе кристаллы дихлорида ванадия образуют именно фиолетовый раствор, из которого выделяется водород: 2VCl2+2H20 = 2VOCl + 2HCl+H2t Двухвалентный ванадий переходит при этом в трехвалентный, и окраска раствора меняется на зеленую. Дихлорид ванадия — хороший восстановитель, он осаждает некоторые металлы из растворов их солей. Так и случилось, когда лаборант добавил эту соль к раствору сульфата меди: VCl2 + CuS04 + H20 = Cu + VOCl2+H2SO,. Что же касается опытного химика, то он взял сульфат ванадила VOS04 — производное катиона ванадила V02+. Это вещество бывает двух модификаций: серовато-зеленая плохо растворяется в воде, синяя— намного лучше. Если нагреть серовато-зеленый порошок до 130° С, то он переходит в синюю модификацию. А если нагреть еще сильнее, то сульфат ванадила разлагается: 2VOS04 = V205-bS02+S03. При этом образуются красно-оранжевыо кристаллы пятиокиси ванадия, а это вещество не растворяется в воде. Григор АВЕТИСЯН, Ереван, 10-й класс школы № 29 Решения задач (См. стр. 92) ЗАДАЧА 1 Эту задачу можно решить довольно просто, если УСЛОВНО представить, будто кристаллизация идет в две стадии: сначала кристаллизуется ВЕСЬ пентагидрат CuS04- •5Н20, а затем часть его растворяется в оставшейся воде, не связанной солью. Первоначально в растворе было 100— -43 = 57 г воды. После 96,5 воды осталось 57 100 испарения 3,5% Находящиеся в растворе 43 г CuS04 свяжут 43-18-5 в. пентагидрат —jtjq—= 24,2 г Н20 A8 — молекулярный вес воды* 160 — сернокислой меди). Значит, в растворе остается 55— —24,2 = 30,8 г навязанной воды. Нетрудно подсчитать н общее количество пента- гидрата: 43+24,2 = 67,2 г. 1.. . ^1 jh химик
Теперь пересчитаем конечную концентрацию CuS04 A6%) на концентрацию CuS04* 16-250 , •5Н20: igQ — 25 г B50—молекулярный вес CuS04-5H20), то есть концентрация равна 25%. Таким образом, 75 г воды растворяют при 20° С 25 г CuS04-5H20. Из пропорции найдем, сколько же кристаллогидрата растворят 30,8 г. имеющейся в наличии 30,8-25 воды: j£— = 10,3 г пентагидрата. Теперь можно найти истинное, а не условное количество закристаллизовавшейся соли: 67,2—10,3 = 56,9 г CuS04-5H20. А так как соль содержит 8% маточного раствора, то вес влажной соли будет равен 56,9*100 ~92 62Г* ЗАДАЧА 2 Из описания опыта достаточно ясно, что летучее масло с запахом хлора — это и есть хлор, только жидкий. Следовательно, Фарадей получил гидрат хлора; при нагревании он разлагается на воду и хлор, который в условиях опыта перешел в жидкое состояние. (Даже если вы не знали о существовании такого соединения, то из условия задачи следует, что оно все-таки существует.) Теперь расчет. 21,5 г кристаллогидрата содержат 21,5—14,4 = 7,1 г хлора, то есть 0,1 моля. 14,4 г воды — это 0,8 моля. Следовательно, формула кристаллогидрата С12-8Н20. ЗАДАЧА 3 На первый взгляд кажется, что задача неразрешима — слишком уж мало исходных данных. Например, надо бы знать величину исходной навески кристаллогидрата... Между тем у задачи есть решение, и притом однозначное. Для начала найдем, сколько образовалось серной кислоты и воды (в молях). Для этого составим две пропорции: 100 г —29,5 г 332 г — х г х = 98 г A моль) H2S04, 100 г —70,5 г 332 г —у г у - 234 г A3 молей) Н2С Клуб Юный химии 4 Химия и жизнь № 1 Итак, в результате реакции образовались 13 молей воды и по одному молю серной кислоты и газа. Очевидно, что это сернистый газ, а кристаллогидрат — сульфат некоторого металла. Теперь попробуем составить уравнение реакции. Оно будет выглядеть так: Men(S04)m-xH20 = H2S04+13H20 + +S02+Me„Oi. Из баланса по водороду следует, что х = = 14; баланс по сере показывает, что т = = 2, по кислороду — что 1 = 3. Таким образом, наше уравнение принимает более определенный вид: Me„(S04J-14H20 = H2S04 + 13H20-f +S02+Men03. Правда, мы по-прежнему не знаем, что за металл входит в состав соли, однако из уравнения уже можно кое-что извлечь. А именно: в исходном сульфате Меп насыщает четыре валентности, а в полученном окисле — шесть. Разберем все возможные варианты. п = 1. Металл образует четырехвалентный сульфат и устойчивый к прокаливанию шестивалентный окисел. Увы, таких металлов нет. п = 3, 4, 5, 6. Если вы хорошо усвоили понятие валентности, то без особого труда придете к выводу, что и эти значения не подходят. п = 2. Единственный вариант, который следует рассматривать всерьез. Надо найти некий металл с валентностью 2 и 3, который образует семиводный сульфат в двухвалентном состоянии. Наверное, поиски в таблице Менделеева будут недолгими, металл отыскивается без особого труда: железо. Итак, в задаче речь идет о железном купоросе, FeS04-7H20. Н. БОВИН. А. ФОРМАНОВСКИЙ
Сп, Продукты питания На страницах «Хнмин и жизни» постоянно печатаются статьи и заметки о продуктах питания; есть они и в этом номере. Однако сообщить нечто интересное о еде могут не только технологи и химики, но и лингвисты. Предвижу возражение: причем же здесь рубрика «Словарь науки», ведь слова, обозначающие те или иные кушанья, общеупотребительны, они известны каждому. Однако вспомним, что есть тесно связанная с химией наука о питании, и в ней привычные слова, вроде сахара или молока,— ш самые что ни на есть термины. Начнем, как обычно, со слов, вошедших в заголовок. Продукт — это предмет вообще, а в химии — вещество, полученное химическим путем из других веществ (продукт реакции). Происхождение очевидно: от латинского pro- ductus — произведенный, которое восходит к глаголу duco — вести, тащить, тянуть, делать, образовать, считать, полагать. Слово питание, как и пища, произошло от старого пита — нища, хлеб (отмечается в памятниках с XII в.). В родстве слова пить и поить; из иностранных родственников отметим среднеперсидское питу — еда. А теперь — о нескольких конкретных продуктах. ХЛЕБ Нельзя сказать, что этимология этого слова вполне ясна. Происходит оно от старославянского и древнерусского хлъбъ, но вот исконно ли славянское это слово или оно заимствовано из германских языков? В готском языке есть слово hlaifs, в древненемецком — hleib (в современном немецком — архаизм Laib). Родство сомнению не подлежит, а вот о заимствовании все еще идет спор. В родстве с хлебом, вероятно, и латинское libum — пирог, лепешка, а первоначально — жертвенный хлеб. Древняя индоевропейская форма не установлена; предполагают, что она звучала как* кхлойбос или склойбхос. Есть любопытная гипотеза, которая возводит эти слова к древнекитайскому глиэп — рисовые зерна. Такого мнения придерживается О. Н. Трубачев, редактор «Этимологического словаря русского языка» М. Фасмера A973, т. IV, стр. 242). Слова хлебать и хлебнуть, которые обычно возводят к слову хлеб, не имеют, возможно, к нему отношения, а возникли из звукоподражания (ср. хлюпать). МЯСО В разных языках.— полная разноголосица. Ну что общего между мясом и древнегреческим заркс (или креас), латинским саго, немецким Fleisch, французским viande? Впрочем, у славянских слов мясо, масо, мнясо есть все же родственники в индоевропейских языках. И возможно, именно славянские слова сохранили звучание, близкое к древие- 98
му. Свидетельство тому можно найти в древнеиндийском языке, в котором есть слова мае, мамсам, которые обозначают мясо. МАСЛО ЯЙЦО А вот слово яйцо в отличие от мяса — одно из древнейших слов, сходно звучащих во многих индоевропейских языках: Ei по-немецки, egg по-английски, йю по-армянски, ойон по-гречески. На греческое слово весьма похоже латинское ovum. Оно происходит от avis — птица. А от avis возникло французское aviation — авиация (в начале века его произносили иначе — авиатика; так оно и зафиксировано в «Словаре иностранных слов» 1911 г. знаменитого русского лингвиста Бодуэиа де Куртене). Любопытный скачок — от яйца к авиации.' Это слово, несомненно, происходит от глагола мазать. Что касается сливочного масла, то его действительно мажут на хлеб. А как быть, скажем, с оливковым или машинным маслом? Что ж, ими тоже мажут — сковороды, подшипники... С глаголом мазать связан другой глагол — месить. У них есть родственник в древнегреческом языке: масса — давить. От того же корня образовалось слово макароны; в родстве и название еврейского пасхального хлеба — маца. А вот со словом мясо у масла, несмотря на близкое звучание, нет ничего общего. МОЛОКО Странно, что такой важнейший продукт, как молоко, у раз- пых индоевропейских народов называется по-разному. Например, у греков — гала (отсюда галактика — Млечный путь), у римлян — lak (вспомним термины лактация, лактоза, лактометр). А вот в славянских, балтийских, кельтских н германских языках выступает тот же корень, что и в русском молоко (для примера назовем английское milk, немецкое Milch, а также melken — доить). Что же означал этот корень первоначально? Посмотрим сходные слова в других языках. Латышские malks и mal- ka—питье (залпом), а литовское malkas означает глоток; сербскохорватское млака — болото, лужа; польское mlo- ka —• болото, ручей. Есть и древнерусское слово молокита — болото. Видимо, в славянских языках млеко (или, возможно, иная форма — мелко) первоначально имело значение «влага», «жидкость». Однако еще более древнее значение выступает, видимо, в латинских словах mulgeo — доить и mulct га — подойник. Т. АУЭРБАХ 99
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Конференция по измерению температуры. Апрепь. Великобритания, Тедди нгтон. Европейская конференция по ядерной знергии. Апрепь. Франция, Париж. 5-я международная конференция ло магнитной технологии. Апрепь. Италия, Фраскати. Конференция по использованию когерентной оптики в технологии. Апрель. Великобритания, Глазго. Для новых подписчиков журнала приводим краткий перечень международных встреч на начало 1975 г.; более подробный перечень был напечатан в № 10—12 за прошлый гор. Январь: 26-я конференция ло аналитической жимии и прикладной спектроскопии. США, Питтсбург. Февраль: 2-й международный конгресс ло промышленным водам и отжодам производства. Швеция, Стокгольм. Международная конференция по очистке воздужа. Новая Зеландия, Окпенд. Симпозиум по молекулярным превращениям и релаксации. США, Мидпэнд. Март: 31-я ежегодная конференция и выставка по коррозии. Канада, Торонто. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательстве «Наук а»: Газовая жроматография в нефтехимии. 1р. 70 к. Кристалложимические проблемы материаловедения полупроводников. 65 к. Методы влементоорганической жимии. Типы металлоорганичесииж соединений переходных металлов. 6 р. Неорганические перекисныв соединения. Сборник докладов всесоюзного совещания. 1 р. 75 к. А. К. Пинаев, Дозиметрия в радиационной жимии. 1 р. 85 к. Н. С. Полужтов. С. Б. Мешкова, Е. Н. Полувктова. Аналитическая химия лития. 1 р. 40 к. С. Д. Разумовский, Г. Е. Займов. Озон и его реакции с органическими соединениями. 1 р. 70 к. Химия углеводов. Библиографический указатель отечественной и зарубежной литературы A969— 1971). 2 р. 15 к. Е. И. Ярембаш, А. А. Елисеев. Халъкогеииды редко земельны ж »ле- ментов. 1 р. 50 к. ВЫСТАВКИ В 1975 году в Советском Союзе будут проведены крупные международные выставки: Системы и еппаратура связи. 22 мая — 5 июня. Москва, парк «Сокольники»; Современные средства добычи и обработки рыбы и морепродуктов — «ИНРЫБПРОМ-75». 6—20 августа. Ленинград, выставочный комплекс на Васильевском острове; Средства механизации инженерно- технических и управленческиж работ — «ИНТЕРОРГТЕХНИКА». 2— 16 сентября. Москва, парк «Сокольники». ПРЕМИИ Премия имени И. М. Сеченова 1974 года присуждена доктору биологических наук С. С. МУСЯЩИКО- ВОЙ и академику В. Н. ЧЕРНИГОВСКОМУ за монографию «Кортикальное и субкортикальное представительство висцеральных систем». Президиум Академии наук СССР внес изменения в Положение о золотых медалях и премиях имени выдающихся ученых. Установпено, что золотые медали присуждаются за выдающиеся научные работы, открытия и изобретения или по совокупности работ большого научного и практического значения; премии присуждаются за отдельные лучшие научные работы, открытия и изобретения, а также за серии научных работ по единой тематике. К золотым медалям (настольным) впредь будут изготовляться бронзовые дубликаты; их будут выдавать одновременно с золотой медалью. НОВЫЕ ВУЗЫ Принято решение о создании в 1976 г. в Челябинске государственного университета. ОБЪЯВЛЕНИЯ Начиная с 1975 г. издательство «Наука» приступает к изданию новой серии «Проблемы координационном жимии» под общей редакцией академика Н. М. Жаворонкова. Первая книга этой серии — «Хи- ^ мня платиновыж и тяжелых метал- Ч пов» — выйдет в I кв. 1975 г. Она представляет собой сборник докладов по различным аспектам координационной химии: синтезу и,исследованию внутрисферных превращений лигандов, изучению комплексных соединений платины и платиновых металлов, урана и тория, кристаллохимии комплексных соединений уранила. Вышла в свет книга А. Л. Пумпянского «Информационная роль порядка слов в научной и технической литературе», М., «Наука», 1974. Цена 82 к. Заказы на книги издательства «Наука» принимаются во всех магазинах «Академкниги». Адреса магазинов: 480391 Алма- Ата, ул. Фурманова. 91/97; 370005 Баку, ул. Джапаридзе, 13; 320005 Днепропетровск, проспект Гагарина, 24; 734001 Душанбе, проспект Леиииа, 95; 664033 Иркутск 33, ' ул. Лермонтова, 303; 252030 Киев, ул. Ленина, 42; 277012 Кишинев, уп. Пушкина, 31; 443002 Куйбышев, пр. Ленина, 2; 192104 Ленинград Д-120, Литейный проспект, 57; 199164 Ленинград, Менделеевская линия, 1; 199004 Ленинград, 9 линия, 16; 103009 Москва, ул. Горького, 8; 117312 Москва, ул. Вавилова, 55/7; 630090 Новосибирск, Академгородок, Морской проспект, 22; 630076 Новосибирск 91, Красный проспект, 51; 620151 Свердловск, уп. Мамина-Сибиряка, 137; 700029 Ташкент, ул. К. Маркса, 29; 700029 Ташкент Л-29, ул. Ленина, 73; 700100 Ташкент, ул. Шота Руставели, 43; 634050 Томск, наб. реки Ушайки, 18; 450075 Уфа, Коммунистическая ул., 49; 450075 Уфа, проспект Октября, 129; 720001 Фрунзе, бульвар Дзержинского, 42; 310003 Харьков, Уфимский пер., 4/6. Заказы на аысылку книг наложенным платежом можно направлять также в магазины «Книга — у почтой» конторы «Академики гам по адресам: 117464 Москва В-464, Мичуринский проспект, 12; 197110 Ленинград П-110, Петрозаводская ул.. 7. 100
