Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
4
1981
к^'■-«/.*
V
^ -*Vi


19 апреля — ДЕНЬ СОВЕТСКОЙ НАУКИ Г Га? ;Х£-!:: 1» 9ЧИ '««ilmi, 9шштш ттть Miff *mm*i»mit Ш, mrc*"" $4 ЗДГ1Ю *»*« ••♦♦l*#r. »••/ — - ■— ~ Z ш '* „•■'■•■••«••■J / ## *a a*m а ты я mm »>'#"«'» • * • w • *# n tu »ч •«'« '» a a am. amm)mmas*T.m??f*'2 ттьХЩ яmf•••*•*• *** J" * *» "тл,а* •• •'.* ****** * gg <?^ iiiii ■ - - - д ШИШ!. <f>^ > j ж llJ^rri:.-
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Ежемесячный научно-популярным журнал Академии на ук СССР МЧАТСЯ с IMS гол* № 4 апрель 1981 Экономика, произьодство Проблемы и методы современной науки Размышления Технология и природа Живые лаборатории Вещи и вещества Земля и ее обитатели Споот Архив Сказка Научный фольклор О. Либкин. СЛАГАЕМЫЕ УСПЕХА Г. В. Лисичкин, Л. А. Коробейникова. ГОДИТЕСЬ ЛИ ВЫ В ХИМИКИ? А. В. Шрейдер. ВОДОРОДНАЯ ХРУПКОСТЬ Л. Л. Литинская. КТО ОТКРЫЛ НАМ ВРЕМЕНИ СЧЕТ? Л. Мишина. ГОЛОС МАТЕРИ Д. Алексеев. ДИАГНОЗ ПО РАДИОКИСЛОРОДУ О. В. Михайлов. РЕНТГЕНОВСКИЕ ПЛЕНКИ А. А. Утенькин. КОСТЬ — МНОГОЭТАЖНЫЙ КОМПОЗИТ И. М. Фейгенберг. ВИТЯЗЬ НА РАСПУТЬЕ А. Дмитриев. И МАШИНЕ СВОЙСТВЕННО ОШИБАТЬСЯ А. Галин. ПО СЛЕДАМ ПРОШЛОГОДНЕГО СНЕГА Ю. П. Пармузин. КАРСТ В ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ ТИБЕТСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПО ПУЛЬСУ Б. Симкин. ВЯЗ И. А. Магидсон. ЯД НА ПРИВЯЗИ Е. Тетушкин. ВЕЩИЕ СНЫ КОШКИ М. Юлин. ДОПИНГ ДЛЯ ЛОДОК В. Зверев. УЧЕНИК ОБ УЧИТЕЛЕ СТИХИ В. В. ЧЕРДЫНЦЕВА ЦПАМЯТИ Д. Н, ОСОКИНОИ | В. В. Милашевич. ДОРОГА К МНОГОЯЗЫЧИЮ МАЛЫЙ АЛХИМИЧЕСКИЙ СВОД АЛЬБЕРТА ВЕЛИКОГО М. Кривич, О. Ольгин. В КОТОРЫЙ РАЗ ПРО ЛЮБОВЬ И. Гончаров. КОГДА ЖЕ НАЧНЕТ СЖИМАТЬСЯ ВСЕЛЕННАЯ? 2 12 1В 24 29 31 34 ЗВ 41 43 44 46 51 52 55 5В 62 70 70 73 74 ВЗ ВВ 92 НА ОБЛОЖКЕ- фотомонтаж к статье «Годитесь ли вы в химики?» ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КНИГИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 9 17, ВО 22 60 64 72 82 93 94 96
°" мир Ильич Ленин писал вскоре после победы Октябрьской револк, х 1рокое, поистине массовое создание возможности проявпять предп- ть, <-ор гвнование, смелый почин ярпяется тог ько теперь». Такая в- « чзда"^ ч она приносит весомые пь«нЬ1 — особенно там, где умело i од^им -:з передовых предприятии, на кг-<ром, ы соответствии н ... ХХУ ^да КПСС, развивается и поощрче. инии »тива, деловитость i ' „ поиск эвов, мы знакомим читателей в зток i «ере. Слагаемые успеха О ВЫБОРЕ МЕСТА И ЦЕЛИ — Вы поедете в Черкесск,— сказали в редакции. Следующая минута была потрачена на изучение энциклопедии. Соответствующая статья гласила, что: Черкесск стоит на Кубани; это центр Карачаево- Черкесской автономной области; в нем 87 тысяч жителей; прежде назывался Баталпашинском; имеются машиностроение, химическая, легкая и пищевая промышленность. — Я поеду в Черкесск. Надо же когда-нибудь посмотреть Кубань. — Хоть Эльбрус. Но только после завода резиновых технических изделий. Таких заводов, между прочим, сколько угодно. И поближе к Москве... Однако министерству виднее, какой из его заводов заслуживает очерка, какой — упоминания в докладе после слов «наряду с достижениями». А коллегия Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР одобрила деятельность именно Черкесского завода. Хороший коллектив, правильная организация производства и соревнования, выполнение договорных обязательств, высокий уровень механизации и так далее, и так далее. (Удобно, когда знаешь, в чем изюминка. А тут — булка, нашпигованная изюмом.) Черкесский завод резиновых технических изделий (для краткости — РТИ) выдал первую продукцию — клиновые ремни — в 1960 г. Сейчас здесь делают ежеминутно на 458 рублей продукции, которая идет в первую очередь на заводы сельскохозяйственных машин — «Ростсельмаш», Харьковский тракторный, Таганрогский комбайновый. Это самое большое предприятие в городе, но, понятно, по сравнению с «Ростсель- машем» — не гигант. А при том — детали 17 тысяч типоразмеров и самое высокое среди родственных предприятий выполнение плана поставок (чуть- чуть не дотягивает до идеальных ста процентов). И удельный вес продукции высшей категории качества приблизился к 50% (а по отрасли в среднем — немногим больше 20). Вот бы докопаться до причины. Проведя на заводе не день и не два, побывав во всех его основных цехах, посидев на совещаниях и планерках, посетив кабинеты, конторы и рабочие места, а также курилки, столовые, общежития, базы отдыха и Дворец культуры, я пришел к выводу о том, что доминирующей причины нет вовсе. А есть целый комплекс дел, позволяющий рядовому заводу, испытывающему время от времени острую нехватку рабочей силы, занимать ведущее место среди многих, порой гораздо лучше оснащенных предприятий. Фундамент, на котором возводится здание успешной работы, строится из многих взаимопроникающих пластов — социальных, экономических, технологических, организационных и т. д. Однако придется выбрать для очерка лишь несколько уровней: очерк — он должен очерчивать, а не исчерпывать и раскладывать все по полочкам. С этой оговоркой и приступаю, закончив введение, к делу. О ПРИНЦИПАХ Резиновая промышленность немолода и несколько старомодна. Когда не было и в помине пластических масс, динамита и анилиновых красителей, на фабриках и фабричках уже шили прорезиненные &*-.*- С-*Т*
^- т макинтоши, клеили галоши и прессовали ластики. Одно время казалось, что дни резины с ее консервативной технологией сочтены. Не тут-то было! Резина оказалась незаменимой; да и надо ли заменять то, что хорошо само по себе? Но, походив в падчерицах, резиновая промышленность развивалась не так быстро, как требовалось. В обширных докладах по нефтехимии ей уделяли Г строчки. Теперь — страницы. Оказалось, что без этих колечек, втулочек, сальников, прокладок, трубок, манжет и прочего едва ли не все современные машины обречены на бездействие. Заводы РТИ строились и расширялись, и все они, старые и новые, работают с полной нагрузкой, а то и с перегрузкой. Надо! Поговаривают, что резиновую промышленность ждут революционные изменения. Их связывают то с «жидкими каучуками», то с гранулированными каучуками и с порошковой технологией. А может быть, появится еще что-нибудь впечатляющее... Но резиновые изделия нужны сейчас. На Черкесском заводе, надо полагать, не отказались бы от принципиально новых машин и поточных линий. Да и от лучших, нежели сегодняшние, станков и приспособлений — тоже. Но, увы, таких станков слишком мало, а время от начала разработки до выхода в серию столь велико, что, случается, оборудование, пройдя все конструкторские, опытные и производственные циклы, успевает морально устареть. Можно отнестись к этому по-разному. Можно (и необходимо) критиковать, вскрывать недостатки и бичевать. Можно ссылаться на объективные обстоятельства. А можно взять дело в собственные руки. Уже две пятилетки завод РТИ наращивает объемы производства, не вкладывая ни копейки в капитальное строительство. За минувшее десятилетие стали выпускать в полтора раза больше, по сравнению с проектом, формовых ^ -А."
изделий, в 1,8 раза больше клиновых ремней, в 1,7 раза — рукавов, в 2,8 раза — сальников. Еще раз подчеркиваю: без капитальных затрат. Черкесский завод решительно модернизирует производство. Можно ли рассчитывать на серьезный успех, работая с устаревшей техникой и допотопными машинами? И надо ли уповать на кого-то, кто возьмет да и пришлет супероборудование с иголочки? Есть заводы, на которых инженеру, технику, рабочему не дают права на эксперимент (план есть — вот и хорошо). На Черкесском заводе попытка сломать устоявшиеся технические правила поощряется: пробуй, но без варварства. Порог тенденциозного мнения переступить трудно, и люди, не ведающие канонов, движутся смелее; недаром среди начальников цехов на заводе есть не только технологи, но и механики, не только зрелые специалисты, но и молодые инженеры. Директор завода Олег Петрович Рыбаков в первом же разговоре упомянул так называемую групповую вулканизацию (резко увеличили число гнезд в пресс-формах, чтобы формовать сразу много изделий, и одновременно сделали автоматическую перезарядку). «Так очевидно,— заметил директор,— что удивляешься — как это раньше не додумались? В старых автомобилях, если помните, зимой было люто холодно, но о печке, не представлявшей технической сложности, никто не подумал, лишь бы машина езлила. Вот мы и пытаемся, фигурально выражаясь, сделать печку, не дожидаясь, когда подкатит новенький автомобиль с кондиционером». О ТЕХНИКЕ Основное производство на заводе — формовое. Лет десять назад оно выглядело примерно так же, как и всюду: многоэтажные, с подвижными плитами, прессы, в которые вручную задвигают, а затем, после вулканизации, выдвигают и разнимают пресс-формы, достают из них тепленькие еще детали. Работают крепкие мужчины, формы весят солидно, форм на прессе много (иначе будут простои), вулканизация длится не менее 10 минут. Говорить о сколь-либо серьезной механизации бессмысленно, разве улучшать по мелочам. Радикальный выход, конечно же,— это новое оборудование... Ждать не стали, старое оборудование оставили, но заставили его работать не так, как принято. Из четырех плит пресса выбросили две, зато вместо множества пресс-форм с одним-двумя рабочими гнездами сконструировали и сделали формы многоместные (как говорят — кассетированные). Число гнезд в форме-кассете бывает разным, в зависимости от размеров изделия; я видел, например, форму, в которой было 625 гнезд, и в каждом прессовалось колечко, деталь комбайна. За один цикл — 625 колечек. Но такая кассета — это приличная конструкция этак полметра на полметра, вручную ее в пресс не задвинешь, будь ты хоть чемпионом завода по поднятию тяжестей. Поэтому параллельно конструировали перезарядчики, которые раскрывают, закрывают и задвигают форму в пресс, а также выталкиватели, которые извлекают готовую деталь из формы. Прессовщику осталась укладка заготовок и манипуляции с кнопками и рычагами. Вулканизация сократилась до 3—4 минут. Итог работы на первом этапе: мощность оборудования при резком сокращении ручного труда выросла втрое. Эта история, в которой приняли участие десятки людей, относится к началу семидесятых годов. Ни один из участников, независимо от должности и профессии, не упомянул своего вклада: «мы сделали», «мы изменили»... Однако этим дело не кончилось. Когда пресс-формы с десятками и сотнями гнезд вошли в обиход, конструкторы стали подумывать о том, чтобы вернуть прессу ранее вынутые плиты и устанавливать в два этажа две пресс-формы. Нетрудно догадаться во сколько раз это увеличивает мощность оборудования (и опять же без капитальных затрат). Такая конструкция была сделана, испытана, доработана и освоена. Пока в одной форме идет вулканизация, другая перезаряжается; рабочий может выдвинуть ее к себе, на свою сторону, и от себя, на противоположную. Пресс постоянно в работе, обслуживает его один человек, скорее уже оператор, а не прессовщик. Но теперь возникла диспропорция: многогнездным формам не хватало заготовок. (С народнохозяйственной точки зрения — все в порядке: заключить договор на поставку дополнительной продукции куда как просто, от потребителей отбою нет; проблема сугубо внутризаводская.) И тут был проявлен нетрадиционный подход. На заводе можно посмотреть в работе станки — некоторые из них не имеют аналогов,— которые изготовляют заготовку столь же быстро, как готовую деталь. Однако это не все. Кассетированные пресс-формы вовсе не 4
требуют множества заготовок, для каждой детали отдельно; достаточно одной, для всех гнезд сразу. Так и быстрее, и экономнее; но где купить или заказать оборудование? Пока — негде. А вот сделать можно и у себя. О ПРЕДПРИИМЧИВОСТИ Рассказывает главный инженер Юрий Васильевич Павленко: — Принципиальный подход к технологии, я думаю, должен быть таким: удалить все, без чего можно обойтись. В нашем случае абсолютно необходимо изготовление резиновой смеси и вулканизация; остальное можно исключить. На каждом переделе есть свои проблемы, и прежде чем решать их, не мешает подумать — нельзя ли убрать из цепи необязательное звено. Мировая практика знает уже некоторые пути, в частности, литье под давлением, на которое мы перевели некоторые участки. Или — гранулирование. Вот только не выпускает промышленность грануляторов для резины серийно. Мы сами их проектируем, строим, доводим. Но почему, спросите вы, это делаем мы, коль скоро есть исследовательские и проектно-конструк- торские организации? Как работник промышленности, говорю уверенно: не знаю в нашей отрасли предприятия, где можно посмотреть в работе созданный в каком- либо институте станок или машину, которые серьезно повлияли бы на технический прогресс. Возможно, сказывается несовершенство отраслевой схемы, а возможно, выбор проблематики не соответствует требованиям производства. И, к сожалению, нередко проявляется объяснимый, однако глубоко неверный подход: «не мы сделали, значит, плохо сделали». Как бы то ни было, многое придумываем сами, тем более что головы есть. Сначала создали группу, в которую вошли три конструктора и три слесаря. А потом, когда многогнездные формы стали давать ощутимый эффект, министерство создало на заводе Отраслевой отдел механизации и автоматизации. И в нем уже не три, а тридцать три конструктора и техника. Есть авторские свидетельства и публикации, есть, что еще важнее, многочисленные оригинальные машины, работающие и на формовых, и на подготовительных, и на отделочных участках. Естественный вопрос к главному инженеру: каким образом? Ответ вкратце таков — резко сокращен путь от идеи до цеха. Обычно разработка начинается с технической документации, по ней готовят стандартную конструкторскую документацию, на которую уходит много времени (отчасти впустую: всего не предусмотришь). Затем образец или опытная серия, доводка, новые образцы... На Черкесском заводе РТИ и в этом случае отказались от традиционной схемы. Как только появляется толковая идея, конструкторы оформляют ее в эскизном варианте, проверяют сугубо предварительную разработку на макете или на экспериментальном образце. Затем следует промышленный образец, и только на последнем этапе, когда конструкция проработана полностью, готовится окончательная стандартная документация. Этот путь, как показывает опыт, существенно короче. Однако для переоснащения у завода нет собственной базы — один ремонтно- механический цех, занятый сверх головы текущими делами, не способен справиться с экспериментальными заказами. Пришлось выработать и свой вариант отношений с потребителями, вариант, устраивающий обе стороны. Пусть, скажем, «Ростсельмашу» срочно нужны новые резиновые детали. Черкесский завод РТИ готов пойти навстречу, но в ответ он ждет шага навстречу и от потребителя: сделайте нам по договору такие-то металлические детали. Заказчика не отпугивают ни покупными изделиями, ни сборкой и доводкой. Отдельные же детали для мощного завода проблемы не представляют. Увы, в отношениях с химическим машиностроением еще не сложилось такого, чтобы покупатель был всегда прав. А показатели, по которым оценивают работу машиностроителей, ох как не всегда побуждают разрабатывать новинки. Чуть ли не десятилетие резинщики пытаются разместить заказ на новое оборудование для клиновых ремней. Наконец, пообещали сделать 15 прессов — а только Черкесскому заводу нужно 25. Вот и прессы делают здесь сами. Правда, с металлом плоховато, однако опять же потребители выручают — те из них, кому нужны дефицитные клиновые ремни... Такие действия — вполне в рамках закона — главный инженер характеризует как социалистическую предприимчивость. С легкой руки Черкесского завода РТИ кассетированные пресс- формы с перезарядчиками стали делать многие заводы: здесь заказывают металлический «скелет», там — двигатели или пневматику; остальное — сами. 5
Как в Черкесске. И многое по его образцам. На стене одного из кабинетов я увидел не совсем обычный призыв, а именно — цитату из Петра I: «Не держаться правил, ако слепой стены, ибо там порядки писаны, а случаев и времен нет». Случай же как раз такой, что инициатива полезна и необходима. Предельный срок, в течение которого заводские разработки ждут воплощения в металле,— два года. О ЛЮДЯХ Любая техника, от примитивной до наисовершенной, создается людьми и для людей. Один из лучших заводских прессовщиков — Рашид Ибрагимович Мамбе- тов. Его рабочее место оборудовано, разумеется, кассетированными пресс- формами и перезарядчиками. На пяти прессах Рашид Ибрагимович формует сальники для автомобилей. Стопки готовых деталей растут и растут, к концу смены в них набирается до 2 тысяч сальников. Мамбетов уверяет, что каждую минуту готов точно сказать, сколько он наработал. Не проверял, но верю. Наблюдаю: плиты пресса раскрылись, форма пошла вниз, поворот рычага — форма выдвинулась, другой рычаг — раскрылась, кнопка — сработали выталкиватели; тем временем Мамбетов чистит пуансон, а матрица сама ползет на место. В гнезда ложатся стальные колечки, поверх них —. свернутые в кольца резиновые шнуры, форма закрыта, кнопка — форма ушла в пресс... Записать все это по ходу дела я не успевал, и пока записывал по памяти, Рашид Ибрагимович перезарядил формы на всех прессах и вернулся ко мне. (Или, если по-честному, к первому прессу из пяти.) Беседа была для него не в тягость, он разговаривал спокойно, продолжая работать в прежнем темпе. «Медленно не могу,— сказал он. — Когда плохо работаю, сильно устаю. Я танцую иногда, чтобы веселее было...» Пора было Мамбетову идти на участок заготовки за .свежей порцией шнуров. Однако законы гостеприимства брали верх — не мог он посреди разговора бросить гостя. Сообразив наконец, что еще немного — и начнется простой, я, сославшись на срочный телефонный звонок, отбыл на несколько минут, а Мамбетов, обрадовавшись удачному совпадению, помчался с тележкой на участок заготовки. И арматуру, и готовую продукцию прессовщики возят сами. Но при таком темпе работы, на таких производительных машинах — правильно ли это? Не лучше ли держать нескольких транспортных рабочих?.. У одного из прессов стоял табурет. Я присел. Мамбетов посочувствовал — чего не сделаешь с непривычки. И, не отрываясь от дела, объяснил мне свое понимание работы (мне показалось, что эту часть нашей беседы он считал главной). «Надо, чтобы все хорошо работали,— сказал он, подчеркнув слово «все» интонацией и жестом. — Только тогда будет изобилие. У нас на заводе кто-то работает кое-как, в результате где-то не хватило сальников, там выпустили меньше автомобилей, мотоциклов, уборочных машин или еще чего- то. Я прихожу в магазин, мне говорят — нет мотоциклов. А кто-то в поле или на ферме тоже что-то недовыполнил или сделал не совсем так... В общем, если ты, он, я будем работать кое- как, это к нам же в конце концов и вернется. Вот так я говорю молодым рабочим». По-моему, он правильно говорит. ОБ ОРГАНИЗАЦИИ И ОРГАНИЗОВАННОСТИ Селекторная связь была включена ровно в 8.15, планерку вел начальник производственного отдела Виктор Васильевич Татарников и, надо сказать, с хорошей скоростью. И вдруг — заминка: начальник одного цеха пожаловался на нехватку проволоки. — Вы что, за целый день не могли договориться с отделом снабжения? И, в ответ на попытку объяснения:. — Не выносите такие вещи на планерку! Я-то полагал, что на планерку именно такие вещи и выносят... Те, кто работают на заводе давно, помнят, как на совещаниях и планерках, в кабинетах директора и главного инженера то и дело разбирали недоразумения и взаимные претензии. Начальники цехов и служб ссылались, бывало, на обстоятельства — то нет людей, то недопоставка... Бывало, а сейчас не бывает. Ежедневно с самого утра руководители подразделений обмениваются мнениями по нерешенным вопросам, и только то, о чем не договорились, выносится на обсуждение. Это не просто организационная, но и воспитательная меоа: если ты ответственный работник, то *е уклоняйся от ответственности. И все что можно — в рабочем порядке, но не как попало, а по системе, по графику. Так объяснял мне директор завода; и надо такому случиться, что как раз в этом месте разговор был прерван телефонным звонком: директо- 6
pa лично и срочно вызывали в горсовет для решения важного вопроса. Позже выяснилось, что вопрос состоял в том, кому жить в освободившейся и принадлежащей заводу комнате. Может быть, дело и впрямь серьезное, но обязательно ли было присутствие директора, у которого, кстати, есть заместитель по кадрам и быту, правомочный и обязанный решать такие вопросы? В последние Годы претерпело серьезные изменения внутризаводское планирование. Так, цехам прежде выдавали только месячные планы, а теперь они получают и квартальный план. Значит, могут самостоятельно, без напоминаний сверху, готовить производство. И обычные месячные планы цех стал получать загодя, получив возможность расставить силы и подготовить фронт работ, чтобы выполнить план по всем позициям. Безусловно, для этого требуется не только внутренняя организация, но и упорядочение внешних отношений. У Черкесского завода РТИ более 2 тысяч потребителей, и с каждым предварительно согласуется план и порядок поставок, изучается правомерность заказов. Ни один договор не заключается на авось — подпишем, а потом как- нибудь выкрутимся. Только при полной уверенности, что завод будет обеспечен сырьем и оснасткой. Забота о кассети- рованных пресс-формах распределяется между заводом и заказчиком: идеи и чертежи — от завода, формы — от заказчика. И это выгодно для обеих сторон. Впрочем, и поныне случается, что приезжают в Черкесск «толкачи», но, похоже, они зря переводят деньги на командировки. Заводские работники выдерживают характер, невзирая на уговоры и жалобы. Недавно еще дневал и ночевал на заводе такой человек из Омска, все просил вне плана хотя бы некондицию. Так и вернулся домой несолоно хлебавши. А потом прислали из Омска пресс-форму, заключили договор — и с тех пор пробивного человека не видать, а детали своим чередом отправляются в Сибирь заказчику. Пресс-форма — недешевая штука, но она обошлась дешевле, чем расходы на командировки и телефонные звонки. Заместитель главного инженера Анатолий Черменович Баскаев утверждает, что производство на Черкесском заводе более механизировано, чем на других предприятиях, но потребители к этому привыкают с трудом. И, бывает, приезжают с фондами и с формами, которые некуда поставить — оборудование не позволяет. Вот пришла только что посылка, а в ней — каркас рукава для мелиораторов. В стране таких рукавов пока нет. Ладно, нашли возможность сделать опытную партию сверх плана. Но при переходе на показатели чистой продукции такие рукава (и не только они) станут для завода крайне невыгодным изделием: труд невелик, а материала уходит много. Значит, нужен гибкий механизм, который учитывал бы интересы всех сторон. И такой же гибкий механизм нужен применительно к изделиям народного потребления. План дают в рублях, но что делать — вот вопрос. Резина черная, значит, игрушки отпадают. Изготовляют в Черкесске шланги, коврики — на собственный страх и риск. Вот стали делать хоккейные шайбы, по заказу, для Ленинграда и Свердловска. А в магазинах Черкесска — ленинградские шайбы... Организация, если смотреть широко, касается не только производственных вопросов. Она включает в себя создание системы, распределяющей обязанности и регулирующей взаимосвязи. Руководитель, который постоянно жалуется на нехватку времени, сам в этом и виноват: он не создал системы, управляющей текущими делами. Не стану утверждать, будто на Черкесском заводе РТИ такая система действует безупречно, но она есть — это вне сомнений. Она проявляется и в том, что руководителей разных звеньев побуждают к принятию самостоятельных решений, и в том, что каждому предоставляется возможность высказать суждение. И на столах руководителей завода я не видел, как то нередко бывает, толстых кип корреспонденции. Впрочем, по воспоминаниям, еще несколько лет назад на тех же столах лежали горы бумаг (а сколько раз на других предприятиях приходилось выслушивать жалобы на бездну писем и заедающую текучку...). На Черкесском заводе РТИ создана четкая система распределения информации, при которой не более 10 процентов ее — самое важное и требующее прямого участия руководителей завода — попадает непосредственно им в руки. Остальное поступает в соответствующие службы, наделенные, разумеется, соответствующими полномочиями —" решать и исполнять. Конечно, при такой организации требуется как минимум один человек, ведающий распределением информации. Штатное расписание его не предусматривает. Завод попросил выделить ему такую единицу — с обоснованием и указанием выгод. Не разрешили... 7
О ПЕРСПЕКТИВЕ На столе председателя завкома лежала толстенная папка, до отказа набитая бумагами. Все это были бланки единого образца, заполненные разными почерками; попадались и убористо исписанные, и почти нетронутые, с прочерками и пустотами. На папке значилось: анкета по использованию резервов производства. Полторы тысячи анкет с семнадцатью вопросами были розданы во всех цехах. Проглядывая заполненные бланки, я обнаруживал наряду с деловыми аргументированными предложениями и пожелания общего характера, и не слишком реальные советы. Впрочем, издержки анкетирования очевидны; но если хотя бы одна анкета из десяти несет толковую мысль, дело оправдывает себя с головой. И вот что особенно важно: заранее оговорено и доведено до сведения, что все ценное, высказанное рабочими и инженерами в анкетах, будет принято к исполнению, причем не как-нибудь, а согласно приказу директора. А то, что не может быть принято, подлежит аргументированному разбору на рабочих собраниях. В цехе клиновых ремней, например, было роздано 100 и собрано 84 анкеты; после систематизации оказалось 32 предложения, требующих рассмотрения. Были приняты: 9 предложений, касающихся завода в целом, 8 — относящихся к кругу цеховых дел. Примерно столько же пришлось отложить: хорошо, но преждевременно. Не будем вдаваться в технические тонкости, которым большей частью и посвящены предложения, а заметим, что с рабочего места кое-что заметнее, чем из кабинета. И, что существенно, рабочих и инженеров стараются привлечь к планированию завтрашнего дня завода. А Черкесский завод РТИ ждут большие перемены. Десять лет он не обращался к помощи строительных организаций, совершенствовал производство своими силами. Настало время реконструкции, и она запланирована на нынешнюю пятилетку. Впрочем, права на реконструкцию пришлось добиваться. И в самом деле: завод работает хорошо, до сих пор обходился своими силами, так почему бы и впредь не поступать таким же образом? А деньги — их тем заводам, что послабее... Чуть было не исключили Черкесский завод из списков. К счастью, восстановили. Сложность в том, что завод проектировался и строился в те времена, когда требования были несколько иными (например: на передовом предприятии щ до сих пор нет водооборота). И развивался он не по единой плановой схеме. Отстали тылы — складское хозяйство, транспорт, вспомогательные цехи. Упор — на производство... . Но далее так продолжаться не может. Партийные решения ориентируют на комплексное решение вопросов, связанных с вводом мощностей: все должно быть предусмотрено, вплоть до жилья, магазинов и детских садов. Не оставлять на потом, а с самого начала развиваться пропорционально. — Хорошо работающему предприятию,— говорит директор завода О. П. Рыбаков,— становится трудно работать, когда планирование идет от достигнутого. Нельзя снижать темп, но нельзя беспредельно взвинчивать его. Представьте себе, что бегун пробежал стометровку за десять секунд, а ему говорят — надо еще быстрее... Сельскохозяйственное машиностроение, которое мы призваны обслуживать, выросло за последние годы примерно в 2,5 раза. У нас — те же площади и почти то же оборудование. Мало выразить твердую уверенность — ее надо подкрепить реальной поддержкой. Реконструкция необходима как воздух! И она будет проведена. Завод, в два с лишним раза превзошедший проектную мощность, вправе рассчитывать на поддержку. Затратив 13 миллионов рублей, он увеличит выпуск продукции почти вдвое. Сделанный в Ленинграде проект реконструкции получил оценку «отлично». Хорошо бы такую оценку — строителям. А за тех, кто будет работать в новых цехах, можно не беспокоиться. О НАСТРОЕНИИ Возможно, читатель и усомнится: уж очень-то все хорошо. А не может такого быть, чтобы без ложки дегтю... Не может. И отыскать эту самую ложку не так уж трудно. Только не хочется на сей раз. Настраивался на хорошее, его же увидел, о нем и пишу. Я доволен тем, что побывал в Черкесске. Не потому, что освежился горным воздухом (и был-то в горах часа полтора в выходной день), и не просто из-за смены обстановки, столь часто рекомендуемой врачами и редко осуществимой. Настроение — оно передается от человека к человеку. Из Черкесска я вернулся в хорошем расположении духа. О. ЛИБКИН, специальный корреспондент «Химии и жизни»
последние извести. Короче жизнь — короче ДНК По мере старения культуры клеток человека в ДНК ста новится все меньше нов торяющихся последователь- ностеи. Читателя, наверное, удивило бы, если бы в этом тексте он увидел вдруг, что одно и то же слово напечатано во многих строках. Примерно так поразились и биохимики, обнаружив, что в тексте хромосомной ДНК по многу раз повторяются одинаковые «слова» — последовательности нуклеотидов. И хотя с момента этого открытия прошло уже пятнадцать лет, до сих пор так и не стало ясным, каков биологический смысл таких повторов. Повторяющиеся участки, в отличие от так называемой уникальной ДНК, образующей гены, не кодируют синтез белков и, более того, отсутствие многих из них клетка может пережить без особого для себя вреда. Поэтому и по сей день не утихают споры: одни утверждают, что повторы — это балласт в ДНК, поскольку они неинформативны, другие убеждены, что раз повторы существуют, значит, они зачем-то нужны. Тем больший интерес вызывают результаты, полученные в канадском университете Мак-Мастер («Cell», 1980, т. 21, № 3). Сотрудники университета Р. Шмук- лер-Рейс и С. Голдстайн обнаружили, что повторов в ДНК становится все меньше и меньше по мере старения клеток человека, выращиваемых в культуре. Клетки, делящиеся вне организма, обладают способностью стареть, то есть по мере смены клеточных поколений делятся все менее активно. Тем, что стареют отдельные клетки, пытаются объяснить и феномен старения целого организма. Канадские исследователи изучали старение клеток человека и одновременно измеряли число повторов в ДНК. Они следили за двумя участками — один содержит 340 нуклеотидов и встречается в ДНК каждой клетки примерно 100 000 раз, и другой — длиной 680 нуклеотидов, встречается 35 000 раз. Частота повторов этих участков была измерена в «молодых» и «старых» клетках тремя независимыми методами, которые показали одно и то же: по мере старения клеток повторы встречаются все реже и реже. Убывание шло с постоянной скоростью, каждое поколение клеток теряло примерно по 1 % повторяющихся последовательностей. Итак, налицо явная закономерность. Каков же может быть ее смысл? Авторы работы вспоминают выдвинутую десять лет назад кандидатом биологических наук А. М. Оловни- ковым (Институт химической физики АН СССР) гипотезу о молекулярном механизме старения, названном им маргинотомией (см. «Химию и жизнь», 1973, N9 4). Гипотеза отводила некоторым повторяющимся участкам ДНК роль счетчика клеточных делений и предсказывала, что число этих участков должно равномерно уменьшаться при старении клеток. Такой счетчик может напоминать песочные часы, в которых песчинки, пересыпаясь из верхнего резервуара в нижний, отсчитывают время. Так и повторяющиеся участки ДНК могут утрачиваться — отсчитывать время, и по мере их расходования срок жизни будет истекать. Итак, в самом деле похоже, что укорачивается ДНК — укорачивается жизнь... Кандидат биологических наук А. ЛУЧНИК 9
последние известия Магический угол Разработана техника записи спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР), обеспечивающая высокое разрешение при работе с кристап- пическими веществами. 2.3,5 / сн?он Химики уже привыкли к подаркам, которые им преподносит метод ЯМР. Родившийся в недрах чистой физики, он стал для них таким домашним, что говорят даже, будто современный химик без ЯМР слеп. И все же было у всемогущего ЯМР слабое место: высокого разрешения, необходимого для быстрого извлечения из спектра именно той информации, что нужна химикам, спектрометры достигали лишь при работе с жидкими образцами. Спектры твердых соединений изучались только в растворах. Но как быть, если вещество ни в чем не растворяется (среди полимеров, например, это не редкость) или если при растворении резко меняется геометрия молекул (а попробуйте доказать, что этого не происходит!). Казалось, что тут даже ЯМР бессилен: собственные магнитные моменты атомных ядер твердого тела влияют на сигнал настолько сильно, что он неизбежно уширяется в десятки тысяч раз по сравнению с сигналом жидкости. Теперь, наконец, можно сказать, что пессимисты, думавшие, будто это ограничение непреодолимо, были неправы: разработана техника, позволяющая получать ЯМР-спектры высокого разрешения для кристаллических веществ в их натуральном, твердом виде. Так, приведенные здесь спектры («Journal of American Chem. Society», 1980, т. 102, вып. 9, с. 3249 и вып. 13, с. 4546) записаны без всякого растворителя на ядрах углерода ,3С — изотопа, природное содержание которого составляет всего 1,1%- Первый из них — спектр целлюлозы, важнейшего природного полимера, не только обнаруживает четкие отдельные сигналы каждого из шести химически неэквивалентных «сортов» атомов углерода (цифры, стоящие на рисунках около пиков, соответствуют номерам атомов углерода на формулах). Он однозначно доказывает наличие двух типов связи между остатками глюкозы: сигналы атомов С-1 и С-4 состоят из двух линий каждый. Эту немаловажную деталь строения реальной, твердой целлюлозы до сих пор удавалось подтвердить лишь косвенно. Как же удалось этого добиться? Оказывается, влияние ядерных магнитных моментов на ширину сигнала от кристаллического образца можно свести к нулю, если угол между направлением постоянного магнитного поля прибора и осью ампулы с образцом составляет ровно 54°44\ Теория предсказала это давным-давно, но практически метод магического угла (название успело стать общепризнанным и пишется без кавычек) стал применяться в химических исследованиях лишь в самое последнее время. Почему так получилось? Во-первых, ампулу здесь приходится вращать гораздо быстрее, чем это делается при работе с жидкими образцами, — только так удается усреднить различия между молекулами, занимающими в кристаллической решетке положения с неодинаковой ориентацией. Например, для получения спектра целлюлозы образец вращали со скоростью 2200 оборотов в секунду — технически это очень не просто. 10
последние известия 2.3,6,7 + 25°С 9,10 -160°С *>• ОН О он. .0 Во-вторых, высокое разрешение тут достижимо только при работе на ядрах, концентрация которых очень мала. Но как уловить их слабые сигналы? И вот тут пошел в ход прием «кросс-поляризации», который его изобретатель — американский физик Дж. Уо — метко назвал спиновой алхимией. Суть приема в том, что возбуждению переменным магнитным полем подвергаются не только ядра ' С, на которых ведется запись спектра, но и связанные с ними протоны. И при определенных условиях оказывается возможной «перекачка» поляризации с протонов на ядра углерода. Разность за- селенностей стационарного и возбужденного уровней у последних резко возрастает и соответственно — в десятки раз — возрастает интенсивность сигналов. И только сочетание магического угла с быстрым вращением, а также с кросс-поляризацией и внедренной уже ранее импульсной техникой позволяет добиться того, что еще недавно считалось неосуществимым — получения незаменимых для химиков спектров высокого разрешения даже в случаях кристаллических веществ в их на- тивном состоянии. А тот, кто добился неосуществимого, может и решать задачи, которые слыли неразрешимыми. Вот еще один пример: спектр давным-давно известного красно-коричневого красителя нафтазарина. Долгие годы шли споры о деталях его строения, причем предполагалось, что в кристаллическом состоянии оно может отличаться от того, которое удается изучить в растворе. В частности, неясно было, находятся ли атомы водорода ОН-групп строго посередине между двумя атомами кислорода, т. е. существует ли здесь неклассическая трехцентровая связь или это положение — кажущийся, усредненный результат быстрого колебания протона между двумя крайними положениями, в каждом из которых его законным, полноправным хозяином является один из атомов кислорода, связанный с ним классической ковалентной связью. А другой кислород в этот момент довольствуется слабой водородной связью. Даже такой всемогущий метод изучения твердых веществ, как рентгеноструктурный анализ, оказался в данном случае бессильным. А вот спектр ЯМР на ядрах 13С, записанный в технике магического угла (рис. внизу; скорость вращения образца 3500 об/с), четко показал, что при температуре —160°С в кристалле нафтазарина различаются пять «сортов» углеродных атомов. Значит, заключили автрры исследования, при столь сильном охлаждении удалось-таки затормозить сверхбыстрое колебание протона между двумя совершенно одинаковыми положениями, которое при более высокой температуре приводит к вырождению спектра — слиянию сигналов от «бензоидных» и «хи- ноидных» атомов углерода (рис. вверху). Стало быть, никакой неклассической связи даже в кристаллическом нафтазарине нет. В. ИНОХОДЦЕВ 11
Обеспечить... более полное удовлетворение потребностей страны в специалистах и квалифицированных рабочих... Усилить работу по профессиональной ориентации юношества. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года Годитесь ли вы в химики? ЧАСТЬ ПЕРВАЯ, ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ Г. В. ЛИСИЧКИН, Московский госу дарственный университет, Л. А. КОРОБЕЙНИКОВ А, Вологодский педагогический институт 1. Выбор профессии, несмотря на очевидную ответственность этого шага, далеко не всегда делается правильно. Наверное, каждый читатель может припомнить, не сильно напрягая память, примеры ошибочных решений, повлекших за собой если не трагедии, то разочарования... Нельзя ли сделать так, чтобы каждый школьник — скажем, еще в седьмом или восьмом классе — получал объективную информацию о соответствии своих психических особенностей, своих способностей требованиям одних профессий и, напротив, о несоответствии запросам других? В таком случае резко уменьшился бы отсев из учебных заведений, сократилась бы миграция рабочих и специалистов; экономический эффект измерялся бы, без преувеличения, миллиардами рублей в год. Надо сказать, что жесткий подход к профессиональному отбору встречается и сейчас; так, пригодность детей к балету устанавливают обычно еще в начальных классах. Но почему же ранняя профессиональная ориентация возможна пока лишь для считанных видов человеческой деятельности? Прежде всего потому, что еще не разработаны в должной мере психологические и научно-педагогические основы выбора профессии. Дарование юного музыканта, художника или математика почти всегда очевидно; но как выявить среди школьников образцового машиниста локомотива, передового инженера-строителя или безукоризненного лаборанта- химика? Чем руководствоваться, отдавая предпочтение одной массовой профессии перед другой? Разумеется, при выборе жизненного пути молодой человек вольно или невольно учитывает многие обстоятельства: собственные интересы и склонности, мнения родителей и педагогов, престижность профессии, потребности народного хозяйства и т. д. Но элемент случайности все же слишком велик. Нет сомнения, что существенную роль в выборе профессии должны играть личность человека, его интересы, склонности и способности. Увы, мы не можем сослаться на какую-либо разработанную теорию, которая позволила бы, пусть не однозначно, но хотя бы с большой вероятностью выявить пригодность или непригодность к той или иной деятельности. Это связано не только с трудностью проблемы, но и с мнением, распространившимся в конце тридцатых годов среди педагогов и психологов, будто все дети рождаются одинаково способными, а наблюдаемые впоследствии различия обусловлены лишь воспитанием и воздействием среды. Восстановление в правах научной генетики внесло коррективы и в проблему способностей, Такой их существенный элемент, как задатки (анатомо- физиологические особенности мозга и нервной системы в целом, индивидуальные варианты строения коры головного мозга, степень функциональной зрелости отдельных ее областей и анализаторов), естественно, определяются генотипом. В то же время другой компонент способностей, то, что психологи называют характерологическими чертами личности (трудолюбие, организованность, настойчивость и т. д.),— это преимущественно продукт воспитания. Способности обусловлены сочетанием врожденных и приобретенных факторов, и мы приходим таким образом к очевидному для большинства выводу: способности людей различны. Не имело бы смысла писать об этом, если бы в печати не появлялись до сих пор попытки отождествить неравенство людей по способностям и социальное неравенство. Напомним слова В. И. Ленина: «Когда говорят, что опыт и разум свидетельствуют, что люди не равны, то под равенством разумеют равенство способностей или одинаковость физических сил и душевных способностей людей. Само собою разумеется, что в этом смысле люди не равны. Ни один разумный человек и ни один социалист не забывает этого». И далее: «...равенства сил и способностей людей в 13
