Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
8
1987


ъ * ч г*
химия и жизнь КАК ЭТО ДЕЛАЮТ В ХААБНЕЭМЕ. А. Иорданский ИНСТИТУТ СОГЛАСИЯ. Н. Н. Моисеев МАГНИТНЫЙ МОНОПОЛЬ, ИЛИ ПАЛКА ОБ ОДНОМ КОНЦЕ. А. Семенов 16 О МАГНИТЕ. В. Гильберт 23 ТРЕТЬЕ НАЧАЛО БИОДИНАМИКИ? В. Полищук 26 МЕТАЛЛ В СТЕКЛЯННОМ ОБЛИЧЬЕ. А. Б. Герчиков 33 ВМЕСТО НИТОК — КЛЕЙ. В, Б. Хузьмичев 40_ ГРИБЫ В ЭПОХУ КТО КОРОЛЬ? В. НТР. В. Варламов 3. Михальченко ПОКОЛДОВАТЬ НАД СЛАЙДОМ. Т. А. Мосина, А. В. Шеклеин 44 49 52 РОДИТЕЛЬСКИЕ ЗАБОТЫ КОЖИСТОКРЫЛЫХ. С. В. Воловник 54 ГАЗИРОВАННАЯ ГРЯЗЬ С МОРСКОЙ ВОДОЙ. 60 Д. Н. Вайсфельд ГДЕ ВЗЯТЬ ОРГАНЫ ДЛЯ ПЕРЕСАДКИ? Р. Л. Розенталь 63 ХОРОШЕГО ВАМ РОСТА. М. 3. Залесский 75 «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ» — 88 82 ТУЧА. Аркадий Стругацкий, Борис Стругацкий 84 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Е. Шешенина к статье «* Металл в стеклянном обличье». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — образец компьютерной графики, позволяющей наглядно представить сложные математические понятия. О том, как математические абстракции помогают разобраться в сути биологических процессов, рассказывается в очерке «Третье начало биодинамики? » ПОСРЕДНИК ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ПРАКТИКА ИНФОРМАЦИЯ ОБОЗРЕНИЕ ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК БАНК ОТХОДОВ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 14 39 42 57, 74, 82 58 66 68 72 94 94 96
Семидесятый год Октября Как это делают в Хаабнеэме Прямым продолжением великого дела Октября является идущая в нашей стране поистине революционная перестройка. Пути преодоления накопившихся застойных явлений и трудностей указывает программа коренной реформы управления экономикой, принятая июньским Пленумом ЦК КПСС. Одна из центральных задач, поставленных этой программой,— «создать на основе полного хозрасчета, самоокупаемости и'самофинансирования современный хозяйственный механизм деятельности предприятия, обеспечивающий действенные внутренние стимулы для его развития, побуждающий работать на потребителя, всемерно экономить ресурсы, широко применять Достижения науки и техники». Пример Опытно-показательного рыболовецкого колхоза им. С. М. Кирова, о котором рассказывает эта публикация, показывает, какие возможности открываются в условиях самостоятельного хозяйствования перед умелыми и инициативными работниками, как такие условия стимулируют поиски путей интенсификации производства, внедрение научно-технических достижений, комплексное использование сырья, как заставляют сегодня думать о завтрашних проблемах, подходя к ним с позиций точного экономического расчета. 2
ЛЕГЕНДАРНЫЙ КОЛХОЗ Сначала — одна история, которую мне рассказывали знакомые эстонцы. Лет десять назад среди модниц началось волнение: прошел слух, что снова начали носить соломенные шляпки. Отечественная шапочная индустрия отреагировать на новое веяние, естественно, не спешила^ Но шляпки все-таки у нас появились. Не везде, правда, а только в Эстонии. Заполнить вакуум неудовлетворенного спроса взялся будто бы тамошний рыболовецкий колхоз имени Кирова. Достал где-то сырья, посадил за работу излишки женского персонала,' не занятые в основном производстве,— и заработал на этой моде сколько-то там сотен тысяч... При ближайшем рассмотрении, правда, в этой истории подтвердилось не все. Мода на шляпки была — это факт. И шляпки такие в Эстонии, действительно, носили. А вот что делал их колхоз имени Кирова — это легенда. Кто-то другой их делал. И все же дыма без огня не бывает: появилась такая легенда, наверное, не случайно. Потому что колхоз имени Кирова — колхоз во многих отношениях необычный, а в чем-то, может быть, и действительно легендарный. Впрочем, судите сами. То, о чем будет рассказано дальше, уже не легенда, а доподлинные факты. Колхоз имени Кирова — это 11 отделений и хозяйств, разбросанных по всему северу и востоку Эстонии, от Палди- ски до Чудского озера. А его центральная усадьба находится в поселке Хаабне- эме, у самой окраины Таллина, в двадцати минутах от центра на автобусе. И уже своим видом эта центральная усадьба производит на человека приезжего необыкновенное впечатление. Жилой поселок оригинальной архитектуры — и внушительное здание колхозного правления, отделанное не хуже самой современной интуристовской гостиницы; собственный лечебный центр с прекрасным оборудованием и пальмами ростом в два этажа — и пансионат для престарелых рыбаков на берегу моря; свой детский санаторий — и модное ателье, которое обслуживает членов колхоза... Все это очень похоже на рекламные фотографии из модных архитектурных журналов, а построено по проектам собственных, колхозных архитекторов. «А чего бы им не строить — они богатые»,— приходится иногда слышать. Что верно, то верно: как-никак больше 20 миллионов чистого дохода в год, из которых 8 миллионов идут в фонд потребления. Только доход этот не упал с неба и не в наследство достался — его колхозники зарабатывают своими руками. Непосредственно ловлей рыбы — на Балтике и в Финском заливе — занимаются в колхозе всего около 300 человек из семи тысяч с лишним, и в колхозном балансе эта отрасль выглядит весьма скромно. Зато 1400 человек, почти впятеро больше, работают на рыбоперерабатывающем комбинате, где из рыбы, в основном привозимой издалека, делают консервы, филе, копчености и прочие готовые продукты. Это производство дает колхозу больше половины дохода. А еще треть дохода приносят колхозу разнообразные подсобные промыслы — от изготовления по собственным проектам нестандартного оборудования для рыбной промышленности до выращивания цветов в колхозной оранжерее, занимающей целый гектар (к которой, между прочим, пристроен еще и зимний сад с бассейном и сауной, и отнюдь не ддя начальства или знатных гостей, как иногда бывает: доступ сюда открыт каждому члену колхоза). О некоторых подсобных промыслах колхоза имени Кирова и пойдет у нас сейчас речь. А комментировать наш рассказ будет один из руководителей колхоза — Ааре Аси, занимающий здесь должность, прямо скажем, необычную — он заместитель председателя колхоза по науке и технике. ШАМПУНЬ ИЗ РЫБЬЕГО ЖИРА Среди множества продуктов, выпускаемых колхозом имени Кирова, есть один, который на первый взгляд далековат от профиля колхоза и скорее заставляет вспомнить о тех самых легендарных соломенных шляпках. Это... шампунь. Впрочем, не будем спешить с выводами. Производство это на самом деле весьма примечательное и заслуживает внимания по нескольким причинам. Во-первых, шампунь делают из отходов основного производства колхоза *— рыбопереработки. Во-вторых, это единственный выпускаемый у нас шампунь, основа которого — активное вещество отечественного производства. 1* 3
Хаабнеэме — центральный поселок рыболовецкого колхоза имени Кирова. Все, что вы здесь видите,— и жилые дома (фото внизу), и правление колхоза (там же — справа на переднем плане), и детский сад (фото в центре), и лечебный центр (фото слева),— построено по проектам, созданным колхозными архитекторами ч <Ч «Л чего бы им не строить — | они богатые»,— приходится иногда слышать. Но это свое богатство колхозники заработали своими руками
Основная отрасль производства в колхозе имени Кирова — переработка рыбы (фото вверху справа). А из отходов здесь делают шампунь «Меревахт», что по-эстонски означает «морская пена» (фото внизу справа). Участок производства шампуня (фото внизу слева) — это, по существу, небольшой химический завод. Тут же рядом — цех по выпуску еще одного химического продукта — дезинфекционного средства «Эстостерил» »-v
В-третьих, это опять-таки единственный у нас шампунь, активное вещество которого — не нефтехимическая синтетика, а продукт, полученный из натурального сырья. В-четвертых, производство шампуня — плод совместной работы колхозных конструкторов и академической науки в лице Института химии АН Эстонской ССР. В-пятых, шампунь, помимо вышеперечисленных достоинств, каждый год приносит колхозу около 1 200 000 рублей чистого дохода. Шампунь носит поэтическое название «Меревахт», то есть «Морская пена». Сырье же, из которого его делают, самое прозаическое — бросовый жир, отходы рыбоконсервного производства, которые привозят сюда из всех отделений колхоза. В год набирается около сотни тонн неаппетитной вонючей жидкости, которая превращается в тысячу тонн ароматного шампуня. Технология превращения довольно сложная, насчитывает 16 стадий. Участок производства шампуня — это, в сущности, небольшой химический завод. Помещается он, между прочим, в здании, где раньше был цех плодово-ягодных вин (это не дань конъюнктуре: колхоз закрыл производство вина и начал переоборудование цеха не после, а до постановления о борьбе с пьянством; просто здесь посчитали и увидели, что шампунь делать выгоднее, чем бормотуху). Нужно сказать, что ничего принципиально нового в производстве шампуня нет. Мыло испокон веков варили из натуральных жиров — синтетические моющие средства появились и потеснили е го только в последние десятилетия. Существуют и способы получения поверхностно-активных веществ из рыбьего жира: такие работы у нас, например, велись по заказу Министерства рыбного хозяйства. Однако ни на одном предприятии этого солидного ведомства до выпуска реальной продукции дело не дошло. А вот колхоз имени Кирова ее производит. Отсюда естественный вопрос к А. Аси: почему? — Как бы это сказать? В общем, жизнь заставила. А конкретнее, было несколько факторов, которые заставили нас пойти по этому пути. Во-первых, подталкивала экономика: Хотя наш колхоз и называется рыболовецким, но добыча рыбы дает нам мало доходов: уловы на Балтике в последние годы сократились. Наша основная отрасль сейчас — переработка рыбы, которую ло- б Г вят в океане. Но и там сырьевая база заметно изменяется. В общем, нам уже давно стало ясно, что нужно искать новые источники доходов. Ведь и детские сады, н жилые дома мы должны строить на собственные деньги. У министерства карман государственный, а нам никто денег не даст, если мы их не заработаем. Во-вторых, рыбопереработка дает очень много отходов. А наш колхоз, по существу, пригород Таллина, здесь загрязнять окружающую среду никак нельзя. Конечно, есть очистные сооружения, мы их каждые три-четыре года реконструируем и расширяем; но как раз эти жиры, а их в сточных водах до 40 %, биологической очисткой не обезвреживаются — приходилось их отделять и вывозить на свалку. Это тоже заставляло нас искать какие-то новые пути. В Институт химии мы обратились потому, что знали: там много занимаются поверхностно-активными веществами. Химики за нашу проблему взялись охотно. Возглавил работу старший научный сотрудник института, кандидат химических наук Яан Йыерс. Технология получилась не "сразу — поначалу все появлялись какие-то другие отходы, от которых было еще труднее избавляться. Тот вариант, который реализован сейчас,— уже третий. Вариант, мы считаем, удачный, практически безотходный. Остаются только кубо-. вые остатки — около тонны в неделю. Пока мы их сжигаем в котельной, но есть возможность и их утилизировать, а заодно сильно окисленные жиры, которые для шампуня не годятся. Из них можно делать жировые смазки для металлообработки — думаю, что скоро мы сможем и это дело наладить. Тут важно, что нам удалось, во-первых, совершенно ликвидировать этот вид отходов, а во- вторых, сделать из них полезную вещь. Не полуфабрикат, не просто моющее вещество, а готовый ценный продукт, в красивой упаковке, которую мы тоже делаем сами. Не все било, конечно, так уж просто. До сих пор остается, например, проблема отдушки. Шампунь должен приятно пахнуть, а его основа — активное вещество — имеет свой запах, не рыбный, но все-таки неподходящий. Отдушки у нас в стране — дефицит; то, что мы получаем из Калуги, где делают душистые вещества, нас не удовлетворяет. Может быть, удастся получить отдушку по импорту — нашим активным веществом заинтересовались некоторые зарубежные фирмы (сейчас, когда везде используется нефтехимия, натуральные продукты очень ценятся), а просто продавать его нам невыгодно, лучше наладить обмен:-мы им — активное вещество, а они нам — отдушку... ДЕЛАТЬ ТО, ЧТО ВЫГОДНО «Рыбье молоко» — такое название было бы самым подходящим для другого продукта, который в колхозе имени Кирова изготовляют из отходов переработки рыбы. Официально он называется АР-1 — ацидофильный рыбный кормовой заменитель молока. О нем мы довольно подробно рассказывали год назад, в репортаже с Международной выставки «Инрыбпром-85» («Химия и жизнь», 1986, № 4), поэтому здесь напомним только самую суть. АР-1 — это водная суспензия измельченных рыбных отходов, заквашенная
молочнокислыми бактериями. Благодаря высокому содержанию белка (в 1,5— 2 раза больше, чем в натуральном молоке) и других полезных веществ АР-1 заменяет молоко при выращивании телят и поросят, прекрасно ими усваивается, стимулирует их рост. Колхоз выпускает в год почти 4000 т АР-1 и поставляет его в три десятка животноводческих хозяйств, получая больше 200 тыс. рублей годовой прибыли. Главным разработчиком технологии было конструкторское бюро колхоза, но, как и в истории с шампунем, в работе участвовали научные учреждения, на этот раз не академические, а других ведомств. А. Аси: Все началось еще в 1979 году, когда наш колхоз начал заниматься подсобным сельским хозяйством. Тогда встал вопрос о том, чтобы передать нам какой-нибудь отстающий животноводческий совхоз (что и было потом сделано). Мы начали прикидывать, сколько чего нам понадобится, и выяснилось, что в первую очередь нужно будет искать дополнительные источники кормов. А сырье, естественно, должно быть то же самое, наше — отходы рыбопереработки. В принципе и здесь ничего нового нет: рыбные отходы давно идут на корм скоту. Но в них обязательно добавляют химический консервант — пиросульфит, чтобы не портились; продукт получается далеко не диетический, для молодняка не годится, да и у взрослых животных может вызывать всякие неприятности. К тому же от рыбных отходов мясо получает запах и привкус. И вот мы решили испробовать новую идею — консервировать корм не химическим, а микробиологическим способом, с помощью молочнокислых бактерий. Подходящий штамм нам подобрали в Тарту, в Сельскохозяйственной академии, технологию разработали мы сами, а испытания провел эстонский Институт животноводства и ветеринарии. И оказалось, что продукт получается очень хороший. Заодно избавились и от рыбного запаха; ведь он появляется в результате жизнедеятельности бактерий, а наша молочнокислая закваска их подавляет. Кстати говоря, мы ведь то, что нам нужно, делаем не только из отходов. Вот, например, нашим животноводам понадобились дезинфицирующие средства — обрабатывать свинарники, чтобы не было инфекционных заболеваний. Таких средств много, но почти все они токсичны — значит, нужно скот выводить на время обработки, и среду они загрязняют, и биологическая очистка стоков от них выходит из строя. А мы узнали, что есть сильнодействующее средство без этих недостатков — надуксусная кислота, при использовании она распадается на совершенно безвредные продукты. Способ получения ее был известен — его создали тот же Институт животноводства и ветеринарии и Тартуский университет, но способ был еще очень сырой: ни ТУ, ни регламентов. Мы вместе с ними довели это дело до конца, разработали всю документацию, построили линию и теперь выпускаем это средство под названием «Эстостерил». Наша потребность — тонн 20 в год, но мы решили, что делать только для себя нет смысла, производим 150 тонн и излишки продаем. Вот вы опять спрашиваете, почему мы это сделали, а другие — нет. Может быть, дело в том, что для реализации всяких идей должны быть определенные условия, которые в нашем хозяйстве есть. Например, хорошая экономическая служба: нужно заранее получить полную картину, просчитать, выгодно ли это, а если невыгодно, то что можно сделать, чтобы было выгодно. Потом идею нужно превратить в проект; потребуются какие-то нестандартные узлы, их нужно сконструировать и изготовить — значит, должны быть специалисты, способные это сделать. У нас есть достаточно, сильное конструкторское бюро, которое такими вещами занимается, есть проблемная лаборатория, которая разрабатывает новые идеи и продукты. Строительная база, наконец, нужна. И чтобы все это шло гладко, без лишних помех. Я могу сказать, что у нас в колхозе тоже есть свои бюрократические барьеры, проблемы и трудности, но внутри хозяйства их преодолевать легче. А потом, когда что-то сделано, становится видно, что половину сделали не так, как надо, что можно сделать лучше. Так и с АР-1: сейчас уже появилось несколько новых направлений. Например, выпущены первые партии биологического консерванта для силоса — на том же оборудовании, по той же технологии. Думаем, как ввести в продукт другие микроорганизмы, скажем, бифи- добактерии — это полезные бактерии, на их основе можно сделать не просто корм, а корм лечебный. Думаем о том, как производить полноценный корм из остальной части отходов: у нас их образуется около 10 тысяч тонн в год, а на АР-1 идет только около 3 тысяч. И тут есть разные идеи — в общем, так одно за другим и тянется. Добавим, что список продуктов, которые в колхозе имени Кирова делают из отходов основного производства, уже- сейчас не исчерпывается шампунем и заменителем молока. Например, из негодных в пищу голов и хвостов радужной форели, которую разводит колхоз, получают вкусовую и ароматическую добавку, нужную для выработки искусственной черной икры —■ той самой, «несмеяновской»: колхоз спроектировал и построил линию и выпускает 360 т икры в год (а в колхозной проблемной лаборатории, между прочим, уже идет работа над технологией искусственной красной икры). Идет в дело и рыбья шкура: из нее тут вот уже шесть лет делают клей для радиоэлектронной промышленности — им что-то там приклеивают в кинескопах для телевизоров; и получается клей не хуже импортного. Как тут не вспомнить одного из гоголевских персонажей: «Рыбью шелуху сбрасывали на мой берег в продолжение шести лет сряду промышленники,— ну, куды ее девать? Я начал из нее варить клей, да сорок тысяч и взял. Ведь у меня все так». Это — Константин Федорович Костанжогло из второго тома «Мертвых душ», тот единственный герой поэмы, в котором Гоголь видел воплощение образцового хозяина... г 7
СЕГОДНЯ — О ЗАВТРАШНИХ ПРОБЛЕМАХ Около десяти лет прошло с тех пор, как колхоз имени Кирова взял курс на максимальное использование отходов производства, на получение из них разнообразных ценных продуктов. И хотя это направление, как мы видели, продолжает развиваться, для колхоза это в какой-то степени уже вчерашний день. Сегодня специалисты колхоза больше думают о тех проблемах, которые им придется решать завтра. И тут речь идет уже не об отходах, а об основном производстве, на котором зиждется благополучие колхоза,— о переработке рыбы, о том, в каком виде мы с вами будем ее потреблять через три, пять, десять лет,— а значит, и о том, как ее тогда будут перерабатывать. Вот еще один новый продукт, который колхоз имени Кирова выпускает с 1985 года,— крабовые палочки, которые продаются повсюду в Эстонии (об этой новинке мы тоже кое-что рассказывали год назад). На вид, на вкус, на запах они почти неотличимы от крабового мяса, даже характерные красные полоски есть. Однако от краба в них только ароматизирующий экстракт, а основа — не что иное, как подвергнутый специальной обработке фарш из балтийской трески. Те, кто пробовал палочки (а таких уже много: линия, установленная в колхозе имени Кирова, выпускает в год 2,5 миллиона стограммовых упаковок), подтвердят, что это штука вкусная. Но дело не только в этом. Крабовые палочки — первый шаг на новом направлении в переработке рыбы. А. Аси: Сейчас нам ясно, что эпоха рыбных консервов миновала,— чтобы в этом убедиться, достаточно зайти в любой рыбный магазин. Причин тут несколько. Во-первых, производство консервов выросло, а потребность населения какой была лет 10—15 назад, такой и осталась. Во-вторых, немалая часть сегодняшнего рыбного сырья для консервов не очень пригодна: океанская рыба — не килька и не шпроты, и далеко не все консервы, которые мы из нее делаем, пользуются спросом. Во всех развитых странах мира производство обычных консервов сейчас сокращается, остаются только деликатесные. А в нашем колхозе на долю консервов приходится 85 % продукции рыбоперерабатывающего комбината. Положение складывается опасное, это не может не вызывать у нас беспокойства. И здесь нужно искать какие-то новые возможности. Все возрастающая часть рыбы, добываемой сегодня в Мировом океане, перерабатывается не в консервы, а в промытый фарш. Эта новая технология позволяет получать тысячи разнообразных продуктов — и совершенно новых, и имитирующих традиционные рыбные деликатесы. Вот как эти крабовые палочки, например. Делаем мы их пока из трескового фарша. Вообще говоря, с треской как раз нет особой необходимости экспериментировать — она и сама по себе идет хорошо. Для нас это первое знакомство с новой технологией, по которой можно перерабатывать и рыбу других пород. В Мурманске уже сейчас получают промытый фарш из путассу, а мы пробуем ставриду и сардину. Осенью собираемся пустить новый цех и вместо консервов делать из них колбасу — очень вкусно получается. Промытый рыбный фарш — это, как мы считаем, технология завтрашнего дня для нашей отрасли. А одновременно мы начинаем работы, можно сказать, на послезавтра. Треть всей добываемой рыбы ни в консервы, ни в фарш не идет. Что делать с ней? Сейчас она идет на кормовую рыбную муку и в конечном счете превращается в мясо. Но это путь невыгодный — очень велики потери белка. А можно непосредственно извлекать его из рыбы и употреблять не на корм, а в пищу. Это совсем новое направление, которое позволит в максимальной степени использовать сырье. Над технологией получения из рыбы пищевого белка работают ученые многих развитых стран мира. Есть и кое-какой практический опыт: японская фирма «Ниигата Инджиниринг» уже построила первый экспериментальный завод, который выпускает концентрат пищевого рыбного белка из любой рыбы под названием «Маринбиф», то есть «морское мясо». Здесь, правда, еще понадобится решить много проблем — и технических, и научных. Но мы готовы включиться, привлечь, если нужно, институты — и попробовать, что из этого может получиться. Опыт разработки и освоения новых технологий в колхозе имени Кирова, о котором мы рассказали, дает, как нам кажется, серьезные основания полагать, что дело пойдет. Такого же мнения, по- видимому, придерживается и Министерство рыбного хозяйства СССР — ведомство, насущно заинтересованное в успехе нового направления: по его предложению колхоз принял на себя функции научно-производственной базы по созданию и внедрению новых технологий в области комплексной переработки рыбы. Пожелаем ему успехов — и будем надеяться, что вскоре на прилавках рыбных магазинов появятся новые, до сих пор невиданные деликатесы из Хааб- неэме. Л. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» 8
Тема дня Институты согласия ТЕХНОСФЕРА И БИОСФЕРА. НОВЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПРОГРАММЫ Академик Н. Н. МОИСЕЕВ 1. Неразумное использование мощи современной цивилизации, ненаправляемое Разумом, стихийное развитие научно- технического прогресса, создание новых технологий, новой промышленности, вовлечение в хозяйственный оборот все новых ресурсов — все это чревато для будущего человечества последствиями, способными прекратить развитие общества, а возможно, и существование самого вида Homo sapiens. Человечество Доклад на международной конференции в Женеве. вступает в эпоху экологического императива. Произнося эти слова, я имею в виду тот факт, что дальнейшее развитие человечества возможно лишь при выполнении предельных и весьма жестких условий, обязательных для всех людей, где бы они ни жили, а дальнейшее развитие цивилизации требует совместных координированных усилий всех стран и народов без исключения. Этот факт я принимаю в качестве одной из аксиом, которые будут лежать в основе последующих рассуждений. Утверждение о том, что научно-технический прогресс относится к числу основных причин, грозящих существованию человека на Земле, не только справедливо, но и разделяется, вероятно, большинством ученых независимо от стран, где они трудятся, от их политических или религиозных взглядов. В самом деле, военное и промышленное использование ядерной энергии, развитие химической промышленности, энергоцентрали, использующие низкосортные угли, лавина пестицидов, генная инженерия и многое, многое другое, способны нанести человечеству непоправимый урон — все это не что иное, как следствие научно-технического прогресса. Диалектика нашей действительности такова, что преодоление угроз для жизни на Земле, создаваемых научно-техническим прогрессом, возможно только благодаря использованию достижений науки и техники, на пути их дальнейшего развития. Но при одном непременном условии — это должны быть совместные действия, совместные усилия людей, живущих на планете! Мне представляется, что на эту тему уже столько написано и столь много сказано, что пришла пора делать выводы практического характера. Однако для того, чтобы дальнейшее развитие техносферы приобрело направляемый характер, безопасный для будущего цивилизации, нам недостает знаний, и поэ- 9
тому один из первых шагов, которые должны быть предприняты,— это координированные глобальные научные исследования. Здесь особая роль и ответственность перед человечеством ложатся на ученых Советского Союза и Соединенных Штатов Америки. Итак, я глубоко убежден, что пришло время разработки открытой для всех ученых мира совместной советско-американской научной программы приобретения новых, нетрадиционных знаний, необходимых для обеспечения коэволюции человека и биосферы. И для ее реализации потребуется тоже нестандартная организационная структура. Некоторым фрагментам этой программы и посвящен мой доклад. 2. Ныне нужны исследования биосферы как единого целого — необходимо изучение ее реакции на крупномасштабные антропогенные воздействия, порождаемые техническим могуществом цивилизации. Это утверждение относится к числу аксиом, и его сегодня вряд ли стоит обосновывать. Рост концентрации углекислоты в атмосфере из-за сжигания углеводородного топлива приводит не только к росту средних температур, но и к изменению структуры атмосферной циркуляции, глобальному перераспределению осадков, а, следовательно, и изменению продуктивности би- оты. Загрязнение океана меняет характер энергообмена океан — атмосфера, уменьшает испарение с водной поверхности — основного источника осадков на Земле. Наконец, возможные ядерные конфликты, как известно, будут иметь своим следствием глобальную перестройку биосферы, даже в том случае, если в них будут задействованы лишь сотые доли потенциала ядерных держав. Война с использованием атомного оружия вряд ли способна полностью уничтожить биосферу. Но произойдет ее перестройка, и новые параметры биосферы, по-видимому, окажутся такими, что человек не сможет в ней существовать; возможно, эта же участь ожидает и всех высших животных и растения. Поскольку судьбы человечества неотделимы от судьбы биосферы, то возникает принципиально новое направление исследований — изучение биосферы в качестве объекта управления. Масштаб таких исследований требует усилий международных коллективов. 10 В Академии наук СССР исследования биосферы как единого целого начались в 1972 году. В их основе лежит создание вычислительного комплекса, имитирующего функционирование биосферы, и системы информационных массивов, достаточных для анализа возможных изменений параметров биосферы вследствие реализации того или иного сценария человеческой деятельности. Базисом этого вычислительного комплекса служила система моделей, учитывающих динамику атмосферы, ее энергетику (образование облаков, перенос солнечной радиации, выпадение осадков и т. д.), процессы взаимодействия атмосферы с поверхностным слоем океа на и простейшую модель биоты, достаточную для анализа углеродного цикла. Для построения этой системы мы использовали разработки многих научных коллективов СССР, США и других стран. Основные трудности состояли в том, чтобы связать все эти процессы в единую систему, обеспечить ее информацией и тестировать модели. Первая версия вычислительного комплекса была закончена в начале 80-х годов, и мы провели ряд больших экспериментов, результаты которых получили широкую известность и были опубликованы в советской и зарубежной печати. Речь идет о характере изменения продуктивности биоты при росте концентрации углекислоты в атмосфере и океане* и анализе последствий возможной ядерной войны. В последней серии экспериментов использовались сценарии журнала «Амбио» и Корнелл- ского университета. Сейчас идет разработка более совершенной вычислительной системы и подготовка к новой серии экспериментов, которые мы предполагаем начать со следующего года. Прежде всего мы хотим продолжить изучение возможных последствий ядерной войны и уточнить проведенный анализ, опираясь на тот экспериментальный материал и исследования в области микрофизики атмосферы, которые были опубликованы в по- . следние годы. Но главное, на что будут ориентированы наши исследования,— это влияние загрязнения океана на энергообмен океан — атмосфера и испарение с его поверхности.. Мы хотим оценить . * Об этом подробно рассказано в статье В. В. Александрова и Н. Н. Моисеева «О модели климата, конфликтах и компромиссах», «Химия и жизиь», 1983, № 2.
те изменения климатических параметров и структуры атмосферной циркуляции, которые могут произойти, и реакцию биоты на эти изменения. Таким образом, мы можем сегодня сделать определенный вклад в изучение реакции биосферы на крупномасштабные антропогенные воздействия и предоставить в распоряжение международного коллектива, если он возникнет, более или менее развитый инструментарий и соответствующее математическое обеспечение для изучения и оценки некоторых предельных воздействий человека на биосферу, то есть для выявления характеристик той запретной границы, которую ставит биосфера перед человеческой активностью в хозяйственной сфере. Мне кажется, что сейчас жизненно необходима кооперация ученых США, СССР и других стран вокруг этой проблемы. И тот академический коллектив, который я представляю, мог бы провести подробный численный анализ изменения параметров биосферы при реализации того или иного сценария нагрузки на окружающую среду, а не только вычислительный эксперимент о характере взаимодействия океан — атмосфера, о котором я говорил. В качестве первого шага в реализации подобной программы я предложил бы созвать международный семинар, целью которого стала бы разработка возможных сценариев и создание своеобразного международного коллектива ученых для изучения крупномасштабных антропогенных воздействий на биосферу. Во главе такого коллектива, вероятно, должен стоять некий неформальный орган, который координировал бы исследования, формировал бы общебиосферный банк данных и решал бы другие вопросы взаимодействия членов этого коллектива. 3. Другим вопросом, который может быть предметом международных усилий, я бы назвал проблему локальных экологических стрессов. Дело в том, что сегодня уже вполне реальны крупные инженерные проекты, способные внести весьма существенные изменения в мировую экологическую обстановку. Здесь я имею в виду и проблему кислых дождей, и строительство крупных гидротехнических сооружений. Вероятно, уже в начале следующего века человек сможет влиять на структуру океанских течении. На повестку дня встанут и другие проекты, еще вчера бывшие объектом фантастических домыслов. Такие проекты уже не могут быть компетенцией отдельных стран, ибо они влияют на экологическую ситуацию в других государствах, в целых регионах и даже всей планеты. Многое из того, что я перечислил,— дело будущего. Но к этому надо готовиться уже сегодня, и для анализа региональных проектов пора создавать необходимый инструментарий, тем более, что он очень нужен сегодня для анализа «горячих точек» на планете. Нас многому должен научить пример Чернобыля. И не только атомные электростанции, но и крупные химические предприятия следует отнести к подобным «горячим точкам». Наконец, есть некоторые уникальные природные объекты вроде Байкала, Великих озер Африки и Северной Америки, которые являются мировым достоянием. Это абсолютные ценности планеты, и их значение для будущего человечества далеко выходит за национальные рамки. Надо учиться предвидеть их судьбу, так же как и экологические последствия крупномасштабных инженерных проектов и катастроф в «горячих точках». Все это требует быстрой разработки нового исследовательского инструментария и новой научной парадигмы. Проблемы, которые я условно назвал региональными, отнюдь не более просты, чем те, что касались биосферы в целом. Все они требуют нового нетрадиционного мышления и новых форм организации исследований. Правда, кое-что уже делается в международном и национальном масштабах. У нас в стране сделано уже немало, и мы можем внести весомый вклад в международную научную кооперацию. Так, мы приобрели опыт количественного анализа озерных экосистем, структуры математических моделей, мониторинга окружающей среды. Вычислительный комплекс успешно используется для анализа взаимодействия подземного и поверхностного стоков, что насущно необходимо для изучения переноса различных вредных загрязнений. Такие исследования требуют специальной организации. Основная работа по региональным программам, вероятно, должна проводиться в национальных рамках. Но конкретные планы иссле- 11
дований, их методика и особенно результаты должны быть достоянием международной общественности. Поэтому для развития таких исследований нужен специальный институт типа Венского института системного анализа. Прежде всего такой институт должен играть роль интерфейса, связующего звена, позволяющего превращать методики и математическое обеспечение, разработанные той или иной национальной группой, в общедоступный инструмент. В настоящее время Венский институт системного анализа (II AS А) пытается сам вести исследования. Но для этого он не имеет «критической массы» и оказывается слабее почти любой национальной лаборатории, работающей в этом направлении. Поэтому в новом институте достаточно иметь группу квалифицированных менеджеров, способных быть в курсе реализации научных программ, и небольшой вычислительный центр, играющий роль узла связи и банка знаний (программ, алгоритмов, данных...) 4. Совершенно особое место в Международных научных программах должны занимать «институты согласия». Этим термином я называю соглашения кооперативного типа, объединяющие усилия и ресурсы разных самостоятельных субъектов (стран, регионов, отдельных лиц) для достижения тех или иных общих целей. Исследования природных систем, о которых говорилось выше, позволяют нам судить о границах дозволенного. Но где гарантия того, что условия обеспечения экологической стабильности, найденные учеными, будут выполняться? Для этого еще необходимы коллективные решения, следуя которым люди действовали бы в рамках, приемлемых для природы. Интересы у людей разные, и совсем не очевидно, что рекомендации науки будут приняты всеми и люди придут к необходимому согласию. Но именно такое согласие особенно важно, если речь идет о глобальных проблемах, если его отсутствие угрожает человечеству в целом. Надо оставаться реалистом и отдавать отчёт в том, что на пла нете существуют страны с разными политическими и экономическими структурами, с разными шкалами ценностей, обусловленными традициями, географическими условиями и, конечно, социальной организацией, Возможно ли в этих условиях найти соглашения, компромиссы, которые могли бы сплотить то противоречивое единство, каким представляется человечество сегодня и каким оно останется в близком будущем, выработать рациональное коллективное поведение, которому бы добровольно следовали все страны? Я отвечаю на этот вопрос положительно, полностью отдавая себе отчет в том, что его решение беспрецедентно сложно. Но основой моего оптимизма служат результаты той математической исследовательской программы, которую мы совместно с покойным профессором Ю. Б. Гермейером наметили еще в конце шестидесятых годов. В ее основе лежало достаточно очевидное соображение: если коллективное решение выгодно всем участникам той или иной конфликтной ситуации, то есть ситуации, где цели сторон не тождественны, если решение в некотором смысле оптимально и его нельзя улучшить одновременно для всех участников, то оно имеет шанс не только быть принятым, но и с большим основанием мы можем ожидать, что оно будет соблюдаться. Значит, основная цель научной программы — изучить особенности ситуаций коллективных решений. Каждый из участников (партнеров или противников) обладает набором целей и стремлений — это и престиж, и экономические факторы, и обеспечение социальной стабильности, и многое другое. Конечно же, нельзя сбрасывать со счета личные амбиции того или иного руководителя и тому подобные факторы. Разумеется, институты согласия, то есть коллективные решения кооперативного типа можно выработать лишь тогда, когда среди многочисленных целей участников есть и общая цель. Но одного факта существования общей цели еще недостаточно. Уже первые результаты математического анализа показали, что имеется обширный класс ситуаций, в которых существуют (и могут быть найдены) коллективные решения с нужными свойствами. Приведу один простой пример. Предположим, что на берегу одного водоема расположены несколько предприятий. У каждого из них собственные интересы, определяемые Экономической конъюнктурой, социальными потребностями и прочим. Но все они нужда- 12
ются в чистой воде, и чем она чище, тем эффективнее их производственная деятельность. Таким образом, все предприятия обладают общей целью — добиться максимальной чистоты водоема. Следовательно, каждое предприятие должно выделить часть собственных ресурсов для «непроизводительных расходов» — очистки воды. Так вот, в этой ситуации существует коллективное решение, обладающее описанными свойствами, и оно может быть найдено, то есть определены оптимальные квоты ресурсов предприятий, которые они должны выделять на очистку воды. Употребляя термин «оптимальность», я имею в виду, что отступление от договорных обязательств будет невыгодно никому из участников этого соглашения. Реализация любого института согласия предполагает создание некоторой рабочей группы из представителей участников, чтобы проверить расчеты. Оказывается, что рассматриваемая си* туация обладает еще одним замечательным свойством: чем точнее сведения о ресурсах и целях участников, тем выгоднее для каждого из них будет решение института согласия. Другими словами, секреты в кооперативных соглашениях невыгодны. Пример, который я обсуждал, иллюстрирует весьма широкий класс экологических ситуаций. Но он отнюдь не универсален, поскольку для анализа здесь использовалось свойство монотонности: чем больший ресурс будет выделен для достижения общей цели, тем полнее она будет воплощена. В данном случае, чем больше денег и труда вложат в очистку воды, тем она станет чище. Но так будет не всегда. В более сложных случаях нужны другие пути анализа. В 1983—1985 годах удалось изучить значительно более сложные ситуации, к числу которых относится, например, и модель гонки вооружений, при условии, что общей целью (или одной из общих целей) является стремление минимизировать риск ядерной войны. Если желание избежать ядерной войны отсутствует хотя бы у одной из сторон, то, конечно, ни о каком компромиссе говорить не приходится. Эта ситуация трудна еще и тем, что здесь завязаны в одно целое сложнейшие экономические и социальные вопросы. Тем не менее оказалось, что и здесь возможен институт согласия, то есть может быть выработано взаимовыгодное коллективное решение. Работа, которая проведена нами в этой области, показывает: а) сложность ситуации такова, что традиционными методами, не прибегая к услугам большой науки, отыскать приемлемое решение вряд ли возможно — необходима разработка специальной глубокой теории, широко использующей методы информатики и математическую теорию конфликтов; б) исследования принципиально должны носить международный характер и составить специальную программу, которую я бы назвал «программой отыскания компромиссов» или «программой институтов согласия». 5. Здесь я перечислил лишь те научные программы, в которых работаю сам с небольшой группой ученых в Академии наук СССР. Этот список исследований, конечно, мог быть легко дополнен. Создание и обеспечение такого порядка взаимоотношения между человечеством и биосферой (и между странами, в частности), порядка, который ныне получил название коэволюции человека и биосферы, требуют нового мышления, новой парадигмы. Взаимодействие техносферы и биосферы — это лишь малая часть того перечня проблем, которые предстоит решить людям, чтобы обеспечить будущее цивилизации и будущее самого человека как биологического вида. По существу, сегодня стоит вопрос о создании новой нравственности и новой организации взаимопонимания людей, стран, регионов. Первым шагом здесь должно быть получение новых знаний, консолидация усилий ученых на решении проблемы сохранения жизни на Земле и создание действенной системы распределения получаемых знаний и новых нравственных принципов, чтобы они стали достоянием миллиардов людей, населяющих планету. 13
Посредник Будем делать ЭИПОС «Химия и жизнь» несколько раз сообщала об импульсно-волновой технике типа ЭИПОС, предназначенной для очистки поверхностей от различных наслоений, намерзших и налипших. Такие конструкции уже используются в авиации для борьбы с обледенением самолетов, они опробованы на химических, пищевых, металлургических предприятиях, на транспорте и в городском хозяйстве. Опыт показывает, что «электронная кувалда» дает возможность устранить тяжелый физический труд на многих операциях и сулит значительную экономию средств. После публикаций в журнале мы, разработчики ЭИПОС, получили около полутора тысяч запросов со всех концов страны, но не смогли удовлетворить и малой их части, поскольку не нашлось предприятия, готового взять на себя выпуск устройств, а кустарным способом много не сделать. После обращения главного редактора журнала академика И. В. Петрянова-Соколова в Госплан СССР Минэлектротехпрому было рекомендовано наладить производство ЭИПОС. Рекомендация принята — об этом сообщили «Известия» 11 мая этого года. Что касается нашей лаборатории, ей дан статус внедренческой хозрасчетной организации. Теперь, чтобы выяснить ориентировочную потребность в аппаратуре на ближайшее время, мы просим все заинтересованные организации — и те, что обращались к нам прежде, и решившие обратиться впервые — сообщить, сколько аппаратов и какого типа вы хотели бы приобрести. Примите, пожалуйста, к сведению, что: диапазон импульсов силы для первой промышленной серии — от 0,7 до ЮН.с; в дальнейшем предполагается выпускать устройства с импульсом силы до 50Н-с; установки типа ЭИПОС могут быть использованы для очистки крыш от наледи и сосулек, очистки поверхностей распылительных сушилок, борьбы со сводообразованием в бункерах с толщиной стенок 3—4 мм и других подобных операций. Просим откликнуться по возможности быстро. Кандидат технических наук И. А. ЛЕВИН, 103001 Москва, Вспольный пер., 13, внедренческий центр нИмпулъсно-волновая техника» Госкомизобретений СССР
Предлагаем термоиндикаторы Напомним, что эти вещества меняют свой цвет при нагревании до определенной температуры. Причем цветовых переходов может быть несколько; такие термоиндикаторы называют многопозиционными. Причины столь необычного поведения различны: отщепляются молекулы кристаллизационной воды, меняется степень окисления элементов и другие. Эти необычные свойства полезны для научных ис - следований* опытных работ, промышленности, потому что помогают решить некоторые весьма сложные задачи. Например, конструкторам паровых и газовых турбин очень важно знать, как распределяется температура по лопатке турбины в момент максимальной нагрузки. Задача трудная, и традиционные методы измерения температуры здесь не годятся. Однако с ней успешно справляется термоиндикатор. Экс перименталь- ную лопатку покрывают термокраской, и она фиксирует картину распределения температуры по поверхности, необратимо изменяя свой цвет. Аналогичных задач достаточно много: распределение температур на обшивке самолета, на токарном резце, на технологическом оборудовании, по высоте печи и прочие. Эти вещества могут сослужить добрую службу в цветной и черной металлургии, в электронной и химической промышленности, в медицине и промышленности стройматериалов. В МХТИ им. Д. И. Менделеева на кафедре химической технологии квантовой электроники и электронных приборов впервые в нашей стране разработаны многопозиционные термохимические индикаторы (ТХИ), до 15 раз изменяющие свой цвет при нагревании от 50° до 1200 °С. По числу цветовых переходов они не уступают лучшим зарубежным термокраскам, например английской фирмы «Роллс-Ройс». Основу пигмента этих термоиндикаторов составляют неорганические вещества. Их готовят в виде краски, которую можно нанести кисточкой или пульверизатором на метрируемую поверхность, или в виде карандашей и мелков. Термокраски работают на воздухе, в кислороде, в вакууме, в атмосфере инертных газов и продуктов сгорания керосина. Каждая марка термоиндикатора снабжается набором эталонов, чтобы объективно определить температуру. Точность измерения ±5— 15 °С. Сегодня девять марок термоиндикаторов выпускает Московский завод «Эмит- рон». Серийный выпуск других подготовлен на Экспериментальном опытном заводе МХТИ им. Д. И. Менделеева. Заинтересованные организации могут обращаться по адресу: 125820 Москва,. Миусская пл. 9, МХТИ им. Д. И. Менделеева, Экспериментальный опытный завод. J «Живой» знак электробезопасности Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ведет и координирует в стране работы по созданию средств и методов, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электроустановок. Приглашаем исследователей принять участие в решении актуальнейшей проблемы. Нужен оригинальный химический индикатор, сигнализирующий об опасном состоянии электроустановки (бытовая техника, электроинструмент, производственное оборудование). Сигналом должна служить отчетливая перемена окраски вещества, происходящая при замыкании электрической цепи корпус — индикатор — воздух — земля (ток утечки — 10~3—1(Г*9 А, напряжение — 36 В и выше). Патентный поиск, проведенный за последние 20 лет, показал, что зарубежных аналогов нет. Институт рассмотрит любые предложения от частных лиц, лабораторий, кафедр, институтов. Решения, представляющие интерес, станут объектом совместной работы, оформления авторского изобретения. Обращаться по адресу: 191187 Ленинград, ул. Фурманова, 3, Всесоюзный научно- исследовательский институт охраны труда. Телефон для справок: 278-08-47. При обращении ссылка на «Посредник» обязательна.— Ред.