i Справочник "V <Vr*: Самые точные константы Фундаментальные физические константы, выражающие глубокие закономерности окружающего нас мира, по-прежнему остаются объектом самого пристального внимания исследователей. Точность экспериментальных измерений в этой области непрерывно возрастает, и за последние десять лет погрешность в значениях многих физических постоянных удалось уменьшить в среднем на два порядка. При столь высоких темпах уточнения констант весьма остро встал вопрос о том, чтобы ученые и инженеры пользовались самыми надежными на сегодняшний день величинами. Для унификации этих величин Международный комитет по численным данным для науки и техники (CODATA) при Международном совете научных союзов (ICSU) образовал специальную рабочую группу, в которую вошли ученые СССР, США, Франции и других стран. В течение последних четырех лет рабочая группа проанализировала огром- <X Ь Я '9 Константа Обозначение Размерность Значение Скорость света в вакууме мс-1 (метр в секунду) 299792458A,2) Гравитационная постоянная Атомная единица массы Диэлектрическая постоянная вакуума Заряд электрона Удельный заряд электрона Рад-iyc Бора Классический радиус электрона G а-е м *'и е е, те ао гс Н м2 кг~" (Н НЬЮТОН) кг Ф. м~1 (фарада на метр) Кл (кулон) Кл кг м м 6t 6720D1)-10~11 1,6605655(86). ИГ7 8,85418782G) -10'2 1, 6021892D6) IО9 1,7588047D9)-1011 0,52917706D4). 100 2,8179380G0) 105 Масса покоя электрона 5,4858026B1)-10" 4 Масса покоя протона Масса покоя мюона тр 171 ц кг а-е-м. кг а-е-м. кг 0,9109534D7)-10" JU 1.007276470; 11) 1,6726485(86)-10" 2Т 0,11342920B6) 1 ,883566A1) 10 ~28 Масса покоя нейтрона 1,008665012C7) I, 6749543(86) 10" Продолжение на обороте химия и жизнь ~ 1/1975 , SL
ный теоретический и экспериментальный материал, который мог оказаться полезным для определения наиболее достоверных значений фундаментальных физических констант. Были рассмотрены результаты проведенных во многих странах измерений — скорости света, относительных атомных весов водорода, дейтерия, гелия, длины волны комптоновского излучения электрона, постоянной Рид- берга и других величин. Дело в том, что разные исследователи давали для найденных констант разные величины погрешности. Это связано и с различием в методах измерений, и с особенностями использованной аппаратуры, и даже с индивидуальными особенностями самих исследователей. По степени точности полученных величин комиссия разделила их на две группы: более точные — константы, и менее точные — стохастические величины. Затем все многобразие экспериментальных и теоретических данных было подвергнуто математической обработке на ЭВМ. В результате получены согласованные между собой константы, погрешности которых коррелиро- ваны. Рабочая группа подготовила таблицу наиболее достоверных значений фундаментальных физических констант, рекомендуемых для использования на ближайшие годы (Bulletin CODATA, 1973, № 11). Мы печатаем выдержки из этой таблицы. Продолжение Константа Отношение массы протона к массе электрона Отношение массы мюона к массе электрона Магнитный момент электрона Магнитный момент протона Постоянная Авогадро Число Фараден Постоянная Планка Постоянная ридбер- га Обозначение П1р n4i М0 мР iV\ F И Roo m,. me NA-e Размерность — ДжГ1 (джоуль на теслу) ДжГ1 ноль-1 (единиц на моль) Кл-моль Дж с м-1 Значение 1836,15152G0) 206,76865{47) 9,284832<36)-Ю~-4 1,4106171E5) - Ю-20 6,022045C1)-Ю-2 9,648456B7)-Ю4 6, 626176C6)-10 ~:п 1,097373177(83) - Ю7 Молярная газовая постоянная Дж-моль- н 2 К 1 (джоуль иа моль на кельвин) Молярный объем идеального газа (Т0=273,15 к, Р„ = I атм) in RTVP0 м3моль 0,02241383G0) Постоянная Больц- мана Первая постоянная излучения Вторая постоянная излучения Постоянная Стефана— Больцмана Длина волны комптоновского излучения электрона Длина волны комптоновского излучения протона Длина волны комптоновского излучения нейтрона к R/N'a с,--^2 л he* с2 lie к с h *с, р ^с, и Дж-К Втм2 (ватт •кв. метр) м-К Вт-ц-К~4 м м м 1,380662D4). 10" 23 3,74 1832B0)-10в 0,01438786D5) 5,67032G1)-10"8 2,4263089D0)-102 1.3214099B2). 105 1,3195909B2)-105 Примечание: Цифры в скобках —величины стандартного отклонения. Например, с известным приближением можно считать, что скорость света в вакууме равна 2997 92458± 1,2 мс-1. ХИМИЯ И ЖИЗНЬ ', ф'' 1/1975 Ш
Прикурил от солнца Легенда утверждала, что Архимед поджег вражеский флот, направив на него с помощью зеркал солнечные лучи. Недавно была сделана попытка проверить эти сведения. Оказалось, что такое возможно, только вместо знакомых всем нам зеркал, которых, вероятно, во времена Архимеда и не было, лучи солнца фокусировали с помощью медных щитов — принадлежности каждого воина. Сейчас наше светило используют в более мирных целях: оно нагревает и опресняет воду, сушит овощи и фрукты, заряжает батареи космических кораблей. Некоторые люди оборудуют свои дачи такими источниками энергии, как «горячие ящики». Солнечный свет проникает в них через стекло н нагревает лежащие на дне ящиков зачерненные металлические листы или змеевики, по которым течет вода... А фокусирование солнечных лучей с помощью параболических отражателей-конденсаторов позволяет плавить вольфрам (температура плавления вольфрама—3410° С). Недавно в развитие гелиотехники внесен еще один вклад — западногерманские инженеры создали солнечную зажигалку. Четыре фотоэлемента преобразовывают в ней солнечную энергию в электрический ток, который заряжает никелево-кадмиевый аккумулятор. Искра, проскакивающая при включении тока, воспламеняет бутан. Запас газа рассчитан на 1500 зажиганий, на столько же хватает и емкости аккумуляторов. Поэтому зажигалкой можно пользоваться довольно долго. Единственный недостаток новинки — ее цена: 220 долларов. Но зато решившийся потратить такую сумму может считать, что прикуривает \ самого Солнца. Даже тогда, когда оно скрыто за облаками... Нужны автомобили-долгожители Во всем мире ежегодно заканчивают срок службы, отживают свой век ни мало чт много 15 миллионов автомобилей. И с каждым годом все острее становится проблема: куда девать старый автомобиль? Этой проблеме посвящены многочисленные исследования, о ней недавно писала «Химия и жизнь» A974, №7). Для утилизации старых машин во многих странах пдстроены специальные предприятия, но они уже не справляются с огромным объемом работы. Выход — строить новые автомобилеперерабатывающне . заводы. Однако есть еще один путь — его сейчас рассматривают специалисты известной фирмы «Porsche AG» (ФРГ) — путь довольно очевидный, хотя и несколько необычный для автомобилестроения западных стран: проектировать новые легковые автомобили с удвоенным сроком службы. Сейчас средний автомобиль рассчитан па десять лет жизни. Современные материалы, современные конструктивные принципы позволяют довести этот срок до двадцати лет. Если сделать кузов из алюминия, нержавеющей стали и пластиков, он вполне протянет и четверть века. Двигатели с большим рабочим объемом цилиндров и малой удельной мощностью, гидравлические муфты сцепления, электронные системы зажигания — все это резко увеличит надежность конструкций. Разумеется, автомобили-долгожители будут дороже обычных. Разумеется, придется перестраивать производство и налаживать систему капитального ремонта старых машин. Разумеется, неизбежна определенная перестройка психологии владельцев машин, конструкторов, руководителей автомобильной индустрии. Но на эти издержки все-таки придется пойтн. Иначе куда девать старый автомобиль? М. ЛУКЬЯНОВ 103
НОРОТКИЕ ЗАМЕТНИ КОРОТКИЕ оАМЕТКИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Электрическая игра — баскетбол Пишут, что. В спортивных репортажах нередко встречаются подобные строки: наэлектризованные поддержкой трибун нападающие устремились в атаку. Или что-нибудь в этом духе, с упоминанием электризации всуе. Между тем, электризация не в фигуральном, а в са- м"м прямом физическом смысле вполне возможна в спорте, особенно в баскетболе. Баскетболисты в наши дни тренируются и играют на синтетическом полу оранжевыми пластиковыми мячами, натянув нейлоновые и капроновые спортивные одежды. Неудивительно, что они накапливают на себе изрядные электростатические заряды, которые не могут стечь в землю, так как на ногах у баскетболистов изоляторы — кеды на толстой резиновой подошве. Неравно в журнале «Теория и практика физической культуры» A974, № 7) были опубликованы новые данные о статической электризации в спорте, полученные врачом- гигиенистом А. Ф. Фроловым. Он установил, что во время игр и тренировок напряженность электростатического поля на теле баскетболиста может достигать 10—20 киловольт на сантиметр. Э'лектризация зависит от времени года и погоды: летом и в дождливые дни, когда воздух влажный, баскетболисты «заряжаются» меньше. Особенно быстро накапливаются заряды во время дриблинга — когда игрок ведет мяч, постукивая им об пол. Возможно, сама по себе электризация не так уж вредна. Но статические заряды притягивают пыль и микрофлору, значит. ухудшают гигиенические условия тренировок и соревнований. И поэтому с ними надо бороться. Но как? Не запретить же вести мяч по площадке и не отменять же соревнования зимой... Напрашивается такой выход: заставить баскетболистов переодеться — сменить нейлон и капрон на лен, шерсть и хлопок. Л может быть, имеет смысл вернуться от спите тики к кожаным мячам и простым деревянным полам? м. юлин 104 ...южная граница Сахары продвигается на юг со скоростью 50 км в год («Science News», т. 104, с. 197).. ...белковые дрожжи, пригодные в качестве корма для сельскохозяйственных животных, можно выращивать па среде, содержащей метанол, фосфорную кислоту и кислород (ТАСС, 5 июня 1974 г.)-. ...в Солнечной системе содержится около 480 тысяч астероидов с поперечником более 1,6 км («Sky and Telescope», т. 46, с 367)... ..для разделения изотопов можно использовать плазменную центрифугу («Jour nai of Nuclear Science and Technology», т. 10, с 40)... ...мощность I с чьфстрима равна 25 миллионам киловатт («Новости ЮНЕСКО», 1974. № 1, с. 10)... ...возможно, существуют «белые дыры» — небесные тела, служащие источником вещества Вселенной («Природа», 1974, N° 7, с. 105)... ...некастрированные бычки прибавляют в весе несколько быстрее, чем кастрированные, потребляя при этом на единицу привеса на 10% меньше корма («Feed- stuffs», т. 46, № 20, с. 5)... ...конидии грибов Aspergillus terreus, вегетативные клетки Sarcina flava и споры Bacillus megaterium lie погибают за 500 часов при давлении 10~9 рт. ст. и температуре от —40 до 160° С («Микробиология», т. XLII, с. 836)...
