Текст
                    ISSN 0130—5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
б
1979


<ГЬг Y/r* «и; t
химия и жизнь Ежемесячный научно-попупярным журили Академии наук СССР N? 6 июнь 1979 М«дж«тс* с Ш5 год* I А. Иорданский В. В. Копылов Ю. М. Евдокимов К. М. Сытник Н. Ф. Алкеев С. В. Мейен, В. В. Налимов Т. Багаряцкая О. Фелитова А. Баринберг, В. Баринберг А. Ю. Катков Г. В. Сележинский В. Гельгор А. А. Шеклеин М. Богачихин В. Вайскопф Н. М. Бескаравайный В. Жвирблис В. Сафонов В. Дав Р. Брэдбери 7,16, 2 УКРОЩЕННАЯ ПОЛУПУСТЫНЯ 8 ОШИБКА ПРОМЕТЕЯ? 1 3 СКЛЕИВАНИЕ БЕЗ КЛЕЯ 1 8 БИОЛОГИЯ НА ЗАВТРА 20 УДОБРЕНИЯ ИЗ ЛЕСА 22 ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МИР И ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ЯЗЫК 29 В ТИШИНЕ НА ШУМНОЙ УЛИЦЕ 32 ВЗВЕШИВАНИЕ СВЕТОМ 38 КАК ИЗМЕРИТЬ СКОРОСТЬ КРОВИ? 41 «СОН ЙОГОВ» —ГЛАЗАМИ ФИЗИОЛОГА 44 пионы 47 ВОТ ТАКОЙ КОМПОТ... 51 ТОНИРОВАНИЕ В ПРОЯВИТЕЛЕ 63 ЯПОНСКИЙ—ДЛЯ ХИМИКОВ 65 ЗНАЧЕНИЕ НАУКИ 71 ТАИНСТВЕННАЯ АМПУЛА 73 ЧТО ТАКОЕ ШТОРМГЛАС 78 КОНВЕРТЫ РОБИНЗОНУ 86 О ВДОВСТВЕ И «ЗАКОНЕ АЛЕКСАНДРИТА» 88 НАКАЗАНИЕ БЕЗ ВИНЫ 31, 28 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 77 ФОТОИНФОРМАЦИЯ 54 новости отовсюду 56 клуб юный химик 61 КОНСУЛЬТАЦИИ 62 ИНФОРМАЦИЯ 94 КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ 94 пишут, что... 96 ПЕРЕПИСКА НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Г. Басырова к наметке «Таинственная ампула». НА ВТОРОЙ СТРАН HUE ОБЛОЖКИ — фрагмент офорта немецкого графика XVIII века И.-А. Россмеслера «Лейпциг. Площадь у ворот, св. Фомы». Густые кроны деревьев. посаженных на площади, давали в жару тень, в непогоду — укрытие. В те времена горожане еще не думали, что с помощью деревьев можно отгородиться и от уличного шума. Эта проблема, затронутая в статье «В тишине на шумной улице», возникла только в нашем столетии.
Укрощенная полупустыня НА ПЕРЕКРЕСТКЕ ТРЕХ ГРАНИЦ На карте желтая краска, обозначающая зону пустынь, начинается где-то южнее Волгограда. Поезд, идущий из Москвы в Астрахань, вступает в пустыню гораздо раньше. Только что, перед рассветом, миновал он Саратов, простучал по мосту через Волгу, только что, утром, плыли за окном золотистые хлебные поля Заволжья, а после завтрака смотришь — земля по обе стороны путей как-то сразу изменила свой цвет, как будто и в самом деле едешь по огромной раскрашенной карте. Все вокруг уже не золотое, а рыже-бурое с сизым отливом: это потрескавшаяся от зноя лочва все чаще проглядывает между тощими кустиками сизо-голубой горькой полыни.
Выше их поднимаются только бесчисленные столбы с проводами, которые во всех направлениях пересекают бесконечное, ровное, как стол, выжженное пространство. Так можно ехать дальше сутки за сутками — на юго-запад до самого Дагестана, на юго-восток до песков и оазисов Средней Азии, и за окном будет расстилаться все та же рыже-бурая раскаленная равнина... У самой границы пустыни, недалеко от озера Эльтон, расположен Джаны- бекский стационар Лаборатории лесоведения АН СССР. Кроме условного рубежа природных зон, здесь пролегают еще две границы. Сразу за домиком, где столовая, идет граница между РСФСР и Казахстаном: по эту сторону — Уральская область, по ту — Волгоградская. Эта же линия разделяет и часовые пояса: когда в столовой 9 часов утра, в примыкающей к ней лесополосе — еще 8, и если тебе назначено сегодня работать в лесополосе, то можно опоздать на целый час и потом оправдываться тем, что явился минута в минуту по местному времени (говорят, иногда так и пытаются делать дошлые студенты, проходящие здесь практику). Все эти границы — условные, но самая условная из них — все-таки граница пустыни. Формально Джаныбек лежит еще в полупустыне. А на самом деле вот что это такое: летние температуры — до 42°С; дней с влажностью воздуха ниже 30% в году — 89; осадков за год в среднем 274 мм, из них за лето, с апреля по октябрь,— только 146; а испаряемость за те же месяцы — всемеро больше, до 1000 мм... Не «полу», а самая настоящая пустыня! Что может родить эта иссохшая земля, кроме полыни и колючек? В Джа- ныбекском районе под пашней занято всего 13% территории. Да и от того, что распахивается, пользы немного. Средняя урожайность зерновых в районе — три, пять центнеров с гектара. А Джаныбекский стационар в средний год собирает с гектара не меньше 10 центнеров. А в хороший — до 25. И это — без орошения, без полива. Здесь действует совершенно новая система мелиорации и освоения полупустыни, которую разработали сотрудники стационара. КОВАРСТВО ОБМЕННОГО НАТРИЯ Около половины всей территории Северного Прикаспия занято солончаковыми солонцами. Именно так называются эти почвы: соль, возведенная в квадрат. Соль оставил в наследство Каспий, воды которого когда-то покрывали всю эту огромную низменность. Море ушло, а соль осталась. Скудные осадки отмывают от нее лишь тоненький верхний слой почвы. Ниже в килограмме почвы до 30 г солей. Земля пропитана солью до самых грунтовых вод, и они тоже соленые. Просачиваясь наверх и испаряясь, они постоянно питают растворенными в них солями верхние горизонты. Так возникает солончак. И это еще полбеды. С солончаком в чистом виде не так уж сложно бороться. Круговорот растворимых солей можно разорвать, если обильно промыть почву водой при хорошем дренаже, который отводил бы соленые промывные воды. (Где взять воду для промывки и как обеспечить дренаж — это вопрос другой, вовсе не простой, но не принципиальный.) Но солончаковые солонцы — не просто солончаки, и дело тут не только в растворимых солях. Натрий — а именно он обычно является главным катионом засоленных почв — находится здесь не только в растворенном виде. Почва всегда содержит мельчайшие коллоидные частицы. Обладая отрицательным зарядом, они взаимодействуют с положительно заряженными катионами, связывая их; это так и называется — поглощающий комплекс почвы. И тут все зависит от того, какие катионы будут поглощены почвенными коллоидами. Двухвалентные — например, Са2_к или Мд2+,— образуя нечто вроде мостиков, соединяют между собой коллоидные частицы; возникают более крупные агрегаты — происходит коагуляция коллоида, почва приобретает стру ктур- ность (что, как известно, хорошо). А одновалентный Na+ на это не способен. Наоборот, он мешает образованию почвенных агрегатов, и насыщенные им коллоиды так и остаются в виде мельчайших частиц. В сухом виде такая почва легко рассыпается в пыль. А стоит ее намочить, как она набухает, становится клейкой и вязкой, в ней даже после небольшого дождя намертво вязнут самые мощные автомашины. А главное — она совершенно не пропускает воду. Это и есть солонец. В поглощающем комплексе солонцов прикаспийской полупустыни на долю обменного натрия приходится 50— 70% всех катионов. Поэтому такие почвы в наипревосходнейшей степени обладают всеми описанными выше сквер- Г 3
ными свойствами. Сколько их ни промывай — толку не будет: солонцовый горизонт, начинающийся в нескольких сантиметрах под поверхностью, не пропустит глубже промывные воды, и они без всякой пользы сбегут по поверхности, а соль, надежно защищенная солонцовой крышей, так и останется в почвенной толще. И напрасно расточает здесь солнце свои щедрые, субтропические килокалории: все равно расти здесь могут только не боящиеся ни сухости, ни соли полынь да колючки. КАК УНИЧТОЖИТЬ солонцы Еще задолго до того, как в прикаспийской полупустыне поселился человек, преобразовывать здешнюю* природу начали... суслики. Именно они были пионерами мелиорации солончаковых солонцов. На гектаре полупустыни можно насчитать до 3000 сусличьих нор, до 40 000 нор степных полевок. Каждый год грызуны выбрасывают на поверхность из-под солонцового горизонта до 3 тонн земли на гектар. При этом они не ставят перед собой никаких далеко идущих целей: они просто роют себе норы. Но вот к чему это приводит. Вместе с тремя тоннами земли на поверхность поступает до 25 кг легко растворимых солей, в изобилии запасенных природой под солонцовой крышей. Казалось бы, ничего хорошего: поступление солей в верхние горизонты усиливает засоление, и каждую сусличью нору должен был бы окружать свой маленький индивидуальный солончак. Однако ничего подобного на самом деле не происходит. Наоборот — вокруг каждой норы разрастается буйное разнотравье; эти цветущие пятачки размером до нескольких метров резко выделяются на фоне окружающей скудной полупустынной растительности. Причина вот в чем. Во-первых, каждая сусличья нора — это зияющая дыра в солонцовой крыше, под которой прячутся соленосные горизонты. Через норы в них проникает вода — она понемногу промывает землю, вынося вниз растворимые соли — куда больше, чем их вытаскивают наверх суслики. Вместо засоления почвы начинается ее рассоление. А во-вторых, кроме растворимых солей суслики волокут на свет божий еще и труднорастворимые соединения кальция, которых тоже немало под солонцовым горизонтом: в год по 7 кг/га гипса, по 55 кг/га карбонатов. Кальций вытесняет натрий из поглощающего комплекса. Почвенные коллоиды коагулируют, образуются более крупные агрегаты, свойства почвы резко изменяются. К рассолению добавляется еще и рассолонцевание. Вот и возникает посреди полупустыни, вокруг сусличьей норы, крохотный оазис степи. Не берусь утверждать, что именно суслики натолкнули почвоведов В. А. Ковду (ныне члена-корреспондента АН СССР) и А. Ф. Большакова, работавших в этих местах еще до войны, на мысль о возможном пути борьбы с солонцами. Но во всяком случае, предложенный ими метод мелиорации по существу мало чем отличается от того, что делают здесь суслики. Главное в этом методе— глубокая, так называемая плантажная вспашка, которая разрушает непроницаемую солонцовую крышу и извлекает наверх гипс, залегающий в почве на глубине 40— 50 см. Это создает условия для рассо- лонцевания почв, изменения их физических свойств, резкого повышения плодородия. Однако глубокая вспашка—это еще не все. Просто уничтожить солонцовый горизонт мало. Нужна еще влага. И нужна не только растениям. Тех жалких 274 миллиметров осадков, которые выпадают здесь за год, не хватит, чтобы промыть почвенную толщу, вынести из нее растворимые соли. Не хватит их даже на то, чтобы уничтожить солонцы: кальций вытесняет натрий из поглощающего комплекса только в водной среде, «всухую» реакция не идет. И если не дать земле дополнительной влаги, все сведется лишь к механическому раздроблению солонцового слоя. Пройдет год-два — и он снова заплывет, снова станет непроницаемым, и все останется по-прежнему. Где же взять эту дополнительную влагу? Эту задачу и решили сотрудники Джаныбекского стационара. Решили своим, совершенно оригинальным способом. ЛЕС НАПОИВШИЙ ЗЕМЛЮ Стационар был основан в 1950 году, когда в самом разгаре была кампания по созданию полезащитных лесных полос. Одна из главных государственных лесополос, призванных стать преградой суховеям,— полоса Чапаевск — Владимировка — должна была пройти 4
через Джаныбек. И единственной целью созданного здесь стационара было изыскание способов вырастить эту лесную полосу в таком месте, в котором отродясь никаких лесов не росло и которое вообще считалось для леса принципиально непригодным. Эта цель была достигнута — лес вырос в Джаныбеке. Не один год ушел на это. Нужно было подобрать такие породы деревьев, которые могли бы существовать в полупустынных условиях. Нужно было разработать совершенно новые приемы их выращивания — особенно на первых порах, когда лесополосы как таковой пока еще нет и растения подвержены всем невзгодам полупустынного климата. Так или иначе, задача была выполнена. Правда, посаженный здесь двухкилометровый отрезок лесополосы, доказавший принципиальную возможность облесения полупустыни, так и остался одиноким памятником этому грандиозному, но трудно выполнимому плану. В 1954 году работы по созданию лесополосы были прекращены. А перед стационаром была поставлена другая, более широкая и более реальная, близкая к практике задача — разработка методов земледельческого освоения солонцовой полупустыни. И решать ее джаныбекские лесоводы стали своими привычными — лесовод- ственными методами. Будь на их месте гидротехники-мелиораторы — они, наверное, в первую очередь думали бы о том, как подвести сюда волжскую воду. Гидрогеологи, вероятно, принялись бы бурить скважины в поисках глубинных пресных вод для орошения. А лесоводы знали свое— что в степной зоне влагообес- печенность почвы увеличивают лесные полосы и посадки, снабжающие влагой и себя, и прилегающие поля. А если так, то почему бы не попробовать это в полупустыне? Далеко не все эксперименты оказались удачными. Лесные полосы, заложенные по образцу классических доку- чаевских — мощные, густые, плотные, многорядные, уже несколько лет спустя захирели и погибли. Теперь, задним числом, ясно, что иначе и быть" не могло. В степи, где осадков выпадает в полтора-два раза больше, их в общем-то хватает и посевам, и лесам; нужно только не дать ветру унести снег с открытых пространств, предотвратить быстрый сток талых вод весной — короче говоря, не допустить перераспределения запасов влаги. С этой задачей прекрасно справлялись именно густые, непродуваемые лесные 'насаждения. Здесь же, в полупустыне, осадков слишком мало. И задача здесь противоположная: не оставить каждому квадратному метру ту голодную норму, которая приходится на его долю в среднем, а тем или иным способом перераспределить влагу, чтобы хоть часть площади получила ее в достатке. Это — основная идея. Вот как она выглядит на практике. Поле тянется узкой лентой шириной в 400 метров. Собственно говоря, на поле оно не очень и похоже. Это, в сущности, та же лесополоса, только в ней продольные ряды деревьев стоят не вплотную друг к другу, а раздвинуты на 40—50 метров. Здесь, в этих узких коридорах, и спрятана пашня. Деревья защищают ее от зноя и суховеев, а главное — накапливают зимой снег, дающий полю дополнительную влагу. Между каждым таким полем и соседним— километр целины. Это и есть источник дополнительной влаги, которую получает поле,— отсюда сдувается снег в лесополосу. Снегосбор- ные площади обречены на еще более скудный водный паек, чем обычно, но тут уж ничего не поделаешь: на всех влаги не хватит. Впрочем, ко всему привычные полупустынные травы от этого не страдают, и здесь можно пасти овец не хуже, чем в нетронутой полупустыне,— разве что придется чабанам повнимательнее присматривать, чтобы не залезла отара на засеянное поле. Целина остается царством солончаковых солонцов. А под прикрытием лесополосы все совсем иное: и почвы, и климат, и растительность. «Культурный агролесной биогеоценоз» — так это теперь называется. Обменного натрия в поглощающем комплексе пахотного слоя уже не 50—70%, как раньше, а всего 2—4 %: он вытеснен кальцием, поднятым вверх плантажной вспашкой. Солонца уже нет, земля промывается до самых грунтовых вод, куда и вымываются растворимые соли. Есть теперь и влага, которая их вымывает,— благодаря все той же лесополосе. За счет накапливаемого лесополосой снега поля стационара получают дополнительно в среднем 100 мм влаги — уже не 274 мм в год, а 350 и больше. Этого хватает на все. И вот практические результаты, взятые наугад из отчетов. 1969 год, десятый год после посадки 5
лесополосы: пшеницы на опытном поле получено 10 ц/га, в среднем по району — 2,5 ц/га. 1970-й, одиннадцатый год: на опытных полях 25 ц/га, в районе 5,5. 1971-й, двенадцатый год (тяжелый, всего 222 мм осадков): ячменя на опытных полях 8,2 ц/га, в районе 2,6. И так далее. Без орошения. Без полива. При минимальных затратах. В полупустыне! ОТ ПЯТИДЕСЯТИ — К МИЛЛИОНАМ Миллион гектаров только в Северном Прикаспии (по самым осторожным подсчетам) можно преобразовать по методу, разработанному в Джаныбеке. Вырастить леса там, где это считалось невозможным. Получить хлеб с земли, исконно рождавшей лишь полынь. Это только в Прикаспии. Но ведь главная идея метода — перераспределение влаги с помощью специальных лесопосадок, создание новых культурных биогеоценозов за счет прилегающих влагосборных площадей,— эта идея может найти применение везде, где не хватает влаги, где осадков выпадает меньше 300 мм. А это уже не миллион гектаров — это, наверное, многие десятки миллионов. И не только под пашню можно использовать преобразованную полупустыню. Зеленые полосы, сами себя обеспечивающие влагой, могут защищать от зноя и ветров человеческое жилье, отары овец, плодовые сады, фермы, могут укрывать от снежных заносов дороги и поселки. Как всего этого добиться — уже известно. Есть научные труды, есть подробные агротехнические рекомендации. Это не плод кабинетной мысли — они вынашивались и проверялись там, в заволжской полупустыне, раскаленной летом, непролазной в дождь, из года в год, на протяжении четверти века. Их авторы — бессменные сотрудники Джаныбекского стационара Лаборатории лесоведения АН СССР: научный руководитель профессор Алексей Андреевич Роде, начальник стационара Софья Давыдовна Эрперт, геоботаник И. Н. Оловянникова, почвоведы А. Ф. Большаков, Г. П. Максимюк, М. М. Абрамова, лесовед С. Н. Каран- дина, зоолог Г. В. Линдеман... Они создали теорию. Они проверили ее в эксперименте. И теперь дело за тем, чтобы перенести накопленный ими опыт и знания с 50 гектаров опытных полей стационара на просторы неподнятой полупустынной целины. А. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» Джаныбек — Москва РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Базыкина Г. С, Большаков А. Ф.г Максимюк Г. П., Роде А. А., Э р- перт С Д. Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия. М.г «Наука», 1974. Рекомендации по мелиорации и богарному освоению почв полупустынного комплекса северной части Прикаспийской низменности. М., «Наука», 1977. ФОСФОГИПС — в солонцы При изготовлении суперфосфата и экстракционной фосфорной кислоты неизбежно образуется фосфогипс. Каждый, кто хоть раз проезжал мимо завода фосфорных удобрений, видел огромные белые отвалы, целые горы фосфогипса. Конечно, этому материалу пытаются найти применение, например в строительстве, но ведь тогда надо сначала строить заводы по переработке отходов... В Ставропольском сельскохозяйственном институте опробовали иной путь—фосфогипс вносили в солонцы. Катионы кальция должны вытеснять из почвы избыточный натрий, а фосфор—улучшать питание растений. Если же сочетать фосфогипс с биологическим илом после очистки стоков, может получиться неплохое средство для химической мелиорации. Так оно и оказалось. На черноземных засоленных почвах смесь фосфогипса с и л ом повысила урожай подсолнечника более чем на 22%, а озимой пшеницы— на 63%. Продуктивность одного гектара луговой почвы возросла в среднем на 15 тонн. «Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Технические науки», 1978, № 4
4"f Что там, на Венере? I ,е х "К( snei a I с' I И IT I ~ ej г._:н t__^i. В конце декабря 1978 года на Венеру совершили мягкую посадку советские автоматические станции «Венера-11» и «Венера-12». Несколько раньше поверхности планеты достигли четыре зонда, отделившиеся от американской станции «Пионер-Венера». Станции и зонды несли на себе множество приборов, которые должны были помочь собрать как можно больше новой информации. Одна из главных проблем, которую пытаются решить планетологи — отсутствие воды на Венере. Чтобы понять, почему ее нет, решено было тщательно изучить химический состав атмосферы планеты и сравнить его с атмосферой Земли. На советских станциях были установлены масс- спектрометры и газовые хроматографы, предназначенные для анализа атмосферы. Кроме того, определить содержание воды и некоторых примесей в венерианской атмосфере должен был помочь сканирующий спектрометр, работающий в инфракрасной и видимой областях спектра. Известно, что Венера покрыта мощным слоем облаков. Но о составе облаков до недавнего времени нельзя было сказать ничего определенного. Наиболее вероятной считается версия, что венерианские облака состоят из капелек серной кислоты. Наши станции были оснащены рент- генофлуоресцентным спектрометром (для изучения аэрозоля облачного слоя) и нефелометром обратного рассеяния (для исследования оптических свойств облаков). Наконец, с помощью прибора «Гроза» — широкополосного приемника, снабженного акустическим датчиком, собирались исследовать электрические и акустические явления. Все запланированные эксперименты прошли успешно. Самые интересные результаты были получены при анализе информации, переданной г . l : масс-спектрометром. Оказалось, что в венерианской атмосфере содержится в 300 раз больше изотопа арго- на-36, чем на Земле. Почему этому измерению придают большое значение? Потому что нерадиогенные изотопы Аг36 и Аг38 — это реликтовые газы, захваченные из первичной туманности атмосферой или твердым веществом планеты в период ее образования. По современной концентрации этих газов можно в известной мере судить об эволюции планеты. И столь резкое различие в изотопии аргона у двух планет наводит на мысль о возможности разных путей их образования. Давление азота у поверхности Венеры гораздо больше, чем у поверхности Земли: оно равно 2—4 атмосферам. Удалось обнаружить в атмосфере Венеры и сернистые соединения, среди которых наиболее обилен сернистый газ SO2. Его содержание приближается к 1,3*10-3 объемных процентов. Более ранние спектроскопические наблюдения показывали присутствие угарного газа, а сейчас эти данные подтвердились прямым газо-хроматографическим методом. А как же обстоит дело с водой? Ее в атмосфере Венеры очень мало. Всего сотая доля объемного процента. Но почему ее так мало в сравнении с Землей — все-таки еще неясно. Приборы уловили электрическую активность в атмосфере. Рентгено- флуоресцентный спектрометр обнаружил в венерианских облаках много хлора, но полный химический состав аэрозолей облаков пока неясен. Зато удалось определить размеры частиц облачного слоя. Оказалось, что они меняются с высотой — от 1 до 30 микронов в диаметре. Результаты советских и американских экспериментов хорошо совпадают друг с другом, хотя есть и некоторые противоречия. Например, американский газовый хроматограф показал довольно высокое содержание молекулярного кислорода на Венере — 60 частей на миллион, а советский прибор дал величину в несколько раз меньшую. Специалисты изучают возможные причины этого несовпадения. Доктор физико-математических наук Л. МУХИН
Ошибка Прометея? Кандидат химических наук В. В. КОПЫЛОВ ...В мире тот всевластен, Кому огонь божественный покорен! М. КАРИМ. «Не бросай огонь, Прометей'», Если бы Прометей мог предвидеть, что люди со временем изобретут синтетические полимеры, то, полагаю, он вряд ли подарил бы нам огонь. Или, даря, предупредил, насколько опасен этот подарок...
Миллионы лет трудилось Солнце. С помощью хлорофилла оно разделило на Земле главный окислитель — кислород, и главные восстановители — углеводороды. Первый окружил планету как составная часть ее атмосферы, вторые в виде горючих ископаемых оказались плотно укрыты толщами осадочных пород. На поверхности Земли осталось сравнительно немного горючего, причем наименее калорийного: торф, древесина, сухие травы. Их теплотворная способность в 2—3 раза меньше, чем нефти, угля, природного газа. Пока люди имели дело только с природными полимерами — лигнином и целлюлозой (причем не нитрованной целлюлозой), большие пожары случались довольно редко. Вы, конечно, можете возразить, вспомнив, что еще во времена оны сгорела Александрийская библиотека, что идиотствующий Нерон сжег Рим, что еще не так давно от случайной искры в ветреную погоду выгорали деревянные города и деревни с избами, крытыми соломой... Но уже тот факт, что в исторических документах о катастрофических пожарах упоминается довольно редко, свидетельствует о том, что в начале нашей эры пожарные умели справляться с огнем, обходясь примитивными (по нынешним меркам) средствами: водой, песком и так далее. В наши дни работа пожарных усложнилась многократно. И дело тут не только в нефтепродуктах, о горючести которых и распространяться неудобно. Синтетические полимеры, приготовленные из нефтегазового сырья, из тех самых высококалорийных углеводородов, о которых упомянуто выше, помогли нам решить множество важных технических и не только технических проблем и одновременно намного увеличили пожароопасность нашего бытия. Объем производства синтетических полимеров в мире перевалил уже за 50 миллионов кубометров в год. Особенно быстро растет их выпуск в последние 20—30 лет. И в те же годы явно прослеживается рост числа пожаров и убытков от них. Известно, например, что в США в 1968 году произошло 2 363 700 «пластмассовых» пожаров, которые причинили ущерб на сумму 2,25 миллиарда долларов. А через десять лет убытки от «пластмассовых» пожаров составили уже около 15 миллиардов долларов. Очень хорошо горит синтетика, если... Но об этом чуть позже. ЗАМКНУТЫЙ КРУГ Любой пожар — это так много разнообразных химических и физических явлений и процессов, что полностью разобраться в них не удалось еще ни одному человеку. В общих чертах, схематически эту сумму процессов можно изобразить в виде замкнутого цикла (рисунок на стр. 12). Встреча окислителя с восстановителем — это еще не пожар. Нужен поджигатель. Не обязательно это злодей или ребенок, играющий со спичками, или небрежно брошенная сигарета. Круглый аквариум, собравший в одну точку лучи солнца, может стать поджигателем в равной степени, как и не выключенный вовремя утюг. В каждом из этих случаев горючий материал — восстановитель — получает извне большую порцию тепла. Такова обычно изначальная «точка отсчета» любого пожара. Второй этап пожара—разветвленный цепной процесс в газовой фазе. Восстановители реагируют с кислородом. Образуются активные, прежде всего гид- роксильные радикалы, которые и помогают кислороду превратить углеводороды в С02 и Н20. При этом выделяется много тепла, смесь все больше разогревается и реакции идут быстрее и быстрее. Мощный тепловой поток от плазмы пламени летит во все стороны. Примерно 20% этого потока падает на исходный материал. Круг замкнулся. Поджигатель больше не нужен. Пожар сам себя подкармливает продуктами разложения исходного материала. Новые порции горючих газов смешиваются с кислородом, гидро- ксильные радикалы помогают им превратиться в С02 и Н^О, выделившееся тепло падает на исходный материал и так далее, пока не сгорит все, что может гореть. Полимеры могут гореть. Почти все — в большей или меньшей степени. Всем хороши полимеры — прочны, легки, технологичны, но склонность к горению заложена в самой их углеводородной сущности. Иногда— например, в твердых ракетных топливах типа «наполненные пластмассы» — горючесть полимеров полезна. Чаще — вредна. И только преодолев это свойство, научившись управлять им в не меньшей степени, чем другими качествами полимерных материалов, мы сумеем сделать их действительно главными материалами настоящего и будущего. Кое-что в этом направлении уже сде- 9
лано, многое делается, но многое еще предстоит не только сделать, но и придумать, как сделать. МИНЕРАЛЬНАЯ КОРКА И ГАЗОВОЕ ОДЕЯЛО Первый письменный источник, упоминающий об антипиренах — средствах, предохраняющих от огня горючие, в том числе и полимерные материалы, относится к 83 году нашей эры. В анналах Клавдия сказано, что деревянные башни древнегреческого города Пирея оказались негорючими, потому что их древесина была пропитана раствором квасцов. В основе пирейского способа защиты лежит чисто физический процесс. Когда древесина, пропитанная негорючей солью, слегка обгорит, на ее поверхности образуется негорючая минеральная корочка, которая и остановит огонь. Подобным же образом — пропиткой растворами солей или обмазкой минеральными веществами (чаще всего глиной) — защищали от огня предметы домашнего обихода, палубы кораблей, театральные кулисы... До конца XVI11 века людям не были известны какие-либо другие способы защиты горючих предметов от огня. Видоизменил этот способ великий французский химик Жозеф Луи Гей- Люссак. Он пропитал ткани нашатырем — хлористым аммонием. Казалось бы, что тут нового: и квасцы — соли, и хлористый аммоний — тоже. Но механизм защиты от огня в этом случае будет совсем иной. Когда вспыхнет огонь, нашатырь от нагревания разложится на аммиак и хлористый водород. Эти газы оттеснят кислород воздуха в сторону и как бы укроют горючий материал одеялом из негорючих газов. Пожар погаснет, не успев разгореться. Правда, стирать холстину, пропитанную нашатырем, нельзя, да и краски на ней изменяют цвет, но все же метод Гей- Люссака применяли широко и долго. Например, братья Монгольфье именно так обрабатывали материал для своего воздушного шара. Иногда этот способ, как и пирейский, применяют и в наши дни, но только для целлюлозы. Для синтетики ни тот, ни другой не годится. Во-первых, синтетику трудно пропитать. Во-вторых, при ее горении выделяется намного больше тепла — до 10000 кал/г (у целлюлозы— около 4000 кал/г)г и скорости распространения пламени в этом случае столь велики, что простые физические антипирены не успевают с ним справиться. продукты горения плазма пламени цепные реакции ^HWJi * НЯНИ Q окислитель горючие газы терминал деструлция обратный тепловой'лоток полимерный материал Порочный круг пожара (циклический процесс горения полимерных материалов) Полиэтилен и полипропилен горят почти так же хорошо, как пролитый бензин. Значит, если сооружать огнезащитный барьер — то очень прочный. БАРЬЕРЫ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ Далеко не всегда целесообразно пропитывать горючий материал антипире- ном насквозь. Поджигатель, как правило, вглубь не забирается. И тепловой поток разлагает макромолекулы главным образом с поверхности. Один из вариантов упроченного защитного барьера изобретен в Ленинграде сотрудниками Государственного института прикладной химии. Действием пентафторида сурьмы SbF5 они превратили поверхностный слой резины во фторированный полимер. С — F-связи прочнее С — Н-связей. К тому же в этом случае неоткуда взяться. углеводородным газам, и нужен очень мощный поджигатель, чтобы такой материал загорелся. Совсем иной вариант защиты использовали для обработки одежды пожарных. Посеребренная ткань отражает более 90% теплового потока. Достаточно напылить на поверхность любого материала десяти-, двадцатимикронный слой алюминия, как огнестойкость резко возрастает. Комбинация: серебрение плюс пропитка («серебрят» ткани обычно алюминием) дала достаточно хорошие результаты. И все-таки физические барьеры огню уже почти исчерпали свои возможности — слишком велика тепло- 10
творная способность углеводородных пластиков. А из них сейчас делают ковры и занавески, электроизоляцию и вентиляционные короба, ими отделывают салоны автомобилей, пассажирских поездов и самолетов, их широко используют для тепло- и звукоизоляции, из них делают тару, игрушки, домашнюю утварь... А это означает, что мир предметов, окружающих современного человека, может вспыхнуть в любую минуту, если не будут приняты меры противопожарной защиты. Защитные слои и напыленные отражатели, модификация химической структуры и просто отказ от полимерных материалов — это для особых, специальных случаев. А в массовом производстве полимерные материалы защищают от действия огня с помощью специальных добавок — антипиренов, так или иначе разрывающих порочный круг пожара. ЛОВУШКИ С КРЫЛЫШКАМИ Выше упоминалось, что для распространения пламени чрезвычайно важно образование гидроксильных радикалов. «Выхватить» эти радикалы из пламени — и оно угаснет. Но как выхватить? На этот случай изобретены химические «пинцеты»: в полимер вводят атомы фосфора, железа, висмута, олова, циркония и особенно сурьмы. Закисный ион любого из этих элементов способен уловить гидроксильный радикал, превратившись при этом в ион окисный. Механизм элементарно прост. Одно плохо: гидроксильные радикалы в пламени находятся в газовой фазе, а практически все окислы перечисленных выше элементов нелетучи. Температуры кипения окислов железа — выше 1500°С, висмута — выше 1000, олова — около 1800, сурьмы —1500°. А температура поверхности горящего пластика, как правило, не превышает 400—500°С. Как же помочь встрече гидроксильного радикала с ловушкой, как сделать ее летучей, какие приладить крылышки... Очевидно, галогенные. Температура кипения хлористого мышьяка — 130°С, висмута — 447, железа — около 670, сурьмы — 223°. Казалось бы, чего проще: смешивай полимер с хлоридом переходного металла, формуй изделие и не бойся огня. Так и пытались делать, но, как это часто бывает, «просто было на бумаге». Анти- пирены-галогениды выпотевали на поверхность материала и там гид ревизовались влагой воздуха. Изделие теряло товарный вид, тем более что одним из продуктов гидролиза была соляная кислота. А главное, спустя очень недолгое время антипирен переставал защищать полимер, изделие вновь становилось горючим. Направление поиска (простите за высокопарный оборот) было ясно, но потребовались тысячи опытов для того, чтобы найти если не оптимальные, то хотя бы приемлемые рецептуры антипиренов. В конце концов пришли к смесям хлорсодержащих органических соединений с окислами переходных металлов, лучше всего — сурьмы, и сейчас эти смеси, введенные в полимер, стали главной защитой горючих материалов от действия огня. Стоит попытаться поджечь такой материал, как две добавки реагируют между собой, образовавшиеся «ловушки с крылышками» переходят в газовую фазу и связывают гидроксильные радикалы. Пламя гаснет, не успев разрастись. Еще более эффективными оказались сочетания окиси сурьмы с броморга- ническими соединениями. Во-первых, трехбромистая сурьма тяжелее трех- хлористой, она дольше может находиться в зоне пламени и работать там. Во-вторых, бромистый водород тоже неплохая ловушка для гидроксильных радикалов. За последние годы опробовано и запатентовано в качестве антипиренов несколько сотен различных комбинаций галогенорганических соединений с окислами переходных металлов. Для азот- и кислородсодержащих полимеров высокоэффективными ан- типиренами оказались также соединения фосфора. Как они работают, в большинстве случаев не ясно, но практиков это не смущает. Сейчас около 10% всех полимерных материалов и изделий в мире выпускают в пожаробезопасном исполнении. Когда защита стала реальной, многие государства возвели ее в ранг закона. В Японии, например, официально запрещено выпускать в продажу многие бытовые товары, если они могут гореть. В первую очередь это правило распространили на детские ночные пижамы из синтетики, затем — на подушки для сидений автомобилей и другие товары. Аналогичные законы обсуждаются и принимаются сейчас во Франции, ФРГ, США и т. д. «ГОРИ, ГОРИ ЯСНО...» Был поставлен такой эксперимент: устроили пожар в салоне пассажирско- 11
го самолета (без пассажиров, конечно), а потом определили концентрацию ядовитых веществ в воздухе. Оказалось, что она в 536 раз выше, чем смертельная для человека. Получалось, что, прежде чем человек изжарится, он 536 раз успеет угореть. Эта проблема — как избавиться от образования ядовитых, раздражающих и просто вредных веществ при'горении полимерных материалов — не менее важна, чем получение самозатухающих пластмасс. Пока лучшим антипиреном для этих целей считается гидроокись алюминия. Разлагаясь, она образует защитный барьер негорючей окиси: 2А1@Н), -^ А120,+ЗН20. Кроме того, при ее разложении и испарении воды поглощается огромное количество тепла, чем ослабляется тепловой поток. А главное, продукты распада — А12 03 вода — безвредны. Не случайно в общем объеме мирового производства антипиренов доля гидроокиси алюминия составляет сейчас почти 20%. К сожалению, самозатухающий материал получается лишь тогда, когда в нем почти 50% гидроокиси алюминия. Разумеется, это сказывается на свойствах материала — теряется гибкость, ухудшаются прочностные свойства, но из двух зол приходится выбирать меньшее. ЕЩЕ НЕ ПОЗДНО Современная промышленность умеет делать негорючие материалы, в том числе полимерные. Но при этом не надо забывать, что производятся миллионы тонн сравнительно легко воспламеняющихся пластмасс, плюс сотни тысяч тонн вискозных, ацетатных, полиамидных и полиэфирных волокон, миллионы тонн каучука и резины, десятки миллионов тонн дре- весно-стружечных плит. Совсем немного недостатков находит у полимеров даже привередливый ум: накопление статического электричества, недостаточная газопроницаемость, горючесть. Преодоление недостатков — категория не только нравственная. Химиками изобретены и антистатики, и порообра- зователи, и антипирены. Но не всегда еще совпадают наши желания и технические возможности. Невозможно, да и не нужно изыскивать единственный и неповторимый, уникальный и универсальный антипирен. Для каждого полимера, для каждого конкретного применения можно подобрать свой, наиболее подходящий. Иногда он будет пропитывать всю массу изделия, в других случаях — входить только в поверхностный слой или намазываться пастой на готовые изделия, как это рекомендуют для стеклопластиков химики одного из пражских институтов. В одном случае достаточно перемешать полимер с антипиренами- добавками, в других — необходимо связать полимер с антипиреном, встроить молекулы последнего в структуру полимерных цепей. Как бы то ни было, уже в ближайшие годы нашему народному хозяйству потребуются сотни тысяч, а то и миллионы тонн антипиренов. Дело ученых — вовремя подсказать, каких и сколько. Дело планирующих органов и производственников — наладить их массовый выпуск и применение. И если этого не сделать сегодня, то завтра-послезавтра мы можем крупно погореть. Огонь — коварная штука на планете с окислительной атмосферой, особенно в век синтетики. Технологи, ВниМнНИ*'.*" СКОЛЬКО В ШЕЛКЕ СЕРИЦИНА Технологические свойства натурального шелка на всех стадиях его производства в значительной мере зависят от содержания в нем белка серицина. Для определения количества серицина в шелке предложен новый реактив, представляющий собой смесь двух а зо красителей. Его предлагают использовать вместо дефицитного пикро- кармина. Определение проводится 1 %-ным раствором реактива при рН, равном 7,0+0,1, и температуре 50+2°С. При этом образец шелка приобретает фиолетовый цвет различной интенсивности, зависящей от содержания серицина. С помощью несложной расчетной формулы и калибровочной кривой можно определить количество серицина в шелке с точностью до ±0,5%. «Шёлк», 1978, № 1 12
две — молекулярная и электрическая. Молекулярная теория адгезии объясняет склеивание исключительно результатом химического взаимодействия молекул клея с молекулами, находящимися на поверхностях склеиваемых материалов, а также проявлением слабых межмолекулярных сил Ван-дер- Ваальса. В электрической теории адгезии роль химических и межмолекулярных связей тоже учитывается, но при этом главное внимание уделяется силам притяжения зарядов двойного электрического слоя, возникающего на поверхности раздела фаз клей — подложка в результате перераспределения электронов между контактирующими телами. Этот процесс способен протекать самопроизвольно, и поэтому если бы поверхности двух тел удалось сблизить на достаточно малое расстояние, то при достаточно большой площади соприкосновения сцепление возникло бы само собой. Так примерно и происходит при контакте полированных металлических пластин типа плиток Иогансона и при сдавливании свежерасщепленных листочков слюды. Однако для практики склеивания эти явления не могли иметь значения. Проблемы и мет- i современной нау™ Склеивание без клея Кандидат химических наук Ю. М. ЕВДОКИМОВ Склеиванием мы называем соединение разнородных тел с помощью веществ, обладающих способностью к прочному сцеплению (адгезии) с поверхностями различных материалов. Чаще всего клеи представляют собой жидкости, которые, высыхая или поли- меризуясь, образуют между соединяемыми деталями тонкую, но прочную прослойку. Но нельзя ли при склеивании... вообще обойтись без клея? МОЛЕКУЛЯРНАЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ Существует немало теорий, объясняющих механизм склеивания. Из них наибольшее распространение получили 13