Проблемы и методы современной науки Магнитный монополь, или Палка об одном конце Но что страннее* что непонятнее всего, это то, как авторы могут брать подобные сюжеты... Во-первых, пользы отечеству никакой решительно; во-вторых... но и во-вторых тоже нет пользы. Просто я не знаю, что это... Н. В. Гоголь. Нос В 1931 г. Поль Дирак выдвинул идею существования магнитного заряда — мо- нополя. «Было бы удивительно, если бы Природа не использовала этой возможности»,— писал он. В 1981 г. в Триесте собралась конференция, посвященная полувековому юбилею гипотезы Дирака. «Я склоняюсь к тому, что монополя все-таки не существует. Прошло так много лет, а экспериментального подтверждения не получено»,— заявил в Триесте автор гипотезы. В полвека вместилась целая история надежд,, попыток, разочарований. Но интерес к магнитному заряду, • несмотря ни на что, не иссяк и по сей день. МАГНЕТИЗМ — ЭКСКУРС .В ПРЕДЫСТОРИЮ Самые древние письменные свидетельства о магнитных свойствах вещества идут из Китая. Им несколько тысяч лет, но как в те далекие времена, так и в последующие эпохи магнетизму сопутствовала некая таинственность. Даже сам термин «магнетизм» был когда-то синонимом оккультных явлений. Загадочные свойства некоторых минералов притягивать к себе металл стали понятны лишь в прошлом веке, когда их начали изучать серьезно, по-научному. На опыте связь между электричеством и магнетизмом установил Майкл Фарадей. Он создал первый электромотор и ввел в теорию понятие магнитного поля — некой субстанции, передающей магнитные силы, тот самый таинственный магнетизм. Окончательно
единство электричества и магнетизма было утверждено в теории электромагнетизма Джеймса Максвелла. Однако не все обстояло благополучно... Один из двух партнеров в этом единстве — электрическая сила вел себя вполне пристойно: были открыты электрические заряды, измерены их величина и масса частиц, несущих этот заряд. А вот источник магнитного поля — магнитные заряды найти не удавалось никак. Столь неодинаковое поведение единых по своей сути сил — магнетизма и электричества — было, да и остается, очень неприятным для физиков. В уравнениях Максвелла сразу же бросается в глаза их абсолютная симметричность (рис. 1). Оба поля — магнитное Н и электрическое Е — входят в уравнения совершенно равноправно. Но это уравнения для абстрактной ситуации — когда поля существуют в абсолютном вакууме. В реальном же мире веществ, состоящих из электрических зарядов, столь милая сердцу теоретика симметрия тут же нарушается (рис. 2). Спасти дело могут лишь магнитные заряды. Но ничто не указывает на их существование в природе. V-E>0 V*H-£ ъь_ ы -О Вот уравнения Максвелла для вакуума. Здесь Е — электрическое поле, И — магнитное поле, с — скорость света. Уравнения разбиты на две симметричные пары. Если менять Е на Н, а Н на Е, то левая пара уравнений переходит в правую пару. Итак, в вакууме царит симметрия и красота КТО ПРИДУМАЛ МОНОПОЛЬ? И все же нашелся человек, для которого красота теории играла решающую роль, а вера в эту красоту не раз приводила к удивительным открытиям. Поль Дирак писал: «Именно математика наводит на мысль о симметричных и антисимметричных состояниях, и следует проследить за математической логикой и выяснить, к каким следствиям она приводит, даже если вы попадаете при этом в совершенно незнакомую область, далекую от того, с чего вы начали. Я мог бы упомянуть... примеры, когда, по моему мнению, полезно довериться логике математических идей. Один из таких примеров — математика, которая привела к возможному существованию монополя. Это очень красивая математика, но до сих пор не получено доказательств, что она обладает какой бы то ни было ценностью с физической точки зрения. Может быть, в будущем эта математика и окажется полезной. Это хороший пример того, как математика может повести нас в направлении, в котором мы не пошли бы, если бы следовали лишь физическим идеям самим по себе». V-H = 0 Итак, Поль Дирак предлагал математике вести за собой физику. Идея могла звучать почти крамольно, если бы за несколько лет до того он не предположил, что существует положительно заряженный электрон — позитрон, исходя из тех же соображений: везде должна править симметрия. В 1932 году позитрон был обнаружен в эксперименте. «Крестный отец» монополя — одна из самых ярких фигур в науке. В двадцать три года он создал свою форму- 17
лировку квантовой механики. В двадцать пять лет предложил знаменитое уравнение для частицы со спином, из которого, в частности, и следовало предсказание позитрона. Тогда же родилась и знаменитая алгебра матриц Дирака. В двадцать восемь лет он формулирует идею МОНОПОЛЯ. Гипотеза магнитного заряда стоит в ряду глобальных физических идей. «Однако,— констатировал Дирак,— теория не приводит к полной симметрии...» Имеется в виду большое различие в зарядах у электрона и магнитного монополя; у монополя (по расчетам Дирака) заряд в 68,5 раз больше, чем у электрона. Стремление к полной симметрии — отголоски мечты о совершенной красоте. Читая статьи двадцатых годов, эпохи «бури и натиска» в физической науке, можно лишь восхищаться ощущением всемогущества, которое владело тогда физиками. Сознание собственной силы, предчувствие близости того дня, когда все станет понятно,— ради этого стоило работать! К сожалению, а может быть, и к счастью, оказалось, что не все проблемы решаются так скоро, как хотелось бы. V-t) = 40Tp 2 Так выглядят уравнения Максвелла для вещества* Здесь D — электрическое поле в веществе, В — магнитное поле в веществе. J> — плотность электрических зарядов, j — плотность электрического тока. Можно попытаться и здесь заменить Е на И и В на D. Но при этом левая пара уравнений в правую не переходит. Симметрия нарушена — в природе есть электрические заряды и нет магнитных (пока нет...). Для восстановления симметрии надо вместо нулей в правой паре уравнений подставить 4x/c-g — плотность магнитных зарядов в веществе.. Итак, утраченную симметрию уравнениям Максвелла может вернуть только магнитный заряд ЗАЧЕМ НУЖЕН МОНОПОЛЬ? Как уже сказано, монополь должен вернуть уравнениям Максвелла в веществе симметрию между электричеством и магнетизмом — первое и. немаловажное обстоятельство, уже оправдывающее появление идеи. Во-вторых, ничто не запрещает монополю существовать в природе, а это тоже довольно редкое обстоятельство в физике, запертой в тесные рамки законов. И третье: монополь может объяснить квантование электрического заряда. Действительно, в природе нет зарядов меньше заряда электрона (если не считать невылетающих кварков). Кроме того, электрические заряды у всех частиц, да и вообще все электрические заряды, кратны заряду электрона. Бывают заряды 2е (где е — заряд электрона), 137е, 123456е, но никогда — 1,5е. В конце прошлого века этот факт впервые установил Роберт Милликен. Он определил, что электрический заряд может быть равен только целому числу зарядов электрона. То есть, говоря более строгим языком, он квантуется. Ничего экстраординарного в этом нет. В квантовой механике многие величины квантуются, занимать лишь определенные орбиты возле ядра). А вот почему квантуется электрический заряд — непонятно. В поисках ответа П. Дирак использовал уравнения из той же квантовой механики. С их помощью он описал систему, в которой электрон вращается вокруг уединенного магнитного заряда. Решение уравнения существовало только при одном условии: если заряд электро- 18
на принимал определенные значения, то есть квантовался (рис. 3). Иными словами, монополь оказывался своеобразной шифровальной решеткой, которая накладывается на картину природы и оставляет электрическому заряду не все, а только некоторые возможные значения. Это были, вероятно, самые существенные соображения в пользу монополя. Конечно, его сразу бросились искать. ГДЕ МОНОПОЛЬ? Двигаясь через вещество, монополь благодаря своему большому заряду должен с огромной силой срывать электроны с орбит вокруг атомов. След таких «ободранных» атомов будет горазно толще, чем у обычных элементарных частиц. Это свойство монополя и служило основой для поисков. За прошедшие после рождения гипотезы магнитного заряда полвека его искали усердно и всюду: в космических лучах, в метеоритах, в земном и лунном грунте, в экспериментах на ускорителях. Область поисков выбирали из таких соображений: во-первых, монополи могут рождаться в высокоэнергетических процессах, идущих во Вселенной, и прилетать к нам вместе с космическими лучами; во-вторых, они могут, потеряв свою энергию, «застрять» где- нибудь в толще Луны, Земли или метеорита; в-третьих — возникать в столкновениях энергичных частиц на ускорителях. Все-все эксперименты, за исключением одного, о котором речь впереди, окончились неудачей. Однако ни один отрицательный результат, ни все они в совокупности закрыть монополь не могут. Все они лишь ставят ограничение на распространенность монополей в природе. Например, для наблюдения за космическими лучами приходится выбираться за пределы атмосферы (в которой монополи могут застревать) и там с по мощью особо чутких приборов исследовать космические лучи на предмет пролетания частицы с очень высокой ионизирующей способностью. За год через площадь в сто квадратных метров не пролетело ни одного монополя. Вывод: поток монополей меньше, чем один на сто квадратных метров за год. Этот предел определен в начале 80-х годов. Ну а если монополь будет достаточно энергичным и прорвется сквозь атмосферу, то у него очень много шансов застрять в горных породах. Слюду и обсидиан, пролежавшие около ста миллионов лет на нашей планете, тщательно просмотрели в поисках следа от пролетевшего монополя. Не нашли. Из этих поисков последовал вывод, что поток монополей через сто квадратных сантиметров — не более одного за сто миллионов лет. (Или, что то же самое, не более одного монополя через квадратный километр планеты за год.) Исследования лунного грунта убеждают, что и там с монополями не густо: меньше одного на десять килограммов грунта. За пятьдесят лет ни одного ободряющего результата. И тем не менее интерес к поискам не спадает. Доказательством служит, например, грандиозный проект, предложенный несколько лет назад. Его авторы — американские экспериментаторы Дэвид Клайн и Карло Руббиа. (Последний прославился открытием в 1983 году промежуточного бозона.) Авторы проекта предлагают искать монополи в железной руде. Там их могут удерживать магнитные силы — ведь маг- "*2 шс ^г**>«? ■р e-g=^.k Из этой формулы, выведенной П. Дираком, следует, что электрический заряд квантуется. Здесь е — электрический заряд электрона, g — магнитный заряд монополя, -ft — постоянная Планка, К — целое число (Л1, ±2...). Выражению -Не можно придать числовое значение — 137 с (легко проверить, что e2/itc=l, 137). Тогда после несложных преобразований получаем, что g-68.5 е-К, или e=g 68.5 К. Итак, если в природе есть магнитный монополь, то электрический заряд может принимать не любые значения, а лишь дискретные. Иначе говоря, если существует монополь, то электрический заряд квантуется 19
нитный заряд у монополя очень велик. По проекту планируется установить детектор для регистрации монополей под фабрикой, перерабатывающей железную руду в Висконсине (США). При нагревании выше 1043 °С железо теряет свои магнитные свойства. Поэтому если в железной руде есть застрявшие монопо- ли, то при нагревании руды они просто вывалятся вниз, на детекторы к физикам. На фабрике обрабатывают до миллиона тонн руды в год. Такой производительности невозможно достичь на лабораторной установке. Остается лишь пожелать удачи охотникам за этой диковинкой. УДАЧА ИЛИ ОШИБКА? Зимой 1982 года на одной установке был зарегистрирован сигнал, который очень походил на сигнал от монополя. Детектор для ловли монополей устроен так: из сверхпроводника делают кольцо, по которому пускают ток (рис. 4). Долгие годы ток может двигаться в кольце, не ослабевая; так же неизменно и магнитное поле, которое создается движением тока. Однако если провести через кольцо магнит, то, согласно уравнениям Максвелла, сила тока изменится на вполне определенное значение — на этом принципе действуют все электро- МАГНИТНЫЙ ЭКРАН СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ ЭКРАН СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ КОЛЬЦА 4 Стен форде кий детектор монополей. В детекторе есть три сверхпроводящих кольца, расположенные в перпендикулярных друг другу плоскостях. Если хотя бы через одно из них пролетит монополь, то детекторы (СКВИДы — сверхпроводящие приборы для регистрации изменения тока в кольцах) зарегистрируют скачок тока. Магнитный экран ограждает чувствительные катушки от магнитного поля Земли и от других внешних помех моторы и генераторы тока. Пролет монополя будет отмечен скачком тока, который можно заранее рассчитать. Такова и была установка Блеза Каб- реры из Стенфордского университета. Почти полгода караулил он монополь. Но, конечно, непрерывно сидеть и смотреть на шкалы приборов невозможно. Приходится отлучаться, и тогда за детекторами наблюдает электроника. Именно электроника и зарегистрировала сигнал, который показан на рис. 5. Такой скачок сигнала может породить только монополь или... как-то невообразимо ошибшаяся аппаратура, чего по всем проверкам и оценкам быть не должно. Конечно, по одному измерению рассчитать поток монополей нельзя. Его можно лишь оценить с некоторой степенью вероятности. Получается: один монополь за полгода через площадь около 100 см2. Выходит, за миллион лет через эту площадь должно бы пролететь около двух миллионов монополей — естественно предположить, что по времени монополи встречаются в космических лучах достаточно равномерно. Однако этот результат противоречит ограничениям, полученным при обследовании слюды и обсидиана,— расхождение в миллионы раз! Опыт повторяют в нескольких лабораториях, но пока безуспешно. Впечатление такое, что Кабрера выловил одну- единственную маленькую рыбку из огромного пруда с первого же захода. Конечно, всякое бывает, но очень уж это маловероятно. Ищут монополь в Баксанскои нейтринной обсерватории, планируют поиски в колоссальном подводном детекторе «Дюманд» (физики собираются оснастить тысячами фотоумножителей несколько десятков кубических километров океанской воды, главным образом для исследования космических нейтрино,— так почему бы заодно не последить за магнитным зарядом?) А во многих экспериментах на ускорителях физики то и дело поглядывают, не пролетел ли через их установку монополь. Пока нигде ничего. Обсуждают и гипотезу, согласно которой во Вселенной вовсе мало монополей, просто считанные штуки. А может быть, страшно сказать, он и вообще один-единственный и Кабрере сказочно повезло? Нет ответа на эти вопросы, но, честно говоря, постепенно вера в результат опытов Кабреры ослабевает... РЕНЕССАНС ИДЕИ Итак, по признанию самого Дирака, к 1981 году экспериментального подтверждения получено не было. Поэтому его монополь, по всем правилам науки, 20
должен уйти со сцены. Действительно, дираковский вариант монополя — магнитного заряда, симметричного по своим свойствам электрическому, не оправдал себя. Но погибшая было идея возродилась в совсем ином обличий! В 1974 году голландский теоретик Джеральд т'Хоофт и доктор физико-математических наук А. М. Поляков из Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау независимо друг от друга обнаружили, что есть в теории элементарных частиц уравнения, решения которых дают частицу, причем весьма необычную. Она построена из самых разных частиц, но так хитро, что вокруг нее возникает магнитное поле — именно такое, каким оно должно быть у монополя. Итак, сегодня мы можем сказать: мо- нополь умер — да здравствует монополь! Новоявленный монополь возникает уже не из соображений симметрии, а предстает естественным следствием целого класса теорий — теорий Великого объединения*. Этот новый монополь очень тяжел — в миллион миллиардов раз тяжелее протона. Такая тяжелая частица не может рождаться в совре- ВРЕМЯ ДНЯ 3 6 9 12 взаимодействие царило в первое мгновение после рождения Вселенной. Потом космос остыл, энергии снизились и поля разобщились. Ядро монополя представляет собой как бы горячий уголек, в котором сохранился жар молодой Вселен* ной. Одним из наиболее ярких проявлений единства трех фундаментальных взаимодействий может стать распад протона. Его тщательно ищут уже более десяти лет, но пока найти не могут, потому что если такой распад и существует в природе, то происходит он крайне редко. А монополь, встретившись с протоном, может помочь тому распасться. t Заряд у монополя велик, он притягивает к себе протон очень сильно, так сильно, что протон оказывается в сфере влияния ядра монополя — того самого сгустка полей из ранней Вселенной. Образно говоря, лучи огня, в котором рождалась Вселенная, обжигают протон, и он мгновенно распадается. Несколько поясняющих слов языком менее образным. Как известно, электрослабое взаимодействие основано на обмене промежуточными бозонами*. Они достаточно тяжелые (около 100 ГэВ), и поэтому радиус их взаимодействия очень 15 >е 21 24 •т 1 г- О 6 ь о х < S О Ъ#*тЬ^и*т*1^ц*1тМ**(**,***+***+ frWfrft»^ i»V^ И|^^»М1*|«|^цУч%» *'■*'*'f^''*»Ч 14 ФЕВРАЛЯ 1982 ГОДА Вот она, сенсация Блеза Кабреры. Стенфордский детектор зарегистрировал резкий скачок тока « измерительном кольце менной Вселенной, где нет процессов со столь необходимой для такого случая колоссальной энергией. Лишь в первые мгновения существования нашей Вселенной еще хватало огня, чтобы родить таких тяжеловесов. В самом центре монополя-долгожителя расположен сгусток — квант поля единого электро-слабо-сильного взаимодействия (рис. 6). Именно это единое * О теории Великого объединения см. «Химию и жизнь*, 1983, № 6. мал — 10~15 см. Радиус единого электро-слабо-сильного взаимодействия меньше еще в тысячу миллиардов раз, потому что ведают им сверхтяжелые частицы с массой 1015 ГэВ. Для распада протона кварки, из которых он построен, должны сблизиться на сверхмалое расстояние — это крайне маловероятное событие. Монополь благодаря своему мощному магнитному заряду притягивает к себе кварки очень близко, а заодно заставляет их сблизиться между со- * Подробнее см статью «Погоня за бозоном» «Химия и жизнь», 1983, № 4 21
бой. Так монополь катализирует распад протона. Причем сам катализатор выходит из реакции абсолютно неизменным и сразу же приступает к дальнейшей деятельности. Это удивительное свойство монополя впервые сформулировал молодой московский теоретик В. А. Рубаков из Института ядерных исследований в 1981 году. Независимо от него в следующем году такой же( механизм распада протона описал Фрэнк Вильчек из Калифорнийского университета. Майкл Тернер из Чикагского университета считает, что свободно перемещающиеся в космосе монополи могут захватываться массивными объектами, такими, например, как звезды. Из-за своей большой массы монополь опускается к центру звезды и, по выражению Тернера, начинает «пожирать» нуклоны, то есть катализировать один за другим распады протонов и нейтронов. При каждом распаде выделяется энергия около б Это — новый монополь, рожденный теорией Великого объединения. В его центре — сгусток (X) поля единого электро-слабо-сильного взаимодействия. Сгусток как бы одет многослойной шубой из всевозможных полей. Здесь у-фотоны, g-глюоны, W и Z_ — промежуточные бозоны, иц, dd, ss, ее, ЬЪУ tt — пары кварков миллиарда электрон-вольт, которая покидает звезду в виде теплового или рентгеновского излучения. Измеряя спектры нейтронных звезд, астрономы делают вывод, что ни в одной из них мо но поля пока нет. (Точнее говоря, исследуются рентгеновские спектры пульсаров, в состав которых, по мнению астрофизиков, входят нейтронные звезды.) Исходя из этого, можно оценить максимальную плотность потока монополей: не более одного за год через площадь, равную площади Москвы. Полученную оценку можно снизить еще в миллион раз, если учесть, что нейтронные звезды образовались в результате эволюции I звезд обычных, время жизни которых измеряется миллиардами лет. Так что и этот красивый и многообещающий сюжет привел в конце концов к малоутешительным ограничениям на распространенность монополей в природе. ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ? Итак, идея магнитного заряда безусловно красива, но вот жизненна ли? Давайте еще раз процитируем Поля Дирака, его статью 1931 года, в которой он впервые сформулировал* идею монополя: «Остается рассмотреть вопрос, почему не наблюдаются изолированные магнитные полюсы. Экспериментальный ре- % зультат показывает, что должна существовать какая-то причина различия между электричеством и магнетизмом (возможно, связанная с причиной различия между протонами и электронами), в результате которой мы имеем соотношение «магнитный заряд»= A37/2) «электрических заряда», а не соотношение go=e. Это означает, что сила притяжения между двумя одиночными полюсами противоположного знака примерно в четыре тысячи семьсот раз больше, чем между электроном и протоном. Такая большая сила притяжения, возможно, объясняет, почему полюсы противоположного знака никогда не были еще раздельны». Как видите, Дирак еще в 1931 году предлагал гипотезу «невылетания монополей» — так мы ее можем называть сегодня по аналогии с невылетанием кварков. Что же, это еще один возможный вариант развития идеи магнитного заряда. Во всяком случае, никогда не надо забывать, что именно в тех областях знания, где не все концы сходятся с концами, обычно и рождаются новые открытия. Может быть, и асимметрия электрического и магнитного полей и зарядов — это проявление каких-то более глубоких структур микромира, которые еще только предстоит нам познавать. А монополь в любом случае останется красивым памятником его создателю — Полю Дираку, его вере в силу математики, в ее предсказательную силу. А. СЕМЕНОВ 22
Классика науки О магните ИЗ ГЛАВЫ I Во все времена магнит притягивал к себе внимание выдающихся писателей, богословрв, поэтов, ученых. Одной из причин тому служила таинственная природа естественного магнита — возможность создавать вокруг себя силовое поле заметной напряженности. Автором первого фундаментального научного трактата о магнетизме был выдающийся английский естествоиспытатель Вильям Гильберт. Он родился в Колче - стере в 1540 году, свой основной труд «О магните» издал в 1600 году. Гильберт по праву может быть назван одним из первых представителей нового научного мировоззрения. Именно во второй половине XVI века происходит переход от средневекового догматизма и схоластики к систематической экспериментальной науке. Декарт во Франции, Кеплер в Германии, Галилей в Италии, Гильберт в Англии — пионеры нового знания. Оценить значение работ Вильяма Гильберта можно, процитировав строки известного английского поэта XVII века Джона Драйдена: «Гильберт будет жить, пока магнит будет притягивать...» Мы хотим познакомить читателей «Химии и жизни» с состоянием знаний в области магнетизма до Гильберта, но в изложении самого Гильберта. Вот выдержки из его трактата, выпущенного в 1956 г. издательством АН СССР тиражом 3500 экз. в переводе А. И. Доватура. Сочинения древних и новых писателей о магните, некоторые разрозненные упоминания, различные мнения и пустословие В прежние времена, когда философия, еще грубая и неразработанная, пребывала во мраке заблуждений и невежества, были подмечены и познаны лишь немногие свойства и особенности йещей; лес деревьев и травы остались дикими, добывание металла не было известно, познание камней было в пренебрежении. Но благодаря талантам и трудам множества людей были сделаны и переданы другим некоторые открытия, важные для удовлетворения., потребностей и для поддержания здоровья людей, и вместе с тем разум и опыт внушили еще большие надежды — и вот началось обследование и обыскивание всего: лесов, полей, гор и труднодоступных мест, морей, вод, глубин и внутренних частей тела Земли. Наконец, по-видимому, плавильщики железа или рудокопы, в добрый час нашли в железных жилах магнитный камень. В руках у металлистов он быстро обнаружил свою мощную и сильную способность притягивать железо — это свое свойство, не затаенное и скрытое, но легко всеми замечаемое, превознесенное и осыпанное множеством похвал. Выйдя на сьет, точно из мрака и глубоких темниц, он был прославлен людьми за свою мощную и поразительную способность притягивать железо. Многие древние философы и врачи кратко говорили о нем как бы только для того, чтобы воздать ему дань уважения (...) (...) После того как триста или четыреста лет тому назад люди обнаружили движение магнита к северу и югу, многие ученые — каждый в соответствии со своим дарованием — делали попытки возвеличить это столь замечательное и нужное для удовлетворения человеческих потребностей свойство — либо изъявлением своего восхищения и похвалами, либо какими- нибудь слабыми рассуждениями. Очень многие из новых писателей старались объяснить причину этого движения и направленности на север и юг, понять столь великое чудо природы и открыть его другим. Однако их труд пропал даром, так как, не умея подходить к явлениям природы, не проделывая опытов с магнитом, они только из книг и обманутые ложными физическими учениями усваивали некоторые порожденные пустым мнением слабые рассуждения и по-бабьи бредили о том, чего нет. Марсилий Фицин пережевывает старые мнения и ищет причину для объяснения направленности магнита в созвездии Медведицы на небе: будто в магнитном камне преобладает и переносится на железо свойство Медведицы. Парацельс утверждал, что существуют звезды, которые, обладая мощностью магнита, притягивают к себе железо. Левин Лемний описывает и хвалит компас и — на основании некоторых соображений — доказывает его древность; скрытого же чуда он, вопреки своему обещанию, не разъясняет.... (...) Все эти люди, философствовавшие до нас, философствовали по поводу притяжения, пользуясь небольшим числом смутных и неясных опытов и рассуждениями, основанными на допущении скрытых причин вещей. Причины направленности магнита они искали в частях неба, полюсах, светилах, звездах или в горах и скалах, в пустоте, атомах, притягательных или соответственных местах вне неба и в некоторых других такого же рода недоказуемых парадоксах. Они глубоко ошибаются и блуждают, как слепые. 23
Мы не ставим себе целью опровергать доводами эти их заблуждения и лишенные силы рассуждения, а также прочие многочисленные сказки и суеверия о магните, созданные обманщиками или слагателями сказок, например высказанное Франсиском Руком подозрение по поводу магнита, не создан ли он коварно злыми демонами. Или — будто, если положить его под голову спящей женщины так, чтобы она об этом не знала, он сбрасывает с постели прелюбодейку. Или — будто магнит своим дымом и чадом приносит пользу ворам, как будто этот камень возник ради воровства. Или — будто железо, притянутое магнитом и положенное на весы, ничего не прибавляет к весу магнита, как если бы тяжесть железа поглошалась силой камня. Или то, что передают Серапион и мавретанцы,— будто в Индии существуют какие-то изобилующие магнитом морские скалы, которые извлекают все гвозди из приставших к ним кораблей и останавливают суда. (...) Или — будто белый магнит может заменить любовный напиток. Или — будто, как необдуманно говорит Гали Аббас, если держать его в руке, он вылечит боли в ногах и судороги. Или — будто он делает человека приятным для государей и красноречивым, как вещал Пикторий. Или — будто, как учит Альберт Великий, есть два рода магнита, один принимает направление на север, другой на юг. Или — будто железо направляется к северным звездам, так как ему сообщена сила полярных звезд, подобно тому как за солнцем следуют растения, например подсолнечник. Или, как утверждает астролог Лука Гаврик,— будто под хвостом Большой Медведицы имеется магнитный камень (...) Или — будто магнит ограждает женщин от злого умысла и обращает в бегство демонов, как об этом бредит Арнольд де Вилланова. Или — будто он может примирить с женами их мужей или возвратить мужьям их жен, как об этом учит наставник в пустословии француз Марбодей. Или — будто магнит, хранимый в рассоле из рыбы прилипалы, обладает силой извлекать золото, упавшее в самые глубокие колодцы, согласно сообщению Целия Кал- каньини. Подобным вздором и сказочками пошлые философы забавляются сами и кормят жаждущих познать таинственное читателей и невежд, пробавляющихся нелепостями. Однако, после того как в дальнейшем изложении будет раскрыта исследованная благодаря нашим трудам и опытам природа магнита, скрытые и недоступные причины такого действия магнита станут ясными, доказанными, очевидными и объяснимыми. Вместе с тем исчезнет всякий туман, и всякие корни заблуждений будут вырваны и выброшены; будут заложены и вновь появятся основы славной философии магнита, для того, чтобы праздные домыслы больше не вводили в заблуждение высокие умы. (...) ИЗ ГЛАВЫ II Каков магнитный камень и о его нахождении Этот камень, обычно именуемый магнитом, получил свое название либо от имени того, кто его открыл (хотя бы и не от сказочного волопаса, упоминаемого у Плиния, который заимствовал его от Никандра, с его гвоздями от сандалий и наконечником палки, приставшими, в то время как он пас скот, к поверхности магнита), либо от македонской области Магнезии, богатой магнитом, либо от малоазийского города Магнезии в Ионии у реки Меандра. Поэтому Лукреций говорит: «Греки магнитом зовут по названию месторождения, Ибо находится он в пределах отчизны магнетов». Он зовется и геракловым, от города Гераклеи или от непобедимого Геракла — вследствие своей большой силы и своей власти и владычества над железом, которому покоряются все; или — сидеритом, то есть как бы железным. Он не был неизвестен самым старинным писателям — не только грекам, Гиппократу и другим, но и, как я .полагаю, евреям и египтянам, так как в древнейших железных рудниках, наиболее знаменитых в Азии, вместе с железом часто добывался его единоутробный брат — магнит. Если верно то, что сообщают о китайском народе, последний умел в ранние века производить опыты с магнитом, тем более что магниты у них превосходные. Египтяне, по рассказу Манефона, обозначают магнит названием «кость Ора» (...) (...) Мощный и получивший известность благодаря опытам магнит в наше время чаще всего имеет вид необделанного железа и по большей части находится в железных рудниках. Иногда его находят также в сплошном виде, отдельно; такого рода магниты — либо темно-кровяного цвета, либо цвета печени — получаются из Ост-Индии, Китая и Бенгалии. Они превосходны, иногда даже велики, будто их сломали от большой скалы, и обладают большим весом, иногда же они как бы обособленные и цельные; к числу их относятся те, которые, имея вес в один только фунт, могут поднять вверх четыре унции или полфунта или целый фунт железа. В Аравии находят рыжие широкие магниты, наподобие плиток, не столь тяжелые, как привозимые из Китая, но мощные и хорошие: несколько более черные — на острове Эльбе в Тирренском море; вместе с ними рождаются также белые, каковыми являются и некоторые магниты в рудниках Караваки в Испании; однако действие последних-слабее. Находят также и черные магниты, которые являются более слабыми; таковы магниты в железных рудниках в Норвегии и в приморских местностях у Датского пролива. Черные с синим оттенком или темные с синим оттенком — мощны и заслуживают одобрения. (...) 24
У меня есть и магниты, похожие на мрамор,— серые, пепельного цвета и пятнистые, как серый мрамор; они прекрасно полируются. В Германии имеются магниты с отверстиями, похожие на соты; они легче других, однако же крепки. Металлические — те, которые при плавке дают наилучшее железо. Иные нелегко поддаются плавке в металл, но обжигаются. Есть очень тяжелые и чрезвычайно легкие; есть очень мощные, способные захватывать куски железа, другие более слабые, обладающие меньшей мощностью, третьи настолько вялые и бесплодные, что они с трудом тянут крошечные частицы железа и не отталкивают лежащего против них магнита. Одни прочны и упорны и нелегко поддаются воздействию, другие хрупки; есть опять-таки плотные и твердые, как алмазный шпат, или рыхлые и мягкие, как пемза, пористые или сплошные, цельные и единообразные или неединообразные и разъединенные. В смысле твердости они то подражают железу,— причем иногда их даже труднее резать или распиливать, чем железо,— то оказываются мягкими, как глина. Не всякие магниты правильно называть камнями: есть такие, которые представляют собой скорее обломки скал, другие же являются скорее металлическими рудами, третьи — глыбами почвы и землями. Так они различны и не похожи друг на друга. Кроме того, одни в большей, другие в меньшей степени наделены своей замечательной способностью. Они различны в зависимости от природы почвы, неодинаковой примеси земли и влаги, в связи с характером местности и оседанием этого поверхностного наносного вещества земли, в зависимости от стечения обстоятельств разных причин и постоянного чередования возникновения и гибели и от изменений в телах. Этот обладающий таким свойством камень не является редким, и нет страны, где не находили бы его в каком-либо виде. Если бы люди искали его тщательнее и с затратой больших средств или могли бы добывать, преодолевая трудности, то его находили бы повсюду (...) ИЗ ГЛАВЫ XIV О прочих силах магнита и о его лечебном свойстве Диоскорид учит, что магнит с водой, смешанной с медом, весом в три обола, дается для извлечения жирной влаги. Гален пишет, что магнит обладает силой, подобной силе гематита. Другие передают, что магнит причиняет умственное расстройство, делает людей меланхоликами и чаще всего убивает их. Гарсиас де Хорто не считает его разрушительным и вредным для здоровья. «Жители Ост-Индии,— пишет он,— передают, что магнит, принимаемый в небольшом количестве, сохраняет молодость. Поэтому, как говорят, старый царь Зейлам приказал изготовить из магнита миски, в которых ему готовили пищу. «Мне,— говорит он,— подтвердил это человек, которому было поручено это дело». Разновидностей магнита много; они порождены разным смешением земель, металлов, соков. Поэтому они совершенно несходны друг с другом по своим свойствам и действиям под влиянием соседства с теми или иными местностями и телами, рождающимися около них, и в зависимости от самих рудников, которые являются как бы нечистыми утробами. Следовательно, один магнит может ослабить желудок, а другой остановить истечение из желудка; может каким-нибудь чадом причинить тяжелое сотрясение рассудка, может разъедать сердце и нанести ему тяжелое повреждение. При этих болезнях рекомендуют золото и изумруд — это наихудший вид обмана с целью наживы: В чистом виде магнит может быть не только безвредным, но и иметь способность привести в порядок слишком влажные и гниющие внутренности и улучшить их состав. Таковы по большей части восточные магниты, более крепкие из Китая и Бенгалии, которые не противны и не неприятны для наших чувств. Плутарх, Клавдий Птолемей и все те; кто после них занимался списыванием у других, думают, что магнит, обмазанный чесноком, не притягивает железа. На этом основании некоторые подозревают, что чеснок является средством против разрушительной силы магнита. Таким путем, на основании сказок и выдумок, в философии возникает много ложных и праздных предположений. Некоторые врачи полагают, что магнит обладает способностью извлекать из человеческого тела железную стрелу. Но магнит притягивает к себе, когда он цел, а не в порошкообразном состоянии и бесформенном виде, похороненный в пластырях. Ведь он не вытягивает из материи, а скорее годится для скрепления того, что разорвано, в силу своей способности высушивать, благодаря чему закрепляется в ранах, когда язва стянется и высохнет. Так, не зная истинных причин вещей, полузнайки попусту и без толку ищут помощи. Приложенный к голове магнит не больше вылечивает всякие боли (как того хотят некоторые), чем надетый на голову железный шлем и стальная шапка. Давать магнит в питье страдающим водянкой — заблуждение древних или недоброкачественное сообщение тех, кто списывает у других. Впрочем, можно было бы найти такую его руду, которая слабит желудок, подобно очень многим металлическим рудам, но это — порок такой, руды, а не ее магнитное свойство. Николай кладет в божественный пластырь довольно большое количество магнита, так же как и августинцы в черный пластырь для свежих ран и уколов; благодаря его способности высушивать, не причиняя изъязвлений, это лекарство оказывается действительным и мощным. 'Подобным же образом и Парацельс с той же целью вводит магнит в пластырь против ушибов. 25