социалистическом обществе ждать нелепо» (Полное собрание сочинений, т. 24, с. 361, 364). 2. Нельзя Сказать, что вопрос о специальных способностях не разработан вовсе. Серьезные работы в этом направлении принадлежат советским психологам С. Л. Рубинштейну, Б. М. Теплову, К. К, Платонову и их ученикам. Так, доктор психологических и медицинских наук К. К. Платонов создал научно обоснованную систему профессионального отбора летчиков, систему, которая сберегла много человеческих жизней. Доктор педагогических наук В. А. Крутец- кий тщательно анализировал математические способности. Однако нас, в соответствии с тематикой журнала, более всего интересуют химические способности. Этот вопрос одним из первых затронул в педагогической литературе академик АПН СССР Д. А. Эпштейн. Способности к химии, утверждает он, существуют объективно как определенное сочетание свойств человека: «химическая голова» плюс «химические руки». Не хватает малого — способа, позволяющего выявить «химическую голову» и отличить «химические руки» от «нехимических». Прежде чем заняться поисками такого способа, мы неминуемо должны определить, что же такое химия. В результате интеграции наук, широкого применения физических методов и математического аппарата она сблизилась сейчас с физикой и математикой. С другой стороны, изучение химическими методами биологических, геологических и других объектов сблизило химию с остальными естественными дисциплинами. Инженер-химик использует в работе технические науки. Вот и получается, что эффективная деятельность в нынешней химии зависит не только от чисто химических способностей... Однако рассматривать с самого начала интересующий нас предмет в таком сложном ряду означало бы безнадежно запутать дело. В качестве первого шага разумно сосредоточить внимание собственно на химических способностях, следуя классическому определению химии как науки о веществах и их превращениях. 3. Психологи установили, что способности к сложным видам деятельности слагаются из нескольких частей. Чтобы достичь успеха в любой конкретной области (в том числе и в химии), необходи- 14 мо сочетание трех взаимосвязанных компонентов: задатков, развитых на их основе специальных способностей и, наконец, таких положительных черт характера, как трудолюбие, целеустремленность, систематичность в работе, организованность, аккуратность. Эти черты можно воспитать; они, конечно, полезны (или необходимы) для любых профессий, не только для химических. Что же касается задатков, врожденных особенностей строения и функций мозга и нервной системы, то они проявляются в скорости образования временных нервных связей, в подвижности нервных процессов. Острота зрения и обоняния, особенности цветоощущения, координация движений, объем памяти, скорость мыслительного процесса — такие свойства (их называют процессуальными) определяются преимущественно задатками. Какие же элементы способностей сулят успешную деятельность на химическом поприще? Прежде всего — логическое мышление, способность к абстрагированию й обобщению, терминологическая память, ассоциативное и образное мышление. Впрочем, читатель может заметить, что то же самое необходимо физикам, биологам или, скажем, географам; в чем же тогда химическая специфика? По нашему мнению,— в особом отношении человека к веществам и процессам их превращения. Химиков отличает интерес к веществу и стремление с ним работать. Особенность химического мышления заключается в образных и модельных представлениях о веществе и его превращениях на уровне микромира. Такое мышление плюс аккуратные, тонко чувствующие руки — и портрет химика-синтетика или аналитика готов. Особое отношение к веществам и процессам можно обнаружить в биографиях химиков, талант которых не вызывает сомнений. Вот несколько примеров. А. М. Бутлеров в детстве, имея еще весьма слабое представление о химии, ставил многие опыты; по свидетельству биографа, мальчика интересовали не практические результаты совершаемых им чудес, а сам процесс превращения веществ. Детство Д. И. Менделеева прошло на стекольном заводе. Ж.-Л. Пруст, А. Муассан, Ю. Либих. начали путь в химию через знакомство с аптечными химикалиями, наблюдая за тем, как их родители изготовляли лекарства. Склонность к коллекционированию минералов и горных пород привела в химию А. Байера, Ф. Вёлера, Т. Свед- берга. В. Оствальд увлекался в детстве
составлением фотографических растворов и приготовлением красителей. Один из крупнейших химиков современности Р. Б. Вудворд с 12 лет зачитывался описаниями органических синтезов (и многие из них проводил в своей домашней лаборатории). И так далее. Заметим, что, по мнению многих психологов, отношение, интерес к предмету есть обычно продукт воспитания. Примеры такого целенаправленного воспитания не составит труда найти; тут и влияние родителей, и добротные уроки в школе, и чтение популярной (возможно, и фантастической) литературы. Однако нельзя игнорировать и врожденный компонент. Вновь апеллируя к жизненному опыту, предлагаем читателю припомнить людей, которые испытывают стойкое отвращение к неприятным запахам или к пресмыкающимся. Вряд ли надо стремиться сделать из первого химика-органика, а из второго — герпетолога. Итак, в «формулу химических способностей» входят положительные черты характера, задатки, развившиеся в элементы специальных способностей, и особое отношение, интерес к веществам и процессам их превращения. Все компоненты важны, но ни один из них в отдельности не гарантирует успеха в профессиональной деятельности. Скажем, задатки, не подкрепленные трудолюбием и настойчивостью, есть признак способных лентяев; о таких людях говорят, что они загубили способности (хотя на самом деле речь идет лишь о задатках). С другой стороны, одни только положительные черты характера вряд ли позволят достичь творческих высот. Говорят, что талант — это 95 процентов трудолюбия и 5 процентов одаренности, однако без этих пяти процентов можно стать хорошим исполнителем, но не творцом. Химические способности можно развить в процессе обучения; отсутствие или недостаток некоторых можно скомпенсировать усиленным развитием Других (например, недостаточный объем памяти — воспитанием привычки к тщательным систематическим- записям). Но все-таки — химиком можно стать или надо им родиться? Средним химиком можно стать, но выдающимся надо родиться. Впрочем, это справедливо для любой сложной деятельности. 4. Не все химики и психологи разделяют убеждение о самом существовании химических способностей. Один из контраргументов — неопределенность ответа на вопрос о таких способностях до становления химии как науки. В действительности такой неопределенности нет. Химические способности существовали и ранее, но проявлялись они, разумеется, не в химии, а в склонности к манипулированию с веществом ради использования его свойств, полезных для человека. Иными словами, те люди, которые в наше время стали бы скорее всего химиками, в прошлом становились аптекарями, ювелирами, железных дел мастерами, кулинарами и т. п. Есть еще одна точка зрения: химических способностей как таковых не существует вовсе, а есть способности к естественным наукам в целом. Однако такой подход очень уж приблизителен. Сопоставим, например, значимость терминологической памяти, пространственного воображения и способности к абстрагированию для трех естествоиспытателей — физика, химика и ботаника. Бесспорно, эти качества необходимы для всех трех профессий, но вряд ли ботаники обидятся, если мы скажем, что в их науке абстрактное мышление не столь важно, как в физике, а память для физика менее существенна, чем для ботаника или химика. Что же касается пространственного воображения, то, пожалуй, оно всего нужнее " химику... И конечно, нельзя забывать о разном отношении людей к объектам тех или иных естественных наук. Трудно представить себе человека, который в равной степени интересовался бы миром элементарных частиц, превращениями молекул (от одноатомных до белковых), миром растений (от одноклеточных водорослей до секвойи) и миром животных (от ланцетника до кита). Сказанное вовсе не означает, будто есть строгое соответствие между способностями и определенным, узким видом специальной деятельности. Человеческие возможности^ чрезвычайно велики, и если каждую узкую специальность, каждый вид деятельности условно изобразить точкой на поверхности, то способностям большинства людей будут соответствовать целые области, зачастую расположенные в нескольких частях этой воображаемой поверхности. 5- Как же выявить наличие или отсутствие химических способностей? На первый взгляд ответ лежит на поверхности: предложить задания по химии разной степени сложности. Но так можно проверить уровень знаний, а не уровень способностей. Конечно, знания 15
связаны со способностями, однако это сложная и не всегда прямая связь. Есть немало примеров, подтверждающих, что знания определяются не столько способностями, сколько условиями обучения, качеством преподавания. А если так, то диагностирование способностей должно основываться не на проверке знаний, а на выявлении всех составляющих химических способностей (напомним: задатки — положительные черты характера — элементы специальных способностей — отношение к веществу). Можно диагностировать, конечно, и с помощью химических задач и упражнений, однако в этом случае необходимо выбирать задачи, адекватные способностям. Кроме того, надо удостовериться в том, что испытуемый имел реальную возможность получить необходимые химические знания. К. К. Платонов предложил своеобразный метод диагностирования способностей «от противного». По этому методу выявляют неспособности субъекта к данной профессии, а для этого прежде всего составляют перечень тех элементов, отсутствие которых нельзя скомпенсировать усиленным развитием других элементов. Например, патологические нарушения — последствия перенесенных заболеваний, дефекты зрения и т. п. (хотя и тут есть спорные моменты — скажем, может ли дальтоник быть химиком?). Более интересен другой случай: человек здоров, но особенности его организма, его нервной системы неприемлемы для данной специальности. Иногда такие противопоказания очевидны. По-видимому, бессмысленны попытки сделать человека с замедленной реакцией и отсутствием глазомера пилотом реактивного самолета. В то же время для работы химика- экспериментатора эти недостатки, хотя они существенны, не носят рокового характера. А вот что явно противопоказано химику-инженеру и химику-исследователю — так это отсутствие ассоциативного и образного мышления, пространственного воображения, неустойчивость и быстрое истощение внимания, неуравновешенность нервных процессов. 6. Поскольку мы пришли к выводу, что выявление способностей не есть выявление знаний, логично заключить, что для диагностики химических способностей, вообще говоря, не обязательно, чтобы испытуемый изучал химию. При этом на первый взгляд мы вступаем в противоречие с устоявшимся в психоло- 16 гии положением: способности к той или иной деятельности можно выявить лишь после того, как субъект какое-то время этой деятельностью занимался. Однако противоречие кажущееся, так как большинство современных детей знакомится с предметом труда химиков, то есть с веществом, задолго до седьмого класса, в котором химию начинают изучать. Достаточно вспомнить об уроках труда и природоведения, об известной всем химизации быта. Что же касается задатков, то их познаваемость не вызывает сомнений. Проблема скорее в возрасте. Тем не менее можно полагать, что уже в обозримом будущем будут созданы методы индикации задатков даже у грудных младенцев. Как бы то ни было, в комплексе химических способностей есть компоненты, которые можно выявить еще до начала занятий химией. Надо только выяснить, знаком ли учащийся с веществом как предметом труда и каковы особенности его ощущения, восприятия вещества, манипуляций с ним. А чем раньше определены способности, тем эффективнее можно построить обучение. 7. Авторы разработали систему заданий, призванную обнаружить проявление химических способностей у школьников шестых—десятых классов. Эта система вот уже три года проверяется на кафедре химии Вологодского пединститута при участии секции «Юный химик» Центрального правления ВХО им. Д. И. Менделеева. В эксперименте участвовали учащиеся вологодской школы № 2 и специализированного химического класса московской школы № 171, первокурсники и слушатели подготовительного отделения пединститута, участники вологодской областной химической олимпиады. В результате были отобраны задания (как на нехимическом, так и на химическом материале), дающие наибольшую информацию о способностях и неспособностях. Эти задания предъявлялись победителям олимпиад и школьникам, не проявляющим к химии большого интереса, студентам химфака и факультета физвос- питания; дифференциация в ответах прослеживалась достаточно четко. Об окончательных результатах эксперимента говорить рано — требуется еще несколько лет, чтобы учащиеся начали трудовую деятельность и проявили себя в ней. Но и теперь ясно, что система может дать полезную ин-
формацию о способностях, что она пригодна для начального периода профориентации, и в частности для отбора школьников на химические специальности учебно-производственных комбинатов и ПТУ. Стандартизированные задания для выявления элементов химических способностей — это, по существу, тесты. В нашей стране тестовые испытания применяются достаточно широко — например, в клинической психологии при комплексном обследовании, в групповой психологии — для изучения экипажей, команд, участников экспедиций и т. п. Безусловно, что только по тестам, как бы хорошо они ни были составлены, нельзя сделать окончательного вывода о способностях — их надо изучать комплексно, с привлечением различных методов педагогического и психологического исследования. Тем не менее тесты дают исходную информацию, которая затем проверяется (подтверждается или опровергается) в ходе длительного наблюдения. И во всяком случае, независимо от результатов проверки, нельзя ограничивать свободу выбора профессии. Главное достоинство тестовой методики — возможность получить за короткий срок большой объем первичной информации о группе испытуемых. Многие читатели, вероятно, знакомы с книгой профессора Г. Ю. Айзенка «Проверьте свои способности»; согласно Айзенку, достаточно тридцати минут, чтобы получить представление о своем интеллекте. Добавим, что тестовая методика проста в употреблении, все испытуемые находятся в равных условиях, а полученная информация удобна для математической обработки. Несмотря на то что тесты применяются достаточно широко, сами они редко попадают в печать: держатели тестов стараются сохранить их содержание в секрете от широкой публики. Ситуация напоминает обстановку вступительных экзаменов в популярном вузе. Наша цель — не конкурсный отбор, а выявление способностей, и поэтому мы вполне можем познакомить читателей с примерами тестов и методикой оценки ответов. Но отпущенный нам объем ограничен, а тесты занимают немало места; о них — в следующий раз. ЧТО ЧИТАТЬ О ПРОБЛЕМЕ СПОСОБНОСТЕЙ 1. К. К, Платонов. Проблемы способностей. М., Наука, 1972. 2. К. К. Платонов. Психологический практикум. М., Высшая школа, 1980. 3. Д. А. Э п ш т е й н. Вопросы психологии, 1963, № 6. 4. Проблемы химических способностей. Материалы Всесоюзного совещания «Методические проблемы химических олимпиад». М., 1979. 5. Л. А. Коробейников а. Об изучении способностей учащихся.— Сб. «Подготовка и проведение школьных химических олимпиад». Вологда, 1980. 6. Г. В. Лисичкин. Химия в школе, 1980, № 5. Информация В ПРЕЗИДИУМЕ АКАДЕМИИ НАУК СССР Президиум АН СССР утвердил руководителей научных учреждений Академии, ее отделений, филиалов и научных центров. Директорами институтов утверждены: Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР — доктор биологических наук В. В. ИГНАТОВ; Института социально-экономических проблем развития аг- рарно-промыш ленного комплекса АН СССР — доктор исторических наук В. Б. ОСТРОВСКИЙ; Института машиноведения АН СССР — член корреспондент АН СССР К. В. ФРОЛОВ; Института механики сплошных сред УНЦ АН СССР —доктор технических наук А. А. ПОЗДЕ- ЕВ; Тихоокеанского института географии ДВНЦ АН СССР — доктор геопого-минерапогических наук Г. И. ХУДЯКОВ; Института экономических исследований ДВНЦ АН СССР — доктор экономических наук В. П. ЧИЧКАНОВ; Дальневосточного геологического института ДВНЦ АН СССР — чпен-корреспон- дент АН СССР А. Д. ЩЕГЛОВ; Института проблем геотермии Дагестанского филиала АН СССР — доктор геопого- ми не рало ги чес них наук В. В. СУЕТНО В. Заведующим Отделом химии неводных растворов АН СССР утвержден доктор химических наук Г. А. КРЕСТОВ. Заведующим Отделом вычислительной математики АН СССР утвержден академик Г. И. МАР- ЧУК. Директором Библиотеки АН СССР утвержден доктор биологических наук В. А. ФИЛОВ. Директором Государственной публичной научно-технической библиотеки СО АН СССР утвержден кандидат физико-математических наук Б. С. ЕЛЕ-. ПОВ. Председателем Совета по международному сотрудничеству в области исследования и использования космического пространства («Интеркосмос») утвержден академик В. А. КОТЕЛЬНИКОВ. Председателем Научного совета АН СССР по эволюционной биохимии и проблеме возникновения жизни утвержден академик А. А. КРАСНОВСКИИ. Главным редактором журнала «Наука в СССР» утвержден академик Г. К. СКРЯБИН. НАГРАДА Медаль Академии наук СССР с премией в размере 200 руб. для студентов высших учебных заведений за 1980 г. присуждена студенту V курса Латвийского государственного университета В. В. БИЧКО за работу «Выделение, очистка и рестрикцион- ный анализ ДНК плазмид рВР313, рВР325 и СКЛ11». 17
Проблем п тетч/иэг Водородная хрупкость Доктор технических наук А. В. ШРЕЙДЕР В середине прошлого века французский ученый и инженер Сент-Клэр Де- виль A81В—1883) был приглашен на артиллерийские заводы. Ему предложили изучить свойства сталей, из которых изготовлялись пушки для французской армии. В 1863 году после многолетних исследований и наблюдений Девиль вместе со своим помощником инженером Кайетэ опубликовал сообщение о том, что железо и сталь «не держат водород, а становятся при известных условиях проницаемыми для этого легчайшего элемента». Более того, водород может проникать даже сквозь толстые слои металла: при нагревании герметичного стального сосуда с водородом газ уходил через стенку и улетучивался. Девиль и Кайетэ утверждали, что неожиданные разрывы орудийных стволов из-за внезапного падения прочности стали объясняются именно водородным насыщением. Их вывод был основан на химическом анализе металла разрушенных пушечных стволов. В нем был обнаружен растворенный (в виде твердого раствора) водород. Пушки были нужны не только французам. В конце XIX и начале XX столетий химики многих стран повторили исследования Девиля и убедились в его правоте. Стало очевидным, что насыщение водородом и связанное с этим падение прочности (водородная хрупкость) металлов возникает в самых различных технологических процессах, когда металл контактирует с водородом или водородными соединениями, например водой. Рвались не только пушки. Первые шаги одного из важнейших промышленных химических процессов — синтеза аммиака — были омрачены бесконечными 18 авариями. Сосуды, работавшие при температурах 200—250° С и давлении около 600 атмосфер, служили всего несколько десятков часов. Конструкторы сотни раз пересчитывали прочность аппаратов и каждый раз убеждались, что ошибки нет. И все-таки сосуды разлетались, как яичная скорлупа. Анализ обломков дал все то же объяснение: водородная хрупкость. Из кусков стали был выделен газ, который на 90% состоял из метана. Стало ясно, что водород разрушает карбиды железа, которые упрочняют сталь: Fe3C + 4H-^3Fe + CH4. При этом структура металла изменяется, а его прочность резко падает. Лишь много лет спустя, в тридцатые годы нашего столетия, было найдено надежное средство против водородной чумы аммиачного оборудования. Для работающих под давлением аппаратов стали использовать титановые, ванадиевые, молибденовые стали. Титан, ванадий, молибден связывают весь углерод, и нестойкие к водороду карбиды железа не образуются. А карбиды титана, ванадия и молибдена практически не реагируют с атомарным водородом* Однако мы забежали вперед. Начинался XX век — век бурного развития техники, шумных технических катастроф — морских, авиационных, железнодорожных. Больше стало машин, механизмов, станков, участились поломки, отказы, аварии. Их тщательно анализировали, подвергали статистической обработке, так сказать, раскладывали по полочкам. И оказалось, что на долю водородной хрупкости, вызываемой действием на металл атомарного водорода, приходится изрядная часть аварий и катастроф. В первые десятилетия нашего века началась промышленная разработка богатого месторождения природного газа в городе Лаке во французских Пиренеях. Эти промыслы считаются пионером мировой газодобывающей техники. Свыше полувека добывают газ в Лаке, оборудование действует четко и бесперебойно, хотя работает в контакте с влажным горючим газом, содержащим до 10% сероводорода. Однако накопленный здесь опыт борьбы с водородным разрушением обошелся очень дорого. Взрывы и пожары в первые годы эксплуатации месторождения унесли десятки человеческих жизней. По ориентировочным оценкам, ежегодный материальный ущерб от водородной хрупкости металлов (включая расходы
на защиту от нее) составляет в нашей стране 600—800 миллионов рублей. В надежной защите от наводорожи- вания заинтересованы все отрасли народного хозяйства: энергетика и судостроение, нефтедобывающая промышленность и химия, приборостроение и транспорт, сельское хозяйство и оборонная промышленность. Но защита от этого грозного явления немыслима без глубокого понимания причин водородного разрушения. Рассмотрим их хотя бы в самых общих чертах. Атомы легчайшего из газов внедряются в металл, когда металлическая поверхность вступает в контакт с атомарным водородом. Это происходит в трех случаях. I. В электрохимических процессах, обычно идущих при невысоких температурах, восстанавливаются ионы водорода, атомы адсорбируются на электродной поверхности и поглощаются металлом. По такому механизму наводоро- живаются металлические детали при травлении, обезжиривании, нанесении гальванических покрытий; этот же механизм характерен и для коррозионных процессов. В 1978 г. в США произошла одна из крупнейших в истории авиации катастроф. Тяжелый пассажирский самолет ДС-10 с пассажирами на борту (всего с командой около 300 человек) через несколько секунд после взлета потерял шасси и, утратив равновесие, упал на взлетную полосу аэропорта Чикаго. Никому не удалось спастись. Причиной страшной катастрофы оказался дефект, который может на первый взгляд показаться незначительным, даже безобидным. Толстые болты крепления шасси покрывали кадмием для защиты от коррозии. Электрохимическое кад- мирование вели в цианистом электролите. Сталь насытилась водородом и потеряла прочность. Болты не выдержали нагрузки. II. В водородосодержащих газах при повышенных температурах происходит термическая диссоциация молекул Н2 с образованием атомарного водорода, который поглощается металлом и может затем вступать в химические соединения с карбидами — в стали, оксидами — в меди и т. д. Так происходит водородное поражение металла при синтезе аммиака, получении водорода из водяного газа (Н20 + + СО-ИН2 + СОг), в нефтехимических процессах гидрирования (гидрогениза- ционная очистка углеводородов от серы, каталитический риформинг), гидроге- низационном отверждении жиров. III. Возможны и прямые химические реакции металлов с водородными соединениями (например, сероводородом, водяным паром), при этом образуется водород, поглощаемы й металлической фазой. Так наводороживаются стенки паровых котлов высокого давления. Долгое время оставалось неясным, какие металлы наиболее склонны к поглощению водорода и вследствие этого к потере прочности. Лишь сравнительно недавно удалось установить, что это свойство присуще главным образом элементам переходного типа. Известно, что в Периодической системе переход от одного такого элемента к другому сопровождается достройкой внутренних слоев электронных оболочек. Достройка идет на втором уровне (d) до 18 электронов (в IV периоде от Sc до Си, в V — от Y до Ад, в VI — от Hf до Аи), а на третьем (f) — до 32 электронов (в VI периоде от La до Yb и в VII периоде от Ас и далее). Эта закономерность соблюдается достаточно четко. Правда, есть два исключения— золото и вольфрам. И оба элемента водород не поглощают. Считается, что атомарный водород в какой-то степени восполняет дефицит электронов на внутренних электронных оболочках в атомах переходных металлов. Им'енно благодаря обобщению электронов внутренних атомных уровней водород не вступает в соединения с металлами (то есть не взаимодействует с электронами наружных оболочек), а просто растворяется. Впрочем, поглощенный водород может не только растворяться, иногда он входит в состав соединений — металлических гидридов. Для одних металлов внедрение (окклюзия) водорода сопровождается выделением тепла, такие металлы называются экзотермическими окклюдерами. Это палладий, ванадий, титан, ниобий, тантал, цирконий, редкоземельные элементы, торий. Понятно, что для них наводороживание с ростом температуры уменьшается. Наоборот, процесс растворения водорода в железе, никеле, кобальте, меди, алюминии, платине, серебре, олове, магнии сопровождается поглощением тепла. Такие метал*лы — эндотермические окклюдеры; при повышении их температуры вплоть до плавления растворение водорода усиливается. Они менее склонны к образованию гидридов, чем экзотермические окклюдеры. Наиболее опасно внедрение водорода 19
Sc 0 Ti 0 0 Cr Мл e Fe 0 Co 0 N. 0 Си 0 Zn Zr 0 0 Nb 0 Mo 0 Tc Ru G Rh G Pd 0 Ag Cd Lu Hf 0 Та 0 W Re Os G G Pt G Au Hg Lo у Се 0 Pr 0 Nd Pn Srn Eu Th Pg 0 Np О Ч„^ \ зкзотермичесное /поглощение водорода эндотермическое поглощение водород; логлощает водород.знан теллового эффента не установлен не поглощает водород эффент не исследован Способность металлов к поглощению водорода в черные металлы, в первую очередь сталь, из которой изготовлено сегодня не менее 95% металлических конструкций. Наводороживание резко снижает прочность железа, чугуна, стали. Чаще всего растрескиваются стали с относительно высокими значениями предела прочности либо с большими внутренними напряжениями. Мягкие же стали обычно расслаиваются: такие сплавы очень пластичны, поэтому возникающие в результате наводорожива- ния внутренние напряжения приводят к деформации металла, образованию пузырей, которые содержат до 99,5% газообразного водорода. Давление газа в пузырях часто достигает 100—200 атм. Пузыри особо опасны в сосудах и аппаратах, работающих под давлением. Они могут появиться через несколько дней после начала работы аппарата, а могут возникнуть и через несколько лет. Их появление, их возможные размеры нельзя предсказать. Беда приходит неожиданно. Пузыри внезапно вскрываются, куски металла отслаиваются, поверхность покрывается трещинами, стенки сосуда становятся тонкими и не выдерживают давления. Еще опасней другое водородное разрушение — которое возникает даже при незначительном содержании водо- 20 рода в стали. Под нагрузкой в дефектах металла начинает адсорбироваться водород. Это вызывает местное уменьшение прочности кристаллической решетки, она разрушается, возникает трещина, которая расширяется на глазах. При высокотемпературном наводо- роживании водород охотно реагирует с карбидной составляющей стали. Выделяющийся газообразный метан скапливается во внутренних полостях. Металл с такой «начинкой» подобен пороховой бочке. Через сто лет после публикаций Деви- ля и Кайетэ известный польский ученый академик М. Смиаловский выпустил первую в мире книгу о водороде в металлах. Этот труд подытожил многочисленные исследования, посвященные проблеме наводороживания, в нем впервые были систематизированы и научно обоснованы накопленные в мировой технике приемы защиты от поглощения металлами водорода, от пагубных последствий водородной хрупкости. Два десятилетия, прошедшие после выхода книги М. Смиаловского, еще больше пополнили наши знания о «водородной чуме». Вот основные пути и методы защиты машин, аппаратов и металлических конструкций от наводороживания. Создание новых конструкционных сплавов. Как это ни парадоксально, наименее подвержены водородной хрупко-
Разрушение металла, вызванное водородной хрупкостью (на фото слева) Распределение водорода, образующеюся при разряде водородных ионов на поверхности стали в электролите. Из потока атомарного водорода (А), разрядившегося на металле, часть (Б) ассоциирует в молекулы на поверхности и в виде пузырьков улетучивается из раствора. Другая часть (В) внедряется в кристаллическую решетку. При этом определенная доля поглощенного водорода (Г) выделяется и образует молекулы во внутренних пустотах решетки. Еще одна часть (Д) диффундирует сквозь толщу металла. Наконец, остаток водорода (Е) в протонной форме остается в твердом растворе. Доли В, Г и Е (иными словами, водород, оставшийся в кристаллической решетке и ее пустотах, а также образующий твердые растворы) и вызывает водородное разрушение: расслоение металла с образованием поверхностных вздутий и пузырей или появление трещин, выходящих на поверхность сти те металлы и сплавы, которые хорошо растворяют водород: для насыщения, а значит, появления водородной хрупкости требуется длительное время. Очень важна плотность и однородность структуры. Чем меньше в металле пустот, раковин, включений и других дефектов, служащих коллекторами водорода, тем меньшая часть образующегося на поверхности атомарного водорода внедрится в металл, тем больше водорода перейдет в молекулярную форму и улетучится. Легирование стали может преследовать и другую цель — замедлить диффузию водорода в металле. Результат тот же: водород выделяется на поверхности и тут же уходит в атмосферу в виде газа. Наконец, против высокотемпературного наво- дороживания весьма действенны легирующие сталь добавки, которые жадно соединяются с углеродом. При этом образуются стойкие карбиды, которые не реагируют с водородом. Именно таким способом защищают от водородной чумы аппараты для синтеза аммиака. Термообработка в специально подобранных условиях позволяет ликвидировать внутренние напряжения в металле, улучшить его структуру, а значит, уменьшить водородную хрупкость. Путем отжига можно также удалить значительную часть поглощенного водорода из толщи металла. Удаление из технологических сред стимуляторов наводороживания — влаги, сероводорода, соединений фосфора и мышьяка, цианидов, кислот,— тщательная очистка рабочих жидкостей и газов, создание условий, исключающих выделение водорода,— один из самых эффективных способов защиты от водородной хрупкости аппаратов, которые работают под давлением. Еще более эффективно применение ингибиторов коррозии. Наконец, сейчас разрабатываются и специальные ингибиторы наводороживания стали. Можно упомянуть еще десятки мер, применяемых для борьбы с «водородной чумой». Это и специальные защитные покрытия, и применение инертной атмосферы при металлообработке, и чисто конструктивные средства, например коллекторы и каналы для отвода газа, прокладываемые в толще и на поверхности металлических конструкций. Однако борьба с наводорожива- нием и водородной хрупкостью наиболее успешна лишь тогда, когда на защиту от водорода мобилизуются все технически возможные и экономически доступные средства. Десятилетия тяжелой борьбы с «водородной чумой» принесли инженерам, конструкторам, технологам бесценный опыт. Главное в нем: от водородной хрупкости нужна комплексная защита. 21
It эло1 ir аНИ .. Локатор нефтяных пятен Среди веществ, загрязняющих моря, озера и реки, первые места занимают нефть и нефтепродукты. Для эффективной очистки водоемов, для выявления виновников загрязнений очень важно собрать полную информацию о нефтяных пятнах — их протяженности, толщине пленки. В Ленинградском электротехническом институте имени В. И. Ульянова (Ленина) разработан оптический метод, позволяющий быстро и точно «оконтурить» нефтяную лужу на чистой воде. Метод основан на разном отражении света от чистой и грязной поверхности. На чистой воде всегда гуляет легкая зыбь, иногда даже невидимая глазу. Но если по поверхности разольется тончайшая нефтяная пленка, волнение немедленно успокаивается. А чем глаже зеркало воды, тем лучше^отра- жается свет. Оптический локатор состоит из источника света (четырехсотваттная лампа накаливания), механического модулятора, который формирует излучение частотой 20 Гц (чтобы уменьшить помехи от солнечного света), и объектива, направляющего лучи на водную поверхность. А отраженный луч регистрируется фотосопротивлением. Локатор нефтяных пятен был испытан в открытом море на Балтике — в солнечные дни и туман, в штиль и при волнении до 4—5 баллов. Другая серия испытаний проводилась на Байкале, еще одна — на Волге, от Саратова до Камышина. Прибор работал безотказно, уверенно обнаруживал нефтяные пятна, точно оценивал толщину пленки от 0,1 до 5 мкм. Локатор оказался простым и надежным в работе. Такой прибор как нельзя лучше подходит для оперативного контроля чистоты вод в системе мониторинга. Г. АНДРЕЕВА По материалам журнала «Водные ресурсы», 1980, № 6 Карта-схема загрязнений, выявленных с помощью оптического локатора на одном из участков Волги День рожденья — только раз в году 22 Так давно уже принято: на племенных заводах при распределении жеребят по возрастным группам для простоты считают, что все они родились в первый день нового года. Жеребенок растет и, став двухлеткой, впервые попадает на соревнования в своей возрастной группе, причем в одном заезде могут оказаться и январская, и августовская, и декабрьская лошади. Шансы явно неравны. В общем, хорошо бы научиться получать приплод у всех кобыл в одно и то же время. А лучшее время для этого — лето. Пик половой активности кобылиц приходится на теплое время года. Жеребенку, который появится на свет через положенные 11 месяцев, обеспечен полноценный корм — в достатке материнское молоко, свежая молодая трава. Однако специалисты племенного дела сталкиваются с такой трудностью: к лету у лошадей нередко развиваются гормональные отклонения, которые могут помешать зачатию. Между тем при сумасшедших ценах на скаковых и рысистых лошадей услуги племенных жеребцов обходятся конным заводам очень дорого. Так что каждая неудачная случка приводит к ощутимым экономическим потерям. Чтобы свести риск к минимуму, английские специалисты предлагают перед случкой назначать кобылам курс гормональной терапии новым препаратом — аналогом распространенных противозачаточных пилюль. Но в данном случае он выступает в прямо противоположной им роли. Если в течение двух недель скармливать лошади новый препарат, а затем сразу прекратить его давать, организм животного начнет вырабатывать гормоны, необходимые для овуляции. И цикл половой активности нормализуется. В принципе таким путем можно добиться, чтобы все жеребята рождались примерно в одно и то же время. В идеале — только раз в году. Н. ВЕРЕСКОВА По материалам журнала «New Scientist», 1980, т. 87. № 1216
Уже летают солнечные самолеты... Солнечный самолет, построенный англичанином Фредом То, пролетел больше километра на высоте 24 м. На машине весом около 100 кг установлены четыре электродвигателя общей мощностью 4 л. с. На крыле (размахом 21 м) смонтированы 750 солнечных элементов, которые за два солнечных часа заряжают батарею никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 25 А-ч. Ф. То утверждает, что его машина может совершить перелет из Парижа в Лондон. Лишь бы было солнечно... «Popular Science», 19В0, т. 217, № 1, с. 62 Прогнозы По оценкам американской фирмы «Gulf and Western Industries», в 1985 г. в США будет выпущено 120 тыс. электромобилей, а в 2000 г.— 6,6 млн. К началу третьего тысячелетия во всем мире уже будет около 100 млн. электромобилей. «Electronics Weekly», 1980, № 1023, с. 1В Эксперты-энергетики из шестнадцати стран пришли к выводу, что мировая добыча каменного угля к 2000 г. почти утроится. Иначе не удастся удовлетворить спрос на уголь, который ежегодно возрастает на 3%. ccChemical Engineering», 1980, т. В7, № 11, с. 27 Мировое потребление каучука возрастет с 13,05 млн. т в 1981 г. до 32 млн. т в 1990 г. В 19В1 г. производство натурального каучука увеличится до 4 млн. т, спрос — до 4,05 млн. т. Считается, что растущая потребность в натуральном каучуке связана с распространением радиальных шин. «Financial Times», 19B0, № 2В288, с. 35 Токсичные вещества, которые содержатся в отработавших газах автомобильных двигателей, сильно поглощают инфракрасное излучение с длиной волны 3— 10 мкм. Это свойство компонентов выхлопа дало возможность сконструировать спектрометр на основе инфракрасного лазерного диода — прибор, позволяющий быстро анализировать выхлопные газы на окислы углерода, серы и азота, на углеводороды и аммиак. «Chemical and Engineering News», 19B0, т. 5В, № 31. с. 27 Тонкая алюминиевая облицовка вставляется в стальной корпус, заливается водой и охлаждается змеевиком с жидким азотом. Давление, возникающее при замерзании воды, прижимает алюминий к стали так сильно, что образуется неразъемное соединение, по прочности не уступающее сварке. «Design News», 19B0, т. 36, № 14, с. 20 В Японии проводятся исследования по преобразованию солнечной энергии в электрическую с помощью сине- зеленых водорослей. Выращенные в культурной среде водоросли тонким слоем наносят на прозрачный электрод из окиси олова и вместе с противоэлектродом погружают в буферный раствор. При освещении водорослей солнечным светом в цепи идет ток. Пока всего лишь несколько микроампер. «New Scientist», 1980, № 1213, с. 524; № 1215, с. 5В5 Добавка небольшого количества сульфата натрия к малосернистому каменному углю перед его сжиганием уменьшает содержание твердых частиц в дымовых газах. «Chemical and Engineering News», 1980, т. 58, № 36, с. 36 Что можно прочитать в журналах О применении в химической технологии принципа со-. пряжения реакций («Химическая промышленность», 1980, № 11, с. 643—646). О математическом моделировании химических процессов на пористом зерне катализатора («Химическая промышленность», 1980, № 11, с. 655—661). О термомагнитном методе определения кобальта в твердых сплавах («Заводская лаборатория», 19В0, № 11, с. 1027—1029). Об автоматическом элементном анализе органических соединений («Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», 19В0, № 6, с. 641 — 651). О повышении стойкости цементов и бетонов в кислых средах («Цемент», 19В0, № 11, с. 13—15). О стойкости резцов из быстрорежущей стали после обработки холодом («Металловедение и термическая обработка металлов», 1980, № 11, с. 7—9). О. добыче каменных блоков взрывным способом («Строительные материалы», 1980, № 11, с. 7—8). О газификации бурого угля («Chemical and Engineering News», 19B0, № 32, с. 30). О гидридных системах для питания двигателей водородом («Автомобильная промышленность», 1980, № 9, с. 5-7). О вагоне для гранулированных полимеров («Промышленный транспорт», 19В0, № 9, с. 15—17). О бетоносмесительной установке для работы в зимних условиях («Транспортное строительство», 19В0, № 11, с. 23—25). 23