1 Схема опыта по обратимому склеиванию: металл (а) остается сцепленным с диэлектриком (б), помещенным на проводящую подложку (в), пока на обкладки такого конденсатора подается разность потенциалов ЭФФЕКТ ДЖОНСОНА — РАББЕКА Еще в 1923 году была опубликована работа американских ученых А. Джонсона и Р. Раббека, в которой описывался эффект бесклеевого сцепления тел под действием внешнего электрического поля. Суть этого эффекта заключается в том, что если на проводящую подложку поместить пластину диэлектрика, поверх нее — пластину металла или полупроводника, а затем между обкладками такого конденсатора создать разность потенциалов, то пока эта разность потенциалов поддерживается, металл или полупроводник оказывается прочно скрепленным с диэлектриком (рис. 1 ); однако как только разность потенциалов исчезает, пропадает и сцепление. Это так называемое обратимое склеивание первоначально не нашло применения на практике, и эффект Джонсона — Раббека был надолго забыт. Вспомнили о нем лишь спустя примерно сорок лет, когда в связи с развитием микрорадиоэлектроники возникла необходимость подвергать механической обработке миниатюрные и сверхминиатюрные детали. Проблема была непростой. Пробовали приклеивать детали к столу обрабатывающего станка, но что делать с приклеенной деталью потом? Пытались детали примораживать, но в ходе обработки они разогревались и лед плавился. Вот тут-то впервые и пригодился эффект обратимого склеивания: с его помощью деталь, толщиной с лезвие для безопасной бритвы и площадью в несколько квадратных миллиметров, можно надежно закрепить, а по окончании обработки деталь легко снять. Эффект Джонсона — Раббека стали применять и в других устройствах — электростатических реле, муфтах сцепления, тормозах. А ЕСЛИ НЕОБРАТИМО! Конечно, было бы весьма привлекательным сделать склеивание по Джонсону — Раббеку необратимым, то есть научиться склеивать материалы без всякого клея. Этого удалось добиться в 1966 году сотрудникам кафедры химии Московского лесотехнического института, к числу которых принадлежит и автор настоящей статьи. Суть метода заключается в'том, чтобы между поверхностями, соединенными с помощью электрического поля, создать прочные химические связи, которые уже сами собой затем не исчезают; для этого вместо плоского катода был использован катод в виде иглы, создающий электростатическое поле с очень высокой напряженностью. Схема опыта выглядела так. На металлическую поверхность, выполняющую роль анода, помещалась подложка (например, стекло), а поверх нее — пленка полимера; если полимер надо было приклеить к металлу, то электродом служила сама подложка. Затем к поверхности пленки на расстоянии 1 — 3 мм подводился игольчатый электрод, на который подавался потенциал 15— 20 кВ; этот зонд перемещался над поверхностью образца, обрабатывая ее коронным разрядом (рис. 2). В результате поверхности прочно соединялись. По-видимому, в данном случае необратимое адгезионное сцепление возникает в результате того, что поток заряженных частиц, устремляющихся с острия зонда, создает высокое местное давление, под действием которого пленка полимера прочно прижимается к подложке; очень тесному сближению соединяемых поверхностей способствуют и наведенные электрические заряды. А когда два материала сблизились на расстояние атомного контакта, вступают в действие силы Ван-дер-Ваальса и образуются химические связи. Разработанный метод позволяет получать адгезионные соединения различных полимеров (полистирола, лавсана и др.) со стеклом или сталью, а также полимеров друг с другом; прочность такого контакта достигает нескольких килограммов на квадратный сантиметр. 14
2 Схема опыта по необратимому склеиванию: пленка полимера (а) прочно соединяется со стеклом (б), помещенным на металлический электрод (в), если ее обработать коронным разрядом, создаваемым игольчатым электродом (г) вать без всякого клея стекло с медью и алюминием. Для этого изделия нагревают до температуры на 100—200°С ниже температуры размягчения стекла и обрабатывают электростатическим полем напряженностью от 0,1 до 10 кВ; прочность соединения оказывается столь высокой, что при испытаниях в первую очередь разрушается стекло. Метод склеивания без клея обладает многими достоинствами. Это и быстрота (вся операция занимает от долей секунды до нескольких минут), и надежность соединения, и чистота контакта, и равномерное распределение напряжений. В результате этот метод уже нашел применение при сборке оптических приборов и микроэлектронных схем, то есть там, где его достоинства проявляются особенно ярко. Но можно не сомневаться в том, что склеивание без клея окажется полезным и в других областях современной техники. ЧТО ЧИТАТЬ О СКЛЕИВАНИИ БЕЗ КЛЕЯ 1. Ю. М. Евдокимов, И. М. И в л е в, Н. И. М о с к в и т и н. Сборник научных трудов Московского лесотехнического института. 1967, вып. 19, с. 110. 2. Ю. М. Евдокимов, Материалы IV Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Москва, 1973, с. 32. 3. В. В. П а с ы н к о в, В. А. Приходчен- к о, В. Н. Т а и р о в, А. Ф. X о м ы л е в. Материалы V Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Таллин, 1975, с. 20. 4. Патенты США № 3397278. 3417459, 3470348, 3506424. 5. А. Д. 3 и /и о н. Адгезия пленок и покрытий. М., «Химия». 1977. 15 Внешнее электрическое поле оказывает влияние и на адгезионную прочность соединения твердых тел с жидкостями. В частности, если при высыхании водного раствора поливинилового спирта на стеклянной поверхности адгезионный слой подвергнуть электростатической обработке, то прочность соединения пленки полимера со стеклом возрастает на 30—70%. В этом случае повышение адгезионной прочности происходит в результате принудительной ориентации молекул контактирующих тел на поверхности раздела фаз (рис. 3). Возможны и другие варианты повышения адгезионной прочности с помощью электрического поля. Например, весьма перспективно использование совместного действия электрического поля и повышенной температуры. Таким методом удается прочно склеи- 3 Эффект повышения прочности соединения полимерной пленки со стеклом под действием электрического поля: до наложения поля (а) молекулы полимера, осаждающиеся из раствора, ориентируются хаотически; под действием поля (б) ориентация молекул становится упорядоченной
последние известия На чистом сливочном масле Вновь подтверждено. что растительные масла не могут заменить в рационе животные жиры, и в первую очередь сливочное масло Нехватка белка в рационе человечества как-то оттеснила на задний план другие пищевые проблемы. Баланс незаменимых аминокислот настойчиво обсуждается и в научных, и в научно-популярных изданиях (разумеется, в «Химии и жизни» тоже). А вот с углеводами и жирами особых проблем, на первый взгляд, нет: большинство из нас получает их в достатке, а порой, к сожалению, и в избытке — из-за неумеренности аппетита или недостатка силы воли. Однако суммарное количественное благополучие еще не означает, будто не осталось спорных вопросов и неясностей. Хотя бы с теми же жирами. Вот говорят: в растительных маслах много полиненасыщенных жирных кислот, они обладают антисклеротическими свойствами, значит, когда молодость прошла, надо переходить на растительное масло. Тем не менее авторитетные специалисты по питанию рекомендуют сливочное масло в любом возрасте—пусть и в умеренном количестве. Избыток же растительного масла вреден, как и всякое излишество: образуются эндогенные перекиси, возникает Е-авита- миноз. Это каждому ни к чему, а детям особенно. Кстати, дети будто знают об этом — они, как правило, охотно и без уговоров едят сливочное масло, хотя нередко отказываются от растительного... Но как же конкретно сказывается жировой дисбаланс на молодом организме? Детальные исследования были предприняты недавно в 1 -м Московском медицинском институте и в Институте питания АМН СССР; результаты работы напечатана! г журнале «Вопросы питания», 1973. № 6. Опыты ставили на крысах, причем сначала сопоставляли влияние различных жиров на фоне белкового дефицита. Животным давали смесь казеина, крахмала, солеи, витаминов и жира A0 % по массе, 30% по калорийности). Безусловно лучше других росли и выживали зверьки, получавшие чистое сливочное масло или смесь, в которой сливочное масло преобладало. Если в рацион входило только подсолнечное масло, то подопытные животные меньше ели, были взъерошены и неопрятны, что свидетельствует о нарушении обменных процессов, многие болели пневмонией, а в почках у всех были обнаружены патологические изменения. Те крысы, которые получали свиной жир, заняли в табели роста промежуточное положение. Судя по клинической картине и гистологическим исследованиям, можно было предположить, что животным, сидящим на растительной диете, остро не хватает витамина А. Это и было проверено в следующей серии опытов. Теперь белков дали вволю. А кроме того молодым крысам давали: одним — свиной жир (с витамином А и без него), другим — сливочное масло, третьим — подсолнечное масло с одинарной, двойной и тройной дозой витамина А (одинарная доза — 500 ME на 100 г диеты). Три недели спустя животные, получавшие растительное масло с одинарной дозой витамина, опять были неопрятны и взъерошены, они лысели и плохо росли. А те, которые ели насыщенные жиры сливочного масла, да еще с добавкой витамина, и росли и выглядели отлично. Значительно меньший эффект дал свиной жир, и еще меньший — подсолнечное масло даже с двойной дозой витамина. Но стоило заменить подсолнечное масло сливочным, как в считанные дни дело шло на лад. Видимо, полагают исследователи, суть дела и впрямь в витамине А. Хотя он и жирорастворимый, но на фоне растительных масел усваивается плохо, коль скоро и двойные дозы не помогают. Какой же из всего этого вывод? Вероятно, такой: все хорошо в меру. А пища должна быть сбалансирована по жирам. Что же касается конкретных рекомендаций, то это дело врача-диетолога: ведь опыты-то ставили на крысах... О. ОЛЬГИН
последние Реставрация фермента Впервые удалось вернуть активность ферменту, необратимо денатурированному в результате нагревания. Ферменты — биологические катализаторы, обладающие поразительной активностью и специфичностью. Но, прекрасно работая внутри живой клетки, они оказываются крайне уязвимыми, когда находятся вне крохотного комочка протоплазмы: достаточно подействовать на фермент каким-нибудь непривычным для него веществом (например, органическим растворителем или раствором мочевины) либо нагреть выше определенной температуры (примерно 60СС), как этот биокатализатор перестает работать — денатурирует. Именно склонность легко терять каталитические свойства и служит одной из причин, мешающих широкому практическому применению ферментов. Впрочем, их стабильность можно существенно повысить, пришивая хрупкие молекулы белкового катализатора к поверхности какого-нибудь твердого носителя — например, пористого стекла; но даже такие иммобилизованные ферменты не всегда оказываются достаточно устойчивыми. А не существует ли возможности вернуть ферменты к новой жизни после того, как они по той или иной причине денатурировали? Решению этой задачи посвящена недавно опубликованная работа, выполненная на химическом факультете МГУ К. Мар- тинеком, В. В. Можаевым и членом- корреспондентом АН СССР И. В. Бе- резиным («Доклады АН СССР», 1978, т. 239, № 2, с. 483). Обычно различают два типа денатурации белковых молекул, в том числе и молекул ферментов: обратимую и необратимую. Обратимая денатурация происходит, например, в растворе мочевины, под действием которой полипептидная цепь фермента расплетается, теряя сложную надмолекулярную структуру, необ- известия ходимую для выполнения каталитических функций. Однако если понизить концентрацию мочевины, то полипептидная цепь как бы сама собой сворачивается, приобретая прежнюю форму глобулы и, соответственно, каталитическую активность. А вот при необратимой денатурации (скажем, под действием тепла) развернутые полипептидные цепи так перепутываются, что после охлаждения молекула уже не может обрести прежних каталитических свойств. Наконец, в некоторых случаях, при очень жестком воздействии на фермент, денатурация сопровождается разрывом цепей. Так вот, оказывается, что иногда структуру ферментов, подвергнутых, казалось бы, необратимой денатурации, можно реставрировать с помощью простого, но остроумного приема (конечно, если только сами цепи не были повреждены). Для этого фермент (иммобилизованный трипсин) денатурировали нагреванием при 70°С, в результате чего его активность снизилась на 85%, а затем подвергли действию раствора мочевины и особого восстановителя, способного разрывать дисульфидные мостики S—S, скрепляющие между собой различные части белковой глобулы; после такой дополнительной денатурации фермент стал совершенно неактивным. А потом концентрацию мочевины снизили и одновременно в раствор ввели реагент, вызывающий образование мостиков S — S. И что же? Вскоре активность фермента вернулась практически к исходному уровню. Что при этом произошло? Как уже говорилось, при термической денатурации фермента его цепи необратимо перепутываются, но при действии восстановителя и мочевины эти перепутанные цепи обратимо расплетаются. Когда же мочевина перестает действовать, обратимо расплетенные цепи сворачиваются уже не как попало, а в точном соответствии с первоначальной структурой, которая и закрепляется мостиками S — S. Так обратимая денатурация побеждает необратимую. Не правда ли, прекрасная химическая иллюстрация к известной поговорке «клин клином»? В. ХРАМОВ
Интервью Биология на завтра О новой роли биологии в народном хозяйстве, о ее месте в ряду наук рассказал корреспонденту «Химии и жизни» Б. Багаряцкому вице-президент Академии наук УССР, директор Института ботаники им. Н. Г. Холодного АН УССР Константин Меркурьевич СЫТНИК. Корреспондент. Полтора года тому . назад, во время «дегустации в Глевахе», о которой «Химия и жизнь» рассказала в № 11 за прошлый год, вы заметили, что «биологические институты украинской академии вслед за институтами физическими и химическими берутся за выполнение практических задач, имеющих непосредственное значение для народного хозяйства...> К. М. Сытник. Да, был такой разговор. И дело не только в том, что биология, жившая до сих пор, мол, чисто академическими интересами и не обращавшаяся к прикладным проблемам, вдруг взяла и занялась ими. Главное в том, что это расширение круга интересов закономерно предшествует некоему революционному сдвигу в развитии биологии, который произойдет в ближайшие десятилетия. Биология, особенно ее классические, древнейшие разделы — ботаника и зоология, для непосвященного большинства — наука архаическая. Есть науки, чей широкий выход в практику, большой интеллектуальный багаж — например, физика твердого тела, химия высокомолекулярных соединений — увлекает молодежь, делает их высокопрестижными. И есть дисциплины, те же ботаника, зоология, которые для обывателя, для любого, прошедшего среднюю школу и только, не кажутся наукой, способной самостоятельно решать крупные вопросы и иметь какое- то революционизирующее значение. Революционизирующее не только в самой науке, но и в тех сферах народного хозяйства, на которые они направлены, в обществе в целом. Зоолог или ботаник представляется многим этаким жюль-верновским Паганелем, который, как сто и двести лет назад, скучно собирает, сортирует да описывает какие- то травки, какую-то живность. Но это на самом деле уже совершенно не так. Если еще десять лет назад ни один наш биологический институт ничего прикладного не предлагал и не разрабатывал, то сегодня практически каждый из них, ведя все те же, что и раньше, фундаментальные исследования, глубоко проникая во внутренние процессы организации и жизнедеятельности живой природы, одновременно задумывается: а в какой отрасли народного хозяйства уже сегодня могут быть применены те или иные разработки. Сейчас не осталось ботанического, скажем, института, где бы были одни ботаники-флористы. Рядом с ними работают цитологи, эмбриологи, биохимики, физиологи. Вместе с систематиками и флористами они решают вопросы, которые могут иметь значение для генетики, для селекции, для создания новых видов. Вмешиваются ботаники и в области, казалось бы, ничего общего с биологией не имеющие. Например, в металлургию. В прокатном производстве в огромном количестве используются смазоч- но-ох лаж дающие жидкости — СОЖ. Срок их службы недолог, а вред отработанные СОЖ наносят окружающей среде большой. Долгое время никому — и в первую очередь, конечно, металлургам—не приходило в голову, что СОЖ выводят из строя бактерии. Сотрудники Института ботаники нашей академии обратили на это внимание, а затем разработали и проверили на металлургических заводах способы (сущность их — секрет фирмы), увеличивающие сроки службы СОЖ в несколько раз. Или — зоология. Наши зоологи из поколения в поколение описывают животный мир Украины, в последнее время — его экологические аспекты. То есть экологические ситуации, при которых мы наблюдаем гибель тех или иных животных. Следующий шаг практический: как и что надо сделать, чтобы уменьшить стрессовые явления у животных в новых экологических условиях. 18
Вопрос этот особенно волнует животноводов. От животноводства мы ждем увеличения производства мяса. А что если синтезированные вещества, которые снижают активность человека, попробовать применить для того, чтобы животные меньше энергии тратили на эмоции, были менее подвижны или совсем неподвижны? Пока в этом направлении ведутся только первые опыты. Но так или иначе зоология, исконно описательная наука, берется вместе с химиками и животноводами за решение прикладных вопросов. Это не значит, что традиционные систематизация и описание объектов живой природы отслужили свое и остались в прошлом. Но в наши дни биологи как никогда чувствуют, что растительный и животный мир изучен ничтожно мало, что необходимы новые подходы, методы и знания иных наук. Применение методов физики, химии, математики, кибернетики в биологии открывает совершенно потрясающие вещи. И ясно это не только биологам, но и самим физикам, химикам. Они также начинают заниматься процессами и явлениями живой природы. Биологические явления изучают в Институте теоретической физики АН УССР. В Институте радиотехники и электроники есть биофизический отдел. В Институте физики низких температур— три. Что это — случайность? Нет. Переход многих наук к изучению живых, более сложных систем, по-видимому, закономерность. Современного ищущего ученого биологические объекты и явления не могут не заинтересовать. Вследствие этого интереса возникают и развиваются биологическая физика, биоорганическая химия, молекулярная биофизика... За свою короткую, но богатую событиями историю эти новые теоретические направления принесли немало открытий, ценных именно в практическом, прикладном плане... Как и любые другие науки. Деление отраслей знания на прикладные и теоретические в изрядной мере условно, сиюминутно. Это, можно сказать, «рабочий прием». Все — или почти все — идеи, составляющие основу нынешней технологии, некогда начинались как теоретические открытия или предположения. То есть, по-вашему, нет деления наук на чисто теоретические и чисто прикладные? Скорее надо говорить не о подразделении научных дисциплин, а о разделении обязанностей в рамках той или иной дисциплины. Главное всегда—идея. Именно идея совершает в науке переворот. А затем уж за ее разработку принимаются тысячи специалистов, которые решают возникающие проблемы, вырабатывают новые подходы, создают новые направления. Поэтому какая-то часть ученых, разрабатывающая фундаментальные вопросы той же, скажем, биологии, должна быть поисковиками. Поисковиков обычно бывает немного. Это люди совершенно особого склада, они нередко напрочь не способны мыслить прикладными категориями. Но как раз они, поисковики, на определенном этапе развития науки, когда накопился определенный запас опытных данных, приходят к ее теоретическому, философскому осмыслению. Для некоторых наук, например для физики, этот переломный момент уже пройден. Теоретическая физика существует. Есть физики, которые с карандашом в руках, за письменным столом предвидят то, что потом физики-экспериментаторы, проверив, подтвердят или опровергнут. Теоретической же биологии пока еще нет. Большинство биологов пока прежде всего экспериментаторы, наблюдатели, а не ученые, которые теоретически осмысливают и предвидят некие явления. Но применение современных методов исследования, подходов других наук открывает перед биологией совершенно колоссальные, пока еще не ясные для нас перспективы. И мы понимаем, что она должна родиться — биология — как точная наука, биология теоретическая (теоретическая не потому лишь, что люди пишут книги), которая будет генерировать идеи, требующие экспериментальной проверки. А экспериментальная проверка гипотез и предположений теоретической биологии несомненно приведет к новым прикладным аспектам, отдача от которых будет во много раз больше того, что мы имеем сегодня. 19
U '! Удобрения из леса На горах он сеет сосны, На холмах он сеет ели... Сеет он по рвам березы... Высоко растут деревья... КАЛЕВАЛА Когда деревья вырастали, герой Ка- левалы превращал «рощи в золу». Потом сеял хлеб, а осенью с удобренной таким способом земли собирали неплохой урожай. Лесопольная или подсечно-огневая система полеводства, о которой повествует эпос, была распространена повсюду, где росло много леса. У нас, в северных губерниях России, она практиковалась вплоть до 20-х годов. Земли здесь подсвет- ленные, бедные гумусом, а удобрений не было. Ныне плодородие почвы повышают более эффективными и менее опасными для древесных насаждений методами. Вносят минеральные и органические удобрения, занимаются мелиорацией земель и тщательно обрабатывают их. Но это вовсе не означает, что древесная зола потеряла для полей свое значение... В колхозах и совхозах Нечерноземной зоны Российской Федерации, Украины, Белоруссии и других республик более 50 миллионов гектаров земель отличаются повышенной кислотностью и потому нуждаются в значительных дозах удобрений, обладающих способностью нейтрализовать почву. А химическая промышленность еще не поставляет их туда в нужном количестве. Дефицит можно было бы восполнить из местных ресурсов. Один из источников таких удобрений — древесные отходы и, в частности, кора деревьев. При сгорании ее образуется ценный известково-фосфорно-калий- ный комплекс, в который входят и другие необходимые для растения вещества. Особенно полезна такая зола именно кислым почвам. В Советском Союзе ежегодно заготавливают и вывозят из леса около 400 млн. кубических метров древесины и вместе с ней не менее 40 млн. тонн коры. Если ее плотно уложить в ленту шириной и высотой в один метр, то лента опояшет земной шар по экватору. Современная промышленность в состоянии использовать всю массу заготовленной древесины, за исключением коры. А ведь на долю коры в еловых бревнах приходится по объему 11%, в сосновых и лиственничных — 15%. Сейчас кору снимают не только с балансов, но и с бревен, идущих на распил, так как технологическая щепа с неочищенных бревен непригодна для варки целлюлозы. Древесная кора на целлюлозно-бумажных комбинатах и лесопильных заводах считается неизбежным злом и великой обузой. Даже еловой коре, богатой ценными дубильными веществами, на производстве не рады. Для извлечения дубильных веществ ее еще надо подвергнуть сложной и трудоемкой подготовке. Поэтому кору вывозят за пределы предприятий, расходуя на каждую тонну от одного до полутора рублей. Но дело не только в дополнительных расходах: во время долгого хранения в бесславных курганах она разлагается, образуя ядовитые органические соединения, например 20
производные фенола. Они просачиваются в почву и с грунтовыми водами или поверхностными стоками попадают в реки и озера, на которых расположены целлюлозно-бумажные и лесопильно- деревообрабатывающие комбинаты, вызывая гнев защитников природы и повергая в уныние рыболовов. Чтобы избежать этого, кору предают огню. Но горит она не очень охотно, а только дымит в отвалах, день и ночь, летом и зимой, в общем круглый год, загрязняя воздух продуктами неполного сгорания. Итак, вывозить дорого, хранить опасно, сжигать трудно. Что же делать? В последние годы, правда, некоторые комбинаты построили у себя так называемые золопечи, в которых из коры и других древесных отходов готовят удобрения. Но таких предприятий очень мало, и они в основном обеспечивают лишь свои подсобные участки, что, конечно, тоже неплохо. Кстати, на лесопильных заводах Канады подобные печи работают давно и с большим успехом. А недавно канадские ученые доказали, что и просто дробленая кора может пригодиться в сельском хозяйстве — для укрытия (мульчирования) почвы. Тамошние фермеры быстро оценили этот продукт. Не оставили древесную кору без внимания и советские ученые. В нескольких научных учреждениях было предложено делать из нее особый компост и применять его как удобрение. Почти одновременно и независимо друг от друга Ленинградская лесотехническая академия совместно с Научно-производственным объединением целлюлозно-бумажной промышленности, Архангельский институт леса и лесохимии в содружестве с Цигломенским лесо- пильно-деревообрабатывающим комбинатом, Институт химии древесины АН Латвийской ССР создали похожие технологические процессы компостирования коры. Древесную кору измельчают до состояния так называемого фрезерного торфа, затем смешивают с удобрениями: азотным и фосфорным (на кубометр коры — 4—4,5 кг мочевины и 2,5 кг простого суперфосфата). С помощью бульдозера массу хорошо перемешивают и закладывают в бурты для созревания. По размеру бурт должен быть таким, чтобы компост в нем не пересыхал и аккумулировал выделяющееся в массе тепло, но без затруднения газообмена. В наших северных и северо-западных областях, как показала практика, наиболее целесообразны такие размеры бурта: ширина у основания 2—3 м, вверху — около 0,8 м и высота 1,5 м; длина может быть произвольной. Гумификация длится два-три месяца. За это время массу два-три раза перелопачивают бульдозером или с помощью экскаватора, что сокращает сроки созревания компоста и улучшает его качество. Полученная таким способом масса наполовину состоит из гумуса и содержит все основные элементы питания для растений в доступной им форме. Испытания показали, что при внесении на гектар дерново-подзолистой супесчаной почвы 50 тонн компоста урожай, например картофеля, получается примерно таким же, как и на фоне минеральных удобрений. Компостированная кора хвойных пород оказалась также отличным субстратом для выращивания овощей в теплицах. Первые опыты заложены Архангельским институтом леса и лесохимии в овощном совхозе «Северодвинский». В течение трех лет на субстрате из коры собирали на 12—29% больше огурцов, чем на торфяном грунте. Почва из компоста слеживается меньше, чем торф, лучше сохраняет тепло, да и просто долговечнее. Растения на компосте меньше страдают корневыми гнилями. Некоторые хозяйства Прибалтики, Украины и Российской Федерации уже применяют компост из коры, ио энтузиастов мало, потому что лесное удобрение еще не изготовляют в больших количествах: технологический процесс, созданный учеными, не стал достоянием промышленности. А на самом деле для такого производства у нас есть все условия. Очень важно, что с помощью лесного удобрения можно было бы существенно увеличить плодородие земель Нечерноземья... н. ф. алкеев 21
Размышления Вероятностный мир и вероятностный язык Доктор геолого-минералогических наук С. В. МЕЙЕН, доктор технических наук В. В. НАЛИМОВ Слово «вероятность» прочно вошло в естествознание. Вероятностный подход считается показателем современного стиля научного мышления, о чем бы ни шла речь — о мире элементарных частиц, популяциях животных, эпидемиях гриппа или миграциях населения. Высказывалось даже мнение, что математика— всего лишь область общей теории вероятностей. Соблазн думать, что мы уже вошли в совершенно новый — вероятностный— мир знания, мир, о котором не помышляли наши предки, очень велик. Но так ли это? Новый стиль мышления! Это заявление обязывает к столь многому, что надо сто раз подумать, прежде чем сказать себе: «Да, я сделал этот шаг». А то ведь можно принять новую мебель и модный костюм за новый уклад жизни. Жреческий характер научного языка постепенно отделяет его от языка повседневности. Кажется очевидным, что в монопольном \ владении ученых находится не только определенный круг фактов и понятий, но и свой особый язык, свой специфический стиль мышления. Если допустить, что это так, л то вступление в новый, вероятностный * мир означало бы неоправданный отрыв научного мышления от обыден' ного, а значит, и отрыв от то/Д чт^
/' i* называется культурой в широком смысле слова. Однако историки науки давно заметили, что, хотя естествознание влияет на судьбы культуры, оно в свою очередь испытывает сильнейшее давление культурных традиций. Часто именно культурный фон задает шкалу научных ценностей и тем самым определ яет магистрали научного познания. Неужели теперь, с освоением вероятностных представлений, нужно расстаться с этой традицией? Или подтягивать культуру до науки? Но какое отношение может иметь повседневный человеческий быт к высоким научным словам о вероятностном мире? Не получится ли то же, что с теорией относительности? Спустившись с высот науки в повседневную жизнь, теория эта порой превращается в примитивный афоризм «все в мире относительно». Что-то подобное этому афоризму («все в мире вероятно») могут породить и вероятностные идеи. Не будет преувеличением сказать, что с идеями общей теории относительности повседневное мышление не правляется. Даже для студента-физи- Л %а труден переход от привычных представлений о пространстве и времени к представлениям специальной и общей теории относительности. Может быть, нечто похожее происходит и с теорией вероятности? Мы освоили ее язык, научились решать с ее помощью множество задач, но еще не прониклись сознанием неизбежности вероятностного мира. Предложить готовый рецепт «освоения» было бы слишком смело. Ограничимся лишь некоторыми соображениями, изложив их по возможности кратко. Сначала — взгляд в прошлое. Европейская культура воспитана в детерминистском видении мира. 9то видение задается уже нашим языком. Детерминизм есть взгляд на мир 'ак на гигантский механизм, регулируемый жесткими причинно-следственными связями. И язык науки был приспо- ^ соблен — по крайней мере стремился ^ приспособиться — к описанию элементарных единиц этого механизма и их ^ сочетаний, к формулированию единых, ^ фундаментальных и непререкаемых 5ZS. *-^а ки^ если МОЖ- возможность одного-единственного и непротиворечивого описания мира. Может быть, именно этот естественнонаучный язык, основанный на логике, заставлял признать бытие логики в самом мире. Принципом логической непротиворечивости был наделен сам мир в сочинениях Аристотеля и его средневекового интерпретатора Фомы Аквинского, существенно повлиявшего на развитие европейской культуры. Человек в таком мире — лишь блок вещества, переосложнившийся настолько, чтобы овладеть логикой, заложенной в основании бытия. Человек сам стал маленьким механизмом — микрочасами. Но оправдать это наименование он не смог. Часы оказались несовершенными, как бы испорченными в ключевых узлах — в том, что касается способности к наблюдению, обобщению и действию. Человеку помешали стать идеальным механизмом субъективность, приводящая к ошибкам в наблюдениях, и «свобода воли». Ни то, ни другое не поддается описанию языком формальной логики. Наблюдатель мыслится как некоторая прибороподобная не ошибающаяся инстанция, и идеалом остается постижение природы через некую общеобязательную, не зависящую от человеческих прихотей, объективно существующую логику. Эта логика излагается как правила построения истинных высказываний при помощи отдельных понятий, каждое из которых имеет строго определенный, дискретный смысл. В таком случае и мышление должно являть собой такой же дискретный в своей основе аппарат. И вот уже нейрофизиология устремилась на поиски дискретных носителей дискретных мыслей, на поиски участков, ответственных за тот или иной вид мышления, например абстрактное мышление... Со времен античной древности утвердилось мнение, что все, что не втискивается в эти представления, все обозначаемое словами «случай», «неопределенность», «произвол» — есть лишь выражение нашего незнания. Однако математическая статистика и статистическая физика впустили случай в науку. Было высказано убеждение, что многое в этом мире случайно,— и не потому, что мы чего-то не знаем, каких-то дополнительных условий, превращающих, допустим, случайное падение монеты кверху «орлом» в необходимое,— но случайно по своей сути, по природе. Такая точка зрения, казалось, подрывала самые основы нашей уверенности в точности, надежности
и недвусмысленности научного знания. С ней, с этой точкой зрения, не мог смириться даже один из творцов современного научного мировоззрения Альберт Эйнштейн. «Бог не играет в кости» — таково было его кредо. Значит, случай допущен в научный язык временно, до тех пор, пока незнание не сменилось знанием? Эйнштейне не надо было просвещать, в чем суть теории вероятности. Его знаменитая дискуссия с Нильсом Бором о необходимости, случайности и вероятности — лучшее свидетельство того, что вероятностный взгляд на мир — шаг весьма трудный даже для выдающегося мыслителя и еще неизвестно, правильный ли это шаг. 2. Что же это такое — вероятностное видение физического мира? Дело не в том, чтобы к любой фразе добавить слово «вероятно». Вероятностный подход означает, что мы описываем явления, прибегая к понятию случая. Случайная величина задана, если задана ее функция распределения. Это значит, что мы вполне сознательно отказываемся в рамках этого описания от традиционной жесткой причинно-следственной трактовки наблюдаемых явлений. Функция распределения — это возможность описания явления без обязательной апелляции к тому, чем это явление вызвано. Более того, мы осуществляем это описание некоторым «размазанным», неопределенным образом: вероятность попадания непрерывной случайной величины в какую-либо фиксированную точку, строго говоря, равна нулю. Мы можем говорить лишь о вероятности попадания значения случайной величины в некоторый интервал значений. Итак, вероятностное восприятие мира — это видение природных процессов в вероятностно-взвешенной размытости. Размытость описания совсем не означает отрицания причинных связей. Нигилистическое отношение к причинности, если быть последовательным, просто убьет науку. Простой пример: когда ломается научный прибор, мы ищем причину поломки, вышедшую из строя деталь, которую мы заменяем. Даже в квантовой механике, включившей вероятностный подход в наиболее глубокие основания теории, причинность не изгнана. Она диалектически взаимодействует со случайностью. Вот как об этом говорил Макс Борн: «В квантовой механике мы встречаемся с парадоксальной ситуацией: наблюдаемые явления повинуются закону случая, но вероятность этих событий сама по себе эволюционирует в соответствии с уравнениями, которые, судя по всем своим существенным особенностям, выражают причинные законы». В физике микромира вероятностную природу имеют и сами объекты. Волновая функция задает только возможность того или иного поведения электрона в заданных условиях. Субатомные частицы не существуют безусловно в определенных местах, а скорее обладают «тенденцией к существованию» (Гейзенберг). В микромире события не случаются с безусловной необходимостью, а имеют тенденцию происходить, как это ни покажется странным. Причем любой наблюдаемый объект реален не сам по себе, а лишь во взаимодействии с другими объектами. Согласно распространенной сейчас концепции «бутстрапа» («зашнурованной Вселенной»), понятие об изолированной элементарной частице лишено смысла, и переход к размытому, вероятностному описанию мира в его всеобъемлющей (в буквальном смысле) связанности становится неизбежным. Тут хочется задать каверзный вопрос. Коль скоро мы провозглашаем наступление «вероятностной эры», не следует ли позаботиться о том, чтобы приспособить к ней наш язык,— может быть, даже создать новый язык? Такой необходимости, по-видимому, нет. Как показывает специальный анализ, существующий язык — и обыденный, и научный — во многих случаях выражает вероятностные представления о мире не менее успешно, чем детерминистские. Дело в том, что слова не имеют четко отграниченного смыслового содержания. Скорее наоборот: смысл слова размыт. Почему же мы понимаем друг друга? Потому что услышав или прочитав слово, мы отбираем из множества его значений то, которое наиболее вероятно в контексте целой фразы, абзаца, устного высказывания. Вне фразы (высказанной или подразумеваемой) слово почти никогда не имеет точного или, лучше сказать, «точечного» значения. Могут возразить, что в науке — по крайней мере в точных науках — слова употребляются в определенном, строго ограниченном смысле. Ничуть не бывало. «Ядро» употребляется в генетике и атомной физике. Между этими двумя значениями нет ничего общего. Не говоря уже о том, что этот термин заимствован из обыденного языка, где слово «ядро» имеет десятки других толко- 24
ваний. «Зародышем» может быть живое существо на ранней стадии развития и мелкий кристалл, образующийся в начале кристаллизации раствора. Совершенно однозначных слов в науке, кажется, вовсе не существует. Для борьбы с этим злом создаются национальные и международные комитеты, трудятся терминологические комиссии, но эффект их деятельности близок к нулю. Ученые традиционно следуют жестким правилам экспериментальной работы, но оказывают столь же традиционное противодействие стремлению навязать им раз и навсегда заданный, жесткий, как система условных знаков, одномерный язык. 3. Прежде чем бороться за терминологическую четкость в науке, за точность слов в повседневном языке, следовало бы разобраться, что собственно они должны означать. Несколько упрощая дело, можно сказать, что за совокупностью «значений» стоит некоторая классификация объектов, зависящая как от их собственных свойств, так и от нашей способности отличать эти свойства. Будем называть «типологией мира» все то, что отвечает смыслу всех слов во всех их значениях. Идеалом было бы расчленить типологию мира на отдельные участки и каждому участку поставить в соответствие одно-единственное слово. Так и поступают терминологические комиссии и составители энциклопедических словарей. Однако всем ясно, что трудности не в словах. Самое сложное — выделить те самые участки в типологии мира, провести пограничные линии между классификационными подразделениями. Герцен писал: «В природе не существует межей и граней, к великой горести всех систематиков». Между единицами системы всегда есть переходы — это хорошо известно. Что с ними делать? Одни видят в этом искусственность любой классификации как таковой, другие кивают на диалектику, наконец, третьи — их большинство — поступают так, как им подсказывает интуиция, не вдаваясь в отвлеченные рассуждения. Меньше всего, пожалуй, обсуждался вопрос о том, что такое классификационная единица (таксон) вообще, вне зависимости от того, какие объекты она объединяет, и каковы свойства таких единиц в разных системах, принадлежащих далеким друг от друга областям естествознания — например, биологии и минералогии. Подумаем сначала о том, есть ли вообще какой-нибудь смысл в такой постановке вопроса. Что толку сравнивать таксон «млекопитающие» и таксон «каменная соль»? Существует мнение (мы только что о нем упомянули), что таксоны — это произвольные абстракции, искусственные перегородки, воздвигаемые исследователем, который группирует объекты действительности по своему усмотрению; естественных же таксонов якобы нет и быть не может. Реальность таксонов обсуждалась еще в античные времена и с особым азартом — философами средневековья. Для средневековых номиналистов и их последователей реальна лошадь, то есть особь, а не «лошад- ность» — совокупность признаков, свойственных всем лошадям. И все-таки таксоны существуют объективно, а не только в нашей голове. Выделенные разными исследователями и по разным классификационным признакам, таксоны оказываются в общем одними и теми же. Можно предсказывать свойства неизученных и даже еще не открытых представителей таксона, изучив отдельные образцы. Ни у кого не вызывает сомнения — воспользуемся самым простым примером,— что таксон «человек разумный» (Homo sapiens) существует сам по себе, независимо от мнений разных исследователей. Плодотворность принципа естественности таксономии подтверждается всем опытом естествознания. 4. Теперь вернемся к вопросу, поставленному выше: что общего между такими разнородными таксонами, как, например, виды, роды, семейства и другие таксоны живой природы, с одной стороны, и таксоны минералов — с другой? Ответ таков: все они имеют вероятностную природу. Это значит, что таксоны отличаются не раз навсегда заданным набором таких-то признаков и отсутствием таких- то, а лишь частотой проявления тех или иных признаков. Лучше всего это можно пояснить на примере всевозможных аномалий, уродств, словом, отклонений от основного типа. Известный ботаник Николай Петрович Кренке еще в 20-х годах установил любопытное правило (он назвал его «законом родственных отклонений»). Признак, который у одного вида появляется как редкое отклонение (уродство), нормален для другого. Кренке обнаружил это у близкородственных видов растений. Другие исследователи подтвердили его наблюдения, сравнивая 25