Размышления ^tiiyte ' .: .'*'. Третье начало биодинамики? Какой была бы жизнь на Земле, если бы победителями и в известной степени царями природы стали общественные насекомые! Не было бы, например, таких понятий, как мораль и героизм: для жалящей и погибающей пчелы нет никакого героизма в этом поступке, она, пчела, к тому и предназначена и обладает специальными приспособлениями. Не было бы этических понятий и возвышенных категорий, которые есть и будут всегда, пока на Земле живут люди, имеющие свободу выбора и принятия решений. Н. В. ТИМОФЕЕВ-РЕСОВСКИЙ. Генетика, эволюция и теоретическая биология Прошедшим летом на берегу Енисея рассуждали, спорили, философствовали о том же, о чем люди уже тысячи лет препираются на берегах всех на свете рек, озер и океанов,— о смысле жизни. Обсуждался, впрочем, не смысл вообще, а более конкретный, физический. Да и неуловимый поток бытия расчленялся на потоки вполне реальные, выражаемые в уравнениях: материальные, информационные, энергетические... Какие из трех самые существенные для эволюции? — Энергия! — провозглашал Н. С. Пе- чуркин, кандидат физико-математических и доктор биологических наук. Шг \. ■5ЖЙ-
И продолжал: — Мы живем в отнюдь не пассивной среде, зависим от нее ежеминутно, но стараемся этого не замечать. Почему? Может быть, пытаемся хотя бы так, психологически, удержать последние редуты антропоцентризма, увильнуть от неизбежного перехода к истинно экологическому мышлению, которое несовместимо ни с какими «центризмами». Ведь это общеизвестный факт: все круговороты земного вещества, все бесчисленные информационные потоки движет один-единственный приводной ремень — энергия, которую любой обитатель планеты, будь он хоть инфузорией, хоть слоном, прямо или косвенно получает от Солнца. Так объяснял этот собеседник, и слушать его было увлекательно. Равно как и читать книгу «Энергетические аспекты развития надорганизменных систем», изданную Николаем Савельевичем шесть лет назад. Было у его рассуждений еще одно свойство: напряженность. Объяснить ее трудно, если не знать масштаба обобщений, к которым они приводили. ЗАВЕЩАНИЕ «В настоящее время теоретической биологии, сравнимой с теоретической физикой, нет (...) потому что нет (или не было до самого последнего времени) общих естественноисторических биологических принципов, сравнимых с теми, которые уже давно — начиная с XVIII века — существуют в физике»,— говорилось в том же докладе Тимофеева-Ресовского, из которого взят эпиграф к этому очерку. Замечательный исследователь выступил с ним незадолго до смерти, в 1980 году, «На сегодня установлены два общебиологических естественнонаучных принципа: принцип естественного отбора и тот, который пока предварительно можно назвать принципом кон- вариантной редупликации дискретных кодов наследственной информации, передаваемых от поколения к поколению (...) Что же касается третьего принципа, я считаю, что сегодня никто не может дать серьезный ответ на вопрос, ведет ли отбор автоматически к прогрессивной эволюции»,— можно прочесть далее в записи этого своеобразного завещания биологам нового поколения. А впрочем, одним ли биологам? Задача настолько серьезна, что вряд ли можно ее решить без помощи физиков, математиков... При этом, однако, уточнял докладчик, не надо забывать, что «одно умение работать с математическими формулами не ведет к углубленному пониманию существа биологических процессов». Теперь, пожалуй, самое время сказать, до каких сущностей доискиваются герои этого очерка: ни много ни мало — до определения прогресса, до выявления физических механизмов, движущих эволюцией. Эти поиски более чем актуальны — достойно ли конца XX века положение, при котором, по словам того же Тимофеева-Ресовского, «на вопрос, кто прогрессивнее: чумная бацилла или человек, до сих пор нет убедительного ответа»? ВИД С НИКОЛАЕВСКОЙ СОПКИ Ответ уже есть, считает Печуркин: человек многообразнее, интенсивнее использует доступные ему потоки энергии. Одноклеточные виртуозно наращивают свою видовую биомассу, размножаются в благоприятных условиях с фантастической скоростью. Однако это лишь «приготовительный класс» житейской премудрости, установка на то, что Николай Савельевич обозначает термином ЭПЭР (энергетический принцип экстенсивного развития). Дальнейшим же эволюционным совершенствованием организмов управляет ЭПИР (энергетический принцип интенсивного развития). Согласно ему, критерием прогресса считается отношение общего количества потребляемой энергии к той ее доле, которая идет на нужды примитивные, «обывательские» — наращивание и поддержание биомассы. У микроорганизмов этот показатель невелик: 1,7—2,3. Насекомые, тратящие уйму сил на поиск пищи, маскировку, сигнализацию и прочие «косвенные» надобности, характеризуются более солидным коэффициентом: 7—10. У млекопитающих же его величина подскакивает до 50, даже до 100. Это, разумеется, лишь первое приближение, но за ним тянутся следствия, которые, рассказывает Николай Савельевич, можно обнаружить на каждом шагу. Даже если наблюдать за развитием неодушевленной техники... Воздух в Академгородке заметно чище, чем в остальных районах Красноярска,— городок расположен выше их 27
всех на левом берегу Енисея, господствует над ними. Над ним самим господствует Николаевская сопка, традиционное место прогулок и лыжных катаний. С ее макушки четко, как на макете, просматриваются корпуса институтов и жилых зданий, составляющих эту уютнейшую, совсем небольшую (такое название, пожалуй, точнее) академ- деревню, в которой почти все знают друг друга в лицо; ниже по течению громоздятся конструкции расчетливо, эффектно застраиваемого центра города; за ними же, на правом берегу, видимость куда слабее: размещенная там промзона изрядно дымит. К счастью, ветры здесь в основном западные, по течению. Если задувает восточный, марево ползет по просторному ущелью реки вверх, тогда скалы на том берегу (макушки знаменитых «столбов»), случается, с сопки не видны. «Либо мы сделаем, чтобы было поменьше дыма, либо дым сделает, чтобы стало поменьше нас»,— грустно цитирует Печуркин кого-то из классиков экологии.— Знаете, что удивительнее всего? То, что развитие техники энергетически продолжает эволюцию живого. Если рассматривать отдельно производство энергии двигателями,"электростанциями и ее потери, то получаются нарастающие во времени кривые со многими скачками, изломами. А вот если брать разность — полезное потребление, выясняется, что оно растет плавно, и притом по кривой, близкой к биологической... Жаль только, что глобальная активность человека пока остается чрезмерно «мусоропроизводящей». Между тем скоро мы уже не сможем процветать за счет несовершенства круговорота прошлых биосфер, завещавших нам недоиспользованный восстановитель — разные виды ископаемого горючего. Придется хозяйствовать более расчетливо, пускать в дело все преимущества «эволюции железок». Там же, на Николаевской сопке, он рассказал и о преимуществах. Надежда на благополучный исход нынешних экологических неурядиц в том, что техника эволюционирует «с наследованием благоприобретенных признаков»; удачные решения закрепляются в ней несравненно быстрее, чем в живых системах. Не случайно характеристики машин всего за столетие улучшились на два- три порядка: развитие, направляемое разумным «творцом», что ни говорите, куда эффективнее спонтанного. Тем не менее и в этом сознательном развитии просматриваются закономерности, сходные с биологическими. Например: происходящее у нас на глазах перерождение неповоротливых «динозавров» судостроения — сухогрузов, супертанкеров — в лихтеровозы, сравнимые с колониями стайных насекомых. Или «дивергенция» ЭВМ, составляющих с точки зрения элементной базы единую «популяцию», на все более гетерогенные, специализированные подвиды. Похоже на самоорганизацию живого? Заслышав этот, ныне очень популярный термин, собеседник морщится: почему «само»? Разве у молекул, вступающих в биотический круговорот, есть свобода воли? Ее у них не больше, чем у танкеров. Любая структура в природе, как и в технике, формируется не своей охотой, а так, как ей диктуют не зависящие от нее обстоятельства. У живого пока лишь одно преимущество: оно может свою структуру воспроизводить, передавать потомкам. Интереснее другое... Николай Савельевич, как всякий исследователь, радуется, узнавая знакомую закономерность в любых, самых неожиданных обличьях. И весьма их поиском увлечен. Волки сбиваются в стаи со сложной иерархией? Правильно и энергетически обоснованно: меньше сил уходит на внутривидовую конкуренцию, драки... Овладение огнем? Великолепная находка, позволившая резко снизить затраты энергии и на обогрев, и на метаболизм: пища стала поступать в организм первобытного человека частично переваренной... Приручение собаки? Опять же энергетика. И экономия сил при охоте, и, сверх того, резервная пища: если придется туго, пса тоже можно съесть, охотничьи племена всегда так поступали... Рабовладение? Она самая, энергетика; египетские пирамиды есть яркий пример энергетической мощи государства и в то же время абсурдной ее затраты... Мы живем не в стоячей луже, втолковывал Печуркин, а в бурной реке, которая течет все быстрее. По энергообороту, по изменениям в среде обитания год нашего времени эквивалентен десятилетиям средневековья и тысячелетиям палеолита; термоядерная ка- 28
тастрофа, которой нам угрожают, незаконна, антибиологична: она означала бы конец нарастающего «умощнения» круговоротов земной природы. «Если политика — это концентрированная экономика, то экономика — концентрированная энергетика». Афоризм я успел записать за ним дословно, а потом спросил: неужели до этих вещей не додумывались другие исследователи еще до того, как в Красноярском академгородке был построен его родной Институт биофизики? — Разумеется, сходные идеи высказывали многие,— отвечал Николай Савельевич,— но, может быть, под влиянием нашумевших успехов генетики, молекулярной биологии основное внимание уделялось расшифровке структур, функциональным связям между ними — в общем, информационной стороне дела, а не энергетике. Ввели даже, с легкой руки Шредингера, понятие «негэнтро- пии», энтропии со знаком минус, которой будто бы питаются организмы. Как поэтический образ оно, может быть, и неплохо, но физически-то это нонсенс: нас кормит все-таки не «минус энтропия», а энергия, излучаемая солнышком. Получилось же, что энергия попала в тень собственной тени — энтропии. ДИСПУТ — Все это имеет отдаленное отношение к делу,— провозгласил другой мой собеседник, кандидат физико-математических наук А. Н. Горбань (он работает в Вычислительном центре, что в ста шагах от Института биофизики). Гипотезы Печуркина Горбань оспаривал не раз, но все мимоходом. Оба давно собирались сесть рядком и учинить обстоятельную дискуссию. Приезд корреспондента помог им найти для этого время. — Какова же ваша точка зрения на эволюцию? — кротко спросил Печур- кин, когда оппоненты уселись. — Эволюция — это череда состояний, более или менее устойчивых в сложившихся обстоятельствах. Сначала появляется устойчивость к небольшим изменениям физико-химических свойств среды, потом — стабильность в воспроизводстве себе подобных, измеряемая коэффициентом размножения, то есть числом потомков каждой особи, доживающих до репродуктивного возраста. Точка зрения традиционная, дарвинистская. — О дарвинизме спорить не приходится, это истина,— но что же служит движущей силой? По мне, так именно накачка энергией... Как вы, кстати, относитесь к терминам «саморазвитие», «самоорганизация»? Спрашивалось по-прежнему безмятежно, но не без подвоха. Ответ тоже оказался достаточно лукавым: — Отношусь неоднозначно,— сказал Горбань.— И в биоэнергетике, и в изучении «самоорганизующихся» систем получены настолько существенные результаты, что отрицать их значение было бы абсурдно. Но вокруг немногочисленных твердо установленных фактов начинает клубиться этакий шлейф, «массовая культура», в формирование которой, к сожалению, вносят свою лепту вполне уважаемые в прочих отношениях ученые, жаждущие популярности. К таким вещам я отношусь плохо. Позвольте, однако, и мне спросить. Представьте себе две бочки, одна выше другой, из первой во вторую по сифону переливается бензин. С точки зрения вашей энергетики совершенна ли эта система? — Зачем же бензин? Течь может и вода... Ваши бочки не используют его химическую энергию. — Значит, вы согласны: должен быть источник энергии, ее сток и, кроме того, скажем так, мотор. Но чем же она, энергия, в стоке хуже, чем на входе? Да-да, азы термодинамики... В стоке она деградирована. Это полтораста лет назад могли бы так наивно думать: берем энергию — и потребляем. Но энергии кругом — девать некуда, да взять ее нельзя. Потребляется же только свободная энергия и при этом, что тождественно, производится энтропия. — Так... — Из U вычитается TS. Энергия U сохраняется, меняется-то TS... Вы противопоставляете потребление свободной энергии производству энтропии, но эти вещи идентичны. И энтропию вычисляют точно так же, как свободную энергию. Единственное удобство последней: она измеряется в тех же единицах, что и «просто энергия», легче сравнивать. — Давайте вернемся к самому началу. Существует космос, активная среда, которая (вы согласны?) накачивает вещество на нашей планете энергией, свободной энергией. Вы предпочитаете заменять ее отрицательной энтропией... 29
Распределение вещества в пространстве не однородно — возникают градиенты, потоки, круговороты. Если говорить о жидкой среде, то в ней могут зарождаться структуры, которые устойчивы только в тех условиях, когда ими лучше устраняются градиенты... — Экстремальный принцип, выведенный При гожи ным в линейном приближении. За пределами этого приближения — не работает. Между тем жизнь существует как раз в нелинейной области, вдали от равновесия... — Так вот, потребление энергии живыми системами идет куда «энергичнее»... — И деградация становится более интенсивной? — Стоит в неживой среде зародиться устойчивым циклам, как возникают структуры, начинается турбулиза- ция потоков. Так вот, биотический круговорот — это в принципе то же самое, потому что всякие его сложности есть лишь надстройка. — Перестаю понимать... Куда же он все-таки эволюционирует? — Да все туда же — к состоянию, при котором данное вещество использует данную свободную энергию как можно быстрее и эффективнее. Не пойму, чего вы добиваетесь. — Почтенный Николай Савельевич, я добиваюсь от вас всего лишь суждений, поддающихся проверке... ВОЗЛЮБИТЕ МИКРОБА! Широкий стеклянный цилиндр объемом около литра, торцы из нержавейки, шланги на входе и выходе, внутри мощная мешалка. Чем не химический реактор? И управляется по изменению рН, и зовется понятно: хемостат,— но происходит в нем не какая-нибудь конденсация или перегруппировка, а нечто более величественное: естественный отбор. Конкуренция двух родственных биологических видов^ завершающаяся через несколько дней после старта торжеством того, который более приспособлен к заданным условиям. Слабое место большинства эволюционных гипотез: их трудно проверить экспериментом. В лаборатории Печур- кина это преодолевают — ставят опыты с микроорганизмами, у которых за сутки сменяются многие поколения... Опыт, который мне показали, отличался хрестоматийной наглядностью. В хемостат, содержащий выведенную на стационарный режим культуру светящихся в темноте микробов, подпустили их ближайшую родню, отличающуюся лишь подавленной способностью к свечению. Далее все происходило автоматически. Электроника, контролируя рН, меняющийся | по мере размножения популяций, временами подливала в цилиндр порцию свежего «корма» — раствора питательной среды с глюкозой, одновременно откачивая часть смеси с разросшейся биомассой, чтобы общее «поголовье» оставалось примерно постоянным. Отбирая раз в несколько часов пробы, экспериментаторы контролировали их сначала простейшим способом: удаляясь в темный чуланчик, наблюдали, как смесь становится все более тусклой. Потом, разумеется, это дублировали на фотометре, точно измеряющем светимость, но для начала предпочитали проверять собственным глазом. На третий день свет почти затух. — Так и должно быть,— пояснил Николай Савельевич,— «фонарики» горят не задаром, потребляют энергию, а толку от них при конкуренции за питание никакого. Вот и вытесняются светящиеся бактерии несветящимися, которые в заданных нами условиях утилизируют глюкозу более эффективно. Подобных экспериментов здесь придумано и проделано множество. Берут, к примеру, мутанта, способного расти при недостатке какого-нибудь триптофана, и наблюдают, как он одерживает верх над своим беспомощным в условиях дефицита прародителем. Подпускают в смесь ингибитор роста и замеряют время, потребное более «экономичной» разновидности микроба, чтобы остаться в гордом одиночестве. Опыты в принципе похожи на те, что издавна ставят при изучении обыкновенной химической кинетики, и константы после них вычисляют в общем такие же. Однако истолкование всем «эволюционным» экспериментам Печуркин "находит в рамках предложенных им принципов: ЭПЭР и ЭПИР. ПРОДОЛЖЕНИЕ ДИСПУТА — В биологических системах химические реакции идут, при равных условиях, в миллиарды раз быстрее, чем в неживой ере де, К э тому и стремится эволюция: чтобы меньшим веществом использовать максимум энергии. Уже у бактерий почти достигается предел возможной скорости роста и размножения. 30
— Так чем же мы лучше их? — поинтересовался Горбань. — У нас это происходит не быстрее, но эффективнее. Каждый грамм нашей массы работает с невероятной эффективностью. Поэтому нам уже не нужно столь быстро размножаться. — Л чем тогда наш организм лучше бочки? Обыкновенной железной бочки, в которую (представьте) непрерывно подливают бензин и тут же его сжигают. Такое устройство может быстро потребить колоссальное количество энергии. Не есть ли оно шедевр эволюции? — Никто не дает нам такой благодати, чтобы пища поступала задаром и в изобилии...— задумывается Печур- кин, а корреспондент, хоть и взял он мысленный зарок не вмешиваться, бесстрастно протоколировать, не выдерживает и вскрикивает: — Позвольте, Александр Николаевич, ведь эта ваша бочка — идеальная модель паразита. Окопался где-нибудь в кишечнике хозяина — и сосет себе даровой харч. Двигательный аппарат теряет, органы чувств... Эволюционисты немало помучились с этими паразитами: как, мол, считать, прогрессивна ли их эволюция? Как раз это энергетика объясняет. В конкретных условиях избытка питания да отсутствия хищников для данного вида прогрессивна и обеспечивает ему, к сожалению, устойчивое существование... — Допустим,— не сдается Гор- бань,— но позвольте все же спросить, какая физическая величина, измеряемая в конкретных физических единицах, в ходе эволюции устремляется к максимуму? — Я сказал бы: использование свободной энергии на единицу биомассы,— формулирует Печуркин,— точнее, использование мощности.. Но это еще не все. В смысле мощности опять же рекордсмены — бактерии. Тут еще, пожалуй, надо умножить ее на время существования структуры. — Какой? — Особи. — Итак, мы говорим о принципе, который относится к надорганизменным системам, а приходим к показателю, характеризующему индивида. — Иначе я не могу сопоставить человека с более примитивными видами. Лучше всего закономерность прослеживается в звене потребителей, хищников. Я пробовал считать, получается: чем «моложе» виды, тем меньшая доля энергии расходуется у них на основной обмен. Птицы, к примеру, в этом отношении даже превосходят млекопитающих, но не только в них дело. Энергетическим принципам безразлично, кто эволюционирует,— они лишь показывают, куда. Техника, например, развивается точно так же. Без субстрата, разумеется, принцип мертв, но любой субстрат, я считаю, должен ему подчиняться. — Любой? Возьмем травку — есть такие: попадут ее семена на поле, засеянное разной разностью, взойдут — и она выделяет в почву яд, угнетающий соседей-конкурентов. Как насчет утилизации солнечной энергии? Она же, суммарно, на данном поле понизится. Возможно даже, в предельном случае, на поле останутся лишь редкие побеги такой травы. — Нет таких травок... Пример довольно искусственный. Такая травка не может вдруг «саморазвиться» в старом сложившемся ценозе. Для того чтобы выработать яд, надо запрограммировать его производство в геноме, надо понять, что именно этот яд надо вырабатывать, потратить на него очень много веществ и энергии, чтобы отравить вокруг почву. Гораздо легче придумать другой вариант: травка попала из какого-то другого ценоза. Но тогда либо она вообще не взойдет из-за своей хилости, либо «займется делом» — будет расти быстро и все меньше травить соседей. Ибо одно из наиболее важных обобщений теоретической экологии — принцип, сформулированный в 1975 году Одумом: отрицательные взаимодействия при длительном развитии экосистемы становятся в ней все менее заметными. А это уже хорошо соответствует энергетическим принципам. — И все же трава-убийца есть. Дам ссылки на публикации. И у плазмид такой же разбой обнаружен: некоторые из них, живя в бактериальных клетках, при высокой плотности популяции тоже выделяют яд, который убивает бактерий, не содержащих плазмид. Дам ссылки и на это. Согласуются ли с вашими принципами эти энергетически реакционные изобретения природы? ПОДАРОК Позднее, когда этот немного сумбурный диспут завершился (спорщики, как это 31
бывает почти всегда, ни в чем друг друга не убедили), Горбань, сильный, добродушный человек, признался мне, что обескураживающий пример с растениями-отравителями энергетика переварить все-таки может. Либо, захватив территорию, редкие их кустики выбросят пышнейшую листву и солнечную энергию утилизируют весьма интенсивно, либо со временем по соседству поселится травка, устойчивая к яду, и экологическую нишу заполнит на совесть. В этом-то и вся суть: энергетические выкладки для надорганизменных систем, на его взгляд, всего лишь по- новому формулируют в важном, но частном случае давно известный принцип неукоснительного заполнения ниш. Но как же быть с «третьим началом»? По мнению Александра Николаевича, пока не набирается и двух... Он подарил мне свою книгу «Обход равновесия», сочинение, насыщенное иронией и мало кому доступной математикой. Авторы предисловия к ней называют «Обход равновесия» одним из первых трудов о математической химии, к созданию которой призывал еще Ломоносов. Приводимые Горбанем выкладки позволяют подчинить прогнозам термодинамики не только возможность или невозможность неких превращений, но и традиционно больной для нее вопрос: какими путями они могут совершаться, а какими — нет. Что же касается нетривиальности применяемой в этой книге терминологии, ограничусь лишь одним примером: смещение равновесия под действием конкурирующих процессов, направленных в разные стороны, описывается «ЛРЩ-множеством» (Л — лебедь, Р — рак, Щ — щука). В этой же книге выводится, что видовой отбор и редупликацию наследственных кодов можно рассматривать как два измерения одного и того же* процесса наследования. На малых, близких к длительности индивидуальной жизни отрезках времени на первый план выступает редупликация, на более долгих — воспроизводство целых популяций, биоценозов. А математические зависимости очень родственны. «Строго можно утверждать лишь одно: отбирается то, что наследуется»,— говорится в приложении к «Обходу равновесия», посвященном доказательству некоторых теорем, касающихся эволюции и наследования. «Уравнения с наследованием — подарок, полученный математиками от биологии»,— пишет там же Горбань, признавая, что это есть «пример редкой ситуации, когда абстрактные математические построения проясняют суть явления». «Изложенный формализм может применяться к системам совершенно различной природы: от «эволюции» мно- гомодового лазерного излучения до «самоорганизации» катализатора под действием реакции». И снова, совсем другим путем, теория приходит к закономерностям, вписывающим недавно еще непостижимые свойства живого в один круг с обыденными физическими и химическими превращениями. Стучатся, стало быть, в дверь такие закономерности... Возвращаясь к «началу биодинамики», о котором мечтал Тимофеев-Ресовский, можно предположить, что оно и в самом деле уже высказано, но пока не получило признания среди «ЛРЩ-множества» предложенных на сегодняшний день формул эволюционного совершенства. Теоретические обобщения такого ранга для науки бесценны и малой кровью не даются. Чем, на мой вкус, и привлекателен предмет, о котором рассуждали на берегу Енисея: о нем еще долго будут спорить. А будь он до конца ясен — зачем было бы писать очерк? Садись и сочиняй учебник. в. полищук, специальный корреспондент «Химии и жизни» 32
,r^' ещи и вещества ^Металл ^^m^^c^eviJixH^^ обличье .&$& Кандидат технических наук v Современная техника немыслима без ме- ***таллических материалов. И Потому можно смело утверждать, что мы живем в век металла, а длится этот век не менее пяти тысячелетий. Металлургия, с ее громадными объемами производства и новейшей технологией, лежит в основе научно-технической революции. Но в самой металлургии революция еще не состоялась: как сто, двести или даже тысячи лет назад, разливают расплавленный металл в из- ожницы и формы и, полагаясь на естественный ход событий, ожидают, что же случится при кристаллизации расплава. А получается не всегда то, что хотелось бы... Техника всегда требовала от металлических материалов целого набора различных свойств. Так как ни один чистый металл им не обладает, появились сплавы: меди с оловом или цинком, железа с углеродом, никелем, хромом, алюминия с магнием и медью, золота с медью, серебром, палладием и многие-многие другие. Даже современные полупроводниковые сверхчистые материалы необходимые свойства приобретают вместе с определенными строго дозированными Примесями. '^•Количество компонентов в сплавах зрастает вместе с требованиями. Уже ч-не редкость сплавы с десятком и более Ф^А^Ш '.>v '*: ■;■••/#>' / Л \
компонентов. Их составление — большое искусство, так как компоненты должны работать в гармонии и согласии. Недаром создателей новых сплавов металлурги называют композиторами. Изготовить такие композиции в промышленности часто труднее, чем составить. У компонентов разные температуры плавления, химические свойства, плотность. Если при плавке еще удается управлять множеством процессов, используя вакуум или защитные атмосферы, флюсы, разделяя плавку на этапы, то при кристаллизации влиять на ход событий можно только режимом охлаждения. Здесь-то компоненты и проявляют свой характер. Одни упрямо не хотят растворяться в общей массе сплава и выделяются прослойками, другие жадно поглощают все загрязнения и примеси, образуя стойкие и вредные соединения, третьи кристаллизуются в слишком крупные или слишком мелкие зерна, нарушая структурную однородность сплава. И чем больше компонентов, тем больше подобных проблем. Чтобы избавиться от трудностей, связанных с кристаллизацией, можно изготовить металл из смеси компонентов в Дефекты кристаллической решетки. Точечные дефекты: пропущенные атомы, или вакансии (а), и атомы примеси F). Линейные дефекты — краевые и винтовые дислокации (в) виде частиц, гранул или волокон, спрессовав и сварив их в сплошную массу. Так возникла технология композитных металлов, а затем порошковая металлургия. Это была первая попытка начать революцию в металлургии, но она удалась лишь частично. Порошковая металлургия и композиты занимают хотя и важную, но довольно ограниченную область в выпуске металлических изделий. Это прежде всего производство твердых сплавов для инструмента, затем изготовление изделий из тугоплавких металлов — вольфрама, молибдена и других, плавление которых сопряжено с техническими трудностями, наконец, получение деталей с особой структурой — пористых, волокнистых, чешуйчатых. Порошковая технология ограничена прежде всего стоимостью продукции, которая пока раз в десять выше, чем продукция, полученная традиционными металлургическими приемами. Кроме того, хотя при спекании происходит диффузия компонентов и протекают некоторые химические реакции, композиты все же обладают свойствами смеси, а не сплава. Вторая попытка состоялась сравнительно недавно, когда новая наука — физика металлов — обнаружила, что теоретическая прочность металла на полтора-два порядка выше реальной. Оказалось, что низкая прочность металла объясняется дефе ктами кри сталли ческой решетки. Количество дефектов в металле может быть соизмеримо с числом атомов, поэтому в расчетах используют плотность, или концентрацию дефектов в единице объема. Если эта величина близка к нулю, что соответствует идеальному кристаллу, то прочность такого кристалла близка к теоретической. С повышением концентрации дефектов прочность сначала стремительно снижается, а затем начинает снова возрастать, но значительно медленнее. Минимум обычно соответствует реальной прочности чистого металла. Примеси, легирующие добавки, деформация увеличивают концентрацию дефектов и повышают прочность материала. Была поставлена задача получить бездефектные и достаточно крупные металлические монокристаллы. Однако она не решена до сих пор. Правда, удалось вырастить тонкие, в несколько десятков микрон, и длиной до полутора сантиметров почти бездефектные кристаллы некоторых металлов. Их прочность действительно оказалась во много раз выше обычной. Из таких «усов» были даже изготовлены высокопрочные композиты. Но дальше лабораторий дело пока не 34
пошло: скорость роста «усов» оказалась слишком низкой, а потому цена — слишком высокой. » Третья попытка совершить революцию в металлургии делается сегодня. Четверть века назад эксперименты по быстрому охлаждению металлических расплавов, которые проводились с целью получения субмикроскопической структуры металла, обнаружили, что в некоторых случаях кристаллическая решетка в металле вообще отсутствует, а расположение атомов характерно для бесструктурного, аморфного тела. Это не было неожиданностью: твердые аморфные тела — стекла получают путем переохлаждения жидкого расплава. Правда, для образования обычных стекол достаточно очень небольшой скорости охлаждения. Для металлов же, чтобы опередить кристаллизацию, необходимы громадные скорости охлаждения — миллионы градусов в секунду. Такая скорость была достигнута, когда порции расплавленного металла выстреливали в воду,— получались частицы с аморфной, стеклообразной структурой. Неожиданным оказалось другое: у т ^ КОЛИЧЕСТВО ДЕФЕКТОВ Зависимость прочности металла от количества дефектов в кристаллах. Прочность бездефектного металла составляет примерно четверть модуля сдвига. Для обычных конструкционных металлов с кристаллической структурой прочность в 100—1000 раз ниже (АБ), аморфные металлы с большим количеством дефектов несравненно прочнее (ВГ) аморфного металла совсем другие, несходные свойства по сравнению с металлом кристаллическим. Нет, металл остается металлом, со всеми характерными для него свойствами — блеском, электропроводностью и т. д. Но он становится в несколько раз прочнее, повышается стойкость к коррозии, меняются электромагнитные характеристики и даже одна из самых устойчивых констант — модуль упругости. Но главное достоинство нового материала заключается в том, что в нем прекрасно соединяются, уживаются все необходимые компоненты. При сверхбыстром охлаждении сплав затвердевает, прежде чем компоненты-антагонисты успевают проявить свой антагонизм. Аморфные сплавы получили название металлических стекол. Интерес к ним стремительно возрастает, если судить хотя бы по числу публикаций. Число это уже перевалило за тысячу в год и продолжает увеличиваться.. Сейчас ставится задача не только получать сплавы с новыми свойствами, но и создавать их промышленную технологию. А здесь еще очень много нерешенных проблем. Первым из полученных металлических стекол был сплав Au—Si. Затем удалось получить в аморфном состоянии не только сплавы, но hv некоторые чистые металлы — от Ge, Те и Bi до ярко выраженных Al, V, Cr, Fe, Ni .и других. Для этого потребовались фантастические скорости охлаждения — до 10,п К/с. Однако аморфное состояние металла Мае % 2 4 6 810 20 30 40 60 90 1600 | ' и-4-^ ' —^ ' '-—t 0 20 31 40 60 ' 80 100Su ЗОНА АМОРФИЗАЦИИ Диаграмма состояния двухкомпонентного сплава Au — Si: изменение температуры начала кристаллизации расплава в зависимости от концентрации компонентов. Низшая точка температуры кристаллизации — эвтектика соответствует сплаву с содержанием 31 am. % Si оставалось неустойчивым — при нагреве начиналась кристаллизация. Необходимо было найти сплавы с разумными скоростями охлаждения и температурой, с устойчивой аморфной структурой. 2* 35
При охлаждении металлического расплава его свойства меняются пропорционально температуре до самого момента кристаллизации. Затем происходит резкий скачок вязкости, электропроводности, удельного объема и прочих характеристик. При скоростях охлаждения, приводящих к стеклованию, такого скачка не должно быть. В быстро остывающем расплаве вязкость повышается, пока не достигнет некоторой величины (обычно 1012—1013 пуаз, при этом металл уже достаточно тверд). По сути дела происходит своего рода замораживание жидкой фазы. Наименьшую для стеклования скорость охлаждения принято называть критической. Температура стеклования, естественно, ниже температуры нормальной кристаллизации. Разница между ними — интервал переохлаждения. Очевидно, чем меньше этот интервал, тем меньше критическая скорость. Для большинства сплавов с разнородными по свойствам компонентами характерны диаграммы состояния жидкой и твердой фаз с резко выраженным минимумом температуры плавления, то есть с так называемой эвтектикой. Таким образом, появляется возможность снизить температуру кристаллизации и, естественно, интервал переохлаждения, если вместо чистого металла брать его сплавы эвтектического состава. При этом атомы компонентов-присадок должны быть несколько меньше атомов основного металла (примерно на 15—20 %), так достигается наиболее плотная упаковка аморфного сплава. Этим условиям лучше всего удовлетворяют сплавы металлов с неметаллами (Р, С, Si, В), которые принято называть аморфизаторами, хотя существуют и чисто металлические сплавы. Идеальный кристалл и аморфное тело — два крайних, предельных состояния твердого вещества: для кристалла характерно термодинамическое равновесие, строгий порядок расположения атомов; аморфное тело, напротив, отличается предельной термодинамической нестабильностью и полным отсутствием порядка. Реальные металлы состоят из множества по-разному ориентированных кристаллических зерен. Внутри каждого из них соблюдается ближний порядок расположения атомов в пределах десятков атомных диаметров и несколько раз- 36 мытый дальний порядок, действующий на расстоянии сотен и тысяч атомных размеров, из-за накапливающихся дефектов в кристаллической решетке. Получить идеальный кристалл с дальним порядком на всем его протяжении крайне сложно, точно так же трудно создать идеальное аморфное тело с полным беспорядком. Обычно все-таки обнаруживается ближний, в несколько атомных размеров, порядок, зато дальнего нет вовсе. Иными словами, у реального металлического стекла строение промежуточное между идеально аморфным и субмикрокристаллическим. Эксперимент не дает однозначного и точного ответа о действительной структуре аморфного металла. И здесь на помощь приходит ЭВМ. По заданной структурной модели машина рассчитывает строение материала в объеме, где сосредоточено несколько сотен или тысяч атомов, которое затем сравнивают с экспериментальными данными — рент- геноструктурного анализа, гамма-спектроскопии и т. д. Существует несколько моделей металлических стекол, исследованных с помощью ЭВМ. Согласно кристаллической модели, аморфный металл состоит из мельчайших кристаллов E—10 атомных размеров), имеющих четкие границы и произвольно ориентированных. Промежутки между ними заполнены неупорядоченными атомами. Эта модель в некоторых случаях неплохо согласуется со спектрами рассеяния электронов и рентгенограммами. Другая модель представляет аморфное тело как застывшую жидкость, состоящую из твердых сфер с плотной неупорядоченной упаковкой. Этой модели хорошо соответствуют. сплавы типа металл — неметалл, где атомы последнего заполняют крупные поры в упаковке. Расчет показывает, что такие поры составляют около 20 % объема материала. И в самом деле, содержание неметаллов в сплаве, наиболее благоприятное для получения аморфного металла, близко к 20 %. Наконец, существует третья модель, кластерная — промежуточная между первыми двумя. Металлическое стекло построено из кластеров — атомных группировок с характерным порядком, но в отличие от кристалла не имеющих четких границ. И кластерная модель также подтверждается определенными экспериментами.
