Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
. 7
1977


*Ч*\ т Л^Т
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР • Издается с If65 года № 7 • июль 1977 Год шестидесятый В. В. Станцо СТАЛЬНАЯ СПИРАЛЬ Новая отечественная технология производства крупногабаритной аппаратуры высокого давления Проблемы и методы современной науки М. Д. Франк-Каменецкий ПРО УЗЛЫ Как завязать молекулу в узел 10 Экономика, производство А. Д. Яковлев АЭРОЗОЛИ НЕ ДЛЯ БЫТА Аэрозольные препараты технического назначения 22 Вещи и вещества А. И. Нехаев НА ВСЕ СЛУЧАИ ЖИЗНИ Универсальные свойства полиэтиленимина 24 Архив В. А. Каргин «Я СТАРАЮСЬ ЗАНИМАТЬСЯ ЛИШЬ НАЧАЛЬНОЙ, ЧИСТО НАУЧНОЙ СТОРОНОЙ ДЕЛА. 27 Экономика, производство П. Г. Бунич БЕСЕДЫ О ПЛАТЕЖАХ Экономические рычаги развития хозяйства 29 Наблюдения Б. А. Безуглый, В. В. Низовцев КАПЛЯ, РОЖДЕННАЯ СОЛНЦЕМ Странное поведение жидкости в луче света 33 Проблемы и методы современной науки В. А. Пчелин ЖИЗНЬ В ДВУМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Чем питаются обитатели поверхностной пленки водоемов 37 Фотоинформация В. Паршиков ОСЬМИНОГ НЕ ЖЕЛАЕТ ПОЗИРОВАТЬ. 41
Зъ С. Д. Кустанович КРАСИВЫЕ ПТИЧЬИ ПЕРЬЯ 48 Л. И. Рабинович НУЖНЫ ЛИ ДЫРКИ В КРЫЛЬЯХ? Г. Шингарев ЖАР ХОЛОДНЫХ ЧИСЛ (окончание) Роберт Гук и конец натурфилософии 54 ) '--- т^ 1"г Размышления инженера о механике полета птиц Г. А. Лукина ВПОЛНЕ СЪЕДОБНАЯ РЯСКА 1 А. А. Аверьянов КАК ОСТАНОВИТЬ ОВРАГ? В. Г. Фесенков УСЛОВИЯ ЖИЗНИ ВО ВСЕЛЕННОЙ 58 60 66 72 А. Усачев ЧЕРНО-БЕЛЫЕ ФОТОПЛЕНКИ 77 80 83 84 87 88 ОХОТА ЗА ФЕРМЕНТОМ Как извлечь из растений фермент каталазу М. Вагнер ЖИЗНЬ ФАСОЛИ Г. Н. Котова РАЗВЕДЕНИЕ ПЧЕЛ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ МЕДОВЫЕ ЛАКОМСТВА М. Пухов ЦЕЙТНОТ v« Ф. Дж. Уингейт О ХРЕНЕ И СМИРЕНИИ Как вы относитесь к аллилизотиоцианату? 92 НА ОБЛОЖКЕ: рисунок Ю. Ващенкп к статье В. Г. Фесенкова «Условия жизни во Вселенной» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ старинная немецкая гравюра: на ней изображен процесс «фотографирования» в те времена, когди еще не были изобретены ни фотоаппарат, ни фотопленка; ху*)ожник обводит карандашом контуры ландшафта, спроектированного ьи экран камеры-обскуры — предшественницы фотоаппарата. Современный фотолюбитель располагает куда более сложной, но зато и более удобной аппаратурой, а о фотопленках, которые сейчас применяют, идет речь в нашем справочнике «Черно-белые фотап4е,нГчУ» ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 21 ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИНФОРМАЦИЯ КОНСУЛЬТАЦИИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 57 64 71 79 94 94 96 2
Стальная спираль Стальное кольцо медленно вращается между валками. Кольцо большое, метра три диаметром. Через несколько устройств и механизмов ползет к нему вдоль пола бесконечная стальная полоса. Полчаса назад ее приварили к кольцу, и сейчас тонкий прокат плотно, слой за слоем, наматывается на кольцо, образуя многослойный рулон. Очень скоро, еще сегодня, толщина его стенки достигнет заданной величины. Тогда стальную полосу обрежут, приварят обрезанный край и сходящий на нет вкладыш; сверху на рулон наденут стальную рубашку и «застегнут» ее сварным
швом. Все это будет сделано здесь же, на одной и той же машине. А завтра кран перенесет готовую многослойную обечайку в другой пролет цеха. Там на нее наплавят торец и сварят из нескольких таких обечаек колонну синтеза аммиака или аппарат для гидрокрекинга нефти — больших размеров, большой единичной мощности, большой производительности. Эти необычные — необычные по технологии изготовления — аппараты делают на Уралхиммаше — Уральском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени заводе химического машиностроения имени Пятидесятилетия СССР. В прошлом году за создание и внедрение новой отечественной технологии производства крупногабаритной аппаратуры высокого давления одиннадцати ученым и специалистам была присуждена Государственная премия СССР. Но было бы ошибкой утверждать, что только 11 лауреатов — авторы новой технологии. Во всяком случае, на Уралхиммаше считали и считают рулонированные сосуды высокого давления детищем завода в целом — его конструкторов, технологов, рабочих. ВРЕМЯ, СВЕРНУТОЕ В РУЛОН Отчего возникла необходимость в этих самых многослойных рулони- рованных сосудах высокого давления? Монолитная стальная стенка держит давление неплохо. Чем выше давление, тем толще стенка. Чем толще стенка, тем она прочнее. Так считалось, так заставляет считать житейская логика. Но специалистам давно известна ахиллесова пята толстостенного металла — неравномерность его свойств по толщине. Сравнительно просто — это умели еще наши предки — закалить тонкое лезвие клинка; закаленная структура распространится на всю глубину металла. Если же попробовать закалить толстую металлическую болванку, то закаленными окажутся лишь поверхностные слои. Толстую стенку трудно прогреть и охладить так, чтобы создать в ней однородную структуру на всю глубину. Кроме того, в монолитной стенке трещины, как пишут в учебниках материаловедения, «имеют тенденцию распространяться на всю толщину»... В многослойном же сосуде трещина не передается с одного слоя на другой: минимальный зазор между слоями мешает. А прочность? Бумага — непрочный материал, но попробуйте разорвите общую тетрадь. Легко сломать прут — почти невозможно веник... В многослойной конструкции заложены те же принципы, тот же запас работоспособности, что и в рессоре или в тросе. Многослойная стенка по сравнению с монолитной обладает большим запасом пластичности и деформируемости. Поэтому такая стенка очень хорошо противостоит нагрузкам, а если и разрушается, то разрушение идет постепенно, вязко, оно не носит характера взрыва. Идея многослойного высокопрочного сосуда не нова. Еще сто лет назад русские инженеры-артиллеристы А. В. Гадолин и Н. В. Калакуцкий разработали теорию многослойных стволов для орудий крупного калибра. Лет сорок назад завод акционерного общества Смит (США) выпустил первые многослойные сосуды для химии — с концентрически расположенными слоями. «Смитовские скорлупки» — полуцилиндры надевали сверху на тонкую трубу и сваривали. Затем еще пару «скорлупок» чуть большего размера, потом следующую и так до нужной толщины. Эта технология изготовления сосудов высокого давления нашла за рубежом довольно широкое распространение, но как же она трудоемка! Пока химическая промышленность обходилась колоннами и емкостями диаметром метр или чуть больше, можно было делать их традиционно: кованными, штампованными или штампосварными. Но представляете себе размеры поковки, из которой — неважно каким способом — предстоит сделать колонну синтеза аммиака диаметром в три, а высотой в двадцать метров? По нынешним меркам, эта колонна — обыкновенная. 4