более далекие друг от друга виды, причем не только растительные. «Уродливые признаки» служат как бы соединительными звеньями между таксонами. Примерно так же ведут себя признаки патологические: то, что считается типичным для одной болезни, в виде исключения может встретиться при совсем другой болезни. Обычно систематики не уделяют уродствам и болезням большого внимания. Ими больше интересуются морфологи и патологи; выделилась -даже особая дисциплина, изучающая уродства,— тератология. Систематиков интересуют лишь те отклонения, которые можно рассматривать как атавизмы: с их помощью реконструируются родственные связи между таксонами. Например, появление хвостатых или чрезмерно волосатых людей служит аргументом в пользу филогенетической связи человека и обезьян. Атавизм — частный случай правила Кренке. Имеются серьезные основания считать, что правило Кренке (которое кстати, представляет собой частный случай закона гомологических рядов Н. И. Вавилова) широко действует в живой природе и особенно ярко проявляется в богатых видами и хорошо изученных таксонах. Именно такие таксоны считаются «благополучными»: никто не спорит против их выделения, никто не сомневается, что между ними существуют четкие границы. Но и они на самом деле отличаются друг от друга не каким-то раз навсегда установленным набором признаков, а лишь частотой проявления одних и тех же признаков. Таксоны царства минералов четко обозначены химическими формулами. Кажется, что это — идеал объективной типологии. Но оказывается (к этому пришлось привыкнуть), химический состав минералов не описывается полностью нашими формулами. При определенной точности анализа можно в каждом природном минерале обнаружить чуть ли не всю менделеевскую таблицу. То, что принято считать «загрязнением», есть на самом деле существенная черта, и, строго говоря, минералы различаются не по списку элементов, а по «частоте встречаемости» разных элементов. Самое определение минерала становится расплывчатым — различные образцы одного и того же минерала не идентичны по содержанию всех представленных в нем элементов. Все это приводит нас к одной общей мысли. Существуют таксоны, природа которых вероятностна, и эти таксоны — не исключение и не проявление слабости познающего разума, но закономерность окружающего мира. Постепенность переходов от одного таксона к другому — вот наиболее известное доказательство их вероятностной природы. Таксоны — не изолированные острова, а размытые множества. 5. Мы привыкли думать, что эволюция — это появление чего-то нового. В вероятностном мире эволюция таксонов и особей выглядит иначе. Она может идти как перераспределение вероятностей. Организмы обладают широким полем потенций, на основе которых с большей или меньшей вероятностью проявляются те или другие признаки. Вероятности смещаются, и происходит изменение признаков, а широта потенций остается. Редкое отклонение может стать нормой, норма— уродством, атавизмом. При этом в принципе сохраняется возможность реализовать все разнообразие признаков, редких или частых. Могут возразить, что мы вновь приходим к утверждению неизменности видов животных и растений. Не надо пугаться: это не так неизменность, в которую верили натуралисты додарвиновских времен. Это неизменность потенций, а не вероятности проявления тех или иных свойств. Надо сказать, что представление об эволюции как о развертывании неких изначальных потенций — отнюдь не новая идея: в годы становления современной генетики она пользовалась даже особой популярностью. В начале века известный английский генетик В. Бэтсон (которого Н. И. Вавилов называл своим учителем) доказывал, что многочисленные мутации, изучаемые генетиками,— всего лишь результат выщепления рецессивных признаков, уже заложенных в генотипе. Существовал изначальный генокомплекс, и этот комплекс постепенно «распаковывается». Доминантные аллели утрачиваются, рецессивные переходят в гомозиготное состояние и выявляются. Такая концепция объясняет многое в эволюционном процессе, но в конце концов оборачивается удручающим парадоксом: приходится предположить, что в геноме первых живых существ была расписана до мелочей вся эволюция... Впрочем, потенции можно представить себе иначе — не как конкретную программу действий, а лишь как предписание эволюционному процессу следовать определенным законам. То есть 26
программируется не результат процесса, а его направление. Мы не знаем, где быть воронке от взрыва, но можем предсказать траекторию снаряда. Сходный смысл имеют многие теории эволюции, например широко известный номогенез Л. С. Берга. Да и сам Дарвин говорил о случайности эволюционных путей, но подчеркивал, что случайность эта — лишь плод нашего незнания. Случайность, по его мнению,— не отсутствие закономерности, а лишь непознанная закономерность, скрытая от нас до времени. Случайность — порождение немощи разума; в самой глубокой сущности мира случайности нет. Бог Дарвина, как и бог Эйнштейна, не играет в кости. И все же идея, что вся эволюция есть лишь перераспределение частот в изначально заданном диапазоне, явно неприемлема. Такой мир, если вдуматься, будет уже не столько вероятностым, сколько фаталистическим. Мы ожидаем расширения потенций, и оно уже не должно быть жестко детерминированным (иначе не будет и расширения). Любая эволюционная проблема—идет ли речь о звездных системах или организмах — сводится к следующему: что в данной системе абсолютная новизна, а что — реализация уже существующих потенций? Как отличить одно от другого? И еще трудность: если потенции растут, то вновь возникающие явления не сводимы к старым, то есть не следуют прежним закономерностям, а потому случайны. Тогда не исключено, что абсолютная эволюция, как и истинное творчество,— случайность. В современной науке случай из выражения незнания превращается в способ выражения знания. Математикам знакома алгоритмическая теория вероятностей. В этой теории случайной считается такая последовательность знаков, которую невозможно записать короче, чем она есть. Эта последовательность обладает максимальной сложностью. Мы не можем передать ее по каналам связи при помощи какой-либо короткой записи. Так представление о максимальной сложности, а с ней и случайности явлений перестает быть синонимом нашего незнания. Естествознание смирилось с тем, что для объяснения одного явления привлекается множество гипотез. Вместе с тем остается тенденция — отбросить все гипотезы, кроме одной. Возможен ли иной подход — умение воспринимать явления через поле гипотез, не прибегая к их окончательному отбору? С неизбежностью такого подхода сейчас пришлось столкнуться при компьютерном математическом моделировании. Но удастся ли справиться с этим психологически— готовы ли мы к такому восприятию мира явлений? Как сочетать на практике вероятностно взвешенное, размытое видение мира с формальной логикой, от контроля которой нельзя отказаться? Мы не можем пока еще ответить на эти вопросы. Наша задача скромнее — показать, что и такой взгляд возможен. L \ * + 4 II т ы Ы \и X л Чнг*)о:^е"чя вднх Тематическая выставка «Опыт освоения нефтяных и газовых ресурсов Западной Сибири и Крайнего Севера». Сентябрь — ноябрь. Павильон «Газовая промышленность». Экспозиция «Пути повышения эффективности строительства объектов нефтяной и газовой промышленности». Сентябрь —декабрь. Павильон «Газовая промышленность». Во время выставок будут организованы семинары, школы и встречи специалистов. Справки по телефону: 181-53-82. В АВГУСТЕ ВЫХОДИТ ИЗ ПЕЧАТИ «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», № 4, посвященный технике безопасности и надежности крупных агрегатов химической и нефтехимической промыш пенности. Обзорные статьи номера, написанные ведущими специалистами, знакомят с прогрессивной технологией, аппаратурой и средствами обеспечения безопасности крупнотоннажных производств аммиака, азотной кислоты, хлора, полиэтилена и других продуктов. В выпуске подробно описываются некоторые аварии, рассказано о тушении вызванных ими пожаров, о ликвидации последствий аварий. Журнал распространяется только по подписке, в розничную продажу не поступает. Для включения в число подписчиков следует перевести стоимость выпуска в адрес редакции или сдать деньги лично. Цена номера — 2 руб. Заказы принимаются до 10 июля 1979 г. Адрес редакции: 101000 Москва, Кривоколенный пер., 12. Телефон: 221-98-10 Расчетный счет: 608211 в Бауманском отд. Госбанка 27
последние известия Новая валентность кюрия Советскими учеными в эксперименте обнаружен шестивалентныи кюрии. Примененный ими ядерно-химический метод, использующий бета-распад как окислительный процесс, оказался эффективнее»действия сильных окислителен. Трансурановый элемент кюрий (атомный номер 96) часто называют самым типичным элементом семейства актиноидов. Почти во всех известных соединениях кюрий трехвалентен, и перевести его в иное валентное состояние, оторвав хотя бы еще один электрон, чрезвычайно трудно. Недавно сотрудниками Института физической химии АН СССР и Института атомных реакторов имени В. И. Ленина (Димитровград) обнаружено новое, шестивалентное, состояние кюрия («Доклады АН СССР», 1978, т. 249, № 6). Этой работе, выполненной под руководством академика В. И. Спицы- на, предшествовали длительные попытки получить кюрий (VI) в лабораториях разных стран. В это состояние (из трехвалентного) его пытались перевести с помощью очень сильных окислителей и электролиза, но — безуспешно. Неудачи этих попыток подтвердили мнение об особой устойчивости кюрия (III), которую теоретически объяснили заполнением внутренней электронной Sf-оболочки ровно наполовину G электронов из 14 возможных). Это подтверждало уранидно-кюрид- ную гипотезу, согласно которой четыре предшествующих кюрию элемента объединялись в подгруппу урани- дов, а кюрий и следующие за ним элементы — кюридов. Основным аргументом в пользу этой гипотезы было наличие окисленного состояния (VI) у уранидов и отсутствие его у кюридов. В последние годы сотрудники ИФХ АН СССР пришли к выводу, что вероятность существования кюрия (VI) намного больше, чем, казалось бы, легче достижимого пятивалентного кюрия («Радиохимия», 1978, т. 20, № 3). Для получения кюрия (VI) в эксперименте был предложен ядерно-химический метод, в основе которого лежал окислительный процесс бета- распада предшествующего элемента америция в пятивалентном состоянии (ион Ат02)+. Как известно, при бета-распаде заряд ядра дочернего элемента увеличивается на единицу, а число электронов на орбитах остается прежним, по крайней мере, в первый момент после бета-распада. В результате этого дочерний элемент образуется в окислительном состоянии, на единицу более положительном, чем материнский. Более детальное теоретическое рассмотрение особенностей бета-распада изотопа 242Агл показало, что образование дочернего шестивалентного кюрия по реакции: B42Ат02)т~ — B42CmO2J ' может происходить примерно в 60% случаев от общего числа бета-распадов. Предстояло найти условия, в которых кюрий (VI) был бы достаточно устойчив, и надежно идентифицировать новое валентное состояние. Это и было сделано в совместной работе радиохимиков ИФХ АН СССР и НИИ АР. Было найдено, что при распаде америция-242, взятого в виде кристаллов двойного карбоната калия и америция (V), около половины C0—60%) дочернего кюрия- 242 образуется в виде иона (Ст02J-г, где кюрий шестивален- тен. Идентификация шестивалентного кюрия проведена классическими радиохимическими методами соосажде- ния радиоизотопа со сходными носителями. После растворения кристаллов материнского изотопа в водном растворе гидрокарбоната натрия (с одновременным пропусканием через него озона) шестивалентный кюрий переходит в осадок вместе с шестивалентным ураном. А вот с трифторидом лантана, с которым хорошо соосаждается кюрий (III), шестивалентный кюрий в осадок не переходит. Так было показано, что кюрий {VI) существует в виде иона (Ст02J"г-, подобно уранил-иону, а по силе окислительных свойств он близок к озону. Кандидат химических наук В. ПЕРЕТРУХИН
В тишине на шумной улице Планше распахнул окно, и волна уличного гама ворвалась в комнату. Стук колес, крики, звук шагов, собачий лай оглушили даже самого д'Артаньяна. Александр ДЮМА. Виконт дс Бражс юн. или двадцать лсп спустя. Городской шум мешал уже в средние века. В Англии до сих пор не отменено постановление XV 11 века, запрещающее мужьям бить жен с девяти часов вечера до шести утра, дабы сопутствующий процедуре шум не нарушал покой соседей. Интенсивность шума с тех пор изрядно возросла и продолжает расти. В Нью-Йорке, например, каждый год становится шумней Как надо и как не надо высаживать деревья и «кустарник вдоль шумной дороги правильно в среднем на 1 дб. В Москве за последние десять леть уровень шума поднялся на 1 2— 14 дб. Сейчас в будний день в Афинах, в Лондоне, в Братиславе — словом, в любой столице или крупном городе— интенсивность шума колеблется от 70 до 100 дб. С шумом борются по-разному. Но нельзя же в самом деле, объявив крестовый поход против городского шума, заменить мановением руки миллионы шумных автобусов, троллейбусов, грузовиков миллионами тихих. В комнате третьего-четвертого этажа, выходящей на Садовое кольцо, при открытых окнах говорящие друг друга не слышат. Ненамного тише и на восьмом. Когда- то вдоль тротуаров «колечка» двумя бульварами росли деревья. Так же примерно, как на новом участке Ленинского проспекта за площадью Гагарина. Лет сорок назад,— Москва была тогда гораздо тише, но уже становилась тесноватой,— расширяя проезжую часть улиц Садового кольца, бульвары вырубили, кое-где до последнего дерева. Зелень как акустическая защита известна давно. К тому же она доступна и сравнительно недорога. В лесу в двадцати метрах от забитого машинами шоссе уже гораздо тише, чем в двадцати же метрах от шоссе в поле. Даже небольшой сквер на самой шумной улице — какой-никакой оазис тишины. Но и в лесу, и в сквере деревья растут с акустической точки зрения как попало. Сотрудники варшавского Института строительной техники подсчитали, что специально посаженная звукозащитная живая изгородь шириной в 1,9 м гасит шум так же, как и обычная лесополоса в 20 м. Как такие изгороди «конструируются» из разных пород деревьев и кустарников, показано на схеме*. Деревья могут быть разными, но с достаточно густыми кронами, с большими и жесткими листьями. Например, платан, клен, липа, тополь. Имеет значение и период вегетации— чем дольше, тем лучше. Правда, вечнозеленые елка, пихта, лиственница непригодны—они плохо переносят жизнь в городе. Желательно, если позволяет место, отгораживаться от проезжей части двумя рядами изгородей. И не только потому, что два лучше, чем один. Звук, распространяясь в коридоре между изгородями, быстрей затухает. Еще одна форма защиты от шума в городе — всевозможные инженерные сооружения: котлованы, насыпи, валы. В исторически сложившемся центре Москвы или Ленинграда их, конечно, не построишь, но на окраине, прокладывая новую или реконструируя старую магистраль, не грех воспользоваться и ими. В сооружении звукозащитных котлованов и валов тоже есть свои тонкости. Скажем, отвесные стены с точки зрения акустики не самые эффективные. Об этом, к сожалению, забывают архитекторы транспортных раз- * Идея этой и следующих схем взяты из журнале «РгоЫеглу.. A978. № 2). 29
вязок и тоннелей. Как гаснет звук в котлованах разных профилей, видно из схемы. Ну и конечно, сочетание «инженерной» акустической защиты с «зеленой» (то есть откос котлована, засаженный соответствующим образом зеленью) защищает наши уши еще эффективней. Так можно бороться не только с транспортным шумом. Пресловутый «детский смех на лужайке», на детской площадке, окруженной высокими домами, порой досаждает жителям не меньше шумной ули- Искусственный пригорок, отделяющий детскую площадку от жилья Выемки и насыпи различных профилей по-разному гасят транспортный шум. Ясно, почему отлогие стены предпочтительней отвесных (два верхних рисунка). На нижнем рисунке дополнительные акустические экраны увеличивают зону акустической тени цы. Инженерной и зеленой шумозащитой можно воспользоваться и здесь. Как это сделать, тоже показано на схеме. А детвора из микрорайона будет лишь признательна, получив в подарок столь редкие в городе зеленые пригорки. Т. БАГАРЯЦКАЯ 30
о Складки на крыльях Утверждают, что согласно аэродинамическим расчетам, шмель никак не должен летать — у его крохотных крылышек нет вроде бы достаточной подъемной силы. Но ведь летает же... В чем состоит секрет, позволяющий шестиногим творениям природы чувствовать себя в зыбком воздухе как рыба в воде? В конструкции крыльев? Оказывается, крылья самых разных насекомых обладают одной и той же особенностью: они испещрены складками, желобками и бороздками, направленными от основания к кромкам. Во время машущего полета крыло до двух тысяч раз в секунду меняет свою форму, а рельеф его поверхности сложным образом взаимодействует с набегающим потоком воздуха. В результате подъемная сила крыла увеличивается, а сопротивление воздуху уменьшается. Так что, если бы шмели изобрели свою аэродинамику, их расчеты наверняка бы показали: самолеты, на которых летают двуногие, не должны отрываться от земли... Фото из журнала «Доклады АН СССР» A978, т. 241, № 6) к статье О. М. Бочаровой-Месснер «Рельеф поверхности крыльев насекомых» 31
Проблемы и методы современной нау Взвешивание светом О. ФЕПИТОВА Что может быть общего между светом и весами? Правда, у Маяковского «весомо» и «зримо» — почти синонимы. Но то художественный образ, да и вообще поэтам проще: им не приходится разъяснять физический смысл своих метафор. Нам же в этой статье предстоит показать любознательному читателю, что свет и в самом деле может выступать в роли весов, и выступать весьма успешно... Каждый, конечно, хотя бы приблизительно представляет себе, как устроены обычные весы — пружинные или с коромыслом. Но такие весы годятся только для взвешивания предметов, которые весят килограммы, граммы, в крайнем случае миллиграммы — не меньше. А как взвесить объекты, которых на грамм приходится миллион миллионов? Например, всем известный эритроцит весит всего 30 пикограммов, а пикограмм — это 10 ~12 грамма. Пикограммами измеряется вес многих биологических микрообъектов — клеток и клеточных ядер. Взвешивать же такие объекты нужно— этим занимаются цитохимики, получающие таким путем ценную информацию о внутреннем устройстве клеток, об их составе. Данные, полученные в этой области биологии, легли в основу многих замечательных открытий. Назовем для примера только одно из них. В 40-х годах бельгиец Ж. Браше и швед Т. Касперссон, пользуясь цитохимическими методами, независимо друг от друга обнаружили любопытную закономерность: чем активнее клетка синтезирует белок, тем больше в ней, оказывается, нуклеиновой кислоты — того самого мало изученного и неизвестно зачем нужного вещества, которое открыл еще в прошлом веке швейцарец Ф. Мишер. Это могло означать, что нуклеиновая кислота нужна клетке для синтеза белка и принимает в нем какое-то важное участие. Французы А. Буавен, Р. Вендрели и Ш. Вендрели и независимо от них американцы Г. Рис и А. Мирский, опять- таки цитохимическими методами, установили, что ядерной нуклеиновой кислоты — ДНК — содержится в любой клетке организма примерно одно и то же количество, причем для каждого биологического вида это количество ДНК, приходящееся на одну клетку,— свое, вполне определенное. Это уже прямо указывало на важную роль ДНК в передаче наследственных свойств организмов. И в скором времени на основе этих и других данных биологи разгадали строение ДНК и природу генетического кода... Но вернемся к весам. Для работы с объектами таких размеров обычные весы, очевидно, не годятся, и цитохимикам приходится изобретать сложные обходные пути и методы (помните: «нормальные герои всегда идут в обход»?). Важнейшая роль в этих методах принадлежит свету. «ПРИШЕЛ — УВИДЕЛ — ВЗВЕСИЛ» Цитохимия началась с того, что кто-то из микроскопистов, наблюдая клетку, задумался — а почему, собственно, мы эту клетку видим? Изображение клетки в обычном оптическом микроскопе — результат взаимодействия света с веществом, содержащимся внутри клетки. Такое взаимодействие может происходить по-разному. Свет — это совокупность электромагнитных волн, а любая волна характеризуется четырьмя параметрами: амплитудой, частотой, фазой и ориентацией в пространстве. При прохождении света сквозь вещество может изменяться любой из этих параметров. Например, амплитуда световой волны определяет интенсивность света, и если вещество внутри клетки поглощает свет, то амплитуда световой волны уменьшится. Частота, или, что то же самое, длина волны, характеризует цвет; бывает, что часть света, поглощенного внутриклеточным веществом, 32
трансформируется в более длинноволновое излучение (это явление называется люминесценцией). Поскольку скорость света в веществе меньше, чем в пустоте, и зависит от оптических свойств этого вещества, то есть от его коэффициента преломления, то в результате частичного отражения и преломления света веществом клетки световая волна может запаздывать по сравнению с волной, минующей клетку, то есть изменится ее фаза. А многие вещества способны изменять ориентацию проходящей сквозь них световой волны в пространстве — свет поляризуется. Наблюдать все эти типы взаимодействия света с веществом можно с помощью специальных микроскопов. Специальных — потому, что человеческий глаз реагирует только на изменение амплитуды и частоты света, и, чтобы увидеть, например, сдвиг фазы световой волны, нужно обязательно преобразовать его в изменение амплитуды, то есть интенсивности света. В люминесцентный микроскоп видно, как меняется частота, в интерференционный можно обнаружить изменение фазы, а поляризационный показывает отклонение плоскости ориентации световой волны. И все эти изменения так или иначе зависят от того, сколько внутриклеточного вещества оказалось на пути светового луча и что это за вещество. В этом- то и есть ключ к созданию весов для цитохимии: если измерить, насколько изменился тот или иной из параметров световой волны, прошедшей через клетку, то можно вычислить и общее количество вещества в ней (за вычетом воды — так называемый «сухой вес», или, как полагается теперь говорить в соответствии с системой СИ,—«сухую массу»), и количество различных компонентов. Такие весы, конечно, выглядят не совсем обычно. Они состоят из микроскопа того или иного типа (смотря что мы хотим измерить) и установленного на его выходе измерительного устройства, которое оценивает изменение параметров световой волны и по нему определяет вес клетки или количество различных веществ в ней. Сама процедура измерения при этом оказывается довольно простой: «пришел — увидел — взвесил»... СДВИГ ПО ФАЗЕ В видимой области спектра клетки, как правило, прозрачны. Однако скорость света во внутриклеточном веществе, как мы уже говорили, меньше, чем в окружающей среде, иначе говоря, коэффициент преломления его выше. Величина, на которую уменьшается скорость распространения световой волны, зависит от полного количества вещества в клетке, или от ее сухого веса. Поэтому чтобы взвесить клетку, достаточно измерить эту величину. Сделать это можно с помощью интерференционного микроскопа. Принцип действия интерференционного микроскопа. Слева — схема прибора: луч света от источника, пройдя сквозь двоякопреломляющую призму (ДП), разделяется на два параллельных луча — 1 и 2; луч 1, проходя сквозь пластинку П, отстает от луча 2 на половину длины волны. Если препарат в микроскоп не помещать (вверху справа), к точке соединения лучи приходят в противофазе и, интерферируя, гасят Друг друга. Если же на пути луча 2 поместить препарат (внизу справа). изменится фаза колебаний и этого луча, и в точке соединения лучи уже не будут гасить друг друга 2 «Химия и жизнь» № 6 33
На конденсоре такого микроскопа установлена специальная призма: проходя .сквозь нее, свет, идущий от источника, раздваивается, и получаются два параллельных луча. На пути одного из них стоит прозрачная, но преломляющая свет пластинка определенной толщины; проходя сквозь нее, этот луч «отстает» от другого ровно на половину длины волны. И хотя путь обоих лучей в микроскопе одинаков, к финишу — в трчку, где лучи вновь соединяются, они приходят в противофазе и, интерферируя, гасят друг друга. В окуляр микроскопа при этом ничего не видно — темно. Теперь поместим на пути второго луча измеряемую клетку. Как мы уже говорили, она тоже преломляет свет; теперь фаза световых колебаний этого луча на финише будет уже не та, что прежде, и лучи не смогут гасить друг друга — в окуляре микроскопа мы увидим клетку в виде светлого пятна (на темном фоне — потому, что свет, прошедший сквозь фон, по-прежнему находится точно в противофазе по отношению к свету, прошедшему сквозь преломляющую пластинку, и они по-прежнему исправно гасят друг друга). Чем выше концентрация вещества в клетке, тем сильнее отстает прошедший сквозь нее свет и тем ярче ее изображение. Правда, зависимость эта не линейная, а косинусоидальная, что несколько осложняет дело — мы не можем судить о количестве вещества по суммарному световому потоку, прошедшему сквозь всю клетку, потому что этот поток дает нам возможность вычислить лишь косинус суммы, который, как известно, не равен сумме косинусов. Поэтому приходится измерять световой поток и вычислять количество вещества последовательно для каждой точки клетки, а уж потом можно будет сложить результаты. Для этого используется сканирование (о нем рассказывалось подробно в статье «Измерение живого»—1978, № 4). К сожалению, этим способом можно только взвешивать клетку целиком. А как же определить, сколько в ней содержится тех или иных веществ? ВЕСЫ ДЛЯ АНАЛИЗА КЛЕТОК... Представьте себе, что нам нужно определить, сколько гемоглобина содержится в эритроците. Мы знаем, что гемоглобин поглощает свет в фиолетовой области спектра (длина волны 414 нм). Если осветить препарат с эритроцитами светом именно этой длины волны, то эритроциты будут выглядеть темными кружками на фиолетовом фоне. Чем выше концентрация гемоглобина в эритроците, тем больше он поглотит света и тем темнее будет казаться. Известна и точная закономерность, по которой в зависимости от количества поглощающего свет вещества ослабляется световой поток, прошедший через раствор (ведь эритроцит не что иное, как крохотный сосудик с раствором гемоглобина),— это так называемый закон Бу- гера — Бера. И кажется, все просто: достаточно измерить, какую долю света поглотил эритроцит, и, применив закон Бугера—Бера, можно будет вычислить количество гемоглобина. В принципе цитохимики так и поступают — этот метод получил название цитоспектрофотометрии. Но и здесь есть одна сложность, в сущности та же самая, что и в предыдущем нашем примере с измерением сдвига фазы световой волны. Дело в том, что закон Бугера—Бера выведен именно для растворов. Клетка же все-таки не раствор и отличается от него прежде всего тем, что представляет собой неоднородную (или, как принято говорить у биологов, гетерогенную) среду. Закон же Бугера — Бера, к несчастью, тоже имеет вид нелинейной функции — на этот раз логарифмической. Поэтому из суммарного светового потока через эритроцит нельзя прямо получить количество гемоглобина. И здесь нас выручает опять-таки сканирование. Хотя клетка неоднородна по структуре и составу, но внутри каждого малого ее участка распределение вещества можно считать равномерным. Значит, если измерить ослабление светового потока с длиной волны 414 нм в каждой точке эритроцита, преобразовать полученные величины по закону Бугера — Бера и потом все, что получится, сложить, то мы узнаем, сколько в эритроците гемоглобина. Для логарифмирования и сложения можно использовать вычислительную машину — современный прибор для цитоспектрофотометрии (его называют микрофотометром) обычно и состоит из сканирующего микроскопа, соединенного с ЭВМ. Однако ту же самую трудность, связанную с нелинейностью закона Бугера— Бера, можно преодолеть и другим путем. Вспомните кривые зеркала в комнате смеха, которые способны толстяка превратить в образец стройности, а красавца сделать горбатым карликом. Выражаясь научно, все такие зеркала 34
представляют собой нелинейные регистрирующие среды, которые преобразуют подаваемое на них изображение по какому-нибудь из нелинейных законов. Теперь представьте себе, что изображение нашего эритроцита попадает на такую нелинейную регистрирующую среду, но только она, в отличие от кривого зеркала, преобразует не размеры и форму фигуры, а величину прошедшего через эритроцит светового потока. Если при этом мы так подберем свойства среды, что ее световая характеристика будет близкой к логарифмической, то свет, прошедший сквозь каждую точку нашего эритроцита, будет преобразован этой средой в соответствии с законом Бугера — Бера и по величине «отраженного» ею светового потока можно будет прямо судить о том, сколько в клетке гемоглобина. Такая нелинейная регистрирующая среда делает ненужным сканирование и логарифмирование; теперь нет необходимости разбивать клетку на множество элементарных участков и один за другим их просматривать: все эти функции выполняет наше «кривое логарифмическое зеркало», и к тому же выполняет мгновенно. Этот метод, разработанный на биологическом факультете МГУ, получил название метода логарифмического экрана, потому что в качестве нелинейной среды здесь используется усилитель яркости с люминесцентным экраном, яркость каждой точки которого связана с интенсивностью света, прошедшего через соответствующую точку объекта, как раз логарифмической зависимостью. ...И ЧТО ОНИ МОГУТ ВЗВЕСИТЬ Представьте себе, что вы приходите в магазин, покупаете сметану и ставите банку на весы. А весы показывают вам сразу вес банки, чистый вес самой сметаны и даже количество кефира, которым продавец развел исходный продукт! «Удивительные весы»,— скажете вы и будете, конечно, правы. Однако наши световые весы подобную задачу решают, и решают с легкостью. Дело здесь в том, что разные вещества в клетке поглощают свет различной длины волны, иными словами, у них разные спектры поглощения. Изменяя длину волны источника света в микроскопе, мы можем даже в одном и том же объекте определять содержание разных веществ. Поэтому методом цитоспектрофото- метрии можно исследовать многие содержащиеся в клетках вещества, в том числе и такие, область поглощения которых лежит за пределами видимой части спектра. Например, в ультрафиолетовой части спектра поглощают свет важнейшие соединения, лежащие в основе жизни,— белки B80 нм) и нуклеиновые кислоты B65 нм). А если измерять поглощение рентгеновских лучей @,В—1,2 нм), то можно определить полный поэлементный состав клетки — содержание в ней атомов всех элементов. Правда, такие исследования значительно сложнее: приходится сочетать микроскоп с рентгеновскими установками, что создает дополнительные трудности и ограничивает применение этого метода в биологических исследованиях. Мы только что сказали, что методом цитоспектрофотометрии можно изучать нуклеиновые кислоты. Действительно, у них есть характерная полоса поглощения, которой можно воспользоваться для анализа. Но представьте себе, что нам нужно таким способом прямой фотометрии измерить количество в клетке, скажем, ДНК. Во-первых, микроскопы для ультрафиолета дороже и сложнее тех, которые предназначены для видимого диапазона. Во-вторых, максимум поглощения ДНК совпадает с максимумом поглощения РНК. Поэтому, чтобы узнать, сколько в клетке ДНК, надо сначала измерить долю поглощенного клеткой в ультрафиолете света, а потом удалить из клетки ДНК и повторить все сначала — тогда количество ДНК мы узнаем по разности между двумя измерениями. Но такой же результат можно получить и гораздо более простым способом. Дело в том, что хотя ДНК поглощает свет в ультрафиолетовой области спектра, но существуют вещества, способные избирательно присоединяться к ДНК и в то же время поглощающие видимый свет. Если ввести в клетку такой краситель, пропорционально связывающийся с ДНК, то можно, определив его количество в клетке, тем самым узнать и количество ДНК. Для этого широко используется так называемая реакция Фельгена — она основана на пропорциональном связывании ДНК с реактивом Шиффа, максимум поглощения которого лежит в зеленой части спектра E46 нм). Этим способом получен, например, показанный на рисунке цифровой «портрет» ядра клетки печени крысы: каждая цифра на нем соответствует концентрации ДНК в данной точке клеточного ядра. С помощью подобных красителей можно определять количество не толь- 2* 35
Fe,Ca,K,CI,S, RNa,aC,N неорганические соли, белки,нуклеиновые кислоты органические соединения ультрафиолетовое видимый рентгеновские лучи излучение свет инфракрасное излучение Зоны поглощения различных веществ :2*199*ЫР: ко ДНК, но и других клеточных компонентов — РНК, белка, белковых SH- групп и т. д. При этом можно окрасить сразу двумя красителями два разных вещества (вспомните нашу банку со сметаной, разведенной кефиром!). ВЕСЫ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ Существует и еще один вариант цито- спектрофотометрии — «люминесцентные весы», основанные на использовании люминесцентных красителей — флуорохромов. Есть, например, люминесцентный вариант реакции Фельгена. А если взять другой флуорохром — акридиновый оранжевый, то можно определять сразу содержание и РНК, и ДНК: соединившись с РНК, он излучает красное свечение, а с ДНК — зеленое. Преимущество «люминесцентных весов» перед другими видами цитоспект- рофотометрии состоит еще и в том, что излучение света флуорохромами связано с их концентрацией без всяких фокусов — линейно. Чтобы определить содержание изучаемого вещества, нет необходимости сканировать клетку и потом преобразовывать определенным Цифровой «портрет» ядра клетки печени крысы. Цифры показывают концентрацию ДНК в каждой точке + + + + +192+171+145+134+142+140+145+160+17 + + + +187+155+136+113+111+130+136+145+141+13 ♦ ♦ ♦ 195+17©+133410'9« 87+ 92+123+136+133+127*11 + + +170+148+145+112+109+125+127+136+112+105+12 + +167+170+155+143+128+137+152+130+126+107+108+11 + +15О+165+16В+143+130+141+143+137+1304112+101+1С +193+145+155+150+115+121+138+125+131+157+118+ 91+1С + 185+171 + 170+i70+148+lU3+lM+123+i 12+127+ 96+ 66+ 9 +174+162+143+158+175+141+125+126+117+112+ 97+ 61+ « 195+179+166+142+148+162+129+109+115+122+134+128+ 96+ 7 196+168+166+157+148+134+107+100+100+115+137+131+106+ f 194+150+162+165+153+128+107+103+107+105+105+ 84+102+12 +170+177+165+145+128+112+105+101+102+107+100+108+11 198+158+168+157+141+127+113+ 92+ «0+ 92+1О5+109+116+1G +155+156+158+1414136+130+ 96+ 86+ 93+105+122+126+11 +180+163+166+142+129+128+122+120+112+113+134+147+13 + 192+168+1А8 + 145+120+123+125+;128+11 1+ 99+115+129+13 + +170+153+143+130+127+130+136+117+116+123+117+12 +189+160+155+165+158+160+141+108+112+131+138+13 + +187+156+165+152+140+134+ 97+ 84+105+129+14 + + +169+173+141+134+133+109+102+112+141+1G + + + +194+170+150+142+138+138+153+187+ + + + +187+1/5+175+180+194+ + 36
Ядра клеток, окрашенные по Фельгену (в люминесцентном варианте) Рабочий диапазон метода электронно- микроскопической цитохимии ИГ 10*" 10то Ю* 10* Ю"я 1012 10й Ю'° образом световой поток от каждой ее точки: достаточно просто собрать и измерить весь свет, излучаемый клеткой. Все световые весы, о которых мы рассказали, могут взвешивать объекты весом в пикограммы и даже определять их состав. Однако исследователей интересуют не только сами клетки, но и их органеллы, например лизосомы или митохондрии, размеры которых составляют доли микрона и находятся за пределами разрешения оптического микро- скопа. Как же быть? Цитологи в таких случаях пользуются не оптическими, а электронными микроскопами. По аналогии можно предположить, что должны существовать и «электронные весы», в которых вместо света клетка будет просвечиваться пучком электронов. И в самом деле, оказалось, что если применить уже известный нам закон Бугера — Бера к пучку электронов, формирующих изображение в электронном микроскопе, то можно не только увидеть субклеточные частицы, но и оценить количество вещества в них. Чувствительность «электронных весов» необычайно велика— Юв грамма: с их помощью можно взвесить объект, который в 30 миллионов раз легче эритроцита. Метод электронно-микроскопической цитохимии еще очень молодой, он только-только становится на ноги, но будущее, несомненно, станет свидетелем его развития. туры располагает современный цитолог, имеющий возможность получать огромное количество точной информации о клетке и ее структурах. (Кстати сказать, в 1978 Году группе ученых и инженеров была присуждена Государственная премия СССР за разработку принципов построения автоматизированных сканирующих систем оптической микроскопии, создание и внедрение на их основе комплекса приборов для анализа микрообъектов — в числе этих приборов были и описанные в «Химии и жизни»—1978, № 4 и 12 —«МАГМО», «КАДР», «Морфоквант».) Но при всем том не следует забывать о великих исследователях прошлого, которые, имея в своем распоряжении зачастую только один-единственный, да и то несовершенный световой микроскоп, смогли сделать все те замечательные открытия, которые и привели к сегодняшнему бурному расцвету биологии. Дело-то ведь не только в технике... В этой статье мы попытались показать, каким мощным арсеналом количественных методов и измерительной аппара- 37
Проблемы и методы современной науки Как измерить скорость крови? Почувствовать, кик в жилих кровь Переливается певуче... А БЛОК Всем нам не раз измеряли кровяное давление. На руке, возле локтя, закрепляют манжетку из черной резины, в нее накачивают воздух, потом переключают клапан и на шкале сфигмоманометра — прибора для измерения давления крови (старые медики называют его еще прибором Рива—Роччи) — столбик ртути показывает наше давление. Верхнее и нижнее. Инструмент не очень точный, хотя медиков-практиков вполне устраивает. Но врачу, чаще всего исследователю, мало знать кровяное давление. Ему нужна и скорость движения крови в сосудах больного. В первую очередь, конечно, когда что-то не в порядке с сердечно-сосудистой системой. Например, по скорости крови можно определить, успешно ли прошла операция закупоренного сосуда. Более того, по интенсивности тока крови в сосудах тех или иных органов судят об их активности и в конечном счете о здоровье. Измеряют скорость крови, и изучая действие различных лекарств. В последние десятилетия появились системы искусственного кровообращения — работая с ними, знать точную скорость крови просто необходимо. Казалось бы, раз мы умеем мерить кровяное давление, сконструировать нечто для измерения скорости крови несложно. Но попробуем только перечислить требования, которые логично предъявить такому прибору. Во-первых, измерение желательно проводить на животном (или человеке) в условиях, близких к нормальным, без какой бы то ни было анестезии — любой наркоз, любое обезболивание подавляет нервную деятельность и влияет на работу сердечно-сосудистой системы. Во-вторых, скорость крови лучше всего измерять на неповрежденных сосудах свободно движущегося животного; поэтому датчик должен быть вживлен в тело. В-третьих, прибор не должен вызывать травм крови, например, повреждать кровяные тельца. В-четвертых, его размеры и вес должны быть небольшими, а показания вместе с тем точными, стабильными, вне зависимости от колебаний физических свойств крови. В-пятых... Однако остановимся. И так ясно, измерить скорость крови, умудрившись соблюсти даже только названные условия, задача не из простых. Ясно и то, что обычные механические методы, отработанные на других жидкостях, здесь не подойдут. ПО ЗАКОНУ ФАРАДЕЯ В 1931 году ученый мир отметил столетие одного из замечательных событий прошлого века — открытия Майклом Фарадеем электромагнитной индукции. Возможно, именно это обстоятельство навело французского физиолога Ф. Фабра на мысль использовать явление, открытое Фарадеем, в новом приборе. Кровь — движущаяся электропроводящая жидкость, рассуждал исследователь. Если кровеносный сосуд поместить в магнитное поле, в крови будет наводиться электродвижущая сила (э. д. с), пропорциональная скорости крови. Чтобы измерить эту э. д. с, в кровеносный сосуд надо «вмонтировать» электроды, соединенные с электроизмерительным прибором. Но легко сказать вмонтировать! Диаметр сосудов — от долей миллиметра до нескольких десятков миллиметров. Изготовить соразмерные электроды и магнитные системы — работа для ювелира. Кроме того, любой электромагнит, как бы мал он ни был, греется, а температура сосуда, в котором производится измерение, должна быть нормальной. А всевозможные помехи! Они могут в сотни раз быть сильней полезного сигнала. Например, электрические напряжения, возникающие при работе сердца, те самые, которые записывает электрокардиограф. Ну и конечно, любое устройство переменного тока, включенное где-то рядом,— будь то трансформатор или электролампочка — тоже источник помех, весьма существенных при регистрации слабых сигналов. 38