Кто открыл нам времени счет? Л. Л. ЛИТИНСКАЯ Живая материя, зародившись и продолжая существовать в ритмически изменяющемся мире, естественным образом унаследовала от него способность к периодическим изменениям. Любой биологический объект характеризуется целой иерархией ритмов: годовых, сезонных и суточных (или, как их принято называть, циркадных*), а также более коротких — часовых, минутных и секундных... Лучше всего исследованы циркадные, приливно-отливные и сезонные ритмы. Менее повезло ритмам с более короткими периодами. И пожалуй, позднее всего начали изучаться часовые ритмы живого хронометра: первые сведения об околочасовых изменениях активности организмов появились в 1961 году, когда было показано, что колебания сухого веса ганглиозных клеток сетчатки мыши происходят с периодом около 40 минут. С тех пор подобные ритмы были обнаружены у самых разных биологических объектов; именно об этих ритмах мы и поведем рассказ. Ритмы с периодом, близким к часу, наиболее тщательно изучил японский исследователь И. Мано на эмбрионах морского ежа. Первые публикации Мано относятся к 1968 году, хотя начались эти работы гораздо раньше. Причина молчания проста: на первых порах существование околочасовых ритмов приводило ученых в недоумение (ведь деление суток на 24 часа представляется чисто случайным прие- *Термин «циркадный» (то есть околосуточный) не совсем правилен, так как этот ритм имеет околосуточный характер только при постоянных условиях внешней среды: при возможности свободного выбора (одна половина клетки находится на свету, другая — в темноте) животные следуют строго суточному ритму (см. «Химию и жизнь», 1976, № 1, с. 15). мом, не связанным с какими-либо реально наблюдаемыми природными ритмами вроде смены дня и ночи); следствием этого явилось недоверие к результатам экспериментов. В институте, где работал Мано, была создана специальная комиссия, и только после того, как эта комиссия тщательно проверила работу ученого и подтвердила его результаты, «табу» было снято и статьи Мано начали появляться в печати. Мано показал, что после оплодотворения яиц морского ежа в них возникают колебания скорости синтеза белка, активности протеолитических ферментов, проницаемости плазматической мембраны, числа полирибосом, числа SH-групп в кислоторастворимом белке и т. д., причем период этих колебаний совпадает с циклами делений клеток и составляет примерно 40 минут. Во всем этом вроде бы нет ничего противоестественного. Однако и после добавления ингибиторов ядерного и клеточного деления и после гомогенизации эмбрионов, и даже в растворе, полученном после удаления из него разрушенных клеток,— везде сохранялись все те же 40-минутные колебания (рис. 1); по данным Мано, синтез РНК и ДНК также изменяется ритмически благодаря соответствующим изменениям активности ДНК- и РНК-полимераз. То есть получается, что все компоненты эмбриона даже в изолированном состоянии следуют одному и тому же ритму. Не правда ли, тут есть чему удивиться? Казалось бы, эмбриональная клетка — особая клетка. Однако напомним, что впервые околочасовые ритмы были обнаружены в высокоспециализированных ганглиозных клетках сетчатки. Теперь же стало известно, что скорость синтеза белка, проницаемость клеточных мембран, количество РНК и белка и другие характеристики изменяются с околочасовой периодичностью во многих специализированных клетках: нервных клетках сетчатки, клетках мозжечка, секреторных клетках слюнных желез, клетках печени и поджелудочной железы. Все эти исследования были выполнены в Институте биологии развития АН СССР. Но происходят ли околочасовые колебания в клетках постоянно или же это лишь особая форма реакции клетки на внешнее физическое или химическое воздействие? Многими исследователями было установлено, что для возникновения околочасовых ритмов такое воздействие необходимо: например, в опытах Мано — это сам факт оплодотворения яиц морского ежа. Однако остава- 25
юоость синтеза белка содержание амиионислот в клетках 60 90 .120 150 180 время после оплодотворения.мин 00 J £ 400 200 \ б 30 60 90 120 150 180 время после оплодотворення.мнн лось неясным — инициировал ли внешний агент колебания или же он лишь синхронизировал колебания, уже происходящие в различных группах клеток. Сделать выбор между этими двумя возможностями очень долго не удавалось: ситуация была похожа на классическую ситуацию в квантовой физике, когда любое измерение оказывает воздействие на объект, что приводит к изменению самих измеряемых характеристик. И все же эта деликатная задача была успешно решена: опытами по изучению ритма синтеза белка в клетках сетчатки мышей удалось доказать, что внешний агент вызывает только синхронизацию колебаний, происходивших в клетках сетчатки и прежде. Ну а связаны ли между собой околочасовые ритмы разных клеток живого организма? Синхронны ли колебания, например, в клетках печени и поджелудочной железы, в эритроцитах и секреторных клетках слюнных желез? Эксперимент показал, что ритм синтеза белка в печени, поджелудочной и слюнной железах крысы обнаруживает значительное сходство (рис. 2), хотя синтез и выделение пищеварительных ферментов в слюнной и поджелудочной железах регулируются разными способами. Злокачественные клетки ведут себя, в общем, так же, как и нормальные. Например, в клетках асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ), развивающихся в брюшной полости мыши и в гема- цитобластах человека при остром лейкозе, были обнаружены все те же околочасовые колебания размеров и сухого веса клеток и ядер, прочности и проницаемости плазматической мембраны и т. д. Надо сказать, что когда при изучении клеток АКЭ были обнаружены околочасовые ритмы (эта работа была сделана в Институте биологической физики АН СССР в 196i году, когда существование околочасовых ритмов у всех нормальных клеток еще не было 2000 юоо 4 д А 80 100 120 140 160 180 200 220 времл после оплодотворения.мин 1 Ритмические процессы, происходящие в эмбрионах морского ежа (а), гомогенате эмбрионов (б) и в иадосадочиой жидкости (в) доказано), возникла гипотеза: в раковых клетках «биологические часы» идут в 20 раз быстрее, чем в нормальных, для которых характерен циркадный, околосуточный ритм, а ускорение хода часов ведет к преждевременной гибели организма. Красиво, не правда ли? Красиво, но, увы, неверно... 6 последние годы широко используется метод культивирования клеток вне организма, на питательных средах. Оказалось, что и в клетках, растущих in vitro, сохраняются все те же околочасовые ритмы. В этом случае удалось тщательно проследить за их синхронизацией: оказалось, что в первые двое суток после посева клетки колеблются асинхронно (рис. 3), на третьи сутки между колебаниями клеток возникает некоторая связь, а на четвертые сутки синхронно колеблются 60—80% клеток (синхронизация происходила так медленно, видимо, потому, что опыт проводился при пониженной температуре). Синхронность околочасовых колебаний наблюдается даже в том случае, если клетки оказываются практически 26
160 120 80 f 160 1 12°I- CO | 80 | 240 120 80 h ж ml 8 1 4 оиопсушнал железа поджелудочная железа скорость оседаннл эритроцитом [РОЭ] 50 „ Ш 30 50 в .0 30 50 u 10 ирей л су юн 3 Синхронизация клеток по мере роста культуры: а — через 6 часов после пересева; б — иа четвертые сутки после пересева Ритмы, наблюдаемые в различных органах одного животного почти полностью обособленными (например, при сильном разведении клеточной суспензии). Кроме того, в каждой отдельной клетке синхронно (но не обязательно синфазно) изменяется большое число самых разных параметров. Эти колебания сохраняются и в безъядерных клетках, и даже в бесклеточных системах. Существенная особенность околочасовых колебаний — их устойчивость к внешним воздействиям. Так, период этих ритмов меняется лишь незначительно при изменении температуры от 18 до 37°С; правда, при 0СС колебания всегда прекращаются. На уже идущие колебания не влияет ни облучение, ни обработка клеток антибиотиками, прекращающими деление. Правда, удалось заметить изменение ритма синтеза белка в слюнных железах при увеличении или уменьшении интервалов между кормлениями животного; но это — эффект обучения, который проявляется на уровне организма. На чиСто же клеточном уровне таких изменений пока получить не удалось. Но в чем же все-таки заключается причина возникновения околочасовых ритмов? Циркадные, околосуточные рит- 3 450г 430 410 390 370 350 1-я клеш — 590- ■ 570 550 530 510 490 470 450 %\ \/ \ / V б 1 я млетиа t*4 А U 1 ■ ^Г 2^ метка 1 1 1/ 3 я нлетиа ! 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 минуты 0 10 ?0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 нмиуты п
мы изучаются вот уже 250 лет. Однако причина их возникновения до сих пор так еще и не расшифрована; это служит для исследователей околочасовых коле- баний немалым утешением — ведь у нас в запасе есть еще 230 лет... И все же попробуем рассказать о некоторых гипотезах и оценить их применимость к околочасовым колебаниям. Одной из первых гипотез была предложенная Ч. Эретом (США) генетическая модель биологических часов, получившая название «хронон». Отсчет времени в этой модели отождествлялся с последовательностью различных биохимических реакций на расплетающихся в ходе клеточного цикла нитях ДНК. Однако в нашем случае модель Эрета не годится, так как околочасовые ритмы сохраняются и в системах, не содержащих ДНК. Другая гипотеза, наиболее четко сформулированная в 1973 г. Е. Селько- вым (СССР), заключается в том, что колебания возникают в однородной, гомогенной биохимической системе так же, как и в автоколебательных химических системах*, в которых химические процессы протекают циклически и поэтому могут служить отметчиками времени. Биохимические колебания такого типа (с периодами около минуты) были обнаружены экспериментально в одной из ферментативных систем дрожжей; считается, что подобные колебательные процессы могут происходить и с более длительными (даже суточными) периодами. Однако неоднородность, гетерогенность структуры реальной клетки создает, на наш взгляд, условия и для протекания периодических процессов несколько иного типа. А именно: если какая-либо биохимическая реакция протекает внутри клеточного отсека, ограниченного от внешней среды полупроницаемой мембраной (то есть мембраной, через которую одни компоненты способны проникать, а другие — нет), то свойства этой мембраны могут решающим образом влиять на кинетику реакций внутри объема. Вместе с тем свойства самой мембраны должны зависеть от процессов, которыми она управляет; в результате образуется обратная связь — основное условие для возникновения колебаний. В 1974 году один из известных исследователей биоритмов Дж. Гастингс (США) предложил интересную модель, в которой скорость переноса ионов через мембрану определялась концентрацией тех же самых *См. «Химию и жизнь», 1980, N911. ионов. А в 1970 году Л. Эйдусом совместно с автором данной статьи был предложен биофизический механизм клеточной ритмики, также основанный на наличии внутри клетки отсеков, отделенных друг от друга мембраной, через которую вещества переносятся системами активного транспорта из области пониженной в область повышенной концентрации; производительность же этих систем зависит, в свою очередь, от концентрации низкомолекулярных органических соединений внутри отсека. Этот механизм позволяет объяснить возникновение колебаний активности различных ферментов с околочасовым периодом. Длительность периода в этом случае определяется реальным соотношением размеров отдельных клеточных фрагментов (например, лизосом) и всей клетки в целом. В частности, можно было ожидать, что в этих внутриклеточных структурах должны наблюдаться околочасовые колебания концентрации водородных ионов; это явление было впоследствии обнаружено экспериментально. Вот мы и подошли к концу нашего повествования об околочасовых ритмах. Существование их теперь уже не подвергается сомнению. Но причины возникновения этих ритмов все же еще не разгаданы до конца. Большинство исследователей биологических часов считают, что все ритмы, в том числе и часовые, имеют чисто внутреннее происхождение, присущее самому организму. Но нельзя исключить и возможность того, что они вызываются какими-то внешними причинами. В частности, обращает на себя внимание тот факт, что некоторые геофизические явления (так называемые микропульсации геомагнитного поля) имеют период, равный 40 минутам, что характерно как раз для околочасовых биоритмов. В свою очередь, сами 40-минутные микропульсации связаны, как предполагается, со 160-минутными колебаниями солнечной поверхности. Что это — простое совпадение или же околочасовые биологические ритмы вызываются Солнцем? Так кто же, как сказал Генрих Гейне, «открыл нам времени счет»? 28
«*/«< Голос матери Ласковый и мягкий материнский голос входит в нашу жизнь с первыми ощущениями и сопровождает всю жизнь, в конце — увы — уже часто только в воспоминаниях. Голос матери связывается в нашем сознании с заботливыми руками, с хлопотами об обеде, одежде, о нашем здоровье. А если этих хлопот еще нет, если едой служит грудное молоко, а одеждой — первые распашонки и пеленки? Может ли и в этом возрасте голос матери вызвать какие-то особые чувства или он ничем не отличается для новорожденного от других голосов? На этот вопрос попытались ответить авторы работы, опубликованной в журнале «Science» A980, т. 208, стр. 1174). Ответ содержится уже в заголовке статьи: «О человеческих связях: новорожденные предпочитают материнские голоса». Опыты были поставлены на совершенно здоровых младенцах (пяти мальчиках и пяти девочках), которым не исполнилось и трех дней от роду. Дети находились в отдельной палате под при- 29
смотром опытных медсестер. К матерям их приносили только для кормления четыре раза в день. К началу экспериментов время, проведенное ими вместе с матерями, не превышало 12 часов. Ясно, что с новорожденными особенно не поговоришь. Поэтому общение с ними было тщательно продумано. Младенца укладывали поудобнее в кроватку и совали в рот пустышку, которую он, естественно, начинал сосать. В пустышке находился датчик, связанный с электронным регистрирующим оборудованием. Как только ребенок начинал сосать, в соске создавалось отрицательное давление и машина регистрировала его. Обычно сосательные движения шли сериями, разделяемые несколькими секундами относительного покоя. Время покоя и было выбрано главным показателем реакций младенцев. Опыты ставили только при спокойном состоянии ребенка: плачущих отправляли обратно в палату. Сначала для каждого ребенка определяли типичный промежуток во времени между сосаниями. Затем на младенцев надевали наушники и передавали в стереофонической записи голос его собственной матери или другой женщины. Голос читал какой-нибудь отрывок прозаического текста. Если после прослушивания материнского голоса паузы между сосаниями сокращались, то вновь звучал материнский голос. Когда изменений не наступало, то начинали передавать голос чужой женщины. Все младенцы явно предпочитали слышать материнский голос и, уловив зависимость, быстро начинали уменьшать интервалы покоя. Чтобы проверить, не вызвана ли такая реакция просто беспокойством из-за шума, условия опыта меняли на обратные. Теперь материнский голос включался снова только тогда, когда ребенок принимался сосать реже, чем делал это вне эксперимента. И что же? Младенцы начинали сосать реже. Более того, новорожденные, которые накануне приучались терзать пустышку почаще, чтобы слышать материнский голос, на следующий день, с изменением условий опыта, быстро обучались сосать реже. Результаты опытов были статистически достоверны. Авторы статьи приводят множество цифр, чтобы читатель мог в этом убедиться (указано даже, что в одном из опытов двоих детей пришлось «отстранить» от обследования, поскольку комната, где проводился эксперимент, была отдана для каких- то медицинских процедур). Результаты наблюдений так удивили самих исследователей (ведь речь идет о трехдневных детях, практически еще не знакомых с матерями!), что они решили проверить себя в других опытах. В новом эксперименте участвовали шестнадцать новорожденных девочек. На этот раз в наушниках звучали короткие D с) гудки, перемежающиеся такими же паузами. Дети совершенно не обращали внимания на эти гудки, принимаясь за пустышку и бросая ее как в период звучания сигнала, так и в паузах. Затем восьмерым младенцам стали включать для прослушивания материнский голос в тот момент, когда сосание совпадало с периодом тишины. А другим — наоборот — при совпадении с гудком. Весь опыт длился 20 минут. И уже через 14 минут дети совершенно явно корректировали свое поведение так, чтобы чаще слышать материнский голос. Итак, кроме удивительных способностей новорожденного — различать запахи и предпочитать определенное положение на руках матери (об этом «Химия и жизнь» рассказывала в № 1 за 1974 г.) обнаружена еще одна способность — узнавать голос матери. Не исключено, что младенец приобретает ее еще до рождения. Результаты опытов на овцах с помощью чувствительного микрофона показали, что в матку доносится снаружи много звуков (эти данные, полученные группой английских ученых, опубликованы на трех предыдущих страницах того же номера журнала). Если это верно и в отношении человеческого голоса, то мудрец, который в ответ на вопрос родителей десятидневного ребенка о том, когда надо начинать воспитание, ответил: «Вы опоздали на 10 дней»,— был неправ. Ему следовало ответить: «Вы опоздали на несколько месяцев». Л. МИШИНА 30
Диагноз по радиокислороду С самого начала атомной эры многие радиоактивные элементы стали надежными друзьями человека в борьбе с различными недугами. Мощные источники гамма-лучей на основе радиокобальта- 60 широко применяются онкологами для разрушения злокачественных опухолей; иод-131 оказался незаменимым средством диагностики заболеваний щитовидной железы; для изучения болезней сердца в последние годы используется технеций-99... Все эти радиоизотопы имеют сравнительно большой срок жизни: время, в течение которого число радиоактивных атомов уменьшается вдвое (период полураспада), для самого короткоживу- щего из них — технеция-99 составляет около шести часов. Но существуют такие радиоизотопы, период полураспада которых составляет несколько минут. В начале 60-х годов и они привлекли к себе специалистов по радиационной медицине. Особый интерес среди них вызвал кислород-15 с периодом полураспада 123 секунды. Распадаясь, его ядро испускает позитрон, который, встречаясь с первым попавшимся электроном, аннигилирует — при этом возникают два гамма- кванта с энергией 511 КэВ, разлетающиеся в противоположных направлениях. Кислород-15 обладает несколькими особенностями, которые делают этот изотоп весьма перспективным как для исследователей-физиологов, так и для практической медицины. По своим химическим свойствам он ничем не отличается от своего родного брата — обычного кислорода-16. Это не чуждые организму животного или человека радиометки технеция ml и иода, а тот же кислород, которым мы дышим. Кислород, меченный 150, можно просто вдохнуть, и через считанные секунды, поглотив его через легочные альвеолы, кровь станет на короткое время радиоактивной, после чего он вскоре превратится в стабильный и безвредный азот-15. Вторая особенность радиокислорода — аннигиляционные гамма-кванты, которые возникают в результате распада его ядра. Такой характер распада значительно облегчает регистрацию излучения кислорода-15 и позволяет выделять его из общего радиационного фона. Для этого достаточно по обе 31
стороны того участка тела, где нужно определить содержание кислорода-15, расположить напротив друг друга два счетчика излучения, включенные таким образом, чтобы они отмечали только те гамма-кванты, которые попали в оба счетчика одновременно. Наконец, третье преимущество радиокислорода связано с малым сроком его жизни, благодаря которому можно при достаточно высоком уровне потока гамма-квантов снизить до минимума лучевую нагрузку на обследуемый организм. За сорок минут радиоактивность кислорода-15 уменьшается в миллион раз. Активность технеция-99 за такое же время почти не снижается, поэтому при равной начальной активности радиокислород дает в десятки раз меньшую лучевую нагрузку. Правда, последнее преимущество радиокислорода в то же время определяет и недостаток метода: работать с ко- роткоживущими радиоизотопами можно только в непосредственной близости от ускорителя, где его получают. В кли-~ нику, расположенную в одном-двух километрах, доставить радиокислород в нужных количествах невозможно. Хотя первое в нашей стране предложение об использовании кислорода-15 в медицине физик В. А. Цукерман высказал еще в 1963 г., практической реализации этот метод долго не находил. Не было достаточно мощных ускорителей, а главное — не было задач, для решения которых был бы необходим меченый кислород. Такая необходимость возникла в связи с быстрым развитием нового метода лечения — гипербарической оксигена- ции. Он состоит в том, что больных определенными заболеваниями (газовой гангреной, эмболией, некоторыми сердечно-сосудистыми расстройствами) помещают в камеру, заполненную кислородом при повышенном давлении. При этом очень важно точно знать концентрацию кислорода в различных органах, характер ее изменения во времени. Тут-то и пригодился радиокислород. В ноябре 1980 г. на объединенной сессии Общего собрания Академии наук и Академии медицинских наук СССР профессор В. А. Цукерман сделал сообщение о первых опытах по введению испытуемым радиокислорода-15 и о перспективах его применения в физиологии и медицине. Участниками этой работы были, кроме докладчика, физики С. А. Зыков, В. С. Зенкевич, В. И. Мостовой и Н. А. Черноплеков Схема получения кислорода-15 и измерения его концентрации в тканях. В мишени ускорителя электроны с энергией 50 — 60 МэВ превращаются в жесткие гамма-кванты. Поток их облучает сосуд объемом около литра, соединенный трубкой с кислородным баллоном (давление газа 140—150 атм). Вентили 1 и 2 позволяют подавать кислород в облучаемый сосуд, а после облучения перепускать его в медицинскую кислородную подушку, соединенную через вентиль 3 с кислородной маской. Детекторы, установленные по обе стороны затылочной части головы испытуемого, считают аннигиляционные гамма-кванты, возникаюшие прн распаде радиокислорода (Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова), а также медики — специалисты 32
■ремя,мииуты Зависимость концентрации кислорода-15 в затылочной области моэга от времени. НВ—испытуемый надевает кислородную маску и начинает вдыхать кислород, содержащий 'О; KB — вдыхание активного газа заканчивается, маска снимается по радиационной медицине Е. Б. Свир- щевский и по гипербарической окси- генации В. В. Родионов и С. Н. Ефуни (Всесоюзный научный центр хирургии АМН СССР). Радиокислород в этих экспериментах получали, облучая обычный кислород интенсивным потоком гамма-лучей с энергией 30—60 МэВ. В опытах, о которых шла речь, исследователи ставили перед собой лишь ограниченные задачи: во-первых, определить лучевую нагрузку, которую при этом получает человек, и, во-вторых, установить пригодность метода для определения концентрации кислорода в различных органах. Ответ на первый вопрос оказался вполне удовлетворительным. Измерения показали, что доза, получаемая испытуемым за один сеанс вдыхания кислорода-15, лежит в пределах 1—1,5 миллибэр; для сравнения укажем, что для людей, обслуживающих установки с радиоактивным излучением (операторов атомных электростанций, врачей-рентгенологов и т. д.), допускается лучевая нагрузка до 50 миллибэр в неделю. В каких же областях медицины и физиологии может найти применение радио- кислородный метод? Несмотря на то, что было проведено лишь очень небольшое число опытов, уже можно указать несколько таких областей, помимо гипербарической оксигенации, где с его помощью можно получить важные практические результаты. Измеряя содержание кислорода в различных органах и фиксируя изменения его концентрации, можно, например, проверять фармакологическое действие сосудорасширяющих лекарственных препаратов, уточнять их дозировки, регистрировать признаки «привыкания» к ним при длительном приеме. Для подобных исследований может применяться не только чистый кислород, но и соединения, в состав которых он входит; например, двуокись углерода, меченная радиокислородом и вводимая одновременно с чистым кислородом-15, позволяет получать сведения о скорости кровотока, об обменных процессах в головном мозгу и других органах. За последние два-три года в зарубежной литературе появилось много публикаций, посвященных применению в физиологии и медицине радиокислорода и других позитронных излучателей, в том числе азота-13 и углерода-11 (они распадаются совершенно таким же образом, как и кислород-15, превращаясь первый — в стабильный угле- род-13, а второй — в стабильный 6ор-11). Особенно интересным оказалось сочетание позитронных излучателей с так называемой компьютерной томографией. Этот способ получения послойного рентгеновского изображения того или иного органа с помощью движущихся счетчиков излучения, обработки их сигналов на ЭВМ и выведения результатов на экран телевизора был разработан Г. Н. Хаунсфилдом и А. М. Кормаком, которые в 1979 г. получили за его создание Нобелевскую премию по медицине. Интенсивность позитронных излучателей оказалась достаточной для применения такой техники, например, при исследовании работы сердечной мышцы и обменных процессов в ней или для обнаружения изменений в мозгу при шизофрении. Изучение процессов, происходящих в организме человека и животных, с помощью короткоживущих изотопов, распадающихся с испусканием позитронов, только начинается. Такие изотопы есть у важнейших элементов, из которых состоит живое вещество: у кислорода, азота, углерода. Можно поэтому полагать, что радиокислород, радиоазот, радиоуглерод, а также соединения, меченные этими изотопами, получат большое распространение и в физиологических исследованиях, и в практической медицине. Д. АЛЕКСЕЕВ 2 «Химия и жизнь» № 4 п
Рентгеновские пленки О существовании рентгеновских пленок, вероятно, слышали многие и даже видели их (точнее, сделанные на пленках снимки, скажем, собственных внутренних органов). Однако мало кто даже среди специализирующихся в рентгенографии четко знает, что представляют -собой рентгеновские пленки и чем они отличаются от обычных фотопленок. ПРОБОЙ ФОТОСЛОЯ Процесс фотографирования основан на том, что квант видимого света выбивает из микрокристалла галогенида серебра электрон, который затем захватывается ионом Ад1? и превращает его в частицу свободного металла. Это так называемое фотолитическое серебро. Оно служит своеобразным катализатором процесса проявления: в тех местах, где есть фотолитическое серебро, проявитель восстанавливает другие ионы серебра до свободного металла гораздо быстрее, чем там, где ионы Ад14", предварительно не изловили фотоэлектроны. . Вполне понятно, что с ростом энергии квантов, попадающих в кристаллы АдХ (X — галоген), все большее число электронов изгоняется оттуда. Поэтому можно было бы ожидать, что с увеличением жесткости излучения должна возрастать и чувствительность к нему фотоматериала. Но, как ни парадоксально, чувствительность современных фотоматериалов к рентгеновскому излучению значительно ниже, чем к видимому свету. Почему? Из-за особенностей взаимодействия излучения с фотоэмульсией. Квант видимого света не просто выбивает электрон из кристаллической решетки, но и снабжает этот электрон дополнительной энергией, благодаря которой он может неопределенно долго блуждать по микрокристаллу. Но по мере того как возрастает энергия квантов, 34 увеличивается и кинетическая энергия выбиваемых электронов, растет длина их свободного пробега до ловушки (в нее попадают только те электроны, которые растеряли часть своей энергии). Например, фотоэлектрон с энергией 5 кэВ пробегает 0,4 мкм, что соизмеримо с размером микрокристаллов многих фотоматериалов, а электрон с энергией 72 кэВ может преодолеть путь в 30 мкм. Такой фотоэлектрон с легкостью пронзает не один, а несколько микрокристаллов; более того, он может пройти через фотослой насквозь. Причем один микрокристалл этот электрон проскакивает за столь короткое время (менее 10 12 секунды), что молекула АдХ этого «не замечает» и фотолитическое серебро, нужное для создания видимого изображения, в ней не образуется. В этом первая особенность действия рентгеновского излучения на фотоматериалы. Вторая заключается в том, что пока электрон растеряет избыток своей энергии, он забирается слишком глубоко в фотослой и изображение возникает не на поверхности эмульсии, как под действием видимого света, а в ее глубине. Для выявления такого глубинного изображения необходимы специальные проявители с особыми добавками для частичного разрушения АдХ. Как же повысить чувствительность галогенидсеребряных пленок к рентгеновскому излучению? ОХОТА НА ФОТОЭЛЕКТРОН Было перепробовано много способов затормозить фотоэлектроны. Один из методов их торможения, вошедший в практику, заключается в том, что размеры микрокристаллов АдХ, то есть зерен эмульсии, увеличивают. Чем крупнее зерна, тем чаще фотоэлектрон будет на них наталкиваться на своем пути к ловушке и, значит, тем больше энергии потеряет. Для увеличения зерен кристаллизацию АдХ ведут при сравнительно высокой температуре E0е и выше); хорошо известно, что из более горячих растворов выпадают и более крупные кристаллы. Но укрупнять зерна можно лишь до определенного предела; дальше начинает ухудшаться качество изображения, возникает пресловутая зернистость. Кстати, зернистость в рентгенографии — одна из самых серьезных и трудноразрешимых проблем. И вот почему. Особенность взаимодействия кванта рентгеновского излучения с фотослоем заключается и в том, что квант не ограничивается порождением лишь одного фотоэлектрона; один квант может выбить до десятка электронов и даже боль-
ше. В результате фотолитическое серебро образуется сразу в нескольких местах, отчего изображение оказывается лишенным резких контуров и разобрать на нем какие-либо детали нелегко. Суть второго способа повышения чувствительности рентгеновских пленок состоит в том, чтобы увеличить число ловушек в фотослое — у фотоэлектрона будет больше шансов в них угодить. Но ведь ловушки — это ионы серебра, значит, на единице поверхности подложки необходимо увеличить количество драгоценного металла. Так и поступают на практике. По сравнению с другими фотопленками рентгеновские характеризуются самым большим содержанием серебра — до 25 г/м2! (В обычных фотопленках — 1-—5 г/м2.) Но серебро стало дефицитным материалом, и цены на него растут... Можно повысить чувствительность пленок, если внести в эмульсию ионы других благородных металлов, в частности золота. У ионов золота большее сродство к электрону, чем у ионов серебра. Золото частично замещает серебро и помогает ему ловить фотоэлектроны. Этот способ известен под названием «золотая сенсибилизация». Читатели, которые занимаются фотографией, хорошо знают, что на любительских фотопленках эмульсия нанесе-. на на одну сторону подложки. Другое дело — рентгеновские пленки. Чтобы не дать особенно энергичным электронам покинуть фотоэмульсию, ее надо сделать толще обычного. Но такое покрытие получается непрочным и при обработке пленки может отслоиться от подложки. Если же нанести фотослой на обе ее стороны, удается выиграть в суммарной толщине эмульсии и не уменьшить ее прочность. Есть еще один способ повысить чувствительность пленки к рентгеновским лучам, настолько важный и интересный, что ему стоит посвятить отдельную главу. ПРЕОБРАЖЕНИЕ КВАНТОВ Если перед пленкой поместить люминесцентный экран из того же материала, что и сама пленка, но со слоем люминофора, то рентгеновское излучение преобразуется в' видимые лучи и чувствительность фотопленки к- поступающей на нее информации возрастет в десятки, а иногда и сотни раз. Люминофор обычно подбирают так, чтобы под действием рентгеновского излучения в нем образовывались кванты сине-фиолетового диапазона, к которым галогениды серебра наиболее чувствительны. Дополнительно в фотослой вводят так называемые оптические сенсибилизаторы, вещества, повышающие чувствительность пленки к выбранному «сорту» квантов. Естественно, излучение люминесцентного экрана должно быть достаточно кратковременным, иначе даже самый незначительный сдвиг пленки относительно экрана во время экспозиции смажет изображение. Промышленность выпускает экраны в одной упаковке с пленкой. Квант рентгеновского излучения, попав в фотослой и отдав часть своей энергии фотоэлектрону, остаток ее может потратить на то, чтобы изменить направление своего движения. При этом возникает рассеянное излучение, снижающее контрастность снимка, а то и вовсе портящее его. Совсем избавиться от рассеянного излучения, к сожалению, нельзя, а существенно уменьшить его влияние можно, отняв у кванта избыток энергии. Для этой цели применяют экраны из металлической фольги, в основном свинцовой: она лучше других поглощает излучение низкой энергии. Такую фольгу тоже выпускают в одной упаковке с пленкой. В последнее время для экономии свинца экраны чаще покрывают его соединениями: окисью свинца или суриком. ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РЕНТГЕНОВСКИЕ ПЛЕНКИ Для сугубо технических целей у нас используются пленки с маркировочным индексом «РТ» (рентгеновская техническая), а для медицинских — пленки с индексом «РМ» (рентгеновская медицинская) и «РФ» (рентгеновская флюорографическая). Пленки первого типа обычно не снабжены экраном и рассчитаны на довольно жесткое излучение и длительные экспозиции; скрытое изображение в них образуется в глубине фотослоя. В медицине необходимо рентгеновское излучение с меньшей проникающей способностью, и экспозиции должны быть по возможности небольшими. Поэтому в поликлиниках и больницах применяют высокочувствительные пленки с люминесцентными экранами. Рентгеновские технические пленки можно подразделить на три класса — по фотографическим показателям. У первого самые небольшие размеры микрокристаллов АдХ @,15 мкм и менее) и соответственно этому самая малая чувствительность к квантам жесткого излучения. Зато на этих пленках получаются наиболее контрастные снимки с четким разрешением, что очень важно для тонкой дефектоскопии. К таким пленкам относится, например, широко распространенная РТ-5. 2* 35
J У пленок второго класса несколько большая чувствительность, но прибавка не обходится без потерь: качество снимков похуже. Представитель этого класса — наиболее универсальная из рентгеновских пленок РНТМ-1, то есть «рентгеновская, для научных, технических и медицинских работ». И наконец, третий класс. К нему принадлежит, например, пленка РТ-1, ее Микрокристаллы галогенидов серебра в фотоэмульсиях рентгеновских пленок разного сорта: мнкрозерннстая эмульсия плеикн РТ-5; эмульсия пленки РФ-З, размеры зерен средине; крупнозернистая эмульсия пленки РТ-1 применяют для промышленного просвечивания толстостенных массивных объектов; среди серийных отечественных пленок РТ-1 обладает наибольшей чувствительностью к рентгеновскому излучению и средней контрастностью. Медицинские рентгеновские пленки бывают двух типов. Первый — РМ предназначен для рентгенографирования костного скелета и рассчитан на сравнительно жесткое излучение. Светочувствительной основой люминесцентного экрана служит CaW04, начиненный ионами Еи^, ТЬ3* и других редкоземельных элементов. Пленки второго типа — РФ применяются для выявления неполадок во внутренних органах: легких, печени, желудке, то есть при мягком излучении. РЕНТГЕН В ЦВЕТЕ Наш глаз обладает весьма высокой чувствительностью к свету. Например, при диапазоне яркости от 5 до 100 нит (единица яркости в Международной системе единиц) он различает около 200 степеней яркости. Если же при той же яркости предметы или изображения Характеристики важнейших отечественных рентгеновских пленок Марка Физические карактвристики едний змер зерна м лщина слон м £* * si Е D. о » Фотографические свойства f |! nil ■ w D. X >.о» « X X О О. и А X SS тность пи О я Е • РТ-1 1,30 25—30 25—26 25 3.0 0.20 РТ-5 0.12 24—26 20—22 3—5 3.5— 0,05 4.0 РТ-СШ 0,25 26—28 25 11 3,3 0,11 РТ-4М 0,15 23—25 19—20 6.0 4.0 0.08 РНТМ-1 0,25 25—27 25 13 3.5 0.12 РМ-1 1,20 17—18 13—15* 13D00)** 2.8 0,20 РМ-6 1.20 30—32 14—15 1200'* 2,7 0,20 РМ-7 0.95 12—15 9—10 800** 2.8 0.20 РМ-В 1.10 25—28 12—14 18F50)** 2.9 0.20 РФ-З 0.60 17—20 8—9 8A200)" 2,7 0.10 ' В последнее время количество серебра в пленке РМ-1 снижено до 11 г/м2. "Чувствительность пленки с люминесцентным » краном. 36
будут окрашены в различные цвета, то глаз оказывается способным различать более 50 тысяч яркостных степеней. Вот почему информация на цветных рентгеновских снимках на два порядка богаче, чем на черно-белых. Да к тому же в цветном снимке совсем нет серебра, хотя в цветной рентгеновской пленке оно присутствует не в меньшем количестве, нежели в черно-белой. В цветной рентгенографии га логе ни ды серебра исполняют роль только светочувствительного материала. В отличие от черно-белого варианта, в котором серебро еще и вещество, создающее видимое изображение, на цветной рентгеновской пленке видимое изображение в ходе обработки строится из пигментов красителей. Когда обработка завершается, серебро полностью переходит в от- беливающе-фиксирующий раствор, из которого оно может быть извлечено и снова использовано. Существует два варианта цветной рентгенографии: косвенный и прямой. В косвенном рентгеновские снимки окрашивают в тот или иной цвет с помощью красителя, то есть тонируют или вирируют; например, им придают пурпурный оттенок комплексом двухвалентного никеля с диметилглгоксимом, а затем рассматривают снимки в свете, который Рентгеновские снимки металлического узла, сделанные с помощью Тт (верхний) и q°Sr (нижний). Цифрами обозначены обнаруженные дефекты: 1 — зазор, 2 — иепропаяиный участок, 3 — трещина, 4 — трещина, заполненная припоем служит дополнительным к цвету изображения,— в данном случае в зеленом. Таким способом удается в несколько раз повысить контрастность изображения. Однако более интересны способы получения собственно цветного изображения. Цветная рентгеновская пленка, так же как и обычная цветная фотопленка, состоит из трех слоев. В первом под действием рентгеновских лучей помимо фотолитического серебра образуется химическое соединение, которое при обработке пленки цветным проявителем превращается в желтый краситель, во втором слое образуется пурпурное красящее вещество, а в третьем — голубое. Причем можно по собственному усмотрению варьировать чувствительность каждого слоя к жесткому излучению. Например, в опытной цветной рентгеновской пленке «Ectacolor Print» (США) чувствительность фотослоя с красным красителем в пять раз меньше, чем с желтым, и в 20 раз слабее, чем с голубым красителем. Поэтому в зависимости от условий засветки градация тонов переходит от темно-коричневого через светло-красный и желто-зеленый к голубому. Анализ пока еще очень небольшого зарубежного опыта в производстве такого фотоматериала показывает, что цветная рентгенография значительно более надежна в выявлении дефектов, нежели черно-белая, особенно при контроле объектов с деталями различной толщины и сложной конфигурации. Правда, как у нас, так и за рубежом этот вариант рентгенографии находится еще в зачаточном состоянии: ведь при изготовлении цветных рентгеновских пленок трудности двойные, потому что суммируются трудности производства цветных и рентгеновских пленок. Одолеть эту комбинацию довольно сложно, что и сдерживает выпуск таких фотоматериалов в больших количествах. Кандидат химических наук О. В. МИХАЙЛОВ ЧТО ЧИТАТЬ О РЕНТГЕНОВСКИХ ПЛЕНКАХ С. В. Румянцев. Радиационная дефектоскопия. М., Наука, t974. С. В. Румянцев. Источники иизкоэнерге- тичесиого излучения в иеразрушающем контроле. М., Наука, 1976. 37
Вещи и вещ^стьо Кость — многоэтажный композит Кандидат технических наук А. А. УТЕНЬКИН На что только не жалуются люди, еще не больные всерьез, но уже и не совсем здоровые: у одного пошаливает сердце, у другого сдают нервы, у третьего не в порядке желудок... Но вряд ли найдется человек, который предъявлял бы претензии к качеству своего скелета. О своих костях мы не вспоминаем почти никогда (за исключением разве что несчастных случаев). Одна из причин этого — высочайшее функциональное совершенство костной ткани. В этом материале, созданном в процессе длительной эволюции, сочетаются прочностные и упругие свойства, идеально подходящие для жизнедеятельности организма, максимально приспособленные к действующим на материал нагрузкам. Совершенству выполнения функции должно отвечать и совершенство структуры. Что же это за структура? Рассмотрим ее на примере костной ткани, несущей наибольшие нагрузки,— так называ-. емой костной компактной ткани, из которой состоят стенки средних участков (диафизов) длинных трубчатых костей человека и животных. Один из двух основных компонентов костной ткани — фибриллярный белок коллаген. Его макромолекулы длиной около 3000 А, спирально перевиваясь друг с другом, образуют длинные волокна — микрофибриллы диаметром около 35 А. По длине микрофибрилл молекулы белка расположены ступеньками, со смещением 640 А,— как кирпичи при кладке «в перевязку»: это увеличивает прочность волокна. Внутри микро- фибрилл, в промежутках между молекулами белка, есть еще кристаллы другого главного компонента кости — минерального вещества гидроксиапатита Са|0(РО4)б(ОНJ, длиной до 400 А и диаметром 10—50 А. Микрофибриллы собраны по несколько штук в более крупные нити — фибриллы, поперечник которых 1000—2000 А. Каждую фибриллу тоже окружают кристаллы гидроксиапатита, ориентированные преимущественно вдоль ее продольной оси. Из всего гидроксиапатита, входящего в состав кости, около 60% расположено внутри микрофибрилл, а остальные 40% — на их поверхности. Соединение кристаллов с микрофибриллами и фибриллами весьма прочное — это водородные и ионные связи, м 38