На основании этих теоретических представлений металлурги и составляют сейчас аморфные сплавы, получая превосходные практические результаты. Уже есть металлические стекла, у которых критическая скорость всего лишь 100— 200 К/с, а температура стеклования в несколько раз меньше температуры плавления основного компонента. Таковы, например двойной сплав Pd8oSi2o» с двадцатипроцентной добавкой кремния, сплавы NieoP2o, FeeoB2o» AueiSiig, Fe4oNi4oPi4B6, FeygCrgPiaCy, C075SM5B10 и многие другие. Нетрудно заметить, что общее содержание металлоидов во всех этих сплавах около 20 %. Какие же свойства металлических стекол особенно ценны для современной техники? Прежде всего исследователей заинтересовали ферромагнитные свойства сплавов на основе железа, никеля и кобальта. Металлургия готовит для промышленности сотни тысяч тонн специальных электротехнических сталей и сплавов в виде тонкого листа. Из них 95 % составляют армко-железо, динам- ные и трансформаторные стали. Из листа набираются сердечники электродвигателей и генераторов, трансформаторов и магнитопроводов. Материалы для сер- f - а« Д^ , Нса >>| 1 -~ i i i >\ Неб 1 • Нсв ' '"" > НАПРЯЖЕННОСТЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Петля гистерезиса для обычной стали (а), электротехнической стали (б) и аморфного ферромагнитного сплава (в). Площадь внутри петли определяет потери на перемагничивание дечников электромашин называют маг- нитомягкими. Они должны обладать высокой магнитной проницаемостью, высокой индукцией насыщения, значительным удельным электросопротивлением. Это чрезвычайно важно для снижения потерь на гистерезис и вихревые токи, для повышения к.п.д. электрических машин. Трансформаторные и другие электротехнические стали — это сплав железа с кремнием. Причем больше 4 % кремния добавлять нельзя, но и при этом металл получается хрупким, плохо прокатывается, легко теряет столь необходимые магнитомягкие свойства. В результате потери в сердечниках обычно достигают 0,3—1 %, падает к.п.д. Правда, есть еще и более магнитомягкие материалы. Это пермаллои — сплавы на основе железа и никеля, которые применяются в магнитофонных головках и других точных приборах. Однако они в десятки раз дороже стали и тоже легко теряют свои свойства при обработке или перегреве. А магнитомягкие свойства металлических стекол оказались на уровне пермаллоев лучших марок, притом эти свойства более стойки и стабильны. Поскольку ожидаемая стоимость промышленных металлических стекол даже ниже, чем электротехнической стали, то применение нового материала сулит громадные выгоды. У нас в стране производится в год около 1275 млрд. квт-ч электроэнергии. На своем пути до потребителя электрический ток не менее четырех раз проходит через электротехнические устройства — генераторы, трансформаторы, электродвигатели. И везде потери. Если сократить их вдвое только в сердечниках, это составит экономию 20 млрд. квт • ч. А некоторые марки металлических стекол сокращают потери не в 2, а в 3—4 раза. Так что интерес к новым материалам понятен и оправдан. К этому необходимо еще добавить, что из-за более низкой, чем у сталей, электропроводности для металлических стекол частично или полностью отпадает необходимость в изоляции пластин в пакетах сердечников. А это означает уменьшение габаритов и повышение к.п.д. электрических машин. Не менее привлекательны механические свойства металлических стекол. Аморфный металл в среднем в 5—7 раз прочнее своего кристаллического аналога. Например, сплав FeeoB2o имеет прочность на разрыв 370 кгс/мм2 — в десять раз прочнее железа, вдвое прочнее лучших легированных сталей. К недостаткам металлических стекол, как и всех стекол вообще, следует отнести их малую пластичность, а также характерное снижение прочности при увеличении скорости нагружения. И все же есть основания считать аморфные сплавы пластичными стеклами: их можно вырубать и резать на полось! в штам- 37
пах, полосы и проволоку можно гнуть и сплетать, поэтому нетрудно представить плетеные сетки из аморфного металла вместо арматуры в железобетонных плитах, прочнейшие волокнистые композиты, канаты и многие другие изделия, где уникальная прочность металлических стекол позволит сэкономить тысячи тонн металла. Наконец, огромные выгоды сулит необыкновенная коррозионная стойкость аморфного металла, недостижимая для кристаллических сплавов такого же состава. (Весьма наглядный, хотя и не главный пример эффективности комплексного использования всех достоинств металлических стекол: изготовление из аморфной ленты бритвенных лезвий. Высокая твердость и прочность плюс коррозионная стойкость плюс отсутствие характерного для стали зерна — такой материал лучше всего держит заточку, иными словами, лезвие не тупится и берет самую жесткую щетину.) И все это, как уже говорилось, при меньшей ожидаемой стоимости металлического стекла в сравнении с кристаллическим металлом. Нужно пояснить, почему мы говорим об ожидаемой стоимости, или, что то же, почему до сих пор выпуск материалов со столь ценными свойствами очень ограничен. С аморфным металлом исследователи сталкивались и до того, как были проделаны эксперименты с охлаждением расплава. Аморфную структуру в виде тончайших пленок удавалось получить осаждением из газовой фазы в вакууме, при бомбардировке металлических мишеней тяжелыми частицами. Эти же способы и подобные им используются и сейчас. Методом ионной имплантации, который распространен в промышленности полупроводников, получают аморфные защитные слои на металлической поверхности. Ее бомбардируют ионами компонентов сплава. Ионы разрушают кристаллическую решетку и, внедряясь в металл, образуют сплав. Остекловать металлическую поверхность можно и лазерным лучом, который проплавляет металл на глубину нескольких микрон. Поскольку расплав мгновенно застывает, образуется прочная антикоррозионная пленка металлического стекла. Вслед за распылением сплава в воде появился сходный «метод пушки»: порция расплава выстреливается не в воду, а на охлаждаемую наклонную подложку, по которой жидкость растекается и застывает тончайшей фольгой. Метод «мо-. лота и наковальни» (расплющивание капли расплава между подвижными охлаждаемыми плитами) также позволяет получать кусочки фольги. Но добиться непрерывного процесса, изготовить длинные ленты аморфного металла удалось впервые лишь прокаткой струи жидкого сплава охлаждаемыми валками. Еще более эффективным оказался метод экстракции непосредственно из ванны с расплавом — с помощью вращающегося диска-кристаллизатора; в зависимости от формы диска можно получать проволоку или ленту. Похожий способ (его называют спиннингованием) заключается в том, что струи расплава под давлением выжимаются на поверхность вращающегося диска. Фольгу из металлических стекол получают также химическим осаждением и плазменным напылением. У каждого из этих способов свои преимущества и недостатки. Наиболее перспективны в промышленных условиях методы с вращающимися дисками-кристаллизаторами. ОНИ уже ШИрОКО ИС- Яолученые ленты из металлического стекла с помощью вращающихся дисков-кристаллизаторов: экстрагирование (а) и спиннингование F) пользуются, но еще остаются нерешенные технические задачи, задерживающие массовое производство металлических стекол. Пока удается получать тонкую (до 50 мкм) и узкую (не более 70 мм) ленту. Ее поверхность недостаточно гладкая — остаются следы струй расплава; структура лент неоднородна — поверхность, прилегающая к кристалли- 38
затору, более аморфна, чем противоположная. А химические и плазменные способы послойного изготовления металлического стекла, позволяющие наращивать ленту до 500 мкм, малопроизводительны. Специалисты полагают, что массовое производство металлических стекол, хотя бы для замены электротехнических сталей, станет возможным, когда удастся получить непрерывную ленту шириной до 150 мм и толщиной до 350 мкм. Вот тогда аморфный металл станет дешевле обычной стали и выгоднее потребителю. В самом деле, чтобы получить хорошую трансформаторную сталь, металл подвергают более чем пятидесяти операциям — от разливки в изложницы до получения готового полуфабриката: обработка слитков, многочисленные операции прокатки, термообработки, очистки. А лента из металлического стекла, которая получается прямо из расплава, проходит считанное число операций. Современная технология порошков и волокон для изготовления композитов значительно более трудоемка и энергоемка в сравнении с производством аморфного металла. Уже выпускается металлорежущий инструмент из быстро- охлажденных порошков. Его стойкость вдвое-втрое выше обычной. Для магнитных экранов используются ткань и фольга из аморфных металлов. Ведутся работы по применению для сердечников магнитных головок металлических стекол, которые кроме превосходных магнитных характеристик обладают также повышенным сроком службы — из-за прочности и стойкости к истиранию. Сегодняшние исследования в области аморфных сплавов направлены на совершенствование технологии, повышение стабильности аморфной структуры металлических стекол с помощью самых совершенных методов: сверхвысокого давления, взрывных и электромагнитных способов уплотнения. Нет сомнения, что эти исследования приведут к коренной перестройке металлургического производства. II' 1И L'M ч pv акцию Проекты без коррозии Особо важное значение для сокращения расхода металла и повышения надежности работы оборудования имеют общегосударственные антикоррозионные меры. Ущерб от коррозии в США достигает 4,2 % стоимос- . ти всей промышленной продукции этой страны, у нас ои оценивается в десятки миллиардов рублей. Это связано не только с непрерывным ростом металлического фонда, но и с явными недоработками в деле предотвращения коррозии. В СССР миогие ведомства далеко не полностью выполняют намеченные противокоррозионные мероприятия. С точки зрения борьбы с коррозией промышленные производства можно разделить на две группы. Первые выпускают продукцию из металла: суда, самолеты, станки, метизы и многое другое. Для них противокоррозионные мероприятия упрощаются, поскольку проводятся они и контролируются в процессе эксплуатации готовой продукции. Значительно сложнее бороться с коррозией на производствах второй группы, которые выпускают не металлы и изделия из них, а химические вещества, горючее, пищевые продукты, текстильные изделия, то есть продукцию неметаллическую. Здесь эксплуатируют оборудование, изготовленное из металла. В это>т случае эффективность противокоррозионных мероприятий можно контролировать лишь отдаленным путем — на основе экономических и технических показателей производства. Это не позволяет получить быстрые, точные, конкретные результаты. Однако коррозионный ущерб на предприятиях второй группы особенно велик: по отраслям, где используется продукция Министерства химического и нефтяного машиностроения, он в 2,8 раза больше средней величины — главным образом из-за агрессивности технологических рабочих' сред. К сожалению, обусловленная термодинамикой нестойкость металлов не позволяет даже в идеальном случае снизить ущерб от коррозии с помощью одних лишь защитных антикоррозионных мероприятий более чем на 50 %. Однако есть очень важный и редко используемый резерв. До сего времени при конструировании технологического оборудования использование противокоррозионных мероприятий остается на совести конструкторов и никакому объективному государственному контролю не подвергается. Надо полагать, что это и стало причиной выпуска большого количества аппаратуры с недостаточной стойкостью к коррозии. Представляется целесообразным, а скорее даже необходимым ввести объективную экспертизу проектной документации на эффективность и экономичность заложенных в ней способов защиты от коррозии конструируемых объектов. Экспертизу, очевидно, следует возложить на существующие в промышленных министерствах группы противокоррозионной защиты вместе с подведомственными отраслевыми институтами. Такое мероприятие, по самым скромным оценкам, позволит уменьшить ущерб от коррозии еще на 15 %. А это — миллиарды рублей. Доктор технических наук А. В. ШРЕЙДЕР, Москаа 39
Веши и вещества Вместо ниток — клей Кандидат технических наук В. Е. КУЗЬМИЧЕВ Издавна символом швейного дела служит нитка, вдетая в иголку. Без них ни сшить, ни пришить, ни вышить, ни обметать. Но в последние десятилетия у швейной нитки появился серьезный конкурент — синтетический клей. Строго говоря, клей в швейном деле применяли и раньше. Погоны, петлицы, воротники мундиров прошлого века своей жесткостью обязаны крахмалу и муке. Но такой клей раскисает в воде, его разрушают, точнее, съедают насекомые, грибки, грызуны. К тому же крахмал и мука — ценные пищевые продукты. Поэтому сегодня их заменили синтетическими веществами. Какими же? Клеев много, но в швейном деле применяют в основном составы на основе полиэтилена и полиамида — доступные, нетоксичные, надежные. Строение и свойства этих клеев различны, и там, где не подходит один, выручает другой (универсального клея, к сожалению, пока нет). Чем укрепить воротничок мужской сорочки? Конечно, гидрофобным полиэтиленовым- клеем, не боящимся стирки. Полиамид, напротив, может присоединять до 4,5 % влаги, зато он устойчив к действию органических растворителей. Поэтому полиамидные составы используют при изготовлении верхней одежды, подлежащей химчистке. Полиэтиленовые клеи здесь не подходят — дают большую усадку. Клеевые составы для швейников не упаковывают в тюбики и баночки, как обычные клеи. Из них делают полимерные нити, сетки, нетканые материалы, а еще чаще — гранулы размером 20—200 микрон, которые равномерно наносят на прокладочную ткань. Готовая прокладка внешне напоминает накрахмаленную марлю, усыпанную мельчайшими капельками клея. Предпочтение отдают именно такой прокладке потому, что она наиболее гигиенична — не мешает воздуху, парам, влаге проникать через ткань. Теперь о том, как склеивают. Прокладку помещают между увлажненными деталями одежды, нагревают, сильно сжимают. Полимерный состав расплавляется и склеивает детали; воротнички, клапаны, полочки, борта, карманы и манжеты становятся жесткими и упругими. Как видите, эта операция — ее называют дублированием — гораздо проще традиционного способа. Есть и другой, более важный аргумент в пользу новой технологии. Современные ткани для костюмов и пальто отличаются от тех, что были в 50-х годах,— больше доля синтетических волокон. Ткани более легкие, но менее плотные, хуже держат форму. Дублирование компенсирует этот недостаток. Но вот другой вопрос — надежно ли такое склеивание? Чтобы на него ответить, давайте рассмотрим, что при этом происходит. При нагревании и под давлением полимерный состав полностью расплавляется, заполняет микронеровности контактирующих поверхностей и образует с молекулами волокон химические связи. Важную роль играют не только волокнистый состав тканей, структура их поверхностей, свойства клея, но и свойства красителей и отделочных составов — аппретов. На текстильных предприятиях ткани специально обрабатывают: делают их малосми- наемыми, водонепроницаемыми, придают им антистатические свойства, способность отпугивать моль. Аппреты блокируют функциональные группы — ОН в целлюлозе, —NHo, —СООН в кератине шерсти. А они как раз-то и нужны для образования прочных адгезионных связей с клеем. Иногда после химической чистки на изделии появляются некрасивые вздутия: отслаивается клеевой материал, потому что растворители смывают аппреты или просто механически разрушается клеевой контакт. Эта неприятность устранима. Увлажните вздувшийся участок ткани, прогладьте его горячим утюгом A50—160 °) в течение 15—20 с, чтобы ткань высохла, и не трогайте, пока не остынет. Полиэтиленовые и полиамидные клеи термопластичны, они спокойно переносят неоднократное горячее прессование, которое не ухудшает прочность склеивания. Однако ткань может вздуться и потому, что на подкладке оказалось мало клея (бывает и такое). Этой беде уже не поможешь. И все же, как, несмотря на проблемы, связан иные с аппретами, сделать клеевое соединение прочнее, чтобы оно не боялось теп-
ла, мороза, влаги, кручения, изгиба? Очевидно, так: увеличить адгезию клея к ткани. Наиболее обещающий и надежный метод — плазменная модификация тканей и клея (плазменное травление), то есть повышение их активности низкотемпературной плазмой — в тлеющем разряде. Возможно, читатель скептически усмехнется — пиджак и плазма! Но именно она дает наибольший эффект, изменяя свойства поверхностного слоя ткани на глубину до 4 % диаметра волокон. В результате плазменного травления образуются реакционноспособные центры: свободные радикалы, кислородсодержащие группы, эфирные связи; поверхность становится рельефной, развитой. Это особенно важно для гладких синтетических волокон — лавсана, нитрона. После такой обработки хорошая адгезия клея обеспечена. Говорить об этом методе как о промышленном пока рано. Но Ленинградский институт токов высокой частоты наладил выпуск промышленных установок «Разряд», на которых можно делать плазменную обработку ткани\ Подобное оборудование есть и в Ивановском научно-исследовательском экспериментально-конструкторском машиностроительном институте объединения «Ив- текмаш». В камеру с газом (кислород, воздух и др.) помещены электроды, между которыми пропускают ток определенной частоты. Возникает тлеющий разряд. Он воздействует на ткань, которая перемещается между электродами с заданной скоростью. Плазменная обработка длится секунды, в крайнем случае десятки секунд, а прочность адгезионных соединений в зависимости от волокна повышается в полтора-два раза. Ни хранение, ни химчистка не уменьшают прочности склеивания. Другой метод — предварительная химическая обработка тканей. Вещества, увеличивающие реакционную способность волокон, диспергируют в струе пара и полученный аэрозоль наносят на материал. Например, после обработки хлопчатобумажной ткани раствором мочевины разрушаются водородные связи между смежными макромолекулами целлюлозы и освобождаются дополнительные гидроксильные группы, взаимодействующие с клеем. Прочность самого волокна не меняется, но сродство к клею возрастает. wj/k \ Инициатор для шерс^лйой ткаиА — бый раствор бисульфита. Он разрушает ди сульфидные связи в кератине, в результате образуются новые реакционноспособные группы. \ Можно идти и по другому пути t— повышать прочность самого клея, а значит, N и клеевого соединения. Вот один из приемов. Постоянное электромагнитное поле заставляет молекулы полиамидного клея ориен- . тироваться в определенном направлении, из- \\ за чего прочность клеевого соединения чрз- растает почти в полтора раза. >l Мы коротко рассказали о текстильных клеях и технологиях, используемых сегодня. А что же завтра? Промышленностью уже взят новый способ: ткань обрабатывают смесью из латекса, натриевой соли карбокси- метилцеллюлозы, оксидов магния и цинка. Пасту полосами наносят на изнаночную сторону материала, а затем отверждают в течение двух минут при 110—140 °С. Затвердевшая паста делает ткань жесткой и упругой. Демисезонные пальто, изготовленные по этой технологии, легче традиционных на 400—450 г, пиджаки — на 250—300 г. И все потому, что в изделии нет прокладочных материалов из натурального сырья. А возможно ли изготовить одежду вообще без единой нитки? Да, но только в том случае, если ткань будет содержать не менее 65 % синтетических волокон. Линию шва нагревают ультразвуком, током высоко- частоты или лучом лазера до температуры плавления синтетического волокна. Оно и склеивает детали одежды. В швейной промышленности уже сейчас работают ультразвуковые безниточные швейные машины. На них соединяют синтетические подкладки и подкладки, карманов. Подобные с варные швы применяют также в «дутых» куртках и пальто для соединения ткани, синтетической прокладки, называемой ваткой, и подкладки. Однако полностью перейти на сваренную и склеенную одежду мы пока не можем, потому что доля синтетического волокна в тканях, выпускае- •IX сегодня, в среднем не 65, а 48,2 %. что безниточная одежда — дело бу- [цего, хотя и ближайшего. Но и сегодня девяти из десяти пальто, мужских костюмов, восьми из десяти мужских сорочек, в каждом втором плаще и в каждом втором платье есть клеевые материалы. аетр "g-frggggy
Практика Полимер скрепляет книгу Самый технологичный способ скрепления книжных листов — соединение их клеем встык. Однако, как бы строго ни соблюдался технологический режим, проклеенный корешок служит не более двух-трех лет, а зачастую и меньше. Книги, страницы которых скреплены нитками, более долговечны, но для массовых изданий такой способ брошюровки неприемлем: он практически не поддается автоматизации и себестоимость «шитых» книг получается слишком большой. Выход один — изменить технологию изготовления переплета. Например, укрепить или надставить бумажные листы у корешка книги полимерной пленкой и лишь затем переплетать. Перед тем как печатать текст, на края бумажной лен- слой ПОЛИМЕРА ты наносят слой разогретого термопласта и сразу же пропускают через вальцы. Полимер прочно скрепляется с бумагой и выступает за ее край; в результате бумажная лента оказывается обрамленной кантом из пластмассовой пленки той же толщины. Когда текст напечатан, бумажную ленту, как обычно, режут на листы, которые складывают (фальцуют) полимерным краем наружу и брошюруют со стороны полимерной окантовки. Очень удобно, надежно и быстро сваривать полимерные листы в поле высокой частоты, но можно и любым другим способом, например термомеханическим. Изготовленная таким способом книга значительно прочнее клееной — ведь нагрузки приходятся не на податливый бумажный лист или клеевой шов, а на значительно более прочный слой полимера. «Полиграфия»* 1987* № 4t с 14, 15 Троянский конь — защитник урожая Соединения тяжелых металлов, в частности меди и ртути — давние союзники человека в борьбе с заболеваниями культурных растений. Однако чтобы пестициды и фунгициды на основе этих соединений не наносили ущерба окружающей среде, дозировка их должна быть минимальной. А для этого необходимо повысить биологическую активность таких препаратов. Попадая внутрь клетки патогенных грибов и микроорганиз- БУМАЖНЫЙ /^~~^\. РУЛОН ^ - / >v мов, иоиы меди денатурируют жизненно важные клеточные белки. Однако проникнуть в клетку простые неорганические соединения могут далеко ие всегда: на их пути надежным заслоном стоят липопротеидные мембраны, через которые относительно свободно проходят лишь некоторые органические вещества. А что если объединить одно из таких веществ и какую-либо соль меди в комплексное соединение? Тогда органическая часть комплекса могла бы сыграть роль троянского коня — провести внутрь клетки патогена смертоносные для нее ионы меди. Реализовать возникшую идею сотрудникам ВНИИ химических средств защиты растений помог капролактам — давно освоенный промышленностью и относительно недорогой мономер для получения капрона. Комплексное соединение, полученное из капролактама и хлорида меди, оправдало надежды исследователей, проявив высокую активность в борьбе против возбудителей заболеваний цитрусовых культур, кагантных гнилей сахарной свеклы и других расхитителей урожая. Низкая токсичность картоцида — так назван новый препарат — для теплокровных животных позволила Минздраву СССР рекомендовать его для широкого практического применения. Картоцид обратил на себя внимание зарубежных специалистов. Его эффективность удостоверена сейчас патентами Англии, Франции и Швейцарии, авторскими свидетельствами ЧССР и НРБ, медалью «Золотой колос» на международной выставке «Земля-кормилица — 83» в ЧССР и медалью ВДНХ. Но самая главная награда — это дополнительные 5—7 кг лимонов с каждого дерева, сохраииость плодов и овощей иа базах, и все это при безопасности для человека и окружающей среды. Кандидат химических наук С. А. БОРИСЕНКОВА Противопожарные обои Современные противопожарные системы достаточно надежны, но имеют существенный недостаток: они срабатывают лишь после того, как пожар разгорелся. Дело в том, что на газообразные продукты горения бумаги, тканей, древе сины и большинства пластмасс датчики 42
этих систем реагируют слабо. Если же сделать их более чувствительными, не избежать ложных тревог — датчики будут реагировать даже на табачный дым. Оказалось, что устранить этот недостаток не так уж трудно: достаточно оклеить стены обоями, верхний слой которых изготовлен из поливинилхлорид- ной пленки с особыми добавками, которые начинают разлагаться при температуре около 150 °С. Выделяющиеся при этом газообразные продукты для человека безвредны, но вызывают надежное срабатывание датчиков противопожарной системы, даже если площадь нагретого участка пленки не превышает 0,1 м2. Новые обои отлично выполняют и свои прямые функции: легко наклеиваются на стены, не выцветают, успешно противостоят износу и истиранию и при необходимости отмываются от всевозможных загрязнений теплой водой с мылом. «Design News», 1986, т. 42, № 19, с. 53 Кожа для опытов Широкому применению мазей, кремов и других медицинских косметических препаратов должна предшествовать их всесторонняя проверка. Экспериментируют, естественно, и на лабораторных животных — их шкуре и коже. Однако реакция кожных покровов человека и животных на некоторые биологически активные вещества неодинакова. Характерный пример — мази с гормональными добавками. Увеличить достоверность подобных исследований поможет искусственная кожа, выращенная в лабораторных условиях. Упрощенно процесс ее получения выглядит так. Несколько кожных клеток — их безо всякого ущерба можно брать у любых млекопитающих, включая человека,— наносят на найло- новую подложку и помещают в питательный раствор. Клетки начинают делиться и примерно через неделю образуют иа подложке тонкий равномерный слой. Это и есть искусственная кожа. Задубив ее, получают препарат, пригодный для экспериментов. «Newsweek», 1986, т. 108, № 24, с. 3 Подшипники из композита Недавно в химическом павильоне ВДНХ появились новые экспонаты — уплотиительные кольца и подшипники скольжения, изготовленные из гра- фелона. Этот материал создан специалистами Хмельницкого технологического института бытового обслуживания. Основа его — смесь полиамида и сложных полиэфиров, а наполнителем служат углеродные волокна. Отличительная особенность графелона — высокая стойкость к воздействию нефтепродуктов и агрессивных жидкостей, в том числе кислот и щелочей, а также длительный срок службы при больших нагрузках и повышенной температуре. Изделия из нового композита предназначены для машин и механизмов, работающих в экстремальных условиях. «ВДНХ СССР», 198?\ № 2, с. 6 Карманный электрокардиограф Внешне этот прибор выглядит как обычный портативный магнитофон, но регистрирует он не звуки, а деятельность сердца. На теле его владельца, под одеждой, закреплены электроды; от них к прибору тянутся проводники, и днем и ночью — круглые сутки — идет запись кардиограммы. Единственная забота — вовремя заменить батарейки, но, согласитесь, это менее обременительно, чем посещать поликлинику или ложиться на обследование в стационар... Чтобы расшифровать запись, фирма «Скуиб Медикал Системе» — изготовитель карманного электрокардиографа предлагает набор лабораторной аппаратуры. С ее помощью можно не только вывести записанные кардиоритмы иа дисплей или переписать на стандартную бумажную ленту, но и обработать запись с помощью ЭВМ. Машина поможет врачу выделить участки с отклонениями от нормы, скажем, нарушения сердечного ритма, которые случились, пока больной спал, или сбои в разгар рабочего дня, связанные с излишним нервным напряжением. И диагноз врач сможет поставить не со слов больного, а на основе показаний точного прибора. О чем можно прочитать в журналах Об использовании нефти для термохимической обработки стекла («Стекло и керамика», 1987, № 4, с. 12). Об оценке морозостойкости комбинированных рези но металлически х деталей («Каучук и резина», 1987, № 2, с. 22—25). Об антифризе на глицериновой основе («Автомобильный транспорт», 1987, № 3, с. 30, 31). О покрытиях для велосипедных дорожек («Автомобильные дороги», 1987, № 2, с. 17). О полиуретановых формах для изготовления деталей из пластмасс («Пластические массы», 1987, № 2, с. 44, 45). Об использовании фосфогипса в производстве цемента («Цемент», 1987, № 2, с. 18, 19). О тестировании шлаков и аэрозолей на содержание кислорода («Порошковая металлургия», 1987, № 4, с. 88—91). О регуляторах роста растений («Защита растений», 1987, № 4, с. 22, 23). О примесях в фосфорных удобрениях («Химия в сельском хозяйстве», L987, № 3, с. 61, 62). О влиянии минеральных удобрений на чистоту грунтовых и дренажных вод («Водные ресурсы», 1987, № 2, с. 47—51). О доочистке сточных вод фильтрованием («Водоснабжение и санитарная техника», 1987, № 3, с. 15—17). О комплексном использовании отходов чайного производства («Пищевая и перерабатывающая промышленность», 1987, .№ 2, с. 46). О методах оценки токсичности бытовой пыли («Гигиена и санитария», 1987, № 3, с. 21—26). О новой технологии переработки какао-бобов («Хлебопекарная и кондитерская промышленность», 1987, № 2, с. 38, 39). О заготовке и консервировании цветочной пыльцы («Пчеловодство», 1987, № 3, с. 27—29). 43
Технология и природа Грибы в эпоху НТР Мы столь радикально изменили нашу среду, что теперь для того, чтобы существовать в этой среде, мы должны изменить себя. Норберт ВИНЕР Вот еще не начал, а мысль уже привычно устремляется по накатанному потребительскому пути: что есть гриб в химико-гастрономическом смысле и как его добыть. Раньше ели несколько избранных видов. Теперь грибной ассортимент расширился. В старину говорили просто: ягода — подспорье, а гриб — снедь. Нынче бесчисленные публикации о грибах забиты колонками долей процента, усредняемых и так и сяк. Белки, витамины, калории. Продукт питания. Гурман — а мы, как правило, гурманы — не вводит в себя усредненную смесь аминокислот и полисахаридов. Он вкушает. И отваливается в блаженстве. Пища богов! Как ни кинь, выходит, что два мира, грибной и человеческий, вращаются по своим орбитам, соприкасаясь вроде бы лишь в одной точке. И если с первым что-то случится, трещина пройдет через желудок второго. Вот белый-крепыш или другой хороший гриб, такой важный и себе на уме, глядит независимо, чуть сдвинув набок роскошную шляпу с уместно прилипшим пером-листиком. У грибов есть причины важничать. Древность рода. Человек не в силах пока приписать себе больше нескольких миллионов лет. А гриб запросто мог бы оперировать словами ы -*&у
дремучими и хмурыми — мезозой, палеозой, может быть, протерозой даже. Правда, с предками у него не совсем ясно. Вечная беда аристократов: ведь и мы все ищем в темных лесах третичного периода missing link — недостающее звено в своей родословной (есть у этого английского выражения другой смысл — «без вести пропавшие»). Что же до гриба, так лучший друг популяризаторов, «Биология» К. Вилли, честно признается: «Происхождение базидиомицетов в ходе эволюции до сих пор окутано тайной». Наш красавец как раз базидиомицет. И горд своими базидиями, как лучшей принадлежностью спорообразования, перед простоватой родней — всякими там низшими, сумчатыми и несовершенными грибами. Кроме того, хоть это и не главное, он часто съедобен. Для него лишний шанс к расселению спор, а для нас — приятно. Так что дальше мы будем иметь в виду его, отвернувшись от множества грибов, посягающих на наш организм, на наших животных, на наши растения и даже на наши съедобные грибы. Они не так интересны. Два великих царства есть на земле: животное и растительное. Гриб, конечно, не животное. Стало быть, растение. Мы же так привыкли: или-или. Однако что это за растение, если у него нет самого главного — хлорофилла и он не может напрямую' усваивать солнечную энергию? Гриб вынужден потреблять, как и мы с вами, готовое органическое вещество! Даже углеводы он копит не в растительной форме крахмала, а по-нашему, по-животному, синтезирует гликоген. И выделяет мочевину, между прочим. А часто ли вам попадалось растение с полным комплектом аминокислот, включая «незаменимые», что есть только в мясе? Нет, не зря гриб льстиво называют «лесным мясом» — он и портится так же быстро и можно отравиться боровиком не хуже, чем тухлятиной. . Зато гриб подобно растению всасывает, а не заглатывает пищу. И способен к неограниченному росту, чего не может любой животный организм, даже сверх- перекормленный ребенок. «Ведьмин круг» достигает двухсот метров в диаметре, а ведь тоже — особь. И, совсем уж издеваясь над нашим стремлением все расставить по полочкам, природа подсовывает в грибе хитиноподобные вещества, свойственные насекомым. Отступая, но не сдаваясь, мы говорим: гриб — бесхлорофилльное растение, хотя с совершенно особыми свойствами. А самые отчаянные головы признают: «По-видимому, это особое царство». Это всемогущее царство пронизало почвенной слой тончайшим кружевом > Ч 4*: ( < м 'кг* , **fc'",-~'
грибницы-мицелия. В Каракумах есть грибы. На Шпицбергене — десятки видов. Чем больше растительной органики, тем гуще нежная сеть гифов-тяжей. Мы привычно делим грибы на сапро- фитов и паразитов — потребителей отжившей и живой растительной биомассы. И столь же привычно называем обитателя пеньков — останков дерева «злейшим врагом леса» (а судьи кто?). Опенок встречается и на живых стволах! Правда, кажется, выбирает ослабленные, выбраковывает их. Если б так просто было. Юные елочки в посадках лучше растут от опячьего соседства. И опенок никого не трогает, осторожно пробираясь между ними. А дав подрасти, вдруг набрасывается на молодежь. «Ведьмин круг» состоит из разноцветных концентрических колец. В центре — нормальная трава, к периферии — пышная, еще дальше — угнетенная, и по самой границе подземного кружева мицелия — цепочка плодовых тел («черти масло били»). И в лесу опытный грибник не пройдет мимо участка с подозрительно измененной растительностью: может, груздь виноват, а может, и белый. Говорят, эволюция грибов шла от сапрофитизма к паразитизму. Но для грибов первое дело — это умение ладить с соседями, пусть иной породы, даже поступаясь чем-то. Вот микориза, грибо- корень. Нежный мицелиальный чехол гриба облегает корни растения. И в самих тканях корня — клубки и петли гифов. Чем не паразит? А в клетках растения — особые тельца, образованные грибной плазмой, и хозяин с удовольствием переваривает эту питательную субстанцию — говорят, даже с витаминами, ведь растению тоже нужны витамины. Так кто же у кого сосет соки? На всякий случай назвали это двусторонним — аллелопаразитизмом, но понятней не стало. Может, это частный пример симбиоза, взаимовыгодного сожительства? Но вот данные исследований*. Итог многолетней работы. Изучено 3449 видов (не экземпляров!) растений в разных климатических зонах. 78 % из них оказались микотрофными: деревья, травы, кустарники. Иначе говоря, три четверти растительного мира питаются при помощи грибов! Нет, это не любопытный примерчик, а обычай. * Селиванов И. А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. М., 1981» Наш красавец, разумеется, образует микоризу. С кем? Осиновик желто-бурый тяготеет и к березе, и к сосне, и к ели. Березовик, правда, старается оправдать свое имя даже в тех суровых краях, где гриб выше дерева и назвать его подберезовиком никак нельзя. Зато опенок не только селится на пнях всевозможных деревьев (сапрофит), не только грызет их живьем (паразит!), но и образует микоризу — кормилец! — со многими кустарниками и травами. Есть и однолюбы редких достоинств. «Появление масленка лиственничного около деревьев, выращенных из семян, которые были завезены из очень дальних мест, любопытно и таинственно», — растроганно пишут микологи. Орхидные растения вообще не хотят прорастать без надлежащего гриба. Азалии и рододендроны перестают капризничать, получив кусочек почвы с грибницею родных вересковых пустошей. Замечено, что деревца из питомника, вскормленные химией, ущербны микоризою — и трудно им приходится при пересадке в лес. Сеянцы же, искусственно «микоризованные», легко переносят смену адреса, лучше растут на новом месте, им не так страшны холода и сухость и даже заразные болезни. Мы привыкли считать: дичок устойчивей культурного растения потому, что закален в горниле естественного отбора. Но так ли все просто? Ведь у дичка — связи. Широкоразветвленные, сложнейшие взаимоотношения с разными организмами. Человек же, выхаживая избранную культуру, борется с ее соседями, самонадеянно взваливая на свои плечи малопонятные обязанности живого сообщества — ценоза. И, добившись своего — круп нопл одно сти там или яйценоскости, получает бесплатным приложением кучу хлопот, все возрастающих. Биоценоз — гарантия устойчивости его компонентов. Микориза — принадлежность биоценоза, страховой полис нормальной жизни. Хорошо бы проверить такое утверждение. Способы есть. Почему, например, след вездехода в тундре — как незаживающая годами рана, а грядку в Тарусе не успеваешь пропалывать? Низкие температуры не способствуют энергичной передаче вещества в биологических процессах, жизнь в тундре сравнительно скудна и разорвана: ценозы хрупки, обеднены видовым составом. И, как индикатор этого, сла- 46
беют связи высших растений с грибами, многие из них входят в те остаточные 22 %, лишенных микоризы. То же в пустынях, в гольцовом поясе среди скал и каменистых россыпей — везде, где жизнь затруднена, организмы в большей мере становятся всяк сам по себе, как разгромленная армия. И верный показатель к тому — исчезновение микоризы. Грибы на первый взгляд занимаются в биосфере тем же, что и бактерии, — минерализацией органического вещества. Писали даже, что медлительный гриб уступает бактериям легкозагниваю- щие продукты животного происхождения, а сам довольствуется растительными. Разные скорости роста, конкуренция, дескать. Но порядочный гриб и не хочет расти на мясе, даже если устранить «конкурентов». А на подходящем субстрате дает за минуту до 20 000 клеток. У гриба мощные специализированные ферментные комплексы, которым позавидуют даже бактерии. Недаром растение с микоризой порою отказывается от корневых волосков, получая от грибницы и минеральные соли, и стимуляторы роста, и даже сахара. Сплошная автомобилизация расширила доступ в леса. Микологические успехи позволили включить в сбор массу новых видов. Выросший в грибном краю на Вологодчине, я, оказывается, не знал грибов: мы собирали боровик и красноголовик, рыжик, волнушку и груздь, ну еще что-то по мелочи. Остальное — поганки. Теперь же... Паутинник слизистый и красный браслетчатый предлагают включить в заготовки — почитай, все берем, лишь бы живот выдержал. То-то, наверное, возросли темпы грибной добычи! И вообще — где цифры? С цифрами плохо. Однако вот две работы карельских авторов, весьма красноречиво выявляющие динамику*. Несмотря на почтенную разницу в летах, они, как родные сестры, говорят хором: грибы Карелии изучены недостаточно, для уточнения их ресурсов хорошо бы привлечь карты лесоустройства, заготовители работают спустя рукава, надо призвать массы, наладить сеть грибоварочных пунктов и, как всегда, беда с тарой. * Изучение грибов, ягод и лекарственных растений в Карелии. Петрозаводск, 1933. Ресурсы недревесной продукции лесов Карелии. Петрозаводск, 1981. В 1931 году Карелия заготовила 485,9 т соленых грибов. Плюс Карел- торг завез два вагона соленых волнушек с Урала. В Карелию! Книга 1981 года сообщает: «Заготовительные организации собирают в среднем 217 т грибов в год». «Отчетные данные не показали четкой тенденции к росту заготовок». Куда уж! Может быть, только в Карелии так? Первое издание БСЭ: на 1927 год «промысловый сбор грибов в СССР дает 75 400 т на сумму 9500 тыс. р.» Через полвека, по данным 1974 года*, «в СССР в урожайные годы собирают до 50 тыс. т грибов на общую сумму свыше 25 млн. руб.». Как видим, если что и выросло, так цены. Динамику индивидуальных сборов каждый может проследить на рынке — и по ценам, прямо связанным с предложением, и по видам. Мы утешаемся прекрасными соображениями, что сборы наши составляют пока будто бы лишь пять процентов от общего количества (знать бы его), что настоящий грибник с пустой корзиной не придет, что заготовители вот ужо развернутся — а их, может быть, инстинкт отвращает от вложения капиталов в ненадежное дело: год на год не приходится, конечно, но грибов-то все меньше, граждане. Кажется, давно ли собирал по бетонке, вправо от Каширского шоссе, рыжики — веселые пятачки по полсотни штук под каждой елочкой, и юные березовики на болотнике под Истрой — как сахарные пальчики — дюжина на кочку, и трюфели под Загорском на бывших монастырских землях. И ведь никто не скажет, как хорошо брал рядовку фиолетовую, но каждый — белые, белые... Кстати, помните ли вы, что сушенные белые ценились по сортам: ярославская шляпка, судиславская, польская, пробел и желтяк? Не спрашивайте об этом у пугливой старушки возле метро, дерущей с вас семь шкур за чахлую низочку черт-те чего. Грибов становится меньше. И они другие. Почему? Известны два подвида грибников, и отношения между ними, как на войне остроконечников с тупоконечниками, — без пощады. Одни срезают гриб, другие срывают, по словам первых, самым зверским образом и тем портят грибницу, омрачая наше будущее. Я — за первых. * Обозов Н. А. Организация побочных пользований и специализированных хозяйств. М., 1974. 47
Но ведь, как подумаешь, именно звери были переносчиками спор сотни миллионов лет, и все было хорошо, потом уж пришел этот, с ножиком. И не ногу с костями вырывает из кровоточащего тела, а отторгает плод, эволюцией для того сформированный — может быть, это даже стимулирует грибницу к образованию новых? Ковыряют палкой опять же, нарушая систему питания. А вот финны, заметив, что сморчки лучше плодоносят на вздыбленной почве, специально пропахивают борозды — и «поврежденная» грибница реагирует благодарно. Те, которые без ножа, отругиваясь, бьют противника его же идеологией, уподобляя мицелий высокоразвитому животному организму. Дескать, после среза остается пенек, и в нем, как в гнилом зубе, развивается инфекция, поражающая всю грибницу. Этак и огурец нельзя было бы ни срезать, ни сорвать. Все эти «травмы» в достаточной мере предусмотрены проектом развития еще в мезозое. Не очень давно приходилось частенько слышать: это Владимир Солоухин виноват, написал «Третью охоту» — и толпы кинулись в лес, хищнически истребляя все на своем пути. Но писатель, пусть безотчетно, слуга времени. Публикация тогдашняя не случайно совпала с нарастающей тягой горожан на природу и, бесспорно увеличив ряды грибоедов, в большей мере просветила их. Сколько людей впервые попробовало и похвалило дождевик или чесночник, сколько избежало отравлений... А насчет хищничества — не без того, конечно. Однако и экологическая совесть человека возрастает. Множатся ряды книг по охране природы. В библиотеке, посмотришь, целые полки «О братьях наших меньших», «В защиту зеленого друга». Не ищите там про грибы. Это и впрямь особое царство. Их защищают не громче, чем бактерий, а в основном собирают и едят. Кто-то высчитал, что трава перестает расти на участке, по которому ступили за сезон в среднем 16 раз. Гриб не столь вынослив. Каждый знает, что кружево плесени распластывается на поверхности субстрата. Гриб — аэроб, ему нужен кислород, мицелию дышать надо, как и нам с вами. Любое уплотнение почвы душит его. Могучее существо, способное взрывать асфальт (давление в плодовом теле j— до семи атмосфер), не выдерживает нашего топота по рыхлой лесной подстилке. Нарастающее безгрибье вокруг болыиих городов — одно из наименее учтенных следствий «туристского перевыгула». Оно может быть индикатором предельной рекреационной нагрузки на природу. Есть неприятности и поважнее. Уже упоминалось, что минеральные добавки не способствуют развитию микоризы. Но собираем-то мы не микоризу пока еще. Что происходит с самими грибами при этом? Вот наблюдения в березняке на четвертом десятке лет его жизни. Урожай грибов, средний за 9 лет, составил на контрольном участке 117 кг/га, при внесении минерального азота — 178,5, при комбинированном удобрении азотом, фосфором и калием — 222,4 кг/га. Неплохо? Еще бы! Вот только глянем, что там повырастало. Широкоизвестные грибы — белый, березовик с осиновиком, грузди, сыроежки: контроль — 99,7, с азотом — 49,4, с NPK — 21,1 кг/га. М-да... Остальное — «малоизвестные», среди них воспрянули духом лаковица розовая, паутинник чешуйчатый и, пер- вей всех, свинушка тонкая, скрытый враг наш, возросла с полутора до ста семи — ста одиннадцати кило на гектар! А белый гриб сполз с 18,3 на 2,7 — 1,6 кг/га. Но главное воздействие на леса — отнюдь не удобрение. Вот пролетел самолет, распылив облако арборицида, чего- нибудь вроде 2,4-дихлорфеноксиуксус- ной кислоты. Листья на березах, осинах и прочем «малоценном» древостое скукоживаются — хвойным породам, самым желанным для промышленности, становится светлее, легче расти и копить «товарную древесину». Едкий запах пропадает через неделю. Но не вздумайте собирать в таком лесу целебные травы и грибы, ягоды и корм для животных. Потом «легкая кавалерия» — микроорганизмы справятся с напастью. И, когда солидный гриб придет в себя, густая трава уже не даст ему места. То же, но в большей мере случается и после рубки. Грибы, привычные к древесному пологу, пропадают. Среди первозданного хаоса, типичного для лесозаготовителей и Тунгусского метеорита, воцаряются уже знакомые нам лаковица и свинушка, сморчок и опенок. Древесина дороже, скажет иной экономист, радеющий о пользе государству, и нельзя в важном деле считаться с мелочами: те же арборициды экономически выгодны. Цифры на все есть. Дру- 48
гие экономисты, не менее радеющие, знают, что выросшее под деревьями от их посадки до заготовки стоит дороже, чем полученный рубкою товар. Так что лучше говорить о целесообразности, о нужде и пользе, не всегда совпадающих. И не всегда можно ставить рубль против рубля, оперируя экологически безграмотным выражением «побочная продукция леса». Лес — это единая биологическая система, отвечающая на любое воздействие всеми своими частями. Ей, этой системе, как говорят, свойственно многообразие полезностей вплоть до гигиенической и эстетической, тоже по какой-то методике оцененных дороже древесины. Мы воздействуем на лес в целом. Не только путем его сведения, порой забывая закон лесоведов, что рубка и восстановление должны быть синонимами. Прошел тот наивный период, когда трубы заводов тянулись повыше, чтобы не вся серная кислота, образующаяся из выбросов, лилась на головы ее производителей. Теперь все больше фильтров. Но пока загрязнение атмосферы продолжается в довольно высоком темпе и разнообразии, не ведая государственных границ. Месиво грязи, витающей в воздухе, плюс водяные пары и солнеч- Справочник Кто король? Испокон веков в народе лучшим среди грибов считали боровик. Он самый вкусный, самый питательный и самый полезный: одним словом, первейший гриб во всех отношениях. Но так ли это на самом деле? О вкусах не спорят, зато с химическим составом дело обстоит проще. Казалось бы, по питательности боровик должет быть в числе лидеров, ибо содержание белков у него в пересчете на сухой вес достигает 40 %. Здесь не уступают ему только некоторые виды дождевиков и шампиньонов. Но не следует забывать, что три четверти белков боровика нашим организмом не усваиваются, чего не скажешь о многих других грибах. Так, белки шампиньона культурного организм человека усваивает на 80 %. И хотя, например, вешенка обыкновенная по содержанию, белков уступает боровику вдвое, питательность белого гриба и вешенки почти одинакова. ная энергия превращают воздушный океан планеты в химический котел, и что там образуется — поди знай. Медлительная старушка-эволюция не успевает перепрофилировать своих чад — кто-то уходит. При любом потрясении в природных сообществах на место хорошо специализированных «благородных» видов врывается всякая шушера. Нет, опенок — снедь, и собирать легко, но когда наблюдаешь по осени вереницы машин и в каждой под завязку — опята, опята... Чего ж они плодятся, как ерши в загаженной * речке? Раньше считали, что гриб перестает расти от одного только взгляда. Гипербола, конечно, но хорошо отражающая чувствительность благородного вида. А ораву опят хоть бей по голове — им все равно. Быть может, эта вакханалия — тоже сигнал о широкой дущих изменениях в природе: еще и деревья плодоносят, и хвоя не жухнет, но там, в глубине, меняются тайные условия, небходимые для контакта белого гриба с его пятьюдесятью подопечными. Ему плохо — хорошо ли другим грибам? Им неважно — а как нам? В. ВАРЛАМОВ Окончание в следующем номере Ну а дождевики и подавно обходят боровик. Как ни важна питательная ценность грибов, все же такой критерий уходит в прошлое. Ныне специалисты едины в том, что главный грибной дар — биологически активные вещества: витамины, ферменты, антибиотики и микроэлементы. Давно известно, что грибы богаты витаминами группы В — тиамином (Bj) и рибофлавином (Вг). В таблице 1 приведены данные, опубликованные Академией наук Литовской ССР в 1985 г. Из этой таблицы хорошо видно: боровик далеко не лидер и особой витаминной ценности он не представляет. Правда, результаты исследований разных авторов несколько не совпадают между собой. Но одно неизменно: по витаминному содержанию подберезовик стоит значительно выше боровика. А теперь о главном богатстве грибов — о микроэлементах. В пище современного человека их часто не хватает, поскольку большая часть микроэлементов теряется при готовке продук- 49
тов. Зато к грибам это не относится: кулинарная обработка почти не обедняет их микроэлементный состав. Для начала рассмотрим содержание железа — важнейшей составной части гемоглобина крови (таблица 2). И здесь боровик не передовик: лисичка значительно богаче железом. Теперь сравните грибы (таблица 3 — по данным итальянских исследователей, 1984 г.) по содержанию других микроэлементов: меди, цинка и марганца. Все они. чрезвычайно важны для человека. При разнообразном питании они в достаточном количестве поступают в организм. Но не всегда. Расход меди значительно возрастает при заболевании воспалением легких, туберкулезом, анемией, ишемической болезнью сердца, а также при операциях, беременности, искусственном питании, при длительных стрессовых ситуациях, в высокогорных условиях, при больших мышечных напряжениях. Во всех этих случаях можно бы было рекомендовать печень и почки, но они наряду с нужными нашему организму веществами содержат и вредные. А у грибов этого недостатка нет. Наши исследователи тоже отмечают очень высокое содержание микроэлементов у дождевиков и у зонтика пестрого. Как видите, боровик не особенно выделяется среди грибов ни по витаминам, ни по микроэлементам. Правда, он отличается высоким содержанием селена, но потребность человеческого организма в этом элементе слишком невелика, поэтому нельзя с уверенностью сказать — хорошо это или плохо. В боровике, а точнее, в его самой распространенной форме (еловой) есть антибиотики, что, конечно же, большой плюс. Однако подобные вещества содержат и опенок летний, и масленок поздний, и поддубовик обыкновенный, и многие другие. Мало кому известно, что у некоторых людей боровик, употребленный в пищу, может вызвать аллергическую реакцию: боли в животе, рвоту, понос. В таких случаях, как правило, винят что угодно, но только не грибы. Кстати, некоторые разновидности вешенок тоже могут вызвать аллергию. Но с вешенками проще: специалисты многих стран работают над тем, чтобы вывести бесспоровые штаммы вешенок, потому что именно споры гриба — аллергены. С боровиком же сложнее: культивировать его еще не научились. Таблица 1 Содержание витаминов В, и В2 в шляпке гриба (в мг на 100 г сухого вещества) Гриб Боровик (Boletus edulis) Подберезовик (Leccynum Моховик желто-бурый (Suillus variegatus) Масленок поздний (Suillus tuteus) Груздь черный (Lactarius Козляк (Suillus bovinus) Говорушка дымчатая (Clitocybe nebularis) Подосиновик красный (Leccynum aurantiacum) Зонтик пестрый (Macrolepiota procera) Рядовка фиолетовая (Lepista nuda) Польский гриб (Xerocomus badius) Опенок осенний (Armillariella mellea) Опенок луговой (Marsmi scaber) necator) us oreades) Лисичка (Cantharellus cibarius) Рыжик (Lactarius deliciosus) в, (тиамин) 0,49 3,46 1,80 1,61 0,89 1,84 0,28 0,30 ',52 1,55 0,35 0,23 1,50 0,97 0,34 в_> флавин) 2,44 4,77 2,74 2,52 3,33 1,92 2,16 0,93 3,94 3,b4 1,46 1,32 — — _ Таблица 2 Содержание железа (в мг на 100 г сырого веса) Гриб Данные Беттихера (ФРГ), 1974 г. Данные Стажинь- ской и Яцужинь- ского (ПНР), 1985 г. Боровик (Boletus edulis) Лисичка (Cantharellus cibarius) Подберезовик (Leccynum scader) Рыжик (Lactarius deliciosus) Масленок (Suillus luteus) 1,0 6,5 1.6 1,3 — 1,4 5,3 2,3 — 2,5 Ясно, что превозносить боровик слишком высоко не стоит. Это хороший гриб, имеющий достоинства и недостатки. Но, конечно же, не самый-самый. Кто же должен занять освободившийся трон? По питательности и содержанию микроэлементов нет равных дождевикам. Но вкус их не всем нравится. 50
Таблица^ Содержание микроэлементов (в мг на кг сухого вещества) по данным итальянского исследователя Роберто Бергапли, 1984 г. Гриб Боровик (Boletus edulis) Дождевик каштановый (Lycoperdon spadi- се urn) Говорушка рыже-бурая (Clitocybe gibba) Зонтик пестрый (Macrolepiota ргосега) Рядовка фиолетовая (Lepista nuda) Говорушка дымчатая (Clitocybe nebularis) Моховик зеленый (Xerocomus subtomentosus) Груздь осиновый (Lactarius controversus) Лисичка (Cantharellus cibarius) Навозник белый (Coprinus comatus) Рыжик (Lactarius deliciosus) Груздь желтый (Lactarius scrobiculatus) Медь 42—55 136 43—112 194 97 16—64 17—24 19 63 66 21 21 Цинк 135—187 211 119—120 76 128 97—112 118—137 121 84 84 86 68 Марганец 16—19 28 28—50 13 33 19—28 12—28 23 12 7,7 16 16 Очень ценный гриб — лисичка, но показатели ее слишком непостоянны, да и усваивается она плохо. Подберезовик, несмотря на все свои достоинства, тоже не тянет на такой титул. Очень хорошие данные по всем показателям у рядовки фиолетовой, содержит она и антибиотики, к тому же считается одним из самых вкусных осенних грибов. Достоинства рядовки фиолетовой не ушли от внимания грибоводов, и в Голландии начали ее культивировать. Но высокое содержание гемолизинов и гемагглюти- нинов — веществ, изменяющих свойства крови, требует предварительной термической обработки. Пожалуй, лучше всего на роль короля грибов подходит зонтик пестрый. Он почти не уступает боровику по количеству усвояемых белков и значительно превосходит его по всем остальным показателям. Кстати, зонтик пестрый за свои вкусовые и питательные качества высоко ценится во многих странах Европы и Северной Африки. К тому же он совершенно безопасен: в Латвии его едят сырым. Но в других районах нашей страны грибники относятся к зонтику пестрому довольно прохладно. А зря! На роль короля вполне могла бы подойти и вешенка обыкновенная или какая-нибудь разновидность шампиньона. Но окончательное решение можно принять только тогда, когда специалисты получат данные по всем широко распространенным грибам. Пока же не будем спешить с окончательными выводами. Оставим этот вопрос открытым. В. 3. МИХАЛЬЧЕНКО
по краскам и безукоризненно резкие слайды. И только при проекции становится видно, что некоторые, из них только выиграют, если приглушить второстепенные детали, обрамляющие основное изображение. Такую отделку можно, если быть очень аккуратным, провести и на готовом слайде. Метод называется частичным химическим обесцвечиванием, он применим для цветных пленок всех типов — для обращаемых и негативных. На последних, обработав негатив, можно прямо при печати получить «растушеванное» цветное изображение. По сути своей метод частичного обесцвечивания предельно прост: части изображения, которые желательно несколько ослабить и обесцветить, обрабатывают слабыми растворами серной или соляной кислоты. Участки слайда, на которые подействовал раствор, меняют свой цвет, приобретая различные приглушенные по яркости оттенки — бледно-желтый, розовый, красноватый, коричневатый. Оттенок зависит от концентрации раствора кислоты и первоначального цветового баланса пленки и изображения. Очень слабые растворы кислот воздействуют лишь на верхний слой изображения, придавая ему легкий желтый оттенок. Более концентрированные растворы (или неоднократное воздействие слабыми) разрушают этот слой — изображение становится красноватым. Очень личные «эффектные» фильтры, но лю- концентрированные растворы обесцвечи- бители редко ими пользуются, пред- вают сразу все слои и могут дефор- почитая не рисковать.и получать обыч- мировать основу пленки, поэтому ис- ные правильно экспонированные, яркие пользовать их нежелательно. Фотолаборатория Поколдовать над слайдом Г. А. МОС И НА, Л. Д. ШЕКЛЕИН При печати фотографий — и черно- белых, и цветных — у нас всегда есть возможность окончательно отделать, довести, изображения. Можно выделить или, наоборот, приглушить детали, убрать чрезмерную резкость фона, использовать различные маски, сделать рамку. В художественном портрете, рекламной фотографии, да и при технической съемке, часто используется метод, который в обиходе называется изображением в растушевке: резкое и контрастное центральное поле кадра, где находится, скажем, лицо, постепенно переходит в мягкий и нерезкий фон. На цветном фото цвета теряют насыщенность,- становятся неяркими, мягкими, пастельными. Это позволяет выделить главное на снимке, придать ему лиричность и законченность. Если же вы снимаете на цветную обращаемую пленку и получаете* один- единственный цветной слайд, возможность такого дополнительного воздействия хотя полностью и не исключается, но весьма затруднена. Конечно, на стадии съемки можно применять раз-
Предназначенный для частичного обесцвечивания слайд накладывают эмульсионной стороной вверх на подсвечиваемую снизу прозрачную подложку — стекло или плексиглас — и с двух краев прикрепляют клейкой лентой. Слайд на 35-миллиметровой пленке крепят по перфорационным отверстиям, а широкоформатный — по межкадровым промежуткам. Следует оберегать пленку от чрезмерного нагрева, поэтому для освещения удобно использовать лампу дневного света, которая выделяет значительно меньше тепла, чем лампы накаливания. Чтобы нанести на поверхность слайда раствор кислоты, берут разной ширины мягкие, не царапающие эмульсионного слоя кисточки с острыми концами. Для обесцвечивания большой поверхности лучше пользоваться широкими плоскими кистями. На кончик кисточки набирают немного раствора и равномерно наносят его на выбранный участок изображения легкими мазками, штрихами или точками. Ослаблять изображение нужно в строго выбранных границах. Чтобы не ошибиться, лучше пользоваться лупой большого диаметра (9—15 см) с трех- пятикратным увеличением (например, ЛМ-1). Затекание раствора на соседние участки приводит к неисправимому браку: восстановить обесцвеченное изображение уже невозможно. Вот почему не следует пользоваться концентри- центрацию раствора. Лучше начать с 2—3 %-ного и посмотреть, что получится, а потом, если понадобится, вносить коррективы. Не забывайте, что следует применять только серную или соляную кислоту. Другие, в том числе и уксусная, не подходят. Раствор соляной кислоты бывает в продаже в аптеках, а серную можно найти на аккумуляторных станциях, в магазинах химреактивов или у автолюбителей. Даже при интенсивной работе 10—15 миллилитров кислоты вам хватит надолго. Изображение обесцвечивается очень быстро. Получив нужный эффект, промокают избыток раствора чистой фильтровальной бумагой, не прижимая ее к эмульсионному слою, и высушивают весь слайд. Промывать его не следует, так как кислота может растечься и испортить все изображение. Как уже говорилось, обесцвечивание можно повторять, однако перед этим эмульсионный слой обязательно надо высушить. Колдуя над слайдом, не забывайте меры безопасности при работе с концентрированными кислотами. При разбавлении можно вливать только кислоту в воду — ни в коем случае не наоборот! Не вдыхайте пары кислоты, не допускайте попадания капель на кожу и одежду. Особенно тщательно защи- ро ванным и кислотными растворами — щайте глаза. Резиновые перчатки, мар- лучше обработать одно место несколь- левая повязка и защитные очки — от- ко раз слабым. нюдь не роскошь при работе с концент- Трудно рекомендовать точную кон- рироваиными кислотами.