ИЗМЕРЕНИЯ БЕЗ КРОВОПРОЛИТИЯ И все-таки уже в тридцатые годы первые электромагнитные расходомеры для крови были созданы. Правда, до совершенства им было далеко. Ну, хотя бы потому, что для получения достаточной э.д.с.— слишком слабую не измерить— нужно сильное магнитное поле. А чтобы навести сильное поле, приходилось пользоваться громоздкими — по сравнению с хрупким сосудиком — магнитами. К тому же в первых приборах применялось постоянное магнитное поле. А это значило, что и направление индуцированного тока в кровеносном сосуде в ходе эксперимента не менялось. Но ведь кровь — электролит, поэтому процессу измерения непременно сопутствовал электролиз, то есть электроды поляризовались, на них возникала дополнительная э.д.с, усиливавшая помехи. А неполяризующиеся электроды — они уже были известны — оказались громоздки и неудобны. Так что на первых порах не могло идти и речи о вживлении датчика в тело животного. Интересующие исследователя сосуды приходилось извлекать из организма. Да и точность первых магнитных измерителей была невысока. По всему по этому врачи-практики долгое время относились к новинке с недоверием... Сейчас магнито-гидродинамические расходомеры (сокращенно МГД-рас- ходомеры) — самые распространенные приборы для измерения скорости крови. Их используют и в физиологических экспериментах, и — с каждым годом все шире — в клиниках и больницах. За сорок лет конструкция Фабра претерпела немало изменений. Еще в 1941 году американский исследователь А. Колин, один из пионеров МГД в физиологии, впервые применил переменное магнитное поле. Необходимость в громоздких неполяризующихся электродах сразу же отпала. Кое-что было сделано и для усовершенствования магнитных систем. Любой электромагнит—это сердечник с обмоткой, которая создает в определенном объеме магнитный поток некоторой интенсивности. Причем, далеко не вся энергия тока, проходящего по обмотке, преобразуется в энергию поля. Часть ее теряется на перемагни- чивание сердечника. Кроме того, переменное магнитное поле индуцирует в любом проводнике, находящемся в зоне его действия,— в том числе и в самом сердечнике — э.д.с. и ток. Сердечник греется, и на это тоже уходит энергия. Существует и еще один показатель — магнитная проницаемость. То есть способность материала сердечника усиливать магнитное поле, созданное обмоткой. Как его увеличить, уменьшив одновременно потери? Эти задачи были решены благодаря новым материалам, созданным за последние десятилетия. В результате стали меньше и размеры магнитов, и количество потребляемой ими энергии. В первых моделях электромагнитных расходомеров датчик состоял из тонкой — по диаметру сосуда — трубки с вмонтированными в нее электродами и магнитной системой. Сосуд перерезался и датчик «включался» в разрыв. Так как кровь течет внутри датчика, он получил название «проточного» или «магистрального». Но такой «монтаж» — сложная хирургическая операция, свя- Катетерный д.ичик, н поденный и кронсносный сосуд 1. -Электроды Л расположены на поверхности найлононон оболочки 2. it hompvio ii мои i иронан миниатюрный Main hi 39
занная к тому же с нарушением кровотока. А от измерителя скорости крови требуется, как мы помним, чтобы он работал в условиях, нормальных для организма. Поэтому сейчас проточные датчики используются чаще всего в системах искусственного кровообращения и в опытах с извлеченными из организма сердцем и легкими. В Институте кибернетики АН УССР расходомер с проточным датчиком позволил добиться точности измерений ±1,5%. БЕЗ ПЯТИ МИНУТ В КОСМОСЕ Сравнительно недавно появились расходомеры нового типа — манжеточные. Их преимущество в том, что для их установки не требуется вскрывать кровеносный сосуд. Следовательно, применять их можно значительно шире. В разных странах выпускают наборы манжеточных датчиков с различным внутренним диаметром. Благодаря им осуществляют интересные, ранее невозможные опыты. Например, вживляют микродатчики в систему кровообращения. Для этого подопытному животному делают операцию — на исследуемый сосуд надевают манжеточ- ный датчик, заключенный в защитную пластмассовую оболочку, что-то вроде бельевой прищепки, только без пружинки. Пружинка сдавила бы сосуд и нарушила кровоток. А чтобы датчик сидел надежно, его внутренний диаметр делается чуть меньше наружного диаметра сосуда. Причем кровь не омывает 'непосредственно электроды — достаточно того, что они контактируют с электропроводными стенками сосуда. После установки датчика рану зашивают, и через несколько недель животное отличается от своих собратьев разве что штепсельным разъемом на шкуре. Чаще всего эксперименты проводят на собаках. Измеряют кровоток в самых различных артериях: коронарных, кишечных, селезеночных, легочных. А с помощью более миниатюрных датчиков— диаметром меньше миллиметра— сумели измерить скорость крови даже у крыс! Но и манжеточные датчики уже не последнее слово. Для изучения кровоснабжения внутренних органов были разработаны датчики катетерного типа. В катетерном датчике электроды и миниатюрный магнит вмонтированы в пластмассовую трубку — катетер. Через кровеносный сосуд, лежащий сравнительно неглубоко, катетер вводится в исследуемый глубинный сосуд. Правда, у катетерных датчиков, при всех их достоинствах, есть существенный недостаток, свойственный, впрочем, и другим типам МГД-расходомеров крови: для их установки необходима операция. Вмешательства хирурга можно было бы избежать, если бы удалось уменьшить поперечные размеры катетера. Но в катетере должна уместиться магнитная система датчика. А ее невозможно уменьшать до бесконечности. А что если вовсе отказаться от нее? А. Колин оставил в катетере лишь электроды и провода, ведущие к ним. Магнитное же поле создается достаточно большим магнитом, между полюсами которого и помещается животное. Наружный диаметр катетера уменьшился до полмиллиметра. Такой датчик можно вводить в организм животного с помощью шприца. Это, пожалуй, самое значительное достижение в использовании МГД-расходомеров в физиологических и медицинских исследованиях. А недавно появилось сообщение о многоканальной системе для регистрации параметров деятельности сердца и сосудов в космосе. В тело вживляют несколько датчиков, которые включаются и выключаются по радио. Эту систему проверяли в экспериментах с восемью собаками и двумя шимпанзе. Аппаратура работала безотказно в течение нескольких месяцев. Правда, пока на Земле. Уже сейчас число МГД-расходомеров крови в клиниках нашей страны перевалило за пятьсот. Только в Институте клинической и экспериментальной хирургии Министерства здравоохранения СССР расходомеры были использованы в двух с лишним тысячах операций. Отечественные марки расходомеров — РКЭ-1 и РКЭ-2, созданные учеными Института общей патологии и патологической физиологии АМН СССР, ВНИИ клинической и экспериментальной хирургии Министерства здравоохранения СССР и Казанского филиала ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений Госстандарта СССР, награждены золотыми медалями ВДНХ СССР. Это заслуженное признание: МГД-расходомеры стали своего рода с<контролерами качества операции», позволяющими тут же, на операционном столе, судить об эффективности хирургического вмешательства. Недалеко то время, утверждают специалисты, когда -практически все операции будут проходить только под их контролем. Кандидат технических наук А. БАРИНБЕРГ, В. БАРИНБЕРГ 40
е-:яа>? S^ £г^, *Ч*. Л^-> .'4%; ^.^S»-v «Сон йогов»— глазами физиолога Умереть, уснуть.— Уснуть! И видеть сны, быть может? Вот в чем трудность.. В. ШЕКСПИР. Гамлет Кое-кто из индийских йогов еще в третьем тысячелетии до нашей эры научился погружаться в некий особый «сон», который, по их мнению, дарит возможность обладать «сверхъестественными силами, соединиться со вседушою Брамы». Но оставим в стороне религию и обратимся к физиологии. Начнем с того, на чем спят йоги. Ни для кого не секрет, что самые опытные из них предпочитают ложе из гвоздей. Есть ли смысл в этом кажущемся на первый взгляд чудачестве? Исследования показали, что человек примерно через полтора часа сна двигается, ворочается в кровати с боку на бок. Это один из признаков фазы так называемого «быстрого» сна: в это время мозг генерирует такие же быстрые низкоамплитудные волны, как и при бодрствовании. Вот другие достопримечательности «быстрого» сна: движения глаз, расслабление мышц шеи и лица, большая глубина сна. Как объединить все это? Как найти общее звено? От недоумения «быстрый» сон назвали даже «парадоксальным», возвели его в ранг третьего состояния, отличного от бодрствования и от обычного, или «медленного», сна. Не предположить ли, что «быстрый» сон зависит и от того, кто и как привык спать? Давайте заглянем в животный мир. Полагают, что у рыб и земноводных «быстрого» сна нет. Эволюция будто бы одарила им лишь птиц да млекопитающих. У курицы на «быстрый» сон приходится лишь 0,5% всего сна; у кролика 1—3%, а у кошки — столько же, сколько у человека, то есть четверть всего сна. Так вот, куры спят стоя, некоторые птицы предпочитают спать, стоя на одной ноге. Кролик спит, опираясь на все свои четыре лапки. А теперь взгляните на домашнего кота, который, подражая хозяевам, блаженно растянулся на диване. Стоит ли удивляться, что он нуждается в «быстром» сне не меньше нас? Может, и в самом деле, чем больше площадь опоры во время сна, тем больше потребность время от времени менять положение тела, тем больше ночных движений, которыми и заведует «быстрый» сон? 41
Иначе просто невозможно объяснить тот факт, что во внутриутробном периоде и в первые дни после рождения младенец обычно спит «быстрым» сном. По одной из гипотез «быстрый» сон для крохотного человечка на последних месяцах беременности — это прежде всего внутриутробные движения. Для плода такие движения — вообще вопрос жизни. Пребывая в теле матери, плод время от времени ощущает недостаток кислорода и питательных веществ. Именно в ответ на движения усиливается приток артериальной крови к материнской плаценте. И как тут не сказать, что человек еще до появления на свет собственными движениями добывает хлеб насущный. Между прочим, у взрослых людей моторика желудочно-кишечного тракта активизируется с той же периодичностью, что и наступление «быстрого» сна, то есть через полтора часа. Не служит ли этот биологический ритм отголоском внутриутробного способа добывания пищи? С возрастом, когда человек приступает к работе, надобность в «быстром» сне уменьшается. И чем больше человек физически поработает днем, тем меньше он спит «быстрым» сном. За границей считают, будто эффект обезболивания с помощью иглоукалывания обусловлен резким увеличением секреции эндорфина гипофизом. По силе действия эндорфин в 200 раз превосходит знаменитый морфин. А что, если и у йогов, безмятежно спящих на частоколе из гвоздей, организм под влиянием случайных уколов в болеутоляющие точки как бы сам себя наркотизирует эндорфином? Уж очень привязаны к гвоздям йоговские знаменитости. Например, известный в Индии йог Б. Р. Джирнари, в середине нашего века около ста раз публично демонстрировавший феномен многочасового захоронения заживо, перед организаторами представлений ставил обязательное условие: ложе из пяти тысяч гвоздей. На этой кровати он и погружался в «анабиоз». Морфин кроме обезболивания дарит человеку веселость, галлюцинации, человек засыпает в любой позе; морфин угнетает дыхательный центр, пульс становится реже. Возможно, что аналогичными свойствами обладает и еще мало изученный эндорфин. Если это предположение подтвердится, то появится возможность выработки «йогоподобных свойств» с помощью иглоукалывания и приемов самовнушения, или аутогенной тренировки. Ведь временные при- 42 ятные ощущения, появляющиеся после приема морфина, йоги могут вызывать по собственному желанию, и это не вредит их здоровью. Но йоги могут обходиться и без гвоздей, могут «спать» в невероятных позах, даже сидя с вывернутыми ногами, в позе лотоса. Говоря о «сне йогов», я не случайно беру эти слова в кавычки. Совсем недавно американец Д. Бэнквайт изучал электрическую активность головного мозга у добровольцев, которые погружались в «сон йогов», прибегнув к мышечному расслаблению и сосредоточению и к приятным самовнушенным галлюцинациям. Оказалось, что у картины биотоков мозга в этом состоянии нет ничего общего с бодрствованием. Более того, она не соответствует ни одной фазе сна или даже дремоте, как думали раньше. Биоэлектрическая активность мозга в это время весьма устойчива и упорядоченна. Наверное, кора головного мозга пребывает в «ультрапарадоксальной фазе» (термин И. П. Павлова): положительный раздражитель, ранее вызывавший возбуждение, приводит к торможению, и наоборот. И действительно, йога во время «сна», как говорится, и пушкой не разбудишь. Зато слабые сигналы организма приобретают огромную силу. Отключая органы чувств, «спящие» йоги все же предпочитают пребывать в небытии, расположившись вдоль геомагнитных линий: головой на север, ногами на юг. Напряженность земного магнитного поля невелика — куда меньше, чем у маленького подковообразного магнита из тех, что продаются в магазинах, но для мозга в «ультрапарадоксальной фазе» скорее всего это небезразлично. Опыты на животных принесли любопытный факт: под влиянием слабых магнитных полей в головном мозгу происходят явления такие же, как при недостатке кислорода (гипоксии). Предполагают, что магнитная гипоксия особая. Она вроде не возбуждает кислородные хеморецепторы; дыхание и пульс не становятся чаще. Может быть, она как бы тренирует самые чувствительные к недостатку кислорода нервные клетки — нейроны коры головного мозга, снижает их потребность в кислороде? Может, примерно то же происходит и в головном мозгу йогов? И нельзя ли обучиться погружению в их «сон» с помощью специальных магнитных шлемов? Йоги утверждают, что во время «сна» они накапливают особую космическую энергию, «прану». Не проще ли считать, что накопление «праны» — это не что
иное, как своеобразный кислородный режим организма, способность максимального использования энергии свободных электронов каждого атома кислорода? Направление потока «праны» в тот или иной орган скорее всего означает увеличение кислородного снабжения этого органа. Правда, кислородный режим тканей у йогов пока не изучали, зато его изучали у спортсменов. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте физической культуры обследовали спортсменов, которых обучили одной из разновидностей психических упражнений йогов — психорегул ирующей тренировке (ПРТ). Оказалось, что после ПРТ ткани поглощают и перерабатывают больше кислорода из крови, в них интенсивнее образуется универсальный источник энергии — аденозинтрифосфат. Спортсмены, овладевшие ПРТ, могли в нужный момент заснуть и отменно отдохнуть за какие-то минуты. (Если вас заинтересовали подробности— загляните в книгу Л. Гиссе- на «Психология и психогигиена в спорте», М., 1973.) Но может ли такой сон заменить тот обычный, к которому мы привыкли? Вероятно, может. Доказательство — эксперимент немецкого врача Г. X. Линдемана. Он в 1955— 1956 годах пытался в одиночку на узкой лодке вроде байдарки переплыть Атлантический океан. Первая попытка была неудачна: гребец не мог позволить себе спать. Прежде чем снова уйти в океан, Линдеман овладел приемами самовнушения и долгие 72 суток (!) плавания позволял себе лишь короткие, по 5—10 минут, но частые паузы «концентрированного» сна при максимальном мышечном расслаблении. Теперь, пожалуй, в самый раз вспомнить слова Шекспира, с которых начинается статья: «Уснуть! И видеть сны, быть может?» Не так давно считали, что мы видим сны только в «быструю» фазу сна, когда под закрытыми веками быстро двигаются глаза. Сейчас же все больше специалистов склоняются к мнению, что очаровательные и жуткие сновидения от фазы сна не зависят. При «быстром» сне просто легче вспомнить их содержание. «Небывалая комбинация бывалых впечатлений», как образно назвал сновидения И. М. Сеченов, составляется правым полушарием. Пока неизвестно, какое полушарие головного мозга командует у йогов во время их «сна», но они «видят» и «слышат» то, что хотят, как бы просматривают сны по заказу. Возможно ли это? Немало сил исследованию этого вопроса отдал в начале века автор аутогенной тренировки австрийский психотерапевт И. Г. Шульц. Он выяснил, что йоги в состоянии максимального мышечного расслабления, закрыв веки, сводят глазные яблоки вверх и смотрят в одну точку, расположенную примерно в средней части лба. В такой ситуации они стараются «увидеть» цвета спектра и «услышать» соответствующие им звуки. По их мнению, нотам до, ре, ми, фа, соль, ля, си соответствуют следующие цвета: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный. Освоив азы, йоги мало-помалу переходят к самовнушению цветомузыкаль- ных сочетаний. Краеугольным камнем в этом деле служит мысленный распев слога А-У-М по нотам до-ми-соль с одновременным представлением соответствующих цветов: фиолетового, голубого и желтого. Потом при мысленном слиянии этих цветов должна получиться сине-зеленая окраска. Между прочим, сейчас доказано, что монотонные звуки повышают чувствительность глаз именно к сине-зеленому успокаивающему цвету. Понемногу усложняя самовнушенные цветозвуковые галлюцинации, йоги обучаются четко «видеть» и «слышать» конкретных людей, в том числе и самих себя. Это не фантазия. Это было экспериментально проверено московским врачом-гипнологом В. Л. Райковым (см. сборник «Физиология труда», М., 1973). Добровольцы после нескольких месяцев занятий самовнушением (по часу в день) могли «видеть» себя отдыхающими на берегу Черного моря. Во время самопогружения в красочный мир галлюцинаций они не чувствовали боли, пульс становился реже на 10— 30 ударов в минуту. После «пробуждения» люди как бы умнели: умственная работоспособность возрастала в полтора раза. Согласитесь, все это весьма любопытно для медицины, и не только любопытно, но и перспективно. Первые практические шаги уже сделаны: сочетание самовнушения с цветомузыкой на основе первого концерта П. И. Чайковского успешно используют для лечения психотерапевты Алма-Аты. Многое в физиологии «сна йогов» еще загадочно. Но рано или поздно физиологи до конца разберутся в процессе самопогружения в эту «золотую середину», объединяющую всесилие сна и прелесть бодрствования. Кандидат медицинских наук А. Ю. КАТКОВ 43
Живые лаборатории Пионы Первым так написал название этих цветов Петр I, при котором они были привезены в Россию из Голландии. К латинскому названию этого растения, правда, ближе форма «пеон», но она встречается редко (хотя в последнем издании БСЭ она приведена как вторая равноправная форма). Дело в том, что научное имя цветка — Paeonia. Оно восходит к древнеримскому мифу о Пеоне, одном из учеников бога врачевания Эскулапа. В искусстве исцелять смертных и даже бессмертных он настолько превзошел своего маститого учителя, что тот из зависти приказал тайком его отравить. Однако Плутон, которого Пеон когда-то излечил от раны, сжалился и превратил умирающего в цветок, наделив его, естественно, чудодейственными целебными свойствами. Правда, добыть этот цветок, по свидетельству Плиния, нелегко, потому что его тщательно оберегает пестрый дятел, который старается выклевать глаза всякому, кто пытается его сорвать. Такая охрана, по-видимому, оказалась весьма эффективной: только недавно пион раскрыл ученым свою главную тайну. Лишь в конце 50-х годов советские ботаники М. С. Яковлев и М. Д. Иоффе обнаружили, что эмбриональное развитие у пиона происходит совсем не так, как у других покрытосемянных растений. Оказывается, при делении ядра оплодотворенной яйцеклетки пиона образуется предзародыш — одна большая клетка, в цитоплазме которой плавают несколько «голых» ядер: клеточные оболочки вокруг них возникают только потом. Но этим своеобразие развития пиона не исчерпывается. Ядра, одевшиеся, наконец, в оболочки, дают начало нескольким вполне самостоятельным зародышам, из которых лишь один развивается в новое растение. На все эти сложности у некоторых видов пиона уходит до 22,5 месяца! Сейчас цитологи пытаются использовать
эти особенности эмбрионального развития пиона, чтобы получать из одного его семени сразу по несколько новых растений: такие работы ведутся, например, в Главном ботаническом саду АН СССР, в Москве. Центры происхождения пионов — Китай и Кавказ; отсюда распространились они по всем субтропическим и умеренным областям северного полушария, где обитает сейчас около полусотни видов пионов. Самые древние из них в эволюционном отношении — пионы древовидные; у них надземная часть с ветвями, покрытыми корой, сохраняется круглый год в виде раскидистого куста до 2 м высоты. У травянистых же пионов надземная часть каждую зиму отмирает, чтобы снова развиться весной. В СССР растет около 15 видов пионов, четыре из которых эндемичны, а пионы Витмана, войлочный, иноземный и Млокосе- вича внесены в «Красную книгу СССР». Весной 1944 года в Ленинградском ботаническом саду, на горке возле пальмовой аллеи, исковерканной фашистскими бомбами, впервые расцвели знаменитые китайские древовидные пионы Пять лет— и каких лет! — заботились о них цветоводы: выдерживали семена то на холоде, то в парнике, то в оранжерее, пересаживали, отбирали, закаливали сеянцы, приучая их к местному климату... А потомки этих пионов несколько десятилетий спустя стали материнскими растениями при выведении новых гибридных сортов древовидных пионов в Ботаническом саду Московского университета. Огромное впечатление производит роскошный куст пиона с нарядными листьями и яркими пышными цветами — белыми, розовыми, красными, желтыми, каштановыми, опаловыми или кремовыми. Это впечатление усиливает аромат: некоторые сорта пионов не только видом своим напоминают розы, но и пахнут розами, запах других напоминает запах фиалок, ландышей, бальзамического тополя. Все эти ароматы — дело рук цветоводов, так как дикие виды пионов почти не пахнут. В нашей стране пионы сегодня можно встретить от Владивостока до заполярного Кировска. Только в Главном ботаническом саду АН СССР можно полюбоваться пятью- шестью сотнями их сортов. Есть среди них и отечественные: «Айсберг» и «Вечерняя Москва», «Черноморская чайка» и «Малинка», «Победа» и «Крейсер Аврора». А вот как звучат в переводе на русский язык названия японских сортов: «Король черного света», «Леса горы Фудзи», «Полет журавлей», «Состязание цветов», «Лунный мир»... Поэтические названия как нельзя лучше отражают любовь японцев к этому цветку. После хризантемы и вишни он наиболее популярен в Японии и олицетворяет в национальном искусстве мужское начало, поэтому его часто называют здесь «мужем» и «королем» цветов. Здесь выведены дре-
вовидные пионы с так называемым японским типом цветка, диаметр которого превышает порой 30 см. В Китае, откуда этот царственный цветок завезли как в Европу, так и в Японию, травянистые пионы выращивали еще две тысячи лет назад. Их изображали на тканях и художественных изделиях, называли «самыми прекрасными цветами» и очень любили. Древовидный же пион, как писал Дарвин, «по китайским преданиям, возделы- вается 1400 лет; от него выведено 200— 300 разновидностей, к которым китайцы имеют такое же пристрастие, как в прежнее время голландцы к тюльпанам». В Китае можно было встретить целые сады, засаженные только одними пионами. Некоторые из них ценились так дорого, что обменивались на вес золота. Любопытно, что если в Японии пионы считались эмблемой процветания, то в Китае они были символами скромности и застенчивости. Да и у нас есть поговорка: «Покраснел, как пион»... Большинство садовых сортов пионов происходит от диких видов: двух азиатских (полукустарникового и белоцветного) и одного европейского (лекарственного). Все эти три вида с глубокой древности известны не только в качестве декоративных растений. Корневища пиона полукустарникового использовались в Китае как тонизирующее, болеутоляющее, сердечное средство. Лекарственное применение второго вида — пиона белоцветного — дополняется пищевым: из его клубнекорней варят супы и каши, а в поджаренном виде они заменяют чай в Монголии. Что же касается пиона лекарственного, то он свое название оправдывает полностью. Его корни содержат крахмал, салициловую и бензойную кислоты, танины, эфирные масла, но главное — алкалоиды, действующие аналогично алкалоидам спорыньи. Корни, листья, цветы пиона лекарственного широко использовала народная медицина чуть ли не всех стран Европы и Азии. Целебными свойствами обладает и еще один вид пионов — пион уклоняющийся, называемый в народе марьиным корнем. Его розовые цветы диаметром до 13 см распускаются в конце мая — в июне от Кольского полуострова до Алтая. В народной медицине Сибири это растение исстари применялось от зубной и желудочной боли, при кашле, малярии, подагре, ревматизме, разных неврозах и как тонизирующее средство. Целебные свойства этого пиона подтвердила и клиническая проверка. Во время Великой Отечественной войны марьин корень попал в список сибирских растений-целителей, отобранных для применения во фронтовых госпиталях. 10%-ная настойка из его корней и стеблей разрешена Фармакологическим комитетом Министерства здравоохранения СССР к применению в качестве успокаивающего средства. Сейчас в официальной медицине пион уклоняющийся, правда, почти не используется, потому что это растение планово не заготовляется. Помимо своих лекарственных и декоративных достоинств, марьин корень обладает еще одним ценным качеством. Л. Толстой, описывая в «Войне и мире» кампанию 1807 года, рассказывает, как гусары стоявшего в Германии Павлоградского полка, подолгу не получая провианта, пытались прокормиться собственными силами: «С открытием весны солдаты стали находить показывавшееся из земли растение, похожее на спаржу, которое они назвали почему-то Машкин сладкий корень, и рассыпались по лугам и полям, отыскивая этот Машкин сладкий корень (который был очень горек), саблями выкапывали его и ели»... Правда, полковые медики запрещали есть это растение — оно считалось ядовитым; однажды майор Денисов даже распек своего вахмистра: «Я тебе приказывал не пускать их жрать этот корень, Машкин какой- то!..» Однако отчитывал его Денисов зря: клубни пиона уклоняющегося, весом до 5—6 кг, и в самом деле можно употреблять в пищу. Они содержат до 78% крахмала; для сравнения укажем, что в картофеле крахмала до 30%, а в «крахмальном чемпионе» маниоке его не бывает больше 40%. Чтобы сделать клубни пиона вполне съедобными и не горькими, нужно только одно: предварительно высушить их и сварить — при этом разрушаются содержащиеся в них вредные вещества (так же готовят, между прочим, и маниок, содержащий весьма ядовитый глюкозид). Жители Западной Сибири раньше запасали клубни марьина корня на зиму, их ели вместо картошки, мололи в муку и пекли лепешки; эти клубни и доныне лакомая приправа к мясным блюдам на Алтае, их кладут даже в пельмени. Правда, естественные запасы марьина корня восстанавливаются очень медленно, да и по урожайности ему не угнаться ни за картофелем, ни за маниоком: она редко когда превышает 20 центнеров клубней с гектара. Конечно, если марьиным корнем займутся селекционеры, эта цифра может быть и увеличена; но и сейчас запасы клубней пиона уклоняющегося на одном только Алтае оцениваются в 240 000 центнеров, десятую часть которых ежегодно можно собирать... Г. В. СЕЛЕЖИНСКИЙ 46
Что мь> едим Вот такой компот... Говорят, что компот лучше всех других консервов сохраняет достоинства свежих ягод и фруктов. Правильно говорят. Впрочем, эрудит может заметить, что компот не исключителен, есть и кое-что иное. Например, если быстро заморозить плоды при температуре ниже минус 25 градусов, то кристаллики льда образуются столь стремительно, что не успевают вырасти и поэтому не повреждают ткани. А при сублимационной сушке, когда лед возгоняется в вакууме из замороженных плодов, продукт сохраняет цвет и форму и легко восстанавливается — стоит только опустить его в воду. Все это так. Но компоты в отличие от замороженных плодов хранятся при обычных температурах; они не требуют сложного оборудования, как сублимированные продукты. Поэтому заготовить компот может любой из нас. И любой может сохранить в стекле на много месяцев такие недолговечные создания, как клубника или персик. Ну, понятно, в том случае, когда есть что сохранять... ХОРОШЕЕ — ТОЛЬКО ИЗ ХОРОШЕГО Для хорошего компота нужно хорошее сырье. Это главное правило; остальное уже частности. Если вы имеете дело с ягодами, то они должны быть крупными, примерно одинакового размера, полностью созревшие, с мякотью, окрашенной равномерно и интенсивно,— иначе ягоды, отдав в сироп часть красящих веществ, приобретут скучный и малоаппетитный цвет, который вполне можно определить как «серо-буро-малиновый». Для плодов же главное требование — чтобы они не разваривались. А какие именно взять сорта, вам подскажет личный опыт (собственный либо заимствованный) или же одно из многих руководств для консервщиков-любителей. Рекомендуем прежде всего выдержавшую несколько изданий книгу А. Ф. Наместникова «Консервирование плодов и ягод в домашних условиях»; кстати, из нее почерпнуты некоторые цифры, приведенные ниже. Во всяком случае «компотных» сортов много: тут и яблоко антоновка, и вишня Владимирка, и земляника «комсомолка»... Весьма уместны сочетания нескольких компонентов, причем и таких, которые сами по себе для компота не годятся, но в ассорти хороши. Например, шиповник (с яблоками) или черноплодная рябина (с вишней). Есть семейство детских и диетических компотов, и в нем — компот из чернослива (предварительно замоченный чернослив с мелкими кусочками свежего лимона, про- стерилизованный около часа в сиропе). Наглядное свидетельство, что компот из сухофруктов и интересующие нас консервы разделяет не такая уж глубокая пропасть. Но если взяты свежие плоды и ягоды, то они должны быть совершенно свежими. Сроки хранения для абрикосов, клубники, вишни, малины — не более 12 часов; для слив, персиков, крыжовника — около суток; летние и осенние сорта яблок и груш можно хранить вдвое дольше, и только зимние сорта годятся для компота спустя недели. Крупные плоды приходится делить на части: целиком они «не технологичны» да к тому же занимают слишком много места в скромной по размеру банке. Чтобы яблоки и айва на срезе не потемнели, их кладут до поры до времени в холодную воду, желательно подсоленную. И малину можно минут на 10—15 залить 2%-ным раствором поваренной соли — но не для сохранения цвета, а чтобы удалить червячков. А вот клубнику лучше всего хранить после мойки в сахарном сиропе или в сиропе от варенья. Вишню и черешню рекомендуют срывать вместе с плодоножками и отделять их в последнюю минуту. Для красивого компота надо правильно выбрать тару. Так, интенсивно окрашенные ягоды требуют лакированных жестяных крышек — иначе красящие вещества, реагируя с металлом, придадут содержимому банок неприятный синеватый оттенок. 47
0 ПОЛЬЗЕ ВОДНЫХ ПРОЦЕДУР Поскольку нас интересует в компоте не только вкус, запах и цвет, но и, разумеется, пищевые достоинства, то не забудем о водных процедурах. Короткая обработка горячей водой, именуемая бланшированием, дает в этом смысле на удивление много. При 80— 90 градусах разрушаются окислительные ферменты (а именно они скорее всего изменяют натуральный цвет). Ткань освобождается от лишнего воздуха, и плоды получаются компактными и эластичными, да и аскорбиновая кислота в «безвоздушном пространстве» сохраняется лучше. Клеточные оболочки становятся более проницаемыми, и мякоть легче пропитывается сиропом. А жесткие плоды вроде айвы превращаются во вполне удобоваримые — ведь айвовые дольки толщиной в полтора-два сантиметра бланшируют добрый час при 85—90 градусах, да еще в 0,1%-ном растворе лимонной кислоты. Огорчительно, правда, что при бланшировании в воду частично уходят растворимые вещества. Чтобы снизить эти потери, воду берут в минимальном количестве, а потом используют ее для приготовления сиропа. В промышленных же условиях вместо воды применяют пар. Да и возможностей для химической обработки на заводах побольше. Например, в горячем 0,5— 1 %-ном растворе каустической соды на сливах появляются тонкие поверхностные трещинки, и это предотвращает грубое растрескивание при стерилизации. А персики, с очисткой которых в домашних условиях столько мороки, становятся податливыми после кипячения в 3%-ном растворе щелочи. Конечно, далее следует тщательная мойка. Естественно, что время бланширования зависит от вида, сорта и размера плодов. А ориентировочные режимы таковы: яблоки — 6—7 минут при 85° С, груши — 8—12 минут при той же температуре (на литр воды добавляется около грамма лимонной кислоты), сливы — 5 минут при 80—85° С (но для крупных плодов ренклода температуру повышают на 5—10° С), инжир — 5—7 минут при 65—70° С. Что же касается вишни, черешни, абрикосов, клубники, малины, и смородины, то их не бланшируют вовсе. Итак, твердая фаза компота заготовлена. Обратимся к жидкой фазе — сиропу. Сразу заметим: сироп в компоте не тормозит развитие бактерий — не та концентрация сахара, как, скажем, в сгущенке. Он просто придает плодам наилучший вкус и помогает им сохранить форму. А если сироп не консервант, то, строго говоря, не обязательно ему быть сахарным. Почти столь же вкусные компоты получаются с ксилитом или сорбитом. Более того, можно залить фрукты или ягоды и собственным соком; правда, компот получается непривычно кислым. А можно и вовсе заменить сироп водой... Однако рассмотрим все же традиционный, сахарный вариант. Технология проста: сахар растворяют в воде. Ко-
личество сахара не одинаково для разных плодов, но в принципе, чем выше кислотность фруктов и ягод, тем больше требуется сахара. Вот рекомендуемые концентрации сиропа: для мелких абрикосов, винограда, слив типа венгерки — 30%, черешни, груш, яблок — 35, ренклодов, персиков, целых абрикосов, айвы — 40, мирабели — 45, для абрикосов половинками — 50, малины — 55, вишни и черной смородины — 60, кизила и алычи — 65, а для земляники — около 70%. Земляника, конечно, не кислее алычи, но густой сироп помогает сохранить нежные ягоды; если же вкус ■покажется приторным, то компот всегда можно развести перед употреблением. Чтобы сироп был чистым и прозрачным, его желательно осветлить — добавить в горячий, около 50° С, сироп немного яичного белка (одного белка достаточно на ведро сиропа). При дальнейшем нагревании белок свернется и всплывет, захватив с собой твердые частички. Если кислотность плодов мала (черешня, груша, сладкие сорта яблок), то сироп подкисляют лимонной кислотой. Это делает вкус более тонким. А увеличение концентрации водородных ионов само по себе важно; но об этом ниже. ВПРОК И НАДОЛГО Чтобы считать дело сделанным, надо теперь залить плоды сиропом и просте- рилизовать эту смесь, имеющую уже все основания называться компотом, однако нестойкую — ведь еще не уничтожены микроорганизмы и не инакти- вированы все ферменты. Фрукты и ягоды надо уложить достаточно плотно, чтобы на долю сиропа оставалось не более 40%; очень уж жалко выглядят малочисленные ягоды, свободно плавающие в сиропе... Сироп заливают горячий — не ниже 85—90° С, тогда пар вытесняет из банки остатки воздуха; только для сливы, вишни и черешни сироп берется прохладнее (градусов шестьдесят), иначе они сморщатся и потрескаются. Для стерилизации компотов достаточна температура около 100° С, поэтому дома банки стерилизуют обычно на водяной бане, накрыв их крышками. Сразу после стерилизации крышки закатывают и по возможности быстро охлаждают компот. Время стерилизации зависит и от объема банок, и от характера их содержимого. Чтобы не перегружать статью цифрами, приведем режимы применительно к наиболее распространенной
пол-литровой банке. Яблоки, персики, черешню и крыжовник стерилизуют 20—25 минут, груши и айву—25—30, вишню и инжир— 15—20, сливу крупных сортов, абрикосы и виноград — 12—15, малину — 7—8, алычу, ткемали, кизил — 3—5 минут. Для плодов с высокой кислотностью приемлема пастеризация при 85° С, но время обработки, естественно, возрастает: 25—30 минут для вишни, 20—25 для сливы, 15—20 для черной смородины. А для клубники такая температура предпочтительна, поскольку от стоградусной обработки страдают и цвет, и консистенция ягод. Время пастеризации клубничного компота — около 25 минут. Как видите, стерилизация идет в мягких условиях по сравнению со 120-градусной стерилизацией овощей и грибов. Почему же она тем не менее достаточна? Дело тут в высокой кислотности: как правило, рН компотов не превышает 3,7. Для спорообразующих микробов, легко выживающих при 100° С (а в их числе и возбудитель ботулизма), такая кислотность неблагоприятна. А дрожжи и плесени, которые охотно размножаются в плодах и ягодах, при 85—100 градусах быстро гибнут. И еще одно. Названные режимы гарантируют избавление от одной потенциальной опасности: в косточках вишен, слив и абрикосов разрушается фермент эмульсин, а без него амигдалин, содержащийся в ядрышках, уже не даст при гидролизе веселенький коктейль из глюкозы, бензальдегида и синильной кислоты... ЧЕГО В НЕМ ТОЛЬКО НЕТ Красивый вид и тонкий аромат — достоинства важные (по крайней мере для компота). Но форма— не самоцель. А как обстоят дела с содержанием? С компотом мы получаем многое. Хотя и не все в ощутимом количестве. Если привычно начать с белков, то их в компоте не более полупроцента. Впрочем, никто и не надеется заменить компотом жаркое. Зато углеводов в компотах до 25%. Среди моносахаридов в компотах из яблок, груш и т. п. преобладает фруктоза, из слив, абрикосов и вишен — глюкоза; в ягодах того и другого примерно поровну. Конечно, в распределение углеводов вмешивается сахароза — обычный сахар из сиропа. Но все же для тех, кто стремится ограничить потребление сахара, грушевый или яблочный компот предпочтительнее, например, вишневого: фруктоза слаще глюкозы, значит, можно уменьшить количество сахара в сиропе... А как насчет жиров? В справочниках они не фигурируют, разве что в составе несъедобной части. Но вот цифры из книги Ф. В. Церевитинова «Химия и товароведение свежих плодов и овощей»: ядро сливы содержит 37,38% жиров, ядро вишни — 38,71%, персика — 45,45%, абрикоса— 51,43%! Так что любители ядрышек получают приличную порцию калорий. Плюс удовольствие... А по части витаминов, минеральных солей и прочих полезных веществ компоты, особенно ассорти, выглядят как целебные препараты. Например, простейшая комбинация яблок с рябиной удачно сочетает богатый запас каротина, свойственный рябине, объединенные ресурсы аскорбиновой кислоты, солидную порцию витамина Р, синер- гичного с аскорбиновой кислотой, а сверх того среди многого прочего — пектиновые вещества. Пектины яблок, абрикосов, смородины необходимы для нормальной деятельности кишечной микрофлоры. А еще они служат своеобразным противоядием: так, работающие со свинцом уже несколько лет получают взамен «спецмолока» мармелад, богатый пектином. Есть и рецепты компотов и киселей того же назначения. Кстати, в апельсинах, особенно в корочке, пектинов даже больше, чем в яблоках. Так что корки стоит сохранить— хотя бы для компота из сухофруктов. Вот такой компот... В. ГЕЛЬГОР 50