Строение трубчатой кости: а — фибрилла, составленная из шести мнкрофнбрнлл; б — остеон, состоящий из пяти ламе л л с разными направлениями навивки, в — расположение остеонов в поперечном сеченнн кости Сами фибриллы тоже надежно соединены между собой костным связующим веществом — мукополисахаридами. Сочетание фибрилл с кристаллами составляет первый структурный уровень костной ткани. Уже на этом уровне видно, что кость построена по принципу композиционного материала — композита. В таких материалах, применяемых в технике (см., например, «Химию и жизнь», 1980, № 3), всегда есть матрица- основа, в которой закономерно распределены жесткие армирующие элементы. В костной ткани роль матрицы выполняют эластичные фибриллы, а ар ми ров- ки — кристаллы гидроксиапатита. Однако фибриллы, армированные кристаллами гидроксиапатита, еще не сама несущая конструкция кости; это только ее прочный и жесткий стержень. Основной элемент конструкции костной ткани образуется благодаря соединению фибрилл в пластинки или цилиндрические оболочки, которые носят общее название — ламеллы. От формы ламеллы зависит ориентация в ней фибрилл: например, ламелла в виде цилиндрической оболочки (толщина такой оболочки обычно составляет 5— 7 мкм) состоит из спирально навитых фибрилл и похожа на цилиндрическую пружинку. Ламелла — это, в сущности, уже не композит, а изделие из композита, образованного эластичными коллагеновы- ми фибриллами и армирующими кристаллами гидроксиапатита. Однако следующая, самая высшая структурная единица костной ткани — остеон — вновь возвращает эту ткань в семью композитов. Остеон — это расположенная вдоль кости конструкция из 5—20 концентрически расположенных цилиндрических ламе л л с разными направлениями и углами навивки. Остеоны связаны между собой мукополисахаридами, а также «сшиты» переходящими из слоя в слой волоконцами и образуют пространственно переплетенную систему. Очевидно, остеон тоже можно рассматривать как армирующий элемент конструкции. Есть в этой конструкции и матрица. Кроме полностью сформированных остеонов, в костной ткани всегда присутствуют и новые, только зарождающиеся, и старые, разрушающиеся — по существу, это не настоящие остеоны, а всего лишь кусочки цилиндрических ламелл, тоже прочно склеенные между собой, но конструктивно незавершенные и поэтому образующие довольно однородную по механическим свойствам массу. Эта масса заполняет свободные места в пространственной системе, образованной «настоящими» остеонами, и ее можно считать матрицей нового композита. Остеоны плотно упакованы по поперечному сечению кости. Например, в бедренной кости взрослого человека средний диаметр остеонов 0,22 мм, а среднее расстояние между их центрами 0,3 мм. В грубом приближении можно представить расположение остеонов в виде гексагональной упаковки: вокруг каждого остеона в поперечном сечении 39
кости находятся еще шесть, причем центры их являются вершинами правильного шестиугольника. Композиты с такой упаковкой армирующих элементов обычно обладают механической анизотропией, то есть неодинаковыми механическими свойствами в разных направлениях (относительно армирующих элементов). И действительно, изучение костной компактной ткани показало, что хотя она и обладает поперечной изотропией — поперечное сечение кости (в ее серединной части) имеет по всем направлениям одинаковую упругость и прочность, — но по мере отклонения от плоскости поперечного сечения эти свойства изменяются. Дальнейшие уточненные исследования, правда, показали, что костную компактную ткань следует рассматривать как еще более сложную среду — ортотропную, то есть не имеющую плоскости изотропии. Таким образом, мы видим, что из пяти структурных уровней костной компактной ткани, которые мы проследили, два бесспорно делают ее композитом. А как выглядит этот природный композит в сравнении с искусственными композиционными полимерными материалами, которые создают инженеры? Возьмем для примера два стеклопластика: один — простейшей структуры, однослойный, армированный слоем непрерывного стекловолокна, и другой — пространственно сшитый и имеющий подобно кости сложную пространственную структуру (см. таблицу). Очевидная близость характеристик костной ткани к свойствам пространственно сшитых стеклопластиков, создание и изучение которых в настоящее время ведется особенно активно, говорит о многом, и в первую очередь о том, как трудно превзойти природу... Что дает нам знание особенностей костной ткани как композита? Прежде всего, изучение биологического объекта с помощью технических методов позволяет по-новому оценить работу этого объекта. Ведь кость выполняет роль не только опоры организма, но и аккумулятора минеральных солей. Количество гидроксиапатита в костной ткани обусловлено потребностью в солях всего организма. С другой стороны, количество кристаллов гидроксиапатита определяет механические свойства кости как композита. Таким образом, эти две функции костной ткани оказываются взаимосвязанными. Есть здесь и еще один интересный аспект. Нынешний идеал технического композита — это материал, обладающий Костная компактная ткань Однослойный стеклопластик странственно сшитый стеклопластик Отношение модулей упругости Е: вдоль армировки и перпендикулярно к ней* 2 5—8 1—3 Отношение пределов прочности а: на растяжение вдоль армировки и на сжатие пе рпен ди кул я рно к ней 0,8 6—10 1 Отношение пределов прочности на растяжение а: вдоль армировки и перпендикулярно к ней 4,3 до 2,5 1 Отношение модуля упругости Е вдоль армировки к модулю сдвига G 3,8 20—35 3—10 Отношение предела прочности на растяжение вдоль армировки а к пределу прочности при сдвиге т 1,9 30—40 2—5 'Сопоставление свойств во взаимно перпендикулярных направлениях не случайно: низкие жесткость и прочность стеклопластиков в направлении, перпендикулярном ар миров ке, составляют один из главных их недостатков. при малой массе высокими механическими параметрами во всех направлениях, то есть изотропный Но такой материал неизбежно будет пассивным: конструкция из него остается неизменной в процессе эксплуатации независимо от изменения действующих на нее нагру- ф зок. Костная же ткань живет, непрерывно приспособляется к изменяющимся внешним нагрузкам путем зарождения и разрушения остеонов: благодаря этому ее всегда столько, сколько нужно. Отсутствие же нагрузок вызывает рассасывание костной ткани. Говоря языком техники, можно считать, что конструкции из костной ткани имеют запас прочности, равный единице,— мечта каждого конструктора. Костная ткань, неисчерпаемые возможности которой только начали нам открываться, может по праву считаться прототипом материала будущего — активного материала, способного €<на ходу» подпитываться энергией, обеспечивая необходимую жесткость при минимальных сечениях, или же изменять сечение пропорционально нагрузке. я 40
Размышлен> т Витязь на распутье Профессор, доктор медицинских наук И. М. ФЕЙГЕИБЕРГ Подъехав к роковому камню, витязь узнаёт, что все три дороги опасны. Тем не менее он не поворачивает назад. Сказка предполагает само собой разумеющимся, что герой должен принять решение, и притом положительное: ехать вперед. С необходимостью принимать решение, с четким осознанием цели, дорогу к которой укажет решение, всегда связана творческая деятельность специалиста — ученого, инженера, врача. Но чтобы уметь принимать решения, мало профессиональной подготовки в обычном смысле слова, недостаточно знаний и навыков, как богатырю недостаточно его доспехов, чтобы быть храбрым. Рассмотрим следующую ситуацию: к врачу, единственному хирургу сельской участковой больницы, привезли пациента. Что делать? Возможны по крайней мере четыре варианта: 1. Хирург обследовал больного и решил его оперировать. Операция сделана. Пациент выздоравливает. 2. Хирург обследовал больного и решил, что нужна операция. Но он не уверен в своих выводах и вызывает консультанта из центра. Консультант приехал. Его мнение: «Вы правы, коллега. Именно так и надо поступить в этом случае». Больного оперируют, но с опозданием на целые сутки. 3. Сельский врач принимает аналогичное решение, но прибывший консультант не согласен с ним и объясняет ему ошибку. Больному делают то, что нужно, — но опять-таки с опозданием. 4. Врач обследовал больного, самостоятельно принял решение и сделал то, что счел необходимым. Но...решение было ошибочным. Пациенту нанесен ущерб. Успех дела, как видим, зависит столько же от знаний (умения в принципе решить задачу), сколько и от уверенности в том, что ты прав. Неуверенность в себе обесценивает знание. Самоуверенность делает опасным незнание. Все эти вещи как будто очевидны, однако о них часто забывают. Забывают о том, что оценка квалификации научного работника, инженера или медика должна иметь в виду и такое качество, как способность принимать ответственные решения. Вспоминается один неприятный случай. В Институте усовершенствования врачей проводился очередной цикл лекций по одной из медицинских дисциплин для руководителей кафедр мединститутов. Как, учитывая высокую квалификацию слушателей, построить такой цикл? Читать систематический курс, видимо, не имеет смысла. Было решено прочесть избранные главы, причем такие, где лекторами могли быть не просто эрудированные ученые, но специалисты, создавшие собственные направления в науке. Одну из лекций пришлось читать автору этих строк. И вот в конце второго часа поднимается с места слушательница и говорит примерно следующее: «Вы утверждаете то-то и то-то. А вот три дня назад академик такой-то с этой же самой кафедры заявил совсем другое. Как прикажете это понимать?» Я ответил, что так и были задуманы наши чтения: представить разные точки зрения и дать возможность аудитории познакомиться с аргументами их защитников, так сказать, из первых рук. «Какая же из этих точек зрения правильная?» «По-моему, та, которую я сейчас изложил, — сказал я. — Но я не могу утверждать, что она абсолютно верна, так как мои доводы не убеждают моих противников. Правда, и у них нет достаточных аргументов, чтобы переубедить меня и моих сторонников». «Так что же нам все-таки преподавать студентам?» — спросила она. Я пожал плечами... Мне было бы легче отвечать, если бы слушательница возражала против моих взглядов по существу. Но тут не обсуждались взгляды и теории. Тут нужен был выбор, требовалось «указание». Оппонентке 41
было важно не то, какое решение будет принято, но чтобы решение было ей подсказано — и тем самым уменьшилась ее собственная ответственность. Но в том-то и дело (это мое глубокое убеждение), что невозможно уменьшить тяжесть ответственности, давящую на собственные плечи, разделив эту ответственность с кем-то другим. Один из наших учителей, знаменитый советский терапевт Владимир Филиппович Зеленин, говорил о врачебных консилиумах: «Чем больше голов, тем меньше умов». С годами я начал, как мне кажется, понимать смысл этого странного изречения. Чем больше число участников совещания, тем больше соблазн для каждого полагать себя менее ответственным за вынесенное решение. Было бы полезно различать два вида консилиумов (или совещаний экспертов — речь ведь не только о медицине). Первый. Лечащий врач находит случай сложным и не уверен в правильности своих суждений. Поэтому он приглашает авторитетных консультантов. Выслушав разные мнения, врач либо утверждается в своей правоте, либо меняет точку зрения. В любом случае, однако, решение остается за ним; советчики лишь помогают ему выбрать нужную дорогу. Второй. Лечащий врач достаточно квалифицирован. Болезнь серьезна. Возможны три варианта лечения: А, В и С. Но каждый из них сопряжен с риском — не добиться успеха, упустить дорогое время, повредить пациенту. Врач склоняется к первому варианту, но предварительно назначает консилиум. Он не сомневается, что консультанты тоже выскажутся за вариант А (да и состав консилиума подбирается из представителей школы, традиционно отдающей предпочтение этому варианту). Однако после этого за лечение можно приниматься смелее — не потому, что прибавилось доводов в пользу варианта А, но потому, что участники совещания как бы поделили ответственность между собой. Очевидно, что в этом втором случае психологическая подоплека идеи созвать «совет в Филях» состоит вовсе не в том, чтобы отыскать решение задачи. Задача уже решена. Истинная цель консилиума — заменить тяжкую личную ответственность неопределенной «общей». И нужно прямо сказать: такой консилиум не только бесполезен. Он вреден. Ошибка думать, будто можно переложить свою собственную ответственность на коллектив. Каждый член коллектива отвечает за самого себя — лишь таким образом он отвечает за свой коллектив. Существует забавный «парадокс голосования», рассматриваемый в математической теории принятия решений (есть и такая). Представим себе, что наш нерешительный богатырь, прежде чем пришпорить коня, решил посоветоваться. Дорог три — А, В и С, и приглашены три эксперта. Мнения разделились. Эксперт № 1 считает, что дорога А лучше дороги В, а В лучше, чем С. Эксперт № 2 полагает, что В лучше, чем С, а С лучше, чем А. Эксперт № 3 настаивает на том, что С лучше, чем А, и А лучше, чем В. Итак, первый эксперт пришел к выводу, что С хуже, чем А; второй — что А хуже, чем В, третий — что В хуже, чем С. Мнение каждого внутренне непротиворечиво, и каждый не согласен с мнениями двух других. Вопрос ставится на голосование. А лучше, чем В: два голоса за, один против. В лучше, чем С: два голоса за, один против. С лучше, чем А: тоже два за, один против. Большинством голосов принимается следующее заключение: «А лучше, чем В, В лучше, чем С, С лучше, чем А». Но позвольте, — скажет богатырь, — это же нелепость! Недурная иллюстрация к тому, что мы сказали выше — о невозможности принимать решения хором. Принятие решения есть индивидуальный акт — нравится нам это или нет. Индивидуальна и ответственность. Если же к одному и тому же решению пришли несколько человек, то на каждом — надеюсь, читатель согласится со мной — лежит не часть ответственности, но вся ответствен- .ность целиком. Здесь физический закон распределения веса не действует. Не зря там, где приходится принимать особо ответственные и не терпящие отлагательства решения, узаконен принцип единоначалия — и у постели тяжелобольного, и на экспериментальной установке, когда стрелки приборов опасно приблизились к красной черте. Сознающий свою ответственность врач (вернемся к примеру, с которого мы начали) выбирает не тот метод лечения, за который проголосовало большинство консультантов, а тот, который, как показал консилиум, более обоснован. Функция консилиума — не принимать 42
решения, а предложить новые аргументы за или против того или иного решения. Итак, никто не может заменить лечащего врача, никто не может снять с него ответственность, — в этой простой истине вновь и вновь приходится убеждаться больным, как бы ни было велико искушение обежать как можно больше докторов, показаться и профессору, и гомеопату, и бог знает кому еще. Между прочим, давно замечено, что когда заболеет врач, болезнь у него протекает «не как у людей». Дело, однако, не в болезни, а в том, что никто из коллег, осматривающих больного, не решается взять на себя функцию лечащего врача. Каждый думает: ведь он сам медик, что же я буду навязывать ему свое мнение. В итоге — много соображений, высказанных в полупредположительной форме, осторожных советов и рекомендаций; но нет решения. Эти заметки принадлежат врачу, оттого и примеры в статье заимствованы из медицины. Но повторяем: все, что сказано выше о медицине, может быть отнесено к любой другой области научной и производственной деятельности. Принятие врачебного решения — лишь частный случай. И машине свойственно ошибаться Могут ли ошибаться электронные вычислительные машины? Вроде бы не должны, скажет непосвященный. Однако все же ошибаются! И хотя конструкторы ЭВМ делают все от них зависящее, чтобы это происходило как можно реже, но, оказывается, в самом устройстве компьютеров есть слабая сторона, избавиться от которой принципиально невозможно. Современная ЭВМ — это набор полупроводниковых микромодулей, в каждый из которых втиснуто множество электронных схем. Плотность информации достигает в них колоссальных значений. Например, в системах памяти один микромодуль может вмещать в себя до 64 000 бит. Каждый бит информации представлен в таки х системах в виде наличия или отсутствия электрического заряда на крохотном конденсаторе площадью в несколько квадратных микрометров. Заряд, потребный для заполнения такой элементарной ячейки памяти, очень невелик — для этого достаточно всего 1,5 миллиона эллектро- нов. Вот эта колоссальная плотность информации и оказалась уязвимым местом машины. Наш мир устроен так, что все окружающее пространство постоянно пронизывают потоки элементарных частиц — так называемый радиационный фон. Источником таких частиц могут быть и вездесущие атомы радиоактивных элементов, и космическое излучение. Проходя сквозь любое вещество, обладающие высокой энергией частицы способны ионизировать атомы, с которыми сталкиваются на своем пути. Если это вещество полупроводник, то в нем в результате каждого такого столкновения возникает пара эле трон-дырка. А подобных столкновений каждая частица высокой энергии претерпевает множество: например, при прохождении сквозь полупроводник альфа- частицы, то есть ядра атома гелия, в веществе появляется до 3 миллионов таких пар. Но чтобы изменить состояние ячейки памяти, достаточно, как вы помните, всего полутора миллионов электронов ! И получается, что даже одна-единственная альфа-частица, пролетая сквозь систему памяти ЭВМ, может внести «поправку» в хранящуюся там информацию... По подсчетам, в каждом микромодуле емкостью 64 000 бит такие радиационные эффекты должны вызывать в среднем 7 ошибок на миллион часов работы. Казалось бы, немного — но ведь ЭВМ состоит не из одного микромодуля! Уберечь же системы памяти от всепроникающих излучений практически невозможно. Примеси радиоактивных атомов — ничтожные, но вполне достаточные для искажения хранящейся информации — всегда присутствуют в любых материалах, из которых делают ЭВМ. А от космического излучения не могут полностью защитить никакие свинцовые экраны. Чтобы повысить надежность ЭВМ, их конструкторам приходится идти на всевозможные ухищрения. Например, изобретены самокорректирующиеся коды, которые позволяют проверить, не изменилось ли содержание информации за время ее хранения. Правда, введение таких кодов усложняет программирование и сокращает полезный объем памяти, но ничего не поделаешь: чтобы перехитрить природу, приходится идти на издержки... А. ДМИТРИЕВ 43
Технология и природа По следам прошлогоднего снега На снегу Hi 1 Н'ннч Я npaCTL'fn. Валерии hpK». он Чего только не увидишь в Москве! Прошлой зимой можно было наблюдать, например, ' такую картину. По улице движется видавший виды «ГАЗ-69» защитного цвета. На борту надпись — «Геологическая». Водитель автомашины ведет себя как-то нерешительно, словно первый раз едет по неизвестному ему адресу. Машина то резко замедляет движение, то поворачивает назад, то сворачивает в переулки. Почему-то, правда, те, кто в ней сидят, не обращаются к встречным с расспросами. Наконец машина останавливается. Странное место выбрал для стоянки шофер: там, где начинается пустырь и снега навалило особенно много. С лопатой и оранжевым ведром в руках из машины вылезает единственный ее пассажир и идет, глубоко проваливаясь в снежную целину. В двух десятках метров от машины он выкапывает ямку и снег из нее насыпает в ведро. Потом возвращается в машину, ставит в нее ведро со снегом, садится на переднее сиденье и, достав из сумки геологический дневник, записывает что-то на разграфленной странице. Как в любом геологическом дневнике, который предназначен для описания образцов горных пород, отобранных в маршруте, одна графа отведена для цвета, другая — для зернистости, третья — для текстуры и т. д. Имеется и графа для зарисовки схемы привязки к какому-нибудь приметному объекту. Для чего геологи отбирали пробы снега на улицах Москвы? Снег — своеобразный индикатор состояния городской атмосферы. Он словно губка впитывает пылевидные частицы. Если его проанализировать, можно установить, в каких районах города атмосфера загрязнена вредными веществами выше допустимых норм. Геохимикам часто приходится охотиться за малыми концентрациями металлов. Дело в том, что вокруг богатого каким-либо химическим элементом рудного тела образуются так называемые ореолы рассеяния: в окружающих горных породах концентрация этого элемента выше, чем она бывает обычно в тех же породах в безрудных районах. Важно «зацепиться» хотя бы за край ореола. Потом, идя от меньших концентраций к большим, можно добраться и до сердцевины — руды. Современные геохимические методы анализа горных пород — и лабораторные, и полевые — чрезвычайно чувствительны. В создании этих методов партию первой скрипки сыграл Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ). Этому институту и было поручено возглавить геохимические исследования московского воздуха после того, как в 1976 г.
было принято решение начать планомерное и скрупулезное исследование загрязнений и загрязнителей атмосферы в нашей столице. Тогда и были созданы в институте сектор охраны окружающей среды и Московская геохимическая экспедиция. В городе своеобразные геохимические ореолы образуются вокруг тех предприятий, где в технологическом процессе используются токсичные элементы, а улавливание и обезвреживание их недостаточно полно. Территорию Москвы принято делить на так называемые функциональные зоны: промышленные, жилых массивов (селитебные зоны), зоны зеленых насаждений (искусственных и естественных) и другие. Промышленные зоны геохимики исследуют особенно детально. На каждую из них составлена специальная геохимическая карта. Отбирая пробы из года в год, можно проследить динамику загрязнений. Но, к сожалению, по снегу можно получить информацию о состоянии атмосферы лишь за очень короткий отрезок времени — за одну зиму. Поэтому летом сотрудники ИМГРЭ отбирают в разных районах Москвы пробы почв. Эти пробы неравнозначны снежным: анализы почвы отрежают суммарное, многолетнее воздействие. Анализ проб почвы, отобранных в одном из районов города, выявил повышенное содержание ртути. Не очень большое, не страшное, но — РТУТЬ есть ртуть. Откуда она взялась? Поблизости ни одного предприятия, в технологическом процессе которого участвовал бы этот металл. Более того, в пробах снега ртути не оказалось! А это значит, что воздушная среда (во всяком случае в ту зиму) не была загрязнена ртутью. В чем же дело? Геохимикам пришлось на время переквалифицироваться в историков. Изучив прошлое района, они выяснили, что раньше тут была зеркальная фабрика. А как известно, при изготовлении зеркал издавна применяли амальгамы... По рекомендации специалистов ИМГРЭ почва, зараженная ртутью, была снята и вывезена из города. На составленных сотрудниками ИМГРЭ детальных геохимических картах четко видно, вокруг каких заводов и фабрик столицы почвы загрязнены повышенными количествами цинка, меди, никеля и других элементов. И если геохимики пришли к выводу, что данное предприятие неумеренно загрязняет окружающий район теми или иными химическими элементами, то санитарные органы «с подачи» геохимиков предписывают таким предприятиям срочно перестроить технологию или принять меры по совершенствованию газоочистного оборудования. Даются также рекомендации о санации почв на тех или иных участках — известковании, а если необходимо, то и вывозе загрязненных почв за пределы города. С непредвиденным случаем столкнулись геохимики, анализируя пробы, взятые на севере столицы: элементные аномалии в пробах снега и почвы не совпали, повышенные концентрации некоторых элементов были обнаружены лишь в снеге. Объяснилось все довольно просто: раньше здесь почти не было промышленных объектов, шла жилая застройка. Но вслед за жилыми массивами выросли, естественно, и какие-то предприятия. Не очень сильно загрязняли они воздух, но снежный индикатор сработал. Результаты геохимиков были переданы санэпидстанции, оттуда на предприятия. Выводы не заставили себя ждать: уже в следующую зиму в снежных пробах повышенных концентраций пыли и вредных химических элементов обнаружено не было. На территории столицы уже отобрано и проанализировано больше 32000 проб. Карты становятся все детальнее. Геохимики постепенно углубляют и расширяют сферу своих исследований. Сначала основное внимание уделяли атмосфере, теперь к ней прибавилась и гидросфера — многочисленные столичные водоемы, но об этой работе (и ее результатах) говорить пока рано. А вот снежные пробы и сейчас рассказывают геохимикам многое. На дворе-то весна. «Снег тает, сердце пробуждая»,— как справедливо заметил великий француз Беранже... Что-то покажут анализы этой зимы? А. ГАЛИН
Карст в вечной мерзлоте Открыв Большую Советскую энциклопедию на слове «карст», можно прочитать: «Карст, карстовые явления (нем. karst, от назв. плато Карст или Крас в Югославии) — явления, возникающие в растворимых природными водами горных породах». Растворимые горные породы, по мнению знатока этого дела— Г. А. Максимовича, занимают почти треть земной суши. Каменная, калийная, калийно-магниевая и другие виды солей обосновались на четырех миллионах квадратных километров, гипсы, ангидриты — на семи, известняки, доломиты, известковые конгломераты и мел — на сорока миллионах. Здесь не лишне вспомнить, что самая большая страна мира — Советский Союз занимает 22,4 млн. км2, в два с лишним раза меньше глобальной площади растворимых пород. Представьте, что все такие породы растворятся и растворы уплывут в океан, что тогда останется от материков? Долгие века первобытные люди жили в обширных и не очень обширных пещерах. А ныне карстовые пещеры с их сталактитами и сталагмитами производят неизгладимое впечатление на туристов. Кроме^того, такие пещеры притягивают к себе самых разных специалистов: от геохимиков до палеонтологов. Большинство пещер сложно разветвлены и многоэтажны. Они служат и будут служить человечеству не только - объектом эстетического наслаждения и спорта, но и хранилищами самых разных продуктов. Во многих больших пещерах есть озера и реки, а в некоторых — громадные запасы льда. ВРЕД Увы, карст — не только красота и польза. Там, где карстующиеся породы лежат на поверхности, например на крымских яйлах, все испещрено котловинами, воронками, мелкими бороздами — каррами, провалами, замкнутыми сухими балками. В горных районах провалы и карстовые колодцы уходят в глубину на сотни метров. А в пониженных местах, например на Русской равнине, сплошь и рядом речки теряются среди долины или, наоборот, появляются из-под земли. Не могу не вспомнить одно происшествие. После окончания Отечественной войны там и сям началось строительство прудов и водохранилищ для межколхозных гидроэлектростанций. И вот мне пришлось участвовать в экспертизе, как говорят, несостоявшейся гидроэлектростанции. Дело в том, что южная часть Иркутской области сложена мощными толщами известняков и доломитов с прослоями гипса. В этих породах карст прямо-таки процветает. Не обращая на это никакого внимания, несколько колхозов заключили договор с «Сельэлектро» на проектирование гидроэлектростанции на реке Осе. Видимо, экономя средства, они пригласили только одного техника вместо группы разных специалистов. По-видимому, техник был достаточно сведущ в проектировании водохранилищ и расчетах плотин, но не знал ни горных пород, ни геоморфологии. В его записных книжках, заполненных при изыскании места для гидроэлектростанции, основанием плотины значился твердый «белый камень». Белый же камень был известняком с линзами гипса, который растворяется немногим медленнее сахара. Три года строили плотину и добротный поселок, в десять колхозов провели линии высокого напряжения, установили турбины и, наконец, перекрыли сток небольшой речки. Из областного центра Иркутска пригласили начальство для торжественного введения гидроэлектростанции в строй. Но на следующее утро жители с ужасом увидели, что в водохранилище не только воды, но и прежней-то речки не осталось. Вода, заполнявшая котлован, размыла непрочные гипсовые пробки карстовых полостей и ушла. Но это еще что — после постройки исчезла вода из водохранилищ мощных американских электростанций Хэле- Бар и Ланьер, из испанских Мария-Кристина и Камараза, французских Сен-Остин и Гильельи-ле-Дзер... Грандиозная катастрофа с человеческими жертвами произошла, когда из-за быстрого выщелачивания гипсов, входящих в грунты ее основания, рухнула плотина 46
Сент-Френсис в Калифорнии. Подобное случалось и в других странах. И эти гидроэлектростанции были куда больше Осинской межколхозной. Ныне в карстовых районах изыскания под любое строительство идут с особенной тщательностью. Например, на Ангаре между Байкалом и Братском предполагали построить несколько плотин. Однако изыскания показали сильную закарстованность района, что и для больших нагрузок не подходит, и, создаст утечку воды из водохранилищ. И были возведены лишь две плотины — около Иркутска и ниже Братска, обе вне зоны распространения карстовых известняков. Карст заставил изменить первоначальное место строительства Куйбышевской ГЭС — ее «увели» из района карстующихся пород. Кроме того, провалы и карстовые воронки выводят из строя обширные пахотные земли. Грунтовые воды здесь лежат глубоко, они недосягаемы не только для корней растений, но часто и для колодцев. На полях, расположенных на карстующихся грунтах, трактора иногда в полном смысле слова проваливаются сквозь землю. Карстовые воронки не только уменьшают посевные площади — в них во время дождей сносятся плодородные верхние горизонты почвы. Поэтому вокруг карстовых воронок урожаи значительно хуже. К сожалению, таких мест немало на Восточно-Европейской равнине, особенно в Татарии и Башкирии. ПОЛЬЗА Обычно, уходя в карстовые полости, вода скапливается глубоко под землей. Очень часто она служит источником водоснабжения. Например, водоснабжение курортного Крыма почти целиком зависит от карстовых вод. Промышленные предприятия Казахстана, Урала, большая часть Ленинграда и многие другие города пользуются карстовыми водами. Однако там, где карстуются поваренная и другие соли, вода непригодна ни для техники, ни для быта. Так, в Западной Якутии артезианская вода — не вода, а рассол. Зато безусловно полезное явление — это концентрация в карстовых полостях рудных и нерудных полезных ископаемых. Карбонатные породы в немалой степени способствуют химическому осаждению металлоносных растворов. Вот подтверждение: месторождения железных руд Алапаевского, Тагильского и Магнитогорского районов Урала образовались в древних карстовых полостях. В Халиловском и Серовском районах вместе с железными рудами в карстовых воронках мелового возраста обосновались залежи хрома, кобальта, никеля. А карстовые бокситы — это треть мировых запасов всего бокситного сырья. Тесно связаны с карстом и фосфориты: выщелачиваясь из известняков, они скапливаются в подземных полостях при нейтрализации кислых вод. Карстовые воронки не только собирают полезные ископаемые, но и надежно хранят их. В них лежат богатейшие слои алмазов, платины, золота, россыпи которых размываются на возвышениях рельефа. В древних карстовых полостях есть крупные, а главное, высококачественные месторождения огнеупорных глин, кислотоупорных керамических каолинов, минеральных красок. Но и это еще не все — карстовые пустоты служат вместилищами нефти и газа. Почти половина запасов горючего газа капиталистических стран приурочена к карстовым известнякам. Например, нефтяное месторождение Доллархайд в Техасе — это карстовая полость площадью 2,6 км2 и высотой в пять метров. Наконец, без карста не было бы многих минеральных источников Чехословакии, Венгрии, США и наших нарзанов и ессентуков. РОДОСЛОВНАЯ Для карста маловато только растворимой горной породы и воды. Если на плотный, без трещин, известняк или даже гипс подливать воду, она может простоять сотни лет, превратиться в насыщенный раствор, но карстовых форм не создаст. Для роста воронок и пещер нужно, чтобы горная порода имела поры или трещины, по которым бы вода уносила продукты растворения. Проходя по трещинам, вода не только растворяет, но и размывает породу, ускоряя рост трещин и пустот, готовя условия для провалов и обширных подземных ходов. Именно поэтому наиболее обильны карстовые явления возле гор. Ибо высоко поднятые над уровнем грунтовых вод породы, как правило, разбиты трещинами и наклонены, что облегчает циркуляцию воды. Правда, если по трещинам станет путешествовать чистая дистиллированная вода, растворение карбонатных пород будет крайне медленным. Дело в том, что карбонат кальция, из которого состоят мрамор, известняк, доломит и мел, куда быстрее тает в воде, содержащей углекислоту или другие кислоты, которые делают воду агрессивной. 47
*k>j.L*tA*J±L&: +* *J та Экспедиционная палатка была поставлена почти у самой воды. Но менее чем за три недели заполярное озеро Сиркюарвит сильно обмелело, хотя шли проливные дожди. Вода устремилась в карстовые промоины на дне, которые образовались, несмотря на то, что вечная мерзлота сковывает здесь верхний четырехсотметровый слой земли Вулканические извержения, испарения с морей, выходы минерализованных подземных вод, болота с их органическими соединениями, выбросы промышленных предприятий и многое другое способствует агрессивности воды. Но главным и постоянным поставщиком углекислого газа испокон века служат леса, лесная подстилка и кислые почвы, через которые проходит дождевая вода. Например, в средней полосе Европейской России атмосферные осадки ежегодно приносят до 25 тонн СОг на квадратный километр. И не мудрено, в атмосферу здесь выделяется от 3 до 10 литров С02 в сутки с каждого квадратного метра почвы. Однако земную твердь разъедают не только просачивающиеся вглубь дождевые и проточные воды, но и так называемая конденсационная влага. В подземных пустотах эта влага быстро насыщается углекислым газом и становится даже более активным растворителем карбонатных пород, чем вода, просачивающаяся сверху; есть основания полагать, что конденсационная влага вдесятеро активнее. А ведь, пожалуй, во всем мире не найдешь пещеру, где бы не было конденсационной влаги. Например, Т. И. Устинова кропотливо подсчитала, что летом в пещерных полостях Крыма на каждый кубометр пустоты приходится по крайней мере пол-литра конденсационной воды. В вечной мерзлоте, где трещины в породах заполнены льдом, а подземные воды отрезаны ледяной броней, казалось бы, карст нереален. И вроде бы строителям не надо бояться ни провалов основания плотины, ни фильтрации воды из водохранилища, если сооружение возведено на растворимых, но скованных многолетней (вечной) мерзлотой грунтах. Однако всюду в зоне мно- голетнемерзлых грунтов (а они занимают чуть меньше половины территории СССР), где на поверхность выглядывают растворимые породы, мы встречаемся с карстом. Он есть на северном Тимане, в бассейнах Печоры и Ангары, Лены и Алдана, Индигирки и Колымы и даже в арктической части Таймыра. Но может быть, это древние карстовые формы, возникшие до четвертичного периода, то есть до того, когда мощные толщи грунтов сковала мерзлота? Так ли это? В ЗАПОЛЯРЬЕ В 1969 году гидросамолеты наши экспедиционные приводнились на не- 48
большом заполярном озере Сиркюар- вит. Оно одним боком примыкает к крутому обрыву базальтового плато Путорана, а другим выходит на Котуй- ское известняковое плато, которое буквально испещрено водоемами правильной круглой формы. Нас поразило, что озеро Сиркюарвит бессточное. Там, где из него должна бы вытекать речка, лежал песчаный вал. А потом шла заболоченная, но без водотока долина, причем ее уровень был на 12—14 метров выше уровня озера. И это в Субарктике, где царит избыточная влажность, где любая впадина быстро заполняется водой, которая обязательно найдет себе выход. Иначе бы весь заполярный Север не был покрыт густой сетью проток, соединяющих озера и озерки. Протоки и озера в иных местах занимают 60% площади. Условившись с летчиками, что они заберут нас через неделю, мы поставили палатки на сухой (это тоже необычно для Субарктики) террасе озера, и гидросамолеты улетели. На другой же день Путорана покрылась низкими дождевыми облаками, которые битые три недели не пропускали к нам малую авиацию. И в этот же день мы заметили, что уровень Сиркюарвита упал. Более того, озеро ежесуточно мелело на 3—8 Сантиметров. И это в то время, как впадающие в озеро ручьи вздулись от дождей над Путорана. Через неделю мы поняли, что если прилетят самолеты и, не дай бог, сядут на Сиркюарвит, то взлететь они не смогут из-за сильного сокращения зеркала озера. Пришлось весь громоздкий экспедиционный груз перетаскивать на другое, не капризное озеро. Однако худа без добра не бывает. Заинтересовавшись, куда девается вода из коварной бессточной впадины, мы промерили дно озера и осмотрели окрестности. Сиркюарвит — озеро мелкое, всего полтора-два метра, но параллельно склону Путорана на дне была узкая глубокая впадина. После понижения уровня воды в дне этой подводной трещины стали видны поно- ры — отверстия, в которые с шипением уходила вода, образуя воронки на глади озера. А в двух километрах от Сиркюарвита, по направлению его донной трещины, прямо из мерзлого бугра били семь источников. Они сразу же давали многоводную речку, берега которой были украшены белой карбонатной корочкой. Мерзлый слой в самый теплый месяц в Заполярье начинается в 25—50 сантиметрах от поверхности; здесь он был в тридцати, и вода шла из-под него непрерывным потоком. Слой вечной мерзлоты в этом районе солидный — превышает 400 метров, и все же поведение озера свидетельствовало, что среди мерзлых известняков быстро циркулирует вода, которая столь же быстро растворяет известняк. 49
Как же такое могло получиться? Этому поспособствовали недавние тектонические трещины, разбившие мерзлые грунты при подъеме базальтового плато Путорана, которое неуклонно идет вверх с середины четвертичного периода. Трещины в мерзлоте стали водопроводами. Трещин много,' а воды еще больше. Да какой воды! Вода Севера — отнюдь не кипяток и, жадно поглотив из воздуха то небольшое количество С02, которое продуцирует скудная растительность, в агрессивности не уступит воде юга, где в воздухе углекислоты больше, но теплая вода неохотно растворяет ее. Однако карст есть и в тектонически спокойных областях вечной мерзлоты. Так, полным-полно карстовых воронок и озер на Оленёкском плато между реками Леной, Анабаром и Вилюем, где самая мощная в мире толща мерзлых грунтов — полтора километра. Выходит, что мерзлота для путешествия воды вовсе не препятствие. ПЛЕНОЧНАЯ ВОДА Еще в 1В90 году Г. Я. Близнин высказал мысль, казавшуюся в то время невероятной, о том, что в мерзлой горной породе может двигаться вода. Правда, не ручьем, не по капельке, а пленкой. И вот пристальным изучением пленочной воды лишь спустя полстолетия занялся И. А. Тютюнов. Сейчас этим злободневным для любого строительства на мерзлых грунтах вопросом заняты многие мерзлотоведы. Они убедились, что в мерзлых грунтах замерзает лишь свободная вода. И повсюду в мерзлоте остается жидкая вода в капиллярах, пронизывающих любую осадочную горную породу, и еще так называемая адсорбционная вода, обволакивающая тонкой пленкой отдельные частицы, из которых состоит порода. Такая вода замерзает отнюдь не при нуле, а самое малое при минус 25°, но чаще начиная с —45—50°. А в вечной мерзлоте, по-видимому, не бывает холоднее минус 17. Движение адсорбционно-пленочной воды весьма сложно и не вполне изучено. Ее перемещение зависит и от минерального состава, и от обменных катионов пород, их плотности, степени водонасыщенности мерзлоты и многого, многого другого. Упрощая, можно сказать так: пленочная влага переходит с одних частиц породы на другие из-за изменения поля притяжения при охлаждении верхних слоев мерзлого грунта. Специалисты в толще вечной мерзлоты выделили три слоя. Верхний, или, как его еще величают, деятельный, толщиной от 20 сантиметров до трех метров, оттаивающий летом и промерзающий зимой. Ниже деятельного слоя до глубины четырех метров залегает постоянно мерзлый, но меняющий свою температуру слой — летом он теплее, а зимой — холоднее. Из-за этих тепловых напряжений в мерзлых горных породах появляются трещины, в которые может попасть вода. Еще ниже идет третий, все время холодный и очень мощный слой с постоянной отрицательной температурой. Всякое колебание температуры горных пород стимулирует движение адсорбционно-пленочной воды туда, где холоднее. Особенно активно она двигается при колебании температуры от 0е до—5°. Путешествуя, пленочная вода растворяет облекаемый ею известняк. Мигрируя к фронту промерзания, водяная пленка уступает место свежей влаге. Такое иногда повторяется по нескольку раз в году, когда замерзает и оттаивает какой-либо участок горной породы. При быстрой потере влажности грунта из-за оттока пленочной воды тоже по нескольку раз в год в мерзлоте путешествует водяной пар, превращающийся в конденсационную влагу. Конечно, многие детали еще надо уточнить, но общая схема карста в мерзлых грунтах уже ясна. И, как видите, она существенно отличается от обычного карста. Однако результат тот же: и в многолетнемерзлых грунтах растут подземные пустоты, е*сть провалы и воронки, исчезают реки... Разница лишь в том, что вечная мерзлота сковывает горные породы, и это дольше маскирует подземные пустоты, весьма опасные для любого строительства. И об этом полезно знать не только мерзлотоведам и географам, но и буровикам, и прокладчикам дорог и трубопроводов — в общем всем, кто трудится над хозяйственным освоением северных территорий. Кандидат географических наук Ю. П. ПАРМУЗИН 50