П«р1ЫЙ руЛОНИрОЫННЫЙ СОСУД ■ЫСОКОГО Давления был разрушен при испытаниях. Разрушение не носило характера взрыва, что и видно на лееой фотографии. На фото справа — для сравнения — характер разрушения монолитного толстостенного сосуда высокого давления Крупные многотонные слитки отливают на уникальном оборудовании; прессов, на которых из них отковывают заготовки-гиганты, единицы. Такие заготовки остро дефицитны повсюду, и кроме того, в большей или меньшей степени кова- носварным сосудам свойственны те слабости монолитной стенки, о которых рассказано выше. В пятидесятых-шестидесятых годах опережающее развитие химической промышленности для нашей страны стало необходимостью. Интенсификация процессов и аппараты большой единичной мощности оказались едва ли не единственно реальными средствами достижения жизненно важной цели — опережающего развития химии. Ради нее наша страна шла и идет на большие затраты. Но они должны быть разумно большими. Увеличение мощности одного агрегата по производству аммиака с 600 до 1360 тонн продукции в сутки дает годовой экономический эффект в шесть миллионов рублей. Но для таких агрегатов, экономящих миллионы, необходима аппаратура высокого давления диаметром 3—4 метра, со стенками в десятки сантиметров толщиной. Где взять поковки для этих деталей, на чем их изготовить? При этом надо иметь в виду, что в процессе превращения из поковки в аппарат 70% этого поистине драгоценного металла уйдут в отходы, в обрезку, стружку, на переплав... Поэтому не удивительно, что уже в начале шестидесятых годов конструкторы новой химической аппаратуры стали усиленно искать приемлемые для промышленного производства новые способы изготовления крупных аппаратов высокого давления. В частности, в Иркутском научно-исследовательском и конструкторском институте химического машиностроения совершенствовали смитовский способ и собирались, усовершенствовав, внедрить его у нас. А в Свердловске, на Уралхимма- ше, в то время начали строить новый цех — цех крупногабаритных сосудов высокого давления. Закладывая цех,, считали,'что делать эти сосуды будут штампосварным мето_- дом, но опытный инженер-машиностроитель А. В. Курамжин, бывший S
тогда директором Уралхиммаша, понимал, что делать этим методом крупногабаритные сосуды — и накладно, и трудоемко. Вероятно, не он один понимал это, но лучшего решения пока не было. — Ваше предложение интересно. Но мы, завод, не можем ориентироваться на идею, не проверенную ни единым опытом, — так отреагировал Курамжин на предложение киевских ученых из Института электросварки АН УССР Q. О. Розенберга и Г. В. Раевского изготовить на заводе аппарат высокого давления намоткой стальной полосы на сравнительно тонкую исходную обечайку с последующей сваркой таких обечаек и приваркой штуцеров и днищ. Идея рулонированных сосудов высокого давления не случайно родилась, точнее возродилась в Институте электросварки имени Е. О. Патона. Проблемы связи с производством, проблемы внедрения в этом институте решались и решаются так, как учил его основа- ! тель — академик Е. О. Пато.н. — Мы не должны ничего навязывать заводам и Ни в чем никого убеждать, — говорил он. — Инженерные решения — и конструкторские, и технологические — должны быть принципиально новыми, а преимущества их настолько наглядными, чтобы промышленность сама хваталась за них.» Естественно, работники патонов- ского института часто бывали на машиностроительных заводах. О. О. Розенберг в качестве консультанта по сварке много раз приезжал в Свердловск, на Уралхиммаш. И конечно, он знал о строящемся там новом цехе и о том, что оснащать его будут отнюдь не по последнему слову техники. Впрочем, Е. О. Патон любил повторять (часто и совершенно справедливо): «Последнего слова техники нет, его вообще быть не может»... Идея рулонированных сосудов родилась у киевлян применительно к нуждам конкретного — уралхим- машевского производства. Они на- черно просчитали варианты, и эту едва оформившуюся, действительно не проверенную ни единым опытом идею привезли на завод. Они знали, с кем имеют дело, знали, что этому заводу не впервой разрабатывать и осваивать принципиально новую технологию, что внимательное отношение к новой технике здесь не придется «спускать ^ сверху». Тем не менее их предложение было встречено на заводе, я бы сказал, разумно настороженно: смущала простота, смущала и привлекала одновременно. Нужно было доказать принципиальную осуществимость новой технологии и сравнить ее с существующими. На старых заводских вальцах попробовали свернуть первый стальной рулон. Получилось не очень хорошо, но получилось. И тогда решено было изготовить три одинаковых сосуда: кованосварной, рулониро- ванный и — из «смитовских скорлупок», испытать их в одинаковых условиях, сравнить по прочности, работоспособности, технологичности... Испытания вел Иркутский НИИХИММАШ, головной в стране институт по аппаратам высокого давления. Интересная особенность: в то время там работали в основном сторонники «многослоя» с т концентрически, как у Смита, а не спирально расположенными слоями. Но стальная спираль агитировала сама за себя. Вскоре и в Иркутске появились убежденные сторонники рулонных конструкций. Из них наибольший вклад в новое дело внесли физик - экспериментатор Е. М. Королев — руководитель комплексного отдела сосудов высокого давления и новый главный инженер института (ныне директор) В. Г. Усенко. Именно в Иркутске был досконально изучен механизм работы рулонных конструкций и особенности их поведения под нагрузкой. Мы сидим в инженерном корпусе Уралхиммаша, в кабинете главного конструктора рулонированных сосудов высокого давления Б. Г. Зи- сельмана, смотрим документы десяти— тринадцатилетней давности. Фотография первой рулонной обе- к чайки. Обечайка корявая, слои лен- 6
ты легли неровно. Это естественно: рулон наматывали на вальцах, предназначенных совсем для другой работы. И технология, и конструкция машины для изготовления рулониро- ванных обечаек будут созданы позже. Заводские инженеры сконструируют и сделают машину, которая будет мотать рулонную сталь без промаха. Они научатся сами и научат рабочих обрабатывать и наплавлять торцы, соединять обечайки автоматической сваркой под флюсом, снимать напряжения, наваривать днища. До мельчайших подробностей будут продуманы вопросы дефектоскопии: четырьмя независимыми методами (в том числе на бетатроне) станут проверять качество сварных швов. В ЦНИИ- ЧЕРМЕТе имени И. П. Бардина, в лаборатории кандидата наук Д. А. Литвиненко (вместе с учеными Киева и Иркутска), подберут состав и технологию производства наиболее подходящей для будущих аппаратов рулонной прокатной ленты. Ведущие заводы — Ждановский имени Ильича, Днепроспецсталь и Запорожсталь — освоят выпуск этой стали, а Ижорский будет давать свердловчанам поковки для днищ. Только для днищ: внедрив рулонную технологию, Уралхим- маш поможет разгрузить уникальное оборудование Ижоры. Но все это будет позже. А тот первый рулонированный сосуд 1964 года на Уралхиммаше делали из самой обычной стали — какая была на заводе. Может, поэтому его прочность была на 3% ниже расчетной. Потом оказалось, что спиральную стенку при соответствующем подборе материалов можно делать даже тоньше монолитной. Первый рулонированный сосуд сделали, как и предписывал график, за полтора месяца. Первый сосуд «по Смиту» делали куда дольше — трудоемкость изготовления оказалась