I ■ ■ ■ ■ w:* t ~ I tf* лолаборатория Тонирование в проявителе Если под серостью понимать не убожество содержания, а оттенок изображения, то обычная фотография действительно бывает серой, потому что таков цвет мелких частиц металлического серебра, из которого состоит фотоизображение. И в этом нет ничего плохого. Но подчас снимок получается не очень выразительным, и у автора может возникнуть желание окрасить его в какой-нибудь другой тон. Очень красивы, по-моему, темно- коричневые портреты, оливковые лесные пейзажи, синие морские снимки. Изменить цвет серебряного изображения (иначе, тонировать или вирировать) можно двумя способами: либо специальным подбором фотобумаги и проявителя, либо дополнительной обработкой. Рассмотрим первый метод — тонирование при проявлении. Изменение цвета основано на том, что в бумагах с различным составом эмульсии образуются разные по размеру и соответственно оттенку зерна серебра. Важно также и то, что они еще по-разному окрашиваются продуктами окисления проявителя. Серый цвет, казалось бы, один, но оттенков у него может быть множество, и не все они равнозначны для зрителя. Поэтому обычно к позитивным проявителям предъявляют дополнительные требования: они должны делать изображение приятным для глаза. Хорошими тонами считаются чисто черный, синевато-черный, черный с глубоким коричневым оттенком, коричневато-красноватый. Удовлетворительными — серый и светло-серый. Плохими признаны зеленовато-серый и серо-рыжий. (К сожалению, нередко у фотолюбителей фотографии приобретают именно эти оттенки, потому что бумагу обрабатывают в истощенных или слишком холодных проявителях.) В готовые фабричные проявители для улучшения тона часто добавляют специальные компоненты, какие — секрет фирмы. В таблице 1 приведены составы наиболее часто применяемых для фотобумаг проявителей, которые к тому же позволяют в той или иной степени, зависящей от индивидуальных свойств каждой партии бумаги, изменять цвет изображения. Первые четыре проявителя, метол-гидрохиноно- вые, мало отличаются один от другого, они приняты в качестве стандартных в социалистических странах. На бромосеребряной бумаге с их помощью получаются фотографии чисто черного или нейтрального серо-черного тона, причем, без вуали. Прекрасные глубоко черные или сине-черные тона с хорошей проработкой деталей дают амидоловые проявители E, 6). К их недостаткам, правда, следует отнести то, что растворы плохо сохраняются. Да к тому же работать с ними надо в резиновых перчатках либо обязательно пользоваться пинцетом, потому что амидол сильно пачкает руки. Интенсивно окрашивает бромосеребряные бумаги проявитель с пирогаллолом, продукты окисления которого легко оседают на серебряном изображении. Однако результаты сильно зависят от конкретного номера эмульсии и нестабильны, а потому требуют предварительной пробы. Вот состав проявителя. Раствор 1: метабисульфит калия E г), пирогаллол A0 г), вода A00 мл); раствор 2: сульфит натрия безводный A0 г), натрий углекислый кристаллический A0 г), вода A00 мл); раствор 3: бромистый калий E г), вода E0 мл). Рабочий раствор составляют из 10 мл раствора 1, 100 мл раствора 2, 15 капель раствора 3 и 100 мл воды. В таблице 2 перечислены оттенки, которые придает этот проявитель отпечаткам при различных разбавлениях и выдержках. Бумаги с эмульсиями, содержащими, кроме бромистого серебра, хлористое и йодистое серебро, обладают столь сильной способностью окрашиваться при проявлении, что получили название тонирующихся. Это «Бромпортрет», «Контабром», «Иодоконт». У бумаги «Иодоконт» низкая светочувствительность, но зато при 'обработке в 51
ПРОЯВИТЕЛИ ДЛЯ ФОТОБУМАГИ Таблица 1 № Проявители с; V i они о о. ч 1_ Реактивы, j X i_ с; идо 3 < п а ит н НЫЙ е* ■в ■ с: п иад г/л X и -г в п г\0 ч> з X Q Ч <о о с: >х л X 2 0 а \0 >х X с; 45 at Назначение Примечания 1 Стандартный 1 5 (К. В. Чнби- сова) 26 20 1 Для отечественных бумаг «Унибром», «Бром- портрет», «Иодоконт» и др. 2 Орво-100 13 26 1 Фирменный для бумаг Орво (ГДР) и «Фохар» (Болгария) 3 ФД-103 4 Фотон 1 4 1,5 6 22 20 22 20 1 Фирменный для бумаг «Форте» (Венгрия) 1 Фирменный для бумаг «Фотон» (Польша) 5 Амидоловый концентрированный 20 100 I Дает черно-синий тон Для получения нормальных отпечатков разбавить водой в соотношении 1:1; для максимальных оптических плотностей не разбавлять 6 Амидоловый 5 25 2 Для жаркого климата; дает черно-синий тон 7 Стандартный тонирующий 20 75 100 2 Для бумаг «Бромпор- трет», «Контабром» с тонированием 8 Фома ФВ-106 25 75 37 10 Тонирующий Разбавление до 1:30; проявлять от 3 до 15 мин., температура 20—24 СС 9 Форте ФД-112 10 7 37 57 2 Тонирующий, для бумаг Разбавление 1:4; температу- «Фортезо», «Порту- ра 20—22°С; экспозицию реке — Рапид» увеличить в 3 раза; проявлять 8 мин., раствор сохраняется 2 часа 10 Орво-120 11 Орво-122 12 Орво-123 24 10 24 60 30 60 80 50 80 2 Тонирует в корич цвет 5 то же 25 то же В зависимости от типа бумаги разбавлять до 1:5, соответственно увеличить экспозицию и время проявления; в каждом конкретном случае требуется предварительная проба 13 Орво-124 0,8 4 15 8 Тонирует в оливково- коричневый цвет 14 Агфа-115 9,5 30 90 128 4 Тонирует в теплые тона Разбавление 1:3; температура 21 °С; проявлять 2,5— 3 мин., для очень теплого тона разбавить 1:6, экспозицию увеличить в 3—4 раза, проявлять 2,5—5 мин. 15 Форте-102 1 3 20 16 1,5 Тонирующий, для бумаг «Портура» и «Порту- реке» 16 Вефота-12 1,7 6 35 40 1 Тонирует в коричнево- черные тона; для тропиков непригоден
стандартном проявителе она приобретает исключительно приятный темно-зеленый тон. На хлоросереб- ряных бумагах при обычной обработке образуется изображение с зеленовато-коричневым оттенком, очень удачным для портретов. А гидрохиноновые проявители на тех же бумагах дают богатую гамму тонов — от черно-коричневого до красноватого и фиолетового. Фабрики рекомендуют для такой обработки брать проявители 7—14. А чтобы получить разные варианты окраски, необходимо менять разбавление, температуру растворов и выдержку (конкретные цифры — в таблице 3). Следует также иметь в виду вот что. При работе с тонирующимися бумагами очень большую роль играет мощность источника света в увеличителе, особенно когда имеешь дело с разбавленными проявителями. Сочные красивые тона получаются, если применять очень мощные лампы, вплоть до перекальных, и соответственно достаточно короткую выдержку при печати. Проявляйте такие отпечатки только в свежих неистощенных растворах; отступление от этого правила приведет к ухудшению тона и появлению на фотографиях цветных пятен или вуали. На импортных хлоробро- мосеребряных бумагах приятные оттенки можно получить в проявителях 15 и 16. Существует также самовирирующаяся бумага; в ее светочувствительный слой Таблица 2 ЦВЕТА ОТПЕЧАТКОВ, ОБРАБОТАННЫХ В ПИРОГАЛЛОЛОВОМ ПРОЯВИТЕЛЕ Цвета Черный Угольно-черный Сепия Красноватая сепия Коричневый Светло-коричневый Кратность увеличения выдержки 1.5 2 3 4 5 Разбавление 1:1,5 1:2,5 1:5 1:8 1:10 Время проявления, мин. 2—3 4 6 10 15 30 Т а 6 л и | ЦВЕТА ОТПЕЧАТКОВ НА БУМАГАХ «БРОМПОРТРЕТ» И «КОНТАБРОМ», ОБРАБОТАННЫХ В СТАНДАРТНОМ ТОНИРУЮЩЕМ ПРОЯВИТЕЛЕ Цвета Черно-коричневый Темно-коричневый Светло-коричневый Красно-коричневый Кратность увеличения выдержки 3 4 6 Время, проявления, мин. 2 3 4—6 10—15 Разбавление 1:6 1:12 1:15 Температура, °С 18—20 20—22 20—25 25—28 введены компоненты, которые при проявлении переходят в красители. Для обработки такой бумаги необходим специальный проявитель, состоящий из двух растворов. Литр раствора 1 содержит 4,8 г гидроксиламина солянокислого и 9 г параамино- этилоксиэтиланилинсульфата (ЦПВ-2, Т-32); а вот состав раствора 2: сульфит натрия безводный B г/л), поташ A80 г/л) и калий бромистый A Г/л). Раствор 2 следует влить в раствор 1, непрерывно помешивая. Проявлять в нем надо 5 минут при температуре 20°С. Фиксировать в 25%-ном растворе гипосульфита 10—15 минут. Промыть отпечатки в проточной воде 30 минут. Цвет изображения указан на упаковке бумаги. В зависимости от красителя он бывает синим, зеленым или шоколадным (сепия). А. А. ШВНЛЕИН WT» ^^ V 53
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ А ГОВОРЯТ — 1 КОРРОЗИЯ... Ста градусов Цельсия не всегда хватает для стерилизации: есть и такие микробы, для которых кипяток не более чем бодрящая ванна. Поэтому на заводах консервы стерилизуют в автоклавах. Это достаточно сложный аппарат, да к тому же его надо открывать, загружать, закрывать... Ну а если взять да и наполнить ванну крепким солевым раствором — скажем, хлористого кальция? Хорошо бы, но, говорят, пойдет такая коррозия! Однако же когда в Одесском технологическом институте пищевой промышленности начали исследовать коррозию стали в 75%-ном растворе хлористого кальция, то, к удивлению, обнаружили, что сталь, оказывается, корродирует медленнее, чем в горячей воде,— видимо, из-за того, что в растворе содержится меньше кислорода. Зато температура стерилизации повышается до 125°С — словно в хорошем автоклаве. Тут уж самые теплолюбивые не выдерживают... ВМЕСТО УЗЕЛКА Наши предки тоже пытались увеличивать емкость своего естественного запоминающего устройства. Однако делали они это довольно примитивно — например, завязывали узелки на носовых платках. То ли дело последняя четверть двадцатого века! По сообщению швейцарского журнала «Technische Rundschau» A978, № 42), в Цюрихе начался выпуск карманного электронного устройства, которое может сообщить при надобности введенные в его память сведения — номера телефонов, время отхода поезда или, например, дату дня рождения вашего патрона. Очень удобная вещь. ЧТОБЫ ХЛЕБ НЕ ЧЕРСТВЕЛ Свежие булочки с румяной корочкой все любят больше, чем черствые. Специалисты Полтавского кооперативного института предложили добавлять в муку 0,2—0,3% молочной кислоты. Ускоряя гидролиз углеводов, в частности крахмала, она одновременно оказывает благоприятное действие на дрожжи. В результате выпеченный из такой муки хлеб дольше не черствеет и становится более душистым. А СПРОС ВСЕ РАСТЕТ I Ресурсы многих цветных I металлов истощаются доволь- I но быстро, иногда быстрее, I чем даже нефти. Между тем I спрос на них продолжает I расти. Газета «The Finane ia I I Times» A978, № 27 726) сообщила, что в нынешнем I году в западных странах I потребление никеля увели- I чится на 6, алюминия — J на 5,2, свинца —на 3,5, ме- 1 ди — на 3,0, цинка — на 2,5, I олова — на 2% по сравнению л с 1978 годом. I КАК СПАСТИ «СКАЙЛЭБ» 1 Американскую орбитальную I станцию «Скайлэб» неудер- I жимо тянет к Земле. А весит I станция 85 тонн, и специа- 1 листы уверены, что полностью I она в атмосфере не сгорит... I Был предложен такой план I спасения «Скайлэба». Косми- I ческий корабль многократ- I ного действия «Спейс шаттл», I запуск которого намечался на I сентябрь этого года, дол- I жен приблизиться к станции, I установить на одном ее конце I небольшой реактивный дви- I гатель и включить его. Тогда I станция или перейдет на бо- I лее высокую орбиту, или со- I вершит безопасное приводив-I ние в океан. Но и со «Спейс I шаттлом» тоже не все в по- I рядке... По команде с Земли I «Скайлэб» сумели перевести на более высокую орбиту. Его осколки, видимо, свапят- ся-таки на Землю, но, по расчетам, три четверти территории, на которую они могут упасть, заняты океаном. Остальное — суша, но в основном малонаселенная. Оттого специалисты НАС А считают, что «вероятность повреждений и разрушений будет не выше, чем от метеоритов». Как говорится, поживем — увидим. ИСКУССТВЕННАЯ РЫБА Нет, речь пойдет не о новой блесне. 8 данном случае искусственная рыба — это новый корабль, подводное или надводное судно, которое движется благодаря волнообразным колебаниям корпуса. Колебания создаются особой системой «мышц», при- I водимых в действие гидравлическим или пневматическим механизмом. В натуре такого корабля еще нет, но патент на него, по сообщению английского журнала «New Scientist» A978, т. 79, № 1120), уже еыдан. Может быть, изобретатель был вдохновлен передачами КОАППа? 54
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ човогги отовсюду УЗОРЫ НА СПИНЕ В Канаде предложено нехитрое, но оригинальное приспособление для выявления ранних форм сколиоза — искривления позвоночника у детей. Главные элементы этого устройства — экран из нескольких десятков натянутых горизонтально черных нитей и сильная лампа. Свет, проходя через экран, высвечивает спину ребенка интерференционным рисунком — светлыми и темными полосами, которые можно легко сфотографировать. Если ребенок здоров, то интерференционная картина абсолютно симметрична относительно вертикальной оси. Малейшее же искривление позвоночника нарушает симметрию. ТЕЛЕСКОП ИЗ ТЕЛЕОБЪЕКТИВА Недорогой оптический адаптер, выпущенный одной из американских фирм, превращает телеобъектив фотоаппарата в телескоп с большим — 28—35-кратным — увеличением. Достаточно присоединить этот адаптер к обойме закрепленного на штативе объектива, и телескоп готов. Это же устройство может быть полезно для изучения повадок зверей и птиц: с его помощью можно разглядывать их с 300 метров так, будто они максимум в десяти. ГРУШИ ЛЕЧАТ АНТИБИОТИКОМ Миновало то время, когда и легкую простуду пытались лечить антибиотиками. Теперь их назначают с осторожностью, памятуя и о побочном действии и о том, что ми кр о о р га н и змы «привыкают» к ним. Но антибиотиками лечат не только людей... По сообщению журнала «Pes tic ide and Tox ic С hem i- cal News» A978, № 18), в США разрешили использовать антибиотик террамицин для борьбы с некоторыми болезнями плодовых деревьев: иного выхода не было. Этот антибиотик (у нас он более известен как окситетра- циклин) справляется, в частности, с бактериальным ожогом груш, перед которым другие препараты оказались бессильными. Однако в разрешении есть две серьезные оговорки — деревья опрыскивают суспензией антибиотика не позже чем за два месяца до сбора урожая; людям запрещено входить в сад до полного высыхания листвы. НОВОЕ В СОБАЧЬЕЙ СЛУЖБЕ Собаки ловят злоумышленников, спасают утопающих в море, ищут полезные ископаемые, ложатся под нож исследователя, стерегут стада. Для самих собак, надо думать, последнее занятие — наиболее предпочтительное. Хотя, похоже, и здесь у них скоро прибавится хлопот: с д ному из американских специалистов пришла в голову мысль доверить собакам весьма ответственную роль в ...искусственном осеменении коров. Способность коров к оплодотворению высока, но лишь при условии, что правильно пойман момент, отведенный для этого акта природой. Быки ориентируются в коровьем состоянии довольно точно, руководствуясь, по-видимому, обонянием. Зоотехнику с аппаратом искусственного осеменения угадать «час пик», конечно же, сложнее. Вот тут-то пригодился собачий нюх. После недолгой подготовки группа псов, ранее специализировавшихся на поиске взрывчатки в аэропортах, научилась почти точно определять тех коров, у которых наступило оптимальное время для осеменения. Ошибки бывают не чаще одного раза из десяти. ТАБЛЕТКИ ПО АДРЕСУ Многие болезни кишечника можно лечить успешнее с помощью лекарств, покрытых полимерной оболочкой, растворимой лишь в щелочной среде. После приема внутрь лекарство попадает в желудок и—не растворяется. Полимерная оболочка надежно защищает его от действия кислоты желудочного сока. А уже позже, в щелочной среде кишечника защитное покрытие разрушается, открывая лекарству свободный доступ к месту действия. Скорость высвобождения лекарства можно регулировать, меняя толщину оболочки. Материалом для таких покрытий, как сообщил журнал «Пластические массы» A979, № 1), служат сополимеры акриловой кислоты и мети л- метакрилата. Выпуск этих материалов, имеющих марку КРАС (кишеч но растворимый акриловый сополимер), осваивается научно-производственным объединением «Пластполимер». 55
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Пилюли вежливости Опыты с унифиляром: феномены белковых веществ Нагреватель из батарейки что нового в мире Пилюли вежливости В одной давнишней радиопередаче была такая песенка: Ему прописали пилюли, пилюли. Он выпил и вежливым, вежливым стал... Это, конечно, шуточная песенка. Однако доля правды в ней есть. Вещества, способные изменять поведение живых существ, и нешуточно,— такие вещества уже известны. Если человек страдает бессонницей, врачи выписывают ему снотворное, а если его все время клонит в сон, то, напротив, возбуждающее средство. А тому, кто постоянно встревожен, дадут успокаивающее лекарство. Но нередко человек и без всяких лекарств может побороть боль и бессонницу, тревогу или апатию. Что происходит при этом в его головном мозге? Не образуются ли там какие- то вещества, которые обладают теми же свойствами, что и медикаменты? Исследования показали, что это действительно так: мозг может сам синтезировать нужное ему лекарство. Например, из мозга животных было выделено вещество, названное бета-эндор- фином, которое действует обезболивающе, причем в 30 раз активнее морфия. Однако в отличие от морфия бета-эндорфин — не наркотик, организм к нему не привыкает. Бета-эндорфин — полипептид, построенный, подобно белкам, из остатков аминокислот. Только если молекулы настоящих белков содержат сотни аминокислотных остатков, то в полипептидах мозга их только десятки или даже единицы. Молекула бета- эндорфина состоит из 31 аминокислотного звена; последовательность, в которой они соединены, удалось расшифровать, а затем было синтезировано вещество — аналог природного бета-эндорфина. А другой полипептид мозга, содержащий девять аминокислотных остатков, оказался сильнейшим снотворным. Достаточно ввести в мозг кошки всего 600 молекул этого вещества, чтобы животное сразу же на полчаса погрузилось в глубокий сон! Еще более удивительна цепочка, построенная всего из четырех остатков аминокислот. Она действует на мозг так, что подопытные животные обучаются гораздо быстрее, чем обычно, то есть легче приобретают новые условные рефлексы. Может быть, мы свидетели первого шага на пути к «пилюлям памяти»? Но и это еще не все. Некоторые вещества влияют на поведение животных. Например, один полипептид, содержащий 16 аминокислотных звеньев, вызывает у крыс страх перед темнотой; это вещество было названо скотофобином. А другой полипептид — амеле- тин — отучает крыс бояться резкого звука электрического звонка. Наконец, обнаружены полипептиды, влияющие на симпатии и антипатии золотых рыбок; 56 Клуб Юный химик
один из них заставлял рыбок предпочитать зеленый цвет (они уплывали в зеленую часть раскрашенного аквариума), а другой склонял их к выбору голубого цвета. Эти опыты наводят на мысль, что полипептиды головного мозга служат универсальным химическим хранилищем памяти: каждой форме поведения соответствует определенный полипептид. Подобных молекул известно уже более пятидесяти. Но вот вопрос: сколько сведений можно записать, пользуясь не очень-то длинной полипептидной цепочкой? Расчет показывает, что, комбинируя по-разному лишь 15 аминокислотных остатков, можно получить 3-Ю1 полипептидов различной структуры! Это примерно в 10 тысяч раз больше того объема информации, который может запечатлеться в головном мозге человека на протяжении всей его жизни. Так что кет ничего невероятного и в том, что когда-нибудь химикам действительно удастся сделать «пилюли вежливости». Впрочем, тут любой человек может опередить науку хоть сегодня: надо только вести себя подобающе при любых обстоятельствах. М. БАТАРЦЕВ ЛОВКОСТЬ РУК.. Опыты с унифиляром: феномены белковых веществ У белковых веществ есть такие свойства, которые резко отличают их от всех прочих органических соединений. Схематически структуру любого белка можно представить так: R /<NH,)n Km\(COOH)k Но жизнь невозможна без воды. Поэтому свойства белков нельзя понять, если белок не гидратирован. А в водной среде белок претерпевает необычное превращение: его полярные группы NH2 и СООН ионизируются: В результате структура белка становится такой: [Ш« :0)| Число полярных групп и неполярных радикалов R у различных белков колеблется в очень широких пределах. Соответственно столь же разнообразны и величины молекулярных масс. Если взять наиболее изученные белки (а их более шестидесяти), то их молекулярные массы колеблются от 1 7 000 до 6 630 000. Эти данные мы привели для того, чтобы показать высокомолекулярную природу белков. А все высокомолекулярные вещества дают растворы повышенной вязкости. Клуб Юный химик 57
Некоторые же образуют студни, и среди них — всем известная желатина. С ней мы и поставим опыты. Порядок растворения желатины таков: навеску желатины заливают рассчитанным количеством дистиллированной воды при комнатной температуре и оставляют на 12 часов (на ночь) в прохладном месте, лучше в холодильнике, для набухания. Затем сосуд с набухшей желатиной помещают в заранее нагретую водяную баню и при непрерывном перемешивании термометром доводят температуру смеси до 60°С и выдерживают 2—3 минуты. Далее раствор желатины охлаждают в воде комнатной температуры. При необходимости горячий раствор перед охлаждением фильтруют через складчатый фильтр. Растворы желатины легко портятся, поэтому их надо хранить в холодильнике. Помогает также добавление к раствору кусочка тимола. Кроме желатины нам понадобятся растворы HCI и NaOH, около 1 г хромовокалие- вых квасцов и химический термометр (до 100°С); все опыты будем делать с дистиллированной водой. Что касается прибора-унифиляра, то он применяется в том же виде, как в опытах с крахмалом, описанных в пятом номере журнала. Там же дан пример определения логарифмического декремента затухания. ОПЫТ 1 Для начала мы выбрали самые простые опыты. Проследим, как изменяется логарифмический декремент затухания при застудневании раствора желатины. Пипеткой или шприцем введите в стаканчик унифиляра 20 мл 10%-ного раствора желатины при температуре около 40°С. Подвесьте стаканчик и через 10—15 минут начните измерять затухание колебаний. Возможно, вам потребуется достаточно про- Макромолекулы так называемого проколлагена— коллагена с небольшой молекулярной массой, ближайшего соседа желатины. Увеличение в 100 000 раз 58 должительное время (это зависит от температуры в комнате). Остывание раствора контролируйте термометром и отмечайте соответствующие значения 1п6. Можно поставить и обратный опыт: охладить раствор желатины до застудневания и нагревать его в термостате или в водяной бане. ОПЫТ 2 К 10%-ному раствору желатины из предыдущего опыта добавьте при температуре 40°С 3—5 капель 10 %-ного раствора хромовых квасцов. Подвесьте стаканчик и измеряйте 1п6 по мере охлаждения желатины. Вы будете наблюдать постепенное образование студня. Однако студень даже при постоянной комнатной температуре будет некоторое время становиться все более упругим и жестким. Это отметит прибор. С помощью унифиляра можно наблюдать изменение жесткости материалов в очень широком диапазоне — вплоть до жесткости стали. Однако для этого необходимо изменить конструкцию нашего прибора, а именно значительно увеличить момент инерции подвижной системы. Оставим это на будущее. КОММЕНТАРИИ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ Описывая простые на первый взгляд опыты, мы хотели бы показать, как простой физический метод позволяет наблюдать и измерять процессы, происходящие в мире макромолекул. У нашего объекта — желатины есть уникальные свойства. Это продукт разрушения макромолекул природного волокнообра- зующего белка — коллагена, составляющего как бы второй скелет организма, более мягкий и гибкий, чем костный, а с химиче- Такой же проколлаген, но нагретый до 60"С; почти все макромолекулы свернулись в клубки Клуб Юный химик
На рисунке — конформационные превращения молекул желатины в разбавленном (вверху) и концентрированном растворах. При повышении температуры глобулы желатины свертываются. Если концентрация раствора превышает 1% (нижний ряд), то образуется студень, который по мере повышения температуры превращается в глобулярный раствор с небольшой вязкостью. Когда в раствор вводят при комнатной температуре дубитель, например хромовые квасцы, то образуются ковалентные связи, которые как бы сшивают макромолекулы желатины, и студень уже не расплавляется. Но если 0-W9 Z0* 25° 30-40* <р & ввести дубитель при температуре выше 40°С, то отдельные клубочки сшиваются и вязкость раствора при охлаждении существенно не изменится; во всяком случае студень не образуется. Такие превращения легко обнаруживаются в опытах с унифиляром ской точки зрения — более реакционно- способный. Из коллагена состоят внешние покровы всех млекопитающих, включая человека, а также рыб и земноводных; он же служит основой сухожилий и связок. При гидролизе нерастворимый коллаген расщепляется на «кирпичики», и мы получаем желатину, которая по молекулярной структуре близка к белку коллагену. И в то же время желатина растворима в воде, а значит, она удобна для исследования. Макромолекула желатины представляет собой цепочку из чередующихся аминокислот. Самое важное состоит в том, что эта цепочка имеет форму спирали, а точнее винтообразной пружины. Благодаря тому, что в полипептидной спирали есть полярные группы и неполярные радикалы, свойства этой «пружины» зависят от условий окружающей среды, и в частности от рН, температуры и присутствия других электролитов. А теперь вернемся к опытам. ОПЫТ 3 Когда 1п6 станет постоянным, перенесите стаканчик с раствором из опыта 2 в водяную баню с кипящей водой. Через 5—10 минут измерьте 1п6. Студень не расплавился! Другой вариант того же опыта: после добавления хромовых квасцов продолжайте нагревать стаканчик с желатиной на водяной бане 2—3 часа при температуре 60°С. Охладив до комнатной температуры и измерив 1п6 , вы обнаружите, что студня не получилось! ОПЫТ 4 Налейте в стаканчик прибора 20 мл 10%-но- го раствора желатины при 40°С и добавляйте по каплям 1 н. раствор HCI. После добавления каждой капли и размешивания измеряйте 1п6 . Добавляйте кислоту до тех пор, пока индикаторная бумажка не покажет явно кислую реакцию. Повторите этот же опыт с 1 н. раствором NaOH. При измерениях старайтесь сохранить температуру желатины около 40°С, подогревая ее при необходимости на водяной бане. Конечным результатом опыта будет кривая, выражающая зависимость 1п6 от кислотности; значение 1пЛ у чистого раствора желатины будет наименьшим (то есть нейтральный раствор — самый жидкий). Однако при высокой и, напротив, низкой кислотности желатина вновь разжижается. К сожалению, здесь невозможно детально объяснить физико-химическую суть опытов. Скажем лишь, что причиной застудневания и плавления, задубливания хромом и изменения вязкости в зависимости от рН служат межмолекулярные взаимодействия. Решающую роль в них играют функциональные группы белка и неполярные радикалы. Весьма существенна также геометрическая форма макромолекул — их конфор- мация. Опыты с желатиной не исчерпаны: мы надеемся еще вернуться к ним. В. ПЧЕЛИН Клуб Юный химик 59
Нагреватель из батарейки Вообще-то о батарейках и опытах с ними Клуб Юный химик сообщал не раз. Например, самодельные батарейки были описаны в № 3 за 1976 г. и в № 11 за 1978 г., а советы по («оживлению» батареек — в № 3 за 1967 г. Но бесконечно продлевать жизнь батарейки нельзя. Рано или поздно наступает час, когда ее вынимают из фонаря и выбрасывают. Не торопитесь сделать это — особенно если у вас есть аквариум. Из никуда не годной батарейки можно сделать простой, безопасный и надежный нагреватель; некоторые аквариумисты давно и успешно пользуются такими нагревателями. Аккуратно вскройте батарейку и вытащите из нее так называемый угольный электрод. Возьмите U-об- разную стеклянную трубку и подберите к ней две резиновые пробки. В каждой проделайте по два отверстия — одно для угольного электрода, а другое для выхода газов (вместо второго отверстия достаточно сделать прорезь с краю пробки по всей ее длине). На угольных электродах есть латунные колпачки, к ним легко припаять провода. Место пайки тщательно изолируйте битумным лаком или эпоксидной смолой, а сверху наденьте еще кусочек пластмассовой или резиновой трубки. Провода присоедините к штепсельной вилке. Заполните трубку раствором поваренной соли (чайная ложка на стакан дистиллированной воды), но не доверху, чтобы раствор на полтора-два сантиметра не доходил до пробок. Вставьте пробки — и на грев ател ь готов к работе. Включите прибор в сеть. При прохождении тока раствор соли нагревается, а поскольку ток переменный, электролизом можно пренебречь. Работу нагревателя надо проверить в аквариуме, наполненном водой, но, конечно, без рыб и растений! Температура в аквариуме будет зависеть от концент- U рации поваренной соли, а также от величины аквариума и температуры воздуха в комнате. Две последние величины изменить трудно. Поэтому, если нагреватель не дает нужной температуры, бросьте в раствор еще несколько крупинок соли, дайте ей раствориться и снова проверьте температуру. Если же нагрев избыточен, то вылейте из трубки часть раствора и долейте дистиллированную воду. Во время испытания не забудьте перемешивать воду в аквариуме. Потом этого уже не потребуется: через воду обычно прокачивают воздух, да и сами рыбы, двигаясь, достаточно хорошо перемешивают воду. Если со временем уровень раствора в трубке понизится (из-за испарения), долейте воду. Такой нагреватель очень удобен для аквариумов с тропическими рыбками: он может работать круглые сутки без перерыва. Впрочем, и начинающим аквариумистам, которые имеют дело с менее капризными рыбами, тоже полезно сделать нагреватель про запас — на случай больших морозов и капризов отопления... А. БАЛУЕВ ОБЪЯВЛЕНИЕ XI Международная химическая олимпиада школьников будет проходить со 2 по 10 июля в Ленинграде. 60 Клуб Юны i химик
Консультации ЖЕСТКОСТЬ И рН АКВАРИУМНОЙ ВОДЫ Я увлекаюсь разведением аквариумных харациновых рыб, в частности неонов; в руководстве по их содержанию сказано, что жесткость и рН воды должны меняться в очень узких пределах; как определить эти показатели в домашних условиях! Неужели на родине рыб, в Амазонке, свойства воды остаются все время постоянными! Д. Сазонов, Ростов-на-Дону Чтобы определить жесткость аквариумной воды в домашних условиях, нужно располагать оборудованием и реактивами. Советуем купить готовые наборы для определения жесткости и рН воды; они продаются в зоомагазинах; наборы можно также выписать через Посылторг. Есть еще один способ узнать, с какой водой имеешь дело, не такой уж точный, но зато простой: обратитесь на городскую водопроводную станцию за справкой о жесткости воды в вашем городе. Вам сообщат жесткость с точностью t—2°. Затем, основываясь на полученных данных, разбавьте водопроводную воду дистиллированной. Кислотность определяют с помощью индикаторных бумажек. А регулировать ее следует, добавляя в аквариум несколько капель торфяного настоя. Дистиллированную воду можно купить в аптеке или приготовить самому («Химия и жизнь», № 5, 1973, с. 87). В весьма авторитетной книге М. Н. Ильина «Аквариумное рыбоводство» (Издательство Московского университета, 1965) говорится, что для разведения' неонов нужен маленький цельностеклянный аквариум с очень мягкой (dH 0,5—4°) и довольно кислой (рН 5,5—6,5) водой; температура 22—24°. Конечно, в Амазонке жесткость и кислотность воды меняются в разные времена года, но ведь в руководстве идет речь о жизни рыб в неволе, а также об условиях, которые надо создать для того, чтобы они размножались; в книге как раз и дается характеристика воды в период нереста. Если вы решили всерьез разводить харациновых рыб, надо обязательно познакомиться с литературой по аквариумистике; кроме книги Ильина, рекомендуем еще такие: М. Д. Махлин, «Занимательный аквариум», М., «Пищевая промышленность», 1966; А. С. Полонский, «Аквариумные рыбы», Калининградское книжное издательство, 1974. НЕ ИСПОРТИТСЯ ЛИ ЛИМОНАД В ЖЕСТЯНОЙ БАНКЕ Ответьте, пожалуйста, можно ли несколько часов держать в жестяных банках из-под кофе и зеленого горошка простую газированную воду или лимонад. Якимов, Куйбышевская обл. Банки из жести, предназначенные для хранения продуктов питания, обычно покрыты изнутри тонким слоем олова, или, как иногда говорят, полудой, а нередко еще и специальным пищевым лаком Такого рода покрытие выдерживает контакт с содержимым банки в течение многих месяцев, даже если у содержимого кислая реакция. Поэтому газированная вода или лимонад, помещенные на несколько часов в жестяную банку, скажем, из-под горошка, никаких вредных свойств не приобретут. Вот только углекислый газ, придающий напиткам приятный освежающий вкус, довольно быстро улетучится. Ведь если банка открыта, то заново герметизировать ее вряд ли удастся... КАК ЗАКРЕПИТЬ ПЛАСТИЛИНОВЫЕ ФИГУРКИ Прошу сообщить мне способ, с помощью которого можно было бы закрепить пластилиновые фигурки. А. В. Антипов, Хабаровск Чтобы защитить от деформации изделия из пластилина, их нужно покрыть лаком. Для этой цели пригодны многие лаки, которые образуют после высыхания прочную и прозрачную пленку. Удобнее работать со спиртовыми лаками и нитролаками. Защитный состав можно сделать и самому из оргстекла. Для этого оргстекло сначала превращают в стружки, а потом растворяют в дихлорэтане или растворителе для нитрокрасок. Можно воспользоваться также известными всем клеями БФ-2 и БФ-6. Готовые фигурки лучше всего целиком несколько раз погрузить в лак, подвязав на нитке или проволоке. Окуните и подсушите... Из писем s ред^цню Чернила для надписей на ПВХ В десятом номере «Химии и жизни» за прошлый год в разделе «Консультации») было рассказано, как можно приготовить специальную краску для надписей на поливинилхлоридных трубках. Я хочу предложить читателям журнала рецепт чернил для этих же целей. Вот их состав: спирт этиловый гидролизный — 0,5 л; циклогексанон—0,5 л; краситель (нигрозин спир- торастворимый) —60 г. Метод изготовления чернил крайне прост: краситель надо растворить в спирте, а затем добавить циклогексанон. Надписи, сделанные на по- ливинилхлоридных трубках такими чернилами, быстро высыхают и практически не стираются. К. А. НАТАНОВИЧ, Минск 61
fW V V V W f 1 * * ^ ^ ^ ^ Информация КОНФЕРЕНЦИИ. Сентябрь. Ill Всесоюзная конференция «Пути совершенствования технологии производства, расширение областей применения и повышение эффективности исследований и разработки пластичных смазок». Бердянск. Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР, ВХО, ВНИИПК нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности B52069 Кивв, проспект ак. ГТалладина, 46), ВНИИ по переработке нефти, Бердянский опытный нефте- маслозавод. Ноябрь Конференция по химии низких температур. Москва. МГУ A17234 Москва, Ленинские горы, МГУ, химический факультет) . Семинар по постурографии. Москва. Институт проблем передачи информации АН СССР A03051 Москва, ул. Ермоловой, 19), Научный совет АН СССР по проблемам биомеханики. VII совещание по термическому анализу. Рига. Институт химии древесины АН Латвийской ССР B26006 Рига, Ака- демияс, 27). V конференция «Молекулярные механизмы проницаемости молекулярных структур». Паланга. Научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Биологические мембраны и использование принципов их функционирования в практике» A17312 Москва, ул. Вавилова, 32), Научный совет АН СССР по проблемам биологической физики. Каунасский медицинский институт. Конференция «Молекулярные механизмы генетических процессов: молекулярная ге- нвтика прокариотов и эукарио- тов». Москва. Институт общей генетики АН СССР A17312 Москва, Профсоюзная, 7). I совещание по химической коммуникации животных. Москва. Институт эволюционной морфологии и экологии животных АН СССР A17071 Москва, Ленинский проспект, 33). Конференция «Проблемы диалектики научных революций». Ереван. Институт философии АН Армянской ССР C75010 Ереван, ул. Спандаряна, 40). Декабрь III симпозиум по плазмохи- мии. Москва. Институт нефтехимического синтеза АН СССР A17912 Москва ГСП, Ленинский проспект, 29), Научный совет АН СССР по химии высоких энергий. IV конференция по синтезу и исследованию неорганических соединений в неводных средах. Иваново. Институт общей и неорганической химии АН СССР, Ивановский химико-технологический институт A53460 Иваново, ул. Энгельса, 7). Симпозиум «Макромолекулы клетки. Структура, функции, взаимодействия». Москва. Институт молекулярной биологии АН СССР A17984 Москва ГСП-1, ул. Вавилова, 32). II совещание по генетике популяций. Москва. Институт биологии развития АН СССР A17334 Москва, ул. Вавилова, 26). ИЮПАК В журнале ИЮПАК «Pure and Applied Chemistry» опубликованы предварительные рекомендации по химической номенклатуре. Электроанапитическая химия — рекомендуемые термины, символы и определения в электроаналитической химии A979, № 5). Химия полимеров — стерео- химические определения и обозначения, относящиеся к полимерам A979 № 5) Термодинамика — обозначения процессов и состояний, значение слова «стандартный» в химической термодинамике, соображения о графиках функций, используемых в термодинамических таблицах A979, № 2). Соответствующие комитеты ИЮПАК рассматривают замечания по предварительным рекомендациям в течение восьми месяцев с момента публикации. В Советском Союзе ИЮПАК представлен Национальным комитетом советских химиков — 117334 Москве, Воробьевское шоссе, 2-Б. НОВЫЙ ЖУРНАЛ Выходит в свет первый номер нового научно-технического журнала «ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ воды», издаваемого совместно Академией наук СССР и Академией наук УССР. Тематика журнала — защита водного бассейна, очистка и анализ питьевых и сточных вод, опреснение и обессоливай ие воды, аппаратура и автоматизация технологических процессов. Периодичность издания — 6 номеров в год. Цена одного номера — 1 руб. Цена годовой подписки — 6 руб. В розничную продажу журнал «Химия и технология воды» поступает ограниченно. Отдельные номера можно заказать, выслав в редакцию бланк заказа. Адрес редакции: 252180 Киев ГСП, пр. Вернадского, 42, Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР. ПРЕДЛАГАЕМ ЯИЧНОЕ МАСЛО, полученное из желтка куриных яиц. Состав препарата: липиды (жиры, фосфатиды, стеро- лы), протеины, углеводы, пигменты, минеральные вещества (фосфор, кальций, магний, хлор). Плотность: 0,95 г'см3. Температура застывания: 3,5°С. Йодное число: не ниже 25. Показатель преломления: 1,430-М ,470. Хорошо растворяется в этиловом спирте. ТУ 6-09-4610-78. Яичное масло применяется в парфюмерно-косме- тической промышленности при изготовлении кремов и шампуней. Возможно применение как компонента питательных сред. Минимальная фасовка: 1 кг. Цена: 1 кг — 250 руб. НПО «Биохимреактив», 229014 г. Олайне Латвийской ССР. 62
Учитесь переводить Японский — для химиков <t й I) выделяет слово или выражение, которому дается определение 2) (по сравнению) с; от (см. также £ и fc£ ) £G)Збё;~Л Я£ §<хо:хо:...кото> от данного способа отличается *^* О >t "^ Э ^- несмотря на (это); тем не менее; при всем том £ fc 1) пусть; хотя (бы); если даже 2) в конце фразы конечно 3) (то) ли (см. также £ и fe) ~ л£ ^ не намереваясь, не сознавая 1) сопровождаться чем-то 2) обуславливаться, опре- ( (С ) № / 5 являться •^ О Г в сопровождении, попутно, вместе с ( £ )£ fe (С ,( £ ) й 1^1) вместе (с), с чем-то 2) по мере (увеличения и пр.) 3) помимо 4) как... так и А 9 gdfc (С как А, так и В; А и В ( (£ )£ § Jj£ § I) обозначать, называть, принимать за, понимать как 2) брать, получать, принимать Щ ЦС^^ <рэцу> взять в качестве примера, на примере чего-либо t& I ^ , Р5 внутри, в пределах (см. также 5 t5) ЙО^ , F*J оБ внутренняя часть, внутри, внутренний, собственный *>- fy £> изнутри, из внутренней части -w "£* внутри, во внутренней части fSi to -3 Tfc не был (or }£ЬЛ нет) ££ Й5 5 ') одновременно с 2) обризует деепричастие из предшествующего глагола 3) в том виде как 4) хотя 5) все, всё -^ ;£} хотя & tt ti Й еслн нет tt >5 3&5 ~ <сиката> если нет способа; в крайнем случае ££ t J" !fb Й ££ 5> ££ (Л '' следует, необходимо 2) непременно, обязательно ( £ )££ о *С в виде, образуя t£. if ^§* иногда не переводится такие, как; и другие, например; и так далее; и тому подобное (см. также >* *Э ) 4& ~*~ <кнн> золото и другие (металлы); такие (металлы), как золото Й5 Ь, Щ Ъ р среднем U5 ( Й ) если ^ ^ £j О "S I) логлс деепричастия не следует, нельзя 2) не годится, tS> ^Ь Й J "e получится 3) невольно & fct tl Й ~ «'л. выше & <5 , ЙЙ S !* становиться 2) теперь уже: Р— ЕЕ ^J <ацурёку> теперь уже давление Р 3) образует определение аналогично t£ • Ж — <дай> большой, -? Ш ~ <сисай> подробный ^т /, ^ Щ J^ П легко или трудно 2) трудность 3) легкость &А,С,' M,f) сколько (штук)? &*,£, ii что? ^ > Л Д как называется? ^ г ^ ^ *С Ф} что ,,н говоРи ^ | г* ^ во что бы то ни стало ~ fX t\ Й если это пР°и3°йдет; если это так. го {£ I) образует дательный падеж, отвечает на вопросы кому? чему? где? куда? для чего? может переводиться предлогами для, в, на 2) и (при перечислении) Продолжение. Нимало — и .V» 9—12 A*178 г.) и н № I —."»