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Чем пахнет виноград Состав цветочного аромата интересует химиков давно. Они тщательно исследуют эфирные масла цветов, а йотом пытаются искусственно синтезировать (иногда довольно удачно) основные компоненты и заменяют ими натуральные масла в композициях духов. Л вот ароматам овощей и фруктов повезло меньше, вероятно, потому, что пока никому в голову не приходило создать, ска жем, духи «Ранняя клубника» ила одеколон «Помидорина». Однако в определенных случаях тому, чем пахнут некоторые фрукты, тоже придают большое значение. Например, в випотелни. Готовую продукцию там оценивают не только по внешнему виду, по и но вкусу и запаху, особенно некоторые типы вин, и в первую очередь мускаты. В Сельскохозяйственной академии им. К. Л. Тимирязева с помощью газожидкост ной хроматографии исследовали состав эфирного экстракта, полученного из сока винограда мускатных сортов, и нашли в нем примерно 87 различных химических соединений: это спирты жирного ряда, ароматические спирты, органические кислоты, альдегиды, сложные эфиры, ароматические и терпенов ые углеводороды Хроматограмма получилась очень сложной, и некоторые соединения па пей еще не опознаны; известие лишь их место па хроматограмме. Оказывается также, что общее количество эфирного масла и число компонентов в нем сильно зависит от того, где рос виноград. Например, в сорте «.Мускат десертный», выросшем в Крыму. и масла больше D2,57 мг'кг), и состав его сложнее: 72 компонента. Гроздья, собранные в Армении, содержали меньше масла — 39,61 мг/кг, состояло же оно из 66 соединении. Л виноград из московских теплиц совсем бедный: масла в нем всего 24J7 мг кг и только 58 ком понентов. Следующим этапом исследования бутст выяснение, как меняется количество и состав эфирных масел по мере созревания винограда. Г. АНДРЕЕВА
Из одной овчины —две В последние годы появились синтетические меха. Одежда из них легкая, красивая и довольно теплая. И все-таки ничего лучше настоящего меха пока не придумали. Особенно же он нужен в тех краях, где че- тыре-пять месяцев стоит холодная зима. В последние годы спрос на одежду из натурального меха сильно возрос, и вовсе не потому, что мех вдруг снова стал модным (он, кстати, никогда из моды не выходил). Идет освоение новых .районов — холодных просторов Сибири, Крайнего Севера. Там синтетическая шуба не согреет... Но к сожалению, пока явно не хватает сырья для меховой одежды; особенно промышленность испытывает недостаток в овчине. Вот и приходится, что называется, по одежке протягивать ножки — увеличивать выпуск меховой одежды, располагая тем же количеством сырья. Поэтому во Всесоюзном научно-исследовательском институте меховой промышленности был создан метод получения меха на тканевой основе из отходов мехового производства. Известно, что выделанную овчину, прежде чем шить из нее полушубки и шубы, подстригают. Раньше то, что оставалось после стрижки, частично шло на изготовление валенок и войлока, но большую часть практически не использовали. Однако со временем стало ясно, что не очень уж по-хозяйски так поступать со столь ценным сырьем. Тогда и занялись поисками способа утилизации его. В результате была создана технология и сконструировано оборудование для изготовления из срезанного ворса овчины меховых дластин. Сейчас это оборудование установлено на меховой фабрике «Белка» — в городе Слободское Кировской области и на Бельцком меховом комбинате. Как же делается мех на тканевой основе? Овчины с плотным волосяным локровом длиной не менее 33 мм сначала очищают— с помощью поверхностно-активных веществ с них удаляют грязь, жир и просто мусор. Затем овчину подвергают механической обработке — выделке, то есть делают с ней все то, что и обычно в меховом производстве. (Подробно о выделке меха—в «Химии и жизни» № 2 за 1970 год.) После этого овчина готова к стрижке. Срезанный ворс на специальных машинах прикрепляют ik основе. Основой служит хлопчатобумажная, шерстяная или синтетическая ткань. К ней ворс прикрепляется с помощью клея — раствора полиизобути- лена в бензине. Из множества испробованных клеев он оказался самым лучшим. Внешне пластины меха на тканевой основе мало чем отличаются от натурального. Неопытный глаз может это отличие даже и не уловить. Ворс так же плотен, шелковист и рассыпчат. Не велико различие между материалами и по физическим свойствам. Для наглядности они приведены в таблице. Физико-механнческие свойства натурального меха н меха на тканевой основе Показатели Вес 1дм2 меховэн пластины, г Устойчивость к истиранию (количество выпав- шнх волос), % Стойкость к прогибу—вес грузнка. прогибающего пластину меха, г Количество влаги, поглощен ион мехом за 24 часа, % Морозоустойчивость Степень сохранения тепла при скорости ветра 9 м/сек. %: мех ворсом наружу мех ворсом внутрь Натуральным мех 10.44—14,00 13.13 12,50 ПЗУ, 10 Устойчив 100 100 Мех па тканевом основе G.23—7.20 14,20 2 7-2 7 2 140,85 До —53 С 86,80 99.0 Из таблицы видно, что вытирается мех на тканевой основе не намного быстрее натурального, а по весу он почти в два раза легче настоящего. Новый материал более эластичен, поэтому он лучше облегает фигуру. И намокает он медленнее, так как полимерная пленка защищает ткань от влаги. Уступает же мех на тканевой основе натуральному в главном — хуже сохраняет тепло. Но тоже не намного. Изделия из меха на тканевой основе были подвергнуты самому тщательному исследованию: пятилетние наблюдения за опытной ноской показали, что материал очень хорош. Сейчас выпускают примерно 3 млн. дм2 этого меха в год; из него шьют детские пальто и шубки, спортивные куртки и жилеты, детские головные уборы и рукавицы для людей всех возрастов, А в будущем ассортимент изделий из этого материала еще расширится. Кстати, такую одежду делают в ГДР, Польше, Канаде. Л. Г. ЛАПИДУС 107 I
Фантастика
Павлыш застрял на Дене и сам был в этом виноват. Когда ему сказали, что мест нет и не будет, он еще успел бы сбегать в диспетчерскую, но рядом с ним стояла пожилая женщина, которой было очень нужно успеть на Фобос до отлета Экспедиции, и Павлышу стало неловко при мысли, что, если он раздобудет себе место, женщина, оставшаяся в космопорту, увидит, как он едет к кораблю. Вот он и ушел в буфет, решив, что десять часов до отлета грузового к Земле-14 он проведет за неспешным чтением, хотя куда лучше было бы провести за неспешным чтением эти часы в каюте корабля. Через полчаса космодром опустел. Он вообще на Дене невелик Планетка эта деловая— для собственного удовольствия никто здесь жить не будет — что за радость гулять вечерами в скафандре высокой защиты? Правда, притяжение здесь 0,3, и потому движения у всех размеренные и широкие. Марианна — Павлыш уже успел познакомиться с ней и узнать, что геологи дежурят в баре по дню в месяц, — занималась своим делом — прижимала к губам диктофон и бормотала что-то об интрузиях и пегматите. Грустный механик сосал лимонад за столиком и с отвращением поглядывал на консервированные сосиски; парочка, сидевшая к Павлышу спинами, переживала какое-то тяжелое объяснение, и Павлыш подумал, что буфет космодрома — самое уединенное место на всей планет- ке, где каждый ее обитатель знает всех остальных в лицо. ...Человек влетел в буфет, словно прыгнул в длину. Сначала показались башмаки, измазанные землей, хотя никакой земли на Дене нет, потом башмаки втащили за собой прогнувшееся в спине нескладное худое тело. Человек не смог остановиться и пронесся, если это кошмарное движение можно так определить,— до самой стойки. Закачались от движения воздуха шторы с неизбежными березками, за которыми не было окон. Зазвенели бокалы на полке. Барменша уронила диктофон, и тот, переключившись на воспроизведение, забормотал ее голосом об интрузиях и пегматитах. Гамолкли влюбленные. Механик схватил и приподнял тарелку с консервированными сосисками. — Я этого не потерплю! — воскликнул человек, врезаясь в стойку. Голос у него был дребезжащий и резкий. — Они не привезли удобрений! Тут ему удалось уцепиться за край стойки, и, смахнув на пол бокал, он, наконец, принял вертикальное положение. У него оказалось узкое, устремленное вперед лицо с острым носом, серые, близко посаженные глаза и лоб, столь сильно сжатый впадинами на висках, что выдавался вперед, как у щенка охотничьей собаки. — Ну? — спросил он строго.— Что делать? Куда жаловаться? Павлыш ожидал какой-нибудь резкости со стороны геологини за стойкой, смешков или улыбок со стороны других, но реакция девушки была совершенно неожиданной. В полной, как будто даже почтительной тишине она сказала: — Это действительно безобразие, профессор. — Сколько раз, Марианна, я велел тебе не называть меня профессором? — Извините, садовник. — Вы, товарищ, откуда? — обернулся человек к Павлышу. Но тут он увидел кого-то за спиной Павлыша и бросился вперед, к двери буфета, с такой скоростью, что обе его ноги в грузных башмаках оторвались от пола. И исчез. Лишь его высокий голос трепетал в зале ожидания. Павлыш пожал плечами и поглядел вокруг. Все было тихо, словно только так садовники на Дене посещают местный космодром. Механик с отвращением жевал сосиски, а барменша чинила диктофон. Влюбленные шептались. Интересно, подумал Павлыш, а что здесь делает садовник? Где его сады? Он подошел к бару. — Простите, Марианна,— сказал он.— Я, как видно, не все понял. — А,— сказала девушка, поднимая на Павлыша глаза.— Вы приезжий. — Да. Жду рейса. 109
— Вам кофе? — Нет, вы назвали его профессором... — Он и в самом деле профессор,— сказала девушка, понизив голос.— Самый настоящий профессор. Он у нас в ссылке. — Что? — вот тут уж Павлыш удивился. — В ссылке,— сказала девушка, наслаждаясь произведенным эффектом. — Это точно,— сказал механик, отодвигая сосиски.— Он сейчас к диспетчерам побежал. Пропесочивает их. Боевой старик. — Простите,— Павлыш был заинтригован.— Я полагал, что ссылка — понятие историческое. — Это точно, доктор,— согласился механик, присмотревшись к нашивкам Павлыша. — Он не шутит,— сказал молодой человек, который шептался со своей возлюбленной.— Садовник — самый популярный человек на Дене. Наша достопримечательность. — Он совершил преступление,— сказала барменша Марианна. — Дай сюда диктофон,— сказал молодой человек.— Мы его тебе сейчас починим. — Но разве существуют преступления, за которые...— начал было Павлыш. За дверью послышался грохот, звон стекла и в буфете снова возникли подошвы летящего садовника. Павлыш на этот раз был начеку, а потому бросился навстречу садовнику и подхватил его раньше, чем он успел что-нибудь разрушить. Садовник сказал возмущенно Павлышу; — Отпустите меня в конце концов. Никуда я не денусь. Павлыш опустил его на пол, и садовник, собиравшийся в этот момент вырваться собственными силами, тут же по причине малого притяжения потерял равновесие. Павлышу снова пришлось его ловить. — Спасибо,— сказал садовник.— А вы, случайно, не из службы перевозок? — Я из Космической разведки,— сказал Павлыш.— Я врач. — Очень приятно познакомиться,— сказал садовник.— Гурий Ниц. Садовник. Он смотрел на Павлыша оценивающе, словно спрашивал: а какая от тебя польза? Чем ты можешь нам пригодиться? — У вас здесь оранжерея? — спросил Павлыш, чтобы завязать разговор. — Оранжерея? Маленький клочок почвы, привезенной с Земли. — Профессор шутит,— сказала Марианна, которая все слышала.— У нас замечательная оранжерея. Лучшая на астероидах. К нам прилетали с Марса. У них условия куда лучше, но они так и не смогли добиться ничего подобного... — Марианна,— строго прервал ее профессор.— Ни слова больше. — И вы выращиваете овощи? — Какие это овощи! Я даже не могу накормить как следует моих людей. Вот если бы вы помогли нам добыть еще один корабль с черноземом... Он посмотрел на Павлыша умоляюще. — Но я... — Может быть у вас есть друзья в службе первозок? К нам так часто приходят пустые корабли за рудой. Ну что стоит их загрузить вместо балласта! — Вы по профессии биолог? — спросил Павлыш осторожно. — Биолог? — Ниц горько захохотал. Хохот вырывался из горла, будто завели мотоциклетный мотор.— Я историк литературы. — Он гениальный биолог,— сказала Марианна.— И гениальный историк литературы. — Я немедленно ухожу отсюда! — возмутился Ниц.— Как ты смеешь, Марианна, ставить меня в неудобное положение перед чужим человеком? — Простите, профессор,-— сказала Марианна твердо, давая понять, что от своих слов отступаться не намерена. Ниц махнул рукой. 110