во много раз большей. И вот что важно: все операции по изготовлению рулонированных обечаек не требуют нагрева, экономятся энергия, время, труд рабочих... РУЛОН, СВЕРНУТЫЙ ВОВРЕМЯ Второй рулонированный сосуд высокого давления делали на Уралхиммаше через год, уже в плановом порядке. В. М. Макаров, главный инженер, а ныне директор Уралхим- маша, настоял, чтобы рулонирован- ные сосуды высокого давления включили заводу в план новой техники. Энтузиазм — вещь превосходная, но правильнее, рациональнее подкреплять его разумной организацией. И средствами, и металлом, не урываемым по крохам от других изделий, а отпущенным государством специально для новой техники, для рулонированных сосудов высокого давления. Началась разработка технологии, оборудования. Вели ее в основном конструкторские службы Уралхим- маша, отдел технологии сварки многослойных сосудов Института электросварки имени Е. О. Патона в Киеве и Иркутский НИИХИММАШ. На Уралхиммаше изготовили большую часть оборудования, в том числе и универсальную намоточную машину, которая «крутит» рулонные обечайки любого диаметра. Этой техникой и был оснащен построенный к тому времени цех аппаратов высокого давления. Это было сделано в высшей степени своевременно. Страна наращивала производство минеральных удобрений. Потребность в крупногабаритных, большой единичной мощности агрегатах, работающих в условиях высоких давлений и температур, росла с каждым днем. Рулони- рованные сосуды с Уралхиммаша — серийные потомки корявой первой обечайки — помогли химикам вывести страну на первое — первое в мире — место по производству минеральных удобрений. Процитирую не очень ■ известный документ — Представление на Государственную премию: «В результате выполненных научно-исследовательских и промышленных работ, из доступных материалов, стоимость которых в 2—3 раза ниже поковок и толстого листа, создана надежная и экономичная ру- лонированная конструкция. Это позволило отказаться от сооружения 7
уникальных металлургических комплексов, на 5—7 лет ускорить строительство отечественных агрегатов большой единичной мощности для производства аммиака, мочевины, гидрокрекинга нефти»... Много научных и технических проблем пришлось решать создателям новой технологии. Достаточно указать, что на конструкции руло- нированных сосудов, способы их производства и технологическое оборудование выдано 16 авторских свидетельств. Главное звено технологической цепи — машина, которая подает стальную ленту, приваривает ее к исходной обечайке, скручивает рулон, а затем одевает его в рубашку, стала предметом патентования. Казалось бы, чего проще: приварил полосу к кольцу и мотай! Но сложностей и хитростей здесь оказалось много. Не случайно машину запатентовали в Англии, Франции, ФРГ, Японии — странах с очень развитым машиностроением. Как это часто бывает, конструкторскую мысль непосредственно в цехе развивали и дополняли рабо- чие и цеховые инженеры. Не случайно в число лауреатов Государственной премии вместе с учеными, ведущими конструкторами, руководителями и организаторами нового производства вошли заместитель начальника котельного цеха инженер Н. И. Моспан и бригадир котельщиков А. А. Алексеев. Его бригада неизменно работает на главной машине. Мастерская работа брига^ ды Алексеева помогла освоить проектную мощность нового цеха рань- < Два сварных шва рулоннроваиных сосуд»: баз наплавим |славе) и с наллаекой под флюсом. Второй вариант надежнее. Его и применяют ► Первая колонна синтеза аммиака, сделанная м» Урапхиммаше по новой технологии. Длина колонны 24,5 метра, внутренний диаметр 2,4 метра, рабо чае давление 320 кгс/см2, температура стенки при работе 300°С, вес колонны 530 тонн, На специальной платформе |31 оси! J колонна отправляется 9 к месту работы, на Новомосковский химкомбинат. Сейчас в стране работают более двадцати подобных колонн. Н еще несколько — за рубежом. Работают надежно, устойчиво Днище одного из рулоннроваиных сосудов высокого давления. Сяеженькое, только из печи
ше, чем это было предусмотрено планом. И еще одна важная деталь. Руководители работы, руководители завода были не только во главе рулонной эпопеи — в самой ее гуще. Директор завода В. М. Макаров и главный инженер Н. К. Глобин были авторами (не соавторами, а авторами) нескольких важных технологических новшеств. Они, как и А. В. Курамжин, были не просто «начальством», не только распорядителями и координаторами работы, но и прямыми ее участниками. Важно и другое. Министерство химического и нефтяного машиностроения с самого начала поддержало новое направление. К- И. Брехов, руководитель отрасли, министр СССР, пристально следил за ходом работы. Следил и помогал. Это, конечно, способствовало своевременному решению проблемы. Проблемы государственной важности. Сегодня аппараты высокого давления, сделанные по новой отечественной технологии, уже работают на многих химических заводах и комбинатах. Новомосковск и Северодо- нецк, Невинномысск и Ионава... Список адресов, по которым идет новая техника из новых цехов Урал- химмаша (сейчас рулонированные сосуды высокого давления делают уже в двух:цехах), растет с каждым годом. Экономический эффект от внедрения этих сосудов составляет больше десяти миллионов рублей в год... А в Музее трудовой славы Урал- химмаша появился еще один экспонат — стальная спираль, тонкий срез самой первой обечайки, сделанной новым методом. В. В. СТАНЦО, специальный корреспондент «Химии и жизни» 9
Про узлы Доктор физико-математических наук М. Д. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ Каждый знает, что такое узел. Мы каждый день завязываем множество' узлов. Обычно мы делаем это так: Не правда ли, самый простой узел? Ну, а это что такое: Немного подумав, благоразумный читатель ответит: «Просто закрученное в жгут кольцо. К узлам эта штука отношения не имеет. Зря это здесь нарисовано». Нет, я не зря изобразил жгут — он, как и само кольцо, из которого жгут образован: имеет не меньше, а, пожалуй, даже больше прав именоваться узлом, чем фигура 1. Математик назовет третью или вторую фигуры тривиальным узлом. А первую вообще откажется считать узлом. «Ох, уж эти математики! — думаете, наверное, вы. — Вечно они все запутывают». Пожалуй, я бы согласился с вами. Я не математик и часто сам думаю точно так же. Но в данном случае я решительно не согласен. 11 <*^ £г>