Ш~Р — ~ %ъ .лс < о 1С < з$ ^ ЙШ tc • г л,, ки, z: tc-r « ... ^ .. с г ~ {<: г к «г , z: g (■е) , (тм _ —' у — #с . ~~ :, 2т ~icr s &с 73:5 ic/S , ~ fc ffil/S «С Ау V* (*C€t) , ffil ..&> й it г о , .*ай *a ллз 5 , CD Ш) , khz*: ^$й Й fc 5 <§£ "^* О *С идти (для Т0Г0 чтобы) работать <соси> на элементе иметься [находиться] (на, в) трудно, с трудом, трудный (для) невооруженным глазом, визуально, макроскопически несколько, некоторые (другие) второй, вторичный, повторный, второго порядка, квадратный, квадратичный, двумерный делать чем-то, превращать во что-то делать что-то чем-то, превращать что-то во что-то, работать кем-то в конце фразы решить см. ~Q дважды, двукратный, второй раз, вторичный повторять, делать второй раз становиться, делаться, превращаться в быть похожим похожнй, подобный, аналогичный произвольный, любой отрицательный суффикс не |jjj Jq выборка, выборочный, опробование, отбор образцов, взятие проб, извлечение если не I) ежегодник 2) годовой отчет I) образует определение, может переводиться который; тот, что 2) образует родительный падеж, может переводиться предлогами у, для: £. О Ш Ш* ~~ <дзайрё':> для [у] данного материала 3) в: ©f ® ""^ <даммэн> в сечении 4) в значении {& щ С £ или <fc} О , обычно это последнее £7) в цепочке определений know-horn* «ноу хау». технология note заметка, отметка, запись замечать, отмечать, делать записи [заметки) Ш§ Jj мощность, емкость, отдача, производительность, работоспособность, возможности в конце фразы то же. что *£) © "С ^> § именная чисть сказуемого *-~ что (есть).. 1) то же что A i й или & СО (;£ 2) образует отглагольное существительное £р U § ~ <сё:> возникновение, появление G) •sj / § д/g «^ / <5 описывать, показывать, излагать, сказать Д{ _^ -^ fc J^ ^ dC <идзё> как было сказано [показано, изложено] выше •р -^ fc Д- 5 (С как было показано в...; в... было показано, что G) (С ') хотя; несмотря на то. что 2) а 3) то же что ТС Й) для (того чтобы), из-за О %3- только СО <2> , 5d S лежать («и кривой) (см. также U <fc ^) foj <ва> I) выделяет подлежащее или слово-тему, не переводится 2) после сказуемого в сложном предложении что ^(соединительный союз)\ вес это: что касается (того, что) ~о» «* -t^ — те» flpocfo гжение следует J О АО У - Ь CD 5 19 «fc ©■СЙ5 СПИ CD C:
;_-* ^Значение науки Виктор ВАЙСНОПФ JTPM ПОЛОЖЕНИЯ /*Г Развитие науки и техники за последние К столетия было очень быстрым и ошеломляющим. Оно оказало глубокое влияние на все стороны жизни человеческого общества; обрагз жизни измели нился, и во многих случаях его порядок t серьезно нарушился. Мы стали очень Сокращенный вариант статьи из книги «Физика в двадцатом веке», „вышедшей в 1977 г. небольшим тиражом A6 тыс. экз.) в издательстве «Атомиздат». Виктор Вайс копф — известный американский физик, иностранный член АН СССР. Г чувствительны к проблемам, вызванным этим быстрым развитием, и перед нами возникли важные вопросы, связанные с ролью науки в обществе. Одни подвергают науку серьезным нападкам, другие считают ее панацеей от всех бед. Я изложу здесь три положения, характеризующие отношение к проблеме. 1. Многие отрасли науки чрезмерно выросли за последние десятилетия; слишком много сил и общественной поддержки уделяется неясным для непосвященных исследованиям... Следовало бы поддерживать только те исследования, которые обещают дать достаточный выход в виде практических приложений в промышленности, в медицине или в деле национальной обороны и для общественного благосостояния. 3 «Химия и жизнь» № 6 ^ Г & \ \
2. Большинство сегодняшних научных исследований вредно для общества, поскольку они — источник промышленных новинок, большая часть которых приводила и будет приводить к дальнейшему загрязнению окружающей среды, к бесчеловечному, определяемому компьютерами образу жизни, к более опасным изменениям в области вооружения, ведущим к уничтожающим войнам... 3. Методы и подходы, применяемые в естественных науках и в технике,— так называемые научные методы — оказались поразительно успешными при объяснении явлений природы и достижении вполне определенных целей. Эти методы следовало бы распространить на все проблемы, стоящие перед человечеством, поскольку они обещают быть столь же успешными в любой области человеческой деятельности и человеческих интересов, сколь и в сфере естественных наук и техники. ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Вернемся к первому положению, говорящему о чрезмерной стоимости науки. Оно основывается на мысли о том, что большинство исследований не важны и не нужны, если они ведутся без связи с практическим применением. Но вряд ли необходимо перечислять здесь многие примеры, подтверждающие то, что современная промышленность и современные методы ухода за больными основываются на последних достижениях фундаментальной науки. Не такой уж роскошью оказывается фундаментальная наука, если ее стоимость сравнить с тем, что она приносит. Общая стоимость фундаментальных исследований, проводившихся от Архимеда до наших дней, составляет, вероятно, около 30 миллиардов долларов*, что меньше стоимости 12-дневной продукции Соединенных Штатов, получаемой с помощью приспособлений и машин, появление которых в значительной степени связано с успехами предшествующего развития науки. ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА И ПРОБЛЕМЫ СЕГОДНЯШНЕГО ДНЯ Положение второе отражает широко распространенное мнение... Здесь не место анализировать в деталях недо- * Это число основываете я на экспоненциальном законе роста расходов на науку с периодом удвоения 10 лет, который наблюдался за последние два десятилетия, и на последнем годовом расходе (имеются в виду 1970—1971 гг.) в 3-10* долл. Начальный момент времени несуществен. статки современной цивилизации, трудности которой связаны с возрастающей скоростью развития техники, скоростью, которая сейчас явно достигла критического значения как во времени, так и в пространстве. Поскольку техника и особенно возрастающая скорость ее изменения основываются в значительной степени на достижениях науки, не удивительно, что именно науку винят во всех трудностях. Очевидной реакцией на это было бы объявление моратория на науку. Должны ли мы сделать вывод о том, что вредно и пагубно продолжать поиски дальнейших знаний и лучшего понимания мира, в котором мы живем? Эти поиски должны быть ценными при любых обстоятельствах, поскольку знать о мире меньше вряд ли лучше, чем знать о нем больше. Сама по себе ученость или невежество не влияют на суть человека: жестокость человека по отношению к своему собрату или бездумная эксплуатация людей и природы существовали задолго до промышленной революции. ПРЕДЕЛЫ ВОЗМОЖНОСТЕЙ НАУКИ Другая мотивировка антинаучной позиции, выражаемой положением 2, связана с широко распространенным критическим взглядом на науку и на свойственный ей характер мышления. Наука рассматривается как прагматическое и бесчеловечное явление, как нечто, представляющее каждый предмет лишь в виде чисел и тем самым исключающее и отрицающее иррациональный и эмоциональный подход к деятельности людей. Это широко распространенное мнение, как видно, противоречит провозглашению «законченности» науки, являющемуся основой положения 3. В нем утверждается, что каждая жизненная ситуация, вызвана пи она явлением природы или представляет собой социальное или психологическое испытание, потенциально поддается научному анализу и научному пониманию. Конечно, многие явления, особенно в социальной и психологической областях, далеки от того, чтобы быть понимаемыми в научном смысле сегодня; однако утверждается, что в принципе нет предела проникновению науки в подобные области. Я полагаю, что как защитники, так и противники этой точки зрения отчасти правы, поскольку в этом случае мы стоим перед типичной ситуацией «дополнительности». Систему описания называ- 66
ют законченной в том смысле, что нет явлений, которые не нашли бы логического места в этой системе, но в то же время важные аспекты, которым в принципе нет там места, могут оказаться упущенными. Наиболее известным примером в физике служит дополнительность между классическим описанием и квантовыми свойствами механической системы. Хорошо известное утверждение о том, что научное проникновение универсально, тоже обладает аспектом дополнительности. Существует научный путь понимания каждого явления, но из круга этих явлений исключается существование жизненного опыта людей, остающегося вне науки. Проиллюстрируем это простым примером: как описать сонату Бетховена, пользуясь научными понятиями? С точки зрения физики это сложное квазипериодическое колебание давления воздуха; с точки зрения психологии — сложная последовательность нервных импульсов. Это есть полное описание в терминах науки, но оно не содержит элементов явления, которые мы считаем наиболее характерными для него. Даже глубокое психологическое исследование вопроса о том, почему прослушивание этих последовательностей тонов оказывается таким волнующим, не может объяснить непосредственного воздействия музыки. Подобные аспекты дополнительности обнаруживаются в каждой человеческой ситуации. Сейчас, пожалуй, не принято размышлять об этих вопросах, поскольку наука быстро развивается и ее все более успешно применяют для преобразования природы, для улучшения жизни людей. Всякий раз, когда в истории человеческого мышления один образ мыслей развивался успешно, мышлением другого рода, к сожалению, пренебрегали и оно подавлялось общепринятой философией, претендующей на охват всего человеческого опыта. Примерами могут служить преобладание религиозного мышления в средневековой Европе и преобладание научной мысли в нынешнее время. Это положение имеет свои корни в желании людей иметь четкие универсальные принципы, содержащие ответы на любой вопрос. Однако природа большинства человеческих проблем такова, что универсально пригодных ответов не существует, поскольку есть не один подход к каждой из этих проблем. Появление великих творческих сил и вместе с тем пренебрежение дополнительными направлениями мысли приводят к человеческим страданиям. Аспекты дополнительности в человеческой деятельности играют важную роль, когда наука находит приложение к практическим целям. Наука и техника могут дать средства и методы облегчения тяжести физического труда, продолжения жизни, выращивания большого количества пищи, достижения Луны или перемещения из одного места в другое со сверхзвуковой скоростью. Чтобы предсказать последствия влияния этих действий на окружающую среду в целом, требуются наука и техника. Однако решения действовать или не действовать основываются на суждениях, выносимых вне связи с наукой. Они определяются в основном двумя важными мотивами: желанием улучшить условия жизни и погоней за властью и влиянием, распространяющимися на других людей. Эти потребности, вероятно, можно научно объяснить в ходе эволюции человечества, но к ним нужно относиться как к реальностям человеческого бытия, лежащим вне рамок науки. ВНУТРЕННЯЯ ЦЕННОСТЬ НАУКИ С момента возникновения культуры человек проявлял любопытство к миру, в котором он живет, и страстно желал объяснить его. Объяснения принимали различные формы (мифологические, религиозные или связанные с волшебством) и обычно охватывали все и вся от начала до конца. Примерно 500 лет тому назад человеческое любопытство вступило на путь детального экспериментирования с природой. Это было начало науки в той форме, в какой мы знаем ее сегодня. Вместо того чтобы устанавливать сразу всю истину и объяснять целиком Вселенную, ее возникновение и нынешнее состояние, наука стала пытаться найти отдельные истины малого масштаба, касающиеся некоторых поддающихся определению и должным образом выделенных групп явлений. Наука стала развиваться только тогда, когда люди начали удерживать себя от общих вопросов, таких, как: «Из чего состоит материя? Как возникла Вселенная? В чем сущность жизни?» Они стали задавать вопросы частного характера, например: «Как падает предмет? Как вода течет по трубе?» и т. д. Вместо того чтобы задавать общие вопросы и получать частные ответы, они задавали частные вопросы и находили общие ответы. Остается великим чудом то, что этот процесс продолжал развиваться: вопросы, на которые мог быть получен ответ, постепенно стано- 3* 67
вились все более и более универсальными. Как сказал однажды Эйнштейн, «самый непостижимый факт заключается в том, что природа постижима». Действительно, сегодн я можно дать достаточно определенный ответ на вопрос, из чего состоит материя. Начинает возникать понимание сущности жизни и происхождения Вселенной. Только отказ от немедленного получения «единственной и абсолютной истины», только бесконечный извилистый путь сквозь пестроту экспериментов могли позволить научным методам стать более проникающими, научным выводам стать более фундаментальными. Это привело к установлению универсальных понятий, таких, как тяготение, волновая природа света, сохранение энергии, тепло как форма движения, электрическое и магнитное поля, существование фундаментальных единиц вещества (атомы и молекулы), живая клетка, дарвиновская эволюция. Этот процесс достиг кульминации в XX в. с открытием Эйнштейном связей между пространством и временем, установлением электрической природы вещества и принципов квантовой механики, что дало ответ на вопрос о том, как в природе получаются вещества, качество, форма, цвет и структура, и, наконец, с новыми проникновениями в тайны происхождения жизни, осуществленными в молекулярной биологии. Возникла основа для единого описания и понимания естественного мира на космическом и микрокосмическом уровнях и его эволюции от беспорядочного водородного облака до существования жизни на нашей планете. Эта основа позволяет увидеть фундаментальные связи между свойствами ядер, атомов, молекул, живых клеток и звезд; с помощью нескольких естественных констант она показывает, почему материя в разнообразных формах проявляет наблюдаемые нами свойства. Научное видение не полно, оно еще развивается, но универсальный характер и успех в раскрытии существенных особенностей нашего мира делает его одним из великих порождений нашей эры. Как часть нашей культуры, наука имеет много общего с искусством. Новые формы и идеи создаются, чтобы выразить отношение человека к окружению. Однако влияние науки на общество, на нашу жизнь и мышление сейчас много больше и в положительном, и в отрицательном смысле; в прошлом бывало, что такое же влияние имело искусство. Наука — уникальный продукт нашего времени. Наука отличается от современных художественных творений своим коллективным характером. Научное достижение может быть результатом работы и отдельной личности, но его значение зависит исключительно от его роли как части единого здания, воздвигнутого коллективными усилиями прошлых и настоящих поколений ученых. Эти усилия прикладываются учеными всего мира; характер вклада не отражает их национального, расового или географического происхождения. Наука — подлинно универсальное занятие людей: одинаковые вопросы задают все люди, занятые наукой; одинаковую радость проникновения испытывают они, когда обнаруживают новые> более глубокие связи в природе. Выборы проблем, направления исследований на переднем крае фундаментальной науки много меньше зависят от экономических, социальных и политических нужд и побуждений, чем полагает большинство людей: они определяются главным образом техническими возможностями выполнения наблюдений и внутренней логикой самой фундаментальной науки... Научная общественность более наднациональна, чем любая другая группа населения, поскольку она переступает национальные и политические различия. Личные контакты через границы легко устанавливаются между людьми, занимающимися сходными проблемами; наука имеет свой собственный международный язык. Процент иностранцев в научных лабораториях, вероятно, выше, чем где-либо в другой области человеческой деятельности. Международные научные связи полезны даже в ненаучных делах. Примером могут служить Пагуошские конференции, где ученые положили начало многим действиям, направленным на создание прочного мира, таким, как прекращение испытаний атомных бомб в атмосфере и первая стадия серьезных переговоров о контроле вооружения... Научное знание ведет к тесным взаимоотношениям человека и природы, к более близкому контакту с явлениями вследствие более глубокого понимания их. Лучшее знание законов и фундаментальных процессов, на которых основывается материальный мир, должно вести к более глубокому проникновению в природу во всех ее формах. Оно должно показывать, насколько почти каждая минеральная структура и, конечно, каждое проявление жизни уникальны и незаменимы. Таким образом, наука приводит к пониманию важности 68
и значимости каждой естественной формы, к пониманию трго, как Вселенная, атом, явления жизни сосуществуют и образуют единство. Это есть экология в самом широком смысле. Существует еще много заманчивых проблем и нерешенных вопросов на всех направлениях наступления науки. Мы еще недостаточно искусны, чтобы разобраться во всех сложностях природы. Пока даже строение жидкостей хорошо не понято. Никакой физик не мог бы предсказать существование жидкого состояния на основании наших современных знаний атомных свойств. Сложность живой материи ставит перед нами гораздо большие проблемы. Несмотря на расширение представлений о фундаментальных процессах воспроизводства и законах наследственности, мы все еще очень мало знаем о развитии организмов, о функционировании нервной системы и почти ничего не знаем о том, что происходит в мозгу, когда мы думаем или когда обращаемся к памяти. Чем глубже проникаем мы в сложности живых организмов, в строение вещества или в просторы Вселенной, тем теснее соприкасаемся с существенными проблемами натуральной философии: «Как растущий организм развивает сложную структуру? Каково значение частиц или субчастиц, из которых состоит вещество? Каково происхождение материи? Каковы строение и история Вселенной в больших масштабах?» Потребность находить ответы на подобные вопросы и неуклонно искать законы и смысл в потоке событий есть главная пружина и основная причина существования науки. Научные проблемы могут иметь небольшое отношение к сегодняшним практическим нуждам общества, но они всегда будут находиться в центре внимания, поскольку связаны с вопросами материального бытия: «Что? Где? Откуда?» ДОЛГ УЧЕНОГО Соответствует ли реальное состояние науки той идеальной картине, которую мы изобразили? Конечно, многим людям, находящимся вне научного сообщества, и даже некоторы м ученым кажется, что это не так. Человеческие проблемы, создаваемые все нарастающим развитием основанной на науке техники, слишком близки и слишком угрожающи; они затмевают значение фундаментальной науки как орудия глубокого проникновения в сущность явлений природы. Ученый должен быть готов к встрече с результатами воздействия науки на общество; он должен быть осведомлен о социальных механизмах, приводящих к особым применениям научных результатов и к злоупотреблениям ими, должен стараться предотвратить злоупотребления и увеличивать пользу, приносимую научными открытиями. Иногда он должен находить силы противостоять общественному давлению, заставляющему его участвовать в деятельности, которую он считает вредной. Это нелегкая задача, поскольку проблемы по своей сути социальны, а побуждения часто диктуются материальной выгодой и политическими соображениями. Это ставит ученого в центр социальной и политической жизни и борьбы. С другой стороны, ученый обязан защищать, развивать и проповедовать научное знание и научный подход. И в критическое время нельзя оставлять без внимания величественное здание идей — вечную сокровищницу человечества и важный общественный фонд. Ученый, который сегодня отдает свое время решению проблем нашего общества и окружающей среды, делает важную работу. Однако то же можно сказать и о его коллеге, посвятившем себя фундаментальной науке. Нам нужна фундаментальная наука не только для решения практических задач, но и для сохранения этих великих человеческих усилий. Если наши студенты более не проявляют интереса к предмету, в этом следует винить нас как преподавателей. Мы должны переделывать этот мир, чтобы он стал приемлемым и пригодным для жизни, но мы должны также создавать ценности и идеи для людей, которым придется жить и бороться ради них. Во время кризиса нельзя пренебрегать искусством и науками; наоборот, следует больше значения придавать духовным ценностям. А расширение пределов человеческой мысли посредством изучения мира, в котором мы живем,— это великая ценность... Более широкое понимание науки как целого за рамками профессиональной специализации — необходимое условие воспитания" правильного отношения к природе, которое должно быть основной философией ученого. Это чувство близости к Вселенной с ее богатством и единством, чувство особой ответственности перед природой на Земле, где мы властвуем над ней созидательно и разрушительно. Более глубокое понимание природы как целого ведет к тому, что часть научной обществен- 69
ности берет на себя долг быть бдительной, предупреждать умышленные и неумышленные злоупотребления наукой и ее применением. Другим вредным для научной общественности обстоятельством является недостаточное внимание к ясному и доступному для понимания изложению научных материалов. Это проявляется на всех уровнях. Структура и стиль научной публикации считаются несущественными, важно лишь содержание. Так называемые обзорные статьи доступны только для специалистов. Написание научных статей или книг не для ученых рассматривается как второстепенное занятие, и, если не считать несколько выдающихся исключений, этим занимаются посвятившие свою работу научной тематике писатели, не имеющие научного образования. Что-то здесь неправильно. Если ученый глубоко проникся важностью каких-либо идей, он должен постараться передать их своим коллегам наилучшим возможным способом. В музыке артист-исполнитель уважаем в высокой степени. Проникновенное исполнение сонаты Бетховена считается большим интеллектуальным подвигом, чем сочинение слабого произведения. Видимо, здесь нам есть чему поучиться: яркое и впечатляющее изложение некоторых аспектов современной науки должно цениться больше, чем образец так называемого оригинального исследования такого типа, как многие диссертации на соискание степени доктора философии, и может потребовать большой научной зрелости и изобретательности. Некоторые студенты получают больше удовлетворения от произведения обзорного характера, то же могут чувствовать и другие читатели. Далее, для ученого полезно пытаться серьезно объяснить свою научную работу неспециалисту или даже ученому, работающему в другой области. Обычно если кто-то не может объяснить суть своей работы постороннему, он на самом деле ее не понимает. Более согласованные и систематические усилия в направлении разъяснения и популяризации Науки полезны во многих отношениях. Они дали бы мощное противоядие от сверхспециализации, отчетливо показали бы, что существенно в текущих исследованиях, и сделали бы науку более важной частью современной культуры. Можно было бы и следовало бы предпринять гораздо больше, чтобы сделать фундаментальные идеи более близкими мыслящему неспециалисту. Популяризация науки должна быть одним из главных занятий ученого. ЭПИЛОГ Наука и общество объединены многими связями. Существует целый спектр отношений философских, социальных и этических, посредством которых наука влияет на общество и сама подвергается его влиянию. Становится очевидной важность науки в связи с многочисленными, часто противоречивыми ее взаимодействиями с общественными явлениями. Философское значение науки проистекает из все более глубокого и всеобъемлющего проникновения в естественные процессы. Идейное здание, возникшее благодаря осмысливанию природы, было возведено за последние 300 лет и представляет собой одну из самых утонченных систем мышления, когда-либо создававшихся человеком. Бесконечно сложное множество явлений вытекает из немногих простых, хотя и тонких законов природы. Социальное значение науки определяется растущими возможностями менять окружающую среду и образ жизни, применяя научные результаты. Эти изменения могут быть и благоприятными, и вредными в зависимости от мудрости и целей того, кто их осуществляет. Они оказывают глубокое и длительное влияние на социальную структуру общества. Этическая роль науки связана с пониманием того, что эволюция жизни на Земле определяется весьма неустойчивым равновесием физических условий на нашей планете. Из этого понимания следует ответственность ^людей за сохранение и продолжение великого эксперимента природы, потребовавшего нескольких миллиардов лет, чтобы достичь нынешнего состояния. Наука подчеркивает единство людей в их стремлении достичь разумного понимания процессов природы и сохранить окружающую среду... Все части и все стороны науки едины. Наука не может развиваться, если она не преследует целей чистого знания и проникновения в законы природы. Она не будет существовать, если ее не использовать широко и мудро для блага человечества, а не в качестве орудия господства одной группировки над другой. Существование людей зависит от любознательности и сострадания. Любознательность без сострадания бесчеловечна; сострадание без любознательности бесплодно. 70
Из писем в редакцию Таинственная ампула У меня есть старинный термометр со шкалой Реомюра, в который вделан предсказатель погоды — «бароскоп». Это стеклянная запаянная ампула диаметром 1 см и 14 см длиной, наполненная почти доверху прозрачной желтоватой жидкостью. Рядом с ней на деревянном корпусе надписи по-немецки: с<Проз- рачная жидкость — хорошая погода», с<Мутная жидкость — переменно», «Кристаллический осадок — туман или дождь». Внизу что-то вроде знака фирмы, почти стертый вензель. О происхождении этого прибора известно лишь, что в Россию его привезла то ли из Германии, то ли из Швейцарии родственница известного астронома Бредихина и подарила его моей бабушке, которая служила у нее кухаркой. Это было в 80-х годах прошлого века. 71
Внешний внд «бароскопа»: слева — стеклянная ампула с раствором, из которого время от времени выпадает кристаллический осадок; справа — термометр со шкалой Реомюра Когда предстоит длительное ухудшение погоды, в ампуле выпадают белые ветвистые кристаллы, которые могут заполнить ее целиком. Их выпадение начинается вверху, на мениске; там они образуют комочки, которые потом отрываются и опускаются вниз. Жидкость всегда остается прозрачной, и граница осадка видна четко. Ампула не реагирует на кратковременные изменения погоды, зато когда погода ухудшается надолго, выпадение кристаллов начинается примерно за неделю до этого и на два-три дня раньше, чем начинает падать давление. Хоть я по специальности физик, я не представляю, на какой физический фактор реагирует эта таинственная ампула. Путем экспериментов удалось установить, что на нее не действуют изменения атмосферного давления в пределах от 700 до 920 мм ртутного столба (сильнее менять давление я не рискнул) и температуры от +10 до +40°С. Ампула же находится в комнате, и за все время наблюдений температура колебалась лишь в пределах от +18 до +24°С. Но на что же тогда реагирует вещество ампулы? Давным-давно я вычитал (к сожалению, не помню, где именно), что сходное устройство, называемое «штормгласом», будто бы изобрел в прошлом веке английский метеоролог Фицрой. Не могли бы вы подсказать, где разыскать его рецепт? Н. М. БЕСКАРАВАЙНЫЙ, гор. Николаев Колебания высоты осадка в «бароскопе» и атмосферного давления (гор. Николаев) заметно связаны друг с другом, а также с происходящими изменениями погоды 6 7 В 9 10 II 12 13 14 15 16 17 10 19 20 21 22 23 24 25 26 2/ 2В 29 30 31 I 2 3 4 5 6 декабрь 1978 мм» 1979 72
«Штормовые склянки» из книги «ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ КОНТР-АДМИРАЛА ФИЦРОЯ», ВЫШЕДШЕЙ В 1865 ГОДУ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ В ПЕРЕВОДЕ Н. ТРЕСКОВСКОГО, ФЛОТА КАПИТАН- ЛЕЙТЕНАНТА Более чем за 100 лет тому назад в Англии делались «штормовые склянки» (stormglass), изобретатель которых неизвестен [...] С 1825 года мы обыкновенно имели несколько этих склянок, скорей в виде редкости, чем для действительного употребления, потому что [...] заключающаяся в склянке химическая смесь изменялась в особенности с изменением направления, но не силы ветра, хотя она может также изменяться (по-видимому, только) от другой причины, именно электрического напряжения. Когда атмосферное течение поворачивает к северу, идет или только приближается с полярного -направления, то эта химическая смесь,— если следить за нею внимательно, даже в микроскоп,— увеличивается в объеме подобно листьям сосны, тиса или папоротника или подобно изморози, или подобно большой, но нежной кристаллизации. Когда же ветер или большая масса воздуха стремится с противоположного направления, то линии или вообще все правильные, твердые или кудрявые очертания постепенно смягчаются и уменьшаются, пока совершенно не исчезнут. Перед и в продолжении южных ветров смесь медленно опускается вниз склянки, пока она не теряет совершенно вида, подобно растаявшему сахару. Перед или в продолжении северного ветра (полярного течения) в смеси являются великолепные кристаллы (если только смесь сделана правильно, склянка неподвижна и хорошо поставлена); малейшее же движение жидкости уничтожает их. Когда встречаются главные течения воздуха и поворачивают к западу, производя восточные ветры, то звезды более или менее многочисленны в склянке и жидкость делается менее ясною. Когда же эти течения соединяются через запад и производят западные ветры, то жидкость совершенно чистая и кристаллы ясно обозначаются. [...] Смешанный вид жидкости с движущимися клочковатыми пятнами или звездами и менее чистым видом жидкости означает юго- восточный ветер, вероятно сильный, до бури. Чистота жидкости с большею или меньшею степенью кристаллизации сопровождает соединение или встречу главных течений через запад и весьма замечательны разности в виде жидкости, когда это соединение течений действует от запада и когда с совершенно противоположного направления, то есть с востока. Склянку надо время от времени обтирать дочиста, а два или три раза в год надо взболтать жидкость, оборотив склянку и слегка покачивая. Смесь состоит из камфары, сернокислого калия (nitrate of potassium)* и нашатыря (sal ammoniac), частично растворенных в алкоголе с водою и с небольшим количеством воздуха, в герметически закупоренной склянке. Много есть подражаний этих склянок, более или менее верно сделанных [...], в которых в некоторых неверно сделана химическая смесь, и они далеко не так чувствительны. Публикацию подготовил И. СТЕРНИН * Переэодчик ошибочно называет сернокислым калием калиевую селитру кмо3 .— и. с. Что такое штормглас Описание штормгласа, данное адмиралом Фицроем, небезынтересно сравнить с аналогичными сведениями, почерпнутыми из книги А. Делениуса «30,000 тысяч новейших открытий, рецептов, общеполезных практических сведений и современных изысканий по части всех знаний, выработанных современными науками и искусствами...» (М., 1885, т. 2, с. 458)*: * Источник разыскан Г. А. Балуевой. «Барометр этот, в сущности довольно верно показывающий перемену погоды, требует следующих составов: 1/2 лота* камфоры, 1/8 лота селитры, 1/8 лота нашатыря. Каждый из сих предметов распускается отдельно в вине (хлебном)**. Все три предмета растворимы в вине, только камфара растворяется медленней, а поэтому ее нужно для успеха растворения слегка подогревать на легком огне или же опускают сосуд в теплую воду. Когда все вещества распущены, тогда всю массу нужно смешать и слить в продолговатый сосуд из чистого прозрачного стекла, осто- * 1 лот равен 12,797 грамма. •" Хлебным вином в старину называли водку. 73
рожно закупорить и запечатать сургучом. После этого нужно склянку прикрепить возле окна на открытом воздухе, где она может оставаться зимою и летом, а погоду узнают по переменам, которые происходят в жидкости». Вот как Делениус описывает эти перемены: «Прозрачная жидкость предвещает ясную погоду, мутная — дождь. Мутная жидкость с маленькими звездочками — грозу. Маленькие точки — туман, сырую погоду. Большие хлопья, для зимы — снег, летом — покрытое небо, тяжелый воздух. Нити в верхней части жидкости — ветер. Кристаллы на дне—густой воздух, мороз и зиму. Маленькие звездочки — зимой при ясной погоде — снег на другой или на третий день. Чем выше зимой поднимаются кристаллы, тем сильнее будет стужа». В главных чертах описания Фицроя и Делениуса совпадают; им не противоречат и наблюдения Н. М. Бе с караванного. Однако остается неясной немаловажная деталь: должен ли штормглас быть непременно на открытом воздухе или же он действует и в закрытом помещении с более или менее постоянной температурой. Ибо единственный мыслимый физический фактор, способный влиять на растворимость камфары (а скорее всего именно она и выпадает в виде кристаллов разной формы),— это температура. Однако опыты Бескаравайного с преднамеренным изменением температуры в достаточно широких пределах не вызывали ни появления, ни исчезновения хлопьев или звездочек. Да и вряд ли мореходы прошлых веков, для которых прогноз погоды был порой делом жизни или смерти, стали бы придавать серьезное значение прибору, реагирующему лишь на перепады температуры. Что же еще может вызвать перемены в штормгласе-бароскопе? Фицрой пишет об атмосферном электричестве; к сожалению, пока не удалось найти указаний, что такие опыты действительно ставились. Но совсем недавно было выяснено, что на кристаллизацию некоторых веществ (например, антрацена) влияет интенсивное световое излучение («Naturwissenschaften», 1978, т. 65, с. 536). С другой стороны, многие атмосферные процессы, связанные с изменениями погоды, зависят от солнечной активности и вызываемых ею геомагнитных возмущений. Так может, эти возмущения влияют и на камфару? Впрочем, прежде чем заявить,— может ли это быть или этого не может быть, потому что не может быть никогда,— надо убедиться в реальности самого эффекта, первое знакомство с которым, естественно, вызывает сомнения. Нужно точно знать состав штормгласа и методику его изготовления лишь тогда можно говорить об экспериментальной проверке. Увы, в приведенном выше описании нет точного состава штормгласа, можно лишь сказать, что камфару, селитру и нашатырь брали в весовом соотношении 4:1:1 и растворяли в водном спирте с концентрацией 40—60%, однако неизвестно, в каком количестве. Несколько более подробны сведения старинной английской «Энциклопедии практических советов» («Coo ley's Cyclopaedia of Practical Receipts», London, 1880, v. II, p. 1571)*, где говорится, что в состав штормгласа входят 2 драхмы камфары,. 1,5 драхмы калиевой селитры, 1 драхма хлористого аммония и 2,25 жидких унции водного спирта концентрации «proof»; эту смесь помещали в стеклянную трубку длиной 12 и диаметром 3/4 дюйма. Заметьте — отношение диаметра сосуда к длине примерно - также же, как в бароскопе, описанном Бескаравайным; однако количества компонентов не те, что у Делениуса. И все же в энциклопедии сведения наиболее подробны, и можно предположить, что именно этот рецепт ближе к истинному. Сперва переведем старинные меры в нынешние. Дюйм — это 2,54 см, жидкая унция — 28,349 мл при 16,6°С. Спирт концентрации «р roof» можно приготовить смешением 100,0 г абсолютного, то есть 100%-ного, этанола и 103,1 г воды. А чему равна драхма? В энциклопедии сказано сокращенно — «dr.». Это может быть либо «dram» — британская мера веса A,772 г), либо «drachms» — аптечная мера веса C,885 г). Проверка показала, что если принимать драхму равной 1,772 г, то все вещества растворяются полностью и образуется однородный раствор, из которого не выпадает никакого осадка на протяжении двух месяцев. Следовательно, надо брать аптечную драхму. Делениус советует растворять компоненты по отдельности, а затем их смешивать (видимо, лучше растворять камфару в спирте, а соли — в воде). При этом что-то может выпасть в осадок, потому что растворимость веществ в смеси чаще всего меньше их раствори- * Источник разыскан В. В. Низовцевым. 74