Уроборос Тибетская диагностика по пульсу В прошлом году Вычислительным центром Сибирского отделения Академии наук СССР выпущен пре- 1 принт под названием «Некоторые сведения о пульсовой диагностике (фрагменты из трактатов тибетской медицины)». Автор работы — сотрудник Бурятского филиала СО АН СССР Г. Л. Ленхобоев. Согласно аннотации, в работе отобраны и упорядочены фрагменты из древних тибетских медицинских трактатов «Методы лечения по восьмич ленному учению сердца святости», «Средства, выбирающие меч безвременной смерти» и «Четыре основы учения о лечении». Система диагностики по пульсу, принятая в тибетской медицине, отличается от обычного прощупыва- i ния пульса, принятого в европейской медицине. Некоторые отличия не принципиальны — непременное исследование пульса в десятках точек, прощупывание пульса в одних случаях правой рукой, в Других случаях левой рукой. Но есть и более существенные отличия. Так, по канонам тибетской меди- Напоминеем читателям, что в этом разделе печатаются реферативные заметки о некоторых исследованиях, опубликованных в солидных научных изданиях, но относящихся к вещам, не вполне входящим в круг современных научных представлений.— Ред. цины, чтобы поставить диагноз по пульсу, следует соблюдать множество правил. И прежде всего нельзя исследовать пульс, не подготовив пациента. В подготовку входит изменение рациона — из него нужно исключить плохо усваиваемую пищу растительного происхождения, а долю мясных и молочных продуктов надо, напротив, увеличить. Кроме того, прежде чем приниматься за исследование пульса, врач должен избавить пациента «от бессонницы, любовных забот, лишних слов, лени, пустых тревог, привычки временами работать много и интенсивно, а порой не работать вообще, и прочих неумеренное тей». Необходимо также правильно выбрать время исследования: оно должно проводиться после восхода солнца, когда больной еще в постели, не завтракал и «ничем случайным не омрачен». Однако наиболее существенное отличие принятого в тибетской медицине диагностирования заключается в том, что особенности биения пульса связываются с различными, как нормальными, так и патологическими, состояниями не только сердечно-сосудистой системы, но также других систем и отдельных органов пациента. (Тут, пожалуй, можно усмотреть некоторую аналогию с акупунктурой, тоже связывающей определенные точки кожи с теми или иными органами.) «Нужно исследовать,— пишет Г. Л. Ленхобоев,— три пульсирующие точки, называемые «зан», «ган», «саг», которые обнаруживаются на артерии запястья рук с внутренней стороны... Если надавливать на пульс кончиком указательного пальца, то под ним будет точка «зан», под кончиком среднего пальца — точка «ган», а под кончиком безымянного пальца — «саг». Когда врач правой рукой исследует пульс левой руки больного, то по биению пульса под точкой «зан» определяют состояние сердца и тонкой кишки, по биению пульса под точкой «ган» — селезенки и желудка, по биению пульса под точкой «саг» — левой почки. (Соответственно под левой рукой врача, лежащей на правой руке больного, в тех же точках отзываются легкие и толстая кишка, печень и желчный пузырь, правая почка и мочевой пузырь...) «Выделяют три вида биения здорового пульса: «мужской пульс», «женский пульс», «пульс боди» (ровный пульс). «Мужской пульс» — толчки сильные и толстые. «Женский пульс» — толчки тонкие и быстрые. «Пульс боди» — толчки спокойные, мягкие и переплетающиеся... Пульс, свидетельствующий о глистах, резко закручивается и бьется так, как будто он широкий и плоский... Пульс «возвращающегося жара» толстый, развернутый, возвышающийся над поверхностью и роеоб- разный. Пульс, свидетельствующий об отравлении ядами, неясный, бьется, колыхаясь и перекидываясь с места на место». По пульсу в тибетской медицине не только ставят диагноз, но и делают прогнозы. «Если у мужчины «женский пульс», то это к долголетию. Если у женщины «мужской пульс», то у нее будет много сыновей. Если у супругов «пульс боди», то они проживут долго, болеть будут мало, но останутся без детей». И так далее. В предисловии к брошюре выпуск ее Вычислительным центром обосновывается возросшим интересом математиков к проблемам медицины и возможной пользой знакомства с основами тибетской медицины для лучшего понимания закономерностей работы человеческого организма. 51
Э. ,L*"^ Вяз Имя ему по-латыни — Ulmus. Под этим именем и вошел он в научную классификацию, дав даже название целому семейству. И русский язык позаимствовал это название тоже из латыни, лишь немного изменив его. Вязовые, или ильмовые, насчитывают 16 родов и 150 видов, из которых в наших краях обитает только 15 видов, принадлежащих к 3 родам. Наиболее распространен вяз гладкий (Ulmus laevis): растет он в смешанных лесах всей Европейской части Союза, на севере заходит в тайгу, 52
на юге — в полупустыни Прикаспия и только через Урал не перевалил. Нередко в средней полосе можно увидеть и вяз голый (U. glabra), или ильм, с гладкой светлой корой, и вяз граболистый (U. corpinifolia), или берест,— теплолюбивое дерево с небольшими листьями, покрытыми мелкими красноватыми железками. А в Средней Азии встречается вяз густой (U. densa), или карагач, и засухоустойчивый вяз мелколистый (U. pumila). Почти у всех вязов — густая, тенистая крона. Их листья создают такую преграду для пыли, что считается вяз одним из лучших очистителей воздуха. Листья вяза мелколистого собирают в 7 раз больше сажи, чем листья тополя. Великолепным «пылесосом» служит и карагач с его мелкими, тесно сидящими листочками. По данным алмаатинских исследователей, способность карагача очищать воздух втрое выше, чем у клена или липы. Он очень нетребователен к влаге и поэтому незаменим в лесных полосах, преграждающих путь пыльным бурям. ПОЧЕМУ ИСЧЕЗАЮТ ГРАЧИ Вязы издавна служили излюбленным местом гнездования грачей. А грач — умная и полезная птица, хороший помощник землепашца во всем умеренном поясе. Но в последние годы все реже и реже можно встретить грача на полях Европы. Конечно, доля вины за это лежит и на человеке: и ядохимикаты, вносимые на поля, не всегда попадают по адресу, и с воспитанием грачиного потомства возникают сложности, когда вокруг гудят разные машины, да и лесов становится все меньше. Но не только человек повинен в том, что исчезают у грачей привычные квартиры. Вот уже больше десяти лет как бушует в лесах Западной Европы эпидемия графиоза, или «голландской болезни». Ее вызывает грибок с очень капризным нравом — он поражает одни только вязы. О размерах бедствий, причиняемых грибком, можно судить по таким фактам. После того как грибок с двумя партиями зараженной древесины пробрался в Англию, на юге страны за пять лет погибло около 90% всех вязов! И вот результат: если в конце 40-х годов в Англии насчитывалось полтора миллиона грачиных гнезд и это число постоянно росло, то к 1977 г. свыше 500 тысяч их — треть всей жилплощади — опустели; а это значит, что исчезла треть грачиных семей... Правда, есть виды вяза, которые грибка не боятся,— например, у вяза мелколистого к графиозу иммунитет. На такие виды возлагают большие надежды европейские лесоводы. В частности, опустевшие леса Англии сейчас засаживают устойчивой к грибку породой вяза, которую — под пышным названием «Осеннее золото Саппоро» — вывели японцы от одного-единственного экземпляра вяза, растущего в ботаническом саду университета Хоккайдо. Ищут ученые и другие пути борьбы с болезнью вязов. Американские фи- топатологи из университета штата Монтана обнаружили бактерию, которая выделяет некий антибиотик, губительно действующий на грибка-вредителя, и не только предупреждает заболевание вязов, но и вылечивает уже больные деревья. Пытаются приостановить распространение эпидемии и другим путем — уничтожая жука-короеда, который разносит грибок. Но до победы над эпидемией еще далеко. ФУНДАМЕНТ ДЛЯ ВЕНЕЦИИ Древесину вяза высоко ценили еще во времена Древнего Рима. Тогда вяз вместе с дубом и каштаном составлял значительную часть всего лесного богатства Апеннинского полуострова и играл немалую роль в хозяйстве римлян. Порций Катон в I в. до н. э. писал о вязе как о хорошем строительном материале, а Плиний Старший упоминал даже о существовании вязовых питомников — ульмариев. И в русском народном промысле вяз всегда считался деревом первостатейным. Сработанные из него дуги, полозья, оглобли отличались самым высоким качеством. Древесина вяза — твердая, прочная и упругая. Расколоть ее трудно, обрабатывается она с трудом, и хлопот с ней у столяров и плотников немало. Зато она почти не коробится, слабо растрескивается при высыхании, отменно полируется и очень красива в изделиях своим темно-коричневым ядром, широкой желтоватой заболонью и узорчатым рисунком. И еще одно важное свойство: древесина вяза не боится воды и используется в шахтах, при строительстве плотин, шлюзов, каналов. В судостроении она идет не только на отделку кают и салонов, но и на изготовление деталей судовых корпусов. Многие постройки самого мокрого в мире города — Венеции прекрасно стоят на сваях, сделанных из ильма. Если разные виды вяза по свойствам своей древесины различаются ненамио- 53
го и вполне заменяют друг друга, то только один вид — вяз пробковый (U. su- berosa) — дает еще и пробку. На ветвях этого вяза образуются наросты, из которых можно изготовлять пробковые изделия. Плиты из прессованной пробковой крошки вяза и по теплоизолирующей способности, и по легкости почти не уступают плитам из классических поставщиков пробки — амурского бархата и пробкового дуба. И ЦЕЛИТЕЛЬ, И ВОСПИТАТЕЛЬ Издавна использовалась в народе кора вяза. В трудные времена, смешанная с остатками ячменных зерен, спасала она русского крестьянина от голодной смерти. Еще в старинных новгородских летописных источниках, а затем и в хрониках XVI — XVII столетий упоминался «илем» как поставщик пищи в ту пору, когда иссякали все другие запасы. Много столетий использует кору вяза и народная медицина. Вот что писал в своих «Медицинских заметках» один из предшественников Салернской школы, ученый и врач VIII века Бенедикт Крисп: «Если бедро человека свои же шаги нарушает, И, проходя по костям, вырастает свирепая влага, ...С дерева вяза кору научись добывать осторожно, С нею марену смешай и, радуясь, выпей лекарство»- Настойку из коры вяза гладкого применяли при водянке и хроническом ревматизме; а при лихорадке и простуде та же кора, настоенная вместе с ивовой и с березовыми почками, быстро помогала больным встать на ноги. В такой настойке много дубильных веществ и слизей, которые благотворно действуют и при повышенной температуре, и при заболеваниях кожи, и при ожогах. Семена вязов содержат до 30% невысыхающих масел, в них мало танидов и клетчатки, но очень много белков — такое сочетание делает семена хорошим кормом, особенно для молочных коров. Высушенные, измельченные и сваренные семена с удовольствием поедают свиньи. Ценится и корм из веток вяза. Заготавливают его чаще всего в мае: в это время в ветвях особенно много протеина, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ и почти 4% жира. Но были времена, когда ветки вяза заготавливали впрок и для других целей. Существовала в Древнем Риме не очень известная, но, как считалось, весьма нужная должность — виргатор. Труд его был прост и требовал умения обращаться только с одним несложным инструментом — пучком розог. И хотя «виргатор» происходит от латинского слова, означающего «ивняк, ивовые заросли», — прутья вяза так же часто и столь же успешно служили воспитательным целям, как и ивовая лоза. Один из лучших комедийных авторов древности Плавт, с грубоватой, но меткой иронией описывая подлеца, называет его «могилой вязовых прутьев» (которые были о него изломаны). А бесчестного человека, считает тот же Плавт, надо «разделать под цвет вяза» (то есть опять-таки высечь). С тех пор, с легкой руки Плавта, и попал вяз в историю... Б. СИМКИН НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ЭЛИКСИР БОДРОСТИ На тяжелой работе, как известно, не только человек, но и трактор надорваться может. Однако мощность трактора строго определенная — столько-то лошадиных сил, не больше, а человеческую силу можно увеличить. В экстренных случаях перед большим напряжением человек может принять допинг, например эфедрин, который примерно на 15% увеличит индивидуальную выносливость. Но это, так сказать, пожарный случай. А если загодя известно, что такому-то лицу предстоит важная и долгая тяжелая работа, которую нельзя прерывать (например, длительное пребывание на околоземной орбите), то человека можно будет с помощью фармакологии заранее к этому подготовить. Журнал «Космическая биология и авиакосмическая медицина» A980, № 6) советует за месяц-два перед долгой изнуряющей работой принимать па- нангин и глютаминовую кислоту, потом к ним добавить анаболики. Но самое интересное, пожалуй, то, что есть и отличные натуральные элексиры бодрости: это хорошо известный элеутерококк и экстракт из лагохилуса опьяняющего. 54
Вещи и вещества Яд на привязи В последнее время химики и технологи, которые создают инсектицидные препараты против вредителей сельскохозяйственных культур и бытовых насекомых, особое внимание стали уделять форме препаратов. Дело в том, что с ее помощью можно управлять дозировкой инсектицида во время его действия: выделять ядовитое вещество с определенной скоростью и в микродозах, губительных для насекомых и безопасных для человека и животных. Познакомимся с двумя способами, позволяющими придать инсектицидам такие свойства. Именно благодаря этим способам удалось сделать препараты, в которых действующим веществом служит очень эффективный, но, к сожалению, и очень токсичный инсектицид дихлофос, или 0,0-ди- метил-0-B,2-дихлорвинил)фосфат, коротко — ДДВФ. СПОСОБ ПЕРВЫЙ Проделаем простой опыт. Для него ДДВФ вовсе не обязателен, достаточно двух капель недорогих духов. Из вспомогательных материалов нам понадобится небольшой клочок ваты, чистое предметное стекло и пипетка, а из' приборов — часы. Капните по капле духов на стекло и на ватку. Конечно, продолжительность опыта зависит от качества парфюмерии, но о конечном результате можно сообщить и заранее: запах духов на стекле через несколько часов станет едва различим, а пропитанная (иначе — им премированная) духами ватка будет пахнуть не один день. С гладкого стекла жидкость испаряется свободно, а на ватке — материале с сильно развитой поверхностью — духи сразу же адсорбируются. И чем прочнее молекулы адсорбированного вещества удерживаются на адсорбенте, тем сильнее замедляется испарение жидкости. Ведь при испарении со свободной поверхности жидкости молекулы диффундируют только через мономолекулярный поверхностный слой, а при испарении с адсорбента им приходится преодолевать силы адсорбции. Собственно, ватка с духами и есть модель первого вида препаратов с замедленным выделением летучих ядовитых веществ. А теперь о принципиальной схеме их производства. Адсорбентом, как правило, служит природный органический полимер: древесностружечные плиты, оргалит, кора деревьев, торф, прессованная макулатура, древесная мука, лигнин, хлопковые очесы. Такие полимеры, помимо сильно развитой поверхности, обладают еще одним ценным свойством: освободившийся от яда адсорбент нацело разрушается во внешней среде, от него остаются лишь вода и углекислый газ. Листы или плиты адсорбента режут на пластины или полоски необходимого размера, затем связывают в пакеты и сушат. Пакеты высушенных пластин поступают в установку, где идет импрегниро- вание. Туда же подается предварительно приготовленная смесь ДДВФ с жидким депрессантом (животным жиром, воском, фенолами или нафтолами), который несколько уменьшает летучесть инсектицида. Импрегнированные пластины, предназначенные для сельского хозяйства, заваривают в непроницаемую для паров ДДВФ упаковку из многослойной пленки: полиэтилен — целлофан — алюминиевая фольга. Если же инсектицид предполагается использовать в жилых помещениях, пластины вначале укладывают в перфорированные полиэтиленовые футляры. Это дополнительный регулятор скорости испарения, потому что количество и размер отверстий можно варьировать. Укомплектованные футляры тоже заваривают в многослойную пленку. Препараты, предназначенные для борьбы с бытовыми насекомыми, иногда снабжают еще одной деталью — мембраной из полиэтиленовой пленки толщиной 20—40 мкм, вваренной в футляр. Пленка такой толщины частично проницаема для паров ДДВФ и тоже служит регулятором скорости испарения яда. У нас в стране подобный препарат создан, но промышленное производство его еще не налажено. СПОСОБ ВТОРОЙ Суть его в том, что ДДВФ вводят в поли- винилхлорид (ПВХ). Сначала дихлофос растворяют в пластификаторе, затем раствор добавляют в порошок ПВХ.' Смесь поступает в экструдер, из которого выходят лента, стержень или трубка, содержащие яд в толще пластика. 55
Вообще-то пластификатор добавляют в полимер, чтобы снизить температуру экструзии и сделать готовое изделие эластичнее. При смешивании с полимером пластификатор либо полностью растворяется в полимере, либо образует коллоидную систему, термодинамически неустойчивую. Со временем она разрушается, и пластификатор выпотевает на поверхности изделия. Для полимерщиков — это беда, а для создателей инсектицидных препаратов — благо. В их изделиях пластификатор выполняет новую функцию: он выносит ДДВФ на поверхность. Причем, особым образом подбирая компоненты композиции, процессом этого выноса можно управлять и растягивать его на месяцы. Поэтому мы считаем, что такая форма инсектицида удобнее в применении, а главное безопаснее: полимер надежнее удерживает яд. Пионером в производстве инсектицидных полосок из ПВХ для борьбы с мухами была французская фирма «Динашим». Полоски начали выпускать в конце 60-х годов, и в 1969 году было продано семь миллионов упаковок. Затем эстафету подхватили такие мощные компании, как западногерманская фирма «Байер» и международный концерн «Шелл». Их полоски под названием «Вапона» буквально заполнили все западные рынки. Сейчас «Вапону» применяют против моли, мух, комаров; полоски с ядом опускают в водоемы для уничтожения личинок комаров; из ПВХ, пластифицированного ядом, делают противобло- шиную подкладку в ошейниках для домашних животных. В ГДР народное предприятие Биттерфельд производит проти- вомушиные полимерные полоски с ДДВФ под названием «Мутокс». В нашей стране созданием отечественных препаратов из поли вини л хлорида, начиненного ДДВФ, занимается ВНИИХИМПроект, расположенный в Киеве, и его московский филиал. Но прежде чем рассказывать о наших инсектицидах нового типа, необходимо сообщить кое-что о самом дихлофосе. ПОЧЕМУ ДИХЛОФОС Когда решено было приступить к созданию инсектицидных препаратов замедленного действия, первым (и пока единственным) претендентом на роль действующего вещества в них стал дихлофос, хорошо изученный и широко применяемый фосфорорганический инсектицид. Дело в том, что дихлофос — очень активный ядохимикат, к тому же он легко испаряется, а конструировать препараты такого рода удобнее всего из летучих 56 компонентов. Кроме того, ДДВФ быстро гидролизуется на воздухе, в растениях и почве, превращаясь в нетоксичные продукты. И наконец, что очень важно, ДДВФ хорошо растворяется в пластификаторах для ПВХ. Впервые дихлофос был синтезирован и применен еще в 1957 году — для уничтожения мух на свалках и в мусорных ямах. Впоследствии сфера приложения препарата расширилась, и сейчас его используют как в быту — против мух, тараканов, комаров, так и для борьбы с вредителями зерна и табака в хранилищах. У нас в стране с помощью ДДВФ борются с так называемыми скрытно обитающими вредителями: минирующей молью-малюткой, восточной плодожоркой, пищевой мухой, капустной молью, гусеницами капустной белянки и другими. Кроме того, ДДВФ входит в состав известного многим аэрозольного препарата «Дихлофос» против всевозможных летающих насекомых. Небольшие количества ДДВФ входят также в состав «Карбофоса улучшенного», предназначенного для приусадебных участков. Сущность действия дихлофоса, как и большинства фосфорорганических инсектицидов, основана на подавлении активности фермента ацетилхолинэсте- разы. Этот фермент катализирует разложение ацетилхолина, который выделяется при передаче нервных импульсов от клетки к клетке и от нервных клеток к мышцам. Если фермент не выполняет свои функции, в тканях накапливается ацетилхолин, что в конце концов приводит к полному блокированию нервных импульсов и параличу. Дихлофос — сильный яд, и опасен он не только для насекомых, тем важнее уметь точно его дозировать. В СССР нормы, регламентирующие условия работы с ДДВФ, достаточно жесткие. Предельно допустимая концентрация паров дихлофоса в воздухе производственных помещений — 0,2 мг/м3, в атмосферном воздухе — 0,002 мг/м3, а в водоемах — 0,2 мг/л; остаточные количества в фруктах не должны превышать 0,05 частей на миллион, а в муке и крупах вовсе не должно быть следов яда. За рубежом эти нормы несколько либеральнее. Поскольку ДДВФ летуч и быстро разлагается, применение его в открытом грунте не наносит окружающей среде существенного ущерба. (Правда, пчел приходится все же из зоны обработки . удалять.) Значительно сложнее иметь дело с дихлофосом в закрытых помещениях хранилищ и • особенно в жилых домах. Скажем, разовые—пусть даже
кратковременные — дозы инсектицида, попадающего в воздух в виде аэрозоля из баллончиков, которые продаются в магазинах, существенно выше предельно допустимой нормы. А если необходимо ' создать в помещении кордон против насекомых надолго? «МОЛЕМОР» И НАЧИНКА ДЛЯ ЛОВУШЕК Главная трудность, которую пришлось преодолеть при создании отечественных инсектицидов замедленного действия, заключалась в том, чтобы с помощью специальных добавок так отрегулировать скорость выделения паров ДДВФ, чтобы она стала по крайней мере в два раза меньше, чем у зарубежных аналогов. Таковы требования медиков. Кстати, наши инсектициды нового типа пока еще не производятся на заводах именно потому, что проходят последние медицинские испытания. Есть все основания предполагать, что они окончатся успешно. Известно, как будут выглядеть первые два таких препарата, у одного уже есть название — «Молемор». «Молемор» — это небольшая трубка (диаметр и высота около 50 мм) из по- ливинилхлоридной композиции с ДДВФ. Она упакована в полимерный пенал с отверстием для выхода паров дихлофоса. В нерабочем состоянии отверстие закрыто крышкой, навинчивающейся на пенал. Закончены энтомологические испытания препарата. Они показали, что длительность его действия — полгода. Проведены исследования и на лабораторных животных. Их помещали в камеру, имитировавшую шкаф, и подвешивали там трубки «ДЛолемора». Никаких отклонений от нормы в активности ацетилхолин- эстеразы или вообще в здоровье животных не было обнаружено. Для сельского хозяйства будут производиться поливини л хлоридные полоски с ДДВФ, которые предполагается помещать в аттрактантные ловушки, то есть устройства, в которых находятся ампулы с половым аттрактантом тех или других насекомых. Повинуясь химическому сигналу, они слетаются на приманку, и вредителей остается только уничтожать. Но вот как раз делать это не так просто. В прошлом году наша промышленность начала выпускать ловушки для восточной плодожорки, опасного вредителя персиковых, абрикосовых и других плодовых деревьев. Насекомые, попавшие на приманку, гибнут, приклеиваясь к липкой массе, которая нанесена изнутри на стенки корпуса ловушки. Но у клеевого способа есть минусы: налипших насекомых надо часто удалять, иначе устройство перестает работать, а снимать клеевой Устройство «Молемора»: 1 —трубка из ПВХ, содержащая дихлофос в массе полимера, 2 — футляр с отверстием, 3 — крючок для подвешивания в шкафу, 4 — крышка слой трудно. Другое дело, если в ловушку вложена полоска из ПВХ с ДДВФ. С 1978 года Всесоюзный научно-исследовательский институт биологических методов защиты растений в Кишиневе испытывает полимерные вкладыши с дихлофосом, созданные в Московском филиале ВНИИХИМПроекта. Недавно начаты испытания новых вкладышей, они содержат и инсектицид, и аттрактант непарного шелкопряда. Оба вещества введены в полимер вместе с пластификатором. Вкладыш играет роль и приманки, и орудия уничтожения. Для людей и животных инсектицидные ловушки не представляют никакой угрозы, а против насекомых действуют исправно. В них можно вводить половые аттрактанты самых различных сельскохозяйственных вредителей. Пожалуй, здесь мы имеем дело с наиболее рациональным сочетанием химического и биологического методов защиты растений. Кандидат технических наук И. А. МАГИДСОН. Московский филиал ВНИИХИМПроекта 57
Земля и ее обитатели Вещие сны кошки Сон бывает оттого, что сила мышления остается одна, чувства не занимают ее, и душа отворачивается от чувства и не занимается ощущениями. Ибн СИ НА, «Физика» Начать все же стоит с венца творения, с человека. Во сне мы попеременно бываем в двух разных фазах сна. Одна из них — «быстрая» — отличается от другой — «медленной» — повышенной частотой колебания электрического потенциала головного мозга и быстрыми движениями глаз под закрытыми веками. Сны нам и теплокровным животным снятся во время «быстрого» сна. Всего мы видим 4—6 (а по другим данным 3—5) изолированных снов за ночь. Правда, и во время «медленного» сна у нас могут появляться разные «мысли» — отклики на события прожитого дня. Однако эта, выражаясь языком специалистов, мыслеподобная психическая деятельность своим реализмом и тусклыми эмоциями весьма отлична от образных, эмоциональных и даже фантастических сновидений. Структура и сам характер сна менялись в ходе эволюции. Так, у рыб сна в нашем понимании по сути дела нет, а есть две формы покоя или, как говорят, обездвиженности, различаются они лишь особенностями мышечного тонуса. Наверное, так же обстоят дела и у лягушек, представителей земноводных, хотя есть мнение, что порой они впадают в состояние, напоминающее наш мед- ленноволновый сон. Более явственны биологические признаки «медленного» сна у пресмыкающихся — крокодилов, черепах, варанов. Эту фазу сна крокодила и прочих рептилий иногда даже называют квазимедленновол новым сном, ибо он был прообразом настоящего медленноволнового сна теплокровных животных. Ну а полноценным, с нашей точки зрения, сном наслаждаются лишь птицы (и то не все) и млекопитающие. Грызуны, хищники и низшие приматы посвящают сну две трети жизни. (О существах, впадающих в зимнюю спячку, разговор особый.) Человек, пребывающий во сне только треть жизни, и здесь заметно опередил своих родственников — млекопитающих. Причем сокращение сна в ряду наших далеких предков шло за счет медленноволновой фазы. В результате у людей доля «быстрой» фазы в общем сне куда больше, чем у других млекопитающих. Одна из причин этого — безопасность сна у человека. Так, время «быстрого» сна у обезьян, привычно почивающих на жестком казенном лабораторном ложе, заметно больше, чем у их собратьев, живущих на воле. Другая, более веская причина — необходимость «быстрого» сна для развития творческих способностей. Наши младенцы спят в основном «быстрым» сном. «Медленный» же сон, появляясь на 2—3-й неделе жизни, только к 10— 15 годам достигает взрослого рубежа (около 80% общей продолжительности сна). Не здесь ли корни универсальной одаренности детей? А может, наоборот: они спят много и вообще, и «быстрым» сном именно потому, что талантливы? Во всяком случае, мы чемпионы по «быстрому» сну. Другим исключением среди млекопитающих служит ехидна, совсем не знающая «быстрого» сна. Не потому ли у нее такая бездарная физиономия? Впрочем, зачем нужен сон, в том числе и «быстрый», доподлинно никто не знает. Большинство исследователей ныне сходятся на том, что сон весьма активный, а не пассивный, как некогда считалось, процесс, сущность же его пока непонятна. Скажем проще: сон это не отдых, а важная работа по устранению внутренних физиологических, психических и прочих конфликтов в организме и по переработке информации. Если уж называть сон отдыхом, то и бодрствование можно считать отдыхом от сна. Ночная работа нашей психики обычно идет в так называемой сфере бессознательного. Кто хочет познакомиться с этим поближе — прочитайте книгу «Бессознательное», т. II («Сон. Клиника. Творчество»), Тбилиси, 1978 г. Сновидения, так же как и творчество,— это некое проявление бессознательного, выход его в наше сознание. Поэтому неудивительно, что, например, Ф. А. Кекуле пришел к выводу о циклическом строении молекулы бензола, когда ему приснилась замкнутая цепочка из обезьян, сцепившихся хвостами (по 58
другим данным — змея, кусающая собственный хвост). Так это или иначе, но самые яркие и образные сны бывают у людей с высокими творческими способностями. У теплокровных животных, несомненно, тоже бывают сновидения. Но вот что им снится? Если судить по ритму биоэлектрической активности мозга, то животные в «быстром» сне озабочены какими-то поисками. Увы, единственным источником информации о конкретном содержании снов служат устные или письменные рассказы самих очевидцев, разбуженных во время или сразу после быстрого сна. К сожалению, для изучения снов животных такая методика непригодна. И все-таки их сны теперь не тайна за семью печатями. Ключ к сновидениям «братьев наших меньших» удалось подобрать французскому специалисту по физиологии сна * Мишелю Жуве. Результаты своих опытов он изложил в статье с немудрящим названием: «Что снится кошке?» («Trends in Neurological Science»», 1979, т. 2, № 1). И хотя прямого ответа на вопрос, поставленный в заголовке статьи, в ней нет, Жуве дает богатую пищу для размышлений. Суть эксперимента Жуве заключена в использовании еще одной особенности «быстрого» сна — сильного угнетения тонуса мышц и спинномозговых рефлексов. Из-за этого животные в фазе «быстрого» сна пребывают в расслабленных позах и почти недвижимы. Недавно выяснили, что таким бессилием ведают нервные клетки из так называемого голубого пятна на дне IV желудочка головного мозга. Учтя это немаловажное обстоятельство, Жуве посредством механического или химического воз- v действия выключал эти клетки кошачьего мозга или проводящие пути, идущие к двигательным нейронам. Такая операция не сказывалась ни на самочувствии, ни на поведении бодрствующих мурлык, ни на их «медленном» сне. Зато во время «быстрого» сна эти кошки вели себя необычно. («Быстрый» кошачий сон занимает около пяти минут и прерывается «медленным» сном.) Приступая к «быстрому» сну, коты и кошки вдруг поднимали голову и начинали ею вертеть, как если бы следили за воробьем или мышью. Жуве настойчиво пытался привлечь внимание кошки, двигая разные предметы. Но безуспешно — кошки действительно спали и не думали просыпаться. Иногда сон кончался быстро: кошка внезапно прыгала, стукалась о потолок экспериментальной камеры, через который за ней наблюдали, и просыпалась. Чаще же всего спящая кошка вставала и начинала делать круги, очевидно, преследуя приснившуюся жертву; порой кошка останавливалась с поднятой передней лапой, как бы оценивая ситуацию. За этим обычно следовала агрессивная атака с прижатыми ушами и оскаленной пастью: кошка хватала когтями, била лапой и кусала несуществующую жертву. Иногда же спящий охотник подкрадывался по- пластунски, а потом прыгал. Подчас сон принимал драматический характер: хищник приходил в ярость, выгибал спину, шерсть вставала дыбом. Во время таких «быстрых» снов Жуве предлагал кошкам натуральных мышей, как мертвых, так и живых, но кошки, будучи во власти сновидений, на реальных мышей никак не реагировали. В других случаях спящие кошки вылизывали шерсть или пол. Причем лизание пола весьма напоминало лакание молока из блюдца. Еще раз подчеркиваю, все это проделывали спящие кошки — когда на их шерсть клали клочок бумаги, они его не сбрасывали, как это непременно сделали бы бодрствующие чистюли. Выходит, что кошки во сне совершают обычные кошачьи поступки или, по более точной формулировке профессора Жуве, «демонстрировали стереотипную двигательную активность, обнаруживая богатый репертуар нецеленаправленного онейроповедения» (онейрос — сновидение по-гречески). Однако некоторые коты и кошки, неизменно дружелюбные наяву, во время «быстрого» сна иногда буйствовали. Жуве интересовался и амурными побуждениями своих подопечных. Внимательно просмотрев 300 киноэпизодов «сонного поведения», он не обнаружил и признаков сексуальной озабоченности ни у кошек, ни у котов. Стало быть, бытующее мнение о донжуанских повадках котов, по всей видимости, преувеличено. Во всяком случае, во сне любовные страсти их не очень донимают. Итак, движения спящих животных сопровождают вполне реальные сновидения, которые отражают самые обычные события кошачьей жизни. И если бы кошки занимались толкованием снов, что иные люди считают надежным способом предсказания будущего, им бы не было нужды справляться в пособиях типа «Нового сонника» Мартына Задеки, которым, как известно, пользовалась Татьяна Ларина. Иными словами, кошачьи сны, при всем их отличиии от яви, всегда в руку, а точнее, в лапу. Е. ТЕТУШКИН 59
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ еще о пользе ЧИСТОГО ВОЗДУХА Вредное действие заводских газовых выбросов на человека, оказывается, не ограничивается слезящимися глазами и кашлем — загрязнение воздуха влечет за собой и более серьезные последствия. Вот какой эксперимент провели гигиенисты Кемеровского медицинского института. Несколько групп подопытных крыс на протяжении полутора месяцев держали в крупном городе на разном расстоянии от промышленных предприятий. Потом им сделали прививку от брюшного тифа и еще через месяц с небольшим измерили у них титр антител — точный показатель эффективности вакцинации: чем он выше, тем прочнее иммунитет. И выяснилось, что у крыс, обитавших в непосредственной близости от крупных заводов, где в воздухе было много загрязнений, титр антител был в 6—13 раз ниже, чем у тех, которые жили «на даче», за городской чертой. А ведь, казалось бы, какая связь между заводской копотью и брюшным тифом... ТРЕХМЕСЯЧНЫЕ СЛИВКИ Хотя сливкам, о которых идет речь, действительно три месяца, на вид и на вкус они совсем как свежие. Как нетрудно дога- деться, эти сливки — стерилизованные. Новый продукт создан во Всесоюзном институте молочной промышленности. Предназначен он в первую очередь для северных районов, куда коровье молоко приходится везти издалека. В стерилизованных сливках 25 процентов жира, около 3 процентов белка и чуть больше — углеводов. Из всех молочных продуктов они самые богатые лецитином. Эти сливки гомогенизированы, в них нет скоплений жировых шариков. Они удобны в производстве, так как технологический процесс непрерывен. И наконец, по утверждению журнала «Молочная промышленность» A980, № 11), в скором времени должен начаться их промышленный выпуск. СТОРОЖИТ ЛОКАТОР Сторожевая служба — сколько веков существует эта неблагодарная, но, увы, пока необходимая работа! Повсюду, где можно, живых сторожей заме- 60 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ няют автоматическими. Одна шотландская фирма предлагает охранять стоянки самолетов и грузовых автомобилей с ценными грузами специальными локаторами в виде столбов. Локатор, не похожий на локатор, снабжен передатчиком и антенной. Идущий или ползущий злоумышленник будет «засечен», автоматически сработают средства аварийной сигнализации — сирены и мигалки. В то же время локатор не реагирует на движение близко проходящего транспорта, мелких животных, птиц. Кажется, все предусмотрено. И все-таки: смогут ли теперь спокойно спать сторожа? НА ЭПОКСИДКЕ — НЕ СКОЛЬЗЯ Об удивительных свойствах эпоксидных смол «Химия и жизнь» писала не раз. Еще об одном их применении, довольно неожиданном, сообщил журнал «Iron and Steel Engineer» A980, т. 57, № 4). На эпоксидной основе создано нескользкое покрытие для мостовых. В смолу введены устойчивые к абразивному износу частицы окиси алюминия. Тонким слоем этот состав наносится на поверхность бетона, камня или чугуна и, как положено эпоксидке, прочно скрепляется с основой. Утверждают, что таким материалом собираются покрывать мостовые и тротуары, угодив тем самым одновременно и водителям, и пешеходем. КОМАРЫ И ГРИБОК Заболевания, вызванные деятельностью микроскопических грибков,— микозы, встречаются, к сожалению, довольно часто. И не только среди людей. Как сообщил «Микробиологический журнал» A980, т. 42, № 4), микозы бывают даже у комаров. Комариный недуг заинтересовал биологов. С помощью грибковых спор можно, по-видимому, вызвать настоящую комариную эпидемию и тем самым уменьшить число кровососов. Конечно, это оружие обоюдоострое, но в «местных» масштабах, как полагают ученые, оно вполне может найти применение, тем более что есть грибки, убивающие насекомых, но безвредные для высших организмов. МАССА НЕЙТРИНО Доктор Ф. Стеккер (Центр космических полетов имени Год-