V I I 1 Можно, конечно, называть первую фигуру узлом, но попробуйте четко объяснить, чем она отличается от такой: Ведь узел на первом рисунке всегда можно распутать, и цепь вернется в исходное состояние. Этого нельзя сделать только в одном случае — если концы цепи бесконечно длинные. Поэтому лучше вообще избавиться от концов: А это что такое? •J Попробуйте-ка теперь распутать! Каждому ясно, чем четвертая фигура отличается от третьей: их никаким образом нельзя перевести одну в другую, не порвав цепь. Узел 4 называют трилистником или клеверным листом, так как его можно переделать вот так: S Думаю, теперь вы согласитесь, что понятие узла имеет строгий смысл только для замкнутых цепей, хотя в домашнем обиходе вы можете продолжать называть узлами фигуры типа первой, если вам это очень нравится. Итак, мы уже знаем два узла — тривиальный (среди узлов он занимает то же положение, что и ноль среди чисел) и трилистник D или 5). Следующий по сложности узел называется восьмеркой. Он выглядит так: Представьте себе, что такая штука сделана из веревки. Можно ли, не разрывая веревку, перевести ее в простое кольцо (тривиальный узел) или в трилистник, или в восьмерку? Или нельзя? Иными словами, до какого простейшего вида этот узел можно распутать? С похожей задачей столкнулся еще Александр Македонский, но он по существу уклонился от ее решения. Правда, фракийский оракул тоже хорош — подсовывать человеку гордиев узел, чтобы тот его распутывал. Первым всерьез заинтересовался узлами английский физик и математик П. Тэйт. Это было сравнительно недавно — в 60-х годах прошлого века. Тогда физики (как, впрочем, и сейчас) хотели понять, как устроены простейшие частицы материи. Тогда, как и сейчас, они думали, что частицы могут представлять собой вихри электричества. Как-то в письме к Тэйту Максвелл написал: «А что, если этот вихрь будет зауз- лен?» И нарисовал трилистник. Тэйт имел склонность к абстрактным математическим построениям. Он стал думать: какие еще бывают узлы? Вскоре он совсем забыл о частицах (умный малый — будто знал, что с ними и через 100 лет не разберутся) и стал просиживать долгие часы с веревкой, завязывая всевозможные узлы. Тэйт составил первую таблицу узлов. В ней он последовательно разместил те узлы, которые смог придумать. В дальнейшем была проведена полная «инвентаризация» всех узлов, имеющих менее десяти пересечений на их проекциях. Таких узлов набралось 84. Часть из них изображена на стр. 14—15. Узлы располагают по возрастанию минимального числа пересечений на 12
их проекции. Для трилистника это число равно трем, для восьмерки — четырем. Если есть несколько разных узлов с одинаковым числом пересечений, то они группируются в таблице вместе и каждый получает, кроме обозначения числа пересече- ний, еще и дополнительный индекс. Тэйт оказался мудрее того фракийского оракула. Ои не стал впутывать в дело военных, а заинтересовал проблемой узлов знакомых математиков. Повозившись с узлами лет шестьдесят, математики довольно здорово наловчились распутывать сложные узлы. В 1928 году они придумали инвариант узла. Инвариант узла — это такое алгебраическое выражение, значение которого не меняется, как бы вы ни запутывали узел. Умение вычислять инвариант позволяет в принципе распутать любой узел. Достаточно определить инвариант, а затем сравнить его со значениями инвариантов, вычисленными для узлов, вошедших в таблицу. Наиболее удобным инвариантом оказались так называемые полиномы (многочлены) Александера A(t). Для тривиального узла A(t) = l. Для трилистни- • ка A(t)=t2—t-f-1. Для восьмерки A(t)=t2—3t+l и так далее. Таким образом, каждый узел характеризуется не отдельным числом, а целым алгебраическим выражением, в котором t есть некая переменная, не имеющая специального смысла. Если вы умеете вычислять полином Александера, то довольно быстро убедитесь, что фигура 7 на стр. 12 — это на самом деле тривиальный узел, только сильно запутанный. Возможно, вы этого делать не умеете, и придется повозиться, чтобы в этом убедиться. Или вы должны будете мне просто поверить. «Все это, конечно, очень мило, — скажете вы. — И даже довольно занимательно. Но когда же, наконец, речь пойдет о химии или о жизни?» Прошу прощения, я действительно немного увлекся. Идею завязать какую-нибудь мо- J* лекулу в узел стали всерьез обсуждать в начале 1960-х годов. Наверное, раньше об этом тоже говорили, но в шутку. Просто к укачанному времени появились люди, для которых это перестало казаться смешным. Речь идет, разумеется, об истинном узле — трилистнике, восьмерке или более сложном. То, что молекулы могут образовать тривиальные узлы, то есть быть замкнутыми, известно со времен Кекуле. Но попробуйте завязать бензол в узел! Ясно, что это невозможно — его кольцо имеет слишком маленькую дырку. Да и потом, как его завяжешь? Ведь молекулу не возьмешь руками за концы, как кусок веревки. Можно поступить иначе. Сделать концы молекул «липкими». Тогда можно надеяться, что при случайном сближении концов в молекуле возникнет узел. Для того чтобы молекула завязывалась в узел, она должна быть достаточно длинной. Но какой все- таки должна быть ее длина? Так возникает вопрос, па который не просто ответить и который в более общем виде формулируется следующим образом: какова вероятность того, что при замыкании цепи, состоящей из L сегментов, возникнет нетривиальный узел? Речь идет о сегментах, а не об атомах и даже не о мономерных звеньях, потому что разумно говорить о некоторой идеализированной цепи, в которой под сегментом понимается более или менее прямолинейный отрезок. В жестких полимерных цепях в этот отрезок входит очень много атомов и даже много мономерных звеньев. Так называемая свободно-сочлененная цепь, с помощью которой теоретики моделируют реальные полимерные молекулы (хотя эта модель, как и всякая модель вообще, имеет ограниченную область применения, в чем терпеливый читатель сможет еще убедиться), выглядит примерно так: Я нарисовал плоский аналог незамкнутой полимерной цепи из 10 сег- _ 13
ментов. Кружочки м*?жд\ сегментами означают шарниры. Приставьте теперь, что вы заставляете эту цепь случайно замыкаться в трехмерном пространстве. (На плоскости, разумеется, вообще никаких узлов быть не может. Интересно, что в четырехмерном пространстве узлов тоже не бывает. Они возникают только в пространстве трех измерений.) Итак, свободно-сочлененная цепь случайно замыкается. Это происходит много раз. Сколько же получится при этом нетривиальных узлов? Их доля и будет мерой вероятности образования узлов. Но не пытайтесь угадать эту вероятность. Вам это не удастся! Интуиция здесь не поможет. Несколько лет назад этот вопрос превратился в навязчивую идею у меня и у моих товарищей по работе — В, Аншелевича, А. Вологодского и А. Лукашина. Мы тогда еще ничего не знали ни о Тэйте с его таблицей узлов, ни о существовании полиномов Александера. Мы проводили часы в беседах о том, как бы оценить эту вероятность. Например, всерьез обсуждали такой проект. Построить из чего- нибудь большую кубическую (или еще какую-нибудь) решетку. Взять веревку и пропускать ее по ребрам решетки. Направление в каждом узле решетки разыгрывать с помощью обыкновенной игральной кости. Сделать так, чтобы траектория веревки всегда получалась замкнутой (как этого добиться, можно придумать). Замкнув концы веревки, снять ее с решетки и распутывать, чтобы узнать, получился ли узел, а если получился, то какой. От реализации проекта нас удерживало только то, что мы не знали, как снимать веревочное кольцо с решетки. Но теперь мы знаем, что, даже и преодолей мы эту трудность (например, можно было бы сделать решетку разборной), остаток своих дней мы провели бы, лазая по этой дурацкой конструкции. И все равно ничего хорошего из этого бы не вышло (почему — об этом чуть ниже). К счастью, очень вовремя нам в руки попала книжка Р. Кроуэлла и 0.5 чо.