Родительские заботы кожистокрылых Почему-то у разных народов, даже живущих далеко друг от друга, название этих насекомых связано со словом «ухо». По этому поводу предложено несколько версий. Одни говорят, что сложенные крылья кожистокрылых или, говоря иначе, уховерток напоминают уши. Другие считают, что выросты или клещи на конце их тельца похожи на инструмент, которым косметологи прошлого прокалывали женские уши для сережек. Наконец, бытует мнение, будто это создание залезает в ухо к спящему 54 человеку, протыкает барабанную перепонку и добирается аж до мозга. Уховертка, конечно, может случайно залезть в ухо, но все остальное — бессовестная клевета. Острые коричневые клещи особенно велики у самцов. Мускулатура клещей довольно сильная. В этом легко убедиться, взяв насекомое в руку: кожа сдавливается, будто маленьким острым пинцетом. Обыкновенная уховертка иногда может проколоть палец до крови. Не случайно ее украинское название — «щипавка». Клещи легко пробивают покровы жуков, пауков и других мелких созданий. Охотясь, уховертка держит брюшко приподнятым и щипцами может удерживать насекомое, пойманное челюстями. Недавно обнаружили уховертку, которая из брюшных желез выбрызгивает ядовитую жидкость точно в то место, куда вонзились клещи. Залпы могут повторяться 4—6 раз подряд. Но и обыкновенная уховертка, как говорится, не лыком шита. Основными компонентами секрета ее желез являются 2-метил- и 2-этил-п-бензохинон-1,4, которые неплохо защищают ее от муравьев, птиц и мышей. У кожистокрылых довольно большие, широкие крылья. Сложить их непросто. Представьте себе веер, который складывается сперва гармошкой, а потом еще два раза поперек. После этого крылья становятся небольшими пакетиками, которые клещами засовываются под надкрылья. Вся операция занимает несколько секунд. Летают уховертки плохо, и тем более удивительно, что некоторые расселились по всей Земле. Обитают они в жилищах человека, на снежной линии Альп, на затерянном в океане острове Пасхи и в пещерах Индокитая. Однако большинство облюбовало тропики. Уховертки могут долго находиться в воде, возможно, что в расселении им помогают потоки дождевой воды, а обитателям прибрежий — плавающие коряги, суда. Весьма полезна для расселения их привычка прятаться днем в щели: с продуктами и предметами быта человек развез- уховерток по планете. Например, из Европы обыкновенную уховертку завезли не только в Сибирь, но и в Северную Америку, Новую Зеландию. Из уховерток же 26 видов, ныне проживающих в СССР, не менее шести завезены, вероятно, из тропиков.
Рацион уховерток разнообразен. Они грызут нежные части растений, их семена, пыльцу. Например, любимое лакомство огородной уховертки — лебеда: на одном растении собирается иногда более сотни особей. Уховертку можно встретить на фруктах, переспевших овощах. Обнаружив ее внутри сочного яблока, не спешите с обвинениями: скорее всего она забралась внутрь уже поврежденного плода, ибо ест не только мякоть, но и гусениц. Вообще-то, питаясь культурными растениями, уховертки вредят, но это ощутимо лишь тогда, когда их очень много. Кожистокрылые не брезгуют мелкими насекомыми, пауками, клещами. Уничтожая тлей, долгоносиков, жуков- листоедов, гусениц, они приносят пользу. Но, увы, хищные уховертки пока изучены слабо. Возможно, среди них есть виды, пригодные для использования в борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Вот лишь один пример. В 1971 году в садах Донецкой области сильно размножилась обыкновенная уховертка. И хорошо, что размножилась,— она поедала множество гусениц и коконов яблонной плодожорки. В лаборатории одна уховертка за час съела пять зловредных крупных гусениц. Кстати, прибрежная уховертка за ночь уничтожает до двухсот яиц и до тридцати гусениц хлопковой совки. Но вот пчеловоды на уховерток смотрят косо. Этому есть причина: уховертки — любители влаги, тепла и темноты — могут забираться в улья. Здесь они роются в мусоре, пустых сотах, поедая остатки пыльцы, меда, линоч- ные шкурки пчел, гусениц вредной восковой моли. Судя по некоторым данным, уховертки могут нападать на крылатых тружениц, поедать запасы меда и даже переносить пчелиные болезни. Избежать всего этого легко. Смажьте густым маслом ножки ульев, низко срежьте траву на пасеке — и путь уховерткам в пчелиные домики будет перекрыт. Наверное, кое-кто из читателей порывается спросить, не забыл ли автор про обещание в заглавии статьи о родительских заботах кожистокрылых? Нет, не забыл. Наиболее детально это явление изучено у обитающей почти всюду обыкновенной уховертки (Forficula anricula- ria L.) и прибрежной уховертки (La- bidura riparia Pall.). Первый вид был предметом исследований канадца Роберта Дж. Ломба, второй — француза Мишеля Ванкасселя. Нянчить деток насекомые готовятся заранее. Сперва, найдя подходящее место, самка начинает строить дом — подземное гнездо. Землеройным орудием служит рот. Обычно им берутся частицы почвы и выносятся на поверхность, но уховертки могут из крупинок земли делать округлые комочки, которые выталкивают наверх задними ногами. Однажды энтомологи своими глазами видели, как прибрежная уховертка выталкивала «на-гора» песок, действуя головой, как совком. Строительство не подчинено шаблонному проекту. Гнездо может быть короткой трубкой, а может быть и лабиринтом из множества ходов, камер и выходов. Все зависит от его местонахождения и характера почвы. Чаще всего это наклонный туннель с двумя камерами, глубиной обычно в четыре-пять сантиметров. Часть гнезда прилегает вплотную к какому-то камню. Иногда под небольшим камешком устроено три — пять гнезд. Вероятно, камень служит в гнезде печкой. Ведь почва нагревается медленнее камня. В солнечные дни уховертки могут выносить яйца из тьмы на камень, чтобы их погреть. Когда «печка» чересчур разогревается или же земля становится теплее камня, мамаша перетаскивает яйца вниз. Участвует ли в строительстве гнезда самец? Наверняка сказать трудно, скорее эсего нет. Во всяком случае, в гнезде он не задерживается. Причина тому уважительная: незадолго до яйцекладки самка челюстями и клещами вовсю шпыняет самца. Тот, пораженный этаким поворотом семейной жизни, в драку не ввязывается, сперва неуверенно отступает к выходу, а потом решительно покидает семейный очаг. В научной литературе описан совсем уж возмутительный случай, когда самка настойчиво преследовала самца, уже покинувшего гнездо. Прогнав его, она собою заблокировала вход. Если самец пытается вернуться, самка неумолима. Вскоре она вообще наглухо запечатывает гнездо изнутри. Непримиримость самки обоснованна: самец не прочь полакомиться яйцами. Отступление самца тоже понятно: подруга может съесть его самого. Самка обычно откладывает 40—50 уд- 55
линейных полупрозрачных яиц. Тщательно собрав их в кучку, поверх нее кладет голову и передние ноги. В такой позе она охраняет яйца и атакует любого, кто на них покусится. Уховертка не просто сторож, но и заботливая мать. Стоит яйца рассыпать, как она их вновь соберет. Если норку разрушить, она выроет новую и перетаскает яйца туда. Перекладывает она их и при изменениях влажности и температуры. И еще она регулярно вылизывает яйца и чистит их лапками. Радиоактивные метки, введенные в самку, неизменно попадали в яйца. Возможно, она таким способом передает внутрь яиц какие-то необходимые потомству вещества. Во всяком случае, без ее ухода яйца гибнут, пораженные плесневыми грибками. Отличить свои яйца от яиц других уховерток мамаша не может и охотно берет их под свою опеку. Был случай, когда в одной камере оказались две самки, каждая со своей кучкой яиц. В конфликте победила более крупная, которая присвоила весь комплект яиц соперницы и изгнала ее прочь. Мамаши, никуда не отлучаясь, хлопочут над яйцами две-три недели (по некоторым данным, больше: пять-шесть). И все это время ничего не едят. Чего не сделаешь детей ради!.. Незадолго до вылупления детенышей самка осторожно раскладывает разбухшие яйца в один слой, чтобы облегчить молоди появление на свет. Наконец выходят долгожданные личинки — маленькие, бескрылые, бледные, но очень похожие на родителей. Вылупляются они не одновременно, а в течение одних- двух суток. Пока есть созревшие яйца, мамаша отдает им все свое внимание, будто и не видит вылупившихся деток. Лишь когда личинка покинет оболочку последнего яйца, у уховертки как бы открываются глаза. Личинки вначале держатся рыхлым комом, и мать занимает привычную сторожевую позу. Всех регулярно облизывает. Самых бойких, пытающихся удрать, нежно берет челюстями и возвращает в общую кучу. Облизывают друг друга и личинки. Происходит ли при этом обмен какими-либо веществами? Каково значение этого явления? Ответ дадут будущие исследования. Но сиди не сиди, а малыши хотят есть. Гнездо распечатывается. Ночью, едва стемнеет, самка отправляется на 56 поиски пропитания. Ее вынужденный пост прекращается. Она кормится сама и приносит еду в гнездо. Предполагают, что мамаша выполняет обязанности не только экспедитора, но и прямого кормильца. Во всяком случае, время от времени личинки свои рты запихивают в рот родительницы. Вероятно, самка снабжает личинок полупереваренной пищей, которую отрыгивает. Такое кормление иногда длится до минуты. Повзрослев и окрепнув, личинки отправляются на поиск еды вместе с матерью. Кормятся независимо друг от друга, кому как повезет, но после ночного похода вся компания возвращается в нору. Так проходит около двух недель. Но потом тяга к дому слабеет, личинки расселяются и начинают жить самостоятельно. А самку вскоре ждет новый цикл родительских забот. Бывает, во время ухода за яйцами и молодью самка так слабеет, что гибнет, едва личинки окрепнут. Тогда благодарное потомство съедает ее тело и разбегается кто куда. Уход за потомством — в общем-то редкость в мире насекомых. В этом преуспели главным образом так называемые общественные виды (муравьи, термиты, шмели, пчелы, осы). Уховерток нельзя отнести к этой группе. Ведь у них нет ни совместного ухода за потомством, ни функциональных каст, ни развитой системы передачи информации между особями... И все же родительское поведение, обмен пищей и другие особенности позволяют говорить об уховертках как о «субсоциальных существах», несущих в себе зачатки общественного образа жизни. Именно это привлекает пристальное внимание специалистов. Эксперименты и наблюдения дали интересные результаты. Выяснилось, что молодые самки не проявляют даже проблесков родительской заботы. Лишь после спаривания какие-то внутренние механизмы запускают четкую программу поведения: строительство норки, откладка яиц, уход за ними, забота о личинках. Этот порядок строго определен. Если при постройке гнезда самке прибрежной уховертки попадутся на глаза яйца или личинки, она их немедля съест. Норка вырыта — поведение меняется. Теперь яйца (свои или чужие, не имеет значения) — объект трогательных забот.
Если забрать яйца и вернуть их через два — четыре дня, родительский инстинкт угаснет и они будут съедены. Возвратив яйца раньше, мы поставим насекомое в трудную ситуацию. Естественные реакции вступят в противоречие друг с другом. Уховертка берет яйцо в рот и долго сидит, как бы раздумывая, как поступить. Начинает его облизывать, бросает, берет другое. Она может продолжить уход за потомством, но защищает его вяло. Вылупились личинки — все внимание им. Если подсадить чужих личинок — она их примет и обласкает, как своих. Вот малыши повзрослели и разбрелись из гнезда. Бросает его и самка. Теперь, если встретит где-то личинку,— съест. Сколь жестко запрограммировано родительское поведение? Оказалось, например, что прибрежная уховертка иногда откладывает яйца, не успев вырыть норку. Тогда она копает ее, а потом переносит яйца в норку. Экспериментаторам удалось затормозить, продлить и даже исключить отдельные фазы родительского поведения, а также вызвать его у девственных самок. Это свидетельствует о том, что программа поведения задана не столь уж жестко и ее реализация, по крайней мере отчасти, зависит от конкретной сиюминутной ситуации. Как много можно было бы еще рассказать об этих насекомых: уховертки, сохранившиеся в янтаре; уховертки, живущие на горле летучих мышей; уховертки, путешествующие огромными стаями, и многое другое. Но, наверное, и сказанного достаточно, чтобы увидеть, какие это интересные существа — ко- жистокрылые. Кандидат биологических наук С. В. ВОЛОВИИК Информация Г! у 1МУТ' IA.I. ьХ« ^ Всесоюзный институт научно-технической информации выпускает в 1987 г. очередное издание из серии «ИТОГИ НАУКИ И ТЕХНИКИ» Ю. А. БУСЛАЕВ, Е. Г. ИЛЬИН. Межлигандные взаимодействия и стереохимия октаэдрических разнолигандных комплексов (серия «Неорганическая химия», т. 16). Книга представляет интерес для специалистов, работающих в области физико-химических методов исследования координационных соединений. Ориентировочная цена 1 р. 50 к. ИМЕЮТСЯ ТАКЖЕ В НАЛИЧИИ: Л. Л. ЗАЙЦЕВА, А. В. ВЕЛИЧКО, И. В. ВИНОГРАДОВ. Соединения технеция и области их применения (серия «Неорганическая химия», т. 9). Мм 1984, 120 с, 1 р. 20 к. А. С. СОЛОВКИН, М. В. ВЛАДИМИРОВА, И. А. КУЛИКОВ. Экстракция ионов металлов моно- и ди-н-бутилфосфорными кислотами, продуктами гидролиза и радиолиза три-н-бутилфосфата (серия «Неорганическая химия», т. 12). М., 1985, 136 е., 1 р. 20 к. Г. А. ЯГОДИН, С. Ю. ИВАХНО, А. В. АФАНАСЬЕВ. Мембранная экстракция неорганических веществ (серия «Неорганическая химия», т. 13). М., 1985, 128 с, 1 р. 20 к. Издания высылаются наложенным платежом. Заказы направлять по адресу: 140010 г. Люберцы Моск. обл., Октябрьский просп., 403, Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ, отдел распространения. Тел. 553-56-29. 57
Л \ т, ,r_J ...А в кабине — ни души Поезда линии метро «VAL», действующей во французском городе Лилле с 1983 г., перевезли десятки миллионов пассажиров, но ни одного машиниста или другого человека «при исполнении». График движения полностью автоматизированных, управляемых ЭВМ поездов достаточно жесток, интервалы в часы пик не превышают 1.5 мин. («Железнодорожный 'транспорт», 1°87, № 3, с. 79). Система зарекомендовала себя настолько наде ж ной, что на 1989 г. намечен пуск второй линии длиной 12 км с 18 станциями. «Оставляй излишки...» До 1983 г. лишь около 200 ра-. бочих Ростовского электровозо- ремонтного завода хранили деньги в сберкассах. С тех пор как всем его сотрудникам переводят зарплату на «книжки», число постоянных вкладов возросло впятеро. А теперь в виде сбережений на счетах оседает почти четверть заработка («Деньги и кредит», 1987, № 3, с. 44). Люди научились тратить трудовой рубль более продуманно, не столь поспешно, как тогда, когда постоянно держали его при себе. i '^М-. Употребление больших количеств алкоголя существенно увеличивает риск возникновения острых нарушений мозгового кровообращения. У людей, злоупотребляющих спиртными напитками, значительно понижаются бактерицидные свойства плазмы крови. В экспериментах на животных установлено, что при систематическом потреблении алкоголя заметно усиливается выведение из организма кальция и магния. Обследование, проведенное в Дании, показало, что около 50 % всех зарегистрированных полицией драк происходит в ресторанах или поблизости от них. По данным французских врачей, алкогольная болезнь развивается у 40 % детей, имевших здоровых родителей, но воспитывавшихся в среде алкоголиков. По наблюдениям ленинградских наркологов, психотерапевтические методы воздействия на больных алкогольной болезнью эффективны только в тех случаях, когда больной добровольно обращается за помощью. По материалам реферативного журнала «Наркологическая токсикология» Од . ТШУ '- Б.^ЗГ>:-7ЛЕ Бабочки порхают над планетой Сколько раз уже мы убеждались в совершенстве живых существ и тщете наших попыток приблизиться в технике к лучшим образцам, созданным природой. Вот еще пример на ту же тему. Канадский энтомолог Д. Гибо долгое время наблюдал бабочку монарха, красивое насекомое, которое, используя восходящие воздушные потоки, находит самые выгодные маршруты и высоты полета и потому может преодолевать расстояния до 3 тыс. км без потери собственного веса («Reader's Digest», 1986, сентябрь, с. 15). Он установил, что монархи летают на высоте свыше двух километров с крейсерской скоростью 18 км/ч, хотя на коротких отрезках могут и прибавить — более чем вдвое. Поскольку «парусность» у этого великолепного аппарата невелика (размах крыльев всего 10 см), бабочке нипочем ураганы и тайфуны. А как страдают от них могучие воздушные корабли... Байкальская статистика На 2% — с 620 до 633 млн. м3 — возрос в 1985 г. объем сброса в озеро вод, которые, по данным анализов, ие требуют дополнительной очистки. Сброс «недостаточно очищенных» (по классификации «Вестника статистики», 1986, № 11, с. 55) уменьшился на 3 %, составив 123 млн. м*. 70 % этой величины обеспечивает Байкальский целлюлозно- бумажный комбинат, 27 % — городская канализация Улан- Удэ. Цитата Если отталкиваться от утилитарных потребностей человека, то в рамках такого подхода логична и цель аналитической химии — определение химического состава. Но тогда целью астрономии (умышленно воспользуемся наиболее далекой параллелью) окажется ие познание Вселенной, а использование космической энергии и материальных ресурсов космоса в практической деятельности человека. Конечно, тоже не так уж и плохо в плане максимального удовлетворения материальных потребностей, но не ради же этого шел на костер Джордано Бруно. Л. Н. МОСКВИН, Сборник «Химия — традиционная и парадоксальная». Издательство Лен и н градского ун иверситета, 1985, с. 175.