— Тут создалось обо мне преувеличенное мнение. Некоторые успехи, которых я добился в огородике, связаны лишь с моей настойчивостью. Ни таланта, ни школы, ни настоящих знаний у меня, увы, нет. — Профессор! — взмолилась Марианна. — Все! — сказал Ниц, поднимаясь.— Я ухожу. Он обернулся к Павлышу. — А если вы желаете поглядеть на мои овощи... Тут голос его упал, и Ниц застыл с полуоткрытым ртом. Он глядел на книги, купленные Павлышем в киоске космопорта. — Новое издание,— сказал он, словно умолял Павлыша разубедить его. — Да,— сказал Павлыш.— Полное. Я со школы не удосужился перечитать. А на Земле слышал, что выходит полное издание «Мертвых душ», да упустил. — Вы зто купили здесь? — А где же? — И я упустил! Бежим же, купим еще! — Боюсь, что это была последняя книга,— сказал' Павлыш.— Но если вам она так нужна, возьмите. Павлыш взял с дивана том Гоголя и протянул садовнику — Считайте, что она ваша. — Ну что же,— сказал Ниц.— Спасибо. Он раскрыл книгу и показал Павлышу на титульный лист. Там было написано: «Публикация, комментарии и послесловие профессора Гурия Ница». Ниц схватил Павлыша за руку и повлек к выходу. Лишь оказавшись в зале, он сказал ему на ухо: — Они не должны знать. Мне будет страшно неудобно, если они узнают. Они думают, что я сюда приехал в качестве садовника. Но они славные люди, и, когда в шутку называют меня профессором, я не сержусь. Павлыш подумал, что профессор недооценивает проницательность своих соседей, но спорить не стал. Он уже понял, что Ниц не из тех людей, с которыми легко и приятно спорить. — Пойдемте, наденем скафандры, и я проведу вас в оранжерею,— сказал Ниц.— Здесь нас могут услышать. Вы скоро улетаете? — У меня еще несколько часов до отлета. — Отлично. Я так оторван от жизни на Земле — вы себе не представляете. Оранжерея оказалась и на самом деле обширной и великолепной. Длинные грядки овощей, яблоневые саженцы, клумбы цветов — все это занимало площадь больше гектара. Мощные лампы помогали далекому солнцу обогревать и освещать растения. Роботы медленно ехали вдоль гряд, пропалывая морковь и редиску. В оранжерее стоял теплый, влажный запах земли и листьев. Жужжали пчелы. — Когда я приехал, ничего этого здесь не было,— сказал Ниц.— Раздевайтесь. Здесь жарко. Сначала меня никто не принимал всерьез. Теперь же оранжерея — гордость Дены. Каждому хочется помочь мне. Здесь чудесные люди. И если бы не дела на Земле, я бы остался здесь навсегда Но мне еще надо свести кое-какие счеты. В голосе Ница зазвенел металл, и Павлышу даже показалось, что садовник стал выше ростом. — Ну хорошо,— продолжал он совсем другим тоном.— Как вам понравилось мое послесловие? Мне нет смысла скрываться от вас. Надеюсь, что никто больше на Дене не купил эту книжку и моя тайна остается скрытой от этих милых простых людей. — Я не успел его прочесть,— сознался Павлыш. — А я ее отобрал у вас. Грустно. Но вы еще купите. А мне должны были прислать авторский экземпляр. Но пока не прислали. Это тоже безобразие. Ниц привел Павлыша в небольшую комнату в дальнем конце оранжереи, где на- 1
ходился его кабинет. Одна из стен была занята стеллажом с книгами и микрофильмами. Беглого взгляда Павлышу было достаточно, чтобы понять, что все книги так или иначе относятся либо к ботанике, либо к истории первой половины XIX века. Словно хозяин библиотеки разрывался между двумя страстями. — Подождите меня здесь,— сказал Ниц.— Сейчас я вас угощу... Он исчез, опрокинув по дороге горшок с рассадой. Павлыш поймал горшок и подошел к полкам. На третьей полке сверху стояло восемь экземпляров книги «Мертвые души» точно того же издания, как и та, что Ниц выпросил у Павлыша. Садовник лгал. Лгал не очень умело — в конце концов никто не заставлял его вести Павлыша в кабинет. Чтобы не ставить хозяина в неудобное положение, Павлыш отошел от стеллажа и уселся в кресло, спиной к книгам. Раскрыл «Мертвые души» — толстый том и перелистал его, разыскивая, откуда начинается послесловие Ница. Вот оно. Сразу после слов «Конец второго тома» начиналась статья Ница. «Знаменательное событие в истории русской литературы...» — прочел Павлыш, но тут появился садовник с подносом абрикосов и яблок. — Ешьте,— сказал он Павлышу.— Они сладкие. — Спасибо. — Вы, я вижу, читаете. Очень похвально. Вы вообще произвели на меня благоприятное впечатление. Мне даже хочется рассказать вам обстоятельства моей жизни. Тот, кто знает главное, имеет право знать второстепенные детали. — Мне очень интересно,— сказал Павлыш. — Я понимаю, вы заинтригованы. Что делает здесь профессор Ниц? Вам раньше не приходилось слышать мою фамилию? — К сожалению, нет. — Ничего удивительного. Я не обижаюсь. Но, должен сказать, что когда я перед отъездом посетил всемирный конгресс историков литературы, мое появление в зале было встречено овацией. Да, овацией. И я уехал сюда. У меня был выбор. Мне предложили стать профессором литературы в Марсианском университете. Меня приглашали заведовать литературными курсами на Внешних Базах. Но я выбрал стезю огородника. И пусть пожимают плечами мои коллеги. Растения вседа были моей любовью. Сначала справедливость. Затем растения. Вам понятно? — Почти,— сказал Павлыш. — До конца не могут понять друг друга даже очень близкие люди. Мы же с вами знакомы всего час. — Так, значит, вы отказались от литературы? — спросил Павлыш. — Да. И уехал сюда. Любое из предложений, которые сделала мне Академия наук, было выражением несправедливости. Я предпочел их удивить. И профессор усмехнулся. Потом спросил: — Ну и как вам Тентетников? — Кто? — Тентетников. Могли бы вы предположить в свете всего, что мы знаем, что Улинька поедет за ним в Сибирь? — Тентетников? — повторил Павлыш, чувствуя, что время от времени совершенно не понимает профессора. — Так вы читали «Мертвые души» или не читали их? — А... Тентетников?.. Как же, как же.— Павлыш лихорадочно пытался вспомнить, кто такой этот Тентетников. Собакевича помнил. Манилова помнил. Чичикова, конечно, помнил. И Коробочку с Плюшкиным. А вот Тентетникова... — Я так давно читал, — сказал Павлыш виновато. — Так давно. Еще в школе. И совсем смутно помню Тентетникова. — Так, — сказал профессор, пронзая Павлыша уничтожающим взором. — Конечно, в школе... давно. Вы не могли читать о том, как Тентетникова выслали в Сибирь, мо- 112
лодой человек. Не могли, потому что Гоголь написал эту главу—за десять дней до смерти, а за девять дней он весь второй том «Мертвых душ» сжег. Так-то. — Конечно, — вспомнил Павлыш. — Конечно. Простите, профессор. Теперь он понял, кого напоминает ему профессор. Гоголя. Не такого элегантного, светского, что стоит на Гоголевском бульваре, а того, грустного, настоящего, что сидит у Суворовского бульвара. Да, да, конечно. Гоголь сжег второй том. Он был при смерти и попал под влияние священников. Павлыш обрадовался, что память его все-таки не подвела: — Значит, второго тома нет? — Нет,— отрезал Ниц.— А теперь откройте книгу. Смотрите в оглавление! «Том первый, страница три...» — было написано в оглавление — «Том второй»... — Вы, — сказал Павлыш. — Вы нашли рукопись? И опубликовали эе? — Почти, — отвешл профессор. — Почти. — Но как же вам это удалось? — Что же,— сказал профессор, вгрызаясь в зеленое и явно кислое яблоко.— Можно рассказать. Главная черта моего характера — стремление к справедливости... Профессор задумался, глядя прямо перед собой очень светлыми прозрачными глазами. Павлыш не торопил его. — Меня всегда волновали проблемы исторической справедливости, — продолжал Ниц. — И всегда возмущало, если она заставляла себя ждать. Историческая справедливость— а в литературе ее действие наиболее обнажено — не всегда успевает появиться на сцене до закрытия занавеса. И если появляется, то порой может показаться, что она уже не нужна. И вот в таких случаях наш долг, долг потомков, помочь ей. Можно гнать и уничтожать писателя или поэта. Можно убить его. Но обязательно наступит день, когда его слова победят врагов. Это закон, аксиома. Знали бы мы что-нибудь о князе Игоре—одном из ничтожных князей рядом с такими гигантами, как Андрей Боголюбский или Владимир Мономах? Нет, не знали бы. А не исключено, что он с высокомерным презрением относился к жалкому писаке — автору «Слова о полку Игореве». Может, даже приказал казнить его, в княжьей своей гордыне полегая, что этот позт его скромпрометировал. А вот оказывается, что «Слово» куда ьажнее для нас, чем дела и мысли князя. Что и остался он в истории лишь благодаря «Слову». На этом примере мы видим сразу и действие исторической справедливости, указавшей на действительное соотношение в системе князь — поэт, и также ограниченность ее действия, потому что имени поэта она нам не подарила. — Но я слышал... — начал Павлыш. — Совершенно верно, — профессор поднял вверх указательный палец. — Вы хотели сказать мне, что сегодня историки не так беспомощны перед временем, как сто лет назад. Что институт времени планирует экспедицию в двенадцатый век, чтобы узкать, кто написал «Слово», и найти его первоначальные списки. Вот об этом я и хочу сказать. Здесь содержится моя радость и моя трагедия. Радость, что я могу приобщиться к тем, кто может не только искать, исследовать, но и помогать исторической справедливости. Трагедия в том, что даже в такой ситуации мы не всесильны. Дантес убил Пушкина и дожил до старости сенатором и богатым человеком. Впрочем, уверяют, что перед смертью Дантеса мучила совесть. Но он не имел права так долго жить! Профессор поперхнулся, и Павлыш у пришлось встать и как следует хлопнуть его по спине. — Спасибо. Оставим Дантеса. Возьмем другой случай. Гоголь в конце жизни попадает под тягостное и мрачное влияние священника Матфея. Матфей уговаривает его бросить литературу, поститься, уйти в монахи. Матфей глуп и фанатичен. Но психика Гоголя надломлена неудачами, разочарованием в друзьях. И вот Гоголь — умница и человек, не чуждый житейских радостей, любитель славно поесть, — стано- 113
вится аскетом. Он молится, читает нелепейшие жития святых, едет в Иерусалим. Но не может отказаться от одного. Он не может перестать писать. «Не писать для меня совершенно значило бы то же, что не жить», — говорит он. И продолжает работать над «Мертвыми душами». И почти кончает второй том. Люди, которым он читал главы из книги, — Шевырев, Толстой, Смирнова, Аксаков — уверяют, что это были гениальные страницы. Казалось бы. Гоголь победит. Но побеждает отец Матфей. После его последнего приезда Гоголь униженно благодарит его, клянет себя за жестокосердие. За девять дней до смерти он сжигает все свои бумаги, в том числе «Мертвые души» — плод многих лет работы. И перестает принимать пищу, перестает двигаться. Умирает, потому что подчинился отцу Матфею, но не смог жить без литературы. Это страшная трагедия. И знаете, что сказали после смерти Гоголя те, кто направлял руку Матфея? Митрополит Филарет прослезился и за яви л^ что следовало действовать иначе: «следовало убеждать, что спасение не в посте, а в послушании». Чувствуете, какое лицемерие? Профессор соскочил со стула, и Павлышу пришлось поддержать его, чтобы он не ударился обо что-нибудь в порыве гнева. — Он же сам говорил: в послушании. А что сделал Гоголь? Послушался. А знаете, что сказал о Гоголе епископ Калужский? «Он просто сбившийся с истинного пути пустослов». Профессор дышал глубоко и часто. — Убийцы всегда находят удивительно подлые слова, — сказал он наконец. — Они даже снисходят до крокодильих слез. Но им не должно доставаться места в истории! — Но как же вам удалось найти рукопись? — спросил Павлыш, чтобы отвлечь профессора or горьких мыслей. — Как? С рукописью было не очень сложно. Просто понадобилась моя настойчивость. И все. Мы не можем воскресить Пушкина, потому что его смерть от пули Дантеса — исторический факт. Мы не можем спасти Гоголя. Хотя мы должны мстить и играть... Нет, что я говорю. Ладно... да, о рукописи. Если она сгорела, то для нас, могущих путешествовать во времени, ее гибель не окончательна. В общем, я правдами и неправдами получил разрешение на поездку в 1В52 год, попал туда за несколько дней до сожжения рукописи. Само путешествие было нетрудным. Труднее готовиться к нему. Я должен был полностью вписаться в то время. Ну а на месте я узнал, как выглядят рукописи, достал их на ночь и переснял. Гоголь спал. Его слуга- мальчик — тот самый, что отговаривал его жечь бумаги, так трогательно повторяя: «Зачем вы это делаете? Может, оне пригодятся еще», — его слуга тоже слал. Меня никто не видел. Вот и все. И в результате я здесь. — Ничего не понимаю, — сказал Павлыш. — Вы ведь докладывали на конгрессе, писали послесловие. Почему вы здесь? — По собственной воле, — сказал профессор. — Мне предложили выбирать между несколькими постами вне Земли. Павлыш понял, что профессор недоговаривает. Но не стал спорить. — Сейчас дело не в этом, — сказал профессор. — Я рассказал вам всю историю, потому что нуждаюсь в вашем сочувствии и в вашей помощи. Мне необходимо попасть на Землю.. — Но как я могу помочь вам? Садитесь на корабль... ■— Нет, нет, я дал слово, и будет очень неудобно... Мы с вами одного роста. Уступите мне вашу форму и дайте мне ваши .документы. А пока останьтесь здесь за меня. Скажитесь больным. Народ здесь деликатный, и вас не будут тревожить. — Как же можно, — сказал Павлыш и не удержался от улыбки. Он был на голову выше профессора и вдвое шире его в плечах.— Вас же сразу узнают,— сказал он. — Конечно, — сдался профессор. — Я и сам так думаю. Но иногда меня посещает надежда, что с моей помощью... 114