новости отсзсю^ дарда) утверждает, будто с помощью искусственных спутников Земли нашел новое подтверждение догадки о гом, что и невесомые нейтрино обладают массой. Правда, она столь мала, что миллиард нейтрино весят меньше, чем один атом азота. Но ведь во Вселенной нейтрино очень много, поэтому не исключено, что значительная часть ее массы приходится именно на эти невесомые, как считали прежде, частицы. Данные доктора Ф. Стеккера достаточно хорошо согласуются с опытами советских ученых по определению массы нейтрино (см. «Химию и жизнь», 1980, № 8, с. 85). И В ЯКУТИИ — ГЕЛИОСТАНЦИЯ Конечно, Якутия не тропики, но зато летом северное солнце сияет почти круглые сутки. Нельзя ли как-то запасти и использовать зимой его небогатое тепло? Опытная гелиоустановка, смонтированная специалистами из Узбекистана на площадке главного вентилятора одной из шахт в Якутске, довольно успешно обогревала поступающий в шахту воздух. Исправно, с к.п.д. больше 50%, она работала даже в тридцатиградусный мороз — температура воздуха в шахте была на 20, а то и на 40 градусов выше наружной. Если среднегодовая температура воздуха в шахте будет не ниже минус !0°С, то приостановится образование многолетней мерзлоты, которая, естественно, мешает горным работам. Расчеты показывают: гелиоустановки, если их сделать следящими за движением солнца по небу, способны подавить многолетнюю мерзлоту в шахтах. ПОЧТИ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Японский инженер Макото Та- нака изобрел двигатель, преобразующий энергию солнечных лучей в механическую. Это первый в мире двигатель, работающий в результате фотохимической реакции. Внутри прозрачного пластикового цилиндра находится двуокись азота. Когда солнечный свет падает на цилиндр, она разлагается на окись азота и чистый кислород; давление в цилиндре поднимается и толкает поршень, который поворачивает коленчатый вал. Связанный с валом экран в это время закрывает цилиндр от Солнца, и в цилиндре проис- НОВОСТИ ОТОРСО" ' НОВОСТИ 0T0L ДУ ходит обратная реакция — кислород соединяется с окисью азота, образуя двуокись. При этом давление в цилиндре падает, поршень возвращается в нижнее положение и снова поворачивает на полоборота коленчатый вал. Экран сдвигается, открывая цилиндр действию солнечных лучей; цикл многократно повторяется. Опытная установка, сделанная Танакой, вращает коленчатый вал со скоростью 12 оборотов в минуту. Не густо, да и конструкция примитивная. Но, как говорится, лиха беда начало... ИЗ ОБЛУЧЕННОЙ | ДРЕВЕСИНЫ Если древесину, идущую на изготовление мебе пи, обрабо- I тать гамма-лучами, то и внешний вид ее улучшится, и проч- | ность возрастет в несколько раз. Облучение проводят в автокла- |ве во время пропитки дерева краской. При этом краситель надежно сцепляется с макромолекулами целлюлозы, а поверх- ' ность досок становится настоль- . ко блестящей, что отпадает нужда в дополнительной полировке или лакировании. Оттого ме- | бель из облученной древесины оказывается лишь на 10—15% II дороже обычной. Единственное, I о чем не сообщает журнал «Newsweek» A980, т. 95, № 23), L поместивший это сообщение, I сколько времени приходится I выдерживать облученную дре- [ весину, чтобы исчез эффект 1 наведенной радиации. ОДЕЖДА ДЛЯ ДОРОЖКИ I Нефть дорожает, но... В райо- I нах нефтедобычи часть нефти I из земли попадает на землю, I загрязняется, смешивается с I грунтом. Очищать ее — сложно ' и дорого, не использовать — жалко. Вот для этой-то нефти I нашли довольно неожиданное I применение тюменские специа- I листы. Они предложили исполь- I эовать ее в дорожном строи- I тельстве, для укрепления грун- I тов, прежде всего в богатых I нефтью районах Приобья. Неф- I тяная пленка плотно и равно- I мерно обволакивает частицы I грунта и соединяется с ними . прочнее, чв*л вода, особенно ' если в смесь ввести еще и активизирующие это взаимодействие добавки. Такой грунт практически не размывается водой и в процессе строительства, и , при эксплуатации дорог. 61
-" v? £порт Допинг для лодок Ажиотаж вокруг так называемой скользкой воды начался лет пятнадцать назад. То ли случайно, то ли в результате планомерных физико-химических исследований было установлено, что ничтожные — сотые и тысячные доли процента — добавки полиэтиленоксида (поли- окса) увеличивают текучесть воды в 2—3 раза. Был разработан способ получения полиокса с необходимым для проявления эффекта такой сверхтекучести молекулярным весом — от сотен тысяч до миллионов. Как из рога изобилия посыпались предложения, как использовать скользкую воду. С ее помощью тушили пожары и повышали нефтеотдачу скважин, на ней замешивали цементные растворы, в ней обогащали руды.:. Когда рекламные шумы поутихли и скользкая вода, бьющая из брандспойтов в 3—4 раза дальше обычной, перестала быть сенсацией, в научной печати стали все чаще появляться спокойные и трезвые сообщения. Оказалось, что среди высокомолекулярных соединений есть и другие вещества, обладающие даром полиокса делать воду скользкой. Оказалось, что еще моряки колумбовой эпохи подмечали, как ускоряется ход корабля в «цветущих» водах — где много планктона и зоопланктона. Появилась и достаточно добротная физико-химическая теория, объясняющая эффект скользкой воды. Вот вкратце ее суть. Полимерные молекулы с достаточным молекулярным весом вместе с молекулами воды образуют гигантские ассоциа- ты. Ориентируясь в потоке, ассоциа- ты препятствуют образованию завихрений, иными словами, затрудняют переход ламинарного течения в турбулентное. А турбулентность, как известно, увеличивает гидродинамическое сопротивление потоку. Не будет большим преувеличением утверждать, что история судостроения — история борьбы с турбулентностью. Плавные обводы судовых корпусов, различные ухищрения, к которым прибегают судостроители, особые методы обработки корпусных материалов, специальные лакокрасочные покрытия — все это должно предотвращать образование завихрений. Не удивительно, что первые сообщения о полиоксе буквально потрясли кораблестроителей и моряков. Они увидели лежащий на поверхности резерв скорости. Если «смазывать» морскую или речную воду подходящими водорастворимыми полимерами, трение корпуса судна о воду можно уменьшить на добрую треть. Дальше следовали несложные расчеты, и выходило, что «смазка» воды может на 5—7 % увеличить скорость судна или уменьшить мощность машины на 15—20 %, то есть сэкономить изрядное количество топлива. Затем пришло разочарование. Для короткого демонстрационного рейса можно не задумываясь израсходовать несколько десятков килограммов полиокса или веществ аналогичного действия. Но для регулярных рейсов тысяч речных и морских судов это оказалось более чем накладным. «Смазка» водных дорог пока не проходит по экономическим соображениям. И еще по одной, пожалуй, даже более важной причине — экологической. Есть класс судов, для которых экономика не играет существенной роли. Это спортивные суда — яхты, академические лодки, байдарки, каноэ. В самом деле, в погоне за скоростью, а значит, за местами на пьедестале почета и медалями конструкторы гребных судов ни перед чем не останавливаются. Надо — в ход идет красное дерево, надо — титан и его сплавы, углеродные волокна и прочие архисовременные материалы. Да в конце концов и для «смазки» даже двухкилометровой дистанции нужны лишь граммы полимера. Так что не в цене дело. 62
Даже на длинной дистанции 20 граммов полиокса достаточно, чтобы уменьшить гидродинамическое сопротивление на 5% и получить ощутимый и зачастую вполне достаточный для победы выигрыш в скорости — около !%. Было бы странно, если бы спортивная техника, жадно хватающая все научно- технические новинки, равнодушно прошла мимо скользкой воды. Это и не случилось. Многие гребные экипажи стали обзаводиться склянками с по- лиоксом и натирать им свои лодки перед стартом. Четыре года назад на очередном первенстве мира на байдарках и каноэ один из таких экипажей прошел по скользкой воде к чемпионскому званию. Команда была сильной, но не из сильнейших. Поэтому спортивные федерации нескольких стран, в том числе и советская, сочли эту победу незаслуженной. Однако надо было еще неопровержимо доказать, что скользкая вода приносит ощутимые преимущества. Для этого требовался чистый и точный эксперимент, которого прежде никто не ставил. (Любопытно, что исследование влияния полимерной смазки на скорость пловца проводилось, причем ускорение обнаружить не удалось — может быть, это связано с условиями опыта, с неточностью методики.) Такой эксперимент провели сотрудники Ленинградского научно-исследовательского института физической культуры. Они исследовали эффект скользкой воды на байдарках и академических судах разных классов в строго контролируемых и воспроизводимых условиях — в бассейне ЦНИИ имени А. Н. Крылова — и опубликовали полученные результаты в журнале «Теория и практика физической культуры» A980, № 6). На испытываемую лодку наносили несколько слоев двухпроцентного водного раствора полиокса, тщательно высушивая каждый слой. Всего на лодку уходило около 20 г полимера. Покрытие, которое с виду ничем не отличалось от обычной лакированной поверхности, выдерживали 15—20 минут на воздухе, а затем лодку спускали на воду. С определенной, строго заданной скоростью ее буксировали 350 метров. При этом регистрировалось необходимое для буксировки усилие. ЭВМ обрабатывала полученные данные и выдавала результат — величину гидродинамического сопротивления. Оказалось, что на дистанции 500— 700 метров (полкилометра — дистанция байдарочного спринта) растворяющийся в воде полиокс снижает сопротивление на 7—8%, а это равносильно двухпроцентному приросту скорости. С увеличением дистанции в воду попадает все меньше и меньше полимера, естественно, уменьшается выигрыш в сопротивлении, а значит, и в скорости (см. рис.). И все же шестикилометровую дистанцию по скользкой воде при прочих равных условиях можно пройти на 1,1% быстрее, чем по обычной. Итак, неопровержимо доказано, что на скользкой водной дорожке гребцы получают очевидные преимущества. Этические нормы современного спорта требуют безоговорочного запрещения всех средств, которые дают части соревнующихся односторонние незаслуженные преимущества. По этому признаку водорастворимая полимерная смазка, подобно допингу, может быть отнесена к запрещенным средствам. Но на это нередко следует такое возражение: допинг наносит ущерб здоровью спортсменов, а «смазка» для воды безвредна. Медики считают полиокс нетоксичным или же, в крайнем случае, малотоксичным. Что касается полиокса, может быть, они и правы. Но если разрешить состязаться на скользкой воде, неизбежно начнутся поиски новых, еще более эффективных покрытий — с регулируемой скоростью растворения, с регулируемой скоростью диффузии молекул к поверхности. И состязания гребцов превратятся в соревнование химических лабораторий. А в этом соревновании могут родиться такие средства, по сравнению с которыми самое вредное вещество из допингового списка покажется безобидной конфеткой. Впрочем, дело даже не в этом. Состязания гребцов проходят не в исследовательских бассейнах, а на гребных каналах, чаще — в реках и озерах. И совсем ни к чему накапливать в их водах пусть и не очень токсичные, но явно посторонние вещества. Как сообщил редакции начальник Управления гребных и парусных видов спорта Спорткомитета СССР, неоднократный чемпион мира заслуженный мастер спорта СССР Александр Павлович Силаев, Конгресс Международной федерации гребного спорта запретил применять на спортивных судах растворимые в воде покрытия. С 1981 года этот запрет вошел в свод правил всех соревнований. М. ЮЛИИ 63
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Операция «Таинственный остров» Из адского камня — лисий хвост Порох без угля Марганцовка, в которой марганца нет Операция «Таинственный остров» Кто из нас не зачитывался этой прекрасной книгой! Ураган заносит на необитаемый остров воздушный шар с пятеркой героев. У них не остается ничего, кроме смекалки, трудолюбия и знания наук. Не проходит и месяца — а у робинзонов уже есть кирпичи и глиняная посуда; еще неделя — и они выплавляют железо; еще две — взрывают скалу тут же изготовленным нитроглицерином. Ну а через два года остров превращается в цветущую колонию с земледелием и животноводством, с промышленностью и телеграфом. Успехи просто фантастические, особенно если сравнивать их со скромными достижениями Робинзона Крузо, который полутора веками ранее тратил целые недели на то, чтобы изготовить простую лопату. Конечно, нельзя судить художественные произведения судом мелочных придирок — описывая победы своих безупречных героев, Жюль Берн старался как можно нагляднее показать могущество наук, в частности химии. Кстати, так он и называл единственный остров» — романом о химии. Искать в книге грубые химические ошибки бесполезно — их там нет: работая над романом, писатель постоянно советовался с крупнейшими химиками своего времени. Но, во-первых, с тех пор прошло более ста лет, а во-вторых, одно дело не противоречить данным учебников, а другое — дать реальную картину действующего производства. Так, на изготовление нитроглицерина герои тратят время только один раз, в самом начале. А потом уж взрывчатка у них не переводится, как будто работать для ее получения больше не надо. Кроме того, существуют геология, биология, а также еще одна наука, во времена Жюля Верна и вовсе неизвестная, — экология. И вступать в противоречие с ними тоже рискованно. Писатель поместил в недра небольшого островка сразу и железную руду, и уголь, и селитру. Конечно, понять его можно: как же могли герои без этих ископаемых раз- 64 Клуб Юный химик
вернуть всю свою индустрию. Но бывает ли такое богатство на реальных островах? Или — другая деталь. На соседнем острове Табор, где жил одичавший Айртон, в изобилии бегали свиньи и козы. Может ли существовать цветущий зеленый островок с такой фауной? Может ли, наконец, выдержать природа острова нагрузку, которую наваливают на нее заведенные колонистами металлургия и химическая промышленность? Клуб Юный химик объявляет очередную операцию под названием «ТАИНСТВЕННЫЙ ОСТРОВ». Участникам предлагается изучить знаменитый роман Жюля Верна и прислать сочинения, в которых оценивалось бы, насколько реальны описанные в книге события с точки зрения химии, геологии, экологии и других современных наук. Свою точку зрения, естественно, следует обосновать. Редакция не' призывает обязательно ругать роман — напротив, его поклонники будут счастливы, если кто-то докажет, что все достижения отважных героев вероятны и реальны. К сочинениям предъявляются два фор* мальных требования: они должны быть представлены не позднее первого сентября 1981 года, а объем их не должен превышать 4 страниц, исписанных разборчивым почерком. Более пространные или неудобочитаемые сочинения не рассматриваются. Авторы лучших работ будут премированы, самые интересные сочинения редакция надеется опубликовать на страницах журнала. Желаем успеха! Клуб Юный химик 3 «Химия и жизнь» № 4 65
ЗАДАЧИ Известно, что это вещество голубое. Как оно называется? Из адского камня — лисий хвост ЗАДАЧА 1 Раствор адского камня вступил в реакцию с поташом. Получился осадок. Его отфильтровали и прокалили. Образовался благородный металл. Этот же металл можно получить и прокаливанием самого адского камня. Кроме металла при этом появляется лисий хвост. Определите формулы названных веществ. ЗАДАЧА 2 Белое вещество расплавили. Полученная прозрачная жидкость бурно реагирует с щелочными металлами, взаимодействует со многими оксидами. С щелочами и кислотами не реагирует. Ни расплав вещества, ни его раствор электрического тока не проводят. Определите его состав. ЗАДАЧА 3 Анализом установлено, что состав вещества MH,0SO9, где М — атом металла. ЗАДАЧА 4 Расшифруйте схемы химических реакций: А+Б -+ В, B + HCI -*• А + Г+..., Г+Д -^ Е, Е + Н20 -v Ж, Ж+А -*- Г + ...( где А — простое вещество, которое алхимики называли «желчь Вулкана»; Б и В — белые кристаллические вещества, применяемые в фотографии; Г — едкий газ; Д — составная часть воздуха; Е — вещество, состоящее из тех же элементов, что и Г. ЗАДАЧА 5 Два оксида прореагировали между собой. Получились две кислоты. Первая из них — очень слабая и неустойчивая — при разложении превращается во вторую. А эта вторая, если ее посолить, растворяет царя металлов. Какие оксиды вступили в реакцию? Напишите уравнения реакций. (Решения — на стр. 69) ВОЗМОЖНЫ ВАРИАНТЫ Порох без угля С химическими реакциями приходилось иметь дело не только химикам и не только нашим современникам. По крайней мере одна из них даже в средние века была известна всем вплоть до самых необразованных пиратов. Они регулярно набивали свои пушки и мушкеты смесью селитры, серы и угля, поджигали ее, а о последствиях происходящей при этом реакции можно не рассказывать. Понятно, что никаких тайн в горении черного пороха — именно так называется упомянутая смесь — дпя современных химиков нет. Этот процесс был подробно изучен еще в прошлом веке. Но что получится, если нагреть смесь селитры с одной только серой! Как ни странно, такую реакцию до сих пор никто не изучал. «Химия и жизнь» писала об этом два года 66
назад. И вот десятиклассники из Свердловска И. БАЗЫЛЬ, Д. ЖЕЛТЫ- ШЕВ и А. ПАРФЕНТЬЕВ решили исправить это упущение взрослых химиков. Проведя реакцию селитры с серой, они нашли, что образуются совсем не те продукты, которые появляются после сгорания черного пороха. Нельзя, конечно, поручиться, что в своем интересном исследовании они обнаружили все вещества, которые получались, и что предложенное уравнение реакции абсолютно точно. Юным химикам предлагается подумать, какие вещества могли быть упущены и какие еще реакции могли происходить. Вот что пишут школьники из Свердловска. Уравнение горения черного пороха таково: 2KN03+3C + S-^ -^K2S + 3C02 + N2. Калийной селитры, которую обычно кладут в порох, у нас не было, но все равно можно было думать, что натриевая селитра — ее мы раздобыли — превратит серу в тот же продукт, какой образуется при горении пороха. Вот мы и взяли смесь селитры и серы в мольном соотношении 2:1 — как в порохе — и осторожно сплавили ее в колбочке. Взрыва при этом не произошло, что, впрочем, объяснимо: если бы можно было взрывать без угля, то зачем бы его добавляли испокон века в порох? В результате реакции у нас получились газы, которые мы пропустили через воду, и твердый остаток. Растворив его в воде, мы не обнаружили никаких признаков сульфид-иона. А вот когда к раствору добавили хлористого бария, выпал белый осадок, не растворимый даже в сильных кислотах. Белый осадок выпал и при добавлении азотнокислого свинца. После этого у нас не осталось никаких сомнений в том, что образовался не сульфид, а сульфат- ион. Это понятно: селитра же не восстановитель, а окислитель — она и не могла превратить серу в сульфид. Но во что же превратилась сама селитра? Добавив к подкисленному раствору твердого остатка йодистый калий, мы увидели окраску иода. Следовательно, азот восстановился не до предела, а сохранил окислительную способность, частично перейдя в нитрит-ион, который реагирует с ио- дидами так: 2Г+4Н* + 2N02-^ -^2H20+2NO+l2. Нитрит натрия — вот во что превратилась по крайней мере часть селитры. После этого мы обратились к воде, через которую пробулькивал газ. Во-первых, она оказалась сильнокислой — рН = 1. Во-вторых, с помощью тех же реакций в ней был обнаружен тот же сульфат-ион. Значит, сера окислилась до предела — образовался S03. Ну а среди не поглотившихся водой газов могли быть азот и кислород — доказать их наличие, к сожалению, нам было трудно. Вот каково, видимо, полное уравнение реакции селитры с серой: 8NaN03+4S -►- 2Na2S04 + +2S03+4NaN02+2N2+02. 3* 67
Марганцовка, в которой марганца нет Соль фиолетового цвета, окислитель, при нагревании выделяет кислород... Спросите любого, что это за соединение, и ответ будет один — марганцовка. Но все ли знают, что есть и другие соли, в точности отвечающие этому описанию, однако содержащие не марганец, а железо? Говоря о соединениях железа, мы обычно имеем в виду степени окисления + 2 или +3. Но взгляните на таблицу Менделеева: элемент находится в VIII группе. Стало быть, по логике вещей должны быть и соединения, содержащие железо, окисленное более сильно. Так оно и есть: существуют соединения шестивалентного железа — ферраты, соли железной кислоты H2Fe04. Давайте синтезируем одну из таких солей. ' Известно несколько способов их получения — выберем такой, чтобы соль достаточно легко выделялась в чистом виде. Иначе изучить ее свойства будет трудно. ОПЫТ 1 Смешайте (не растирать!) 10 г порошка восстановленного железа с 20 г хорошо высушенной и предварительно измельченной калийной селитры. Смесь поместите в большую (не эмалированную) стальную чашку или тигель. Смочите смесь одеколоном C мл) и осторожно подожгите. Начнется бурная реакция: 2KN03+Fe->- -vK2Fe04 + 2NO. Поскольку при этом летят искры, чашку нужно прикрыть заранее подготовленной железной пластинкой. Плотно прикрывать не надо — реакция сопровождается выделением газа, и притом газа, при взаимодействии с кислородом воздуха образующего едкий диоксид азота, так что эту часть опыта лучше всего делать на улице, в стороне от любых веществ, способных" воспламеняться. После того как чашка остынет, обработайте ее содержимое четырьми порциями холодной воды по 50 мл каждая. Получится фиолетовый раствор. Профильтруйте его через стеклянную вату, стекловолокно или асбест. На фильтре останется не вступившее в реакцию железо, а также его оксиды. Оставьте фильтрат постоять полчаса. За это время из него выпадет еще немного Fe203, так что раствор придется снова пропустить через тот же фильтр. Вот и готов раствор феррата калия — K2Fe04. Но эта соль слишком хорошо растворима, и выделить ее в чистом виде не удастся: при выпаривании раствора она распадется. Поэтому поступим иначе — превратим ее в плохо растворимую сол ь. Д л я это го нужно в отдельном стакане растворить в 20 мл теплой воды 7 г BaCI2 • 2Н20. Этот раствор сразу же прилейте к нашему, фиолетовому, и выпадет осадок феррата бария. Осаждение идет довольно медленно, так что стакан с раствором надо поставить на несколько часов в прохладное место и лишь после этого отфильтровать осадок, снова пользуясь чистым стекловолокном. Осадок на фильтре промойте 5— 6 раз холодной водой. Его можно высушить в теплом месте, но хранить нужно в прохладе, в плотно закрытой банке: выделенный вами феррат бария BaFe04 • Н20 на влажном воздухе или в тепле разлагается. Вот мы и получили фиолетовую соль, похожую на марганцовку, но марганца не содержащую. Проверим, только ли внешним сходством обладают две соли. Давайте посмотрим, вступает ли наша соль в реакции, свойственные марганцевокислому калию. 68 Клуб Юный химик
ОПЫТ 2 Известно, что марганцовка окисляет хлорид-ион в кислой среде — эта реакция иногда используется как лабораторный способ получения хлора. Ну а наша соль? Поместите 0,2 г ферра- та бария в пробирку, прилейте туда же 3 мл концентрированной соляной кислоты. Слегка подогрейте. Да, выделяется хлор. Уравнение реакции: 2BaFe04 + 16HCI-* -*2BaCI2+2FeCI3+3CI2 + BH20. ОПЫТ 3 Известно, что марганцовка при нагревании разлагается, выделяя кислород. Помещаем в сухую чистую пробирку 1 г нашей соли, нагреваем на огне. Через минуту опускаем в нее тлеющую лучинку. Она ярко вспыхивает! Значит, и здесь выделяется кислород: 4BaFe02 —*- -*2Fe203 + 4ВаО + 302. Чем не марганцовка! Итак, соль железной кислоты — окислитель не хуже марганцевокислого калия. Мало того, она даже сильнее последнего. Отдельного опыта для подтверждения этого делать не станем — скажу лишь, что именно поэтому мы фильтровали все растворы не через бумажные фильтры. И последнее. Попробуем выделить железную кислоту в свободном виде. Ясно, что соляную кислоту для этого использовать нельзя, возьмем серную. ОПЫТ 4 Поместите в пробирку 1 г BaFe04l прилейте 3 мл 20-процентной серной кислоты. Реакция-то идет — это видно сразу, но выделяется газ. Что это за газ? Внесите в пробирку тлеющую лучинку. И снова она вспыхивает! Значит, опять кислород. Вот и выходит, что железную кислоту выделить нельзя — неустойчива. А уж уравнение реакции BaFe04 с серной кислотой напишите сами. Н. ПАРАВЯН Решения задач (Условия — на стр. 66) ЗАДАЧА 1 Формула поташа известна: К2СОэ. Легко догадаться, что лисий хвост — это N02. Значит, адский камень — это нитрат искомого благородного металла. А при взаимодействии с поташом получается его же карбонат. И нитрат, и карбонат при прокаливании превращаются в металл, если этот металл — серебро. Следовательно, формула адского камня — AgN03- ЗАДАЧА 2 Описанным свойствам снег. Формула — Н20. соответствует ЗАДАЧА 3 Голубой цвет присущ гидратированным ионам меди. Значит, М — это медь. А раз она гидратирована, выделяем в составе молекулы группы Н20. Легко увидеть, что таких групп пять. Получается, что формула вещества — CuS04 • 5Н20. А это — медный купорос. ЗАДАЧА 4 Начнем с вещества А. Раз его называли «желчью Вулкана», оно должно чем-то напоминать желчь. А раз оно простое, то ему трудно быть чем-то, кроме серы,— расплавленная сера и впрямь похожа на желчь. Вещества Б и В — белые, применяемые в фотографии, — это Na2S03 и Na2S203. Сразу видно, что В — второе из них, так как при реакции с HCI выделяет серу (А) именно оно. Следуя далее, получаем, что Г — это SO2, газ действительно едкий. Вот и первые уравнения реакций: S + Na2S03 —* Na2S203; Na2S203 + 2HCI-*S| +S02 f +2NaCl +H20. Поскольку Е состоит из тех же элементов, что и Г, то Е — это S03, а Д — кислород, который и в самом деле входит в состав воздуха: 2S02 + 0,-^2S03; S03 + H20-vH2S04. Ж — это H2S04. А при растворении серы в H2S04 действительно выделяется Г — S02: 2H2S04 + S ->3S02 + 2H20. ЗАДАЧА 5 Начать ее решение удобнее с конца. Царь металлов — это, несомненно, золото. Его растворяет только царская водка, которую действительно можно сделать, посолив концентрированную азотную кислоту. Значит, вторая кислота из условия задачи — азотная. Первая — азотистая, а оксиды, из которых они получаются, — N02 и Н20. Уравнения реакций: 2N02 + H20-^HN02 + HN03; 3HN02-HHN03+2NO + Н20. С. СКОРОДУМОВ Клуб Юный химик 69
УчентГоб учителе ^Профессор Виктор Викторович Чердынцев A912—1971) был человеком разносторонних интересов. Читателям нашего журнала его имя известно главным образом по нашумевшей истории с «Х-трансураном» (см. «Химию и жизнь», 1968, № 7 и 1970, № 7). А для физиков и геохимиков намного важнее оказался открытый в 1954 г. В. В. Чердынцевым и П. И. Чаловым """Эффект природного разделения изотопов урана B34U и 238U). — Он занимался устойчивостью атомных ядер и распространенностью химических элементов, изучдл ядерный синтез в нейтронной среде и геохимические особенности радиоактив- —пых элементов, определял изотопный состав древней атмосферы Земли и абсолютный ] возраст стоянок первобытного человека. Самозабвенно любил архитектуру, поэтому экспедиция, например на Кавказ, для нас могла начаться на берегу реки Великой в Пскове. Два Г*Аня он водил нас по древнему городу, показывал храмы и фрески, рассказывал о древнерусской истории и архитектуре. Потом мы оказались в Новгороде: лучше любого экскур- Усовода знакомил нас с новгородскими храмами. Уезжали на юг, получив от археологов i irycoK новгородской мостовой для радиоуглеродного анализа... \{ Профессор привез нас в Гори, к лучшей, по его мнению, хинкальной Закавказья. Хинкаль- /ную мы покинули затемно и, проехав десяток километров, разбили лагерь. Утром перед нами > предстал великолепный храм на зеленом крутом обрыве над горной рекой — знаменитый Атенский сион, построенный в VII и расписанный в XI веке. На дверях храма, преграждая нам доступ к древним фрескам, висел замок, изготовленный во второй половине XX века. ^Профессор открыл замок ключом от вьючного ящика и, когда мы вышли обратно, снова затворил. Он потом очень гордился этим случаем. Написав 150 научных работ и три книги, он иногда говорил, что считает своим основным достижением публикацию нескольких стихотворений в журнале «Простор». И нельзя было понять, говорит он серьезно или шутит. Кандидат геолого-минералогических наук В. ЗВЕРЕВ Стихи В. В. Чердыщева, Из цикла «РЕЗНЫЕ ДОСКИ» Носил я галстук, как вызов миру, И шляпу набок носил. Силен был и весел. Курил «Пальмиру». И этим доволен был. Добро! Что было — всегда со мною, Но в давние времена Не ведал, какой дорогой ценою Достигается тишина. Из цикла «СТАРАЯ РУСЬ» Сыздетства манили не вы ли меня. Речных берегов стрижи. Пологие отмели Ильменя И Новгорода рубежи? Торжественный сумрак Болотова, Где жизнь сомкнулась моя, Как колоколом расколотого Тумана седые края. Уходит ограда храмовая Под натиском силы ночной, И вечность, привычно прихрамывая, Садится на камни со миой. Садится гостья непрошенная, И рушатся горечь и страх. Как будто осока, подкошенная На волховских лугах.
ДЕСЯТАЯ МУЗА Десятая муза ученых трудов! Как много лишений, как мало плодов. Года без награды и ночи без сна, Волненье внутри, а кругом'тишина. Суровая муза оставила круг Своих легкомысленных, резвых подруг. Зачем за собою меня повлекла? Ведь я только годы живу, не века. Что раньше — победа иль смерть — суждена? Глядит безразлично и манит оиа. Доныие понятна для всех и ярка Веласкеса кисть и Гомера строка. Но в темных подвалах завалы томов — Ученые записи наших отцов. Их мысли наивны, сужденья темны, ^ Их формулы лучшими заменены. Историк стряхнет паутину и сор И выйти стремится на свежий простор. Давно ль их писали, горя и скорбя? Такая же честь ожидает тебя. Наука. Нет дела важней и нужней, И каждый из нас растворяется в ней. Заполнены годы трудом и тоской, А в книгах останусь неполной строкой. Годами свою истязаю мечту, Она заслонила Земли красоту. Я плавал морями в заботах о ней, Я лазил по скалам за горстью камней И все же ле в силах понять до сих пор: Когда превращается в истину спор? Удача! Победа! Решив интеграл, Великий Паскаль, как юнец, ликовал И прыгал по комнате, туфли бросая. Готический сумрак ногой сотрясая, А утром рыдал пред иконой святой, Что мог соблазниться такой суетой. И дальше метался средь рабских сомнеттй- Высокий, несчастный, мучительный гений. Пора завершенья. И тайна ясна. И в нервах последняя смолкла струна. Табак — фимиамом, а рампой — рассвет, Но кроме мышей, почитателей иет. Дороги исканий сливаются в луч, И ты, наконец, справедлив и могуч. За этн минуты на все я готов, Десятая муза ученых трудов' Публикация К. В. ЧЕРДЫНЦЕВОЙ Кф^^Р^^- ***~*Ъъ -s?
Связь времен П. П. Г а й д е н к о. Эволюция понятия науни. М., Наука, 1980. Наука в представлении тех, кто делает ее сегодня, часто выглядит как некое судейское кресло: им кажется, что они вправе с известным пренебрежением вершить суд над наивными попытками наших предков познать природу вещей. В качестве сугубо специального, достоверного знания наука уверенно противопоставляется и так называемому обыденному опыту, и чисто спекулятивным домыслам и догадкам. Между тем зарождение европейской науки гораздо теснее, чем принято думать, связано с философской мыслью. Два с половиной тысячелетия назад элейские мудрецы Парменид и Зенон впервые задумались об отношениях бытия и мышления. В острых парадоксах они сформулировали трудности научного познания. Софисты, а следом за ними Сократ стали изучать проблему доказательства. И нужно признать, что именно внимание к доказательству в конечном счете выделило науку и из мировоззренческого мышления, и из наивно-эмпирического отношения к природе. Книга Пиамы Павловны Гай- денко, известного советского философа и историка науки, посвящена достаточно конкретной и вместе с тем необъятной теме — диалектике развития естественнонаучной мысли от ее истоков до наших дней. Античность, по представлениям автора, завещала три фундаментальных научных программы: атомизм Демокрита, математическую программу Платона и «континуалистскую» программу Аристотеля. Все они плохо согласуются между собой. И тем не менее все три программы до сего времени актуальны, каждая так или иначе реализуется в новейших достижениях естественных наук. Атомизм поставил проблему объяснения целого через его части (элементы, кирпичики). Химику или, скажем, молекулярному биологу не надо объяснять, что это значит. В плато- новой системе, напротив, выдвинут принцип изучения общих закономерностей как математических структур, лежащих в основе природных явлений. Не этим ли занимается сегодня теоретическая физика? Наконец, ученик Платона Аристотель разработал категории движения, исходя из представления о естественном месте вещи; в противовес понятию закона как способа схватить общее он выдвигает категорию рода. Наука, по Аристотелю, сводится к исследованию и классификации наличного многообразия конкретных вещей. Вот вам программа так называемых описательных дисциплин. Особый раздел книги посвящен средневековью. Еще недавно эта эпоха считалась временем застоя, когда интерес к при- родознанию был якобы утрачен. Но именно средневековая мысль, констатирует автор, развила и усовершенствовала понятия, без которых невозможен научный взгляд на мир: бесконечность, движение, пространство, необходимость. Если для эллина космос был принципиально конечен, а бесконечность ассоциировалась с хаосом, то средневековье выработало понятие о беспредельном космосе. Джордано Бруно вошел в историю как борец против средневекового мракобесия, но учение Бруно о бесконечности миров — детище средневековой мысли. И здесь повторяется то, что сказано выше о философах античной древности: научная программа, намечаемая одной эпохой, оказывается понастоящему актуальной для эпохи, ее сменяющей. Средневековые ученые ломали голову над тем, как согласовать опыт и чудо. Как бы ни относиться к этой проблеме, надо признать: именно она заставила усомниться в том, что мысль обязана слепо следовать наблюдаемой эмпирии. Без принципа относительной автономии мысли наша сегодняшняя наука, уверенно вводящая в рассмотрение идеальные модели, парадоксальные объекты и мыслимые множества, была бы невозможна. «Распалась связь времен», — сетует Гамлет. Но для истории науки она не распалась. Таков урок книги Гайденко. Мы, разумеется, коснулись лишь немногого из того, над чем размышляет автор. Книга доступна широкому читателю, она написана прекрасным, чистым и прозрачным языком. И обращена она не в прошлое, а в будущее науки — той науки, которая не довольствуется регистрацией фактов, не описывает мир, но истолковывает его и объясняет нам самим наше место в мире. Г. ИВОЛГИН Жизнь и смерть химических идей О. Ю. Охлобыстин. «Безумная» химия. Издательство Ростовского университета, 1980. Со стороны может показаться, что все химики делают одно и то же: смешал два-три вещества, погрел или охладил, выделил новое вещество. Спокойное, надежное ремесло вроде плотницкого. И спорить химикам, выходит, не о чем — разве только доказывать оппоненту, что, мол, врешь, не выделял ты это вещество. Между тем каждый, кто мало-мальски знаком с историей химии, знает, что это история вечных неурядиц и контроверз, конфликтов и затяжных войн между отдельными учеными и между научными школами. В чем тут дело — не в патологической ли сварливости химиков? Нет, конечно: многие выдающиеся представители нашей науки, по имеющимся сведениям, были люди кроткие и в высшей степени уравновешенные. Какая же сила превращала их в необузданных спорщиков, когда дело шло о научной истине? После знакомства с научно- популярной книгой профессора Охлобыстина ответ тут возможен один: этой силой и" была та самая истина. Истина, которая может вселиться в ученого, как бес. И тут уж не Либих бьется с Берцелиусом, не Кольбе фехтует с Вант-Гоффом — идет бескровная, но беспощадная, не на живот, а на смерть, война истин. И неправы те, кто думает, будто правда сама пробьет себе дорогу и покорит сердца. Если ее паладин не будет достаточно отважен, если не будет прославлять ее имя на каждом перекрестке и не будет штурмовать ради нее крепость рутины и авторитета — истина зачахнет. Со временем ее, конечно, признают, но все равно она будет бесполезной — бесспорной. Тогда она станет достоянием конформистов — самых страшных врагов науки. Конформизм, напоминает автор, «особенно опасен тем, что внешне от настоящей науки почти ничем не от ли чается; более того, порой он даже более респектабелен». Трудно с этим не согласиться. История химии — это еще и история заблуждений, ошибок, которых настоящий исследователь не боится, потому что имеет мужество своевременно их признать. Ошибки Менделеева, о которых можно прочесть в этой поучительной книге, известны, пожалуй, не менее, чем 72
его прославленные достижения. И сколь же они характерны для мыслителя, свято верившего в мощь своей интуиции! Каи по- своему плодотворны они оказались, дав неожиданные побеги спустя много лет после смерти создателя Периодического закона. И если уж речь зашла о великих ошибках, то как умолчать о Бертло, не признававшем ни атомов, ни молекул, о Мен шутки не, который был непримиримым противником бутлеровской теории строения, об Оствальде, который высмеивал основоположника статистической физики Больцмана. Разве случайным капризом были эти эскапады крупнейших умов? Нет, и в заблуждениях своих ученый одержим бесом истины — но истины ложной, устаревшей. Ибо химические учения тоже смертны — вот в чем штука. Занятная книжка, что и говорить... Однако поостережемся советовать заинтригованному читателю немедля бежать в книжный магазин. Дело в том, что «Безумная» химия» — своеобразный раритет: ее тираж... В00 экземпляров. Жаль! В. ЗЯБЛО В Дита Наумовна ОСОКИНА Редакционная коллегия н редакция журнала Академии наук СССР «Хнмня н жнзнь» с прискорбием извещают, что 6 марта 1981 года безвременно скончалась редактор отдела Дита Наумовна ОСОКИНА, и выражают глубокое соболезнование ее матерн, сыну, мужу, родным. Умерла Дита Осоки на, иаш товарищ, наш друг. Она пришла в редаицию тринадцать лет назад уже сложившимся человеком, с немалым жизненным опытом. Дита окончила химфак Кишиневского университета, успела поработать в научных институтах Ленинграда и Москвы, год прожила в Индии. Интерес к культуре Востока она сохранила на всю жизнь. Ее вообще интересовало многое: литература, искусство, ремесла, современная наука. Первым делом, которое ей поручили в редакции, были читательские письма — их поток становился все больше. Дите Осокиной предстояло организовать всю работу с письмами, кропотливую, огромную по объему работу. Она делала ее — как и все остальное — на совесть. Самые интересные ее ответы и разъяснения попадали на страницы журнала, а впоследствии стали частью ее книги «Все мы дома химики...» А в журнале тем временем все чаще появлялись статьи Диты Осокиной — о пшенице и кукурузе, о лекарствах и удобрениях, об улучшении почв и о мастерстве животноводов. И спустя несколько лет она стала редактором отдела «Химии и жизни», полностью посвятив себя сельскохозяйственной тематике. Авторами ее отдела были большей частью специалисты — ученые и практики, но многое она писала сама, и по глубине проникновения в дело, по ясной и четкой позиции это были материалы, которые всегда обращали на себя внимание читателей. Из многообразия фактов и событий она умела выбрать то, в чем действительно нуждается наше общество — будь то опыт селекционной работы на Кубани или организация животноводства в Нечерноземье и Прибалтике. Статей, очерков, репортажей, интервью Осокиной (Наумовой, Артемовой — иногда она подписывалась псевдонимами) только за последние пять лет напечатано больше двадцати. Последняя статья — в прошлом, мартовском номере. Рукописи, адресованные Дите Осокиной, еще приходят в редакцию. Они выйдут в свет уже без нее. Дита Осокииа была очень добрым, очень порядочным, очень скромным и очень терпеливым человеком. Болезни ее одолевали, а она держалась до последнего дня — шутила, смеялась, а то и плясала вместе со всеми. И работала только в полную силу, без всяких скидок. Для всех нас, кто работал рядом с ней, она была надежным товарищем и верным другом, готовым в любую минуту подставить под любую ношу свое плечо. Дита Осокина останется с нами, в нашем журнале, навсегда. 73
Дорога к многоязычию Кандидат психологических наук В. В. МИЛАШЕВИЧ Научная информация многоязычна, возможности человека ограничены. Но тем не менее: нельзя ли научить ученого, да и вообще любого квалифицированного специалиста, научно-техническому переводу с нескольких иностранных языков? Возражение очевидно — сначала надо бы добиться хорошего знания одного языка, а потом уже думать о многоязычии... Правомерно, однако, и другое мнение. Обобщенный, универсальный метод обучения, если он только окажется доступным, может стать наилучшим и для усвоения первого иностранного языка. И есть основание думать, что как раз отсутствие единого метода мешает в немалой степе- 74 ни преодолеть набивший уже оскомину языковый барьер в науке. Любое осмысленное действие совершается по схеме: мотив — средство — цель (М —* С —v -*- Ц). В нашем случае цель — это иностранные языки, средство — та или иная методика обучения. А мотив, разумеется,— это ожидаемый результат переводческой деятельности, когда язык будет уже в той или иной степени освоен. Расхожая истина гласит, что цель определяет средства (С -<— Ц). Иными словами, каков объект познания, такова и методика изучения. В таком случае задача состоит в том, чтобы сообщить ученику сведения о языке в доступном виде. Вроде бы все разумно... И все же такое осмысление противоестественно, потому что средства определяются не целями, а мотивами деятельности (и с целями только соотносятся). Иначе и быть не может. Вдумаемся: иностранный язык в качестве цели ученику вовсе не известен, так какие же средства он может извлечь из неведомого? А когда преподаватель или учебник все же навязывают ему такие средства, то для ученика они непосредственно не мотивированы. Поэтому и требуется, условно говоря, стократное повторение правил, слов и оборотов. Иногда же не условно, а буквально стократное — чтобы запомнить, усвоить и применять. Эффективность обучения, таким образом, надо искать не в специфике того или иного иностранного языка, да и вообще не в лингвистике. И даже не в психологических методах обучения: они вторичны и зависят от того, по какой схеме осмысляется процесс (С -<— Ц или М -^ -v С -к Ц). Эффективность обучения — в его мотивации. Но что это означает в нашем конкретном случае? Предварительное суждение о мотивации состоит в том, что она — категория социально-экономическая и по-разному проявляет себя у школьников, студентов и ученых. В сфере науки или, точнее, в сфере научно-технической информации мотивация выражена резче и очевиднее, и поэтому с ней будет легче разобраться...