Украл? Чем мотивировал? В старые времена воров хоть и не уважали, но все же иногда жалели: бедный, мол, человек, украл с голодухи... Но почему отдельные лица воруют сейчас, на пороге XXI века? Юрист В. И. Литвинов опросил несколько тысяч малопочтенных граждан, отбывающих наказание за воровство и грабеж, и установил, что с целью раздобыть продукты питания шли «на дело» не более 2 %; ради алкогольных напитков или денег на выпивку — около 25 % ответивших («Социологические исследования», 1987, № 1, с. 43). Безусловное же первенство среди мотивов преступлений занял вещизм. Около 60 % правонарушителей, в основном очень молодых людей, не успевших еще обзавестись специфически уголовной «философией», признались, что они рисковали свободой ради денег, материальных ценностей, в особенности модного, престижного барахла. Среди выводов автора есть и такой: если удастся уменьшить ножницы между потребностями и возможностями их удовлетворения, истребить «дефицит», упадет и преступность. Население Бомбея, ныне насчитывающее около 9 млн. человек, к 2000 г. может достигнуть 14—17 млн. Если не удастся преодолеть тенденцию к хаотическому заселению городских окраин, то 15 % его жителей будут встречать XXI век в трущобах. «The Futurist», /956, г. 20, № 6, с. 44 Ж аг^г'тп Много ли найдется охотников лететь на самолете, которым управляет подвыпивший пилот? Авиакомпании всего мира, твердо зная, что немного, до недавних пор замеченных в этом грехе летчиков выгоняли, но, заботясь о собственном престиже, оформляли их «уволенными по болезни». После этого авиатор, получая приличную пенсию, как правило, быстро и необратимо спивался, а хозяевам приходилось тратиться на обучение нового. Обходилось это недешево, и американские компании недавно изменили тактику. Было объявлено, что летчик, замеченный в пьянстве, увольняется без всякой пенсии, но зато, если он хочет исправиться, ему дается шанс. Работая на должности, не связанной с полетами, пройти курс наркологического лечения и в случае успеха через год-другой вернуться в строй. Средство оказалось эффективным: лишенные перспективы весело закончить свои дни, выпивохи стали дружно браться за ум. Повторный запой, как пишет журнал «Космическая биология и авиакосмическая медицина» A987, № 2, с. 19), наступает весьма редко, лишь у 7 % прошедших лечение. Возбужденный, напряженный стал усталым, но веселым Лишь 5,4 % студентов во время экзаменов не волнуются. У остальных же нервозность нередко выявляет даже динамометр: 35—40 % обследованных юношей и девушек «выжимают» на нем перед вызовом к профессору на 3—4 кг больше, чем после выставления отметки («Гигиена и санитария», 1987, № 3, с. 85). Если же их просят подчеркнуть в списке слова, - кажущиеся осо- ОЭДЦчЯНИ* Средство от запоя бенно важными, то до экзамена более половины подчеркивают эпитеты «возбужденный», "«напряженный». После экзамена картина меняется, предпочтение переходит к словам «веселый», « жи зн ерадост н ы й », «ус талы й ». Экзамены даются нелегко даже бывалым студентам — что уж говорить о бедных абитуриентах? Пожелаем же всем им стать «усталыми, но веселыми*. «Пьявки! Кому свежие пьявки?» Призыв торговца из старой книжки мог бы привлечь вни- Охд- ,|JT:;»lIh' т мание тех, кто озабочен поис- эт ком дешевых источников про- а- стагландинов. Издревле извест- т ная медицинская пьявка Hirudo ie medicinalis, как выяснилось, тор- », мозит свертывание крови в ». месте укуса с помощью про- а- стагландина F, u и некоторых его го «родственников» — тех самых, у~ которые могут весьма приго- м диться врачам и биохимикам. ». ?>> («Доклады АН СССР», >й 1987, г. 292, № 6, л- с. 1492). oi-Г"'
Здоровье Газированная грязь с морской водой Мы расскажем здесь о новом способе курортного лечения, о необычной бальнеологической процедуре. Однако, спросит недоверчивый читатель, мало ли старых, проверенных временем способов? А. С. Пушкин писал брату: «Два месяца жил я на Кавказе, воды,были мне очень нужны и чрезвычайно помогли, особенно серные горячие». Пушкину вторит М. Ю. Лермонтов: «Недаром Нарзан называется богатырским ключом...» А вот известные крымские строки В. В. Маяковского: «Все болезни выжмут горячие грязи евпаторячьи». И наконец, вернувшись к Пушкину, вспомним его дифирамб Одессе: «Но солнце южное, но море.... Чего ж вам более, друзья? Благословенные края!» Словом, выбор курортов велик, и поэтические авторитеты это подтверждают. Однако для конкретного больного с его конкретными болезнями высший авторитет — врач. А он прежде всего учтет природные лечебные факторы того или иного курорта. В Кисловодске, например, это нарзан, на основе которого готовят углекислые (нарзанные) ванны. Пятигорск и Мацеста знамениты сернистыми водами, Евпатория и Одесса — лечебными грязями, применяемыми в виде аппликаций и ванн. И если нарзанные ванны хороши при некоторых заболеваниях сердца и сосудов, то сернистая вода и лечебные грязи — при воспалительных заболеваниях и после травм опорно-двигательного аппарата. Таковы общие соображения. Однако, напомним, речь идет о конкретном больном; и тут врач обязан решить, насколько курорт подходит человеку — ему, а не его болезни. Простейший случай: по показаниям надо бы назначить пациенту лечебные грязи, но они могут стать непосильной нагрузкой для его пошаливающего сердца. И в самом деле, не всякий здоровый человек легко перенесет аппликацию из 60—80 кг лечебной грязи, к тому же подогретой... А нельзя ли искусственно смоделировать такую бальнеологическую процедуру, которая сочетала бы в себе сразу несколько природных лечебных факторов и в то же время избавляла пациента от чрезмерных перегрузок и других побочных воздействий? Иными словами, возможно ли совместить Кисловодск, Мацесту, Одессу и Евпаторию в одной бальнеологической кабине без всякого риска для больного? о
На этот вопрос есть положительный ответ. Такое сочетание — искусственная углекисло-сероводородно-грязевая ванна, или, краткости ради, газогрязевая ванна. Впервые эта процедура была использована на грязевых курортах Курганской области («Озеро Горькое» и «Озеро Медвежье») и на одесских лиманах («Куяльник»). Что же представляет собой газогрязевая ванна? На курорте «Куяльник» ее готовят так: кладут в ванну 40 кг натуральной лечебной грязи, добавляют подогретую рапу лимана с концентрацией солей около 70 г/л (можно воспользоваться и морской водой) и перемешивают полученную суспензию деревянной мешалкой, добавляя — не удивляйтесь, • пожалуйста, — 400 мл серной кислоты плотностью 1,82. В этой добавке, можно сказать, вся изюминка. Серная кислота вступает в реакции с карбонатами и сульфидами грязи и. рапы, переводя неактивные (в физиологическом отношении) вещества в активные — сероводород и углекислоту. Идущие при этом реакции не выходят за рамки школьной программы. Например: FeS + H2S04^FeS04 + H2Sf СаСОз + H2S04^CaS04 + H20 + C02f. В приготовленной таким образом ванне содержится и свободный сероводород (90—100 мг/л), и углекислый газ A,5—2,0 г/л), а это как раз терапевтически активные коЩентрации, обычные для лечебных вод. кстати, лри необхо- о° ° О <£• • . . 9 о © димости содержание газов в ванне можно регулировать, изменяя соотношение лечебной грязи и кислоты. Выглядит «газированная грязь» довольно своеобразно. Она состоит из трех слоев. Нижний, черного цвета, толщиною до 5 см, — это твердая фаза, содержащая компоненты лечебной грязи, не растворившиеся в воде, а также нерастворимые продукты реакции с кислотой. Средний слой — главный, и по массе, и по лечебному воздействию. Это бурая жидкость, смесь рапы, грязи и газов, пузырьки которых во время процедуры скользят по крже пациента. Реакция этой жидкости слабощелочная. Наконец, верхний слой — густая пена высотой более 10 см. Она состоит из продуктов разрушения грязи и пузырьков сероводорода и углекислого газа; реакция пены кислая. Пена сама по себе оказывает благотворное действие, а еще она полезна и потому, что задерживает выход газов из ванны в атмосферу, продлевает действие полезных факторов. Благодаря пенистому слою концентрация сероводорода и углекислоты на протяжении процедуры остается практически неизменной. А вот из обычной сероводородной ванны типа мацестинской H2S довольно энергично уходит в атмосферу. Это не просто снижает лечебный эффект, но и ухудшает микроклимат в ванном отделении — все-же у сероводорода запах, мягко говоця. не из приятных. Чтобы нЩшзрушить такую полезную пецу, больной погружается в газо-
грязевую ванну несколько необычным образом. Его просят опуститься под пену предельно осторожно, скользя по борту, а затем по дну ванны. В конце концов над пеной возвышается только голова... И еще одно обстоятельство. Ванну готовят не загодя, а непосредственно перед процедурой. В этом случае сероводород и углекислота находятся в состоянии наибольшей биологической активности. В момент рождения, in statu nascendi — этот прием усиления активности используют и химики, и медики. Итак, больной уже в ванне. Тут он попадает под влияние разнообразных компонентов; чтобы получить подобную комбинацию, на многих курортах последовательно, через день, назначают то грязевую аппликацию, то ванну. Познакомимся обстоятельнее с физическими и химическими воздействиями нашей «газированной грязи» с морской водой. Физическое воздействие: тепловая энергия; давление столба жидкости в ванне; перемещение слоев вещества относительно поверхности тела; статическое электричество, возникающее между кожей и слоем грязи; пузырьки газа, которые собираются на коже и лопаются, выполняя своеобразный микромассаж; температурные контрасты, вызванные этими пузырьками. Химическое воздействие: прямой контакт с сероводородом и углекислым газом (это главное); контраст между рН кислой пены и находящейся под ней щелочной среды; действие биологически активных веществ лечебной грязи (органические кислоты, битумы, липид- ные комплексы, биогенные стимуляторы и т. п.) и морской воды или рапы (главным образом соли и микроэлементы) . Сероводород и углекислота в ван не не только «подстегивают» лечебный эффект грязи, но оказывают также благотворное влияние на сердечно-сосудистую систему — и во время процедуры, и после нее. Они расширяют кожные сосуды и способствуют перераспределению крови в организме. Сердце разгружается, поскольку в сосуды уходит больше крови, чем обычно, пульс становится реже. К тому же пена и пузырьки в жидкости существенно уменьшают гидростатическую нагрузку на тело больного. В результате газогрязевые ванны намного лучше переносятся, чем обычные грязевые ванны, а также грязевые аппликации. Больные неизменно отмечают чувство легкости, свежести, бодрости. Не надо забывать и об экономике. Приготовление газогрязевой ванны менее энергоемко, нежели грязевой аппликации, к тому же подать к ванне горячую морскую воду гораздо проще, чем подносить нагретую грязь к кушетке. (Заодно отметим: грязь, когда она не нагрета предварительно, лучше сохраняет целебные свойства.) Наконец, химическое сырье для приготовления «газированной грязи», а именно обычная серная кислота в малом количестве, доступнее, чем компоненты искусственных сероводородных и углекислых ванн. Несколько слов об экономии времени. Не только персонала лечебницы — это разумеется само собой, но и больного. Вместо двух-трех процедур он получает одну с тем же эффектом и сберегает таким образом немало часов, которые так быстро пробегают на отдыхе! Эти часы можно потратить на прогулки, приятные беседы, концерты, экскурсии, да мало ли на что еще... Остался последний вопрос: кому полезны газогрязевые ванны? Ответим на него с известной осторожностью, ибо дело достаточно новое и лучше воздержаться от излишне оптимистичных оценок. Установлено, во всяком случае, что такие ванны нередко помогают при системных заболеваниях сосудов, как артериальных (облитерирующие эндартерии- ты, атеросклерозы, тромбоангииты), так и венозных (хронический тромбофлебит, варикозное расширение вен, пост- флебический синдром). Ванны показаны при болезнях опорно-двигательного аппарата (воспаления и травматические нарушения суставов, костей, связочного аппарата, сухожилий, мышц), а также центральной и периферической нервной системы (последствия заболеваний головного и спинного мозга). Вот такой список на сегодня; а затем, может быть, найдется еще что-нибудь. Будем считать, что заочное знакомство с необычным бальнеологическим методом состоялось. Автор желает вам крепкого здоровья —v настолько крепкого, чтобы очного Знакомства не потребовалось бы вовсе. Кандидат медицинских наук Д. И. ВАЙСФЕЛЬД, Одесса 62
Где взять органы для пересадки? Профессор Р. Л. РОЗЕНТАЛЬ Донор — человек, дающий свою кровь, ткань либо орган другому человеку — реципиенту. Таково определение, которое выглядит определенно лишь в первой своей части: переливание крови уже много лет назад стало рутинной медицинской процедурой. Гораздо сложнее дело с жизненно важными органами. Больные ожидают пересадки, а органов между тем катастрофически не хватает. К примеру, лишь 10 % больных, которым показана трансплантация почки, получают своевременно необходимый трансплантат. ЖИВЫЕ ДОНОРЫ — ЛУЧШИЕ ДОНОРЫ У живого донора можно взять только парный орган, то есть одну почку. И лишь тогда, когда донор и реципиент близки иммуногене- тически. Идеальный случай — однояйцевые близнецы: у них совпадают оба гаплотипа (идентичные гены, наследованные от обоих родителей), и выживаемость пересаженных почек в течение пяти лет достигает 95 %. Хорошо приживаются почки, пересаженные от родителей детям или от детей родителям (совпадение по одному гаплотипу). И вообще предпочтительно, когда живые доноры — родственники больного. Решение отдать свою почку чрезвычайно ответственно, ибо, жертвуя частью своего тела, донор может стать инвалидом. И хотя люди идут на это добровольно, медики обязаны каждый раз самым тщательным образом взвешивать все «за» и «против». Как уже говорилось, донор и реципиент должны быть иммуногенетически совместимы. Это не только медицинское, но и этическое условие операции. Оно оправдывает избранный путь спасения, хртя при этом нарушается заповедь медицины «не повреди»: организму донора непременно наносится ущерб. Далее, донорство должно быть полностью добровольным и основано на милосердии, на желании одного члена семьи спасти жизнь другому, с ясным пониманием того, что исход трансплантации может быть и неблагоприятным. Кроме того, к донору предъявляется требование полного психического и соматического здоровья, и. если при тщательнейшем обследовании обнаружатся малейшие отклонения от нормы, то почку брать нельзя. Наконец, врачи обязаны исключить неблагоприятный исход операции по удалению почки. Эти четыре положения при всей их очевидности и сегодня служат предметом обсуждения — из-за того, что успехи трансплантологии вызвали к жизни платное донорство. Казалось бы, такой путь помогает найти почку для каждого больного, остро в ней нуждающегося, и в то же время улучшает материальное положение донора. Однако, я уверен, платное донорство при несовместимости донора и реципиента нельзя признать этичным. Подвергая здоровье донора опасности, врач пересаживает реципиенту почку, вероятность отторжения которой весьма велика — ведь орган берется от случайного человека. Более того, платное донорство аморально, так как операция становится доступной лишь для состоятельных людей. ПОКА СОХРАНЯЕТСЯ КРОВООБРАЩЕНИЕ... Большинство почек, а также все непарные органы берут от трупов. Ежегодно тысячи людей попадают в автокатастрофы. Многие из них, несмотря на интенсивное лечение, погибают от черепно- мозговой травмы. Если хотя бы часть погибших стала донорами, врачи имели бы в избытке органы для пересадки. Однако органов по- прежнему не хватает. В чем же дело? Прежде всего, есть множество медицинских противопоказаний к использованию таких органов, причем к каждому органу предъявляются специфические требования. Это резко сужает круг возможных доноров. Пока орган не включен в кровоток организма реципиента, он подвергается пагубному воздействию ишемии (нарушенного кровообращения) и связанной с ней гипоксии (недостаточным снабжением кислородом). Клетки, из которых состоит орган, сжигают горючее — сахар или жиры, благодаря чему и совершают работу, а при упомянутых нарушениях рушится система обмена веществ, меняется проницаемость клеточных мембран, возникает отек клеток, и в конце концов происходит денатурация клеточных белков — наступает клеточная смерть. Ишемические повреждения развиваются тем быстрее, чем выше температура органа. Поэтому клеточные повреждения резко усиливаются при полном прекращении кровообращения, когда температура тела еще высока. К этой «тепловой» ишемии одни органы более устойчивы, чем другие. Самые устойчивые — почки: время безопасной «тепловой» ишемии достигает у них 10— 15 минут. Самый неустойчивый — мозг: 3— 4 минуты. Но даже и почкам отпущено немного. Если они не удалены и затем охлаждены в течение 15 минут после остановки кровообращения, то они уже необратимо по- 63
вреждены и для трансплантации не годятся. У реально пересаживаемых органов — печени, сердца и поджелудочной железы — это время втрое меньше, не более 5 минут. Как видите, срок ничтожно мал, а пересаживать заметно поврежденные органы — дело сомнительное. Подлинное лечение трансплантацией началось лишь после того, как научились удалять органы при сохранении кровообращения, в условиях смерти мозга. Смерть мозга известна давно, хотя и фигурирует в медицинской литературе под разными названиями: запредельная кома, диссоциированная смерть, деанимация и т. д. Суть ее в том, что вследствие прекращения притока крови к мозгу, например из-за тяжелой черепно-мозговой травмы, наблюдается срыв всех функций, которые регулируются головным мозгом. Первое ее проявление — это нарушение и остановка дыхания. Чтобы поддерживать жизнь, необходима искусственная вентиляция легких. В состоянии смерти мозга человек продолжает существовать (жизнью это уже не назовешь) благодаря искусственному дыханию — до тех пор, пока не остановится сердце. Длительное сохранение бессознательного состояния при постоянной вентиляции легких, исчезновение любых реакций на внешние раздражители и любых рефлексов (наблюдение должно вестись не менее суток) позволяет врачам говорить о необратимом поражении мозга, при котором он не в состоянии более поддерживать жизнедеятельность организма. Разумеется, такие клинические наблюдения должны быть дополнены специальными диагностическими пробами, в частности, электроэнцефалографией и ангиографией сосудов головного мозга. Безусловно, констатация мозговой смерти — чрезвычайно ответственный шаг. Если есть хотя бы ничтожный шанс на восстановление работы мозга, больного "надо лечить — до тех пор, пока остается надежда. Может быть, недели, может быть, месяцы... Но когда мозг погиб, то искусственное продление жизни не оправданно ни морально, ни социально. Ведь безвозвратная гибель разума равносильна гибели индивида. Отсюда два вывода. Во-первых, если шансов на спасение нет, необходимо прекратить лечение; это будет честно по отношению к родственникам и позволит избежать немалых затрат на бесцельное поддержание — нет, не жизни, а жизнедеятельности систем организма. Во-вторых, органы, сохранившие жизнеспособность в условиях смерти мозга, можно использовать для спасения жизни сразу нескольких человек. Стремление получить полноценные органы не должно влиять на лечение потенциального донора и приводить к ошибкам при констатации смерти мозга. Поэтому необходимы ясные и надежные критерии мозговой смерти и участие в установлении диагноза не менее трех врачей, не связанных 64 со службой трансплантации; в некоторых странах требуется еще и согласие родственников на изъятие органов. В принципе, эта проблема решена уже около двадцати лет назад — и этим объясняются известные всем успехи в пересадке органов. Однако в нашей стране лишь в 1986 году, и то лишь некоторым московским лечебным учреждениям, разрешено устанавливать диагноз смерти мозга, на этом основании прекращать реанимацию и затем изымать органы. В других же городах и в других клиниках почки получают уже после остановки кровообращения. Сердце же, а также печень и поджелудочную железу в таких условиях брать бессмысленно. Отсюда и наше отставание в области практической трансплантологии — при том, что мы располагаем и необходимой аппаратурой, и первоклассными хирургами и иммунологами. КАК СОХРАНИТЬ ОРГАНЫ ВНЕ ОРГАНИЗМА? Проще всего это сделать с помощью охлаждения. Органы можно охладить все вместе, до их изъятия, или по отдельности, сразу после удаления. Кратковременное пропускание через сосудистую систему почки специального охлажденного раствора снижает ее температуру до 4—6 °С за пять минут. При этом резко снижается потребление кислорода (до 5 % от исходного уровня). Однако гипотермия не только защищает, но и отчасти повреждает органы. В нормальной клетке существует ионное равновесие между внеклеточной и внутриклеточной средой. Гипотермия, действуя на клеточную мембрану, способствует тому, что натрий входит в клетку и за ним устремляется внеклеточная вода. Калий, напротив, покидает клетку, ее мембранный потенциал уменьшается, и мембрана впускает внутрь ионы хлора, за которыми вновь устремляются ионы натрия. В результате растет осмотическое давление,, и возникает внутриклеточный отек. Справедливости ради надо сказать, что повреждающее воздействие гипотермии невелико, так как скорость реакций при охлаждении снижена. Однако обмен веществ сохраняется даже при О °С, и это главное препятствие к длительному хранению органов на холоде. Чтобы уменьшить отек клеток при гипотермии, подбирают особые консервирующие растворы. Первое требование к ним — близость по составу к внутриклеточной жидкости. Растворы должны содержать много калия и мало натрия — ведь именно калий уходит при охлаждении во внеклеточное пространство. Кроме того, хороший консервирующий раствор должен обладать способностью притягивать воду через полупроницаемую мембрану," и для этого в него вводят глюкозу, альбумин и т. п. Добавляют и вещества, улучшающие обмен веществ в органах. Для примера — рецепт так называемо-
го базисного раствора Евро-Коллинз (одна из модификаций растворов, предложенных Г. Коллинзом); количества веществ даны в г/л: КН,Р04 — 2,05, К2НР04 — 7,4, КС1 — 1,12, NaHCOs — 0,84, глюкоза — 35,0. Этот раствор используют для консерт вации практически все центры СССР и Европы. Органы промывают консервирующим раствором после удаления из организма и хранят затем при 4—6 °С. Как долго — это зависит от состояния органов при их изъятии. Если почки удалены в условиях смерти мозга и срок тепловой ишемии не превысил 5 минут, их можно хранить до 4£ часов; если тепловая ишемия длилась дольше — до 24 часов. Печень, сердце, поджелудочную железу более 6 часов хранить опасно. При таком хранении (его называют беспер- фузионным) органы легко перевозить из больницы в больницу, из города в город, из страны в страну. Обмен органами не представляет сложности. Метод экономичен. В то же время на практике используют и перфузионную консервацию. Органы (чаще всего почки) после изъятия из организма помещают в особый аппарат, который поддерживает циркуляцию охлажденного раствора в кровеносных сосудах. При этом к клеткам подводятся питательные вещества, энергетический материал (обычно глюкоза) и кислород, а удаляются продукты обмена. Преимущество перфузионной консервации в том, что почки хранятся до 72 часов, причем можно брать органы с более длительным сроком ишемии. Однако метод технически сложен и требует немалых затрат, отчего лишь 15 % центров пересадки используют его для консервации почек. Гипотермические методы позволяют сохранить органы на срок, измеряемый сутками. Создать банк органов с их помощью невозможно. Для этого есть только один путь — глубокое замораживание. Техника замораживания клеток разработана достаточно хорошо, но применительно к органам остается еще много нерешенных проблем. Главная сложность — как равномерно охладить и затем согреть все группы клеток, из которых состоит орган. Без такой равномерности хотя бы часть клеток непременно окажется поврежденной. Впрочем, охлаждать органы без существенного их повреждения уже научились; согревание же оказалось трудным орешком, который, впрочем, рано или поздно удастся разгрызть. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБЩЕСТВЕННОЕ ВНИМАНИЕ Для решения проблемы донорства эти две позиции не менее важны, нежели медицинские аспекты. Особенно актуальными стали они в последние годы, когда появилась возможность получать от одного донора сразу несколько органов, например, почки, поджелудочную железу и сердце. У трансплантологии есть существенное отличие от традиционной медицины. Там больного лечит один врач либо бригада врачей одного лечебного учреждения; в пересадке же органа принимают участие специалисты сразу нескольких больниц и лабораторий. Например: больной лечится в одной больнице, почку берут в другой, пересадку делают в третьей. Часто используется не только межбольничная, но и межгородская помощь с привлечением сложной лабораторной службы, авиации, милиции. Во главе такой организации стоит трансплантационный координатор, который с помощью электронной вычислительной техники оперативно решает возникающие по ходу дела проблемы, наиболее сложная среди которых — по- прежнему донорство. Что же надо сделать, чтобы решить неотложную проблему донорства? В первую очередь — разъяснять ее специфику, говорить об этом открыто и откровенно. Конечно, необходимо распространять специальные знания среди медиков, но это только часть дела. Широкая общественность имеет право, более того, обязана знать существо вопроса; умолчание обходится слишком дорого. К сожалению, средства массовой информации, рассказывая об успехах и неудачах пересадки органов, останавливают внимание лишь на заключительном этапе, стараясь обойти стороной деликатный вопрос донорства. Так возникает ложное ощущение, будто вопроса и нет вовсе. Похоже, что история повторяется. В начале нашего века донорская служба крови тоже трудно пробивала себе дорогу и лишь спустя много лет добилась публичного признания. Несомненно, то же произойдет и с трансплантацией. Но время идет, и многие больные подолгу и безуспешно ждут жизненно им необходимый орган... ' И в этом деле требуется гласность. Пора и о донорстве органов говорить вслух. А тем временем продолжаются поиски новых возможностей для получения трансплантатов. В некоторых странах водители, получая права, подписывают декларацию, которая разрешает в случае их гибели использовать органы для пересадки. Предлагается заключать на особых условиях договоры о страховании для тех, кто готов после смерти отдать свои органы. Обсуждается проблема/ «предполагаемого согласия»: каждый человек может рассматриваться как потенциальный донор, если только он сам или его родственники не сделали специальных заявлений об отказе дать органы после смерти. В ГДР, например, каждый погибший от травмы черепа рассматривается как донор, если только нет конкретных сведений о нежелании этого человека стать донором. Помогут ли эти меры? Появятся ли другие, более эффективные? Это покажет время. Но уже сам факт, что общество обеспокоено нехваткой органов для пересадки, свидетельствует о прогрессе в понимании и верной оценке этого нового явления в нашей жизни, в системе ценностей, среди которых наиважнейшими были и остаются здоровье и долголетие. 3 Химия и жизнь № 8 65
Л /1<Ъ А ПОП Л 1 &JIII Й!> 7 А Г /rviwa» xeas*7 С/ ы V-1 / я v~w w 'J "f^ WW у ЬгУтЧ ^&/ «^4 ^ ^J ^w^ и Как ухаживать \ за линолеумом Полы из линолеума лучше всего мыть теплым раствором хозяйственного мы- I ла, тщательно смывая i мыльную пену водой. Чис- | тый и сухой пол покрывают защитным средством. I Наиболее эффективны самоблестящие препараты типа «Самоблеск-2». Это водная эмульсия восков и полимеров, образующих | пленку, а также поверхностно-активных веществ, очищающих пол от грязи. Достаточно один раз нанести средство с помощью тряпки или губки. Такую . ' обработку следует повторять раз в месяц. Блеск можно усилить, если наносить состав два-три раза i с интервалом в 30 ми- | нут. Образующаяся пленка выдерживает влажную уборку, не дает грязи j впитываться в линолеум. Если по какой-либо причине вы не хотите применять полирующие средства, то рекомендуем раз в три месяца смазывать линолеум олифой, а затем тщательно протирать мягкой тряпкой. Почему темнеет квашеная капуста Тому несколько причин. Во-первых, взаимодействие с дубильными веществами, извлекаемыми из стенок бочки (если, конечно, капуста хранится в бочке). Во-вторых, развитие посторонних микроорганизмов, что бывает при слишком высокой температуре брожения (около 30 СС) или когда неравномерно распределена соль. Повышенная концентрация соли тормозит деятельность мо- лочно-кислых бактерий, создавая тем самым благоприятные условия .для развития посторонних микроорганизмов. Наконец, капуста часто темнеет из-за ее окисления кислородом воздуха. Это случается тогда, когда вытекает рассол и обнажается поверхность капусты. Ну а что делать, чтобы капуста не темнела, ясно из перечисленных причин. Тиазон Садоводам хорошо известно, что сера и некоторые серосодержащие вещества эффективны в борьбе с болезнями растений, вызываемыми патогенными грибами. Кроме того, они уничтожают нематод — нитевидных червей, паразитирующих на растениях, пьющих их сок. Препаратами, изготовленными на основе этих веществ, обрабатывают наземные части растений. Однако споры грибов, яйца и многие виды нематод прячутся и пережидают опасное время в земле. Новый отечественный препарат «Тиазон» — первый почвенный фунгицид. Действующее вещество — соединение, содержащее серу. Есть данные, что препарат убивает и личинки колорадского жука, зимующего в почве. Для уничтожения картофельной нематоды «Тиазон» вносят в почву по 5,5 кг на 100 м2 осенью, сразу после уборки картофеля, или весной, за 30 дней до посадки. Чтобы избавиться от нематоды земляничной, необходимо внести по 2 кг на 10 м2 и осенью, и весной. А вот для уничтожения нематод, поражающих огурцы и томаты, препарат лучше вносить весной за 30 дней до посадки из расчета 2 кг на 10 м2. Работать с препаратом надо осторожно, в перчатках, защитив органы дыхания ватно-марлевой повязкой или рее пиратором. Закончив работу, сразу же очистите одежду. Препарат «Тиазон» разработан во Всесоюзном научно-исследовательском институте химических средств защиты растений (Москва). К вопросу о загаре Каждый знает из собственного опыта, что загар на ветру пристает быстрее. А почему? Общеизвестно, что кожа защищает себя от ультрафиолетовых лучей черно- коричневым пигментом меланином (CttHcjkO.mNuS), задерживающи м более 90 % излучения. Он есть и в коже незагорелого человека, но в бесцветной восстановленной форме. Когда уровень солнечной радиации растет, пигмент окисляется, темнеет и перемещается в верхние роговые слои кожи. Менее известен другой защитный агент — урока- новая кислота. Она содержится в наружных слоях кожи. При облучении
АШН ч J транс-форма этого вещества переходит в цис-форму (в темноте идет обратный процесс). Таким образом урокановая кислота превращает ультрафиолетовую радиацию в безвредную для организма теплоту. Урокановая кислота есть и в поте, который защищает кожу от избыточного излучения. На ветру же не потеешь... Еще один вопрос, связанный с загаром. Многие полагают, что в облачную погоду загорать бесполезно. Это не так. Облака задерживают только прямые лучи. Рассеянная радиация проходит через них почти беспрепятственно. Самые плотные слоистые облака задерживают не более четвертой части ультрафиолетовых лучей. Кстати, рассеян ное излу че ни е дает больше биологически активного ультрафиолета. (Другие подробности о загаре можно узнать из статьи И. Ильина «Загар с точки зрения фотохимика» — «Химия и жизнь», 1982 , № 7.) Серебряная пластмасса Можно ли покрыть пластмассу серебром? Обычные реакции осаждения серебра, например известная из школьного курса химии «реакция серебряного зеркала», дают блестящие пленки металла, но блестят они с той стороны, которая прилегает к поверхности. Другая, наружная сторона получается матовой. В этом легко убедиться, если посмотреть на зеркало с обеих сторон. Матовый слой можно отполировать либо ввести в раствор для серебрения специальные блескообразующие добавки. При этом последовательность действий должна быть такова. Пластмассовую деталь промывают спиртом, потом активируют поверхность, выдерживая пять минут в растворе 5 г двухлорис- того олова и 40 мл концентрированной соляной кислоты в литре дистиллированной воды. Затем деталь промывают дистиллированной водой и погружают в раствор, содержащий 2 г азотнокислого серебра, 12 мл 25 %-ного раствора аммиака, 1,5 г сегнетовой соли, 3—4 г гидроксида натрия, 0,1 г этилен диамина, 1 мг диэтилдитиокар- бамата натрия, 0,1 г сульфата меди в литре дистиллированной воды. Но . сначала приготовьте два раствора: в одном — серебро, щелочь, аммиак, в другом — восстановитель (сегнетова соль) и блескообразующие добавки. Готовые растворы смешайте, чтобы в сумме сохранились указанные концентрации. Реакция проходит при комнатной температуре. Слой серебра растет со скоростью 0,5 мкм/час. Ожегшись на молоке, дуют на воду А в чем физический смысл, отразившийся в народной мудрости? Теплоемкость молока (по существу, эмульсии жира) больше, чем у воды. Поэтому за счет теплоотдачи оно остывает медленнее. К тому же, образующаяся на молоке пленка мешает воде испаряться, значит, и на испарение расходуется меньше тепла. В общем, вода остывает значительно быстрее молока, и дуют на нее с перепугу. Отчего стареет оргстекло? Этот вопрос часто задают читатели. Оргстекло, или плексиглас, или по- лиметилмета'крилат, — достаточно распространенная пластмасса. Из него делают стекла автомобилей, часов, солнцезащитных очков, различную окрашенную галантерею, в том числе и пуговицы. Оргстекло достаточно прочно, прозрачно и в отличие от обычного силикатного . стекла пропускает ультрафиолетовые лучи. Однако со временем оно мутнеет. И по двум причинам. Во-первых, его поверхность легко царапается. Во-вторых, у плексигласа большой коэффициент линейного расширения при относительно малой теплопроводности. А это значит, что нагретый участок стекла быстро расширяется и деформирует соседние, более холодные. В результате на поверхности появляются мельчайшие трещины. Они отражают и рассеивают свет, создавая тем самым эффект помутнения. Этот дефект поправим — оргстекло легко полируется. Авторы выпуска: Л. Викторова. В. Войтович, В. Гельгор* | Ю. Пи румян 3*
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ОБЗОР Музыка — удивительное творение человеческого интеллекта. Она вдохновляет писателей, художников и, конечно, самих композиторов. Однако известно, что и многие деятели науки внесли заметный вклад в развитие музыки. «Высокая одаренность в одной области вовсе не исключает высокой одаренности в других областях»,— пишет психолог Б. М. Теплое, академик АПН СССР в статье «Способности и одаренность». «...Такие примеры, как актерский талант Н. В. Гоголя, музыкальный талант А. С. Грибоедова, живописный и музыкальный талант Т. Г. Шевченко, легко приходят в голову всякому. Но эти примеры говорят вовсе не о каких-то исключительных случаях: вероятно, случаи полной односторонности таланта представляют собой исключение». Далее Б. М. Теплов, в подтверждение своей мысли, приводит интересные факты из биографий известных музыкантов — Ф. Шопена, К. М. Вебе- ра, А. К. Серова, Дж. Россини, А. К. Лядова, С. И. Танеева. Ну а как обстоит дело с химиками с точки зрения их музыкального дарования? Пример А. П. Бородина известен всем, как и его опера «Князь Игорь»; в этом году исполнилось сто лет со дня кончины выдающегося композитора и известного химика. Доктор медицины, а позднее профессор химии, Александр Порфирьевич Бородин с детства страстно увлекался в равной степени музыкой и химией и обе эти страсти пронес через всю жизнь. С девяти лет начал он сочинять, играл на рояле, брал уроки музыки на флейте. Его товарищ детства М. Р. Щеглов вспоминает: «...мы знали чуть не наизусть все симфонии Бетховена и в особенности заигрывались и восхищались Мендельсоном... Мы не упускали случая поиграть трио или квартет, где бы то ни было и с кем бы то ни было. Ни непогода, ни дождь, ни слякоть — ничто нас не удерживало, и я под мышкой со скрипкой, а А. П. с виолончелью на спине часто делали концы пешком, так как денег у нас не было ни гроша...» Великий русский химик Н. Н. Зинин, учитель Бородина, не одобрял его увлечения музыкой. «Поменьше занимайтесь романсами,— говорил он будущему композитору, определившему целое направление в русской симфонической музыке.— На вас я возлагаю все свои надежды... А вы все думаете о музыке и двух зайцах». Впрочем, сам Бородин считал главным делом своей жизни науку. В анналах химии осталась реакция, носящая его имя (ее называют также реакцией Бородина — Хунсдикера),— декарбоксилиро- вание серебряных солей карбоновых кислот под действием галогенов с образованием алкилгалогенидов: R—COOAg+X2 — RCOOX -*- RX, где X=CI, Br, J. Его работоспособность была поразительной. Находясь в Гейдельберге, он с пяти утра до пяти вечера работал в лаборатории, а затем после отдыха с восьми вечера до полуночи отдавал се- 68 Клуб Юини химик
бя музыке. В таком темпе Бородин работал всю жизнь. Этим примером далеко не исчерпывается «взаимосвязь» музыки и химии. Знаменитый немецкий физикохи- мик Вильгельм Оствальд, лауреат Нобелевской премии по химии 1909 года, любил по вечерам играть на скрипке или же на рояле — в четыре руки вместе с женой. Он же был отличным виолончелистом и играл в оркестре Дерпта (ныне Тарту), которым дирижировал... профессор физики Артур Эт- тинген. Игрой на фортепиано очаровал свою будущую жену Анри Сент-Клер Де- вилль, известный французский химик, разработавший технический способ получения алюминия и магния, открывший термическую диссоциацию веществ. В молодости он долго колебался, выбирая между естественными науками и музыкой. И лишь пример любимого старшего брата Шарля, будущего академика, геолога, решил дело в пользу естествознания. Чехословацкий химик Эмиль Вото- чек, основные работы которого посвящены исследованию Сахаров, был одновременно автором многих музыкальных пьес. Шведский биохимик Аксель Хуго Теорелль, получивший в 1955 году Нобелевскую премию за работы по химии ферментов и механизму их действия, был не только хорошим виолончелистом, но и руководителем Стокгольмского филармонического общества. Еще один лауреат Нобелевской премии по химии, американец У. Н. Липскомб (он получил ее в 1976. году за исследование структуры бороводородов и природы химических связей в них), играл на кларнете в симфоническом оркестре Миннеаполиса. Такие примеры можно продолжить, но есть ли какая-нибудь связь между музыкальными увлечениями химиков и их основной профессией (поставим химию все же на первое место, как это делал Бородин)? Многие открытия, в том числе и в области химии, часто совершаются как бы случайно: вдруг происходит «озарение», и долго мучавшая ученого проблема разрешается. Как правило, этому предшествует длительная и кропотливая работа, факты накапливаются в подсознании и ждут лишь толчка, чтобы сформироваться в стройную логическую систему. Иногда это происходит даже во сне (вспомните «вещие» сны Кекуле и Менделеева). Такой толчок может дать и музыка. За музыкою только дело. Итак, не размеряй пути. Почти бесплотность предпочти Всему, что слишком плоть и тело. Эти слова Поля Верлена (перевод Б. Пастернака) воспринимаются в таком контексте почти буквально. Вот какая история произошла с немецким ученым Казимиром Фаянсом, внесшим значительный вклад в учение о гидратации ионов в растворах. К. Фаянс известен также как автор так называемого закона радиоактивного смещения. Он сделал это открытие, будучи молодым до цен то лл Высшей технической школы в Карлсруэ. Как вспоминает сам ученый, основная идея этого закона пришла к нему 23 ноября 1912 года в тот момент, когда он слушал оперу Рихарда Вагнера «Тристан и Изольда». Пять месяцев спустя ему удалось решить еще одну задачу: он нашел взаимосвязь между стабильностью и атомной массой изо- 1Глуб Юный лим* 69
топов радиоактивного элемента. Решение и этой проблемы также пришло к нему в концертнолд зале, на этот раз во время исполнения комической оперы «Царь и плотник, или Два Петра» Густава Лорцинга. Спустя много лет Фаянс, ставший к тому времени профессором физической химии, рассказал об этих случаях своему коллеге, известному физику-теоретику Арнольду Зоммерфельду, тоже страстному почитателю музыки. Коллега отметил, что первая из обнаруженных Фаянсом закономерностей имеет для науки большее значение. И это неудивительно, на полном серьезе продолжал Зоммерфельд, поскольку опера Лор- цинга не идет ни в какое сравнение с произведением Вагнера. Музыкальные мотивы можно проследить и в деятельности других ученых. В 1864 году английский химик Джон Ньюлендс, расположив все известные тогда элементы вертикальными столбцами по семь элементов, обнаружил закономерность, которую назвал законом октав. «Восьмой элемент, начиная с данного,— писал Ньюлендс,— является как бы повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке». Вряд ли музыкальная аналогия у Нью- лендса была случайной. По свидетельству крупнейшего русского музыковеда В. В. Стасова, музыкальной натурой был и Д. И. Менделеев. Его младший сын писал: «Музыкантом отец не был и, когда напевал, иногда фальшивил. Но музыку чувствовал и любил страстно. Музыка на него сильно действовала». Физик Б. П. Вейн- берг оставил такое воспоминание о лекциях Менделеева, которые он посещал в юности: «Будь я музыкантом, я, думается, мог бы положить лекцию Менделеева на музыку»... Как видите, союз науки и искусства дает хорошие плоды. Поэтому даже при самом неистовом увлечении химией не надо забывать, что существуют музыка, театр, художественная литература. И. А. ЛЕЕНСОН Многие, в том числе и я, читали в журнале о получении флуоресцеина из фталевого ангидрида и резорцина: о к ОН \ Оч./ь2^ A biL V и о ок на <?и о *0 Если вместо резорцина взять пирогаллол, то можно сделать индикатор, аналогичный флуоресцеину. Я назвал его пирофталан: В пробирке смешайте немного пирогаллола и фталевого ангидрида, смочите смесь серной кислотой и осторожно нагрейте в пламени горелки. Сначала смесь станет желтой, потом красно-коричневой. Осторожно по каплям приливайте раствор щелочи, пока не перестанет выделяться газ. Получится темно-красный раствор индикатора с зеленой флуоресценцией. Если добавить кислоты, она исчезнет. Фталевый ангидрид для реакции 70
можно получить из фталазола по способу, описанному в журнале (№ 2, 1974). «Одну таблетку растолките в ступке и растворите в 20 мл 1 %-но- го раствора NaOH. Дайте раствору отстояться и слейте его с осадка. Затем прибавьте к раствору 20—25 мл 1 %-ного раствора HCI. Выделится белоснежный осадок. Это и есть фтале- вый ангидрид». Пирогаллол можно добыть из дубовых чернильных орешков. Их надо высушить, растолочь в ступке и настоять на воде. Танин перейдет в раствор. Осторожно упарьте его, а затем нагрейте. При этом танин гидро- лизуется в галловую кислоту, а она переходит в пирогаллол. Р. МАСЛОВ, Саратов От редакции. И среди маститых исследователей бывают случаи, когда заново открывают уже известные реакции. Р. Маслов, вероятно, не располагая информацией, повторил уже открытые процессы. Тем не менее его самостоятельная работа заслуживает самой доброй оценки. Пирогаллол впервые получил в 1786 году шведский химик К. Шееле именно таким способом, как описано у Маслова. Кстати, следует отметить, что пирогаллол A,2,3-триоксибен- зол) легко сублимируется, то есть возгоняется. Поэтому надо принять меры, чтобы он не улетучился из пробирки при нагревании галловой кислоты, например охлаждать верхнюю ее часть. Что же касается пирофталана, то это вещество тоже хорошо известно и называется оно галлеин. Я проводил эксперименты с бихрома- том аммония и неожиданно для себя получил фараонову змею. Оказывается, гели поджечь смесь бихромата аммония и нитрата аммония, то из нее начнет выползать зеленая змея. Я установил, что соотношение компонентов в смеси может колебаться от 3:1 до 8:1, не влияя заметно на результат. При увеличении доли нитрата аммония змея растет медленнее и получается более плотной. В среднем же она растет со скоростью 0,5 см/с. Думаю, что это явление можно объяснить так. При нагревании бихромат Реакцию конденсации фталевого ангидрида с фенолами открыл в 1871 году известный немецкий химик Адольф Байер. Он же и получил первым галлеин, нагревая до 190—200 С одну часть фталевого ангидрида и две части пирогаллола в присутствии серной кислоты. В кислой среде галлеин бесцветен, в щелочной — окрашен. Ко ок. И еще несколько слов о пирогаллоле. Он хорошо растворим в воде, проявляет свойства сильнейшего восстановителя и мгновенно выделяет серебро из растворов его солей. Щелочные растворы пирогаллола быстро связывают кислород воздуха, поэтому их применяют в аналитической химии для поглощения и количественного определения кислорода в смеси газов. аммония разлагается с образованием оксида хрома: (NH4JCr207 + Cr203+N2+H20. Влажный нитрат аммония при нагревании плавится, скрепляет частицы зеленого оксида хрома и течет. Так получается змея. Как видите, опыт простой и реактивы доступны. Нитрат аммония — удобрение, его можно купить, а бихромат аммония при желании можно получить самостоятельно (см. «Химию и жизнь», № 7, с. 85, 1976 г.). А. СУХОЖАК, 8-й класс, средняя школа № 200. Киев 71
Ищем потребителей вторичной жести — подложки отработанных фотополимерных печатных форм, очищенной от фотополимерного слоя. Размер листов 0,6X0,42 м, толщина 0,2 мм; покрытие — кислотостойкий лак. Жесть может быть использована для изготовления информационных табличек. Украинский НИИ полиграфической промышленности. 290047 Львов, ул. Артема, 4. Тел. 63-51-33. Предлагаем отходы эпоксидного компаунда «Монолит»: эпоксидная смола ЭД-22 — 100 в. ч., изометилтетрагидрофталевый ангидрид (отвердитель) — 80 в. ч. Вязкость отходов эпоксидного компаунда по вискозиметру ВЗ-4 при 50 °С около 60 с. Количество отходов 30 т в год. Предлагаемые отходы можно использовать в качестве клеев, пропиточных лаков, заливочных компаундов, отверждающихся при температуре 150 °С 20 час. Отверждение при комнатной температуре — с добавлением 4—5 % ускорителя УП 606/2. Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения завода «Сибэлектротяжмаш» (НИИ СЭТМ). 630088 Новосибирск, 88, ул. Сибиряков-Гвардейцев, 58. Ищем потребителей нетканых иглопробивных материалов, которые состоят из поли вин илхл ори дн ого волокна E0 %), полушерстяных очесов B8 %) и отходов синтетических волокон B2 %). Толщина материала 4—5 мм, ширина 165 ±4 см. Возможная область применения — производство мягкой мебели. Навоийская фабрика по переработке отходов химических волокон- 706800 Навои, 5. Тел. 3-16-80. Реализуем следующие отходы производства. Водно-кислый слой — отход производства капролактама (циклогексанон и циклогексанол — по 8 %, * органические кислоты — до 35 %); 213 т в год. Отходы производства ацетилена: сажа — 2050 т в год, грит — 246 т в год, тяжелая сажа — 205 т в год. Пентеновая фракция — отход производства ацетальдегида (пентены — 40 %, пиперилин — 12 %, бензол — 6 %, гепта- диен — 13 %у углеводороды, кипящие при температуре выше 109 °С,— 8 %). Отходы производства уксусной кислоты: кубовый остаток (уксусная кислота — 50 %, пропиоиовая кислота — 10 %), 1200 т в год; кубовый остаток (уксусная кислота — около 50 %, гидрохинон — около 50 %, катализаторная пыль), 880 т в год; кротоновая фракция (уксусная кислота — 90 %, кротоновый альдегид — 10%), 1020 т в год. Отходы производства винилацетата: ацетальдегидная фракция (ацетальдегид — 15 %, винилацетат — 2 %), 3250 т в год; кубовый остаток (уксусная кислота — 40—60 %, катализатор- ная пыль — до 20 %), 231 т в год. Блочный полимер ПВАД — продукт полимеризации поливинил ацетатной дисперсии, 90 т в год. Отходы регенерации метанола (метилацетат — 65 %, ацетальдегид — 30 %, метанол — 5 %), 1027 т в год. Бой и мелочь носителя катализатора ГИАП-3-6Н (окснд алюминия), 85 т в год. Отработанные ионообменные смолы АВ-17 и КУ-2-8, 120 т в год. Отработанный силикагель, 112 т в год. Углесодержащие отходы: отработанный активированный уголь, 80 т в год; пыль активированного угля чистая, 50 т в год; пыль цинкацетатного катализатора (ацетат цинка — 35—40 %, активированный уголь — 60—65 %), 77 т в год; отработанный катализатор АРЗ, АРД (цинк — 1—2 %, активированный уголь — 98—99 %), 240 т в год. Северодонецкое ордена Ленина производственное объединение «Азот» им. Ленинского комсомола. 349940 Северодонецк.