ч о.М 0,21 0,1 20 40 60 80 100 120 НО 160 Вероятность образования нетривиального узла растет с увеличением числа сегментов цели |L| Р. Фокса «Введение в теорию узлов» (Изд-во «Мир», М., 1967 г.), откуда мы узнали о полиномах Александера, о таблице узлов и о многом другом. Тогда стало ясно, как действовать. Вместо того чтобы вязать узлы самим, мы заставили это делать вычислительную машину. Оказалось возможным также научить машину вычислять полиномы Александера и тем самым научить ее распутывать узлы. Что же в итоге получилось? Оказалось, что вероятность образования узла зависит не только от числа сегментов в цепи. Именно поэтому я вам и не советовал заниматься угадыванием. Если цепь очень гибкая, то есть в каждом сегменте содержится очень мало атомов, то вероятность образования узла ничтожно мала. Даже при L== 100 узел встречается один раз на десять тысяч случаев. Вы видите, что когда я говорил о грозившей нам участи бесславно провести остаток жизни, это были не пустые слова. Теперь становится понятным, почему были обречены на неудачу попытки синтезировать узел способом случайного замыкания простых полимерных (углеводородных) цепей, как это предлагали делать некоторые химики. Эти цепи слишком 16
гибкие, и в них узлы практически не могут образоваться. Другое дело очень жесткие цепи, у которых в сегмент входит много моиомерных звеньев. Для таких цепей вероятность образования узлов гораздо больше. Результаты расчетов этой вероятности приведены на стр. 16. Вы видите, что вероятность, образования нетривиального узла растет почти линейно с ростом числа сегментов и при L= 160 приближается к 0,5. По мере удлинения цепи начнутся, конечно, отклонения от линейной зависимости (ведь вероятность не может стать больше единицы), но рассчитать дальнейший ход кривой трудно даже с помощью современных ЭВМ. Ясно, что чем сложнее узел, тем меньше шансов его получить. Это видно из таблицы, в которой показано распределение (в процентах) разных узлов. Синтезировать узел чисто химическим путем пока не удалось. Вот уже много лет это пытается сделать западногерманский химик Г. Шилл, один из авторов направленного синтеза катенанов. Катенан это вот что: или вот: Похоже на цепочку от карманных часов. Математики называют такие конструкции зацеплениями. О синтезе катенанов и о проблеме синтеза узлов Шилл написал книжку «Катенаны, ротаксаны и узлы» (Изд-во«Мир», М., 1973). Вы хотите знать, что такое ротак- сан? Не скажу. Если очень интерес- но — прочтете в книжке. Но не верьте фразе в предисловии к этой книге (стр. 6): «Удалось зарегистрировать циклическую молекулу РНК с узлом». Циклическая РНК действительно была открыта, но что касается узла, то автор предисловия и редактор русского перевода &шш 1 10 ю ho to Ьо Юр 12fi ф lio h 38 83 И 66 J8 SB S8 Я ¥ Чем сложнее узел его получить |L — ** 1 10 11 13 13 1* S 9 1t> Si. 0 1 Г ¥ 6 3 1 Z f * 0 3 3 £ 6 С (, s в i, тем меньше шансов - число сегментов в цепи) AtMs certUMt* 0 3 ¥ 11 1? 19 2S 28 Л Р. Костяновский немного опередил события. Завязать молекулу в узел удалось лишь совсем недавно — в 1976 году. И не РНК, а ДНК. Но прежде чем познакомить вас с замечательной работой Дж. Вон- га, Л. Лиу и Р. Депью из Калифорнийского университета в Беркли (США), следует рассказать немного о кольцевых ДНК. Во многих вирусах, бактериях и в Ъщтоплазме многоклеточных организмов ДНК имеет вид замкнутого кольца. В этом кольцевом состоянии ДНгЧ, которая, как известно, есть двоимая спираль, становится совсем любопытной штукой. Схематически (не указывая пар оснований, а только ход цепи) ее можно изобразить так: Две комплементарные цепи изображены разным цветом, чтобы было ясно видно, что замкнутая ДНК состоит из двух взаимно зацепленных одиночных колец. Это обстоятельство придает кольцевой ДНК весьма своеобразные свойства. Остановимся на одном из них.
Структура двойной спирали ДНК строго фиксирована. Это значит, что при постоянных внешних условиях (температура, состав растворителя) па один виток спирали приходится вполне определенное число пар оснований. Их всегда бывает около 10. но это число может слегка меняться мри изменении внешних условий. Допустим, что такое изменение произошло в кольцевой замкнутой молекуле. Но это значит, что в пей должно измениться и полное число оборотов одной цепи относительно другой. Однако мы не разрывали цепь, и поэтому такой перемены произойти не может. Как же быть? Эти два требования могут быть удовлетворены только в том случае, если двойная спираль целиком свернется в сверхспираль: есС* 1J«*50S* В такой сверхспирали, естественно, очень высокое механическое напряжение. Но стоит разорвать одну из цепей, как вокруг связей во второй цепи становится возможным вращение и сверхспираль исчезает — кольцо расправляется: Несколько лет назад Дж. Вонг выделил белок, который делает сразу две вещи: рвет одну нить в кольцевой ДИК. а затем сам же ее сшивает. Этот режуще-сшивающий белок (его называют ш-белком) переводит ДНК из сверхспирали в кольцевое замкнутое состояние, лишенное напряжений. Именно ю-бе- лок позволил впервые завязать молекулу в узел. Дж. Вонг и его сотрудники подействовали ш-бслком на однонитевые кольца. А потом поместили препарат иод электронный микроскоп. Что же они там увидели? Да вот, электронно-микроскопическая фотография здесь, перед вами. Конечно, невозможно увидеть на такой Электронномикроскопическая фотография молекул ДНК, завязанных в узлы фотографии, действительно ли это узлы, а не просто смятые кольца. Так что снимки хоть и впечатляют, но они еще не прямое доказательство. Однако авторы работы утверждают, что в тех же самых условиях исходные молекулы, которые не обрабатывались w-белком, образуют расправленные кольца, практически не имеющие пересечений. Эти данные вместе с другими аргументами, которые мы здесь опустим, чтобы не утомлять читателя, не оставляют сомнений в том, что Вонгу и его сотрудникам действительно удалось завязать одноните- вую молекулу ДНК в узел. И таких молекул было в препарате множество — около 90%- Но позвольте, скажете вы, эти данные никак не согласуются с теоретическими расчетами, о которых шла речь выше! Действительно, никак нельзя было ожидать столь большой эффективности образования узлов в однони- тевых ДНК- Вонг очень эффектно объяснил это противоречие. По его мнению, в тех условиях, в каких шел эксперимент, никак нельзя уподоблять од- ноннтевую ДНК простой свободно- сочлененной цепочке, как это делали в упомянутых расчетах. В любой достаточно длинной последовательности нуклеотидов всегда есть комплементарные участки, которые находят друг друга, образуя короткие спирали. Достаточно вспомнить, в какую причудливую структуру складывается одноиитевая молекула РНК бактериофага MS2*. Конечно, дело не ограничивается спиральными участками. Одноиитевая ДИК склонна принимать весьма причудливую пространственную конфигурацию. При этом замкнутость цепи в кольцо неизбежно вызывает напряжения, которые могли бы исчезнуть, будь кольцо разомкнуто. Связывается со-белок, скорее всего, со спиральными участками, См. «Химию и жизнь». 1976. ЛЬ 11. Ред.