903 Б мм ,. 21,04 9фз 21,0°С 9фз 6 мм и 21.0°С 9ф5 -16 6 21,0°С 20,0°С -16 9{*J 20.0°С Явления, наблюдавшиеся в штормгласе, изготовленном 1 февраля 1979 года (высота слоя жидкости 28 мм); время указано в левом верхнем углу A час -= 1 суткам); температура — в верхнем правом углу. а —- до 5 февраля кристаллики, похожие на крупинки сахара, медленно оседают и несколько укрупняются; б — 5 февраля, с 16 1 до 20,И), на границе осадка вырастают кристаллы, похожие на сосновые ветки; в — с 5 по 10 февраля граница осадка медленно опускается, а сосновые ветки частично растворяются, превратившись в иголки; г—11 февраля, 800, на оплывших концах иголок начинают расти плоские чешуйки; д—12 февраля, в 80с\ рост чешуек прекращается, а на их кромках возникают щетинки; е — 12 февраля, в 20пс, некоторые щетинки превращаются в сосновые ветки; /К —с 12 по 13 февраля сосновые ветки продолжают расти, на их иголках вырастают щетинки, а на границе осадка появляются новые кристаллы: 3—15 февраля, в 8 й, крупные кристаллы начинают растворяться и одновременно на границе осадка формируются толстые иглы; и — с 15 по 17 февраля на концах оставшихся иголок возникают чешуйки, на их кромках вырастают щетинки, из которых образуются новые сосновые ветки 75
A. ■ ~~ - _ - - ваемого солевого эффекта. Однако как бы то ни было, система при этом сразу же оказывается в равновесном состоянии. Того же можно достичь и другим образом: приготовить ампулу нужных размеров, определить ее объем, рассчитать количество компонентов, поместить их в ампулу, залить водным спиртом, запаять, нагреть в горячей воде до полного растворения (ОСТОРОЖНО! Ампула может взорваться из-за давления паров спирта, и поэтому ее надо завернуть в тряпку), сильно взболтать и охладить до полной кристаллизации под струей холодной воды. И еще одна тонкость. У камфары два зеркальных изомера— D и L; существует и так называемый рацемат — это смесь их равных количеств. Один оптический изомер может вести себя не так, как другой, и не так, как рацемат («Химия и жизнь», 1977, № 12, с. 42—49). В прошлом веке была распространена D-камфара, добываемая в Японии, и поэтому для изготовления штормгласа желательно пользоваться именно этим изомером. Располагая такими данными, трудно было удержаться от искушения сделать штормглас самому. Я приготовил маленькую пробу и поместил ее в баночку из-под пенициллина, плотно закрытую полиэтиленовой пробкой. Долгие пять дней баночка спокойно стояла на шкафу, и осадок в ней медленно оседал. В лупу с семикратным увеличением были видны мелкие прозрачные кристаллики, похожие на сахарный песок; при этом создавалось впечатление, что кристаллики постепенно укрупняются. (В этом нет ничего удивительного: даже при постоянной температуре крупные кристаллы имеют тенденцию расти за счет мелких, так как при этом уменьшается свободная энергия системы.) Но потом на поверхности осадка стали происходить странные явления (см. рисунок): практически при постоянной температуре кристаллы то возникали, то исчезали. При этом было заметно явное чередование характерных форм — сначала быстро возникали кристаллы, похожие на сосновые ветки, потом иголки медленно таяли, одновременно округляясь, на их концах возникали чешуйки, кромки чешуек быстро покрывались щетинками, из которых вырастали новые сосновые ветки. Этот процесс периодически (примерно каждые 5—7 дней) повторялся, в результате чего на границе осадка образовались причудливые кристаллические образования, похожие на листья папоротника. Это явление можно было бы объяснить так же, как укрупнение больших кристаллов за счет мелких: стремлением системы перейти в состояние с минимумом свободной энергии. Но странно, что в данном случае процесс имел явно выраженный периодический характер. Еще более странно, что за сто лет, прошедшие с момента приготовления штормгласа, за которым наблюдал Бескаравайный, равновесие так и не наступило. Более того, в штормгласе, приготовленном по всем правилам, осадок вообще то растворялся, то возникал, а это значит, что при постоянной температуре менялась растворимость! Так может быть, действительно шторм- глас реагирует на какое-то внешнее воздействие, о котором мы не догадываемся? Это явление в любом случае заслуживает серьезного внимания, так как в научной литературе ничего подобного не описано. Однако не убедившись окончательно в существовании эффекта, не стоит пытаться с помощью штормгласа предсказывать погоду: ведь каждый человек по своему собственному опыту знает, что после хорошей погоды, как правило, наступает ненастье, и наоборот. Так что и без всяких приборов можете смело предсказывать хорошую погоду на ближайшую субботу: с известной вероятностью ваш прогноз оправдается... В. ЖВИРБЛИС От редакции. Просьба к читателям, располагающим какими-либо дополнительными сведениями о штормгласе, а также к читателям, пытавшимся самостоятельно сделать подобный прибор, написать об этом в «Химию и жизнь». 76
Фотоинформация Атмосфера в стакане Каждый из нас наверйяка не раз костил бюро прогнозов, когда вместо обещанного тепла и солнца неожиданно наступала дождливая непогода. Что поделаешь, процессы, происходящие в атмосфере, достаточно сложны. В тех случаях, когда с задачей не в состоянии справиться электронно-вычислительная машина, помогает метод моделирования. Это что-то вроде научной популяризации, когда для объяснения сложного явления используются простые и понятные всем примеры. В частности, некоторые черты поведения земной атмосферы можно моделировать с помощью жидкости, помещенной в сосуд подходящей формы и перемешиваемой таким же образом, как перемешивается воздух над поверхностью нашей планеты, то есть вихрями циклонов и антициклонов. Но как создавать вихри в сосуде? Не помешивая же ложечкой воду в чайном стакане — подобное грубое вмешательство не поможет создать достоверную картину. Надо, чтобы жидкость перемешивалась как бы сама собой. Тут, оказывается, может сослужить службу так называемый магн итоги дродинамический эффект — воздействие постоянного тока на электропроводный раствор в присутствии магнитного поля. Сочетание двух полей заставляет жидкость двигаться вдоль магнитных силовых линий, образуя вихри, весьма похожие на те, что возникают в атмосфере нашей планеты. Фото из журнала «Физика атмосферы и океана» A978, т. 14, № 2, стр. 207) 77
шш »»•'*'*■: Uf '-■ х т3 ь.'Л. . ■*•■_«... «• №5 -.-«i £S! * ^■fioi ^ $/ Конверты Робинзону В. САФОНОВ Психологи пишут, что наиболее стойки впечатления детства и что зачастую именно они главенствуют в формировании характера и мироощущения человека. Случилось так, что первой книгой, которую мне начали читать в детстве, было бессмертное творение Даниэля Дефо «Робинзон Крузо». У отца (тогда мне было три-четыре года) я пытался выяснить, как Робинзон спал на дереве без одеяла? Чтобы успокоить мое воображение, отец, помнится, сказал, что одеяло у Робинзона было. Не этот ли далекий эпизод и сделал меня неисправимым Робинзоном? Учеба, работа, фронт, снова работа и наконец выход, как принято говорить, на заслуженный отдых не уничтожили стремление побыть один на один с природой. -У; 4* А отсюда походы, предпочтительно пешие или велосипедные, отсюда книжные полки с приключениями робинзо- нов всех времен и народов. Среди них: «Подводные робинзоны», «Тюремные робинзоны», «Добровольные робинзо- ны», «Робинзоны Алеутских островов», «По следам Робинзона» и другие, все, что удалось Достать и сохранить за многие годы. Особо следует упомянуть альбомы карикатур на робинзонов и робинзонады, которые часто публикуют наши и зарубежные журналы. Примерно такой же неисправимый чудак мой старый Друг Игорь Владимирович П., фотограф по профессии, страстный любитель природы, общение с которой он считает едва ли не первой необходимостью для горожанина. Он тоже коллекционер. Груды вырезок из журналов, собранных за много лет, о всем том, что писали в защиту природы: леса, зверей, болот. Обычно обстоятельства не мешали нам отправляться в длительные пешие и велосипедные вояжи по Европейской России. 78
Велотуризм выгодно отличается от пешего: поклажу не надо тащить в рюкзаке — ее можно навьючить на багажник велосипеда, к которому пристроены емкие перекидные сумки со множеством карманов, что позволяет находить искомое, не вытряхивая на землю все содержимое. Ну, а о том, что велосипед экономит силы и время, говорить уже не приходится. Наши кони (велосипеды), густо обмазанные тавотом на зимнюю спячку, как и походное имущество, хранились в сарае подмосковного садового участка — отправной точки намечаемого похода. Для старта оставалось только приобрести продукты, батарейки к приемничку и фонарику да удалить с велосипедов зимнюю смазку. Но увы, резко ухудшившаяся за зиму спортивная форма моего друга не оставляла никаких надежд на совместное путешествие. — Езжай один,— вздохнул он,— а я стану, как большинство моих сверстников, кинопутешественником. Тебе, если ты, конечно, не захочешь отказаться от поездки, приготовлены конверты. — Какие конверты? — Вот эти, с вложениями пожеланий человеку, коллекционирующему «Робинзонов» и мечтающему самому окунуться в робинзонаду. Я подумал, что задания, вложенные в эти конверты, как-то скрасят тебе одиночество. Впрочем, можешь и не пользоваться конвертами: в них нет ничего, кроме придуманных трудностей. Мы распрощались, пожелав друг другу самого важного — здоровья. Он отправился в поликлинику, а я к садоводческому поместью, где хранилось наше походное снаряжение. Я взял пока только то, что было необходимо... Д. ДЕФО. Робинзон Крузо В старых, дореволюционных переводах «Робинзона Крузо» есть трогательно- скрупулезный перечень того, что Робинзон привозил на свой остров после очередного визита на застрявший в подводных скалах корабль. В наше время появились сокращенные переводы, где пропущены эти милые перечисления хозинвентаря и молитвы благодарности за его спасение. А между тем сборы в любую робинзонаду, даже пригородную, всегда назидательны и хлопотны, особенно если намеченный план требует корректировки. Имущество, рассчитанное на два велосипеда, пришлось пересмотреть. Вполне естественно, что оно убавилось не только в количестве, но и в ассортименте. Вот главное, что было уложено на багажник дорожного велосипеда и в приспособленные для этого перекидные сумки: брезентовый гамак с полиэтиленовой накидкой (на случай дождя), самодельный спальный полумешок, собственной конструкции чудо-самоварчик (почему чудо, объясню позже), миниатюрный складной стул (очень удобен в походе), косарь (в одних ножнах с пилкой), карманный фонарик, маленький транзисторный приемник, миниап- течка, лупа (мир насекомых весьма любопытен), кое-какие продукты... На мой взгляд, такое снаряжение способно дать даже комфорт. Да, очки! Чуть не позабыл. Для них пришлось раздобыть старый металлический футляр, давно не выпускаемый промышленностью. А зря, его устойчивость к случайным нагрузкам намного выше, чем у пластмассовых очешников, не говоря уже о модных кожаных. Кажется, пора сказать «поехали!», хорошее русское словечко, которое произносят даже космонавты под рев уносящих их в небо двигателей. Солнечный июльский день обещал удачное начало подмосковного вело- путешествия. Проселочная, хорошо накатанная грузовиками дорога шла между полями пахучего клевера и рослой кукурузы. Впереди темнела зубчатая стена леса. За ней всегда мерещится встреча с новыми впечатлениями. Часам к двум-трем, я забрался в глубь далеко не девственного леса. Наивно ожидать в начале грибного сезона нехоженных мест. Увы, приходится довольствоваться тем, что есть. Плешины старых и новых кострищ, украшенные осколками бутылок и консервными банками, обрывки бумаги, гниющие вороха елового лапника и веток, служивших грибникам постелью... Словом, все то, что называют следами дикарей конца двадцатого века. Обеденный привал, как всегда, начался с поиска микроучастка, где было бы подходящее дерево, к которому можно прислонить велосипед, и свободный от кустов сухой пятачок земли. Как приятен комфорт во время трапезы в лесу. Не удобнее ли сидеть не на корточках, не по-турецки, а на сухом пенечке или микростульчике, обычно путешествующем со мной на багажнике велосипеда? Полезен и кусок фанеры на тонюсеньких проволочных ножках, служащий столиком. Не надо доказывать, что есть на уровне раскладного походного столика приятней и полезней, 79
чем с поверхности земли, когда за каждой ложкой и куском приходится нагибаться. Подложив порцию сосновых шишек в чудо-самоварчик, в котором кипятилась вода по соседству с гороховым супом, я достал пакет с конвертами. На первом (все они были пронумерованы) по диагонали было написано: «Вскрыть после окончания приготовлений к ночлегу». Что ж, так и сделаю, решил я, довольный тем, что в моем распоряжении весь день, который можно провести так, как хочется, без выполнения каких-то заданий, таящихся в конвертах. Мне жилось теперь легче, чем раньше, и в физическом и в нравственном отношении. Д. ДЕФО. Робинзон Крузо Оккультисты убеждены, что любая вещь, побывавшая в руках хозяина, несет в себе информацию о его характере. Не берусь утверждать, что это так, но поразительная наблюдательность Шерлока Холмса служит тому подтверждением. Думается, что и по моим вещам Холмс смог бы кое-что рассказать об их владельце. Вначале мне хотелось отвести специальную главку описанию походных самоделок, но, пожалуй, целесообразнее упоминать о них по ходу рассказа. Так вот, идея кухонного комбайна родилась после посещения выставки «Русский самовар», где экспонируются самовары самых разных типов и художественных форм. Были там и самовары- чайники, и самовары для сбитня — старорусского варева, о составе которого у меня весьма смутные представления. Но если можно варить в самоваре густой сбитень, то почему же через перегородку, за той же самой дымогарной трубой не выделить отсек для кипячения воды? На бумаге у меня появилось нечто вроде плоского солдатского котелка, перегороженного трубой на два отсека. Один предназначался для варки супа, каши или картошки, второй — для кипячения воды, чая, кофе. Вскоре нашелся знакомый, взявшийся сделать опытные образцы. Опробование в полевых условиях, как это принято говорить, показало их высокие эксплуатационные качества. Помимо явных преимуществ перед традиционными котелками, развешиваемыми над костром, плоский самовар позволяет обойтись без костра! Следовательно, это какой-то вклад в дело сохранения окружающей среды. Если бы геологи и прочие экспедиционные работники, туристы, рыболовы, охотники и грибники имели бы в своих рюкзаках такой комбайн, то сколько бы исчезло с лица природы долго не зарастающих оспин кострищ! Увы, для этого нужно, чтобы котелок-самовар перестал быть достоянием одиночек, нужно вмешательство местной промышленности и цехов ширпотреба. Здесь я бессилен что- либо предпринять, но эскиз привожу, авось найдутся инициативные люди (см. стр. 82—83). Человек средних лет (я все еще отношу себя по физиологическим данным к этой категории людей), среднего роста и веса за семь-восемь часов похода затрачивает, как утверждают справочники, около 4000 килокалорий. Поэтому я не пренебрегаю сытной едой, когда она помогает сохранять равновесие сил и здоровья. Спешить, чтобы добраться до какого- то пункта в такой-то срок, не требовалось, поэтому после обеда, развесив между двух березок брезентовый гамак, я предался отдыху, уйдя в созерцание окна неба в обрамлении свежей листвы. Ни вид неба, ни прослушанная по приемничку информация о погоде, не обещали ее порчи, и я мог не спеша сняться с обеденной стоянки. Не лишне вспомнить, что она была не очень-то удачной: отсутствовала вода — ручеек, болотце, родничок, ну хотя б ы лужа, в которой можно было бы сполоснуть немудреную кухонную утварь. Пришлось довольствоваться травой и листьями. И снова в путь. Следов после привала в виде кострища и других отметин не осталось. Нужна наблюдательность Дерсу У зала, чтобы заметить в траве крошечную, с розетку для варенья, пропалину с кучкой золы, высыпавшейся из колосника чудо-самоварчика, да и то я ее прикрыл свежесорванной подушечкой лесного мха. Часто приходится слышать недоумение — «Как это вы по лесу с велосипедом!?» — Да так,— отвечаю,— попробуйте сами; вполне проходимо, избегайте только мелколесья, обходите кустарники и буреломы и не увязайте на топких местах. И в самом деле, леса средней полосы не тропические дебри, и если в них не продираться сломя голову, то вести велосипед не большая обуза. Ведя за руль своего «харьковчанина», я брел по лесам и перелескам, иногда на подъемах волоча его за багажник. За час я проходил, изредка ехал (когда встречалась попутная тропинка) этак по три-четыре километра. На пересе- 80
ченной местности и в мелколесье скорость падала вдвое. Старая русская пословица гласит: «Чем дальше в лес, тем больше дров». Ее можно понимать и дословно, и применительно к иным обстоятельствам, например о смене впечатлений, которых становится все больше по мере продвижения в нехоженные места. Ручеек, бегущий в заросшем овражке, позволил навести порядок в кухонной посуде и пополнить запас воды, которую я обычно вожу в надежно склеенных полиэтиленовых мешочках. Конечно, следуя вдоль рек, озер и речушек, этого можно не делать, но когда путь лежит через леса юго-восточного Подмосковья, то эта предусмотрительность не лишняя. Можно, разумеется, заезжать в деревушки и пользоваться колодезной водой, но это мною почти не практикуется, потому что нарушает обаяние робинзонады. К концу дня, а летом он длинный, я оказался на опушке елового лесочка. Пора было устраиваться на ночлег. Я не пользуюсь палаткой даже в дождливую осень. Палатку успешно заменяет брезентовый гамак с полиэтиленовой накидкой, надежно прикрывающей спящего от любых хлябей небесных и ветра. Самодельный же спальный мешок отличается от фабричного лишь немногим — поуже и полегче, ведь у меня не автомобиль, а велосипед. Его я обычно ставлю в изголовье, поперек, чтобы рама фиксировала горизонтальное положение гамака, иначе можно случайно опрокинуться. Прозрачная полиэтиленовая накидка позволяет видеть окружающее. И сумерки уходящего в темноту леса, и звездное небо, и рассвет, и первые лучи восходящего солнца. Те, кому приходилось ночевать в одиночестве в лесу, согласятся, что в сгущающихся сумерках есть что-то трудно постижимое. Будто глубинная, генетическая память передает настороженное волнение наших предков перед наступающей темнотой, в которой таилась опасность. Спасение от темноты, населенной хищниками, дал огонь. Поэтому очевидна и неистребима наша любовь к костру. Можно подумать, что этим отступлением я противоречу самому себе. Вначале восхваление чудо-самоварчика, позволяющего в походе или экспедиции обходиться без традиционного костра, а потом гимн костру. Противоречия не усматриваю; из маленькой приставной трубы валил дымок, и язычки пламени и искры устремлялись в небо. Когда наступила ночь, я с замирающим сердцем спрашивал себя, что меня ожидает... Д ДЕФО. Робинзон Круэо «Вскрыть после окончания приготовления к ночлегу». Приготовления были кончены, и надо было посмотреть, что написано в первом конверте Робинзону. «Прошу покинуть гамак, спальный мешок и устроиться на ночлег с помощью подручных материалов, приняв меры против простуды, насекомых, холода, дождя и других неблагоприятий. Ответь и запомни свои ответы (лучше запиши). Постскриптум. Выполнение или невыполнение задания на твое усмотрение». Сон — это треть нашей жизни. Философы и физиологи, поэты и прозаики, физики и химики — каждый по-своему рассматривают это блаженное состояние. Я, разумеется, мог бы воспользоваться уже приготовленным снаряжением и, чуточку покривив душой, залезть в спальный мешок, а утром, на досуге, ответить на вопросы. Но я знаю себя. Итак, нет ни гамака, ни спального мешка, а я застигнут в лесу в сумерках в легкой одежде. Первое и самое простое решение — разжечь большой костер и заготовить топливо, чтобы хватило до рассвета. Перед костром, с наветренной стороны, можно настелить еловый лапник, ветви, траву, сено, мох, и вот так (как это обычно делают грибники), ворочаясь с боку на бок, поочередно отогревать то одну, то другую часть тела. Этот вариант ночлега был отброшен как неоригинальный, чему, надо признаться, способствовала теплая погода, да и то, что на земле появилось бы еще одно ненавистное мне пятно кострища. Робинзон Крузо, если вы помните, очень любил строить всяческие ограды. И я тоже решил этим заняться. Достал косарь и неподалеку от велосипеда нарубил елового лапника и ветвей, стараясь сообразовать эти ампутации деревьев с их пользой, то есть удаляя только нижние и переплетающиеся ветки, боковые паразитические приросты. Потом выбрал место повыше, под сосной, ибо там всегда суше, чем, скажем, под елью и другими деревьями. После этого я провел на земле две параллельные линии в 70—80 см одна от другой, соединив их полукругом с одного конца. По контуру этого удлиненного латинского «U» через пятна- дцать-двадцать сантиметров воткнул толстые ветки, не что вроде частокола, который старательно, виток к витку, оплел еловым лапником. Остаток строима- 81
Плоский самоварчик, сделанный из тонкого листа нержавеющей стали, внутри разделен и а две одинаковые секции. Это позволяет готовить сразу три блюда (на дымовую трубу надета подставка для небольшой сковородки). Труба разборная: верхняя часть снимается и в походном положении прячется внутрь самовара. Естественно, внизу необходимо поддувало (на чертеже — круг с отверстиями). Ножки у самовара складные. Корпус оклеен теплоизоляционным материалом, что существенно увеличивает КПД топлива. Размеры, данные на чертеже, позволяют изготовить самовар, рассчитанный на двух едоков териала уложил внутрь «вольера», туда, где было закругление, подбил „изголовье сухим мхом, надерганным у подножья сосен. Теперь осталось при думать, как утеплить одежду. Будь рядом стог сена или соломы, проблемы не было бы. Натолкал бы их в брюки, под куртку сколько мог иг округлившись таким образом, не побоялся даже заморозков. Но если бы р,& кабы... Пришла мысль набить себя мхом, но я отказался от этого, так как на подушку еще можно было выбрать кусочки без населения, а уж в больших количествах это было равносильно ночлегу в муравейнике. 82
Не раз приходилось слышать рассказы о том, что в минувшую войну наши бойцы, прорываясь из окружения, уже к зиме, в неимоверно трудных условиях, в одном летнем обмундировании, подкладывали внутрь гимнастерок, на спину и грудь куски свежесрезанной (а следовательно, гибкой) бересты. Они делали нечто вроде нательных кирас от пронизывающего холода. Но не спать же летом в бересте... Следом вспомнился рассказ Марка Твена о бездомном человеке, ночевавшем на парковых скамьях, который защищался от холода старыми газетами, равномерно распределяя их под своим рубищем. Этот способ хорошо известен туристам и охотникам, окутывающим бумагой ноги, когда невозможно сменить промокшую обувь. А те, кто знаком с пояснично-крестцовым радикулитом, не преминут защитить известную область вдвое сложенной газетой. На мокрые ноги, на газету, можно надеть вездесущие полиэтиленовые пакеты, а уж потом обуться. Увы, лишних газет у меня не было. Быстро темнело, и пришлось почти вслепую изготовить одеяло. Принцип тот же, что и для забора вокруг кровати. Требуется с десяток, в рост, тонких прутьев (хорошо орешника), которые следует воткнуть толстыми концами в землю и поплотнее заплести самыми тонкими ветками или высокой сухой травой. Сырую траву (осоку, камыш), как, впрочем, и ветки лиственных пород, для этой цели можно использовать только в крайнем случае. Лучше воспользоваться еловым лапником. Если же одеяло можно изготовить загодя, дав ему просохнуть и уплотниться, то материал может быть любой влажности. Закончив плетение, надо скрепить верхние концы (дабы не расползлось), а уже потом выдернуть из земли нижние и тоже скрепить — идеальным шпагатом здесь может служить кора липовых веток, лыко. Ночь, пора спать. Кругом тишина, и только какая-то бесшумная тень пронеслась по темно-синему небу, просматриваемому из моего вольерчика. Сплю я обычно на правом боку, поэтому, когда повернулся, нос оказался у самой стенки спальни. Одеялу, перед тем как залезть под этот плетень, я постарался придать выгнутую форму, чтобы и бока были прикрыты. На голове — берет, на него табу я не распространил. Сами понимаете: комары да мошки, а шевелюра уже не столь густа, как в молодости. Говоря откровенно, наспех сделанное ложе не казалось пуховой периной, но и не было кроватью средневековых пыток. Благодаря плетенкам — вольеру и одеялу — я не был в трагическом положении, но первые лучи солнца приветствовал с радостью приверженцев этого древнейшего культа. Хотелось скорее сняться с места и 83
двигаться дальше. Но что делать со спальным гарнитуром? Сжечь? В некоторых случаях это, пожалуй, лучше, чем кучи гниющего валежника — рассадника вредителей леса. Но жечь не хотелось, все же ведь кострище, все же черная плешина на траве-мураве. Неподалеку виднелись размытые вешними водами рыжие ступеньки. Это то, что почвоведы именуют эрозией почвы, началом роста оврага. Вот туда- то я и перетаскал все, что составляло постель и укрытие. Теперь размывающие водопадики поутихнут и овраг не станет расти так быстро. Покончив с уничтожением следов пребывания, я вывел своего коня на ближайшую тропинку и покатил по ней, радуясь движению в новом солнечном дне. До встречи на новом привале! Теперь я спал уже не на подстилке, брошенной прямо на землю, а на очень удобной койке... Л- ДЕФО. Робинзон Крузо Ах, как хорошо, что я додумался соорудить брезентовый гамачок! Прикрутить его к двум рядом стоящим деревьям труда не составляет. Лежи- полеживай, отдыхай, наблюдай природу. Вот хлопотун поползень обследует трещины в коре старой березы, выискивая пропитание. Он делает это и вниз головой, как космонавт в состоянии невесомости, не ощущающий разницы между потолком и полом корабля. Ускакал куда-то поползень, но по веткам разлапистой ели перепархивает небольшая пичужка, клест. Он уже при жизни так намумифицирован хвойным бальзамом из содержимого шишек, что и после гибели его тельце не становится добычей трупных червячков. Чуть свесившись с гамака, можно полюбоваться красными шапками мухоморов. Они — верная примета: где-то рядом должны быть съедобные грибы. Ну а теперь, отдохнув, можно двигаться дальше навстречу новым впечатлениям. Преимущество велотуриста перед пешеходом еще и в том, что смена зрительных впечатлений происходит быстро, со значительно меньшей затратой сил. Нажимай на педали и поглядывай по сторонам. Запоминай, сравнивай. Давно известно, что подавляющее количество информации, поступающей в мозг, доставляет зрение. Не беспри- частно и обоняние. «И дым Отечества нам сладок и приятен». К полудню я приехал на большое, заросшее травой поле, в середине которого поблескивала салатная поверхность крохотного озерка. Мое приближение поубавило кваканье восхитительно зеленых лягушек, тех самых, которыми пестрят книжки для малышей. По дороге к этому озерку я набрал неправдоподобно больших лисичек и белых крепышей и пригоршню спелой земляники. Проезжая мимо картофельного поля, устоял против искуса выдернуть два-три куста, но когда увидел, что это сделал кто-то до меня и не удосужился собрать все плоды своего действия, я не мог не подобрать дюжину картофелин, валявшихся в пыли. Пробраться к окну, с чистой, не затянутой ряской водой помогла найденная в траве жердь: привязал ее к «комбайну» и, как ведром, зачерпнул им воду. Откуда бы ни набиралась вода — из ручья, реки, озера,— ее надо кипятить. Исключение, пожалуй, только для родниковой, да и то у самого выхода на поверхность, а дальше по течению струйка уже теряет свою бактериальную чистоту. Можно, конечно, обойтись и без кипячения, подкрашивая воду кристалликами марганцовки или квасцами. Но самое надежное — это длительное кипячение, не говоря уже о том, что «протравливание» воды сильно сказывается на ее вкусе. Вскоре грибы и картошка были вымыты, очищены, и самоварчик делал свое дело, обещая на первое грибной суп с картошкой, на второе лисички, а потом чай с ароматнейшей земляникой. Пока все это булькало и шипело, можно было посмотреть, что написано в очередном послании товарища. «На этот раз табу накладывается на все кухонные принадлежности. Вплоть до ложки. Все это ты, дорогой Робинзон, оставил там, на острове. Постарайся- обойтись без этих принадлежностей и поделись полезными советами». Трудности, перед которыми меня поставило второе письмо, заставили отказаться от уже утвержденного меню на обед и подумать о том, как обойтись без привычных средств пищеприготов- ления. Разумеется, от самоварчика я не отказался — тот же костер. Картошка вареная, картошка жареная, картошка печеная... Если поступиться правилом — не разжигать костров,— то почему бы не получить картошку пареную? Для этого клубень надо закатать в комок мягкой глины и зарыть в золу, над которой горит костер. В этом случае из костра извлекается не полуобгорелая картофелина, а «орехи», 84
внутри которых (разломив глиняную скорлупу) находишь целехонькую пареную картофелину. Но я выбрал наипростейший способ — поджаривание ломтиков картошки над дымогарной трубой самоварчика. Подложил побольше топлива и, дождавшись пламени без дыма, нажарил столько, сколько захотелось. Подобную процедуру можно делать и над костром, нанизав клубни, словно шашлык, на прут. Мне же приходилось обжаривать только по одной картофелине. Так же я поступил и с кучкЬй грибов. Лисички быстро сморщились, а ломтики боровиков сохраняли приятную для зубов эластичность. На соль табу не было. Да и что говорить, пословицу «не солоно хлебавши» может оценить только тот, кому приходилось есть без соли. После еды захотелось пить. В самоварчике воды было предостаточно, но табу касалось и кружки. Взгляд задержался на неизрасходованном топливе— сухих ветках и бересте, снятой по дороге со сгнившего ствола березы. Вырезав прямоугольный, без дырок кусок, я свернул его «фунтиком», подобно тому как это дел'ают продавщицы, когда у них нет пакетов. Заколов заостренным прутиком концы свернутой бересты, получил подобие конической рюмки, из которой можно было пить, не обращая внимания на утечку. По директиве, подмосковный Робинзон должен был припомнить полезные советы для людей, оказавшихся в силу непредвиденных обстоятельств без кухонной посуды. Например, чем заменить котелок? Не боги же горшки обжигают! Да и исходный материал не дефицитен. Высушить вылепленный вручную горшок или миску нетрудно, хуже с обжигом. Я как-то пробовал ради спортивного интереса вылепить и обжечь на костре несколько самоделок из глины, но ничего путного из этой затеи не вышло. Проще дать советы по изготовлению приспособлений для еды. Больших раковин в наших среднерусских реках нет, но створки перловиц и беззубок пригодны для изготовления ложек. Достаточно прикрепить их к деревянному черенку. Говорят, что наши далекие предки варили мясо мамонтов в вырытой в земле яме, куда бросали раскаленные на огне валуны. От рекламы этого способа кипячения воды, а тем более варки пищи я воздержусь. Но кроме кипячения и «протравливания» воды, взятой из сомнительных источников, есть еще два способа дезинфекции: серебряная посуда или хотя бы серебряная вещь, на сутки опущенная в котелок или чайник, и фитонциды (летучие бактерицидные вещества растений). Лучше всего взять можжевельник. Его хвоей надо заполнить посуду доверху, а воде останутся лишь промежутки между можжевеловыми лапками. Но и в этом случае вода все-таки занимает половину объема посуды. Меньше чем через сутки можжевельник обеззаразит воду. Не лишне вспомнить и оригинальный способ обеззараживания воды, о котором я, помнится, дважды читал в журналах. Применяя его, предприимчивый американец пересек так называемую «Долину смерти» — безводную пустыню. Суть способа в сборе водяного конденсата. В центре ямы глубиной 30— 40 см устанавливается котелок или кружка. После этого он накрывал яму полиэтиленовой пленкой, края которой равномерно присыпал землей и прижимал камнями, чтобы они поплотнее прилегали. Затем в центр натянутой, как на барабане, пленки кладется камешек для создания небольшого прогиба над поставленной посудиной. Все это надо сделать до вечера. За ночь образующийся на внутренней поверхности пленки водяной конденсат, стекая к месту прогиба, даст чистейшую воду. Во влагонасыщенных грунтах для извлечения воды рекомендуют так называемый индейский колодец, об устройстве которого я вычитал в книге Э. Сетон-Томпсона. Колодец действительно удобный. В самом низким месте, скажем, возле бывшей стоячей лужи или скончавшегося болотца, надо сделать ямку на высоту полутора-двух котелков. Набравшись терпения, следует дождаться пока ямка не наполнится водой, просочившейся сквозь грунт. Вначале вода, естественно, будет мутной и ее придется вычерпывать. Кипячение, разумеется, обязательно, ибо кажущаяся чистота вовсе не показатель стерильности. Скептики могут сказать, что все это не нужно. Кругом шоссейные дороги, радио и чуть ли не справочные бюро, куда можно обратиться по всем вопросам. А робинзоны, робинзонады? Да это же все сказки с легкой руки Даниэля Дефо. Но те, кому приходилось проезжать, а еще лучше пролетать над таежными просторами, тундрой или пустыней, согласятся, что глухоманей на планете достаточно. Есть еще местечки для отличных робинзонад! Продолжение следует 85