Общая схема «мотив — средство — цель» конкретизируется: «ученый — переводчик — текст». Ученого интересует (мотивирует) содержание текста; если он обращается к помощи переводчика, то это значит, что иноязычная форма источника ему недоступна. А переводчик-филолог работает только с языковой формой. Содержание источника ему либо непонятно, либо по меньшей мере безразлично. Значит, в системе «ученый — переводчик — текст» ученый и переводчик занимают по отношению к тексту диаметрально противоположные позиции: первый — хозяин содержания без формы, второй — хозяин формы без содержания. Эти крайние позиции диктуют и принципиально различные методики обучения. Переводчику- филологу приходится овладевать и формой, и неопределенно каким содержанием текстов, поскольку форма вовсе без содержания существовать все же не может. Отсюда путаный, трудный, но единственно распространенный подход, при котором в одном курсе учат произношению, интонации, говорению, слушанию, чтению, письму, даже стихам и песням... Но когда цель в том, чтобы обучить только научно-техническому переводу, то надо ли уподоблять химика, биолога, математика или физика филологу? Надо ли учить его языку в целом? Если честно, то его не нужно учить даже ограниченному подъязыку литературы по узкой специальности: содержание источников ему заранее понятно лучше, чем любому переводчику. Все, что требуется освоить,— новую иноязычную форму текста. То есть структуру текста, в первую очередь предложений. Двадцатилетний эксперимент позволил отработать методику, по которой совершенный новичок, скажем, в английском языке, овладевает структурами английских предложений (практически любой сложности) за два-три, самое большее— за четыре рабочих дня. В зависимости от числа обучающихся, состава группы и некоторых иных причин требуется от 16 до 30 часов занятий, после которых взрослый ученик понимает в среднем примерно половину любого предложения. Прибавьте сюда интернациональные слова, столь характерные для научно-технического текста, и термины, понятные специалисту без заучивания,— и тогда выходит, что неадаптированный текст понимается на 70— 80% уже в первые дни занятий. Верно, что остальные «проценты непонимания» преодолеваются с большим трудом, но в целом 10—15 дней — обычная продолжительность курса (еще раз подчеркиваю: речь идет только о чтении научно- технической литературы по тематике, интересующей специалиста профессионально). Как правило, не имеет большого значения, изучал ли специалист английский язык ранее или впервые берется I 2 за него после немецкого или французского. Предшествующие знания, чаще всего отрывочные, вначале даже мешают, хотя, конечно, облегчают усвоение к концу курса при накоплении словаря. Обучение специалистов структурам английских предложений, то есть новой иноязычной форме, начинается со структур родного языка. Схема 1 иллюстрирует этот принцип. Какое-либо русское предложение A на схеме)' сначала приводится к обобщенной синтаксической форме с помощью вопросительно - относительных местоимений (II), затем каждому элементу присваивается строгое наименование (III) и вводится символика (IV), сходная с той, которую используют в школе при анализе русских предложений. Далее даются признаки или ориентиры, по которым элементы можно распознать при чтении в английском тексте (V). На последнем, шестом этапе учатся понимать строй реальных английских предложений — возможно, со знакомой (вариант VI Б), но вначале предпочтительно с незнакомой или вообще ничего не значащей (вариант VI А) лексикой — того же типа, что знаменитая «глокая куздра» академика Л. В. Щербы. Эти шесть этапов обучения объективно необ- Схема 1 3 I 4 5 И ш IV V VI VI Человек в комнате читает интересную книгу. Кто в чем делает какую что. Субъект дополнение сказуемое определение объект, предложное левое LJ_ ГГ~ I з | _j_ The 1 in the 2 is 3ing the 4 The dash in the dash is dashing the dash The 5. dash, man in the room is reading an interesting book. 75
ходимы. Если двигаться в обратной последовательности, от VI к I, то нетрудно обнаружить психологический механизм осознанного перевода с иностранного языка на родной. Действительно, в предложении VI переводчик сначала узнает по внешним признакам элементы (V), расчленяет целое на части (IV), придает им синтаксическое значение (III и II) и, наконец, в эту подготовленную уже синтаксическую сетку вставляет значения конкретных слов (I). Вот и получается, что каждый пункт учебной программы дает ученику очередное средство перевода, а методика в целом становится системой. Важно, что такие средства перевода, теоретические по сути, не вносятся откуда-либо извне, а выводятся из собствен- ной речевой практики на родном языке. Это принципиально философски: вначале дело, потом слово, а не наоборот, как в классическом обучении: сначала пойми и выучи правило, а потом применяй его на практике. Решительным образом меняются и стратегические установки. Эффективность методики состоит не в том, чтобы за единицу времени усвоить как можно больше правил, слов или оборотов, прочитать больше текста и т. п. (слишком часто, увы, чем больше входит, тем больше выходит). Действительная же задача состоит в том, чтобы сформировать некий интеллектуальный аппарат для усвоения иностранного языка. И поэтому большую часть времени приходится тратить на изучение грамматики родного языка. Но зато, когда такой аппарат сформирован на материале родного языка (М -+ С ->- ...), то строй иностранного языка осваивается в один присест. Несколько упрощая, можно сказать, что теперь уже безразлично, какой иностранный язык изучается. Когда полностью освоены пункты II — IV, то в V с несущественными коррекциями можно вводить признаки любого языка — немецкого, французского, японского, малайского. На схеме 2 приведен пример из китайского, необычность которого и дала в свое время толчок для разработки такого подхода. Так как сами этапы и содержание каждого из них одинаковы для всех языков, то, следовательно, мы имеем дело именно с общим методом преодоления языкового барьера в научной информации, с методом многознания иностранных языков. Сказанное выше — не благие пожелания, а реальная практика. Для тех, кто заинтересуется предметом профессионально, то есть ради обучения других, а не для самообразования, в конце статьи приведен далеко не полный список литературы; неудовлетворенные могут обратиться через редакцию к автору. А здесь из-за малости пространства остановимся лишь на первом разделе методики. Строго он называется так: «Практическое введение в погиче- ский метод обучения чте- 1 2 нию научно-технической литературы на иностранных языках». Чтобы введение не было абстрактным, для него выбрана реальная фактура, которая, надеемся, поможет читателям разобраться в принципах. На схеме 3 изображена видо- временная система английских глаголов. Но прежде чем приступить к ней, надо, согласно общей концепции, припомнить русские глагольные категории: 1) КТО ДЕЛАЛ, делает, будет делать (несовершенный вид, актив); 2) КТО СДЕЛАЛ, сделает (совершенный вид, актив); 3) ЧТО ДЕЛАЛОСЬ, делается (несовершенный вид, пассив); 4) ЧТО БЫЛО СДЕЛАНО, будет сделано (совершенный вид, пассив). На схеме 3 они нарисованы в виде параллелограмма. Справа — параллелограмм английских глагольных форм. По сравнению с русским он дополнен обозначениями по диагоналям. Это неопределенный вид в активе и пассиве, условно он переводится ДЕЛАЛ — ДЕЛАЛОСЬ или СДЕЛАЛ — БЫЛО СДЕЛАНО, в зависимости от контекста; недаром же вид называется «неопределенным»... (Английский параллелограмм можно дополнить также пунктирной линией, изображающей совершенно- продолженный аспект, но для научно-технического перевода это, видимо, излишне: частота употребления такой формы.— менее процента.) Схема 2 3 4 5 I Человек в комнате читает интересную книгу. V 1 цзай 2 ли 3 4 ды 5. VI Жень цзай уцзы ли кань юисы ды шу. 76
ема 3 ^У »*У 1 сэ ||— У^ У^ sir ° 1 1— 1 3" | 1) х is ling, x have 2ed, x is being 3ed, x have been 4ed, xs are Sing, x 6s, x 7, x 8ed, xs were 9ing, x will be lOing, xs had lied, x will have 12ed, x was being 13ed, x had been 14ed, x was 15ed, x will have been 16ed, x 17es, x 18ed, x 19, x is 20ed, xs 21, x should 22, xs were 23ed, x will be 24ed, x has 25ed, xs were 26ed, x am 27ed, x had been 28ed, xs will have been 29ed, x will be 30ing, xs were being 31 ed, x had 32ed, x is 33ed, x 34ed, x 35, x 36es, x are 37ing, x are 38ed, x has 39ed, x shall be 40ed, xs 41, x 42s, xs were 43ed, x will 44. 2) 1 had ronked, 2 would ronk, 3 will be ronked, 4 was ronked, 5 will ronk, 6 will be ranking, 7 will have ronked, 8 should ronk, 9 were ronked, 10 ronks, 11 will have been ranked, 12 is ronked, 13 had been ranked, 14 is ranking, 15 is ranked, 16 is being ranked, 17 have ranked, 18 rank, 19 will be ronked, 20 has ronked, 21 ronked, 22 ronks, 23 were ronked, 24 were ranking, 25 is ronked, 26s are ranking, 27 will be ronked, 28 am ronked. 29 shall ronk. 3) 1 was asked, 2 will be asked, 3 would ask, 4 had asked, 5 will rank, 6 have been asked, 7 will have ronked, Bs ronked, 9s were ranked, 10 are asking, 11 will have been asked, 12 is ranked, 13 will be ronked, 14 asks, 15s were being ronked, 16 had been ronked, 17 will ask, IBs are asked, 19 should be asked, 20 was ranked, 21 have asked, 22 will have been ranked, 23 is asked, 24 is ranking, 25 ronked, 26 ranks, 27 have asked, 2B shall have asked. 4) 1 ask, 2s were being asked, 3 asked, 4s will have been asked, 5 asks, 6 shall be asked, 7 should be asking, 8s are being asked, 9s will have asked, 10s had been asked, lis were asked, 12 was asking, 13 will be asking, 14 has asked, 15 am asked, 16 asked, 17 asks. 5) 1 informs, 2 would have stopped, 3 was being transported, 4 has been started, 5 will be prepared, 6 reported, 7 will be preparing, 8 is proclaiming, 9 will have been stopped, 10 was being stopped, 11 has proclaimed, 12s were started, 13s would have prepared, 14s are transporting, 15 will finish, 16s were reporting, 17 proclaims, 18s have been informed. Итак, что же надлежит усвоить? Да только правый параллелограмм с шестью основными английскими формами; а их русские соответствия до-- стоверно известны из левого параллелограмма. Далее следуют упражнения. Для них используется бессистемный набор глагольных форм, который приведен под схемами. Каждая анализируется в такой последовательности: have asked — по форме -ed СДЕЛАЛ, вид совершенный, актив, спросил. Обучающиеся сначала находят искомую форму на параллелограмме, узнавая таким образом ее вид и залог, и обязательно отмечают 77
свое определение стрелкой — в соответствии с линиями схемы: is a>rfirig, have I asked, asks, is bem^asked. have beeniasked, is asked. •* По мере усвоения материала схемы убираются и учащиеся анализируют формы по памяти. Несколько позже отменяются промежуточный анализ и прочерчивание стрелок. В конечном счете для формы have asked сразу дается ответ: СДЕЛАЛ— спросил. Если ответ правильный, то можно считать, что все промежуточные операции проделаны в уме. Затем усвоенные видо- залоговые формы на том же списке дифференцируются по временам: was, were, have, has, had,-ed — прошедшее время; is, are, am,-s,-es, отсутствие внешних признаков (обозначается на схеме нулем) — настоящее время; will, shall, would, should — будущее время, которое в зависимости от задач обучения можно сейчас или впоследствии разделить на собственно будущее, будущее в прошедшем и сослагательное наклонение. Таким образом, вместо десятков страниц словесных объяснений, правил и исключений из них, упражнений для перевода с английского на русский и с русского на английский и т. д. и т. п.— все, что практически нужно знать специалисту о личных формах английских глаголов, умещается при таком подходе на одной странице журнала. И соответственно, новичок осваивает этот материал в считанные часы. При желании можете в этом убедиться. Освойте методику сами и найдите испытуемого, совсем не знающего английского языка (очень серьезно предупреждаем — он не должен путать русские формы и категории). Если новичку не хватит трех- четырех часов, добавьте еще час — для первой пробы и для самоиспытания в качестве преподавателя это тоже неплохо. Для контроля предложите перевести тот же список глагольных форм (или другой, но также составленный произвольно) студентам-старшекурсникам. Вы убедитесь, что испытуемый после нескольких часов занятий делает меньше ошибок, чем большинство людей, прошедших полный курс английского языка за среднюю школу и вуз. А иногда — и за аспирантуру. Пример с личными глагольными формами типичен для логического подхода в целом. Ком- * пактность, доступность и практичность настолько превосходят те же свойства сегодняшних учебников и пособий, что их трудно сравнивать. В то же время схемы настолько просты, что как-то неудобно даже предлагать их в качестве научного достижения. И в самом деле, что в этих схемах и упражнениях научного? Ровным счетом ничего. С точки зрения классических представлений, буквально «ноль научности». Один только здравый смысл. Вот и получается, что лингвистически респектабельные правила-описания языковых явлений настолько научнее, насколько менее практичны... Взгляните еще раз на схему 3. Нетрудно заметить, что левый параллелограмм не отражает русской видо-временной системы в строгом смысле, равно как правый не отражает английской ас- пектно-временной системы. Но вместе они образуют своего рода «гибрид» русского и английского языков. Прежние методики называли это интерференцией родного языка в иностранный и всячески с нею боролись. Но в том-то и дело, что переход от родного сознания сразу к иноязычному принципиально невозможен! Целая гамма таких промежуточных состояний (гибридов или фаз) составляет объективный закон, которым нельзя пренебрегать в обучении. Между тем лингвистически ориентированные методики уже многие десятилетия пытаются совершить безнадежный «большой скачок» из исходного сразу в идеально иноязычное сознание. Логический подход, о котором здесь идет речь, привлекателен тем, что поставленная цель — освоение научно-технической информации — достигается уже в начальной и самой, так сказать, антифилологической фазе перехода. Конечно, чтение газеты потребовало бы большего сдвига в сторону иноязычного сознания, полноценное восприятие художественной литературы — еще большего. Но поскольку всякому овощу свое время, а первым в ряду речевых умений стоит научно-технический перевод, его филологическая недостаточность с точки зрения классической теории оборачивается неоспоримым практическим преимуществом. Да, пожалуй, и теоретическим, поскольку процесс берет начало в сфере мотивации, что прямо противоположно прежним представлениям об этом процессе. 78
До сих пор мы старательно подчеркивали противоположность «научно- информационного», логического подхода и обычного, лингвистического, который можно назвать также дидактическим. Теперь настало время их объединить. Противоположности не исключают, а напротив, дополняют и раскрывают друг друга. В данном контексте научно-информационный подход — это высшая форма дидактического процесса, его диалектическое, то есть преемственное отрицание. И преемственность эта в нашем курсе прослеживается очень ясно, есл и не сказать жестко. Когда специалист, пусть кандидат или даже доктор наук, плохо владеет русскими грамматическими категориями, то и освоение иностранных языков (не только по нашей, а по любой методике) будет затруднительным, а порой и невозможным. Здесь просто обнажается суть дела. Многоязычие — это количественное развитие, и оно жестко обусловлено качеством школьного обучения. Разумеется, было бы совсем хорошо овладеть сразу обеими противоположностями методического процесса. К сожалению, пока это не удается, хотя близкие методики русского языка уже есть (М. Я. Микулинская, Батуми; Я. А. Фаизов, Душанбе). Впрочем, по многим признакам задача близка к разрешению, особенно если взяться за нее со свежими си - лами. Все это, так сказать, объективные трудности. Хватает и субъективных. Нельзя растягивать курс на месяцы, занимаясь по два-четыре часа в неделю. Опыт показывает, что взрослый человек в состоянии планировать свое время на неделю-другую вперед, не больше. Потом начинаются пропуски по вполне уважительным причинам, группу лихорадит: одних приходится искусственно сдерживать, пока другие наспех догоняют. Оптимальный режим — две недели занятий по 6— 8 часов в день. Или одна неделя — полный рабочий день и еще две — по 4—5 часов. Первые три дня уходят на то, чтобы овладеть структурами предложений. Еще три дня (иногда чуть больше) — на чтение специально подобранных неадаптированных текстов для накопления словаря-минимума по химии, биологии, математике — что кому требуется. Все остальное время — чтение под руководством преподавателя оригинальных статей, прямо интересующих специалиста и выбранных им самим. Это, собственно, и не обучение, а обычная работа, только не в одиночку, а вместе с преподавателем... Естествен но, что зан я- тия имеют смысл только в том случае, если закончившие курс продолжают использовать язык в повседневной работе. К сожалению, не раз бывало так, что, прочитав несколько статей и уверовав в свои знания «по новому методу», специалист прерывает занятия на многие месяцы, а потом приходит и просит — нельзя ли освежить знания... Надо отдавать себе отчет в том, что двухнедельное обучение — не более чем разбег. Чтобы не растерять приобретенное, необходимо читать и переводить как можно больше, особенно в первые месяцы. Без этого никакие методические ухищрения не помогут. Возможно, кое-кто усомнится: не логичнее ли начать с вузов, а не с научных учреждений? Иначе получается двойная работа: школа учит, а кто-то переучивает уже дипломированных специалистов по-своему. К тому же в университетах и институтах есть штат преподавателей, так зачем же создавать еще одну надстройку? Это очень серьезное возражение. Но если полагаться только на перестройку обучения в высшей школе, то преодоление языкового барьера в научной информации будет отложено на многие годы. Кроме того, обучение в школе и в вузе — процесс консервативный. Хотя это и достоинство (в данном случае), но любая перестройка процесса требует слишком долгого времени. Между тем службы информации, существующие повсеместно, по своей функции и своему устройству предназначены для мобильной помощи текущим исследованиям и разработкам. Но помогать можно по-разному. Можно взять часть работы на себя, а можно и научить других, как им самим сделать эту часть работы. Что же до возможного увеличения штатов, то его быть не должно. Гораздо экономнее иметь одного преподавателя, чем нескольких переводчиков с иностранного языка на русский. По существующим нормам, переводчик отрабатывает печатный лист за 7—10 рабочих дней (примерно 50—80 часов). Чтобы познакомиться с этим же текстом, уверенно читающему специалисту 79
нужно от часа до четырех часов. Соотношение затрат рабочего времени и соответственно стоимости информации не требует обсуждения. Увеличивать штаты нет никакой необходимости и потому, что преподаватель и переводчик службы информации — это один и тот же человек. Он только тогда может быть квалифицированным преподавателем, когда он опытный переводчик. И наоборот. И все-таки — еще раз: а как с вузами? Конечно, это вопрос уже другого порядка и содержания, но хотелось бы знать, пусть и в общих чертах, каковы перспективы, следует ли, обучая языкам, по-преж- НОВЫЕ КНИГИ Издательство «Химия»: Абрамзон А. А. Поверхностно- активные вещества: свойства и применение. 20 л. 1 р£ 30 к. Васильев М. Г. Технико-экономический уровень и эффективность производстве в химической промышленности. 9 л. 45 к. Ганкин В. Ю., Гуревич Г. С. Технология оксосинтеза. 20 л. 1 р. 30 к. Горбунов Б. Н., Гурвич Я. А., Маспова И. П. Химия и технология стабилизаторов для полимерных материвлов. 24 л. 1 р. 50 к. Зенинский А. М., Тищенко В. Е., Нурмухаметова И. 3. Производительность труда в нефтеперерабатывающей промышленности. 8 л. 45 к. Иванов Б. А., Розовский А. С. Безопасность работы с жидким кислородом. 13 л. 65 к. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Учебник для вузов. 42 л. 1 р. 70 к. Наметкин Н. С, Егорова Г. М., Хамаев В. X. Нафтеновые кислоты и продукты их химической переработки. 15 л. 75 к. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи нему руководствоваться принципами дидактики или же надо перестраиваться в соответствии с условиями и требования- ми современной научной информации? По-видимому, ни то и ни другое. Дидактический подход к обучению языкам — это, в известном смысле, теза методики. «Научно-информационный», или логический, подход есть тогда антитеза дидактике. Вузы занимают промежуточное положение между школой и наукой, их миссия фундаментальна и состоит в том, чтобы осуществить качественно новый синтез обеих противоположностей. Но это уже тема для другого разговора. по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. 39 л. 1 р. 40 к. Рахмнлевич 3. 3. Испытания и эксплуатация энерготехнологического оборудования. 26 л. 1 р. 60 к. Фройш тетер Г. Б.. Трилис- кий К. К., Ищук Ю. Л., Ступай П. м. Реологические и теп- лофизические свойства пластичных смазок. II л. 1 р. 40 к. Фурман А. А. Неорганические хлориды (химия и технология!. 29 л. I р. 80 к. Шаевнч А. Б. Аналитическая служба как системе. 20 л. 1 р. 70 к. Издательство «Атомиздат»: Губкин Н. В., Смирнов А. А. Поисковые критерии и основы прогноза гидрогенных урановых месторождении. 5 л. 75 к. Займовский А. С, Никулина А. В., Решетников Н. Г. Циркониевые сплавы в атомной энергетике. 20 л. 3 р. 20 к. Иммунотерапия экспериментальной острой лучевой болезни. 10 л. I р. 50 к. Имшенник В. С, Морозов Ю. И. Радиационнвя релятивистская газодинамика высокотемпературных явлении. 6 л. 90 к. Калашников Н. П. Когерентные взаимодействия заряженных чвстиц в монокристаллах. 16 л. 2 р. 70 к. Капустян В. М., Махотен- ко Ю. А. Конструктору о конструировании атомной техники. 14 л. 1 р. 20 к. Карнаухов В. А., Петров Л. А. ЧТО ЧИТАТЬ ОБ ИЗУЧЕНИИ ИНОСТРАННЫХ ЯЗЫКОВ 1. Л. В. Щ е р б а. Как надо изучать иностранные языки. М. —Л., 1929. 2. Л. В. Щ е р б а. Преподавание иностранных языков в средней школе. Общие вопросы методики. М., 1947,- 1974. 3. Н. Д. А н д р е е в, Л. Р. 3 и н - дер. Основные проблемы прикладной лингвистики. — Вопросы языкознания, 1959, № 4. 4. О. Я. К а б а н о в а. Основные вопросы методики обучения иностранному языку на основе концепции управления усвоением. М., 1976. 5. В. В. М и л а ш е в и ч. Грамматический минимум для чтения на у чно-технической литературы на английском языке. Вып. 1—12. Владивосток, 1974—1975. 6. В. В. М и л а ш е в и ч. Библиографический унаэатель по логической методике обучения научно-техническому переводу с иностранного языка на русский. Владивосток. 1979. Ядра, удаленные от линии бета-стабильности. 15 л. 2 р. 60 к. Ларичев А. В., Чистов Е. Д. Безопасность в радиационной технологии. 15 л. 2 р. 60 к. Малышев В. И. Радиоактивные и радиогенные изотопы при поисках месторождений урана. 12 л. 1 р. 80 к. Митенков Ф. М., Моторов Б. И. Механизмы неустойчивых процессов в тепловой и ядерной энергетике. 8 л. 1 р. 20 к. Петросьянц А. м. Атомная наука и технике — народному хозяйству. 8 л. 40 к. Рабинович Г. Д. Разделение изотопов и жидких смесей термодиффузиен. 11 л. 1 р. 70 к. Рыдник В. И. Увидеть невидимое. 10 л. 30 к. Сидоренко Г. А. Рентгенографический определитель минералов урана. Справочник. 15 л. 1 р" Издательство «Недра»: Барс Е. А. Органическая гидрогеохимия нефтегазоносных бассейнов. 18 л. 1 р. 30 к. Гаврилов В. П. Как устроены и чем богаты наши недра. 10 п. 35 к. Жузе Т. П. Роль сжатых газов как растворителей в природных процессах и технике. 12 л. 65 к. Калинко М. К. Тайны образования нефти и горючих газов. 10 л. 35 к. Природное топливо планеты. 10 п. 35 к. Троцюк В. Я. Прогноз нефте- газоносности акваторий. 15 л. 80 к. 80
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ ИЮНЬ Совещание «Основные направления развития химической науки и промышленности в свете решений XXVI съезда КПСС». Львов. Всесоюзное общество «Знание» A01813 Москва Центр, пр. Серова, 4). Конференция «Научно-методические проблемы повышения эффективности использования трудовых, материальных и энергетических ресурсов в химической, нефтехимической, микробиологической промышленности и промышленности строительных материалов». Минск. Центральное правление ВХО им. Менделеева A01000 Москва, Кривоколенный пер., 12). Совещание «Основные направления совершенствования сырьевой базы шинной промышленности в XI пятилетке». Москва. ВПО «Союзшина» Миннефте- химпрома СССР A29832 Москва, ул. Гиляровского, 31). Конференция «Развитие производства химических волокон». Мытищи. Моск. обл. «Союзхнм- волокно» Минхнмпрома СССР A01В51 Москва, М. Кисельный пер., 5). Симпозиум «Научные достижения и прогрессивная технология переработки полимеров». Сызрань. Центральное правление ВХО им. Менделеева A01000 Москва, Кривоколенный пер., 12). 111 Всесоюзная конференция «Современное состояние и перспективы развития теоретических основ производства хлорорганических продуктов». Баку. Азербайджанский институт нефти и химии им. Азизбе- кова C70601 Баку, просп. Ленина, 20), Институт хлорорганиче- ского синтеза АН Азерб. ССР, Азербайджанское республиканское правление ВХО им. Менделеева. Конференция «Современные теоретические и экспериментальные проблемы теории относительности и гравитации». Москва. МГУ A17234 Москва, Ленинские горы). Совещание «Защита окружающей среды и безопасность АЭС». Воронеж. Центральное правление НТО энергетики и электротехнической промышленности A91025 Ленинград, Стремянная ул., 10). 111 конференция «Каталитическая очистка отходящих газов промышленных предприятий и выхлопных газов автотранспорта». Новосибирск. Институт катализа СО АН СССР F30090 Новосибирск, просп. Науки, 5). Семинар «Проблемы производства наплавляемых и улучшенных кровельных материалов». Омск. Управление кровельной и гидроизоляционной промышленности Минпромстроймате- риалов СССР A03713 Москва, пл. Ногина, 2/5). Семинар «Рациональное использование сырья и отходов в производстве резиновой обуви, медицинских изделий и товаров народного потребления». Москва. ВПО «Союзрезинобувь». Миннефтехимпрома СССР A07013 Москва, Погонный пр., 1-а). VI Всесоюзная конференция «Измерения в медицине и их метрологическое обеспечение». Пос. Менделееве ВНИИФТРИ Госстандарта СССР A41570 пос. Менделеево Солнечногорского р-на Моск. обл.). XXX Всесоюзный съезд хирургов. Минск. Всесоюзное научное общество хирургов, Хирургическая клиника 1-го Московского медицинского института A19435 Москва, Б. Пироговская ул.. 2/6). IX Всесоюзный съезд анатомов, гистологов и эмбриологов. Минск. Всесоюзное научное общество анатомов, гистологов и эмбриологов, 2-й Московский медицинский институт A19435 Москва, М. Пироговская ул., 1). Симпозиум «Диагностика и лечение нарушений ритма сердца». Калининград. Главное управление лечебно-профилактической помощи Минздрава СССР, Всесоюзный кардиологический научный центр АМН СССР A01837 Москва, Петрове- ригский пер., 10). Конференция «Особенности патологии коренного и пришлого населения в условиях Крайнего Севера». Красноярск. Главное управление лечебно-профилактической помощи Минздрава СССР,'НИИ медицинских проблем Севера СО АМН СССР F60022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1-в). Симпозиум «Теория и методика самоконтроля и саморегуляции в спорте». Киев. Управление научно-исследовательской работы и учебных заведений Спорткомитета СССР A21069 Москва, Скатертный пер., 4), ВНИИ физической культуры. IV Всесоюзная конференция «Электроника и спорт». Петрозаводск. Управление научно-исследовательской работы и учебных заведений Спорткомитета СССР A21009 Москва, Скатертный пер., 4). Конференция «Современные методы контрацепции». Иваново. Главное управление лечебно-профилактической помощи детям и матерям Минздрава СССР A17437 Москва, ул. Островитянова, 9), Всесоюзный научный центр по охране здоровья матери и ребенка. Конференция по прикладной радиобиологии. Кишинев. Научный совет АН СССР по проблемам радиобиологии, Отдел генетики растений АН Молд. ССР B77028 Кишинев, Академическая ул., 1). Конференция «Поведение насекомых как основа для разработки мер борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства». Минск. Отдел зоологии и паразитологии АН БССР B20733 Минск, Академическая ул., 27), Всесоюзное энтомологическое общество АН СССР, ВАСХНИЛ, Белорусский НИИ защиты растений. Конференция «Пути интенсификации садоводства». Мичуринск. Главное управление садоводства, виноградарства, чая и субтропических культур и Главное управление сельскохозяйственной науки и пропаганды Мин- сельхоза СССР A07139 Москва, Орликов пер., 1/11). Совещание «Гидрометеорологические аспекты проблемы территориального перераспределения водных ресурсов». Валдай. Государственный гидрологический институт A99053 Ленинград, В. О., 2-я линия, 23). ИЮЛЬ VI симпозиум по химии неорганических фторидов. Новосибирск. Институт неорганической химии СО АН СССР F30090 Новосибирск, просп. Науки, 3), Институт общей и неорганической химии АН СССР. IX симпозиум «Биологические проблемы Севера». Сыктывкар. Институт биологии Коми филиала АН СССР A67610 Сыктывкар, Коммунистическая ул., 28). II симпозиум по комплексному изучению гидрофизических полей океана с использование м изотопных методов. Владивосток. Морская база «Витязь», Тихоокеанский океанологический институт ДВНЦ АН СССР F9006В Владивосток, ул. Кирова, 64). Совещание «Охрана окружающей среды в комплексной программе «Сибирь». Новосибирск. Научный совет СО АН СССР по проблемам окружающей среды F30090 Новосибирск, просп. Науки, 17), Научный совет АН СССР по проблемам биосферы. Сроки и места проведения научных встреч могут быть изменены. Подробную информацию можно получить в оргкомитетах^ адраса которых указаны в . скобках. В ПРЕЗИДИУМЕ АН СССР Решением Президиума АН СССР Институт физико-химических основ переработки минерального сырья СО АН СССР переименован в Институт химии твердого тепа и переработки минерального сырья СО АН СССР. 81
I ЧТО ЗНАЧИТ — ДИСПРОЗИИ В «Справочнике ло химии» (Киев, 1978 г.) я прочитала: «Диспрозий (Dysprosium, греч. dysprositon — труднодоступный)». Правильно ли переведено название элемента! И непонятно, от какого корня произошло это спово... Л. Кузьмина, Курск Может быть, оттого, что элемент № 66 очень уж редкий, а может быть, по какой-то иной причине, но слова «диспрозий» нет в этимологических словарях, в том числе и в новейшем, издаваемом МГУ и еще не законченном (хотя буква «Д» в нем уже пройдена). Так что с корнем и точностью перевода придется разбираться самостоятельно; все равно ведь одно связано с другим... Итак, корень. Отбрасываем сначала приставку «дис», означающую, как известно, ухудшение или отсутствие чего-либо. Затем удаляем вторую приставку «про»; ее значение, как порой и в русском языке,— вперед. Далее придется опустить «з» — это соединительный звук, вставленный между двумя гласными для удобства произношения. И расстанемся, наконец, с окончанием «й» (соответствующим латинскому «игл»). И что же осталось? Только «и» — предпоследняя буква. Это и есть корень слова диспрозий, других претендентов нет. А корень этот — тот же, что в русском слове «идти», немецком gehen (от ge-ihen), латинском ire. Что же получается, если к корню, означающему «идти», добавить обе приставки? Получится — «недоступный», «тот, к которому нельзя пройти». Близко к «труднодоступному», но еще категоричнее. Между прочим, слово «про- зит» (немецкое Prosit), пожелание здоровья и удачи, означает буквально: пусть все впереди будет хорошо. Слово «проза», prosa, сокращение от proversus, тоже, возможно, в родстве с диспрозием, но тут связь не столь очевидна. Наверное, prosa oratio — прозаическая речь, понималась как прямо направленная речь, не связанная ритмом и жесткими канонами, словом, как вольная речь. ГДЕ КУПИТЬ ФОТОРЕАКТИВЫ В нашем городе редко бывают в продаже фотореактивы. Не могли бы вы сообщить адреса магазинов, высылающих эти товары наложенным платежом! В. С. Сафронов, гор. Находка К сожалению, магазинов, высылающих фотореактивы, нет. однако некоторые фотохимикаты можно получить через Посылторг. Вот их перечень (цифра перед названием означает номер товара по каталогу Посылторга): 03. 700. Проявитель метолгид- рохиноновый, стандартный, № 1, на 500 мл рабочего раствора для бумаги. Цена 25 коп. 03. 701. Проявитель метоло- вый, стандартный, № 2, на 350 мл рабочего раствора, для пленки. Цена 20 коп. 03. 704. Проявитель фенндон- гидрохиноновый, мелкозернистый, на 500 мл рабочего раствора для фотопластинок и фотобумаги. Цена 25 коп. 03. 705. Проявитель фенидон- гидрохиноновый, мелкозернистый на 500 мл рабочего раствора для ролевых негативных ппенок. Цена 30 коп. 03. 711. Фиксаж (закрепитель) на 350 мл рабочего раствора. Цена 14 коп. 03. 715. Натрий серноватисто- кислый (гипосульфит натрия), 250 г. Цена 14 коп. Приводим адреса баз Посыл- торга, высылающих зти химикаты: Центральная торговая A11126, Москва, Е-126, ул. Авиамоторная, 50|; Новосибирская F30042, Новосибирск 42, ул. Народная, 3|; Свердловская Т620068, Свердловск, Д-68, ул. Учителей, 38); Ростовская C44712, Ростов- нв-Дону, 12 ГСП, ул. Береговая, Ю1|; Иркутская F64016, Иркутск 16, ул. Петрова, 62|. Эти же ба зы высыла ют фотопленку для черно-белой фотографии, фотобумагу и некоторые фотопринадлежности. Заказы следует отправлять на базу, ближайшую к местожительству. Центральная торговая база Посылторга высылает фотопленки для цветной фотографии (негативной и обращаемой), кинопленку любительскую (черно- белую и обращаемую) и следующие химикаты: 03. 970. Набор химикатов для обработки черно-белой обращаемой кинопленки, 40—45 м A6 мм и 2X8 мм) на 2 л рабочего раствора проявителя, 1 л отбеливающего раствора, 1 л осветлителя и 1 л кислого фиксажа. Цена 2 руб. 03. 973. Набор химикатов для обработки цветной обращаемой кинопленки (ЦО-22Д, ЦО-32Д, ЦО-90Л), на 1 л черно-белого и цветного проявителя, 1 л отбеливающего раствора и 1 л фиксажа. Цена 2 руб. 15 коп. Посылторг обслуживает только индивидуальных покупателей. Заказы от предприятий, организаций, учреждений, а также коллективные заказы не принимаются. Каталог «Товары — почтой» и специальные бланки для заказов есть в отделениях связи. КАК ПОЧИСТИТЬ ВЕЛЬВЕТ Недавно я сшил брюки из вельвета, однако их чистка доставляет мне много хлопот, а самое главное, результатом ее я недоволен. Не смогли бы вы рассказать, как следует ухаживать за одеждой из вельвета! В. В. Дементьев, Харьков Сначала одежду из вельвета (особенно швы) надо очистить щеткой от пыли, а потом положить на 15 минут в холодную воду с нашатырным спиртом (I столовая ложка спирта на 5 л воды). Затем приготовьте раствор хорошего мыла, например, «Детского» (можно взять и стиральный порошок, предназначенный для стирки тонких изделий), дайте ему остыть и опустите в него одежду. Вельвет нельзя ни тереть, ни выкручивать, его можно только полоскать. После обработки мыльным раствором одежду следует прополоскать в воде, пока она не станет совершенно чистой, а затем повесить на вешалку, только не наизнанку: ворс ткани может примяться. Во время сушки изделие необходимо несколько раз потянуть по швам, чтобы придать ему нужную форму. Поверхность вельвета можно обрабатывать специальными средствами, которые защитят его от грязи и воды, например, препаратами «Гид- рофоб-1» и «Гидрофоб-А». Способ их применения указан на упаковке. 82
Doctor universalis Первым человеком, о котором известно, что ему посчастливилось открыть химический элемент, обычно считается Ген ни н г Брандт. Так оно, по всей вероятности, и есть. Однако существует версия, по которой таким человеком был вовсе не первооткрыватель фосфора, а первооткрыватель мышьяка. И тут называется имя, совершенно несравнимое по своей известности с именем разорившегося гамбургского купца, пустившегося в погоню за философским камнем. Альберт фон Больштедт родился в 1193 году, а умер в 1280, и вся его долгая жизнь была до предела насыщена деятельностью книжника и проповедника. Его считают самым образованным европейцем XIII столетия. Именно он ввел в оборот европейской культуры сохраненные арабами сочинения Аристотеля. Папа сделал его епископом, но уже через два года Альберт отказался от этого сана истинным его призванием была наука, разумеется, в том виде, в каком она существовала в те далекие времена. Дивясь его многочисленным познаниям и ученым трудам, современники назвали Альберта Великим: история сохранила и другое его прозвище - Doctor universalis. Альберта Великого интересовало не только богословие, он был одним из авторов проекта знаменитого Кёльнского собора, обладал обширными знаниями по физике, химии, ботанике. Он оставил немало сочинений на естественнонаучные темы, получивших широкое распространение в странах Западной Европы. Одним из таких сочинений был небольшой алхимический трактат, дошедший до нашего времени и в виде манускриптов, и в виде печатных изданий более поздних лет. Латинское его название - «Libeiius de Aichimia», то есть «Малая книга об алхимии». В прошлом году «Libeiius» был впервые опубликован на русском языке, в первой книге «Всеобщей истории химии» («Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века», Наука. 1980). «Всеобщая история химии» — это новое многотомное издание, которое начал выпускать Институт истории .естествознания и техники АН СССР. Первая книга этой серии отличается несомненными достоинствами. Многие главы ее изложены глубоко и оригинально. Особенно выделяются в этом отношении страницы, посвященные мифологическим истокам учения об элементах (автор — А. В. Ахутин), возникновению натурфилософских представлений о веществе (В. П. Визгин), алхимии (В. Л. Рабинович). К достоинствам книги от носится и стремление авторского коллектива и ее ответственного редактора Ю. И. Соловьева к документальности. Читателю дается возможность самостоятельно проверить или, во всяком случае, подкрепить многие тезисы ее авторов. В качестве приложений в книгу введены сочинение Аристотеля «Метеорология. Книга IV» и уже упомянутый трактат Альберта Великого об алхимии. Ограниченный тираж первого тома «Всеобщей истории химии» — 6600 экземпляров — сразу же сделал его библиографической редкостью. Многим читателям «Химии и жизни» будет, вероятно, небезынтересно познакомиться со сводом знаний и представлений средневековых алхимиков, в значительной мере подготовивших последующее становление химической науки и практики. Текст публикуется с сокращениями. Д. АНДРЕЕВ Архив Малый алхимический свод Альберта Великого ПРЕДУВЕДОМЛЕНИЕ ...Приступая к сему рассуждению, я, уповая на помощь и благоволение Того, Кто первопричина и Кто исток всякого блага и любви, прошу его сподобить скудные мои знания частице божественного Духа, дабы я оказался в силах высвободить свет, сокры- 83
ты и во мраке, и повести тех, кто погружен во грех, по тропе истины. Да поможет мне в замысленном предприятии моем Тот, Кто вечно пребывает в высочайшей высоте высот. Аминь. Несмотря на все мои многотрудные странствия по многочисленным землям и провинциям, городам и замкам, странствия, вдохновленные моим интересом к науке, зовущейся алхимией, несмотря также и на то, что я вдумчиво собеседовал с учеными людьми и мудрецами, хранителями алхимической премудрости, употребляющими ее, чтобы исследовать свой предмет сполна; несмотря даже на то, что поглощал их писания одно за другим, бессменно склоняясь снова и снова над трудами мудрецов, я не нашел в них сути того, что сии мудрецы провозглашали в своих сочинениях. Я изучал алхимические книги двояко, стараясь уразуметь в них и то, что говорит в пользу мужей, их написавших, и то, что говорит против них, но установил, что эти книги никчемны, бессмысленны и бесполезны. Вдобавок я обнаружил еще, что многие ученые: богачи, аббаты, епископы, каноники,-знатоки натуральной философии,— будто вовсе были они неграмотными, потерпели крах, затратив бездну бесплодных усилий и вконец разорившись. И все только потому, что, увлеченные своим искусством, они оказались неспособными вовремя остановиться или свернуть с начатого пути. Однако меня не оставляла надежда. Я продолжал безостановочно трудиться. Я продолжал тратить имеющиеся у меня средства и, путешествуя по городам, монастырям и замкам, продолжал наблюдать. Но наблюдал, размышляя, ибо, как говорит Авиценна, «если это возможно, то как оно возможно? Но если этого не может быть, то каким образом этого не может быть?» Я настойчиво изучал алхимические сочинения и размышлял над ними, пока, наконец, не нашел того, чего искал, но не посредством моих собственных скудных знаний, а посредством божественного Духа. Но как только я стал отличать и понимать то, что лежит за пределами природы, я начал более пристально и с большим тщанием следить за процедурами вываривания и сублимации, растворения и перегонки, размягчения, обжига и сгущения в алхимических и иных работах. Я делал это до той поры, пока не убедился в том, что трансмутация в Солнце и Луну возможна, причем алхимическое Солнце и алхимическая Луна в испытаниях и обработке оказываются лучше природного (золота) и природного (серебра). Вот почему я, ничтожнейший из философов, вознамерился ясно изложить истинное искусство, свободное от ошибок, для моих единомышленников и друзей; но таким, однако, образом, чтобы они увидели и услышали то, что для них самих сокрыто и остается невидимым, неслышимым и неумопостигаемым. Вот почему я прошу тебя и заклинаю тебя именем Творца всего сущего утаить эту книгу от невежд и глупцов. Тебе я открою тайну, но от прочих утаю эту тайну тайн, ибо наше благородное искусство может стать предметом и источником зависти. Глупцы глядят заискивающе и вместе с тем надменно на наше Великое Деяние, потому, что им самим оно недоступно. Поэтому они и полагают наше Великое Деяние отвратительным, но верят, что это возможно. Снедаемые завистью к деятелям сего, они считают тружеников нашего искусства фальшивомонетчиками. Никому не открывай секретов твоей работы1 Остерегайся посторонних! Дважды говорю тебе: будь осмотрительным, будь упорным в трудах твоих и при неудачах не расхолаживайся в рвении своем, помня о великой пользе, к коей ведет твой труд. Видя, однако, такое несметное число ошибившихся и заблудших, я решил, что должен написать истинную и многократно испытанную в деле книгу, лучшую (из сходных), написанных всеми прочими философами, среди которых я работал и рукотво- рил. В этой моей книге не будет ничего такого, чего я не зрил бы собственными глазами. КАК ПОЯВИЛИСЬ МЕТАЛЛЫ Алхимия есть искусство, придуманное алхимиками. Имя ее произведено от греческого archimo, что по-латыни означает massa. С помощью алхимии заключающиеся в минералах металлы, пораженные порчей, возрождаются, причем несовершенные становятся совершенными. Должно заметить, что металлы отличаются друг от друга только своими акци- дентальными формами,— но отнюдь не эссенциальными, сущностными. Следовательно, лишить металлы акциденций — дело вполне возможное. Возможно, стало быть, также посредством алхимического искусства осуществить новое вещество, подобно тому как все разновидности металлов образуются в земле от смешения серы и живого серебра или зловонной земли. В самом деле, дитя в материнском лоне немощно сжимается из-за болезни неправильно расположенной матки, да вдо- 84