раскусывает одну нить, после чего вокруг целой нити может начаться свободное вращение одной части молекулы относительно другой. При этом снимается внутреннее напряжение — происходит релаксация. Далее w-белок вновь сшивает разорванную нить, закрепляя новое состояние молекулы. Дело сделано — узел готов. Итак, впервые молекулу завязали в узел. То, что оказалось не под силу химикам-синтетикам, было сделано биохимиками. Конечно, это только начало. Было бы очень заманчиво завязать в узел двухните- вую ДНК. Сделать это в принципе нетрудно. Наиболее подходящий объект' — ДНК бактериофага К. Внутри фаговой частицы эта ДНК линейна, ио у нее есть «липкие» концы — однонитевые взаимно комплементарные участки, содержащие по 12 нуклеотидов. Если такую ДНК выделить~в чистом виде (это уже умеют многие) и дать ей возможность свободно плавать в растворе, то «липкие» концы сомкнутся и ДНК превратится в кольцо. Поскольку эта молекула довольно длинная (в ней около 40 000 пар нуклеотидов), то при замыкании в кольцо она с довольно высокой вероятностью завяжется в узел. Вспомним, что двухнитевая ДНК — это очень жесткая цепь, один ее сегмент содержит около 300 пар оснований. Поэтому оценивать вероятность образования узла в двухнитевой ДНК можно с помощью графика, приведенного на стр. 16 и основанного на машинных расчетах. По нему выходит, что около половины молекул ДНК фага X при замыкании должны образовать узлы. Беда состоит в том. что для такой длинной ДНК очень трудно отличить нетривиальный узел от тривиального. Во всяком случае, пока это сделать не удалось. Вы можете поинтересоваться, зачем. ДНК «липкие» концы? Дело в том, что, попадая в клетку, вирус - 20 ная ДНК сворачивается в кольцо и работает только в таком виде. Толком не известно, зачем ей это надо. Но так ведут себя ДНК многих вирусов (и не только вирусов). Хотя есть много вирусов (и не только вирусов), чьи ДНК функционируют, оставаясь линейными. Следовательно, циклизация не обязательна, но для многих желательна. И вот тут возникает вопрос, на который пока нет ответа. А что будет, если при замыкании в кольцо ДНК завяжется в узел — ведь теория показывает, что это вполне вероятно. Не повредит ли это ее работе в клетке? Ведь вирусная ДНК должна произвести множество копий самой себя. .Если завязывание в узел мешает этому, то значит, в клетке должны существовать специальные механизмы, препятствующие образованию узлов. Но что это за механизмы?.. Убедиться в том, что ДНК, завязанной в узел, будет трудно удваиваться, вы можете сами. Возьмите полоску бумаги и склейте из нее нетривиальный узел. Затем ножницами . разрежьте полоску вдоль, на две половины. Это будет моделировать удвоение ДНК, во всяком случае один из возможных вариантов удвоения. Вы увидите, что вам не удастся развести два образовавшихся узла. Между прочим, Максвелл в том самом письме Тэйту об этом свойстве узла как раз и писал...
последние известия Лазерный двигатель Экспериментально доказана перспективность идеи создания лазерного воздушно-реактивного двигателя. Грандиозная мощность лазерного излучения породила множество проектов, как использовать лазеры в качестве реактивных двигателей. Однако реализовать эти идеи мешали, казалось бы, непреодолимые трудности: малый коэффициент полезного действия, большой вес и громоздкость современных мощных лазеров. Подойти к проблеме создания воздушно-реактивных двигателей для полетов в атмосфере удалось, разделив двигатель на две части («Письма в'ЖЭТФ», 1976, т. 2, вып. 22, стр. 1032). Тяжелая и громоздкая лазерная система остается на земле, а летательный аппарат несет на себе только легкий отражатель в виде зеркала параболической формы. Зеркало фокусирует пришедший с Земли мощный пучок лазерного излучения, в результате происходит пробой воздуха. Энергия лазерного импульса выделяется в небольшом объеме вблизи фокуса зеркала. Происходит как бы небольшой взрыв. Ударная волна распространяется во все стороны от точки взрыва, достигает поверхности отражателя и здесь под ее давлением и возникает тяга. Для создания непрерывной тяги импульсы должны следовать с частотой от 10 до 1000 раз в секунду. Эксперименты по проверке такой системы были проведены группой сотрудников Физического института имени П. Н. Лебедева АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР Ф. В. Бункина. В работе использовались лазеры на углекислом газе. Основные эксперименты вели с помощью лазера с энергией импульса 15 Дж. Отражателями лазерных импульсов служили параболические зеркала с фокусным расстоянием 1—2 см. Часть экспериментов была выполнена на одном из самых мощных современных лазеров, развивающем энергию импульса до 1000 Дж. В этих экспериментах фокусное расстояние отражателя составляло 9 см. Чтобы измерить тягу, отражатели закрепляли на конце баллистического маятника. По отклонению маятника и определялась величина тяги. Исследования показали, что под действием лазерных импульсов действительно возникает тяга. Ее величина зависит от соотношения энергии лазерного импульса и размеров отражателя. При оптимальном соотношении лазерный реактивный двигатель развивает довольно большую тягу. Величина удельного импульса (ее обычно используют для характеристики реактивных двигателей) достигала 45 дин • сек/Дж. А так называемая «цена тяги», то есть расход мощности на килограмм тяги, составляла всего лишь 22 киловатт/кг. Эти результаты — на уровне лучших вариантов электрореактивных двигателей. Но достигнутый результат может быть еще улучшен. Проведя серию опытов с отражателями другой формы, экспериментаторы обнаружили, что удельный импульс в двигателях с отражателями, имеющими вид конических зеркал, приближается к 50 дин-сек/Дж. Кандидат физико-математических наук Г. ВОРОНОВ 21