Но он не успел договорить. Зазвенел видеотелефон. Профессор включил его. На экране появилось лицо диспетчера. — Здесь доктор Павлыш?— спросил он. — Марианна сказала, что он пошел к вам, профессор. — Сколько раз я вам должен говорить, что я не... — Извините, садовник, — чуть улыбнулся диспетчер. — Но мы получили сообщение, что приближается корабль. Он немного выбился из графика. Так что доктору Павлышу лучше поскорее приехать на космодром. Мы не знаем, сколько корабль здесь пробудет. — Спасибо вам, профессор, — сказал Павлыш, поднимаясь. — Я рад, что познакомился с вами. Это большая честь для меня. Профессор махнул рукой и. ничего не сказав, отвернулся. На космодроме снова пришлось ждать. Диспетчер поторопился с вызовом Павлыша. Корабль задерживался. Павлыш вернулся в буфет и подошел к стойке. — Вы были у него в оранжерее? — спросила Марианна. — Да, — сказал Павлыш. — Он добился сказочных успехов. — Мы очень уважаем профессора, — сказала Марианна. — Он так много сделал. Вы видели его «Мертвые души»? — Вы знаете? — Все знают. Но если он не хочет говорить — это его право. — А почему его сюда сослали? — Я не совсем точно тогда выразилась. Ему предложили несколько мест на выбор. При условии, что он улетит с Земли. — Но почему же? — Он нарушил правила путешествий во времени. — Разве это основание?.. — И все знали, что если он останется на Земле, то не выдержит. А с его изобретательностью и умом он обязательно проберется в прошлое. — Так что же он там натворил? — К счастью, немного. — Он сказал мне, что переснял второй том. — За это его никто не собирается наказывать. Но он еще разыскал отца Матфея и, представляете, избил его. Вы не смотрите, что профессор такой худенький, Он жилистый и быстрый. Как Суворов. — Правильно сделал, — сказал Павлыш. — Никто с вами не спорит. Но нельзя же отправляться в собственное прошлое и наводить там порядок. Даже ради справедливости. — Отец Матфей никому не рассказал об этом? — Никому. И это бы еще сошло профессору с рук. Но вы знаете, как его поймали?.. Он под видом уланского офицера сумел пробраться к Дантесу и, оскорбив его действием, вызвал на дуэль. Вы понимаете, чем это грозило? И профессора пришлось срочно отправить подальше от Земли. — Но Дантес об этом тоже никому не рассказал? — Нет, но после отъезда профессора в девятнадцатый век выяснилось, что он позаимствовал в историческом музее дуэльный пистолет и тренировался в стрельбе. Тогда-то и возникло жуткое подозрение... — Доктор Павлыш, — сказал механическим голосом динамик. — Вас просят в диспетчерскую. — До свидания, — сказала Марианна. — Приезжайте еще. Мы вас тут такими помидорами угостим! 115
Спорт Анализ неоконченной партии О НЕТОЧНЫХ ЗАДАЧАХ. ПРОБЛЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ, ШАХМАТНЫХ ПРОГРАММАХ, ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ИНТУИЦИИ. ВОЗМОЖНОМ ВЫИГРЫШЕ КОМПЬЮТЕРА И КОНЕЧНОЙ ПОБЕДЕ ЧЕЛОВЕКА М. КРИВИЧ, О. ОЛЬГИН Летом прошлого года в Стокгольме проходил первый всемирный чемпионат шахматных компьютеров. Спортивная сторона этого турнира достаточно хорошо известна: набрав четыре очка из четырех возможных, первое место заняла советская программа €*Каисса»\ Но, ответив на вопрос, какая шахматная программа сильнейшая в мире, стокгольмский чемпионат породил множество других вопросов — научно-технических, морально-этических, шахматных * В первом чемпионате мира среди шахматных компьютеров, который проходил под эгидой Международной федерации по обработке информации, участвовали тринадцать программ: «Чесе 4:0», «Хаос», «Острич», «Тич И» (все — США), «Мастер», «Дон Билл», «А16-Ч» (все — Англия), «Риб- бит» (Канада), «Франц» (Австрия), «Телль» (Швейцария), «Фридом» (Норвегия), «Папа» (Венгрия) и «Каисса» (СССР). Турнир проводили в четыре тура по так называемой швейцарской системе: в первом туре пары составлялись свободной жеребьевкой, во втором — победители первого тура играли с победителями, проигравшие с проигравшими и т. д.' и даже философских. На некоторые из них, пусть и весьма схематично, в самом общем виде, мы попытаемся ответить. ВОПРОС ПЕРВЫЙ: ЗАЧЕМ МАШИНАМ ШАХМАТЫ? Каждый из нас при всей своей занятости может потратить полчаса в электричке или автобусе на решение кроссворда, поломать голову: что же это за пресмыкающееся — из восьми букв, первая «к»? Но человека, который, решая кроссворд, обратится за консультацией к академику-зоологу или станет читать насквозь БСЭ, справедливо сочтут чудаком... Старая проблема «цель и средства» приобретает в наше рациональное время особое значение. Так зачем же занимать под шахматы драгоценное машинное время, отвлекать от теоретических и прикладных народнохозяйственных проблем математиков, кибернетиков, программистов — докторов и кандидатов наук? Чтобы удовлетворить их спортивное любопытство? Вряд ли. Шахматы — всего лишь игра. Мудрая, прекрасная, загадочная, граничащая с искусством, но — игра. А перед наукой стоит множество значительно более серьезных проблем. Научить ЭВМ играть в шахматы — интересная цель, но оправдывает ли она средства? К стокгольмскому чемпионату нашу «Ка- иссу» подготовили ученые Института проблем управления АН СССР. Другой московский институт — Институт теоретической и экспериментальной физики — разработал шахматную программу, которая, напомним, несколько лет назад выиграла три партии из четырех у программы американского университета в Станфорде. Говорят, что в США университеты и электронные фирмы создали и опробовали десятки разнообразных шахматных программ, вложив в это немалые средства. Зачем? Иллюзорный мир шахмат предельно условен. Но в нем повторяются многие закономерности реального мира, в котором мы живем. То же практически бесчисленное множество ситуаций, та же таинственная неопределенность путей к конечной, заданной цели. В науке, производстве, экономике, военном деле постоянно возникают так называемые неточные задачи — задачи с огромным числом возможностей, вариантов, условий. К ним относятся, например, вопросы размещения производительных сил: в какой точке бескрайней территории нашей страны заложить новый химический комбинат, чтобы он давал самую дешевую продукцию, чтобы ее перевозка к потребителям стоила не слишком дорого, чтобы не пострадала природа, чтобы предприятие было обеспечено квалифицированной рабочей силой, чтобы лю- 117
дям здесь жилось легко и удобно, чтобы все эти «чтобы» выполнялись не только сегодня и завтра, но и через десять и пятьдесят лет. К неточным задачам, безусловно, можно отнести и планирование боевых операций. «Мы можем на ЭВМ смоделировать сложный бой с учетом психологического поведения в нем войск. Можем «рассчитать» победу и поражение. Определить потребность всего необходимого для боя — горючего, продуктов, боеприпасов, машин и орудий — с точностью до литра, до килограмма сухарей, до автоматного патрона, наконец...»— писала недавно «Правда» A9 сентября 1974 г.). До сих пор человечество решало подобные задачи, руководствуясь скорее здравым смыслом, опытом и интуицией, нежели точным знанием. Сравнительно молодая наука об управлении сложными системами ищет методы оптимального решения неточных задач — методы, свободные от субъективных оценок, от человеческой слабости и неуверенности, от шатания из одной .крайности в другую, от бессмысленого перебора вариантов. И шахматы оказались идеальной моделью для этих поисков. Конечно, можно придумать (или взять из жизни) реальную экономическую задачу— где строить новый завод или как организовать производство того или иного изделия или продукта. Можно формализовать эту задачу и с 'помощью ЭВМ искать среди множества вариантов оптимальные пути ее решения. Так и поступают. Но шахматы, наверное, все-таки более удобная и наглядная модель: сложнейшая, стратегия при довольно простых правилах. В шахматах есть объективный критерий, позволяющий оценить результаты труда математиков и программистов — результат партии или турнира. А для проверки правильного выбора строительной площадки под химкомбинат пришлось бы, 'наверное, строить, пускать и долгие годы эксплуатировать десятки таких предприятий. Да и этого было бы мало — вне рассмотрения останутся бесчисленные варианты. Иначе говоря, дело обстоит так: для проверки электрической сети можно воспользоваться вольтметром, а можно и простой лампочкой. Загорелась — значит, напряжение есть. Вот такой лампочкой в науке об управлении и могут послужить шахматы. ВОПРОС ВТОРОЙ: ПОЧЕМУ ОШИБАЕТСЯ КОМПЬЮТЕР? Нас уже трудно удивить успехами компьютеров в творческих сферах. ЭВМ пишут музыку, не ахти как, но вполне грамотно, с точки зрения законов гармонии. Они складывают стихи — вполне осмысленные, с добротными рифмами, порою не хуже, чем 118 издают иные поэты. Из десятков ингредиентов они составляют тонкие духи, которые, говорят, уже поступили в продажу. И вот, пожалуйста, даже играют в шахматы... Не касаясь машин-композиторов, машин- поэтов и машин-парфюмеров, обратимся непосредственно к шахматным машинам. Четверть века назад выдающийся математик К. Шеннон наметил принципиальный подход к машинной шахматной игре. ЭВМ, обладая огромным быстродействием по элементарным математическим операциям, просматривает все возможные варианты (их число огромно, но не бесконечно)* на определенное заданное число ходов, сравнивает их по определенному числовому критерию и выбирает лучшее продолжение в каждой позиции. При этом разумеется, что в программу машины заложены правила шахматной игры, а в ее запоминающее устройство — определенный дебютный репертуар. Не правда ли, просто? Нет, вовсе не просто. Самой быстродействующей машине, выполняющей миллионы операций в секунду, для просмотра всех вариантов до конца потребовалось бы время, сопоставимое разве что с жизнью галактик. Придя к такому выводу, вполне логично попытаться облегчить перебор: насколько возможно сократить просмотр вариантов вглубь (например, выиграв пешку или легкую фигуру, дальше просто не считать) и отбросить заведомо бессмысленные варианты. Таким бессмысленным вариантом в задаче о размещении производительных сил мы бесспорно сочли бы строительство химкомбината в московском парке «Сокольники». Но здесь возникает другой вопрос: не выплеснет ли машина вместе с водой и ребенка? Забегая вперед, ответим— да, выплескивает! Ибо до сих пор математики, программисты и шахматисты- практики не нашли исчерпывающего критерия полезности или бесполезности хода, его осмысленности или бессмысленности. Сколько великолепных «тихих» ходов к * Количество возможных расположений фигур на доске (Т) выражается следующей формулой: к= О где С-Jo—число сочетаний из 30 по к (на доске одновременно могут находиться от 0 до 30 фигур плюс два короля, участие которых в игре обязательно); А(-4 "—число размещений из 64 по к + 2. Понятно, что количество теоретически возможных ходов значительно больше гигантского числа Т, ведь к каждой позиции ведут в шахматах многие пути.