Информируем о подлежащих реализации отходах предприятий химической промышленности Сумской области. Триацетатная пыль — коротковолокнистый триацетат целлюлозы, частично омыленный; 80 т в год. Хлопковая пыль — волокнистая масса белого цвета, длина хлопкового волокна 0,1—0,2 мм; 46 т в год. Азеотропная смесь (метанол — 35±5 %, ацетон — 65±5 %, метиленхлорид — не более 10 %, вода — не более 3 %, температура кипения — 50—70 'С); 360 т в год. Полистирол ударопрочный (литники) — отход производства кассет для магнитной ленты; 3,5 т в год. Сополимер формальдегида с диоксаном — отход производства кассет МК-60 (ударная вязкость — не менее 5 кгс/.см2); 7 т в год. Отработанные фильтроматериалы: салфетки из нетканых материалов, батистовые салфетки с сухим остатком состав осадка на ткаии, образующегося при фильтрации эфироцеллюлозных растворов: триацетат целлюлозы — 80 %, дибутилфталат, трифенилфосфат, бутанол, влага — до 20 %; 500 т в год. Магнитная лента на полиэтилен -терефталатной основе — куски пленочного полотна от 0,5 м до нескольких метров (температура плавления 265 С); 1100 т в год. Производственное объединение «Свема». 245110 гор. Шостка Сумской обл. Кубовый остаток производства 1,4-диазобицикло- B,2,2) -октана (смолистые вещества — 40 %, диэтанолпиперазин — 40 %, диазобициклооктаи — 8 %, диэтаноламин — 5 %, диэтиленгли- коль — 5%, пропионовая кислота — 1 %, вода — 1 %); 12 т в год. Маточники производства хинолового эфира ЭХ-1 — жидкость красно-коричневого цвета (метанол — 60,5 %, толуол — 30,2 %, антиоксидант П23 — 3,6%, хиноловый эфир — 3 %); 273 т в год. Метанольный маточник производства дитизона (метанол — 75 %, вода — 20 %, дитизон — 5 %). Шламы производства гидрохинона. 1. Диоксид марганца — 21—41 %, оксиды и соли кальция — 18—32 %, диоксид кремния — 10,2—20 %, сернокислый марганец — 4,5—6 %, сульфат аммония — 0.3—1,1 %, влага — 18—28 %; 3000 т в год. 2. Оксид железа — 39,2 %, уголь — 12,4 %, железо — 11,5 %, продукты осмоления — 2,3 %, влага 34,6 %; 2000 т в год. Шлам стадии осветления сернокислого марганца (пиролюзит — 34,7 %, уголь — 26,3 %, гидроксид железа — 22,4 %, фторид кальция — 7,6 %, влага — 9,1 %); 2000 т в год. Производственное объединение «Химреактивы». 245110 гор. Шостка Сумской обл. Отходы производства пуговиц на основе полиэфирных смол; решетка — 137 т в год, стружка — 223 т в год. Лебединская фабрика пластмассовой фурнитуры. 245440 гор. Лебедин Сумской обл., Будыльская ул., 72. Железный купорос — отход производства диоксида титана (сульфат железа — 44 %, свободная серная кислота — 10,2%, влага — 9,15%, нерастворимый остаток — 0,75%); в отвале накоплен 1 млн. т отхода, годовой выход — 60 т. Шлам нейтрализации стоков пигментных производств (оксид железа III — 13—20 %, оксид кальция — 12—17 %, диоксид титана — 5—10 %, диоксид кремния — 0,2—3 %, влага — 6 13?„>. Производственное объединение «Химпром». 244030 Сумы. Информация подготовлена по материалам выставки «Вторичные материальные ресурсы химической промышленности» (Сумы, февраль 1987 г.). Дополнительную информацию можно получить на кафедре экономики Сумского филиала Харьковского политехнического института B44007 Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2) и в Сумском областном правлении ВХО им. Д. И. Менделеева B44030 Сумы, 30, Красная площадь, 10, тел. 2-25-42). 73
КНИГИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «НАУКА» A кв. 1988 г.) ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАУКИ. ИСТОРИЯ НАУКИ Воспоминания об академике И. В. Курчатове. 36 л. 4 р. 10 к. Диалектика и научное мышление, 16 л. 1 р. 60 к. Документы по истории Академии наук СССР. 1926—1934 гг. 20 л. 1 р. 20 к. Копелевич Ю. X., Ожигова Е. П. Научные академии капиталистических стран Европы и Северной Америки. 30 л. 3 р. 50 к. Музрукова Е. Б. Роль цитологии в формировании и развитии общебиологических проблем. 15 л. 2 р. 30 к. Современная западная социология науки. Критический анализ. 20 л. 3 р. 20 к. Формы организации науки в Сибири (Исторический аспект). 15 л. 2 р. 70 к. Чеснова Л. В. Основные этапы развития экологии насекомых в России и СССР. 15 л. 2 р. 30 к. ХИМИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИ РО ДОПО ЛЬЗОВ АНИЕ Большаков Г. Ф. Азоторгани- ческие соединения нефти. 23 л. 3 р. 90 к. Борисов С. Ф., Балахонов Н. Ф., Губаиов В. А. Взаимодействие газов с поверхностью твердых тел. 20 л. 3 р. 50 к. Быков В. И. Моделирование критических явлений в химической кинетике. 20 л. 3 р. 50 к. Быков В. И., Свитин А. П. Методы расчета параметров активации молекул. 14 л. 2 р. 40 к. Виноградов А. П. Проблемы геохимии и космохимии. Избранные труды. 40 л. 6 р. 40 к. 74 Высокотемпературный электролиз газов. 18 л. 2 р. 70 к. Григорович В. И. Металлическая связь и структура металлов. 20 л. 3 р. 40 к. Гусев А. И„ Ремпель А. А. Структурные фазовые переходы в несте хиометрически х соединениях. 20 л. 3 р. 50 к. Динамические свойства молекул и конденсированных систем; 25 л. 4 р. 20 к. Жданов Б. П. Элементарные физико-химические процессы на поверхности. 19 л. 3 р. 30 к. Кафаров В. В., Дорохов И. Н., Кольцова Э. М. Системный анализ процессов химической технологии: Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах анализа химических и биологических систем. 25 л. 4 р. 20 к. Краснобаев А. А., Вотяков С. Л., Крохалев В. Я. Спектроскопия цирконов: Свойства, геологические приложения. 15 л. 2 р. 30 к. Левицкий Ю. Т. Макроскопические дефекты кристаллического строения и свойства материалов. 15 л. 2 р. 30 к. Мельников В. П., Дмитриев И. С. Дополнительные виды периодичности в периодической системе Д. И. Менделеева. 8 л. 1 р. 20 к. Методы анализа пищевых продуктов. 20 л. 3 р. 50 к. Пилипенко А. Т., Шевченко Л. Л., Зульфигаров О. С. Купферон. 13 л. 2 р. Помогайло А. Д. Полимерные ( иммобилизованные ) мета лло- комплексные катализаторы. 20 л. 3 р. 50 к. Проблемы кристаллохимии. 1987. 12 л. 1 р. 80 к. Распространение тепловых волн в гетерогенных средах. 20 л. 3 р. 50 к. Розовский А. Я. Катализатор и реакционная среда. 20 л. 3 р. 50 к. Савельева И. Л. Минерально- сырьевые циклы производств: Проблемы районообразования и рационального природопользования. 10 л. 1 р. 50 к. Санин М. В. Использование ресурсов вод повышенной минерализации путем их опреснения. 11 л. 1 р. 70 к. Сапежинский И. И. Биополимеры: Кинетика радиационных и фотохимических превращений. 16 л. 2 р. 40 к. Устиновщиков Ю. И. Выделение второй фазы в твердых растворах. 15 л. 2 р. 30 к. Эмануэль Н. М„ Бучаченко А. Л. Химическая физика молекулярного разрушения и стабилизация полимеров. 25 л. 4 р. 10 к. БИОЛОГИЯ. БИОХИМИЯ. МЕДИЦИНА. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО. ЭКОЛОГИЯ Балахонцев Е. Н. Минеральное питание и продуктивность сахарной свеклы. 8 л. 1 р. 20 к. Баранник Л. П. Биоэкологические принципы лесной рекультивации. 6 л. 90 к. Биология внутренних вод: Информационный бюллетень № 77. 5 л. 80 к. Биоэкологические особенности растений Сибири, нуждающих- ' ся в охране. 10 л. 1 р. 50 к. Бланко М. А. Меченые атомы в биохимии: Исторический очерк. 10 л. 1 р. 50 к. Богер М. М., Мор двое С. А. Ультразвуковая диагностика в гастроэнтерологии. 14 л. 2 р. 40 к. Вартанян Г. А., Пирогов А. А. Механизмы памяти центральной нервной системы. 14 л. 2 р. 40 к. Голубцов А. С. Внутрипопуля- ционная изменчивость животных и белковый полиморфизм. 12 л. 1 р. 80 к. Давыдова Т. В., Гончарова Н. В., Бойко В. П. Ретино-тектальная система черепах. 12 л. 1 р. 80 к. Дарвинизм: История и современность. 18 л. 2 р. 80 к. Евстигнеева 3. Г. Глутамин- синтетаза: Роль в азотном метаболизме растений, регуляция и структура. 4 л. 60 к. Ильичев В. Д., Фомин В. Е. Орнитофауна и изменение среды: На примере Южно-Уральского региона. 20 л. 3 рг 40 к. Клевезаль Г. А. Регистрирующие структуры млекопитающих в зоологических исследованиях. - 20 л. 3 р. 40 к. Козлов Н. А. Птицы Новосибирска: Пространственно-временная организация населения. 15 л. 2 р. 30 к. Кондратьев К. Я., Поздняков Д. В. Оптические свойства природных вод и дистанционное зондирование фитопланктона. 20 л. 3 р. 40 к. Копанев В. А., Гинзбург Э. X., Семенова В. Н. Метод вероятностной оценки токсического эффекта. 9 л. 1 р. 40 к. Куликов В. Ю., Семенюк А. В., Колесникова Л. И. Перекисное окисление липидов и холодовой фактор. 11 л. 1 р. 70 к. Матюхин В. А., Нешумова Т. В., Черепанова ' В. А. Энергетика мышечной деятельности ныряющих млекопитающих. 9 л. 1 р. 40 к. Окончание на с. 82
Спорт Хорошего вам роста Кандидат медицинских наук М. 3. ЗАЛЕССКИЙ КУДА РАСТЕТ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО Акселерация начинается неожиданно, стихийно:* вдруг ни с того ни с сего очередное поколение становится выше своих предков на целую голову. И так же неожиданно, словно по команде, прекращается. ...Людям, должно быть, всегда свойственно было идеализировать прошлое: «Да, были люди в наше время, не то, что нынешнее племя». Но в 1869 г. английский антрополог Д. Гент, не столько из желания реабилитировать «нынешнее племя», сколько из пунктуальности ученого, обмерил детей, отцов, дедов, прадедов. И оказалось, что «в наше время» люди стали крупнее, например американские переселенцы значительно выше своих европейских предков. Так мир впервые узнал об акселератах. Не успели потомки насладиться ощущением своего превосходства, как другой антро- 75
полог Г. Даммон охладил их пыл. Обследовав четыре поколения переселившихся в США европейцев, он установил, что акселерация особенно сильно проявилась во втором поколении, меньше — в третьем, а на четвертое уже не распространяется. Больше полувека назад акселерация в Америке вообще прекратилась, а спустя 20 лет неожиданно вспыхнула в Европе. Первое, что приходит в голову для объяснения этого феномена,— связь акселерации с улучшением условий жизни. Известно, что в периоды войн и стихийных бедствий дети растут плохо; у нас подростки военного поколения на 5—7 сантиметров отставали от ровесников предвоенных лет. - (§Ц 1 ^f^jLf^^ Т " "^ - I V 1 1 J l 1 ■* " "^ 1 1 1 1 i 1 1 ч 1 . i I 1 1 [ ' Закономерно ждать и обратного. В самом деле, акселерация в Европе началась через несколько лет после войны в период экономического подъема и относительного материального достатка. То же призошло в Японии, где тринадцатилетние мальчики обогнали нормальный для своего возраста рост на 14,4 см. Причем одной из причин этого чуда можно считать то, что правительство взяло под свой контроль питание детей и подростков: в их суточном рационе содержание белка было увеличено до рекомендуемых 30 граммов. Соседние же с Японией страны, не позаботившиеся о белковом питании, отстали от нее в увеличении роста своих граждан. Еще более убедительна ак- 76 селерация у нас в стране. Если в 1882 г. средний рост пятнадцатилетних москвичей составлял всего 147 см, а в 1923 г.— 156 см, . то сейчас он достиг 170 см! Это ли не прямое доказательство причинно-следственной связи лучших условий жизни и акселерации? Так-то оно так, но если снова обратиться к американским переселенцам, то выяснится, что в тот самый период, когда у них наблюдался пик акселерации, условия их жизни были совсем не легкими. Или другой пример: дети, родившиеся в наших городах-новое тройках, обгоняют в росте своих сверстников из тех мест, откуда приехали их родители. А, согласитесь, при обжи- вании голой степи или тайги условия жизни куда менее комфортны, чем в насиженных местах. И тут на помощь приходит гипотеза смешения народов. Действительно, на освоение новых земель или на строительство городов-новостроек стекаются люди из разных мест. Переплетаются судьбы людей разных национальностей, народностей, рас, от смешанных браков рождаются дети. Хорошо известно, что потомство от родителей с большими различиями в генофонде более крупное, жизнеспособное. Недаром акселерация прошла мимо относительно замкнутых высокогорных районов Непала, Индии, нашего Дагестана, не коснулась аборигенов Северной Америки и Австралии. Выдающийся советский ученый, один из основоположников гелиобиологии А. Л. Чижевский обратил внимание на связь стихийных бедствий, голода, эпидемий с периодами усиления солнечной активности, которая наблюдается каждые 10—11 лет. Естественно, за время эволюции человечество должно было как-то приспособиться к всплескам активности светила. Появился удивительный механизм самосохранения, защищающий нас в самые уязвимые этапы нашей жизни — во время внутриутробного развития и полового созревания. Вот что об этом пишет известный антрополог Б. А. Никитюк: «Можно считать точно установленным, что в годы активного Солнца размеры новорожденных меньше. Это облегчает роды. У родившихся под знаком бурного светила половое созревание наступает в 15—16 лет. Природа словно «оттягивает» ответственный момент до более спокойной поры. Те же, кто родился в год «мирного» Солнца, созревает уже лет через 10—11. Точно торопятся успеть до критического времени». Теперь легко понять, почему акселерация пошла на убыль в семидесятые годы. Это был период активного Солнца. Из других гипотез акселерации заслуживает внимания та, что пытается объяснить феномен ускоренного роста детей влиянием урбанизации. В больших городах жить комфортнее, лучше питание, совершеннее все виды обслуживания, в том числе и медицинского, выше психоэмоциональный тонус населения. Все это может способствовать росту
и развитию ребенка. Но вот что интересно: ускоренный рост детей в городах становится все менее заметным по сравнению с сельской местностью. В чем же дело? Деревня догоняет город по условиям жизни? Это так, но главная причина, видимо, в другом. Преимущества, которые на первых порах несла урбанизация, постепенно превращаются в недостатки: загрязнение окружающей среды, гиподинамия, рафинированная высококалорийная и избыточная пища, шум, скученность населения, стрессы, переутомление, психоэмоциональные перегрузки... Какими бы ни были причины и механизмы акселерации, увеличение роста нашего биологического вида, казалось бы, очевидно. Но не станем делать поспешных выводов, а заглянем сначала в родословную человечества. Именно в ней ключ ко многим загадкам роста, к пониманию, как человек стал таким, какой он есть, каким должен стать в будущем. Два миллиона лет назад на Земле появились «почти люди» — австралопитеки. Из вставших на задние лапы обезьян миллионы лет природа выбраковывала могучих, но ие очень сообразительных особей, оставляла не очень крупных, но зато самых «башковитых». Ведь она создавала Человека. Эволюция продолжалась, и 500—600 тысяч лет назад по планете зашагал наконец настоящий человек — питекантроп. И совершенно неожиданно он оказался гигантом — ростом до 2,5 метра, с огромной физической силой. Прошло совсем немного времени, примерно 100 тысяч лет, и питекантропов сменили синантропы. Хотите знать, какие они из себя? Средний рост мужчин — 156 сантиметров, женщин — 144 сантиметра, а объем мозга больше, чем у питекантропов. Природа снова благоволит к маленьким и головастым. Около 150 тысяч лет назад Землю заселили неандертальцы — ростом всего 154 сантиметра. Пробежала еще сотня тысячелетий, неандертальцев сменили кроманьонцы — первые люди современного типа, мы, в сущности, их прямые потомки. И что же? Типичный кроманьонец — чуть ли не баскетбольного роста — 187 сантиметров*. Значит, все-таки эволюция решила даровать человеку не только ум, но. и рост, сотворив первых людей современного типа высокими? Нет, природа щедра на причуды. Спустя 30—40 тысяч лет рост людей снова едва превышал полтора метра! Резюме. Ученые признаются, что не знают истинных причин вековых и тысячелетних колебаний роста. Что будет дальше? Биологическое развитие человека не закончилось. И кто знает, как будут смотреть наши потомки на средний рост нашего современника, 165 сантиметров, свысока или снизу вверх? * Совсем недавно баскетбольный рост кроманьонца стал вызывать сомнения. Об этом — в разделе «Обозрение» прошлого номера.— Ред. МОЖЕТ ЛИ ПОДРАСТИ ЧЕЛОВЕК Здесь мы будем говорить не о человечестве вообще, а об одном человеке, об индивидууме. Может ли он подрасти вопреки природным данным, так сказать, по своему хотению? Жил в городе Бердичеве мальчик, мечтавший стать лучшим из лучших прыгунов в высоту. Но с ростом мальчику не повезло: не в кого ему было стать высоким, без чего нечего мечтать о рекордной планке. Отец и мать были ниже среднего роста, да и все родственники тоже. Что же касается самого мальчика, то и он был ниже большинства сверстников. Когда ему. исполнилось 14 лет, он вообще перестал расти. Несмотря на упорные тренировки остановился^ и рост результатов. А тренером мальчика был В. А. Лонский — замечательный педагог, воспитавший многих выдающихся прыгунов в высоту. Виктор Алексеевич заверил своего низкорослого ученика, что подрасти можно, дал ему комплекс специальных упражнений и взял расписку в том, что за год мальчик обязуется вырасти на 8 сантиметров. Что же это за чудодейственный комплекс? Вот Он вкратце. Легкий бег E—7 минут). Упражнения на гибкость и расслабление A8—20 минут): различные шпагаты, мостики, махи, встряхивания, висы на перекладине с отягощениями 77
и без, прыжки F0—70 раз) вверх,— до какого-нибудь высоко расположенного предмета, бег в горку и под горку. А еще плавание, баскетбол и прыжки, прыжки, прыжки... Мальчик оказался человеком твердым и упорным. В. А. Лонскому приходилось даже умерять его пыл. Но за год рост увеличился ровно на 8 обещанных сантиметров. Трижды давал ученик учителю расписки- обязательства, усложнялись комплексы, появлялись новые и новые упражнения. И мальчик не только подрос, но стал просто юношей высокого роста — 187 сантиметров. И мастером спорта международного класса, чемпионом страны, победителем Спартакиады народов СССР, участником Олимпийских игр, одним из лучших прыгунов мира. Имя его Рустам Ахметов. Такова правдивая история. А теперь узнаем мнение специалистов.. Доктор медицинских наук Б. А. Никитюк считает, что среди факторов, повлиявших на рост юноши, болы шое значение имели физические упражнения, которые, интенсифицируя обменные процессы в организме, способствуют увеличению массы костной ткани в период роста и формирования молодого организма. Особенно влияет на рост костей нагрузка, которая носит динамический и пульсирующий характер: подскоки, повторяющиеся висы, прыжки, плавание. Не исключено также, что 78 страстное желание мальчика вырасти воздействовало посредством нервных факторов на эндокринную систему, от деятельности которой в немалой степени зависит увеличение размеров тела. В результате комплексного воздействия специальной тренировки и мощной психической настроенности Рустаму Ах- метову удалось в безнадежной, казалось бы, генетической ситуации прибавить 23 сантиметра. Но это вовсе не значит, что он сломал свой генотип, вышел за пределы унаследованного. Скорее всего ему удалось полностью реализовать потенциальные возможности роста, которые в иных условиях так и остались бы нераскрытыми. Нас не удивляет, что люди, занимающиеся спортом, крепки и широкоплечи. А рост в высоту и в ширину — две неразрывные части единого процесса, обусловленного физическими нагрузками. При тренировках улучшается кровообращение, дыхание, ней- рогуморальная регуляция, интенсивнее становится обмен веществ, повышается уровень ростовых гормонов. В последние годы установлено, что физические нагрузки умеренной мощности продолжительностью 1,5—2 часа могут вызывать более чем троекратное увеличение содержания в крови соматотропина — гормона, с помощью которого ныне успешно лечат карликовость. Более того, у тех, кто выполняет физические упражнения днем, наблюдается повторное, увеличение уровня гормона роста и ночью. В результате происходит стимуляция роста мышц, сосудов, связок, костей, одним словом, гармоничный рост всего организма, в том числе, конечно, и вверх. Для объяснения ростового действия физических нагрузок обратим внимание Читателей еще на одну их особенность. Многие упражнения, в частности в комплексе Ахметова, направлены на растяжение (потягивания, подскоки, сон с резиновыми жгутами, тянущими в противоположные стороны). Случайно ли это? Разумеется, нет. Чтобы яснее стал физиологический смысл этих упражнений, обратимся к работам замечательного советского хирурга Г. А. Илиза- рова. Его операции при переломах длинных трубчатых костей служат наглядной моделью. В самом деле, при операциях профессор растягивает обломки кости, а в просвет между ними вводит клетки молодой костной ткани, которые затем, окостеневая, заполняют дефект и надстраивают кость. Таким образом, в частности, удается помочь больным, у которых одна нога короче другой. Таким же образом можно в принципе удлинить, например, кости обеих ног, а значит, и рост человека. Нечто подобное описанной модели, только нехирургическим путем и значительно медленнее, происходит при систематическом выполнении упражнений на растяжение. Регулярное «растягивание» длинных трубчатых костей в зонах роста облегчает заполнение их размножающимися костными клетками и
способствует удлинению. Здесь уместна или даже необходима важная оговорка. Как кратковременные нагрузки A0—15 мин) небольшой интенсивности (утренняя зарядка, ходьба, купание), так и чрезмерно большие и длительные (марафонский бег, изнурительные лыжные переходы) не оказывают существенного влияния на рост. Они не приводят к повышению уровня гормона роста в крови. Первые в связи с недостаточной стимуляцией нейроэндокрин- ной системы, вторые — в силу их истощающего действия на организм. Приблизительно так же обстоит дело и с влиянием физических нагрузок на работу внутренних органов и интенсификацию обмена веществ. Относительно же механического раздражения зон роста костей известно, что как слишком частое воздействие на них (тысячи прыжков в день), так и слишком сильное (поднятие штанги предельного веса) приводит не к усилению, а к торможению роста. Почему так происходит? Объяснение бесполезности и даже вреда физических упражнений для роста при их неправильной дозировке дает теория адаптации, разработанная канадским физиологом, лауреатом Нобелевской премии Гансом Селье. При воздействии достаточно сильного раздражителя организм отвечает реакцией стресса, в которой выделяют три стадии: тревоги, адаптации и истощения. Малые кратковременные нагрузки проходят для организма практически незаметно, лишь слегка его потревожив и не вызвав каких-либо ответных перестроек в ростовых процессах. При более длительном действии умеренно тяжелых нагрузок вслед за стадией тревоги возникают адаптационные перестройки, которые проявляются, в частности, в увеличении мышц, связок, сухожилий, росте сосудистой сети, удлинении костей, то есть в росте. При чрезмерно больших, запредельных для данного индивидуума нагрузках его организм уже не может к ним приспособиться. Чтобы у читателя не сложилось впечатление, будто управлять своим ростом могут лишь люди, активно занимающиеся спортом, сошлемся на опыт врача-ортопеда, кандидата медицине ких наук А. С. Палько. Он разработал и успешно применяет методику, позволяющую пациенту за часовую процедуру прибавить в росте добрых 4 сантиметра. Суть ее: массаж, тепловое воздействие, специально подобранные физические упражнения. Врач А. С. Палько — не волшебник. Он в своей методике опирается на хорошо известные физиологические и анатомические факты. На протяжении суток рост человека меняется: утром он на 1—3 сантиметра больше, чем вечером. Связано это в основном с высотой позвоночника, который представляет собой не твердый вертикальный столб, а упругоэластичный стержень с обязательными, так называемыми физиологическими изгибами — вперед и назад. А раз есть изгибы, значит, обычная высота позвоночника (от головы до копчика) меньше его длины при полном распрямлении. Разница между длиной и высотой позвоночника может быть весьма значительной: у людей сутулых порой превышать . 10 сантиметров. Изгибы позвоночника потому и называют физиологическими, что существуют в норме и выполняют ряд важных функций, в частности амортизаторов для нервной системы и головного мозга. Кривизной изгибов управляют многочисленные группы мышц с прямо противоположным действием: одни создают и удерживают кривизну, другие служат рас- прямителями. Попробуйте приосаниться, расправить плечи — рост ваш пойдет вверх. Насколько? Американский циркач Ф. Виллард много I лет демонстрировал удивительный номер: он выходил на манеж — обычный человек среднего роста, а затем на глазах у публики начинал расти. За несколько минут артист становился выше на 20 сантиметров! Делались рентгеновские снимки прямо во время номера, и было установлено, что Виллард, расслабляя одни мышцы и напрягая другие, максимально распрямлял все физиологические изгибы позвоночного столба. Доктор А. С. Палько учит своих пациентов владеть этими мышцами, управлять изгибами позвоночника. Он считает, что при упорных занятиях благодаря улучшению осанки прибавить несколько сантиметров роста может каждый, даже тот, у кого рост закончился. 79
И вот о чем еще следует знать молодым людям, которые стремятся подрасти. Одних упражнений мало. Нужен здоровый образ жизни: разумное чередование труда и отдыха, подвижность, хороший полноценный сон, закаливание, рациональное питание, витамины. Каждая из этих составляющих здорового образа жизни требует особого долгого разговора. Здесь же приведем лишь один любопытный факт: углеводы, в частности ,глюкоза, подавляют секрецию гормона роста. Помните об этом, сладкоежки! КАКОЙ РОСТ ЛУЧШЕ Считается, что высоким быть красиво, что люди с «хорошим» ростом представительнее, - 1 1 - г 1 lrl 1 ,1 1 1 1 1 \ 1 I ■ Щ 1 }- 1 сильнее, лучше смотрятся. Все это так. Высокий рост выручает порой в быту, когда надо достать, что высоко лежит, висит, стоит. Ныне маленьким нечего делать в баскетболе, волейболе, во многих видах легкой атлетики. Ну а небольшой рост? Есть ли у него свои козыри? Есть, и немалые. Величайшие люди в истории человечества — полководцы и ученые, государственные мужи и мыслители, художники и поэты — вполне обходились самым обычным ростом. А многие из них были ниже среднего. Случайность ли это? Видимо, нет. Но прежде чем говорить о возможных причинах такого феномена, рассмотрим другие факты, относящиеся к человеческому росту. Например, его связь с продолжительностью жизни. До глубокой старости доживают, как известно, люди разного роста. А долгожители? Специальными исследованиями, проведенными в разных странах, установлено, что рост долгожителей, как правило, ниже среднего или средний, высокорослые среди них — редчайшее исключение. Впрочем, долгожители — люди уникальные. А проявляются ли ростовые различия в продолжительности жизни у самых обычных людей? По данным Всемирной организации здравоохранения, в 20 наиболее развитых странах средняя продолжительность жизни женщин на 8—12 лет больше, чем у мужчин. В то же время известно, что средняя женщина примерно на 10 сантиметров ниже среднего мужчины. Эксперты ВОЗ не делают, конечно, вывода, что женщины живут дольше мужчин только из-за своего роста, но и не исключают влияния и этого фактора. А почему, собственно, продолжительность жизни может быть связана с ростом? Что между ними общего? Свет на этот вопрос проливают сведения из совсем, казалось бы, далекой области — спорта. Обратимся к беговым дисциплинам — от стометровки до марафона, свыше десятка дистанций. С изменением их длины меняются требования к физическим качествам атлета. Победителями крупных соревнований на коротких дистанциях могут стать только спортсмены с незаурядными скоростно-силовыми качествами, а на самых длинных главное — выносливость. Если мы возьмем по 50 сильнейших в мире атлетов на каждой дистанции и подсчитаем средний рост в каждой группе, то сразу же заметим его закономерное уменьшение с удлинением дистанций. Иными словами, для проявления выносливости выгодно уменьшение (в определенных, конечно, пределах) роста человека. Этому факту есть надежное физиологическое объяснение. У людей невысокого роста слаженнее, согласованнее и, ие побоимся сказать, лучше, чем у гигантов, работает весь организм. Именно это и позволяет им дольше выполнять определенную работу без снижения ее эффективности. Среди причин, объясняющих феномен особой выносливости людей небольшого роста, приведем главные. Во-первых, все системы их организма расположены компактно, что облегчает связи между ними, повышает надежность нервной и гормональной регуляции, кровообращения, дыхания, удаления шлаков, обмена веществ. Во-вторых, крупное тело требует дополнительных непроизводительных ресурсов, в том числе и энергетических, для более мощного каркаса, мощных, а потому инертных органов, для различных усиливающих конструкций — связок, сухожилий, несущих лишние рост и вес. Так и здание: чем оно выше и тяжелее, тем мощнее фундамент и перекрытие, тем больше непроизводи- 80
тельный расход материала, тем дороже квадратный метр полезной площади. При этом каркас и дополнительные конструкции практически не участвуют в обмене веществ, физиологически неактивны, то есть по существу служат для организма обузой, как многочисленные вспомогательные помещения и конструкции для высотного дома. Вот и выходит, что у людей небольшого роста организм построен функционально рациональнее, чем у высоких, рациональнее и без лишних деталей. А потому и работает эффективнее. Как тут не вспомнить, что «миниатюрные» силачи легчайшего веса поднимают добрых три своих веса, а гиганты супертяжеловесы — от силы два. В общем, совсем не исключено, а лучше сказать, похоже на то, что при конструировании человеческого организма природа нашла оптимальный вариант — человека среднего роста. Между прочим, средний рост мужчин, живущих ныне на Земле, около 165 сантиметров. Остается добавить, что средний рост гениев и выдающихся исторических деятелей, подсчитанный по большой выборке, те же 165 сантиметров. Вернемся, однако, к проблеме продолжительности жизни. Оптимально сконструированный организм «среднего роста» наилучшим образом позволяет проявить выносливость на самой длинной дистанции, именуемой жизнью. Отлажены все механизмы: сердце, легкие, печень, почки, мозг, эндокринные железы. Если же человек не только вынослив физически, но и талантлив от природы, трудолюбив и упорен, он может стать выдающимся или даже великим — ученым, мыслителем, художником. Как видите, у небольшого роста козыри есть. И это, в первую очередь, может породить у читателя правомерный вопрос: «Как же получилось, что в эволюции выжили и высокорослые и низкорослые, если у последних столько преимуществ?» Ответ очевиден: крупные выжили потому, что они сильнее, низкорослые — потому, что выносливее. А какое качество нужнее всего современному человеку? Выносливость, выносливость и еще раз выносливость. Так что желающим подрасти стоит задуматься, нужно ли лезть из кожи вон, если их рост небольшой, но в норме. Японцы, в частности, выступают против искусственного медикаментозного увеличения роста людей, у которых он нормален. Этой же точки зрения придерживается и крупнейший советский детский эндокринолог профессор М. А. Жуковский. Стремление подрасти — в основном удел молодости, когда особое значение люди придают внешнему виду, силе, физической красоте. С годами появляются более важные заботы и проблема роста отходит на задний план или забывается вовсе. Истинная же ценность человека определяется не его внешностью, а нравственными качествами, трудолюбием, способностями, вкладом его в общее дело. От редакции. Согласившись с автором статьи, что средний рост, наверное, и впрямь хорошо, мы тем не менее уверены, что нам напишут десятки молодых людей, желающих подрасти хотя бы на несколько сантиметров. Чтобы стать хорошими баскетболистами, волейболистами, прыгунами в высоту или просто высокими статными людьми. И будут спрашивать совета, как это сделать. Для иих, стремящихся прибавить сантиметры, сообщаем: в этом году в издательстве «Знание» выходит книга М. 3. Залесского «Можно ли подрасти». В ней есть все необходимые сведения: и о физических упражнениях, и о питании, и вообще об образе жизни. Хорошего вам роста, уважаемые читатели,— кому какого хочется... 1 *•*•..--, "{Г .' ж Л | 1 i i J: t т* } •L •г" 1 1 1 ^ 81
«Химия и жизнь» — 88 Уважаемые читатели! В эти августовские дни перед многими из вас стоит непростая дилемма: подписаться на «Химию и жизнь» или... Попытаемся облегчить ваше решение. Скажем честно: несмотря на то, что редакционные планы составлены, мы, работники редакции, сами еще не знаем до конца содержания всех номеров следующего года, в тумане даже первый номер. Почему? Потому что мы стремимся делать журнал оперативно, а наше динамичное время то и дело подбрасывает неожиданные новости, которыми нам хочется тут же поделиться с вами. И мы взяли за правило: все самое интересное — в ближайший номер. Совсем свежий пример. Химики и физики осуществили сенсационный прорыв в высокотемпературную сверхпроводимость, и мы с радостью начали перекраивать уже подготовленные номера журнала, чтобы высвободить место для научной сенсации. Так будет и впредь. Но вот что мы можем смело заявить и сегодня. «Химия и жизнь» останется верной своей более чем двадцатилетней традиции: внимательно следить за экономической и научной жизнью страны, ныне, в период перестройки, особенно интересной; не бояться трудных и «запретных» тем, не обходить острые углы; бороться за чистоту воздуха и воды, за безотходные технологии; рассказывать о новейших достижениях химии, физики, биологии, медицины, об успехах отечественной и мировой техники, которые могут и должны найти скорейшее применение в народном хозяйстве; ярко, интересно, неожиданно иллюстрировать каждую статью, каждый номер. И еще можем вас заверить, что в любом номере «Химии и жиз- КНИГИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «НАУКА» A кв. 1988 г.) Окончание (начало — на с. 74) Механизмы деятельности мозга человека: Нейрофизиология человека. Под ред. Н. П. Бехтеревой. 48 л. 5 р. 30 к. Механизмы нейрональной регуляции мышечной функции. 10 л. 1 р. 60 к. Михайлов А. Т. Эмбриональные индукторы. 20 л. 3 р. 40 к. Николаева А. А., Майер Э. H. Научные основы профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. 10 л. 1 р. 50 к. Новые методы практической биохимии. 20 л. 3 р. 30 к. Общая и региональная терио- география. 25 л. 4 р. 30 к. Павлова Л. П., Романенко А. Ф. Системный подход в психофизиологическом исследовании мозга человека. 12 л. 1 р. 80 к. Пантелеев П. A.t Терехина A. H., Варшавский А. Л. Закономерности географической изменчивости млекопитающих. 28 л. 5 р. Проблемы и перспективы современной иммунологии: Методологический анализ. 17 л. 3 р. Петров Д. Ф. Апомиксис в природе и опыте. 17 л. 3 р. 10 к. Питание, распределение и миграция молоди рыб из водохранилища Александр Стамболий- ский (НРБ). 12 л. 1 р. 80 к. Приложение математических моделей к анализу эколого-эко- номических проблем. 15 л. 2 р. 30 к. Применение l5N в агрохимических исследованиях. 11 л. 1 р. 70 к. Проблемы инвентаризации живой и неживой природы в заповедниках. 20 л. 3 р. Прозоров А. А. Трансформация у бактерий. 20 л. 3 р. 40 к. Радионуклидные методы мече- ния в популяционной экологии 82
ни»—88 найдется что-нибудь на любой вкус, на любой интерес. Деловые люди получат возможность установить взаимные контакты с помощью традиционного для «Химии и жизни» «Банка отходов» и нового нашего клуба «Посредник». Почитатели мемуарной литературы найдут на страницах журнала материалы из архивов В. И. Вернадского, П. Л. Капицы, Н. В. Тимофеева-Ресовского. Любители научной фантастики смогут впервые прочесть на русском языке роман Артура Кларка «Конец детства», повести и рассказы Станислава Лема, Кира Булычева, Виталия Бабенко. Любители спорта познакомятся с самой популярной игрой XX века в необычном ракурсе — узнают о биохимии скорости, выносливости, ловкости, внимания, тех человеческих качеств, без которых немыслим настоящий футбол. Те, кто любит животных, встретятся лицом к лицу с бурым медведем — красой и гордостью нашего животного царства. Юные химики вновь вступят в состязание-конкурс на лучшее исследование, в борьбу за наши награды — годовую подписку на журнал и дипломы «Химии и жизни». Читательницы получат самые последние сведения о косметике, о препаратах бытовой химии, о новых тканях. По примеру прошлых лет, когда с помощью «Химии и жизни» читатели могли пополнить свои знания в английском и немецком языках, изучить начатки японского языка и эсперанто, в будущем году на страницах журнала появится начальный курс научного перевода с китайского. На этом мы закончим представление «Химии и жизни»—88. Будем искренне рады, если хоть немного помогли вам решить трудную дилемму, с которой мы начали. Подписная цена — 7 р. 80 к., индекс — на обложке. Редакция холевых клеток. 15 л. 2 р. 30 к. Чайлахян М. X. Регуляция цветения высших растений. 50 л. 5 р. 50 к. Шубин П. H., Ефимцева Э. А. Биохимическая и популяцион- ная генетика северного оленя. 8 л. 1 р. 50 к. Шураиова Ж. П., Бурмистров Ю. М. Нейрофизиология речного рака. 13 л. 2 р. Заказы на книги издательства «Наука» принимают магазины «Академкниги» и отделы научно-технической литературы в течение 45 дней после поступления в магазин тематического плана издательства на соответствующий квартал. млекопитающих. 12 л. 1 р. 80 к. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав и использование. 38 л. 3 р. Редкие наземные позвоночные Сибири. 20 л. 3 р. 50 к. Родченко О. П., Маричева Э. А., Акимова Г. П. Адаптация растущих клеток корня к пониженным температурам. 11 л. 1 р. 70 к. Рост и устойчивость растений. 18 л. 3 р. 20 к. Семагин В. H., Зухарь А. В., Куликов М. А. Тип нервной системы, стрёссоустойчивость и репродуктивная функция. 10 л. 1 р. 60 к. Силкин В. А-.' Хайлов К. М. Биоэкологические механизмы управления в аквакультуре. 14 л. 2 р. 10 к. Терехин Э. С. Репродуктивная биология сорных заразиховых. 12 л. 70 к. Торосяи А. Ц. Основная функция живого. 20 л. 2 р. 50 к. Успехи биологической химии. Т. 28. 25 л. 4 р. 20 к. Физические и химические методы исследования в палеонтологии. 20 л. 3 р. Физиологические научные школы в СССР: Очерки. 20 л. 3 р. 50 к. Фихте Б. А., Гуревич Г. А. Дезинтеграторы клеток. 15 л. 2 р. 80 к. Ходосова И. А. Ферменты- опу- 83
Фантастика Туча - Аркадий СТРУГАЦКИЙ Борис СТРУГАЦКИЙ * V'
от авторов заметит, безусловно, что проблематика Недавно в журнале «Даугава» закон- сценария отличается от проблематики чилась публикация нашей повести «Вре- повести двадцатилетней давности, хотя мя дождя». Мы написали ее двадцать и не так сильно, как можно было бы лет назад, тогда она называлась «Гад- ожидать в нашу эпоху быстрых перемен, кие лебеди». Предлагаемый вашему вни- Так или иначе, мы рады случаю опуб- манию сценарий «Туча» использует не- линоваться в журнале, который любим которые мотивы этой повести. Читатель и читаем уже много лет. Под низким пасмурным небом, под непрерывным сеющим дождем по мокрому асфальтовому шоссе движется колонна машин: длинный лимузин впереди и три огромных автофургона следом. На мокрых брезентовых боках фургонов знаки «опасный груз». На заднем сиденье лимузина, сложивши руки на груди, расположился хозяин этой колонны, известный метеоролог и атмосферный физик профессор Нурланн, человек лет сорока, с надменным лицом. Впереди рядом с шофером сидит его ассистент, личность вполне бесцветная, доведенная своим начальником до состояния постоянной злобной угодливости. О шофере и говорить нечего, голова его втянута в плечи, словно он поминутно ожидает, что его ткнут в загривок. Ассистент, вывернувшись на сиденье, насколько позволяют ремни безопасности, говорит ядовито-сладким голосом: — Я правильно помню, профессор, что вы не бывали здесь вот уже больше пятнадцати лет? Нурланн молчит. — Пятнадцать лет! С ума сойти. Я понимаю выше волнение — вернуться в родной город, даже при таких обстоятельствах... Нурланн молчит. — А может быть, именно при таких обстоятельствах? Вернуться как бы избавителем. Избавителем от большой беды... — Сядьте прямо и заткнитесь,— холодно говорит Нурланн. Ассистент моментально выполняет приказание. На губах его довольная улыбка. Видимость отвратительная — не больше пятидесяти метров. За пеленой дождя по сторонам дороги уносятся назад: шеренга каких-то зачехленных громадин вдоль шоссе и снующие среди них солдаты в плащ-накидках; необозримое стадо пустых пассажирских автобусов; походная радарная установка; еще одна походная радарная установка, окруженная стадом пасущихся коров; обширная асфальтовая площадка, несколько вертолетов на ней; бензоколонка, очередь легковых машин с трейлерами, на крышах мокнут разнокалиберные чемоданы, и тут же остановился фермер с телегой и взирает на это с видом глубокой задумчивости. И вообще: то и дело проносятся навстречу лимузину легковые машины, тяжело нагруженные барахлом. Колонна, замедлив ход, въезжает в город. Граница города обозначена гигантским медным барельефом городского герба: обнаженный богатырь с ослиной головой поражает трезубцем гидру о трех головах — две из них мужские, третья женская. Сразу за барельефом в сквере стоят два танка, и тут же под.навесом за походным столом кормятся несколько военных вперемежку со штатскими. Ослепительная молния вдруг обрушивается на сквер, и тотчас за ней вторая оплетает самое высокое дерево. Привычного грома нет, а есть какой-то странный свистящий шелест, но вспышки очень яркие и молнии очень страшные. Под навесом, однако, только один человек поднял голову и обернулся с недовольным видом, не переставая жевать. В оперативном отделе штаба на огромном столе расстелена карта города. Вокруг стола стоят военные в пятнистых десантных комбинезонах без знаков различия и несколько штатских. В конусе света от лампы только карта и руки, упирающиеся в стол, лиц почти не видно. 85