Аэрозоли не для быта Поводом для этих заметок стала дорожная встреча. Моим соседом по купе оказался ипженер-текстнльщик, недавно побывавший с группой специалистов «на берегах туманного Альбиона». К текстильным машинам .шчно я не испытываю интереса, но так уж получилось, что, начав рассказ о том, что ему самому интересно н близко, мой попутчик случайно перевел разговор на тему, которая составляет для меня и профессиональный, и житейский интерес. Читатели «Химии и жизни», вероятно, знают, что рижское СКБХ — Специальное конструкторское бюро Всесоюзного объединения «Союз- бытхнм» — головное в стране конструкторское бюро по разработке и внедрению химических продуктов в аэрозольной упаковке. Делясь английскими впечатлениями, мой попутчик заговорил вдруг о «чудо-баллончиках» — как лет десять назад назвал кто- го из журналистов аэрозольные баллончики. Дело было так. На какое-то предприятие его должен был отвезти на машине английский коллега. Машина не могла тронуться с места — буксовала на льду. Англичанин достал баллончик, побрызгал чем-то на лед и на шины. Пробуксовка кончилась — поехали. На ткацкой фабрике, куда приехал мой собеседник, английские ткачихи не связывали оборвавшиеся в машине нити, а буквально в полсекунды соединяли их струйкой быстросохнущего аэрозольного препарата. Другим аэрозолем «замораживали» текстильную пыль на оборудовании и стирали ее, не пыля, сухой щеточкой. Но самое большое впечатление на моего собеседника произвел баллончик для смазки труднодоступных мест и узлов. Если память мне не изменяет, я перечислил здесь все аэрозольные «чудеса», о коих мне тогда поведал попутчик, только рассказ его был эмоциональнее и длиннее моего пересказа. Когда, наконец, собеседник сделал паузу, я спросил, не встречался ли он в Англии с аэрозольными препаратами, которые одновременно заклеивают и надувают велосипедную -шину, или — прочищают водопроводные трубы, или — помогают отыскать неисправность^ радио и электронных цепях, или — освежают краски на старых картинах, или — придают антистатические свойства электризующимся от трения пластмассовым гранулам перед тем, как пустить их в переработку... Так уж случилось, что в представлении большинства людей аэрозольные баллончики ассоциируются лишь с препаратами бытовой химии, парфюмерии, косметики. Лак для волос в аэрозольной упаковке известен по меньшей мере каждой второй женщине, а о том, что подобным же способом удобно наносить электроизоляционные лаки, наслышаны немногие. За баллончиками с «Ланой» — аэрозольным средством для антистатической обработки одежды из синтетики — гоняются не только в Риге, спрос на «Лану» больше возможностей «Латвбытхнма». А о том, что «ланоподоб- ную» обработку можно организовать на швейных фабриках и в пошивочных мастерских, опять-таки практически никто не знает... АЭРОЗОЛИ - ТЕХНИКЕ Насколько мне известно, в аэрозольной упаковке в мире выпускается около 200 различных препаратов технического назначения. В нашей стране выпуск товаров в аэрозольных баллончиках начался в 1964 году. Поначалу действительно в них расфасовывали только товары бытовой химии, однако сейчас и у нас есть уже несколько рецептур аэрозольных средств не для быта. Попытаюсь очень кратко, почти как в рекламной листовке, рассказать о некоторых из них, производимых в промышленных масштабах и не дефицитных. Препараты «Si-б» и «Si-15», как не трудно догадаться по символам, представляют собой силиконовые смазки, отличающиеся одновременно и теплостойкостью и морозоустойчивостью. Для этих смазок диапазон рабочих температур: от минус 70 до плюс 300°С. Применять их целесообразно для смазки фильер и металлических форм (в производстве изделий из пластмасс, резины, алюминиевых сплавов), для защиты расплавленного припоя, для смазки наружных замков и для многих других технических надобностей. Если нужна именно силиконовая смазка, да еще нанесенная тонким равномерным слоем, да еще если времени на такую работу в обрез, препараты «Si-6» и «Si-15» незаменимы. 22
Производственное объединение «Латв- бытхим» выпускает также графитовую ав- тосмазку для цепей мотоциклов, рессор. шарнирных соединении, педалей, тормозных тросов. В состав этой смазки входя г три компонента: мелкодисперсный графит, масло цнлиндровое-52 и пропеллент - газ- вытесннтель. который есть в любом аэрозольном препарате и который всегда моментально испаряется. Те, кто создал уют препарат, не «открыли Америку», просто они дали возможность автомобилисту (шофер\ нлн слесарю) ввести тонкую направленную струю графитовой смазки туда, куда нужно, с минимальными затратами времени и сил. Очевидно, не составит проблемы приготовление аналогичной смазки с дисульфидом молибдена вместо графита. Дисульфид молибдена, как известно, очень хороший антифрикционный материал. При обслуживании машин и приборов ситуации, когда необходимо внести смазывающий агент в труднодоступные и узкие места, бывают чаще, чем нам бы хотелось. Смазки в аэрозольной упаковке, конечно же, не устраняют этих узких мест, но позволяют смазывать их надежно и быстро. Впрочем, довольно о смазках. В прошлом году, сначала в Институте электросварки имени Е. О. Патона, а позже и в производственных условиях, успешно прошел испытания препарат «Дуга-2», разработанный в Новомосковском отделе СКБХ. В состав этого препарата входят раствор полиметпл- феннлсилоксановой смолы в толуоле и пропеллент — равные количества фреона-11 и фреона-12. «Дугой-2» опрыскивают несва- рнваемые поверхности свариваемых деталей, а также сопло сварочной горелки. Обработка «Дугой» занимает считанные секунды, а экономит многие минуты и заметно улучшает чистоту шва. При сварке летят брызги. «Дуга» не уменьшает разбрызгивание, но брызги расплавившегося металла не привариваются к поверхностям, обработанным «Дугой-2». По окончании работы эти брызги легко удалить металлической щеткой Хорошие отзывы специалистов заслужил также аэрозольный препарат «Антисикка- тив-2», замедляющий высыхание типографской краски на печатных валиках и формах, что бывает необходимо при остановке печатных машин. Вероятно, стоило еще упомянуть о комплекте аэрозольных препаратов для цветной дефектоскопии (ДАК-2н), позволяющем обнаруживать незаметные для глаза микротрещины на ответственных нагруженных деталях. Но хватит примеров. Заметим лишь, что перечисленными препаратами не исчерпывается список уже существующих аэрозолей не для быта. ПОЧЕМУ О НИХ МАЛО ЗНАЮТ Прежде всего, вероятно, потому, что нее эти препараты разработаны сравнительно недавно, а срок внедрения почти всегда измеряется годами. «Аптнсиккатнв-2», например, прошел испытания в Рижской образцовой типографии еще в 1974 году, а выпуск его начался лишь в конце 1976-го. Вторая причина тоже объективная: большинство подобных препаратов содержит органические растворители, огнеопасные, особенно в мелкодисперсном — аэрозольном виде. Но это препятствие в общем-то преодолимое. И бытовыми аэрозолями не стоит пользоваться с сигаретой в зубах или у открытого огня. Строгая производственная дисциплина может гарантировать безопасное применение «аэрозолей не для бы га» практически в любых условиях. Впрочем, для каких-либо особых условий возможна модификация рецептур, введение в них негорючих нлн трудновоспламеняемых растворителей. Дальнейшее