этюдным выигрышам могут быть зачислены машиной в ранг бессмысленных! И наконец, весьма важное обстоятельство. Каким должен быть численный (иного языка машина не поймет) критерий оценки позиции? Чем должен руководствоваться компьютер, выбирая позицию, ход из великого множества ходов и позиций? Ясно, что оценочная функция должна учитывать, взвешивать относительную «стоимость» каждой фигуры и позиционные факторы — открытые линии, централизацию фигур, проходные и сдвоенные пешки, преимущество двух слонов и многое- многое другое. Но здесь кроется еще одна трудность: каждый из этих основополагающих шахматных факторов не абсолютен, его нельзя возводить в догму. Простейший пример — «стоимость» фигур. Всем известны этюды, в которых проходная пешка, обращенная в ферзя, не приносит никаких выгод, а, превратившись в коня, матует вражеского короля в один ход. Вот и получается, что перебрать все возможные 'варианты попросту нельз я, а выбрать из перебранных лучший тоже удается далеко не всегда. Поэтому-то партии стокгольмского турнира вычислительных машин пестрят вопросительными знаками. ВОПРОС ТРЕТИЙ: КАК ИГРАЕТ «КАИССА»? Уже после стокгольмского чемпионата один из учителей «Каиссы», кандидат физико- математических наук М. В. Донской показал авторам этих заметок толстенную пачку бумаг, испещренных цифрами и символами. Это — машинная распечатка всего лишь одного хода «Каиссыч, ее анализ одной позиции одной турнирной партии. Если такую гигантскую умственную работу проделывает даже рядовой шахматист, обдумывая рядовой ход, то как бы выглядела стенограмма мыслей гроссмейстера? Но вернемся к игре «Каиссы». Сильней- шая в мире шахматная программа обладает самым разнообразным среди машин дебютным репертуаром: в ее статической памяти свыше 10 (тысяч позиций. Она довольно близорука: считает всего лишь на 5 полуходов (полуход — один ход белых или черных) вперед и оценивает форсированные варианты (взятия, шахи, уходы из- под шаха и т. д.) после пятого полухода. В цейтноте ( в програму заложено понятие шахматного времени) «Каисса» • еще больше сокращает перебор — считает лишь до третьего полухода: я сюда, он туда, я туда... Вот и все. Но и при такой кажущейся шахматной близорукости машины создателям нашей программы пришлось пойти и на другие серьезные упрощения и сокращения. Не вдаваясь в техническую сторону дела (она очень сложна, формализована и мало понятна неспециалистам в том числе и авторам статьи), отметим, что «Каисса» на одни «оды тратила тысячи и десятки тысяч переборов, а на другие — только десятки. И к чести программы (ее авторов, разумеется) машина, как правило, уделяла больше внимания хорошим ходам. Грубо говоря, увидев в одном из вариантов проигрыш пешки, наша программа не станет считать дальше вплоть до потери ладьи или ферзя. Любопытная деталь. Программа «Каиссы» была заложена в ЭВМ третьего поколения со сравнительно скромным быстродействием: всего полмиллиона операций в секунду. Американская программа «Чесе 4:0» опиралась на значительно более быструю машину и потому могла себе позволить роскошь перебора вариантов практически без сокращений. И все же «Каисса» оказа- , лась первой. Партии стокгольмского чемпионата опубликованы в еженедельнике «64» A974, № 33) с подробным комментарием мастера В. Л. Хенкина. Возвращаться к их анализу нет надобности. Остановимся лишь на самой общей оценке. Только выйдя из дебюта, «Каисса» и ее соперник «Тич II» решительно и не совсем в духе позиции централизуют коней. Сказывается оценочная установка: борьба за центр. После тринадцатого хода в той же партии «Каисса» легко может выиграть ферзя— эту возможность заметит даже неискушенный в тонкостях шахматной стратегии любитель. «Каисса» не видит очевидного: не хватает одного полухода. В партии с программой «Острич» «Каисса» экономит время, переходит на расчет до третьего полухода и почем зря отдает противнику качество. Нашла время экономить минуты! В той же партии уже в выигрышной позиции «Каисса» избегает троекратного повторения ходов, ибо программа не позволяет это делать при материальном перевесе. В общем-то догматическая оценка, но в конкретной ситуации ведущая к победе... Любопытен случай из партии «Каиссы» с «Хаосом». После четырнадцатого хода белых очевидно, что «Хаос» должен сделать длинную рокировку. Нет, машина бросает черного короля на седьмую горизонталь! Мастер В. Л. Хенкин делает вывод: в оценочной функции «Хаоса» рокировке и вообще безопасности главной шахматной фигуры серьезного значения не придают. Наверное, так оно и есть. Однако довольно примеров. Участники первого чемпионата мира среди шахматных компьютеров, несмотря на неизбежную ограниченность программ, показали вполне осмысленную, порою красивую, порою вполне «человеческую» игру. Один наш популярный гроссмейстер, человек довольно ироничный, сказал даже (беседа шла во вре- 119
мя турнира), что «Каисса» играла ничуть не хуже некоторых мастеров, что он сам, пожалуй, сегодня сыграл хуже машины. Это, конечно, шутка. Но все специалисты сходятся в одном: уже сегодня лучшие программы играют в силу человеческого второго разряда. Такая оценка тоже не очень точна: второразрядники бывают разные. Но давайте примем эту оценку и зададимся следующим вопросом: может ли машина сыграть лучше? Большинство шахматных авторитетов считает, что может. Но при одном условии: если машина станет играть по тем же принципам и логическим законам, по которым играет человек. Значит, наша задача выяснить, как играет человек. ВОПРОС ЧЕТВЕРТЫЙ: КАК ИГРАЕТ ЧЕЛОВЕК? Позволим себе процитировать бессмертную шахматную лекцию: «Например, вон тот блондинчик в третьем ряду. Положим, он играет хорошо... А вон тот брюнет, допустим, хуже... Что же мы видим, товарищи? Мы видим, что блондин играет хорошо, а брюнет играет плохо». Чего уж, так бывает. И если блондин действительно играет лучше брюнета, то в статистически достоверном числе матчевых и турнирных партий он наберет больше очков. Выражаясь современным шахматным языком, рейтинг блондина выше. У брюнета может быть самое лучшее образование, прекрасная память, высокая общая культура, но блондин все же играет лучше. И, как сказано в уже цитированном источнике, «никакие лекции не изменят этого соотношения». В чем дело? Какие* таинственные законы мышления обеспечивают блондину перевес над брюнетом? Увы, достоверного ответа на этот вопрос нет. Гроссмейстеры говорят об опыте, интуиции, обостренном чувстве позиции, ссылаются на молниеносные партии — законченные шахматные шедевры. Но никто из них сколько-нибудь вразумительно не может рассказать, как сам он мыслит за доской: какие варианты считает, какие отбрасывает из общих соображений. Впрочем, не будем абсолютизировать интуицию и позиционное чутье выдающихся шахматистов, тем более что о природе этих драгоценных качеств пока ничего неизвестно, да к тому же они нередко подводят гроссмейстеров и мастеров. Несколько лет назад издательство «Наука» выпустило книгу М. М. Ботвинника «Алгоритм игры в шахматы». В ней есть такое место: «Если мы хотим составить шахматную программу для машины, то должны решительно отказаться от всего этого мусора с чудесами, гениями, непонятными законами и прочим «творчеством». Мы 120 должны принять, что непознанные пока закономерности шахматной борьбы объективно существуют и что они могут и должны быть познаны...». Итак, выдающийся шахматист нашего времени считает, что законы мышления гроссмейстеров будут познаны. Но, не дожидаясь этого, он предлагает свой алгоритм шахматной игры, основанный на сознательном, сродни человеческому, ограничении возможных вариантов. Он вводит понятие «горизонт» — искусственное ограничение расчета в каждой позиции. Если упростить это представление, то в горизонт Ботвинника лопадают те фигуры, и поля, которые могут стать объектами нападения в заданное программистом число полуходов. Может быть, человек мыслит за доской именно так? А может быть, интуиция и чувство позиции не что иное, как расчет, перебор вариантов, пусть и не осознанный человеком? Не будем гадать. Наверное, психологи и нейрофизиологи со временем в этом разберутся. Но оптимальное решение неточных задач, как уже говорилось, требуется уже сегодня — в науке, промышленности, экономике. Если нельзя пока достоверно узнать, как мыслит человек, может быть, стоит по-прежнему искать какие-то другие пути? В конце концов, шахматная машина совсем не обязательно должна работать по образу и подобию человеческого мозга. Давно ведь не вырезают на носах судов рыбьи головы и лебединые шеи, а корабли совершают кругосветные путешествия... ВОПРОС ПЯТЫЙ: ОБЫГРАЕТ ЛИ МАШИНА ЧЕЛОВЕКА? Тысячу раз прав М. М. Ботвинник, который утверждает, что победа шахматной машины над гроссмейстером, если такое когда- нибудь случится, станет не поражением человека, а, как это ни парадоксально, его величайшим триумфом, торжеством человеческого разума. Люди начинают и выигрывают. А все-таки, если посмотреть, на проблему поуже: выиграет ли машина у человека? Уже выиграла. Ибо среди миллионов играющих в шахматы неизмеримо больше второразрядников, нежели гроссмейстеров. Уточним вопрос: сумеет ли машина обыграть гроссмейстера? Именно вокруг этого вопроса и ломается столько копий. ' Подавляющее большинство высших шахматных авторитетов — гроссмейстеров и мастеров — отвечают твердым «нет», хотя их аргументация не очень серьезна: этого не может быть... Лишь некоторые шахматисты-практики со многими оговорками допускают победу машины через 100—500 лет.
Математики и программисты, напротив, убеждены, что шахматные программы будут уверенно побеждать гроссмейстеров. Уже через 10—20 лет. По-человечески ученых нетрудно понять. Ведь главная их цель — оптимальное решение неточной задачи — может быть достигнута лишь тогда, когда машина станет гроссмейстером своего дела. Никто не доверит машине-второразряднику научные и государствен чые проблемы. Рискуя навлечь на себя гнев сильных шахматного мира сего, мы все-таки склоняемся к точке зрения математиков, ибо их аргументация точнее. Уже сегодня, утверждает М. В. Донской, на готовых и апробированных идеях, лишь несколько уточнив и оптимизировав программу, можно довести ту же «Каиссу» до уровня первого разряда Пойдем дальше. Математики считают, что современные машины вполне могут стать более дальнозоркими: по крайней мере еще на четыре полухода (чтобы прибавить один полуход, нужно увеличить быстродействие компьютера в 40 раз). Подобные ЭВМ уже существуют или же скоро будут созданы. Итак, пять полуходов «Ка- иссы» плюс четыре по л ухода в перспективе — девять полуходов (между прочим, просмотр девяти полу ходов с сокращениями означает анализ 2—4 миллионов позиций; примерно такое же число «позиций» и факторов приходится учитывать, управляя современным предприятием). По мнению специалистов, это уже уровень кандидата в мастера — Допускаете ли вы поражение от кандидата в мастера в официальном турнире?— спросили авторы у нескольких гроссмейстеров. Помявшись, гроссмейстеры согласились, что такой конфуз возможен. Выходит, шахматная машина уже очень скоро будет способна, если не побеждать гроссмейстера, то бороться с ним почти на равных. А дальше? Увы, дальше есть принципиальное препятствие для более глубокого расчета вариантов. Быстродействие электронных машин ограничено скоростью перемещения в твердом теле материальных носителей информации — электронов и дырок. Эта скорость не может превысить скорость света. Но вспомним, как несовершенны те стороны сегодняшних шахматных программ, которые отвечают за стратегию борьбы, Оценку позиции, — они догматичны и формальны. Это огромный резерв программистов. И если к нему обратиться — кто знает, не сделают ли машины еще несколько шагов к вершинам шахматного мастерства. Пусть «Каисса» и ее собратья долго еще не смогут блистать искрометными комбинациями. Но не восполнит ли скрулулез- ный и безошибочный расчет позиции этот недостаток? В начале статьи речь шла о решении кроссвордов. Если машинные шахматы всерьез будут признаны важной научной и народнохозяйственной проблемой, а не кроссвордом, не забавной головоломкой «в часы досуга», если ими займутся крупные научные силы, если будут вложены необходимые средства, машина обыграет гроссмейстера. ВОПРОС ШЕСТОЙ: ЧТО СТАНЕТ С ШАХМАТАМИ? Вот как отвечает на этот вопрос М. М. Ботвинник: «Изобретение автомобиля и мотоцикла никак не снизило интереса к легкой атлетике... Аналогичное положение будет и в шахматах... Здесь все же есть некоторая тонкость. Люди всегда знали, что они не самые быстрые бегуны на земном шаре—многие животные бегают быстрее: но люди всегда считали, что они самые умные!» Есть тонкость, да еще какая! Пока машина обыгрывает скромных второразрядников, мы спокойны. Есть еще Ботвинник и Фишер, Карпов и Корчной, Спасский и Пет- росян, Таль и Портиш, Ларсен и Полугаев- ский. Они постоят за человеческий разум, покарают нахальную машину, подученную хитроумными кибернетиками. А что если и они будут низвергнуты машиной со своих заоблачных шахматных вершин? Не потеряет ли свою прелесть раз и навсегда решенная шахматная головоломка? Пусть эти проблемы не мучают шахматистов. И обыграв гроссмейстера, машина не станет безгрешной, она тоже будет ошибаться, попадать впросак, упускать лучшие варианты. Напомним, что для перебора и оценки всех вариантов мудрой игры компьютеру требуются многие миллионы лет. К тому же машину учит играть человек, а современные шахматы, по словам того же М. М. Ботвинника, все еще слишком сложны для современного человека. Так что до конца решить шахматную головоломку вряц ли когда-нибудь удастся. Конечно, новые проблемы появятся. Наверняка найдутся не очень добросовестные шахматисты, которые попытаются проанализировать отложенную партию на машине. Но ведь честных-то людей неизмеримо больше... В конце концов, и во время стокгольмского турнира машинам могли подсказывать шахматные мастера, но, по единодушному мнению шахматистов и программистов, такого случая не было. Возможно, придется запретить машинный анализ и машинные подсказки в турнирах, как сейчас запретили допинг на стадионах, и стро- 121