бавок еще пораженной заразой. И хотя сперма здоровая, дитя, однако, рождается прокаженным только из-за того, что матка подверглась порче. Точно так и металлы подвержены порче либо от нечистоты серы, либо от зловонной земли. От этого и проистекают особенности, отличающие один металл от другого. ш Когда чистая красная сера входит в соприкосновение с живым серебром во чреве земли, долго ли, коротко ли зачинается золото, либо от продолжительности (соприкосновений), либо от выварки, которой споспешествует природа. Когда чистая и белая сера входит в соприкосновение с живым серебром в чистой земле, зачинается серебро, которое отличается от золота тем, что сера в золоте — красная, а в серебре — белая. Когда же, однако, красная сера, порченая и пригорелая, входит в соприкосновение с живым серебром в земле, зачинается медь, которая не отличается от золота ничем, разве что в золоте сера здоровая, а здесь (в меди) — порченая. Когда белая сера, порченая и пригорелая, входит в соприкосновение с живым серебром, в земле же, зачинается олово. Оно (как это установлено на опыте) хрустит на зубах и легко разжижается. А происходит это оттого, что живое серебро было плохо смешано с серой. Когда белая сера, порченая и пригорелая, входит в соприкосновение с живым серебром в зловонной земле, зачинается железо. Когда же, наконец, сера, черная и порченая, входит в соприкосновение с живым серебром, зачинается свинец. Свинец, как сказал Аристотель, прокаженное золото. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ТОГО, ЧТО АЛХИМИЧЕСКОЕ ИСКУССТВО — ИСТИННОЕ ИСКУССТВО * Есть люди — а их предостаточно,— которые любят перечить нам. В особенности те из них, кто не сведущ ни в нашем искусстве, ни в природе металлов и кто профан также и в том, чтобы отличить существенные свойства металлов от их внешних, несущественных свойств, мало что смысля относительно их, металлов, протяженности и плотности. Тем же, кто, противясь нам, выдвигает в качестве аргумента слова Аристотеля: «Пусть искусники в алхимии знают, что виды вещей изменить невозможно»,— мы должны ответить, что сказано это про тех, кто верит и жаждет осуществить трансмутацию тех металлов, которые уже испорчены окончательно. А это, без сомнения, действительно невозможно. Давайте теперь прислушаемся вот к таким словам Аристотеля: «Истинно то, что эксперимент разрушает формы видов, в особенности же металлов». Может статься, например, что некий металл, если его прокалить, обратится в золу и окалину. Затем его мельчат, промывают, размягчают в кислых водах в той мере, в какой это нужно, чтобы придать ему белизну и естественность. Таким-то вот образом эти тела путем обжигания и прочих процедур могут утратить бурые пары порчи и гнили, обрести воздушность, исполниться паром жизни, и белая окалина затвердеет, ставши белой или красной. Да и Гермес говорит, что духи (духовные субстанции) не могут войти в тело металлов, прежде чем эти последние не будут очищены. А после очищения духи войдут в тела при посредстве веры. Аристотель говорит: «Я не верю, что металлы можно превратить один в другой, минуя предварительное их возвращение к первоматерии». А это достигается лишь очищением этих металлов от порчи — только огнем. • Тем же, кто еще не уверовал или недостаточно тверд в вере, я желаю обрести большую ясность, потому что мы-то точно знаем, о чем толкуем и на чем настаиваем: нам ясно, что различные виды обретают различные формы в разное время. Так, ясно, что вывариванием и тесным соприкосновением красное в мышьяке можно сделать черным, а позже — и белым с помощью возгонки. Так бывает всегда. Если же случится, некто скажет, что иные виды могут трансмутировать первоначальный свой цвет в другой, а с металлами такого не бывает, я возражу ему, ссылаясь на авторитеты, выдвинув в качестве аргументов множество определений и не меньше обоснований и до конца развею эти заблуждения. Так, мы видим, что лапис-лазурь происходит из серебра. Но еще легче заметить, что если некая вещь совершенствует собственную свою природу, избавляясь от порчи и гнили, акцидентальные свойства разрушаются в большей мере, чем свойства, связанные с сущностью. Двинемся дальше, и мы увидим, что медь приобретает желтый цвет от калами нового камня. Но и медь, и каламиновый камень, покуда они не подверглись воздействию огня, далеки от совершенства. Мы знаем, что свинцовый глет изготовляется из олова. Олово же в результате многократных вывариваний приобретает золотистый цвет. Однако нет ничего невероятного и в том, чтобы обратить олово в одну из разновидностей серебре* Ведь олово той же, что и серебро, природы. 85
Нам ведомо, что железо превращается в живое серебро. Кое-кому это может показаться невероятным. Прежде я уже показывал, что такое возможно. Ведь все металлы происходят из живого серебра и серы. Значит, если живое серебро есть прародитель всех металлов, ничего невозможного нет и в том, чтобы и железо, например, вновь вернулось в свое прежнее состояние — превратилось в живое серебро. Ничего не стоит вообразить, скажем, такое: зимой вода затвердевает, обращаясь в лед под воздействием избыточного холода; летом же, напротив, припекаемый солнцем, лед плавится, становясь, как прежде, водой. Точно так и живое серебро, в каком бы месте земли оно ни помещалось, и сера, если и она есть в земле, сочетаются друг с другом путем очень мягкой и крайне медленной варки, длящейся весьма долго. Эти исходные начала, соединяясь, отвердевают, становясь минералами, из коих, в свою очередь, можно извлечь тот или иной металл. Впрочем, мы знаем также, что белый свинец изготовляется из свинца, красный свинец — из белого, а свинец — из красного. Вот и смотри! Более чем предостаточно доказано уже, как виды вещей, изменяя цвет свой,— один на другой,— трижды, а то и четырежды переходят из формы в форму. Из этого с непреложностью следует, что металлы, схваченные болезнью и порчей, могут стать чистыми, если их подвергнуть нужным операциям. Выявив исходные положения нашего искусства, посмотрим теперь, на чем же они сами основаны. Так, если эти основания подобны сену, соломе или дереву, то они обязательно сгорят под действием огня. Но если мы установим, что основания эти подобны камню, а камень ни горению, ни порче не подвержен, то лишь тогда мы будем вполне свободны от каких бы то ни было опасений. Озаботясь трудностями нашего искусства и ища его главный принцип, главное основание, мы установили, что искусство наше — истинное искусство. Теперь остается рассмотреть, как продвинуться еще дальше и определить уместность и своевременность Великого алхимического деяния. Но прежде всего остального установим определенные заповедные правила. Наипервейшее правило состоит в том, что сподобленный этому искусству должен хранить молчание и ни одной живой душе не выдавать тайну искусства. Ведь нет иного способа сохранить тайну, как не увеличивать числа людей, в нее посвященных. Когда же тайна пойдет по рукам, она исказится, станет неистинной. Если утратишь тайну искусства, совершенства тебе вовек не достигнуть. Второе правило — это такое правило, согласно которому адепт должен выбрать для работы соответственное работе место в особом доме, сокрытом от глаз людских. В доме этом должно быть две или три комнаты, в которых следует осуществлять необходимые операции над веществом — возгонку, растворение и перегонку. Подробности я поведаю тебе позже. Третье правило. Необходимо строго блюсти время работы. Важно соблюдать, например, часы совершения возгонки и растворения. Скажем, результаты возгонки, совершенной в зимнее врем^-ггочти никакой ценности не имеют. Растворение и обжиг, напротив, можно совершать в любое время. Правило четвертое. Адепту следует тщательно и упорно направлять свои усилия, без устали приближаясь к концу. Коли начнешь усердно, а потом ослабишь упорство, потеряешь все — все, что у тебя было, и все время свое. Пятое наставление состоит в строгом соблюдении всего того, что принято в нашем искусстве. Во-первых, следует собрать воедино (все то, с чем должно работать); во-вторых, нужно возгонять; в-третьих, сгустить вещество; в-четвертых, обжечь; в-пятых, растворить; в-шестых, перегонять; в-седьмых, осадить; и так далее, в строгом порядке. Если пытаться произвести тинкториальное превращение — изменение цвета вещества,— минуя возгонку, осаждение или перегонку, можно попусту растратить все порошки потому что, высыхая по мере улетучивания жидкости, они быстро рассеят- ся. Или, скажем, возникает желание окрасить уплотненные в сплошную массу порошки, кои прежде не были обработаны ни растворением, ни последующей перегонкой. В этом случае окажется невозможным достичь ни проникновения, ни хорошего смешивания с телами, предназначенными для (тинкториальных — цветовых) превращений. Предписание шестое настоятельно требует, чтобы сосуды, предназначенные для операций с водами или маслами, с участием огня или без такового, были либо из стекла, либо с внутренней стороны покрыты глазурью. Иначе приключатся многие беды. Так, если кислые воды поместить в медную посудину, стенки ее позеленеют. Если — в сделанную из железа или из свинца, стенки этих сосудов почернеют, на них нападет порча. Если же кислые воды налить в глиняный горшок, они проникнут сквозь пористые стенки глиняного горшка и вся затея невозвратно пропадет. 86
Седьмое. Следует быть очень осторожным, особенно тогда, когда работаешь на глазах у твоих хозяев, могущественных властителей — монархов и князей. Две опасности, две беды стерегут тебя. Если тебе поручено некое златоискательское дело, они не перестанут терзать тебя время от времени расспросами: «Ну, мастер! Как идут твои дела? Когда, наконец, мы получим приличный результат?» И, не дождавшись окончания работы, они станут всячески глумиться над тобой. В результате же тебя постигнет великое разочарование, унижение и великие беды. Если же, напротив, ты будешь иметь успех, они постараются задержать тебя в плену, где ты будешь работать им на пользу, не имея возможности уйти. Считай, что лишь из-за собственных слов и твоих же собственных рассуждений ты попался в ловушку. Наконец, восьмое предписание требует того, чтобы никто не начинал нужных операций без достаточных средств, не приобретя все необходимое, что используется в сем искусстве. Если ты начнешь алхимическое свое предприятие без достаточных на то средств, тебя ждет неудача. Ты потеряешь также все то, что было у тебя прежде. ЧЕТЫРЕ ТИНКТОРИАЛЬНЫХ ДУХА Заметь себе, что четыре духа металлов суть ртуть, сера, аурипигмент, или мышьяк, и нашатырь. Эти четыре духа окрашивают металлы в белый и красный, иначе — превращают их в Солнце и Луну. Сами по себе они, покуда их специально не обработали особыми веществами, не летучи, а помещенные в пламя, ярко горят. Эти духи выявляют Луну в железе и олове или Солнце — в меди и свинце. Итак, буду кратким. Все металлы могут превратиться в Золото и Серебро, которые ничем не отличаются от природных. Хотя, впрочем, алхимическое железо не притягивается алмазным камнем. Верно, и алхимическое золото едва ли сможет вылечить человеческое сердце или, допустим, проказу. Больше того, язвы больных проказой разрастаются, чего никогда не бывает от золота природного. Но что уж вполне достоверно, так это то, что все иные свойства золота алхимического ничем не отличаются от свойств золота природного. Я говорю о ковкости, цвете и прочем. Из этих четырех духовных начал приготовляют тинктуру, которую арабы называют эликсиром, а латиняне ферментом. ЧТО ЕСТЬ РТУТЬ И КАКОВО ЕЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ Ртуть — это плотная жидкость, которая находится во чреве земли и от умеренного нагревания соединяется с белой тонкой землицей, в конечном счете, в равном соотношении. Она легко и подвижно бегает по гладкой поверхности и, вопреки жидкой природе своей, не просачивается в ту поверхность, по которой скользит. Ртуть плотна, но и суха. Сухость ртути умеряет ее сродство (к поверхностям), с которыми ей приходится соприкасаться. Ртуть — материя металлов. Соединившись с серой, она образует то, что мы зовем красным камнем, из коего можно извлечь живое серебро. Встречается же ртуть в горах, особенно в старых ущельях и балках, притом в больших количествах. По своей природе ртуть холодна и влажна. Она источник всех металлов, как уже отмечено мною раньше. Все металлы сотворены из нее. Она смешивается с железом, и ни один металл не может быть озолочен без помощи ртути. ЧТО ТАКОЕ СЕРА, КАКОВЫ ЕЕ СВОЙСТВА И ГДЕ ЕЕ МОЖНО ОТЫСКАТЬ Сера, или, другими словами, жирная земля, сосредоточивается в минералах земли благодаря умеренной естественной варке, становясь, таким образом, твердой и плотной. А затвердев, и прозывается серой. Сера обладает очень сильным действием и представлена повсеместно как постоянная и однородная субстанция. Именно поэтому маслообразную серу нельзя отделить от обыкновенной серы с помощью перегонки в отличие от других веществ, тоже образующих масла. Предпочитают обычно делать это с помощью крепких вод, подвергая серу кипячению в этих водах. Сера встречается в земле, иногда в горах и на болотах. Существует много разновидностей серы. Вот они, эти разновидности: белая, красная, зеленая и черная. Помимо поименованных, есть еще и мертвая форма серы. Эта форма серы оживает, когда извлекается из плавких земель. Перевод кандидата химических наук В. Л. РАБИНОВИЧА Окончание в следующем номере 87
В который раз про любовь Вряд ли мои нынешние сослуживцы поверят, что в студенчестве всем прочим занятиям я предпочитал футбол. Играя в институтской сборной правого защитника и огражденный этим высоким званием от происков декана, я мог позволить себе пропускать все что угодно,— разумеется, кроме экзаменов. Но лекции в Большой северной аудитории я все же не пропускал. Большая северная, или, на студенческом языке, БАС,— единственное, что осталось от старого Технологического после бесконечных перестроек. Амфитеатр мест на 88
двести так круто падал к старомодной кафедре, что с верхнего ряда видна была лишь профессорская макушка. Тяжелые скамьи из натурального дерева, отполированные джинсами многих поколений, стали глянцевыми; если удавалось разбежаться в узком проходе и с размаху плюхнуться на зеркальную доску, можно было проехать метр- другой, честное слово. А еще тут были откидные пюпитры, на которых, люди сказывают, студенты раскладывали свои тетрадки и записывали лекции. На одном из них, заляпанном чернилами, вырезано было сердце со стрелой, и трогательная надпись гласила: «Соня и Тихон сидели зде...». Где вы теперь, красавица Соня, и кто спугнул помешанного от счастья Тихона? Здесь сиживал порой и я... Когда читал свой курс легендарный Семен Григорьевич Книжник, академик, лауреат, почетный член и прочая, мои тренеры могли спокойно пить чай. В тот день я немного опоздал и, проникнув в БАС через верхний вход, незаметно пробрался к месту, некогда служившему прибежищем Соне и Тихону. В кармане у меня был видеомагнитофон, в сердце — решимость записать хоть что-нибудь, чтобы потом не одалживать перед экзаменом конспект-кассету. В лекцию я включился на полуслове: «...концентрацию внимания технолога-оператора. Чтобы диспергировать компоненты загружаемой шихты, необходимо держать в поле внутреннего зрения каждую частицу, движение которой в общем виде описывается формулой...» Семен Григорьевич сошел с кафедры и, вытянув шею, словно собирался протаранить доску, стал быстро писать латинские и греческие буквы. Он всегда так ходил — челюсть вперед, шея напряжена, взгляд устремлен в одну точку. Сказывалась привычка к волевому напряжению: прежде чем стать академиком, Книжник лет тридцать проработал на производстве — перемешивал растворы, разгонял смеси, удерживал плазму, сверлил алмазы. Тогда специалистов нашего профиля нигде еще не готовили, и, хотя технологи-волевики уже вовсю работали на заводах, директора держали их на свой страх и риск, оформляя то снабженцами, то воспитателями в общежития, и лишь целомудренные академические журналы время от времени печатали статьи, вежливо обличавшие телекинез как лженауку. По правде говоря, свой курс академик читал не бог весть как. Зато, увлекшись, он прямо на лекции мог сотворить нечто из ряда вон. Однажды он битых полтора часа бубнил про охлаждение газов в больших объемах, аудитория погрузилась в дремоту, и тогда он решил взбодрить нас. У меня мороз пробежал по коже. Изо ртов повалил пар, стены заиндевели. Итог оказался грустным для обеих сторон: половина потока схватила насморк, а Книжник, хоть и академик, писал объяснительную ректору. На сей раз лекция была о перемешивании, и вряд ли Книжник для наглядности стал бы перекидывать нас с места на место. А посему, доверив учебную процедуру магнитофону, я принялся вертеть головой в надежде найти себе занятие повеселее. И тут я впервые увидел Клавдию. Она сидела тремя рядами ниже и чуть правее, устремив взор на доску. Она выглядела так, будто... (Вычеркиваю несколько строк: не могу вразумительно объяснить, как она выглядела.) Есть люди, которые знакомятся легко, но я не из их числа. Движимый не разумом, а чувством, я вырубил магнитофон, выхватил крошечную кассетку и, не прицеливаясь, бросил. Коробок вычертил в воздухе замысловатую кривую и опустился на плечо старосты нашей группы Лены Бываловой по кличке Ферзь. Она обернулась и застигла меня в позе дискобола. Смерила взглядом из-под очков, крутанула пухлым пальцем у виска и снова впилась глазами в Книжника. Шанс был упущен, метательные снаряды кончились. Но я уже не мог остановиться. Метрах в трех над кафедрой нависала массивная стальная балка, к которой иногда цепляли экран, хотя она, похоже, выдержала бы и слона. На эту балку я и уставился. Несколько дней тому назад мы закончили лабораторный практикум по механическим процессам, и кое-что у меня выходило не так уж плохо. Я сконцентрировал внимание на балке, напрягся, как рекомендовали учебные пособия. Железяка вроде бы стала изгибаться. Я поднатужился и вывязал на конце балки не очень ровный, но тугой узелок. В аудитории захихикали. Книжник договорил до конца все придаточные предложения, возвел печальные очи к потолку и безошибочно перевел взгляд на меня. — Юноша, — сказал он без всякого выражения, — до вас эту акцию совершали здесь не менее сотни раз, с большим или меньшим успехом. Ваш узел недурен, но не из лучших. Все обернулись ко мне. И она тоже! — А теперь, — закончил Семен Григорьевич, — докажите нам, что вы чему-то уже научились, и восстановите статус-кво. Не сочтите за труд. Я послушно поднялся со скамьи и принялся развязывать узел? но краем глаза 89
видел, что она глядит в мою сторону. Это вконец выбило меня из колеи. Железо скрипело и дергалось, осыпая кафедру ржавой пылью. Кругом все смеялись, но она — это точно — смотрела на меня серьезно. — По всей вероятности, молодой человек, — изрек Книжник, — вы уже овладели искусством помать. Выразим надежду, что со временем научитесь и созидать. Позвольте мне довершить вами начатое. Он задрал голову к потолку, и в то же мгновение балка, не издав ни звука, распрямилась и застыла. Это был класс. После звонка я вылетел из аудитории, чтобы не встречаться со свидетелями своего позора, и мчал, заметая следы, заячьими петлями по бесконечным коридорам и переходам Технологического. Минут через пять я остановился в самом дальнем закоулке, куда, по моим расчетам, никто из почитателей Книжника забрести так скоро не мог. Я ошибся. Медленно и неслышно навстречу шла она... Наши отношения складывались безоблачно. Мы вместе обедали, гуляли и ходили в кино; студенческое сообщество признало нас неразлучной парой, и никто не занимал место рядом с Клавдией за лабораторным столом. Днем мы расставались не более чем на два часа: я, напялив бутсы, вытаптывал футбольный газон, а Клава тем временем сражалась в трехмерные шахматы — тут я ей не мог составить компанию. На факультет промышленного телекинеза Клавдия перевелась совсем недавно, и это казалось чудачеством: к нам особенно не рвались. Вот раньше, когда трансцендентная технология рисовалась в романтической дымке, конкурсы, говорят, были фантастические; но потом дымка развеялась, спецпитание и прочие льготы для волевиков отменили, и теперь конкурс почти так же скромен, как в театральном училище. Лично я забрел на телекинетический по чистой случайности, не разобравшись в названии; к тому же факультетскому спортклубу требовался правый защитник. Клава же уверяла, что нашла наконец свое призвание, и в корректных терминах кляла декана, который долго тянул с переводом: с такой фигурой, говорил он, незачем восемь лет тянуть лямку, чтобы потом выйти замуж и работать на полставки в конторе по передвижке мебели. Он был кругом неправ, за одним исключением — я имею в виду фигуру. Во всем и всюду следуя за Клавдией, я вскоре понял, что такой образ жизни устраивает меня до конца дней, и выкинул из комнаты шведскую стенку, чтобы освободить место для трельяжа; а Клавдия купила в комиссионке двухконфорочную плитку на быстрых нейтронах и объявила, что впредь мы будем обедать только дома. Она, должен сказать, вообще очень практичная. Как-то вечерком мы сидели у этой самой плитки в ожидании чая и утрясали список приглашаемых на торжественный ужин; я пребывал в лучезарном настроении и не сразу заметил, что она чем-то опечалена. Может быть, скудостью стола? — Нет, — сказала она сухо. — Ты, наверное, слышал, что свадьба бывает один раз в жизни. И по этому случаю порядочные люди дарят друг другу кольца. Вот так. Про обручальные кольца речи прежде не было. Все мы серьезно относимся к брачному ритуалу, но не настолько же! Пока заваривался чай, я пытался уговорить Клавдию на платину, иридий, осмий... что там еще? Но она уперлась —"и ни в какую. Пусть будет как у мамы и бабушки. Подавай ей золото. На утреннюю лекцию Клавдия не пришла, и я, растеряв новоприобретенное прилежание, помчался к ней. В комнате все было вверх дном, кровать не застелена, занавески содраны, как перед большой уборкой, а на столе лежала огромная менделеевская таблица. Я подошел поближе; на клетке с символом Аи лежали два колечка для занавесок. — Помолчи минуту, — умоляюще сказала Клавдия и, отстранив меня, встала коленями на стул. Странным остановившимся взглядом смотрела она сквозь колечки, сквозь таблицу и скатерть, так что я даже заглянул под стол. Вдруг я увидел, что по колечкам бегут, словно блики, мелкие частые волны. Покачиваясь, кольца медленно отделились от бумаги и воспарили над латинскими буквами, излучая слабый зеленый свет. Затем свечение угасло, кольца съежились, вспыхнули напоследок и, тихо звякнув, опустились на стол. В клетке с номером 79 лежали небольшие, бочоночком, кольца из желтого металла. Клавдия схватила одно из них и надела, еще теплое, мне на безымянный палец. — Спасибо, моя хорошая, — пробормотал я и поцеловал ее. — Книжнику такое и не снилось. — У порядочных людей свадьба бывает раз в жизни, — ответила Клавдия. Она вытолкала меня за дверь, заявив, что устала и намерена спать до вечера, а я побрел в институт. Честно погоняв мяч, зашел к приятелю на кафедру металло- ► 90
ведения и попросил сунуть колечко в какой-нибудь прибор. Минуту спустя он вернулся и равнодушно сообщил, что металл — золото, такая-то проба; а в чем дело? «Да так», — сказал я. До вечера оставалась уйма времени, и я поднялся на третий этаж, где обычно заседали за своими кубами трехмерношахматные девы. Должно быть, меня тянуло к людям из Клавиного окружения. Величественная Лена Бывалова разыгрывала сама с собой заумные дебюты. — Могу дать тебе три ладьи фору, — предложила она, — сыграем? Она не допускала мысли, что избранник ее подруги может быть равнодушен к шахматам. Я молча уселся, включил подсвет — и добрых полтора часа самоотверженно отстаивал честь мужского мышления, стараясь дотянуть партию до почетной ничьей. На дворе уже стемнело. Клава встретила меня сурово. Оказывается, она давно уже проснулась. Я стал было рассказывать про анализ, про партию с Ферзем... Она слушала, поджав губы и не глядя на меня. — М-да, — проговорила она. — Странно. Я чувствую себя отвратительно, из рук все валится, а. ты весело проводишь время. Я делала золотое кольцо, а не оловянное, это ясно и без твоих дурацких приборов. В шахматы ты играть не умеешь, это еще яснее. Тебе со мною скучно, и ты ищешь, где бы развлечься. Кажется, уже нашел, поздравляю. Это было несправедливо. И я попытался что-то объяснить. Лучше бы промолчал. — Он еще оправдывается! Два часа сидел с кем-то, да еще растрезвонил о кольцах. Тогда и я вскипел: — Не хочу больше слышать о Бываловой. И о кольцах слышать не хочу — пропади они пропадом... И дернуло же меня. — Слышать не хочешь? — ледяным тоном переспросила Клавдия. — Ну что ж. Как вам будет угодно. Давай сюда кольцо. Уже раскаиваясь, но еще не понимая, я снял с пальца золотое кольцо. Клавдия положила его на ладонь, рядом положила второе. Потом размахнулась и вышвырнула в открытое окно. Я бросился к подоконнику и тупо смотрел в темноту. Слушал, как она плачет. Мы помирились через полчаса. Остаток вечера и все следующее утро я ползал на коленях под окнами. Кольца как сквозь землю провалились. А Клавдия до самого дня свадьбы просидела над таблицей Менделеева и двумя ржавыми колечками. Иногда они вздрагивали, иногда начинали светиться, но золотыми так и не стали. А потом была свадьба, и гостей набилось вдвое больше, чем мы насчитали, фруктов на столе не было — деньгами мы не разжились, и было хорошо, и Ферзь со своей командой резала свеклу для винегрета. Мы никому не сказали о том почти неправдоподобном утре, когда, излучая сиянье, сомнительной чистоты железо превратилось в чистое золото. Только нашим детям. Но они, кажется, не очень-то поверили. Детей у нас двое — сын и дочь. Сын неплох в отборе мяча, но, пожалуй, резкости ему не хватает, да и рывок слабоват; а дочка, само собой, пропадает в шахматном клубе. Клава иногда ходит с ней играть партию-другую для развлечения, а я вот футбол забросил. Служу начальником ирригационной конторы. Работа больше кабинетная, но если надо перебросить полноводную реку или проложить магистральный канал, то выезжаю на место и прикладываю руки. Само собой, любую балку могу развязать не моргнув глазом, да все подходящего случая нет... Клава моя по-прежнему вся в, науке. Они там без конца превращают одни элементы в другие и синтезируют совсем новые. Дело, конечно, камерное, женское рукоделие, так сказать, но за открытие не то 278-го, не то 287-го Клавдии дали премию и собираются назвать элемент ее именем — по радио говорили. Последнее время к дочке зачастил парень — вместе занимаются. Парень как будто неглупый, но не слишком ли они молоды? На днях захожу к ней —она одна, колени на стуле, локти на столе, что-то бормочет. Прислушался: — Двадцать нейтронов отсюда, протоны туда, эс-оболочку достроили... Я сначала решил, что девочка готовится к зачету. А потом гляжу — на таблице, в клеточке с номером семьдесят девять, — два железных колечка. Кого они пригласят к свадебному ужину и кто будет резать свеклу, меня не касается. Но о фруктах я позабочусь: детям нужны витамины. 91
Научный фольклор Когда же начнет сжиматься Вселенная? От автора. В «Химии и жизни» есть рубрика «А почему бы и нет?», в которой читателям время от времени напоминают, что, дескать, за правильность рассуждений ручается только автор. Ни за что не желая ручаться, прошу настоящую заметку в указанную рубрику не помещать. Утверждают, что великие научные открытия просты по сути, доступны для понимания и отличаются смелостью мысли. То есть имеют те же качества, что и наши скромные наблюдения. Все началось с навязчивого желания выяснить физический смысл таких известных математических величин, как Я и е. Однако предпринятые к тому попытки приводили к результатам, не менее трансцендентным, чем упомянутые числа. Задача была решена только благодаря озарению. Если обозначить ускорение свободного падения на поверхности Земли (9,81 м/с2) через G0, а атмосферное давление на уровне моря G,6 дм рт. ст) через Р0, справедливы следующие равенства: л;^о0, е2^Р0. Не правда ли, уже при беглом взгляде на эти формулы возникает ощущение, что имеешь дело со следствиями какого-то неизвестного пока, но тем не менее всемирного закона? Именно поэтому не стоит придавать особого значения отсутствию в формулах полного тождества. Между прочим, и Д. И. Менделеев, будучи глубоко убежденным в правоте периодического закона, не всегда обращал внимание на несоответствие атомного веса того или иного элемента его порядковому номеру. Расхождения в формулах считаются обычно слабостью теории. Однако в данном случае в них и вся сила. Дело в том, что величины Я и е не постоянны, как то принято считать, и пока 9,87 V2 R |Л>9,81м/с2 рфф \ ч ч *кр время 7.4 р-7,6дмр|.м. £у/ / / / / / / г~ _ _ — — они просто не достигли конечных значений. Поясним на примере Вселенной. Ее расширение началось. как говорят, в результате взрыва некоторой исходной массы, плотность которой была бесконечной, а значит, объем — нулевым. Нетрудно догадаться, что ^кривизна пространства 1/R в тот момент была бесконечной, и у любой окружности, попавшей в такие условия, отношение длины к диаметру — тоже. А это отношение и есть Я . После взрыва радиус Вселенной R начал возрастать. Как следствие этого Л стало уменьшаться; это наглядно изображено на первом графике. В настоящий момент, обозначенный на графике через Т, Я2 = 9,87. Разумно предположить, что критический момент времени ТКр совпадает с началом сжатия Вселенной, и поэтому знать его не мешает. Для этого не понадобятся никакие сверхточные измерения красного смещения или, скажем, гравитационной постоянной. Просто когда Л2, мало-помалу уменьшаясь, достигнет, наконец, значения G0= 9,81, в этот самый момент е2ста- нет равно не 7,39, а в точности 7,60, то есть среднему атмосферному давлению на уровне моря, как и отмечено на втором графике. Остается только, взяв таблицы или вычислительную машину, время от времени возводить е в квадрат и ждать, пока результат не совпадет с Р0. Предоставляя читателю самостоятельно выяснить причину изменения е во времени и пространстве, отмечу в заключение великую роль случая в науке. Ведь если бы радио и телевидение не отменили гекто- паскалн, то все бы к ним привыкли (и я тоже), и человечество не узнало бы о сжатии Вселенной, покуда оно не началось. И. ГОНЧАРОВ * *, нр время 92
Короткие заметки Мыши, слоны и слух Чтобы выжить и чтобы быть сытыми, животным надо не только слышать звуки, но и найти местоположение их источника. Расставленные же уши мышки полезны тем, что звук обычно достигает левого и правого уха за разное время и с разной силой, а это помогает точно найти его источник простым поворотом головы. Мелкие млекопитающие — мыши, крысы, летучие мыши улавливают такие высокие тона, какие нам, людям, никогда не услышать. Думали, будто это зависит от величины тела, а иногда и от поведения зверька. Однако недавние прямые эксперименты поведали, что дело не в величине тела, а всего лишь в расстоянии между ушами, которое точно соответствует границе высокочастотного диапазона, доступного восприятию того или иного животного. Использовав довольно простую математическую формулу, в которую входят скорость звука и максимальное расстояние между ушами, отныне можно узнать, какие звуки слышит, скажем, мышь или слон. Исследовали слух молодого слона из зоопарка. За две недели его научили нажимать хоботом одну из кнопок только в том случае, если он слышал звук. Результаты опытов, изложенные на страницах журнала «Science», подтвердили важную роль расстояния между ушами. Слон не слышал никаких звуков, частота которых превышала 12 кГц, независимо от их силы (расстояние между его ушами равно 115 см). Люди же обычно улавливают звуки частотой до 19 кГц, собаки — до 44, крысы — до 72, а летучие мыши — до 115 кГц! Иначе говоря, чем ближе уши, тем выше воспринимаемая ими частота. Слон, однако, отлично слышал низкочастотные звуки в диапазоне до 17 герц. Из 34 исследованных видов животных слон, обладал самым большим расстоянием между ушами и улавливал самые низкие звуки. О. МИХАЛЕВИЧ Плата за дым Уж сколько раз твердили миру, что курить безнравственно. Да все не в прок... Об этом свидетельствует «молчаливая статистика» — результаты массовых обследований, публикуемые в «Хронике ВОЗ» и других подобных изданиях; сводку этих данных — обзор обзоров — поместил недавно журнал «Советское здравоохранение» A980, № 11). Не будем читать нравоучений, а приведем .лишь несколько цифр. Европейцы курят табак 420 лет — после того, как французский дипломат Жан Нико (в честь которого назван никотин) привез коричневого Змия из Нового Света. С тех пор употребление табака почти непрерывно возрастает во всех странах. С 1935 по 1970 год продажа сигарет в четырех крупнейших государствах Западной Европы — ФРГ, Англии, Франции и Италии — увеличилась в 3 раза. К концу 70-х годов во всем мире курили 50% мужчин и от 25 до 35% женщин. Прекрасный пол все еще стыдится дурной привычки, поэтому данные обследований колеблются. Однако число курильщиц растет намного быстрей, чем число курильщиков. В нашей стране в 60-х годах курили 45% мужчин и 26% женщин, а в 70-х — 57% мужчин и 49% женщин. За какие-нибудь десять лет женщин-курилок стало почти вдвое больше. Становится больше и балующихся курением подростков. В Англии курящие школьники многочисленней курящих студентов. Плод в чреве курящей женщины получает в 4 раза меньше кислорода, чем полагается; в результате дети, рождающиеся у курящих матерей, на 170—230 г меньше весом, чем у некурящих. Падение веса детей строго пропорционально среднему числу сигарет, выкуриваемых в день. Табачный дым, как известно, вызывает перерождение клеток бронхиального эпителия, а к чему это приводит, тоже стало известно: в классической стране бронхолегочных заболеваний — все той же Англии — смертность от рака легкого среди курильщиков примерно вдвое превосходит смертность среди некурящих. Риск смерти от ишемической болезни сердца у курящих тоже в два раза выше. Но почему, спросит читатель, курение следует считать преступлением против нравственности? Да потому, что статистические сводки состоят не из двух разделов (курящие и некурящие), а из трех. Третью категорию составляют несчастные, обреченные вдыхать дым чужих трубок и сигарет. И оказывается, что они платят за удовольствие находиться в дыму почти так же дорого, как и сами курильщики. Г. МОИСЕЕВ
Две капли перца Пристрастия и антипатии в вопросах питания — дело сугубо личное. Не смею навязывать своего мнения, но мне по вкусу перец горошком, лавровый лист и гвоздика. Как в первых ,так и во вторых блюдах. Люблю их нежно — до того самого момента, как на зубах хрустнет, обжигая рот, горошина перца или гвоздичный сухой бутон... Может быть, поэтому из многих сообщений на пищевые темы ближе других мне показалась статья о жидких экстрактах пряностей, напечатанная в журнале «Известия вузов. Пищевая технология», 1980, № 4. Краснодарские специалисты использовали ими же разработанный, опробованный и описанный способ — экстракцию жидким пищевым углекислым газом. (Мы привыкли к тому, что С02 бывает либо твердым, либо газообразным; но при достаточном давлении он вполне может быть жидким — и при комнатной температуре.) Так вот, если извлекать приятно пахнущие вещества из пряностей не кипятком, не органическим растворителем, а нетоксичным, не агрессивным углекислым газом, то из-за полярного сродства к эфирным маслам получается густая и настолько духовитая жидкость, что рука невольно тянется к ложке. От эмоций — к делу. Сухие пряности быстро теряют при хранении запах и вкус; экстракт хорош и через два года. В сухих пряностях ароматических веществ — кот наплакал, остальное балласт; в экстракте балласта намного меньше. Наконец, в сухих пряностях душистые вещества блокированы клеточными перегородками, а в экстрактах пряные вещества не на виду, так на духу. Производственные испытания обнадеживают. Гвоздика, кардамон, душистый, черный и стручковый красный перцы, тмин, мускатный орех, а также смесь пряностей были переведены в экстракты, смешаны с сахарным песком, разбавлены водой в соотношении 1:100 и добавлены в фарш. Результат: сэкономлено около половины пряностей и снижена себестоимость продуктов; дегустация сосисок, сарделек и колбасы сопровождалась одобрительными жестами и выставлением высоких баллов. И это дает надежду на скорое применение. Но лично мне, подчеркиваю, приятнее всего, что никакие веточки, семена, бутоны и листы не попадают на зуб. Две капли перца на кастрюлю — вот она, современная технология... О. ЛЕОНИДОВ
Алхимики продолжают патентовать При упоминании алхимии обычно возникает образ мрачной средневековой крепостной башни или подвала замка, где некто, чтобы добыть золото, варит в котле таинственные вещества с корнем мандрагоры, читая над котлом заклинания. Однако получить золото алхимическим способом пробуют и доныне. Так, менее ста лет назад некий английский изобретатель заявил, что он разработал метод получения золота из пшеницы. Не иначе как он был заворожен золотистым цветом зерна; что еще общего у зерна с золотом? Удивительнее всего то, что это открытие было официально зарегистрировано. Чуть позже, в 1900 году, британское патентное ведомство выдало химику Джону Дьюку привилегию на применение открытого им метода добычи золота из морской воды. Методика состояла в том, чтобы осаждать драгоценный металл, добавляя в рассол кальций и алюминий. Сейчас такое можно сделать с помощью ионообменных смол. А вот еще факт, на этот раз число «алхимический». В 1918 г. испанский врач Г. Перес ухитрился получить патент на электрическое устройство, которое превращает в золото обыкновенную ртуть. Сама идея (без применения электричества, конечно), была не очень нова — в X веке ее уже пытались осуществить. Как это ни странно, методику Переса подхватил знаменитый немецкий электротехник Вернер Сименс. Лет шестьдесят назад берлинское ведомство по изобретениям выдало ему пять(!) патентов на доведение идеи Переса до практического исполнения. И — о чудо! Сименс действительно получил золото из ртути, пропуская через нее ток напряжением 150 тысяч вольт. Патенты Сименса вступили в законную силу, когда другие немецкие ученые обнаружили небольшую подробность: использовавшаяся в опытах ртуть была «подержанной». До того ее уже применяли для извлечения желтого металла из золотоносной руды. Так что электрический ток просто выделил небольшие следы золота, которые еще оставались в этой ртути. Последний ли это «алхимик», к которому благосклонны патентные ведомства? Б. СИЛКИН
A. С. ОСИПЕНКО, Сумская обл.: Химически проще всего обнаружить угарный газ влажной индикаторной бумагой, пропитанной хлоридом палладия, — она в присутствии СО чернеет. Т. КАФАРОВУ, Баку: Жестким делают мел примеси песка и глины, это заводской брак, практически неисправимый. ЛИЗОРКИНЫМ, Москва: Трубы и радиаторы отопления вполне можно красить и тогда, когда они горячие,— например, глифталевыми красками или масляной типа МА-25. B. И БУРОВИКУ, Караганда: Норакрил вообще-то не клей, а быстро отверждающаяся пластическая масса, используемая преимущественно в стоматологии, B. И. СТАРОСТЕ, Ужгород: Вряд ли возможно извлечь фе- нидон из готовых проявителей (он в том же пакете, что и гидрохинон); но в больших фотомагазинах фенидон случается, продают и отдельно. C. ПРОНИНУ, Ставропольский край: Кислород в воде, вопреки вашему мнению, не всегда полезен, и когда на заводах консервируют, скажем, соки или компоты, воздух перед закаткой обычно удаляют. О. М. Л АД ОХ И НУ, Воронежская обл.: Стандарты предусматривают использование для копченостей только нитрата натрия марки ЧДА (чистый для анализа). В. СЕДЫХ, гор. Горький: Если на коробочке с детским питанием выбито, к примеру, 2010801, то это значит, что продукт выпущен 20 числа 10 месяца (то есть октября) 1980 года, причем в первую смену, о чем свидетельствует заключительная единица. П. К-ВУ, Ленинград: Не совсем понятно, почему вы считаете любительское масло новинкой,— ныне действующий ГОСТ на него введен еще в 1955 году... Г. Ю. ДРЯЗГУ НО ВОЙ, Москва: Хлопчатобумажный вельвет красят гак же, как и другие хлопчатобумажные ткани. А. ЛЫСЕНКО, Запорожская обл.: Состав штемпельной краски не менялся вот уже лет сто, и прост он донельзя — 30 г анилинового красителя и по 250 г воды и глицерина. И. АЛТУНИНУ, Магаданская обл.: У лососевых рыб жировая ткань содержит красно-желтые каротиноиды, из-за них и приятный цвет. ДЕНИСЕНКО, гор. Горький: Дымчатый топаз при нагревании и в самом деле может посветлеть, так что сомнение вызывает не подлинность кацня. а квалификация ювелира, вздумавшего паять изделие вместе с камнем. Т. КАХРАМАНОВУ, Баку: Любой гипсовый портрет, не исключая Нефертити, со временем пылится; мытье скорее всего не поможет, попробуйте пылесос или (радикальное решение) белую краску. 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: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), 1Д. Н. Осоки на, | B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, В. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басы ров, Р. Г. Бикмухаметова Корректоры Л. С. Зенович, Л. А. Котов а Сдано в набор 11.02.81 г. Подписано в печать 17.03.81. Т03064 Бумага 70ХЮ8 1/16. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 8,4. Уч.-изд. л. 11,3. Бум. л. 3,0. Тираж 438 352 экз. Цена 45 коп. Заказ 274. 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. Чехов Московской обл. С Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1981 96
Для чего алкоголь золотой рыбке? Эко диво — золотая рыбка: настоящие аквариумисты, хотя и любуются ею, и „истово ухаживают, все же относятся к ней без трепета и почтения Однако, как справедливо заметил еще А. С. Пушкин, рыбка эта «непростая». Например, не все знают, что самая обычная аквариумная золотая рыбка, ведущая свою родословную от затрапезного серебристо-серого карася, при низких температурах может несколько дней кряду обходиться вовсе без кислорода. Иначе говоря, она может жить не дыша! Жизнь в бескислородной воде ей дарит оригинальный биохимический механизм, которого нет, пожалуй, больше ни у кого. Вообще-то многие животные при остром недостатке кислорода умеют в какой-то степени покрывать свои энергетические потребности с помощью так называемого анаэробного гликолиза, то есть превращая глюкозу не в углекислый газ"и воду, как при обычном ее сгорании в организме, а в молочную кислоту. Правда, обычное кислородное окисление по энергетическому выходу чуть ли не в 20 раз выгоднее, но когда кислорода не хватает (например, в мышцах пловца на соревнованиях), приходится с этим мириться. Увы, у анаэробного гликолиза есть недостаток и посерьезнее— в организме накапливается молочная кислота, и вся внутренняя среда подкисляется. Сухопутным животным это не очень страшно: их кровь обладает солидными буферными свойствами. У рыб же кровь в полном смысле слова рыбья, и для них накопление молочной кислоты смерти подобно. И все же золотая рыбка нашла выход из столь критической ситуации. Она нашла спасение, занявшись плагиатом: позаимствовала способ получения энергии из глюкозы у дрожжей. Да-да, не смейтесь: канадские исследователи доказали, что золотая рыбка превращает глюкозу в этанол. Нисколько не погрешив против истины, можно сказать, что внутри золотой рыбки работает нечто вроде самогонного аппарата. И хотя этот способ обмена не ахти как энергетически выгоден даже по сравнению с анаэробным гликолизом, у него по крайней мере есть одно преимущество: этанол не подкисляет внутреннюю среду рыбки. А может, выработка собственного спирта предоставляет золотой рыбке и какие-то другие удобства, о которых мы не догадываемся?
Завязывайте с ферментом В солнечные апрельские дни в который раз вспоминаешь, что в чеповеке все должно быть прекрасно. И одежда тоже. В том числе галстуки и ботиночные шнурки. Между прочим, требование к совершенству последних предъявляет не только эстетика, но и техника безопасности: сколько бытовых и производственных травм вызвано именно плохо язанными шнурками... Некоторое время назад мы рассказывали о том, что биохимики с помощью фермента научились завязывать в узел молекулы ДНК (см. статью «Про узлы», № 7, 1977). Но какая связь между узлами на молекулах и шнурках! Оказывается, связь есть, причем самая тесная. Как сообщается В последнем номере журнала «Ties and Bootlaces Review», одна новозеландская фирма запатентовала и намерена выпустить в продажу ферментативный препарат для завязывания ботиночных шнурков. Маленький флакон заполнен раствором особого фермента — нодула- зы; достаточно окунуть в него оба конца шнурка, как они становятся липкими и при достаточном сближении сами стягиваются в тугой узел. К сожалению, широкому распространению биохимической новинки мешает одно важное обстоятельство. Как и все природные белки, но- дулаза состоит только из L-аминокислот,н потому, как нетрудно понять, шнурки удается завязывать пока только на левом ботинке. Проблема правого, увы, остается нерешенной. Однако и сейчас чудесное средство может все-таки найти практическое применение — для завязывания объектов, не отличающихся хи- ральностью, например галстуков. Достаточно модифицировать активный центр фермента, скажем, ионизирующим излучением — и мы получим узлы различных фасонов, на любой самый взыскательный вкус. вдездательство «Наука» ммЖимия и жизнь», № 4, 1808! г., 96 с. эднндекс 71050, Бнэ.ена 45 коп.