О вдовстве и «законе александрита» В. ЛАВ Люди сформулировали множество законов: закон Архимеда и законы Пар- кинсона, «правило буравчика» и правила уличного движения, а также знаменитый и вроде бы исключений не имеющий «закон бутерброда». Владение этими премудростями помогает нам (или мешает, смотря по обстоятельствам) пользоваться благами жизни. Бесспорно, еще не всё «алгеброй поверено», еще не все закономерности выявлены. В частности, некоторые свежие публикации как бы призывают утвердить еще один закон — «закон александрита». Но прежде некоторые сведения об этом занятном камне. Александрит являет собой благородную разновидность минерала хризоберилла (ВеА1204). Небольшая примесь хрома, внедрившегося в решетку минерала, меняет цвет камня в зависимости от источника света. Естественный свет и голубоватые «дневные» лампы окрашивают его в зеленый цвет, при остальных источниках освещения, от лучины до ламп накаливания, александрит выглядит красным или красноватым. Присутствие хрома — условие необходимое, но далеко не достаточное. Хризоберилл может не быть александритом, если нет смены цветов (дихроизма, как это явление называют физики и минералоги). Кроме того, должен присутствовать непременный признак «благородства» — прозрачность, иначе камень не пригоден для огранки. Первые кристаллы хризоберилла, наделенные такими свойствами, обнаружил минералог Г. Норденшельд на Урале в россыпях реки Токовой 17 апреля 1834 года. Чтобы лучше понять тогдашнюю ситуацию, необходимо небольшое отступление. Еще Д. Мамин-Сибиряк иронизировал по поводу некоторых минералов, открытых в России, вроде деми- довита, разумовскита, строгановита, уваровита — названий, придуманных, как он писал, «чтобы угодить сильному человеку, подольститься к вельможе и просто вильнуть хвостом за хороший обед, случайную подачку или доставленный лакомому ученому какой-нибудь приятный «случай». Видимо, цензурные соображения не позволили Мамину-Сибиряку включить в этот перечень александрит. Ибо по случайному стечению обстоятельств камни были обнаружены в день, когда праздновалось совершеннолетие наследника российского престола, который позже стал императором Александром II. Норденшельд и назвал эту разновидность хризоберилла александритом. Запомним год неходки минерала — 1834 — и попробуем сформулировать «закон александрита». Звучать он может примерно так: «Любая история, быль, побасенка, поверье, сказание, легенда или сага об александрите или с его участием, включающая в себя эпитеты «старинный», «древний» или «доисторический», не может считаться достоверной даже на уровне саг, легенд, сказаний, поверий и побасенок». Есть ли у этого закона какое-нибудь практическое применение? Безусловно. Как говорил М. Зощенко, он не такой уж в высшей степени бесполезный. Вот несколько примеров. В статье Б. Стрельцова и В. Хромова «Легенды о самоцветах» («Наука и жизнь», № 7, 1971 г.) даны перечни «счастливых» камней. Глухое упоминание о первоисточниках уводит мысль читателя к египетским папирусам, в древнюю Византию, к «Изборнику» Святослава. В перечне фигурирует александрит! В каком папирусе, в каком экземпляре «Изборника» удалось разыскать упоминание об александрите? Ф. Кренделев в эссе о турмалине («Химия и жизнь», № 9, 1978 г.), рассказав о дихроизме александрита, добавляет, что «древние минералоги так и говорили: утро у камня зеленое, а вечер кровавый». Не любопытно ли, кому они это говорили? Кстати, приведенные выше слова принадлежат Н. Лескову, который все-таки был писателем, а не минералогом, и жил не в такие уж замшелые времена. И еще один пример. 86
Если провести опрос о таинственных свойствах александрита в любой аудитории, от годичного собрания Академии наук до профсоюзного собрания в редакции, результаты берусь предсказать заранее. Почти все мужчины ничего на эту тему не знают; остальные что-то слыхали, но что именно — не помнят. У женщин соотношение иное: трое из четырех сразу ответят, что александрит — вдовий камень, остальные тоже это знают, но застенчивость помешает им ответить. Так вот, александрит — вдовий камень. Зато имеется противоядие: в одном экземпляре эту драгоценность носить нельзя, а в паре — сколько угодно. Три камня — еще лучше. Четыре — со- ,всем хорошо. Рецепт опять-таки явно изобретен женщинами. Ведь мужчина, с его прямолинейностью, как бы к этому делу подошел? Ну, опасный камень; ну, вред принести должен — так не носи его! Женщина так не может. Камень-то — красивый. Именно поэтому: один — нельзя, два — можно. Стало быть, с антиалександритовым противоядием все ясно. А как быть с его вдовьими свойствами? А — никак. Не может быть у александрита мистических свойств, ни хороших, ни плохих, если самому камню-то от роду меньше полутораста лет. При такой беспардонной молодости он попросту не успел обрасти стоющей магией. И здесь закон александрита срабатывает безотказно, тем более, что вдовьи качества, по слухам, прорезались у камня и всего лет 25 назад. Какая уж тут достоверность! Кстати, родилось это поверье в нашей стране, и нигде больше об этом не знают. Даже там, где мистика и магия (в том числе и символика камня) до сих пор в почете. Больше того, в Шри-Ланке, где сейчас только и есть стабильные источники этого камня, доподлинно известно, что александрит — камень процветания... Совсем не исключено, что иная читательница, ознакомившись с предыдущими выкладками, все-таки скажет: — Ну, и что? Пусть, хоть сорок восемь законов александрита, а я как верила, так и буду верить, что александрит нельзя носить по одному! Мне же продавщица в магазине точно сказала!.. Давайте поверим, что александрит — действительно ужаснейший камень. Не успеешь кольцо с ним на палец надеть — сразу же вдовство обеспечено. Даже в этом случае бояться не следует. Дело в том, что те александриты, которые носят (или побаиваются носить),— они вовсе не александриты. Они не похожи на александриты ни внешне, ни, так сказать, внутренне. Внешне — это, прежде всего, по цвету. Современные александриты при дневном освещении обычно лиловые. Конечно, возможны варианты: зеленовато-лиловые, красновато-лиловые, но не зеленые, как настоящие александриты. Еще один важный внешний признак— размеры камня и его вес. Наибольший из ограненных александритов в коллекции Государственной корпорации драгоценных камней Шри-Ланки (гордость коллекции!) весит всего 15 карат C грамма). По масштабам нынешней моды — пустяк, мелочишка. Что же касается внутренних свойств и, главное, химического состава — сходства еще меньше. Камень, который в обиходе принято называть александритом, к соединениям бериллия вообще отношения не имеет. Это — глинозем, корунд, А!2Оз- И способность к перемене цвета (от лилового до красного) вызывается не хромом, а примесью ванадия, вводимого в шихту при синтезе корундовой бульки. Настоящее название этого камня — синтетический алек- сандритоподобный корунд. Женщин такое название устроить решительно не может. Слишком громоздкое, да и слова в нем какие-то не такие... «Синтетический»... Редуцируя первое и последнее слова в названии, несколько сокращая среднее, и получают искомое — александрит. Еще одно немаловажное обстоятельство: на этикетках, прилагаемых к украшениям с этим камнем, честно и недвусмысленно значится: «камень — корунд». А что такое корунд? Из него точильные круги и бруски делают. В лучшем случае — иголки для проигрывателя. Никакой романтики. Вот «александрит» — это звучит! Не из-за этого ли за синтетическим камнем утвердились и чужое имя, и чужая, хоть и неправомерная, слава. Можно задаться еще одним вопросом: а почему поверье родилось именно лет 25 назад? Как раз в это время наша промышленность освоила производство синтетических александритоподобных корундов и, соответственно, женских украшений из них. Может, свою роль сыграло и нарушение демографического баланса, из-за недавней войны... Итак, как бы вы ни относились к коварству александрита, носить его можно абсолютно спокойно. Можно — по одному. Можно — по четыре. Можно — по тридцать четыре. 87
;.tf *— — г Наказание без вины Рэй БРЭДБЕРИ I
Ага, вот и табличка: «Марионетки Инкорпорейтед». — Вы хотите избавиться от жены? —спросил брюнет, сидевший за письменным столом. — Да. То есть... не совсем так. Я хотел бы... — Фамилия, имя? — Ее или мои? — Ваши. — Джордж Хилл. — Адрес? Он назвал адрес. Человек записывал. — Имя вашей жены? — Кэтрин. — Возраст? — Тридцать один. Вопросы сыпались один за другим. Цвет волос, цвет глаз, рост, талия, размер туфель, любимые духи... Нужно было предъявить стереофотоснимок, еще что-то. Прошел целый час. Джорджа Хилла давно прошиб пот. — Так.— Черноволосый человек встал и пристально посмотрел на Джорджа.— Вы не передумали? — Нет. — Вы знаете, что это противозаконно? — Да. — И что фирма не несет ответственности за возможные последствия? — Ради бога, кончайте скорей,— взмолился Джордж.— Просто душу вымотали с этим допросом... Человек улыбнулся. — На изготовление копии потребуется три часа. А вы пока вздремните—это вас успокоит. Третья зеркальная комната слева по коридору. Джордж медленно, походкой лунатика, побрел в зеркальную комнату. Лег на синюю бархатную кушетку. Тотчас пришли в движение зеркала на потолке. Нежный голос запел: «Спи... спи... спи...» — Кэтрин, я этого не хотел. Это ты заставила меня прийти сюда... Господи, как это ужасно. Я .хочу домой... Не хочу тебя убивать...— сонно бормотал Джордж. Зеркала сверкали, бесшумно вращаясь. Он спал. Во сне он видел себя молодым: ему сорок один год. Он и Кэти сбегают вниз по зеленому склону холма, они прилетели на пикник, вертолет стоит неподалеку. Ветер вздымает золотые волосы Кэт. Они целуются и держат друг друга за руки и ничего не едят. Они читают стихи; кажется, они только и делают, что читают стихи. Потом другие картины, еще и еще. Они в самолете. Летят над Грецией, Швейцарией,— а осень, звенящая, ясная осень тысяча девятьсот девяносто седьмого года все тянется, тянется, и они летят, не останавливаясь! И вдруг — что это? Она и Леонард Фелпс. Как это случилось? Джордж громко застонал. Откуда взялся этот Фелпс? Кто ему позволил?.. Неужели все это из-за разницы в возрасте? Кэти так молода, ей нет еще двадцати восьми. И все-таки. Это злое видение навсегда отпечаталось в его памяти. Фелпс и она в парке за городом. Джордж вышел из-за деревьев как раз в ту минуту, когда они... Драка и попытка убить Фелпса. А потом — пустые, бесконечные дни. — Мистер Хилл, все для вас приготовлено. Он тяжело поднялся с кушетки. Оглядел себя в высоких, неподвижных теперь зеркалах. Да, вид у него на все пятьдесят. Какая ужасная ошибка. Мужчине его возраста и его комплекции взять себе молодую жену — ведь это все равно что пытаться удержать в руках солнечный зайчик. Он с отвращением разглядывал себя. Живот. Подбородок. Седые волосы. Черноволосый человек подвел его к другой двери. У Джорджа перехватило дыхание. — Но это же комната Кэтрин! — Фирма старается максимально удовлетворить запросы клиентов. Ее вещи. Ее безделушки. Все — точь-в-точь. Джордж Хилл подписал чек на десять тысяч долларов. Человек удалился. В комнате было уютно, тепло. Он опустился на банкетку. Слава богу, денег у него много. Такие, как он, мо- 89
гут позволить себе роскошь «очищающего убийства». Насилие без насилия. Убийство без смерти. Джордж Хилл почувствовал облегчение. Вдруг пришло спокойствие. Он смотрел не отрываясь на дверь. Наконец-то. Он ждал этой минуты долгие месяцы. Сейчас, в следующее мгновение, в комнату Кзтрин войдет прекрасный робот, игрушка, управляемая невидимыми нитями, и... — Здравствуй, Джордж. — Кэт? Он вскочил. — Кэти! — прошептал он. Она стояла в дверях. На ней струящееся зеленое платье, на ногах — золотые сандалии. Волосы светлыми волнами облегали шею, глаза сияли радостной голубизной. Он не мог вымолвить ни слова. Наконец, произнес: — Ты прекрасна. — Разве я была когда-нибудь другой? — Дай мне поглядеть на тебя,— сказал он глухим, чужим голосом. И он простер к ней руки, боязливо, не веря самому себе. Сердце билось, как бабочка о стекло. Он шагнул вперед, точно в водолазном костюме, под толщей воды. Он обошел ее вокруг, робко прикасаясь к ее телу. — Ты как будто видишь меня впервые. Мало нагляделся на меня за все годы? — Мало. Мало...— сказал Джордж, и глаза его налились слезами. — О чем ты хотел говорить со мной? — Сейчас. Подожди немного. Он сел, прижимая дрожащие руки к груди. Крепко зажмурился. — Это непостижимо. Может, и это сон? Как они сумели тебя сделать? — Нам запрещено говорить об этом. Нарушается иллюзия. — Какое-то колдовство. — Нет, наука. Руки у нее были теплые. Покрытые лаком ногти—само совершенство. И никаких швов, ничего искусственного. Он смотрел на нее, и в ушах звучали строки из «Песни песней» — те, что они читали вместе в счастливые и далекие дни. «О, ты прекрасна, возлюбленная моя, ты прекрасна! глаза твои голубиные под кудрями твоими... Как лента, алая губы твои, и уста твои любезны... Два сосца твои, как двойни молодой серны, пасущиеся между лилиями... Вся ты прекрасна, возлюбленная моя, и пятна нет на тебе». — Джордж. — Что? Ему захотелось поцеловать ее. «...мед и молоко под языком твоим, и благоухание одежды твоей подобно благоуханию Ливана». — Джордж! • Оглушительный звон в ушах. Комната плывет перед глазами. — Да, да. Сейчас. Одну минуту...— Он замотал головой, силясь стряхнуть наваждение. «О, как прекрасны ноги твои в сандалиях, дщерь именитая! Округление бедр твоих, как ожерелье, дело рук искусного художника...». Как они сумели смастерить все это? И так быстро! За три часа, пока он спал... Тончайшие часовые пружинки, алмазы, блестки. Жидкое серебро... А ее волосы? Какие кибернетические насекомые прядут эту бледно-золотую нить? — Если ты будешь так пялиться на меня, уйду. — Нет. Не уходи. — Тогда ближе к делу,— холодно сказала она.— Ты хотел говорить со мной о Леонарде. — Сейчас. Подожди минуту. От его ярости ничего не осталось. Все рассеялось, когда он ее увидел. Джордж Хилл чувствовал себя нашкодившим мальчишкой. — Зачем ты сюда пришел? — спросила она. — Кэт, прошу тебя... — Нет, отвечай. Тебя интересует Леонард? Ты знаешь: я его люблю. — Кэт, не надо! — взмолился он. Она продолжала: — Я все время с ним. Мы объехали все места, где я когда-то любила тебя... Это была ошибка. А теперь... Помнишь лужайку на Монте-Верде? Мы были там на днях. Месяц назад мы летали в Афины, взяли с собой ящик шампанского. 90
— Ты не виновата, нет, не виновата! — Он смотрел на нее в упор.— Ты другая, ты... не она. Это она всему виной. А ты — ты тут ни при чем. — Ты бредишь,— резко сказала женщина.— Я и есть она, и никакой другой быть не может. Во мне нет ни одной частички, которая была бы чужда ей. Мы с ней одно и то же. — Но ты не вела себя так, как она. — Я вела себя именно так. Я целовала его. — Ты не могла. Ты только что родилась! — Допустим. Но я родилась из ее прошлого. И из твоей памяти! — Послушай,— говорил он,— может быть, как-нибудь... ну, заплатить побольше, что ли? И увезти тебя отсюда? Мы улетим к черту на кулички, в Париж, в Мельбурн, куда хочешь! Она рассмеялась. — Куклы не продаются. Поглядел — и хватит с тебя. — У меня много денег! Она покачала головой.— Это ничего не значит. Уже пробовали. Ты знаешь, даже то, что делается,— нарушение закона. Власти терпят нас до поры до времени. — Кэти, я хочу одного — быть с тобой. — Это невозможно, ведь я та же самая Кзти. А кроме того, конкуренция — сам понимаешь. Кукол нельзя вывозить из здания фирмы: начнут копаться, раскроют наши секреты. И вообще хватит об этом. Я тебя предупреждала—не говорить о таких вещах. Пропадет вся иллюзия. Останешься неудовлетворенным. Ты деньги заплатил — делай то, за чем пришел. — Кэти, я не хочу тебя убивать! — Нет, хочешь, хочешь! Ты просто подавляешь в себе это желание. — Не надо было мне приходить сюда. Ты так хороша! — Хороша, да не для тебя. — Замолчи. — Завтра мы вылетаем с Леонардом в Париж. — Ты слышала, что я сказал? — А оттуда в Стокгольм,— она весело рассмеялась и потрепала его по щеке.— Так-то, мой толстячок. Темное чувство зашевелилось в нем. Он стиснул зубы. И в то же время он отлично понимал, что происходит. Горечь и ненависть, пульсирующие в глубинах мозга, посылали оттуда свои сигналы, и тончайшие телепатические приемники в феноменальном механизме ее головы улавливали их. Марионетка! Это он управлял ее телом, он подсказывал ей все ее реплики. — Старикашка. А ведь когда-то был ничего. — Остановись, Кзт. — Ты стар, а мне только тридцать один год. Эх, ты. Думал, я с тобой век проживу? Да знаешь ли ты, сколько на свете мужчин, которым ты в подметки не годишься! Он вынул из кармана пистолет, не глядя на нее. — Кэтрин. — «Голова его — чистое золото...» — прошептала она. — Кэтрин, замолчи! — «...На ложе моем искала я того, которого любит душа моя, искала его и не нашла. Встану же я, пойду по городу, по улицам и площадям, и буду искать того, которого любит душа моя». Откуда она знала эти слова? Они звучали и ныли в его мозгу, как она могла их услышать? — Кэти,— сказал Джордж и с усилием потер лоб.— Не заставляй меня выстрелить. Не заставляй меня. — «Щеки его — цветник ароматный...— бормотала она, закрыв глаза.— Живот его, как изваянный из слоновой кости... Голени его — мраморные столпы...» — Кэти! — яростно крикнул он. — «Уста его — сладость...» Выстрел. — «...вот кто мой возлюбленный!..» Второй выстрел. Она упала. Ее бесчувственный рот был приоткрыт, и какой-то механизм, уже безнадежно изуродованный, все еще действовал, заставляя ее повторять: «Возлюбленный, возлюбленный...» Джордж Хилл опустился в кресло. 91
Кто-то приложил холодную влажную ткань к его лбу, и он очнулся. — Все в порядке,— сказал черноволосый человек. — Кончено? — прошептал Джордж. Человек кивнул. Джордж взглянул на свои ботинки. Он помнил, что они были испачканы. Сейчас они блестели, как зеркало. Все было прибрано, нигде ни пятнышка. — Мне надо идти,— сказал Хилл. — Если вы чувствуете себя в силах... — Вполне.— Он встал.— Уеду куда-нибудь. Начну все сначала. Звонить Кзти, наверное, не стоит, встречаться с ней — тем более. — Вашей Кэти нет в живых. — Ах, да, конечно, я же убил ее. Господи. Кровь потекла совсем как настоящая. — Мы очень гордимся этим нюансом. Джордж Хилл вошел в лифт и через минуту был уже на улице. Накрапывал дождик. Ему захотелось пройтись по городу, бродить долго-долго... Ревность, жажда мести — все, что тяготило его, было начисто смыто. Как будто в его душе произвели такую же уборку, как в комнате, где только что совершилось убийство. Если бы настоящая Кэти появилась сейчас перед ним, он лишь молча преклонил бы перед ней колени. Она была мертва — он сделал то, что хотел. И осталась жива. В конце концов, назначение этих кукол и состоит в том, чтобы предупреждать реальные преступления. Захотелось « убить кого-нибудь, вот и отыграйся на манекене. Дождь стекал с полей его шляпы. Джордж Хилл остановился у края тротуара и смотрел на проносящиеся мимо машины. — Мистер Хилл? — сказал голос рядом с ним. Он обернулся. — В чем дело? На его руке замкнулся браслет наручников. — Извините, сэр. Вы арестованы. — Но... — Попрошу следовать за мной. Сэм, ступайте вперед. — Вы не имеете права. — Мистер Хилл, закон есть закон. Вы подозреваетесь в убийстве. Дождь лил целую неделю; он и сейчас струится за окнами. Джордж просунул руки через решетку: ему хотелось поймать капли дождя. Ключ заскрежетал в замочной скважине, но он не пошевелился. Адвокат вошел в камеру. — Ничего не вышло. Просьба о помиловании отклонена. — Я не убийца. Это была просто кукла,— сказал Хилл, глядя в окно. — Да, но... Таков закон, вы знаете. И они тоже, вся эта компания «Марионетки Инкорпорейтед». Все приговорены. Директор уже того.— Адвокат провел пальцем по шее.— Боюсь, что ваша очередь сегодня ночью. — Благодарю вас,— сказал Хилл.— Вы сделали все, что могли. Выходит, зто все-таки убийство? Даже если я убил не живого человека, а его макет. Так, что ли? — Тут сыграл роль неудачный момент,— сказал адвокат.— Несколько лет назад вам не вынесли бы смертного приговора. А сейчас им нужен предметный урок — так сказать, для острастки. Ажиотаж вокруг этих кукол принял прямо-таки фантастические размеры... Надо припугнуть публику, иначе бог знает до чего мы докатимся.— Адвокат вздохнул.— Палата приняла закон о живых роботах. Под действие этого закона вы и подпали. — Что же,— сказал Хилл,— может, они в чем-то и правы. —щ Я рад, ыто вы понимаете позицию правосудия. — Видите ли,— продолжал Хилл,— я тут сижу и думаю... Нельзя же, в самом деле, поощрять насилие — даже условное. Я и сам чувствовал себя преступником. Странно, не правда ли? Странно чувствовать себя виновным, когда вроде бы и нет оснований для этого... — К сожалению, мне пора. Может быть, у вас есть поручения? — Спасибо, мне ничего не нужно. — Прощайте, мистер Хилл. Дверь захлопнулась, Джордж все так же стоял на стуле у окна, высунув руки за решетку. Потом на стене вспыхнула красная лампочка, и голос из репродуктора сказал: 92
— Мистер Хилл, здесь ваша жена. Она просит свидания с вами. Он схватился за стальные прутья. «Ее нет в живых,— подумал он.— Для меня она мертва». — Мистер Хилл,— окликнул голос. — Ее нет в живых. Я убил ее. — Миссис Хилл ожидает здесь. Вы хотите ее видеть? — Я видел, как она упала. Я застрелил ее. — Мистер Хилл, вы слышите меня? — Да! — закричал он.— Слышу, черт вас подери! Оставьте меня в покое! Я не хочу ее видеть, она мертва! Пауза. — Прошу прощения, мистер Хилл,— проговорил голос. Лампочка погасла. Он стоял на стуле, а дождь лил и лил. Внизу открылась дверь, и из канцелярии вышли две фигуры в плащах с капюшонами. Они перешли улицу и, повернувшись, стали разглядывать фасад тюрьмы. Это была Кэти. Он узнал и ее спутника: Леонард Фелпс. — Кэти,—еле слышно позвал Джордж. Она отвернулась. Неизвестно, слышала ли она его. Мужчина взял ее под руку. Они побежали под черным дождем по тротуару и на углу сели в машину. — Кэти, Кэти! —кричал он, тряс прутья решетки и колотил ладонями по бетонному подоконнику.— Она жива! Я никого не убивал, это все шутка, ошибка! Эй, кто там! Откройте!.. Он бегал по камере, стучал кулаками в дверь, снова подбежал к окну, вскочил на стул. Автомобиль еще стоял на углу. — Кзти, вернись! Кзти! Ты не оставишь меня здесь! Вспыхнули красные хвостовые огни, и машина исчезла, растворилась за мглистой завесой дождя. Вошли надзиратели и схватили его, а он все продолжал кричать. Перевод Я. БЕРЛИНА Игрушки для взрослых Читая новеллу Рэя Брэдбери «Наказание без вины» (Pnishment Without Cri- me»), задаешь себе один вопрос за другим. Что хотел сказать писатель? В самом заголовке заключен как бы двойной смысл. Наказана кукла и наказан человек, ее наказавший. Кукла, естественно, ни в чем не виновата. Человек — по крайней мере формально — тоже не виноват. Или все же виноват? В этом заголовке можно усмотреть намек на Достоевского, однако первые страницы рассказа заставляют вспомнить не Расколь- никова, а нечто другое — мальчика для битья у Марка Твена или даже совсем не выдуманную японскую куклу, изображающую мастера. Стоит этот «мастер» где-нибудь на видном месте, у входа в цех, и каждый рабочий, которого обидел настоящий мастер, может подойти к манекену и отвести душ у, избив его всласть дубиной. Кукла- громоотвод! Блестящая идея. Но зачем же тогда понадобилось Брэдбери превращать дубинку в пистолет, зачем он заменил поролоновую куклу для битья живой куклой для убийства? Уж не хотят ли нас в самом деле убедить, что мы должны отвечать за судьбу того, что мы создаем, именно потому, что создания наши стали слишком походить на живую, естественную действительность? Человек растерянно следит за тем, как растут не по дням, а по часам детища его разума, творения его рук. Технические игрушки, всякие ковры-самолеты и скатерти-самобранки, перестал и забавлять. Дит я выросло, и вместе с ним чудовищно повзрослели его куклы. Никогда еще человеческая мысль — мысль ученого, инженера, изобретателя — не была столь могущественной. Мы слышим вокруг — весомой ценностью становятся патенты, лицензии, всяческие «know how». Мы слышим — великой преобразующей силой стала наука. Мысль стремительно обрастает плотью — она может стать панацеей, может стать и нейтронной бомбой. Если человек творит по своему образу и подобию бога, то ведь можно смастерить и дьявола. Конечно, художественное произведение — не ученый трактат. Оно допускает множество толкований, и у разных людей может возбудить самые разные вопросы. Например, о нормах этики в общении разума с его иск усственным подобием. И уж тогда не уйти от главной проблемы — о границах ответственности человека: вряд ли рукотворный разум заставит себя ждать бесконечно, раз уже создан искусственный ген. В. РИЧ 93
К свиньям — по-человечески Как это ни грустно, но свинья, с позиций анатомии и физиологии, гораздо ближе к нам, людям, нежели такие умные собаки или такие ласковые кошки. Впрочем, можно утешаться тем, что именно сходство человека и свиньи позволяет спасти жизнь многим людям: например, хирурги нередко имплантируют больным изъятые у свиней сосуды или клапаны сердца. Но если мы так похожи, то, надо полагать, у нас есть общие проблемы, общие болезни и способы их лечения. Так оно и есть. В частности, у современной свиньи, которую содержат в механизированном свинарнике на обоснованном по науке рационе, все чаще и чаще возникает язва желудка. Конечно, жалко скотину, но еще важнее то обстоятельство, что язвенники, как правило, худые... Причин возникновения язвы у свиней (как и у людей) скорее всего несколько. Корм, теперь измельченный — это раз. Белка в рационе стало намного больше — два. Ну и, понятно, с нервами не все в порядке: ни тебе по двору побродить, ни в луже поваляться. Для лечения людей от язвенной болезни желудка сейчас широко применяют S-аде- нозилметионин, более известный нам как витамин U. Может быть, при новом образе жизни у свиней тоже увеличилась потребность в этом витамине? Журнал «Сельское хозяйство за рубежом» A978, № 11) сообщил о любопытном эксперименте, проведенном в Венгерской Народной Республике. Свиньям, начиная с 60-дневного возраста, стали давать по 100 мг витамина с каждым килограммом сухого корма. Контрольных животных кормили и содержали точно так же, но витамина им не давали. В определенное время, когда настала пора готовить окорока и шницели, желудки свиней тщательно исследовали. Среди тех подопытных, которые не получали витамина, язвенников было 60%. У свиней, принимавших витамин, язвы не было. Ни у одной. Естественно, что здоровые животные лучше набирали вес, хотя корма на них было израсходовано процентов на пятнадцать меньше. Между прочим, миновало то время, когда витамин U добывали в ничтожном количестве из капустного сока. Теперь его синтезируют. И стоит он не так уж дорого... О. ЛЕОНИДОВ
Мебель запасает энергию Солнце посылает на Землю вроде бы достаточно тепла, но очень уж неравномерно: днем густо, ночью пусто. Вот если бы запасать энергию днем и расходовать запас ночью — можно было бы немало сэкономить на обогреве... Вообще-то для этой цели существуют особые устройства, тепловые аккумуляторы. Довольно громоздкие сами по себе, они к тому же нуждаются в системе, по которой тепло (или, точнее, теплоноситель) поступит в надлежащее место, скажем, в комнату или оранжерею. А что если вещества, аккумулирующие тепло, разместить прямо в комнате? И не в каком-нибудь специальном ящике, а прямо в стенах или в мебели? Такие работы, согласно сообщению журнала «Sc i ences et avenir» A978, № 378), ведутся сейчас в Монреальском университете. В качестве накопителей тепла испытываются вещества двух типов: смесь кристаллогидратов сернокислого натрия и эфиры стеариновой кислоты. И те и другие вещества, несмотря на разную природу, имеют общее свойство, очень ценное в данном случае,— они расплавляются при температуре, близкой к комнатной, между 25 и 35СС. А это значит, что днем в теплую погоду они плавятся, поглощая энергию; но когда в помещении холодает, те же вещества вновь переходят в твердое состояние, выделяя при этом, согласно законам физики, ранее запасенное тепло. Сейчас исследователи пытаются получить достаточно прочные пористые материалы, в поры которых и введены легкоплавкие вещества; такую композицию называют «пирогом». Один из вариантов «пирога» готовят из порошка слюды — естественно, выпечкой, или, если хотите, обжигом. Таким материалом можно облицевать стены, а можно и мебель (понятно, не мягкую). Разумеется, такая мебель, равно как и стена, стоит денег, и немалых. Однако, по утверждению авторов работы, и экономия на обогреве получается вполне ощутимой. Так что дополнительные затраты окупаются за каких-то полгода. А как, наверное, приятно постоять прохладным вечером, прислонившись, словно к печке, к источающему тепло книжному шкафу... А. ГРИНБЕРГ
.ел Членам химического кружка школы N« 52. Красноярск: Структурная форм ума и графическая формула — равнозначные понятия, но первое употребляется чаще. Д. И. КОЗЛОВУ, Краснодар, М. А. НЕКРАСОВУ, Воронежская обл.: Подтверждаем сказанное ранее: «тур» по-прежнему не разрешен, а симазин с прошлого года запрещен для использования на индивидуальных участках. Э. М. СМИРНОВУ, Москва: Добавка молока и в самом деле улучшает адгезию побелки, но еще лучше действует клей ПВА C части на 100 частей мела). B. С. КНЯЗЕВУ, Череповец: Кафельные и метлахские плитки можно резать алмазным или победитовым стеклорезом — так же, как оконное стекло. БАЛ ВИНУ, Москва: Растворите немного опилок в азотной кислоте и добавьте несколько капель соляной кислоты; если появится белый осадок (или муть) — значит, вы обнаружили серебро. VI. ФИШЕРУ, Самаркандская обл.: Смешивание случайных веществ в одной склянке не свидетельствует об интересе к химии. Ю. Н. ШАФРАНУ, Свердловск, А. А. ЕНЮШКИНУ, Рига: индекс ISSN 0I30—5972, напечатанный на обложке,— это Международный стандартный номер периодических изданий (International standard serial number), присвоенный нашему журналу. C. Р-ву, Москва: В столице с ее библиотеками да не найти журнала пятилетней давности? Л. А. КЛИМЕНКО, Донецкая обл.: Чтобы кисточка для бритья стала мягче, попробуйте препараты для завивки («Локон», «Лонда» и т. п.). Л. И. СИМИКОВОЙ, Рубежное Воронежской обл.: Если на посуде написано «декоративная», то, значит, она для украшения, а не для еды. И. Л. ПОПОВОЙ, Симферополь: Рис в нашей стране — не основной продукт питания, и недостающие в шлифованном рисе витамины, микроэлементы и проч. мы получаем с другими продуктами. ГАЛИЦКОМУ, Ровенская обл.: Никогда в шоколад не вводили «для твердости» никакую глину — шоколад и без нее тверд при комнатной температуре. А. Л -ву, Москва: Предложение прислать стихи на любую нужную нам тему энтузиазма не вызвало; мы к поэзии относимся уважительно. Т. Н. ИВАНОВОЙ, Москва: Приемщица в мастерской была права — красителей для японского волокна кашмилон в нашей стране действительно не выпускают. Б. К-ВУ, Ярославль: Правописание осталось прежним, канцерогены через букву «о» в № 4 на стр. 28 — просто опечатка; что же до заметки о новых достижениях дактилоскопии на 4-й странице обложки того же номера, то это, конечно, апрельская шутка... Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Б. Багаряцкий, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, В. К. Черникова Номер оформили художники: Л. К. Ажаева, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, Е. П. Суматохин, B. И. Терещенко, C. П. Тюнин Корректоры Н. А. Горелова, Л. С. Зенович Сдано в набор 2.04.1979 г. Подписано в печать 7.05.79 г. Т 02773. Бумага 70X 108 1/!6 Печать офсетная Усл. печ. л. 8,4. Уч.-изд. л 11.5. Бум. л. 3. Тираж 360 000 экэ. Цена 45 коп. Заказ 771 АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чеков Московской обл. (С)Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1979 г.
Почему у кашалота большая голова? Все в мире обусловлено причинно-следственными связями. Даже «если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно...». И если у кашалота большая голова, а он мировой рекордсмен по этой части (на голову приходится примерно треть всего веса шестидесятитонного гиганта), значит, это нужно по крайней мере самому кашалоту. Только вот зачем? ...Шустрое племя кальмаров, главное и любимое блюдо кашалотов, обитает в основном в океанской глубинке. И тому, кто лучше ныряет, достается самый лакомый кусок. Но, спустившись в район охоты, чтобы не распугать добычу, хорошо бы еще и затаиться, неподвижно зависнуть на полчасика. А зависнуть можно лишь при нейтральной плавучести. Иначе говоря, плотность тела кашалота на глубине должна быть равна плотности окружающей воды. Так вот, огромная голова и нужна этому киту, чтобы регулировать собственную плавучесть. Девять десятых объема кашалотьей головы отведено под спермацетовый орган, этакий мешок из мышц и соединительной ткани, пропитанной жидким воскообразным веществом — спермацетовым маслом. Даже в те десять минут, что кашалот набирает в легкие воздух на поверхности, температура в пронизанном кровеносными сосудами спермацетовом органе на три градуса ниже температуры тела здорового животного. Ну и что? А то, что кашалоту вовсе не безразлично, как нагрет спермацет. При погружении в прохладную бездну млекопитающее включает теплообменник — правую ноздрю (она, кстати, весьма отличается от левой), которая в недрах черепа переходит в две мышечные полости, примыкающие к спермацетовому органу. Вода, закачанная ноздрей в эти мешки, не только служит балластом, как у подводной лодки, но и охлаждает спермацетовое масло до температуры его кристаллизации, до 31 °С. Объем масла уменьшается, плотность увеличивается. Соответственно меняется и суммарная плотность всего кашалота... И как тут не сказать, что кашалотья голова нечто вроде громадного рыбьего пузыря.
f$}i 1-1 № i ^ •//* **%: 1Ж* ;=.i*y Ж \ ^i N t-^ ~ )*5 / т 21 \\ \\ *. Спортивный характер Какие черты характера присущи спортсменам? Конечно же, решительность, настойчивость. А спортсменкам? Английские психологи опросили студенток одного из колледжей с целью выявить среди них самых решительных и настойчивых, полагая, что ими скорее всего окажутся заядлые спортсменки, например любительницы гольфа. Велико же было удивление исследователей, когда выяснилось, что эти казалось бы чисто спортивные черты характера присущи вовсе не спортсменкам, а главным образом, сторонницам полной женской эмансипации, постоянно участвующим в бурных митингах и демонстрациях за расширение своих прав. Одно непонятно: то ли борьба за эмансипацию вырабатывает у женщин спортивный склад характера, то ли равенства с мужчинами добиваются женщины, имеющие склонность к спорту, но не раскрывшие своих дарований... >' У / / Издательство «Наука» «Химия и жизнь» № 6 1979 г., 96 с. Индекс 71050 Цена 45 коп. I* ■'f«T /, L%