го следить за этим в турнирах, и строго карать нарушителей. Но разве такие меры уничтожат шахматы? Нет, конечно; просто в шахматном кодексе появится еще один раздел. О будущем шахмат можно только гадать. Это увлекательное занятие. А вдруг (эту возможность подсказал авторам гроссмейстер Л. А. Полугаевский) появится новый вид шахматных состязаний — парные состязания: человек и машина против человека и машины. Такие союзы будут, по-видимому, существенно отличаться от обычных пар «спортсмен — техническое средство», вроде пары «гонщик — автомобиль». Шахматист не пропустит комбинационную возможность, а машина не даст ему «зевнуть», точно рассчитает самые отдаленные последствия каждого хода. И от такого союза шахматы, право же, только выиграют Не исключено, что шахматисты сочтут полезным чуть-чуть усложнить и без того сложную игру: расширить доску, добавить фигур. Были же такие предложения и раньше. Может быть, это поможет людям надолго избавиться от назойливых притязаний шахматных машин... Подведем некоторые итоги. Партия «человек — машина» началась. Сделаны лишь первые дебютные ходы, после которых еще рано ставить вопросительные и восклицательные знаки. Преждевременно анализировать сложившуюся позицию, а слово «анализ» вынесено в заголовок, по правде говоря, несколько условно. Повторяем, партия только начата. Посмотрим, что покажет доигрывание. И последнее. Еще раз напомним, что шахматная задача — не самоцель. Ее удачное решение повлечет за собой решение значительно более важных задач — научных, производственных, экономических. И даже если при этом чуть-чуть пострадают сами шахматы (что маловероятно), игра, как говорится, все-таки стоит свеч | 122
Новые соединительные гласные? Как известно, сложные слова образуются в русском языке с помощью соедини* тельных гласных «о» или «е» или путем непосредственного связывания исходных простых слов, то есть без дополнительной буквы. Других способов нет. Например: «горообразование», «землетрясение», «времяпрепровождение»». Согласно этому четкому правилу, вещества, содержащие в своем составе элемент серу, называются «серосодержащими», а материалы, способные поглощать воду — «водопогло- щающими». Однако с чьей- то легкой руки в последние годы в научных химических журналах и книгах стало модным некрасивое и неблагозвучное слово «серу- содержащие». Так, чего доброго, могут появиться и другие уродливые словосочетания — «серыочистка», «водыбоязнь» и даже «кро- виобращение» и «землитря- сение»; ведь логика та же, что у авторов слова «серу- содержащие». Кандидат химических наук А. ГБЦОВ, Москва Еще о пишущей машинке В «Химии и жизни» A974, № 4, стр. 120) уже рассказывалось, как можно расширить «химические возможности» пишущей машинки, подточив литеры № и §. Я предлагаю получить еще один химический символ. Опытные машинистки редко используют знак «ё». При замене его буквой «е» значительно увеличивается скорость печатания, так как «е» расположено на клавиатуре более удобно. Так вот, если сточить надфилем некоторые элементы заглавной «ё», то можно получить знак фтора — «Г». В. А. ВАГАНОВ, гор. Владимир С чем смешивать глину для лепки? В № 8 журнала за 1974 год напечатана консультация о том, с чем надо смешивать глину для лепки. Действительно, многие скульпторы смешивают глину с волокнистым материалом и тем уберегают ее от растрескивания. Например, в Болгарии нередко используют для этой цели особого сорта вату. Я, не будучи профессиональным скульптором. много лет применяю для этой цели асбест. Если нет асбестовой муки, то куски асбеста натираю на обычной терке — большая тонкость «помола» здесь не требуется. Смесь готовится примерно в такой пропорции: один объем асбеста на два объема глины; замешивается до смета- нообраэной массы. Следовало бы еще сказать, что для лепки пригодны лишь специальные сорта глины. Лучше всего каолин — гончарная глина белого, сероватого, иногда розового или желтого цветов. Мои скульптуры практически не растрескиваются. Сушу их не под мокрой тряпкой, а под пластиком. Кандидат биологических наук Н. МАРТЫНЕНКО, Полтава Резиновая фанера В «Химии и жизни» № 7 за 1974 год рассказывалось о том, как сделать фанеру водостойкой. Существует еще один способ, правда, в домашних условиях неприменимый. Речь идет об изготовлении резиновой фанеры по новой технологии, разработанной на Зеленодольском фанерно-мебельном комбинате (Татарская АССР). Средний конструкционный элемент нового материала представляет собой слой резины, верхний и нижний слои — обычный шпон. Режим прессования остался прежним, а вообще технология изготовления фанеры упростилась. Отпала, например, трудоемкая операция промазки и сушки среднего слоя шпона, не нужно вырезать из него сучки. По новой технологии можно использовать низкосортный шпон и даже его отходы. На готовых изделиях, там, где в шпоне были сучки, образуются прочные (и даже красивые) резиновые «сучки^. Фанера получается гибкой, прочной и водостойкой. Но увы... Межведомственные барьеры до сих пор не позволили внедрить новую технологию. Тем специалистам, которых заинтересует такой материал, в любое время может быть предоставлена техническая документация. Обращаться по адресу: •ТАССР, гор. Зелемодольск, фанерно-мебе ль ный комбинат. Зав. лабораторией Казанского филиала ВНИИСК Л. А. КОЛЬЦОВ, директор Поволжского фанерно-мебель- ного комбината В. П. РЫЖКОВ, главный инженер Поволжского фа- нерно-мебельного комбината В. Г. УСОЛЬ- ЦЁВ, старший инженер технического отдела Казанского завода РТИ Г. Н. НИКИФОРОВ 123
■МИ ^У^|Н Консультации ЧЕМ СТАБИЛИЗИРОВАТЬ ЦВЕТНЫЕ ОТПЕЧАТКИ Раньше для стабилизации фотографических цветных отпечатков многие любители применяли оптический отбеливатель «Чайка» (вообще-то он предназначен для белья). Теперь отбеливателя «Чайка» в продаже нет. Появились же новые, например «Звезда». Может ли он заменить «Чайку»! И почему нз его названия изъято слово «оптический»! И. Е. Сидоренко, Минск Когда цветные фотографии высыхают, на светлых частях их нередко появляется желтая и розовая окраска (вуаль), При хранении под воздействием температуры, кислорода и сернистого газа эта окраска усиливается. Чтобы этого не происходило, фотографии обрабатывают специальным стабилизирующим раствором, в который, в частности, входит оптический отбеливатель для отбеливания светлых участков снимков. Как известно, отбеливание может быть оптическим и химическим. Оптическое отбеливание — процесс разовый. Например, подсинивание белья. Желтоватая краска материала пгюс синий краситель делают спектральный состав отраженного от ткани света таким, который наше зрение воспринимает как белый. Когда после очередной стирки краситель удаляется, отбеливающий эффект пропадает. Химическое отбеливание дает более стабильные результаты. Окрашивающее ткань вещество с помощью сильных окислителей, например кислорода или хлора, превращается в бесцветное соединение. Порошок, о котором пишет читатель И. Е. Сидоренко, рассчитан именно на химическое отбеливание, поэтому на этикетке и нет слова «оптический». Для стабилизации фотографий он непригоден. В книге М. Лихтцингера «Позитивный процесс в цветной фотографии» («Искусство», 1969) «Чайку» рекомендуют заменять препаратом «Оптический отбеливатель прямой белый». В отбеливающий раствор должно входить 0,5 г такого отбеливателя, 10 мл формалина D0'V-Horo), 10 мл глицерина и литр воды. О КРЕПОСТИ РАЗНЫХ СОРТОВ ПИВА Прочел заметку if Какова крепость чешского пива» в иХимии и жизни» № 5 за 1973 год. А какое пиво у нас самое крепкое! У. Белых, Сахалинская обл. Обычно на этикетках нашего пива не указана его крепость — ни в градусах Бал- линга, о которых написано в упомянутой заметке, ни в процентах спирта. Но этот процент зафиксирован в ГОСТ. Причем каждый сорт пива обладает своей крепостью. В таблице, приведенной ниже, представлены наиболее известные сорта пива и их крепость. Пи но Светлые сорта Столичное Ленинградское Невское Московское Жигулевское 4: С- О = ь 7,5 6 5 3,5 2,8 Рижское 2,5 Темные сорта Портер Л\«1ртовское Ьлрхатное 5 3,8 2,9 Но, как известно, качество пива определяется далеко ке только крепостью. Главное в нем — вкус и аромат. КАК СДЕЛАТЬ ДЕРЕВЯННУЮ ЛОЖКУ ВОДОСТОЙКОЙ Я вырезал из дерева ложку, отполировал ее. Но потом, после мытья, она потеряла свой блеск и набухла. Посоветуйте, пожалуйста, чем обработать ложку, чтобы она не впитывала воду и не теряла блеск. В. Ковалев, Москва Автор письма не сообщил, из какого дерева он вырезал ложку. А ведь это очень важно: далеко не всякая древесина пригодна для изготовления из нее деревянной посуды. Для таких изделий лучше всего брать древесину, относительно стойкую к действию воды, осо- бено горячей, и к нагреванию вообще. Ложки можно вырезать из липы, осины, ольхи, березы или клена. Но чаще берут липу, так как древесина ее достаточно мягкая и легко режется. Готовую ложку следует отполировать. Для того чтобы сделать ее водостойкой, ложку пропитывают льняным маслом. Затем изделие сушат 2—3 часа при температуре не выше 100— 120 С. Подсохшим ложкам дают остыть, а затем снова покрывают маслом и снова сушат. Пропитку маслом и сушку нужно повторить несколько раз: небольшие ложки достаточно обработать так 2—3 раза, а большие подвергают той же операции 5—6 раз. Окончательная отделка 124
ложек состоит в том, что их покрывают олифой (олифа должна быть натуральной — из льняного масла). Затем изделия опять сушат — несколько часов при температуре 100—120 С, до полного высыхания (прикоснитесь пальцем к изделию, если палец не прилипает, ложка высохла). Обработанная таким методом ложка приобретет приятный желтовато-коричневый оттенок, и горячая вода ей не страшна. Тем, кто захочет подробнее познакомиться со способами обработки дерева, рекомендуем воспользоваться книгой Е. С. Двойникова и И. В. Лямина «Художественные работы по дереву», М., «Высшая школа», 1972. ПОЧЕМУ СВЕТИЛСЯ СУДАК Купила я судака. Почистила, голову и хвост оставила на уху. А был уже вечер, в коридоре — темно. И вдруг гляжу — а вся моя рыба светится. Знаю, что в тканях рыб много фосфора, но такого сильного свечения я никогда не наблюдала. Нельзя лн отравиться подобной рыбой! Почему она так сильно светилась! Не виноваты ли здесь промышленные отходы, которые попадают в море! Л. П. Мищенко, Таганрог Читательница Л. П. Мищенко права, утверждая, что ткани рыбы богаты фосфором. Но в рыбе фосфор содержится не в свободном виде, а входит в состав сложных огранических соединений. Они не светятся. Описанный случай не такое уж удивительное событие, подобное свечение знакомо людям с очень давних пор. Дело в том, что на коже рыбы поселяются особые бактерии, обладающие способностью светиться. Сами по себе они для человека безвредны, но их присутствие указывает на то, что продукт начал портиться. На свежей рыбе бактерий очень и очень мало. Видимо, рыбу купили на рынке, и не живой, а «уснувшей». Поймали ее, вероятно, за несколько дней до продажи и хранили скорее всего не в холодильнике. То есть были созданы все условия для размножения микроорганизмов. Промышленные и бытовые отходы, загрязняющие водоемы, действительно могут влиять на свечение, но не так, как предполагает автор письма,— они губят светящиеся микроорганизмы, живущие в море (подробнее об этом см. заметку «Фосфоресцирующие бухты в опасности» — «Химия и жизнь», 1971, № 9). КАК МЕТАЛЛИЗИРОВАТЬ НАСЕКОМЫХ И РАСТЕНИЯ У меня погибает коллекция металлизированных насекомых и цветов. Несколько лет назад я покрыл их металлом — методом осаждения, но слой получился, вероятно, слишком тонким. Рецепт металлизации я потерял. Если можно, помогите советом. В. Шевченко, Вентспилс Сначала готовят четыре раствора (все вещества растворяют в дистиллированной воде): первый — 4 г каустика на 100 мл воды; второй — 4 г азотнокислого серебра на 100 мл воды; третий — 7 г нашатырного спирта на 100 мл воды, и четвертый — 2,5 г сахара на 85 мл воды. Затем все четыре раствора сливают в один сосуд. 6 нее опускают насекомое или растение, которое собираются металлизировать. После того как поверхность насекомого покроется слоем серебра, его вынимают из раствора и прополаскивают в чистой воде. Теперь оно готово для того, чтобы его опустили в гальваническую ванну. Сделать ее можно из обычной стеклянной банки, в которую наливают электролит; его готовят смешиванием литра воды с 200 г медного купороса и 30 г концентрированной серной кислоты (ОСТОРОЖНО!). Анод лучше всего сделать в виде кольца из медной проволоки, катодом же служит металлизируемый предмет. Теперь об условиях электролиза. Расстояние между электродами должно составлять 12—15 см. Источниками тока могут быть аккумуляторы или батарейки; важно только, чтобы напряжение в сети было не менее 1,5 и не более 12 вольт; сила тока — 1 ампер на каждые 100 см2 поверхности. Температура электролита — 15—35е С. Если сильно отклониться от перечисленных параметров, то слой металла получится рыхлым и будет легко отставать. После того как толщина слоя меди достигнет примерно 0,1—0,5 мм, изделие вынимают из электролита, споласкивают чистой водой и высушивают. Однако недостаточно только покрыть насекомое тонким слоем металла. В наименее заметном месте его следует сделать небольшое круглое отверстие. Предмет осторожно нагревают, чтобы выжечь содержимое. Получившуюся золу вытряхивают. Чтобы изделие стало прочнее, в то же отверстие заливают расплавленный парафин или свинец. Кстати цветы выжигать не надо, они в металлической оболочке не разлагаются. Готовое медненное «изделие» следует снова посеребрить, для чего его еще раз погружают в смесь четырех растворов, о которых шла речь в начале заметки. КАК СДЕЛАТЬ ЯИЧНУЮ ТЕМПЕРНУЮ КРАСКУ Прошу дать рецепт яичной темперной краски, которую можно было бы приготовить в домашних условиях. В. Аносов, Ярославль Для приготовления темперной краски необходимо 125