На карте центр города занят угольно-черным пятном неправильной формы, по очертаниям немного напоминающим бабочку с распростертыми крыльями. — Я полагаю ударить сюда,— говорит Нурланн, показывая пальцем.— Для начала рассечем ее пополам. Если повезет, мы сразу накроем активную зону. Здесь проходит магнитный меридиан, вот по этому проспекту... — Дорога чистых душ,— негромно произносит кто-то из военных. — Что? — надменно спрашивает Нурланн.— А! В мое время это был проспект Реформации... Очень удачно, что он проходит прямо по малой оси, можно бить прямой наводкой. Для начала, полковник, мне нужен дивизион «корсаров». Полагаю, его надо развернуть где-нибудь здесь... или здесь... А после того как она развалится надвое, будем бить в этом и этом направлении. — А если не развалится? — насмешливо и раздраженно спрашивает кто-то. Нурланн, резко вздернув подбородок, пытается рассмотреть в сумраке говорившего. Полковник поспешно произносит: -г-'- Вы должны понять нас правильно, профессор. Все-таки мы здесь уже полгода. Мы испробовали чертову пропасть всевозможных средств, а помогают одни только дальнобойные огнеметы... и вообще огонь... Тот же насмешливо-раздраженный голос вставляет: — Пока горит. — Вот именно,— говорит полковник.— Пока горит, она не двигается. — Там, где горит,— вставляет голос. — Капитан, я попросил бы вас! — сердито говорит полковник. Нурланн, несколько смягчившись, снисходит до объяснения: — Я привез сорок пять снарядов, начиненных «Одеколоном АБ». Это коагулянт, который осаждает любое аэрозольное образование. Подчеркиваю: любое. Газетчики распространяют легенду, будто Туча — живое существо. Это вздор. Туча — это аэрозольное образование довольно сложной и не вполне понятной структуры. Поскольку оно возникло и распространяется в плотно населенном районе, у нас, к сожалению, нет возможности изучить его должным образом. Его придется уничтожить. Для этого я и приехал. — То есть вы полагаете,— уточняет полковник,— что эвакуацию можно отменить? Нурланн, повернув голову, смотрит на него. Полковник продолжает: — Эвакуация практически подготовлена. Более того, если бы не... ну, некоторые обстоятельства... некоторые неконтролируемые обстоятельства, мы бы ее начали завтра. Дело в том, что скорость Тучи увеличивается, вчера на некоторых радиусах она превысила сто метров в сутки. — Увольте, полковник,— недовольно говорит Нурланн.— В этом вопросе я не компетентен. Могу сказать только, что «Одеколон АБ» — штука очень ядовитая и людям лучше держаться от нее подальше. Таким вот образом. Может быть, еще есть вопросы? Робкий голос: — Правда, что вы родились в этом городе? Нурланн ухмыляется: — Правда. Вот здесь родился (показывает пальцем на карте). Вот здесь жил. Здесь венчался (палец упирается в центр черного пятна). Так что, господа мои, эта штука (стучит по черному пятну) нравится мне еще меньше, чем вам, и играть с ней в научные игры, как вы, может быть, полагаете, я не намерен. — Аминь,— произносит насмешливый голос, и все смеются с явным облегчением. — Вот и славно,— произносит Нурланн покровительственно.— Теперь так, полковник. Первый залп назначаем на завтра, восемнадцать ноль-ноль, раньше все равно не управимся. А утром, часов в десять, я бы хотел посмотреть на нее сверху. Напоследок. Могу я рассчитывать на вертолет? Возникает что-то вроде замешательства. — М-м-м... — тянет полковник.— Вертолет я, конечно, дам... — Но? — спрашивает удивленный Нурланн. — Смысла никакого нет,— говорит полковник.— Как бы это вам объяснить... — Вы ничего не увидите,— говорит кто-то. — Почему? — спрашивает Нурланн.— Облачность? Но Туча выше облаков! — Нет, вы увидите, только не то, что есть на самом деле. 86
— А что? Мираж? — Мираж не мираж,— говорит полковник в затруднении и от этого сердясь.— А, да что мне — вертолета жалко? Я распоряжусь. — Вы лучше, профессор, посмотрите на это. Это дело верное, без миражей,— говорит кто-то и высыпает веером на карту несколько фотографий. Нурланн небрежно перебирает их одну за другой. — Это я видел... и это видел... Его внимание задерживается только на одной фотографии: Туча просачивается через дом. Светлый тысячеоконный фасад на фоне угольно-черной стены и тысяча черных языков, выливающихся из окон. Нурланн бросает фотографию на стол и говорит: — Хочу проехаться по городу. Посмотрю завтрашнюю позицию и посмотрю все это (он щелкает пальцем по фотографиям) вблизи. — Конечно,— говорит полковник.— Разрешите представить вам сопровождающего: старший санитарный инспектор Брун. При первых словах полковника лицо Нурланна неприязненно сморщивается, но при имени Бруна оно расцветает неожиданно доброй улыбкой. — Господи, Брун! — восклицает Нурланн.— Откуда ты здесь? Лимузин профессора Нурланна неторопливо катит по улицам. В городе безраздельно царит дождь. Дождь падает просто так, дождь сеется с крыш мелкой водяной пылью, дождь собирается на сквозняках в туманные крутящиеся столбы, волочащиеся от стены к стене, дождь с урчанием хлещет из ржавых водосточных труб, разливается по мостовой, бежит по руслам, промытым между плитами тротуаров. Черно-серые тучи медленно ползут над самыми крышами. Человек — незванный гость на этих улицах, дождь его не жалует, и людей почти не видно. — Как это ты заделался санитарным инспектором? — спрашивает Нурланн сидящего за рулем Бруна.— Ты же, помнится, был по дипломатической части. — Мало ли что... Вон Хансен — сидел-сидел у себя в суде, а теперь кто? Великий бард! Менестрель! — О да. Давно ты его видел? — Да два часа назад, он с утра до вечера торчит в отеле, где ты поселился. В ресторане, конечно. Пьет как лошадь, старый хрен. Вместе с дождем в городе хозяйничают молнии. Странные, очень яркие и почти бесшумные молнии. Огненными щупальцами они то и дело проливаются из туч и уходят в фонарные столбы, в фигурные ограды палисадников, просто в мостовую. Вдоль стены дома пробирается случайный прохожий, согнувшийся под зонтиком, и молния падает на него, оплетает тысячью огненных нитей. У человека подкашиваются ноги, он роняет зонт, хватается за стену и приседает на корточки. Это длится несколько секунд. Вот он уже опомнился, подобрал зонтик и, очумело крутя головой, заспешил дальше. — Невозможно поверить, что это безвредно,— говорит Нурланн, провожая прохожего взглядом. — Даже полезно,— откликается Брун. Лимузин сворачивает за угол и останавливается. — Это еще что такое? — озадаченно спрашивает Нурланн.— Кто они такие, что они здесь делают? На обширном газоне расположился странный лагерь. Прямо под дождем расставлены кровати, шкафы, столы и стулья, кресла — не походная мебель какая-нибудь, а дорогие спальни и кабинеты, безжалостно и противоестественно извлеченные из особняков и апартаментов. Тут и там торчат роскошные торшеры, которые, разумеется, не горят, трюмо и трельяжи, по зеркалам которых толстой пленкой стекает вода. И здесь полно людей, которые ходят, сидят, лежат и даже, кажется, спят под пропитанными водой одеялами. Мужчины и женщины, старики и старухи, все в одинаковых плащах-балахонах в черно-белую шахматную клетку. Кто-то склонился из обитого бархатом кресла над походной газовой плиткой, помешивая в кастрюльке; кто-то стоя читает толстенький томик, видимо, молитвенник; а кто-то целой бригадой стаскивает с грузовика новую порцию диванов, торшеров и кроватей... 87
— Агнцы Страшного Суда,— произносит Брун с неопределенной интонацией.— Прочь из-под тяжких крыш. Они не спасут, они раздавят. Прочь из затхлых обиталищ. Они не согреют, они задушат. Под небо! Под очищающее небо! Причащайтесь чистой влаге! Только тот спасется, кто успеет очиститься. И так далее. Агнцы Страшного Суда. У нас их много. — При чем здесь Страшный Суд? — А при том, что вы все считаете Тучу аэрозольным образованием. А для них это начало Пришествия. Того, кто грядет. И когда Туча закроет всю Землю, начнется Страшный Суд. Сразу за лагерем Агнцев стоит на проспекте, взгромоздившись правыми колесами на тротуар, странная машина, этакая помесь «скорой помощи» и пожарной, длинная, желтая, непропорционально высокая, с огромными красными крестами на бортах, усаженная всевозможными фарами, прожекторами, проблесковыми маячками, ощетиненная причудливыми антеннами, стоит тихая, странная, словно бы брошенная, и только вспыхивает у нее на крыше фиолетовый слабый огонек. — Я развелся тогда, пятнадцать лет назад,— говорит Нурланн,— и нисколько об этом не жалею... — Да, я видел твою бывшую на прошлой неделе,— откликается Брун.— Был гран-прием у отцов города... Она у тебя очень, очень светская дама. — Да провались она совсем,— говорит Нурланн раздраженно.— Мне дочку жалко. Так и не отдает она мне Ирму. — У тебя дочка есть? — спрашивает Брун, насторожившись. — Да. Вижусь с ней раз в два года... то ли дочка, то ли просто знакомый ребенок. Раз в два года мамаша изволит ее ко мне отпускать, стерва высокомерная... — Угу,— произносит Брун.— А у меня, слава богу, детей нет. По крайней мере в этом городе. Туча. Она перегораживает проспект и выглядит как непроницаемо-черная стена, поднимающаяся выше всех крыш и уходящая вершиной в низкие облака. Огромные медленные молнии ползают по ней, словно живые существа. Сама же она кажется абсолютно неподвижной и вечной, как будто стояла здесь и будет стоять всегда. — Экая красотища,— произносит Нурланн сдавленным голосом. — Жалко? — Брун криво ухмыляется. — Не знаю... Не об этом речь. А поближе подъехать нельзя? — Нельзя. — Брось, давай подъедем. Брун цитирует: — Эти животные настолько медлительны, что очень часто застают человека врасплох. Лимузин вынужден притормозить, чтобы проехать через толпу, сгрудившуюся вокруг тумбы регулировщика. В основном толпа состоит из шахматно-клеточных Агнцев, но довольно много среди них и простых горожан, они отличаются не только одеждой, но и тем, что прячутся под зонтиками — великое разнообразие зонтиков; огромные черные викторианские; пестрые веселенькие курортные; прозрачные коконы, укрывающие человека до пояса... В толпе можно видеть и военных в плащ-накидках. Все лица обращены к человеку в клетчатой хламиде, который вдохновенно ораторствует, взобравшись на тумбу. За дождем его плохо видно и еше хуже слышно, доносятся только выкрики-возгласы: —...Последнее знамение! ...бедные, бедные агнцы мои! ...очищайтесь! ...и число его — шестьсот шестьдесят шесть! ...отчаяние и надежда, грех и чистота, черное и белое! Лимузин уже почти миновал толпу, и тут со свистящим шелестом изливается из облаков лиловая молния и неторопливо, с каким-то даже сладострастием оплетает длинного унылого прохожего, задержавшегося на тротуаре посмотреть и послушать. Человек валится набок, как мешок с тряпьем, но он еще не успел коснуться асфальта, как вдруг раздается странный каркающий сигнал и, откуда ни возьмись, вынырнула и остановилась возле него давешняя нелепая машина с красными крестами на бортах. 88
Сейчас на ней включено всё: все прожектора, все окна, все фары, и добрый десяток красных, синих, желтых, зеленых огней одновременно перемигиваются у нее на крыше, на капоте, на боках. Расторопные люди в белых комбинезонах с красными крестами на спине, на плечах и на груди выскакивают под дождь и бегут к упавшему, волоча за собой шланги и кабели, на бегу распахивая черные чемоданчики со светящимися циферблатами и шкалами внутри. Они склоняются над пострадавшим и что-то делают с ним. Главный из них в причудливом шлеме, из которрго рогами торчат две антенны, и трясущиеся у самого рта тонкие лапки с набалдашниками, и длинный штырь с микрофоном, человек этот, весь красный и потный от возбуждения, нависнув над пострадавшим, орет надрывно: — Что вы видите? Говорите! Говори! Что видишь? Говори! Скорее! Говори! Закаченные глаза пострадавшего обретают осмысленное выражение, и он лепечет: — Коридор... Коридор вижу... Они уходят... Он замолкает, и глаза его вновь закатываются., — Дальше! Дальше! — надрывается главный.— Говори! Кто в коридоре? Кто уходит? Говори! Говори! — Малыш... — бормочет пострадавший.— Малыш и Карлсон... По коридору... Длинный... Тут взор его окончательно проясняется, он отпихивает от себя главного и садится. — Все. Проехало,— говорит один из санитаров. Пострадавшему помогают встать, подают ему зонтик. — Спасибо,— запинаясь, бормочет пострадавший.— Ох, большое спасибо. А в толпе хоть бы кто голову повернул. Лора, бывшая жена Нурланна, принимает бывшего мужа в своей гостиной. Гостиная обставлена не просто богато, но изысканно, поэтому очень странно видеть на безукоризненном мозаичном паркете под портьерами, закрывающими окна, обширные темные лужи. — Я пригласила тебя сюда не для того, чтобы обмениваться резкостями,— говорит Лора.— У меня к тебе дело. Однако я не хочу говорить о нем без моего адвоката. Имей терпенье. Он должен прийти с минуты на минуту. — Прекрасно,— произносит надменно Нурланн.— Поговорим о чем-нибудь другом. Где Ирма? — Прекрасно,— в тон ему произносит Лора.— Поговорим об Ирме. Ты, безусловно, будешь рад услышать, что твоя дочь делает большие успехи в муниципальной гимназии и что ее лучший друг — сын гостиничного швейцара.' — Во всяком случае, ничего плохого я в этом не вижу. — Ну конечно, было бы гораздо хуже, если бы твоя дочь получала образование в Женеве или хотя бы в Президентском коллеже в столице... Мы же демократы! Мы плоть от плоти народа! Нурланн не успевает ответить, потому что в гостиной появляется рослый человек в черно-белом клетчатом пиджаке и при клетчатом же галстуке. Нурланн не сразу соображает, что это тот самый проповедник, который давеча вещал с регулировочной тумбы. — Знакомьтесь,— произносит Лора.— Мой адвокат. А это — мой бывший муж, профессор Нурланн. — Прошу прощения, я несколько опоздал,— говорит адвокат, кладя на стол бювар и усаживаясь.— Но тем больше оснований у нас перейти прямо к делу. Вот бумага, профессор. Моя клиентка хотела бы, чтобы вы эту бумагу подписали, а я, как свидетель и как юрист, удостоверил вашу подпись. Нурланн молча берет бумагу и начинает читать. Брови его задираются. Он поднимает глаза на Лору. — Позволь,— несколько растерянно говорит он.— На кой черт тебе это надо? Кому какое дело? — Тебе трудно поставить подпись? — холодно осведомляется Лора. — Мне не трудно поставить подпись. Но я хотел бы понять, на кой черт это нужно? И потом, это все вранье! Ты никогда не была верной женой. Ты никогда не ходила в церковь. Аборты ты делала! Только в мое время ты сделала три аборта! — Господа, господа,— примирительно вступает адвокат.— Не будем горячиться. Профессор, я знаю, вы атеист. Ваша подпись под этим документом не может иметь 89
для вас никакого значения. Она ценна только для моей клиентки. И не из юридических, а исключительно из религиозных соображений. Считайте свою подпись под этим документом просто актом прощения, актом братского примирения... Он замолкает, потому что в глубине квартиры раздается какой-то лязг, дребезг, звон разбитого стекла. Нурланн еще успевает заметить, как внезапно побелело и осунулось лицо Лоры, как пришипился, втянув голову в плечи, клетчатый адвокат, но тут дверь в гостиную распахивается, словно от пинка ногой, и на пороге возникает Ирма. Это девочка-подросток лет пятнадцати, высокая, угловатая, тощая, на ней что-то вроде мини-сарафана, короткая прическа ее схвачена узкой белой лентой, проходящей через лоб. Босая. И мокрая насквозь. Но ничего в ней нет от «мокрой курицы», она выглядит, как если бы в очень жаркий день с наслаждением искупалась и только что вышла из воды. Лора и адвокат встают. Физиономии их выражают покорность, в них что-то овечье. Ирма с бешенством произносит: — Я двадцать раз просила тебя, мама, не закрывать окна в моей комнате! Что прикажешь мне делать? Выбить их совсем? Я выбила одно. В следующий раз выбью все. Лора, совершенно белая, пытается что-то сказать, но из горла ее вырывается только жалобный писк. Адвокат, втянувши голову в плечи, смотрит себе под ноги. Ирма обращает взгляд на Нурланна. Тоном ниже, без всякой приветливости, произносит: — Здравствуй, папа. — Здравствуй, здравствуй,— говорит Нурланн озадаченно.— Что это ты сегодня так развоева... Ирма прерывает его: — Мы с тобой еще поговорим, папа. Может быть, уже сегодня вечером. Ты нам нужен. И вновь — матери: — Я в двадцать первый раз повторяю: не закрывай окна в моей комнате. В двадцать первый и последний. Она поворачивается и уходит. Воцаряется неловкая тишина, и адвокат, криво ухмыляясь, говорит: -^ Дети — дар божий, и дети — бич божий. И тут Лора срывается. — Ну что — доволен? — визжит она, перегнувшись через стол к Нурланну.— Видел, как твоя дочь плюет мне в лицо? Как вытирает об меня ноги, словно не мать я ей, а половая тряпка? Тебе, наверное, тоже захотелось? Плюй! Топчи! Унижай! Не надо со мной церемониться! Да, я грешница, я грязь, я сосуд мерзостей! Я убивала нерожденных младенцев моих, я блудила, я ненавидела тебя и блудила, с кем только могла! Я смеялась над богом... я, тля ничтожная! Это ты, ты научил меня смеяться над богом! А теперь втаптываешь меня в ад, в вечный огонь... В серу меня смердящую, в уголья! Дождался! Вон она, тьма страшная, кромешная, надвигается на мир! Сколько еще дней осталось? Кто скажет? Это суд идет! Последний суд! Все перед ним предстанем, и спросится с тебя, зачем не простил женщину, которая была с тобою единой плотью и кровью, зачем толкнул ее в пропасть, когда одной лишь подписи твоей хватило бы, чтобы спасти ее! Лжец! Лжец! Чистая я! Перед Последним Судом говорю, я — чистая! Не было ничего, клевещешь! Подписи пожалел, единого росчерка! — Да провались ты... — бормочет ошеломленный Нурланн и хватается за авторучку. Вечер. На улицах тьма кромешная. Дождь льет как из ведра, а молний почему-то нет. Нурланн ведет машину по пустым улицам. Дворники не справляются с водой. Уличные фонари не горят, и лишь в редких окнах по сторонам улицы виден свет. В свете фар появляются посередине улицы какие-то неопределенные фигуры. Нурланн совсем сбрасывает газ и наклоняется над рулем, пытаясь разобрать, что же там происходит за серебристыми в свете фар струями дождя. А происходит там вот что. Половину мостовой занимает большой легковой автомобиль, стоящий с погашенными огнями и распахнутыми дверцами. На другой половине двое здоровенных мужиков в блестящих от воды плащах пытаются скрутить мальчишку-подростка, 90
который отчаянно извивается, брыкается длинными голыми ногами, отбивается острыми голыми локтями, крутится вьюном — и все это почему-то молча. Лимузин Нурланна останавливается в пяти шагах от этой потасовки, фары его в упор бьют светом, и тогда один из мужиков бросает мальчишку и, размахивая руками, орет: — Назад! Пошел отсюда! Мотай отсюда, дерьмо свинячье! Поскольку ошеломленный Нурланн и не думает мотать отсюда, просто не успевает подчиниться, мужик в бешенстве бьет кованым сапогом по правой фаре и разбивает ее вдребезги. Это он зря. — Ах ты сволочь,— произносит Нурланн, достает из-под сиденья монтировку и вылезает под дождь. Он не трус, наш Нурланн. Но откуда ему знать, что он имеет дело с профессионалом? Ленивым движением мужик в блестящем плаще уклоняется от богатырского удара монтировкой. В глазах у Нурланна вспыхивают огненные колеса, и наступает тьма. ...Четверть века назад подросток Нурланн поздним вечером возвращался из кино домой этим самым переулком. Навстречу ему вышел из подворотни могучий шестнадцатилетний дебил по прозвищу Муссолини. Не говоря ни единого слова, он ухватил Нурланна двумя пальцами за нос, стиснул так, что у того слезы из глаз брызнули, а свободной рукой обшарил деловито его карманы. Вся операция не заняла и минуты. Муссолини скрылся в подворотню, а маленький Нурланн, опозоренный, униженный и ограбленный, остался стоять в темноте с вывернутыми карманами. Слезы текли неудержимо, и вдруг подул ветер и дождь брызнул ему в лицо... — Профессор... Профессор... Очнитесь, профессор! Тьма расходится перед глазами Нурланна, и он видит близко над собой мокрое мальчишеское лицо, большеглазое, со свежей ссадиной на скуле. Волосы схвачены белой лентой. Это не тот мальчик. Тот был в красном, а на этом черная безрукавка и черные шорты. Еще один голоногий и голорукий мокрый мальчик. Нурланн, охая и кряхтя, садится, ощупывает себя. Все болит: печенки, селезенки, t кишки. Машина его стоит на прежнем месте, освещая уцелевшей фарой пустую мостовую. — А эти где? — спрашивает Нурланн. — Уехали,— отвечает мальчик. Он сидит перед Нурланном на корточках, озабоченно оглядывая его лицо. — А мальчик где? — Вы можете встать? — спрашивает мальчик вместо ответа. Нурланн с трудом поднимается на ноги, делает шаг к лимузину и хватается за дверцу, чтобы не упасть. — Надо же, как он меня... — Давайте я сяду за руль,— говорит мальчик. — Валяй. Мне нужно в «Метрополь». — Я знаю,— говорит мальчик.— Садитесь, я вас отвезу. Лимузин катит по улицам. — Что это было? — спрашивает Нурланн. Кто эти громилы? Мальчик, не сводя глаз с дороги, отвечает после паузы: — Не знаю. — Чего они к нему прицепились? Он что-нибудь натворил? Пауза. — Может быть. Только это никого не касается. — Он удрал? Пауза. — Нет. — Значит, в полицию сдали... Это твой приятель, надо понимать. Я вижу, тебе тоже попало. Мальчик не отвечает, только осторожно поглаживает ссадину на скуле. 91
— Так что же вы все-таки натворили? — спрашивает Нурланн. — Ничего особенного. — А если ничего особенного, тогда поехали в полицию вызволять твоего приятеля. Заодно хотелось бы узнать, кто мне разворотил фару и отбил печенки. — Нет,— твердо произносит мальчик.— Я не могу тратить время на полицию. Лимузин останавливается перед отелем «Метрополь». Это огромное многоэтажное здание. Несколько редких светящихся окон, и еще свет падает сквозь застекленные двери в вестибюль. — Спасибо,— говорит Нурланн.— Кстати, как тебя зовут? — Циприан. — Очень рад. Нурланн. Между прочим, Циприан, откуда ты все знаешь? Откуда знаешь, что я профессор, что я здесь живу? — Мы дружим с вашей дочерью. — Ага. Очень мило. Может быть, зайдешь ко мне, обсохнешь? — Благодарю вас. Я как раз собирался попросить разрешения зайти. Мне нужно позвонить. Вы позволите? Они проходят сквозь вращающуюся дверь в вестибюль, мимо швейцара, приложившего при виде Нурланн а два пальца к форменной фуражке, мимо богатых статуй с электрическими свечами. В вестибюле никого больше нет, только портье сидит за стойкой. Пока Нурланн берет у портье ключи, у входа происходит разговор. — Ты зачем сюда вперся? —- шипит швейцар на Циприана. — Меня пригласил профессор Нурланн. — Я тебе покажу профессора Нурланна,— шипит швейцар.— Манеру взял — по ресторанам шляться... — Меня пригласил профессор Нурланн,— повторяет Циприан терпеливо.— Ресторан меня не интересует. — Еще бы тебя, щенка, ресторан интересовал! Вот я тебя отсюда вышвырну, чтобы не разговаривал... Нурланн оборачивается к ним. — Э-э... — говорит он швейцару.— Парнишка со мной. Так что все в порядке. Швейцар ничего не отвечает, лицо у него недовольное. У себя в номере Нурланн прежде всего сбрасывает мокрый плащ и сдирает с ног отсыревшие туфли. Циприан стоит рядом, с него капает, но и он, как давеча Ирма, отнюдь не выглядит «мокрой курицей». — Раздевайся,— говорит ему Нурланн.— Сейчас я дам полотенце. — Разрешите, я позвоню. — Валяй. Нурланн, пришлепывая мокрыми носками, уходит к ванную. Раздеваясь там, растираясь купальной простыней и с наслаждением натягивая сухое, он слышит, как Циприан разговаривает — негромко, спокойно и неразборчиво. Только однажды, повысив голос, он отчетливо произносит: «Не знаю». Затягивая пояс халата, Нурланн выходит в гостиную и с изумлением обнаруживает там дочь Ирму; Циприан по-прежнему стоит у дверей, и с него по-прежнему капает. Ирма расположилась боком в кресле, она перекинула мокрые голые ноги через подлокотник. — Здрасьте! — говорит Нурланн, впрочем, обрадованный. — Слушай, папа,— капризным голосом произносит Ирма.— Где тебя носит? Я тебя двадцать часов жду! — Где меня носит... Циприан, где меня носит? Иди в ванную и переоденься. Обсушись хотя бы. — Что вас всех будто заклинило,— говорит Ирма.— Обсушись, оботрись, переоденься, не ходи босиком... — Ну, мне кажется, это естественно,— благодушно произносит Нурланн, доставая из бара бутылку и наливая себе в стакан на два пальца.— Если мокрый человек... — То, что наиболее естественно,— негромко говорит Циприан,— наименее подобает человеку. 92
Нурланн застывает со стаканом на полпути. — Естественное всегда примитивно,— добавляет Ирма.— Амеба — да, она естественна. Но человек — существо сложное, естественное ему не идет. Нурланн смотрит на Ирму, потом на Циприана, потом в стакан. Он медленно выцеживает бренди и принимает вызов. — Ну, разумеется,— говорит он.— Поэтому давайте колоться наркотиками, одурять себя алкоголем, это ведь противоестественно. Пусть будут противоестественные прически, противоестественные одежки, противоестественные движения... Ирма прерывает его: — Нет! Противоестественное — это просто естественное навыворот. Мы говорим совсем не об этом... Нурланн перебивает в свою очередь. — Я не знаю, о чем вы говорите,— объявляет он покровительственно.— Зато я знаю, о чем вам следовало бы говорить. Не убий. Не укради. Не сладострастничай. Люби ближнего своего больше себя. Кумира себе не сотвори, лидера, пастыря, интерпретатора... Вот правила, воистину неестественные, и они-то более всего подобают человеку. Не так ли? Тогда почему же на протяжении двадцати веков они остаются красивыми лозунгами? Разменной монетой болтунов и демагогов... Нет, мокренькие вы мои философы. Не так все это просто. Никому еще пока не удалось придумать, что подобает человеку, а что — нет. Я лично думаю, что ему все подобает. Такая уж это обезьяна с гипертрофированным мозгом. С этими словами он торжествующе наливает себе еще на два пальца и опрокидывает стакан залпом. Циприан и Ирма переглядываются. — Вполне,— говорит Циприан. — А я тебе что говорила? — Ну, тогда я пойду. — Подожди... Папа,— Ирма поворачивается к Нурланну.— Мы приглашаем тебя поговорить. — Говорите,— благодушно предлагает Нурланн. — Нет. Не здесь. Наши ребята хотят с тобой встретиться. Ненадолго, на час-полтора. Пожалуйста. — Почему со мной? Что я вам — модный писатель? — С модным писателем мы уже встречались,— говорит Ирма.— А ты — ученый. Ты приехал спасать город. У нас есть к тебе вопросы. Именно к тебе. — Видишь ли, у меня очень мало времени. Давайте лучше я отвечу на эти вопросы - вам. Прямо сейчас. Мне даже вопросы можно не задавать. Тучу я намерен уничтожить в течение пяти — семи дней. Можете быть совершенно спокойны. Будет применен сравнительно новый коагулянт под игривым названием... — Нет, папа,— качает головой Ирма.— Как раз это нас не интересует. Вопросы к тебе у нас совсем другие. — Какие? Я больше ничего не знаю. — Папа, ну пожалуйста! — Мы вас очень просим, профессор,— присоединяется Циприан. — Хорошо,— решается Нурланн.— Тогда завтра. Между двенадцатью и двумя. Где? — В гимназии. Тебя устроит? — В которой? — В#нашей... и в твоей тоже. Где ты учился. —. Где я учился... — задумчиво произносит Нурланн.— О, забытые ароматы мела, чернил, никогда не оседающей пыли... изнурительные допросы у доски... О, запахи тюрьмы, бесправия, лжи, возведенных в принцип! Договорились. — Ну, тогда я пошел,— снова говорит Циприан. Нурланн неохотно поднимается с кресла. — Подожди, я тебя провожу. А то наш швейцар что-то тебя невзлюбил. — Не беспокойтесь, профессор,— говорит Циприан.— Все в порядке. Это мой отец. Продолжение следует
Корсткие заметки Множество всех подмножеств Пишут, что. Кто-то когда-то сказал, что в основе науки лежит умение видеть различное в общем и общее в различном. Иначе говоря, умение классифицировать объекты окружающего мира и явления природы. Периодическая система представляет собой яркий пример упорядоченного конечного счетного множества, то есть множества, состоящего из ограниченного числа дискретных элементов и разделенного по некоторым общим признакам на конечное число подмножеств — рядов, групп и подгрупп. В результате в свойствах химических элементов проявляются закономерности, позволившие Менделееву сделать немало гениальных предсказаний. Ну а можно ли подобным же образом навести порядок и среди множества химических соединений, число которых хоть и необычайно велико, но не безгранично? Подобная попытка недавно была сделана группой сотрудников Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева и Куйбышевского политехнического института им. В. В. Куйбышева под руководством академика В. В. Кафарова («Доклады АН СССР», 1987, т. 292, № I, с. 118). В основу этой работы были положены примерно те же идеи, которые в свое время привели к открытию Периодического закона. Любое химическое соединение можно охарактеризовать суммой атомных номеров составляющих его химических элементов. Но расположив все вещества в порядке возрастания этих величин, мы еще не получим закономерной картины, потому что молекулы, имеющие одинаковые суммы атомных номеров, могут иметь разные молекулярные массы. Еше одной важной характеристикой сложных веществ служит их плотность, отражающая взаимное расположение атомов, составляющих молекулы. И вот оказалось, что вещества с одинаковыми суммами атомных номеров, молекулярных масс и плотностями обладают чрезвычайно близкими физико-химическими свойствами! Значит, достаточно знать химический состав вещества и его плотность, чтобы предсказать и все его прочие свойства. Эту закономерность удалось обнаружить с помощью ЭВМ, в память которой были введены сведения примерно о 10 тыс. веществ. Но, восхваляя замечательные способности современных компьютеров, не следует забывать, что думают не они, а работающие с ними люди. В. БАТРАКОВ .поликристаллические образцы [Li (СН3ОНL] +1 обладают рекордной ионной проводимостью («Chemical and Engineering News», 1987, т. 65, № 5, с. 28)... ...обнаружен эффект «атомного зеркала» — отражение пучка нейтральных атомов от градиента светового поля («Письма в ЖЭТФ», 1987, т. 45, вып. 6, с. 282)... ...на фермах Англии потери почвы от эрозии в 200 раз превышают потери почвы на лугах и участках, покрытых лесом («New Scientist», 1987, № 1547, с. 42)... ...ультразвук ускоряет выщелачивание никеля из руды («Chemical Engineering», 1987, т. 94, № 3, с. 10)... ...между творческими способностями и маниакальной депрессией существует взаимосвязь (Агентство ЮПИ, Нью-Йорк, 29 марта 1987 г.)... ...в тканях носовой полости свиньи обнаружены рецепторы полового феромона хряка («Доклады АН СССР», 1987, т. 292, № 3, с. 741)... ...водные растворы ферментов, заключенные в оболочку из мембран для диализа, способны катализировать реакции, протекающие в органических растворителях («Chemical and Engineering News», 1987, т. 65, № 9, с. 31)... ...мигрень можно лечить музыкой («The Washington Post», 17 февраля 1987 г.)... 94
...И пришлось браться за ум Первобытного человека нередко изображают беспомощным бродягой, подбирающим крохи со стола могущественной природы и зависящим от ее малейших капризов. Экологу К. А. Татаринову («Проблемы социальной экологии», Львов, 1986, ч. 2, с. 60) удалось доказать, что это далеко от истины. Наши пращуры начали необратимо менять среду своего обитания десятки тысяч лет назад, а скудную жизнь влачили далеко не всегда. По крайней мере, пока в изобилии водились мамонты... В ту благодатную пору не было нужды ни бродяжничать, ни даже утруждать себя совершенствованием орудий труда. Люди палеолита, в совершенстве овладев охотой на волосатых гигантов с помощью ловчих ям, попросту разбаловались. Горы мяса и обилие поделочной кости, достававшиеся сравнительно легко, позволяли вести оседлый образ жизни: из кости делали не только гарпуны и хозяйственную утварь, но и каркасы для жилищ. Остатки таких сооружений в изобилии найдены во время раскопок на Украине; только на строительство одного стойбища наши предки расходовали десятки скелетов. Сколько же длилось такое расточительное процветание? Расчеты автора показывают: очень недолго. Если считать территорию, нужную для прокормления одного мамонта, равной 5 км2 (на самом деле она, вероятно, была побольше), то на всей европейской части нашей страны могло проживать не более полумиллиона мохнатых особей. Людей при них кормилось не так уж много — десятки, максимум сотни тысяч, но темпы истребления, судя по анализу костного материала раскопок, были настолько велики, что всего за одну тысячу лет поголовье мамонтов должно было сократиться до того уровня, при котором звери нашего времени попадают в «Красную книгу». В каменном веке, естественно, это означало необратимое вымирание. После того, как не стало мамонта, люди были вынуждены переключиться на «мелочь» — бизона, шерстистого носорога, гигантского оленя. Когда же иссякли и эти ресурсы — пришлось браться за ум: изобретать мотыгу, переходить от присваивающего хозяйства к производящему. Совершать то, что спустя тысячи лет назвали неолитической революцией. П. САВКО 95
И. ПАНЧЕНКО, Днепропетровск: Свинцовый глет — оксид двухвалентного свинца —=■ существует в виде двух модификаций, красной и желтой, причем первая переходит во вторую при 488 С, однако при быстром охлаждении желтый цвет сохраняется (так называемое метаетобильное состояние). A. В. РУДНЕВУ, Горьковская обл.: Оксид свинца в хрустале находится исключительно в связанном виде и не мигрирует из материала, так что нет ни малейших оснований опасаться хрустальной посуды. B. А. МАРКЕЛОВУ, Харьков: Смешивать охлаждающую жидкость «Тосол А-40» с антифризом марки «40» нельзя, потому что содержащиеся в них присадки несовместимы. C. Ф. АБЛАЕВУ, Североморск Мурманской обл.: Так называемый немецкий градус жесткости соответствует содержанию 0,01 г СаО в литре воды. ■ Т. П. ИЛЬЧЕНКО, Киев: На будущее никогда не отчищайте алю- i миниевую посуду кальцинированной содой и не кипятите в такой посуде щелочные растворы, а чтобы восстановить по- черневшую поверхность, протрите ее тампоном, смоченным уксусом, и промойте горячей водой. В. М. ШАНКАРУКУ, Умань Черкасской обл.: Препарат * «Смазка для газовых кранов» разработан, но еще не запущен в производство, поэтому пока пользуйтесь любой тугоплавкой смазкой, добавляя в нее около 10 % графитового порошка. A. Г. ПАРФЕНОВУ, Москва: Микроудобрение 4А (для цветов) отличается от микроудобрения 2А (для овощей) тем, что в нем помимо бора, меди и молибдена есть еще кобальт и никель. Л. ДЖУНЬ, Киев: Судя по вашему описанию, интересующее вас растение — это стахис (чистец) из семейства яснотко- вых, его клубни с тонкой кожей и белой мякотью напоминают картофельные. Р. И. ГОЛЬДФЕЛЬД, Нижний Тагил: Проверили и подтверждаем: вам в руки попал действительно скверный образец чая № 36 бакинского производства, а вот о причине потери аромата судить не возьмемся — это может быть и плохое сырье, и отступление от технологии, и неправильное хранение. B. Б. Т-НУ, Москва: В водке кроме спирта и воды могут быть добавки вкусовых и ароматических- веществ, вполне способных вступить в реакцию с аптечной марганцовкой,— но \ что за нужда проводить такую реакцию? МЕРКУЛОВУ, Сочи: В происхождении слова «говядина» нет особой тайны, оно берет начало от общеславянского говедо — «бык» и имеет родственников в других языках, например в армянском, где «ков» означает корову. А. ЕГОРОВУ, Куйбышев: Мы полагали, что слухи о нафталине, который, будучи добавлен в бензобак, превращает непонятным образом худший бензин в лучший, уже угасли за отсутствием доказательств, однако, оказывается, они еще циркулируют; не верьте им. Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Е. Жвирблис, В. А. Легасов, В. В. Листов, В. С. Любаров, Л. И. Мазур, Г. П. Мальцев (зам. главного редактора), В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), А. С. Хохлов, Г. А. Ягодин Редакция: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, А. Д. Иорданский, A. А. Лебединский (художественный редактор), О, М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р, Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Л. Н. Стрельникова, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), С. И. Тимашев, В. К. Черникова, Р. А. Шульгина Номер оформили художники: B. М. Адамова, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Е. В. Бондарчук, Ю. А. Ващенко, Ю. П. Трегубов, C. П. Тюнин, Е. В. Шешенин Корректоры Л. С Зеновйч, Т. Н. Морозова Сдано в набор 10.06.1987 г. Т15527. Подписано в печать 08.07.1987 г. Бумага 70ХЮ8 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8.4. Усл.-кр/отт. 7021 тыс. Уч.-изд. 11.3. Бум. л. 3. Тираж 295 000 экз. Цена 65 коп. Заказ 1568. Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Наука» АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117049 Москва ГСП-1, Мароновский пер., 26. Телефон для справок: 238-23-56 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфин и книжкой торговли 142300 г. Чехов Московской области (С; Издательство «Наука». «Химия и жизнь», 1987
M*.i^IJll4JIll4-f no поводу магнитного монополя, созданного воображением Поля Дирака более полувека назад, но так и не нашедшего подтверждения в эксперименте» о чем повествует статья, имеющая подзаголовок «Палка об одном конце». К чему, скажите, изящные построения, умозрительной красотой которых могут наслаждаться лишь посвященные? Если первооткрыватель стремится не к славе, но к истине, это его не смутит. В главе XXXIX «Опытов», названной «Об уединении», Мишель Монтень написал: «Вспомните человека, который на вопрос, зачем он тратит столько усилий, постигая искусство, недоступное большинству людей, ответил: «С меня довольно очень немногих, с меня довольно и одного, с меня довольно, если даже не будет ни одного». Он говорил сущую правду. Вы и хотя бы один из ваших друзей — это уже целый театр для вас обоих, и даже вы один — театр для самого себя». После статьи о магнитном монополе напечатаны выдержки из трактата Вильяма Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Гильберт был современником Монтеня. Читал ли он «Опыты»? Думал ли, что труды его будут перепечатывать и четыреста лет спустя? Что и говорить, так хочется быстрого подтверждения собственной правоты, и кто откажется от миллионов зрителей и слушателей? Но сначала надо пройти путь мудрости: театр для себя, для друга, для немногих.
Лучший способ сделать карьеру Собрались, включились... Задача не из легких, зато в случае успеха обещаны и премия, и даже продвижение по службе. Короче, игра стоит свеч. Ситуация достаточно распространенная. Над общим заданием трудятся люди, всемерно стремящиеся к успеху — наделенные, как говорят психологи, ярко выраженным мотивом достижения и высоким уровнем притязаний. Как-то у них пойдет дело? Да разве не ясно? Чем толковее собралась компания — тем лучше. Компания? Не больно-то удачное словцо... В опыты, поставленные психологами Р. С. Немовым и Ю. В. Синягиным («Психологический журнал», 1987, № 1, с. 46), было вовлечено более 600 работников разных предприятий и учреждений Ульяновска. Они составляли 50 групп — как сработавшиеся, известные своей эффективной деятельностью коллективы, так и случайно сформированные объединения. И в тех и в других хватало людей способных, усердных, нацеленных на успех. Однако задача (расчеты, выполняемые на электронных пультах) ставилась так, что быстро справиться с ней в одиночку было нельзя. Пульты объединялись в единую схему, и успех зависел от каждого члена группы. А схему можно было менять, открывая по мере ее усложнения возможности завершать расчеты все быстрее. Вот здесь-то и открылось преимущество коллектива перед компанией: случайно собранные люди конфликтовали, спорили, и тем сильнее, чем выше был у каждого уровень притязаний. На это уходило время, результат же достигался тем медленнее, чем сложнее становилась схема. Между тем коллективисты, понимающие друг друга с полуслова, только набирали темп. К чему же клонится эта наука? Без толку, выходит, пробиваться к успеху, работая локтями? Если так, то трудные дни настали для карьеристов.