иметь пигмент и связующую основу. Связующим могут служить натуральные эмульсии (из желтка или целого яйца) или искусственные — их готовят из клеевого раствора и масла. Во Всесоюзной центральной научно-исследовательской лаборатории по консервации и реставрации художественных музейных ценностей Министерства культуры СССР рекомендовали для домашнего приготовления воспользоваться таким рецептом. Яичный желток освобождают от белка, затем желток прокалывают и удаляют с него пленку. После этого к желтку добавляют дистиллированную воду D/> объема желтка) и хорошенько перемешивают. Готовую связующую основу ставят на хранение в холодильник или просто в прохладное место. Краску готовят непосредственно перед употреблением. Для этого тонко протертый пигмент смешивают со связующим веществом. Количество компонентов подбирается так, чтобы получилась сметанообразная масса. В смесь следует добавить также немного пива или прокисшего вина. Можно взять и хлебный квас. ОБ АНТИФРИЗЕ ДЛЯ «ЖИГУЛЕЙ» Чем отличается жидкость Тосол-А40, которую- применяют сейчас для автомобилей «Жигули», от стандартных антифризов! Какова рецептура! Можно ли приготовить Тосол-А40 в домашних условиях! Почему периодичность смены жидкости — два года и можно ли продлить этот срок! Г. К. Тимофеев, Харьков Незамерзающая охлаждающая жидкость Тосол-А40 отличается от стандартных этиленгликолевых антифризов составом присадок. В домашних условиях приготовить Тосол-А40 нельзя, так как не известно, какие именно присадки в нее входят, — это секрет фирмы. Указанный в инструкции срок замены Тосола-А40 установлен на основе специальных испытаний, изменять его представители фирмы не рекомендуют. И еще об антифризе для «Жигулей». Химическая промышленность выпускает концентрат Тосол-А, в который входят: технический этнленгликоль, вода, анти- вспенивающая присадка и антикоррозийные присадки. Чтобы получить незамерзающие жидкости Тосол-А40 и Тосол-А65 (температуры замерзания их соответственно —40 С и —65° С), к концентрату добавляют дистиллированную воду. В последнее время в продажу стал поступать не только концентрат, но и готовые к употреблению антифризы. Это удобнее для автолюбителей, а главное делает работу с жидкостями более безопасной. Дело в том, что этиленгликолевые антифризы — сильные пищевые яды (для кожи они не опасны). Попав в организм человека, такая жидкость быстро всасывается, вызывая отравление, .внешне похожее на состояние опьянения. Доза в 100 г опасна для жизни. Если же человеку удастся выжить, то у него рее равно останутся тяжелые осложнения, и прежде всего на почки и нервную систему. Поэтому при работе с антифризами очень важно соблюдать меры предосторожности и не засасывать этиленгликолевые жидкости через шланг ртом, как нередко делают водители. Низкотемпературная жидкость Тосол-А40 создана специально для автомобиля «Жигули». Однако ее можно заливать и в машины других марок. Применять же другие антифризы для автомашины «Жигули» не рекомендуется. Сейчас жидкость Тосол- А40 начали выпускать в больших количествах, поэтому она перестала быть дефицитной. КАКИЕ БЫВАЮТ ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ Убедительно прошу сообщить состав тормозной жидкости «Нева», которую применяют для «Жигулей». Какие бывают тормозные жид- V кости и чем от них отличается «Нева»! Б. И. Лиско, Петропавловск Каз.ССР Сейчас выпускают довольно много разных тормозных жидкостей. Их можно подразделить на несколько групп: касторовые, этиленгликолевые, нефтяные и фурфуроло - этилцеллозоль- вобутиралевые. Касторовые можно применять в средней полосе круглый год, они застывают при температуре —30 —40° С. Нефтяные тормозные жидкости работают вплоть до —63° С. Этиленгликолевые («Нева») застывают при —50° С, а фурфу- ролоэтилцеллозольвобутира- левые — при —70° С. Гидротормозная жидкость «Нева» предназначена для автомобилей «Жигули» и ""у «Москвич-412». В состав ее входит 15 компонентов. Однако, когда мы попросили сотрудников «Союзбытхима» назвать компоненты, они отказались сделать это. И объяснили почему: многие люди, не обладающие специальными знаниями и опытом работы с подобными веществами, выяснив состав тормозных жидкостей, пытаются самостоятельно экспериментировать с ними. Такая работа не безопасна, потому что некоторые компоненты тормозных жидкостей ядовиты, а другие представляют собой агрессивные растворы. Различные гидротормозные жидкости предназначены для совершенно определенных условий эксплуатации, и для определенных тормозных устройств, при- х чем учтено, какие там прокладки и из какого металла сделаны детали. Применять их следует, только руководствуясь инструкцией. Сме- 126
шивать разные тормозные жидкости нельзя. Тем же, кто еще недавно испытывал потребность в жидкости ГТЖ-22 «Нева», сообщаем, что сейчас это вещество стали выпускать в довольно больших количествах. КАК УДАЛИТЬ МАСЛЯНОЕ ПЯТНО С ТКАНИ Я испачкала платье масляной краской. Прошло время, н теперь платье в чистку не берут. Посоветуйте — можно ли удалить эти пятна. А. Б. Громова. Свердловск Пятна от масляной краски хорошо выводятся, только если они свежие. Для этого ткань достаточно протереть скипидаром, бензолом или бензином. С застарелыми пятнами дело обстоит хуже. Пленка краски со временем претерпевает значительные химические изменения и теряет способность растворяться в органических растворителях. И все же несколько рецептов известно. Однако перед тем как ими воспользоваться, советуем проверить действие тех или иных рекомендуемых препаратов на таком участке ткани, который останется незаметным. Дело в том, что некоторые вещества могут разрушать синтетические волокна или вызывать коррозию блестящих (металлических) ниточек, которые иногда входят в состав ткани. Пятна на платье белого цвета или окрашенного прочными красителями следует в течение длительного времени протирать смесью равных количеств этилового и нашатырного спиртов. Пригодна для этой цели и другая смесь — из равных количеств серного эфира и трихлорэтилена. Блестящим ниткам она не страшна. Кроме того, сейчас есть специальное средство для удаления застарелых пятен масляной краски (а также олифы или растительного масла); это пятновыводитель «Паст-7». Под загрязненный участок ткани подкладывают ватный тампон, затем пятно намазывают пастой пятновыводителя и оставляют ее на краске в течение 30—40 минут в зависимости от «возраста» пятна. Когда пленка краски размякнет, ее вместе с пастой соскабливают. Оставшийся след от пятна удаляют очищенным скипидаром, уайт-спиритом или водой со стиральным порошком. что входит В СОСТАВ ДЕЗОДОРАТОРОВ Недавно я приобрела в магазине дезодоратор. Хотелось бы знать его химический состав, принцип действия. Можно ли изготовить его в домашних условиях! Е. Т. Моисеева, гор. Сланцы Ленинградской обл. Дезодоратор — препарат для освежения воздуха в помещении и для уничтожения неприятных запахов. В последние годы появилось довольно много таких препаратов, они бывают жидкими, в виде аэрозолей и в таблетках. Основным действующим компонентом дезодоратора служит вещество-дезодорант. Одни дезодоранты своим приятным ароматом маскируют различные запахи, другие уничтожают гнилостные бактерии, а третьи химическим пу1ем разрушают вещества с неприятным запахом. В зависимости от назначения в тот или иной дезодоратор вводят разные дезодоранты. Довольно удачно маскируют неприятные запахи эфирные масла и другие пахучие вещества — природные и синтетические. Некоторые из них обладают к тому же и бактерицидными свойствами, например камфора, хвойное и эвкалиптовое масло. Из антисептиков в препараты для освежения воздуха чаще всего вводят формалин (раствор формальдегида в воде). Это один из самых эффективных дезодорирующих агентов; он вступает в химическое взаимодействие с гниющими веществами и необратимо уничтожает источник неприятного запаха. Кроме того, в дезодораторы входят также растворители и связующие вещества. Следует, однако, иметь в виду, что формалин — довольно сильное бактерицидное и биологически активное средство, поэтому после распыления в комнате дезодораторов, содержащих его, помещение лучше на некоторое время покинуть и потом хорошо проветрить его. И вообще к таким средствам не стоит очень уж часто обращаться. Мы не собираемся пугать читателей, а просто напоминаем, что с любыми препаратами бытовой химии следует обращаться осторожно и строго выполнять все пункты прилагаемых к препаратам инструкций. Упомянутые выше вещества довольно сложны по составу, поэтому в домашних условиях их, конечно, приготовить нельзя, не говоря уже о том, что многих компонентов просто не бывает в продаже. Готовые же препараты для освежения воздуха продаются. Однако неплохой самодельный дезодоратор можно получить и дома, если из продаваемого в аптеках раствора формалина приготовить более слабый раствор — 5%-ный. Разбрызганный по комнате такой препарат уничтожает запах табака и затхлости. Если же им пропитать губку, а затем дать ей высохнуть в замкнутом пространстве, то выделившегося формальдегида будет достаточно, чтобы в этом пространстве уничтожить мух и, если нет холодильника, сохранять там некоторое время скоропортящиеся продукты. 127
В БЕЛОУСОВУ, Орловская обл.: Напрасно вас напугала упомянутая в книге Г. Ре ми «Курс неорганической химии» большая растворимость углекислого газа в воде (при (Г С в 100 частях воды растворяется 171 объемная часть газа): 171 объемная часть — это всего 0,34 г на 100 г воды. Г. Ю. ГРИГОРЯНЦ, Волгоград: Лекарственные препараты — не лучшее сырье для химических опытов: в них часто есть наполнители, которые могут пометить той или иной реакции. Л. М. БРОНУ, Харьков: Вы правы, утверждая, что лекарства должны быть безвредными для организма и что их следует готовить на воде, а не на спирте, но многие лекарственные препараты в воде не растворяются, поэтому их оиют больным в виде спиртовых растворов: спирта же в '*дной лечебной дозе так мало... 3. Н. КОЗУБОВОП, гор. Кобел яки Полтавской обл.: Упомянутое в романе В. Шишкова «Емельян Пугачев» луки- а<>е перо, из которого делали желтую краску для заборов.- это луковая шелуха. Л. М. МЕШКОВОЙ, Киев: Нитроэмаль ничего общего с настоящей эмалью не имеет, эта краска названа так только потому, что поверхность покрашенного ею предмета похожа на эмалированную. П. С. ВЕРЕХУ, Баку: Чтобы выделить шкурку пушного :,веря. нужно проделать следующие операции: отмачивание, мездрение, пикелевание. строгание, дубление, жирование, сушку, отделку, крашение кончиков волос, снова сушку и снова отделку: мыслимо ли все это сделать дома, да еще по всем правилам? Л. КРОХОВУ, Минск: Действительно неприятно, когда новые ботинки скрипят на каждом шагу: попробуйте пропитать подошвы олифой, иногда помогает. Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. М В. А. О. О В. Г. А Е. Д И м с. Золодин, ..Гуревич, Жвирблис, Иорданский, Коломийцева, . Либкин, Любаров (главный художник), Э. и (зав. Д В. с. т. н в. ш А. (зав. В. К. Михлин производством), Осокина, Станцо, . Старикович, Сулаева редакцией), Черникова Номер оформили художники: Ю. А. Ващенко, М. М. Златков-ский, Д. Б. Лион, Е. В. Ратмирова Адрес редакции: 117333 Москва. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20 и 135-52-29 Корректоры Г. Н. Нелидова, Е И. Сорокина Т 13297. Сдано в набор 1J X— 1974 г. Подписано к печати 21/XI 1974 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 10,4. Уч.-изд. л. 13,5. Бумага 70XI001-' Тираж 250 000 экз. Цена 40 коп. Заказ 2161. Чеховский полиграфический комбинат Союзролиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговГГи, г. Чехов. Московской области © Издательство <.Наука» «Химия и жизнь», 1975
• * * •***„< *■.' С Где раки зимуют? Иногда родители пугают свое расшалившееся чадо непонятным наказанием: «Я тебе покажу, где раки зимуют!». А между тем эти существа зимуют не невесть где, не в каком-то ужасном месте, а в обычной речке, в обычной норе. И заглянуть в их зимнюю квартиру даже интересно. Заглянув, можно, например, удостовериться, что рак-самец, заткнув здоровенной клешней вход в норку, предается безмятежному безделью, а по соседству рачиха вся в хлопотах. Еще осенью она приклеила оплодотворенные яйца к своим коротеньким брюшным ножкам. И ей всю зиму нужно шевелиться — подгонять к яичкам богатую кислородом свежую воду, чтобы детки не задохнулись и развивались нормально. К лету из яичек вылезут крошечные рачки и тут же вцепятся в мамашу, которая еще долго будет носить их при себе, под охраной. Краснеть за отпрысков ей не придется: даже самые благовоспитанные раки не краснеют ни от возмущения, ни от стыда, а самые трудолюбивые — от натуги. Краснеют все они в кипящей кастрюле. Пигменты, окрашивающие их хитиновые одежды, в кипятке разрушаются, за исключением устойчивого красного пигмента, который и выступает на первый план, когда рак расстается с жизнью. И поэтому не кажется ли вам, что выражение «красный, как рак» порой звучит кощунственно, а угроза «показать, где раки зимуют» совсем не страшная?
Жажду снегом не утолить Опытный турист, как бы ни был он разгорячен, никогда не станет утолять жажду снегом. Не только из боязни простудиться, но и потому, что знает: это бесполезно, только еще больше захочется пить. А почему, собственно? Ведь снег — вода. Да, вода, но необычная. Во-первых, растаявший снег — самая чистая из природных вод (если, конечно, снег был чистым). Минеральных солей в талой воде в сто раз меньше, чем в речной или озерной. А в живом организме эти вещества сбалансированы: жажду утоляет не чистая вода, а тот сложный естественный раствор, который мы называем водой... Известно, что дистиллятом тоже трудно напиться, более того, он вреден, так как вымывает соли из организма. Вторая причина, по которой трудно утолить жажду снегом — его малая плотность. Чтобы организм получил недостающее количество НгО, нужно съесть очень много снега, а это быстро надоедает — удовольствие ниже среднего. Вот и получается, что разгоряченный лыжник, решивший утопить жажду снегом, лишь раздразнивает себя и скоро хочет пить еще больше... Зато для полей снежный покров очень важен —и не только как одеяло, но и как средство утоления жажды. Подсчитано, что каждый сантиметр снежного покрова дает при таянии окопо 30 000 литров воды на гектар. >