развитие этой подотрасли химии (как, впрочем, н любой другой), во многом зависит от планирования, решения организационно-снабженческих и организационно-сбытовых вопросов, наконец, от пропаганды аэрозольных средств технического назначения среди специалистов разных отраслей. Собственно, ради пропаганды таких препаратов и готовились эти заметки, К сведению заинтересованных лиц добавлю, что наше СКБХ B26004 Рига. ул. Елгавас, 63) принимает заказы от предприятий любых ведомств на разработку, испытание и организацию промышленного выпуска аэрозольных препаратов технического назначения по хоздоговорам. Естественно, что в первую очередь будут выполняться работы по тем препаратам, использование которых может принести народному хозяйству наибольший экономический эффект. А технические преимущества препаратов в аэрозольной упаковке — минимальный расход, простота и скорость нанесения, эффективность действия, длительная сохранность и постоянная готовность к работе — таковы, что особенно агитировать за них скоро будет не нужно. А. Д. ЯКОВЛЕВ, СКБХ В/о «Союэбытхим», Рига 23
Вещи и вещества На все случаи жизни Кандидат химических наук А. И. НЕХАЕВ Есть большая химия и есть малая. С одной стороны, незаменимые крупнотоннажные продукты — минеральные удобрения, серная кислота, бензол, сода, спирт, а с другой — стабилизаторы, сенсибилизаторы, антиоксиданты... В состав химических продуктов они входят .малыми дозами, обычно долями процента, но эффект от малых добавок — большой. Подобное деление на большое и малое справедливо и для полимеров. Здесь на полюсах находятся два вещества, очень близких по строению и составу,— полиэтилен и по- лиэтиленимин, сокращенно ПЭИ. О первом знают все, о втором — очень немногие. Первый — в наши дни один из главных пластиков, может быть, даже № 1, второй, если и имеет номер, то где-то в конце первой, а может быть, и во второй сотне. Тем не менее ПЭИ, подобно сказочному пушкинскому Балде,— универсальный работник — «повар, конюх и плотник», и в качестве «служителя не слишком дорогого» его применяют сегодня очень многие химики. И не только химики. А началась история ПЭИ без малого сто лет назад. «БЛАГОРОДНЫЙ ОТПРЫСК» Последняя треть XIX века. Органическая химия освободилась от предрассудков витализма. «Жизненная сила» исчерпала себя и иссякла — органика пошла в рост. Яркие синтезы следовали один за другим, многие из них стали классикой, и на этом фоне прошла почти незамеченной работа немецких химиков А. Ладенбурга и И. Абеля, получивших полиэтиленимин. Внешне ПЭИ похож на свеже* собранный липовый мед. Но этот мед на вкус горек. Целебные же его свойства — целебные для многих веществ и продуктов — проявились лишь спустя много лет. Можно сказать, что ПЭИ — «благородный отпрыск» известного семейства полиолефинов и «прямой потомок» именно полиэтилена (что, впрочем, почти очевидно из сопоставления названий). Полиэтилен построен .просто: н н н н н I I I I I . . . — с—с—с— с—с- I I I I I н н н н н В молекуле же полиэтиленимина часть метиленовых групп —СНг— заменена иминогруппами —NH—. Эта замена не ведет к существенным изменениям внутренней структуры полимера. Поэтому ПЭИ легко совмещается и с полиэтиленом, и с подобными ему полимерами. Но те же самые группы — причина заметных даже на глаз отличий в свойствах полиэтилена и полиэтиленимина. Молекула ПЭИ содержит полярные группы. Атом азота сильнее притягивает к себе электроны, чем атомы водорода и углерода. Из-за этого просходит неравномерное распределение зарядов между атомами молекулы ПЭИ. «Размежевание» зарядов — характерная черта всех полярных веществ, начиная с общеизвестной воды. А как заметили еще в старину, «подобное растворяется подобным». Растворимость ПЭИ в воде — следствие полярности. Иминогруппы придают веществам, в которые они входят, свойства оснований. Отсюда способность ПЭИ реагировать с веществами, в составе которых есть функциональные группы — носители кислотных свойств. Когда ПЭИ 24
растворяют в воде, его азотные атомы приобретают положительный заряд. Ионизация придает растворам ПЭИ способность проводить электрический ток. Вот почему ПЭИ относят к числу полиэлектролитов. И вот что еще надо иметь в ви- г ду: свойства ПЭИ, как и всех полимеров, в значительной степени зависят от молекулярного веса (степени полимеризации) и от степени разветвленности макромолекулы. Может, потому и не заметили технической привлекательности ПЭИ в прошлом веке, что кислотная полимеризация этилениминаН2С —СН2 NH (способ, которым пользовались первооткрыватели ПЭИ) приводит к сравнительно низкомолекулярному (молекулярный вес до 20000) и сильно разветвленному, «рогатому» полимеру: каждый третий атом азота — в боковых цепях. «РОГА» И «ХВОСТЫ» В наши дни этот полимер умеют получать не только в нужных количествах, но и нужного качества. В частности, процесс полимеризации * этиленимина, в ходе которого можно регулировать и степень полимеризации, и степень разветвленности макромолекул, был разработан под руководством профессора Д. С. Жука сотрудниками Института нефтехимического синтеза АН СССР П. А. Гембицким и А. И. Чмариным. Суть этого метода проста. В его основе — способность иминогрупп присоединять воду, образуя водородные связи. Эти связи как бы блокируют атомы азота в цепочке и не дают им участвовать в тех реакциях, результатом которых могло бы быть разветвление полимера. В водной среде при низких температурах образуется упорядоченная кристалло- подобная структура, причем температура процесса служит регулятором разветвления. Избыток энергии расшатывает непрочные водородные связи: выше температура — больше «рогов». Этим методом можно получить практически неразветвлен- ный полиэтиленимин с молекулярным весом до 150000. Такой ПЭИ способен на многое. В частности, он оказался отличным коагулянтом. При обогащении угля методом флотации образуются так называемые хвосты — мутная взвесь мельчайших частиц глины. Кроме глины хвосты содержат органику, на окисление которой расходуется растворенный кислород. Сбрасывать хвосты в природные водоемы нельзя. Их спускают в особые бассейны-накопители, занимающие зна чительные пространства. Только в Донбассе, например, под такие хранилища никчемной взвеси в начале, этого десятилетия каждый год отводилось по сто гектаров. Как видим, цена устойчивости глинистых суспензий достаточно высока. Отчего они так устойчивы, известно. В большинстве подобных коллоидных систем (и промышленных и природных) твердые частицы несут отрицательный заряд. Между одноименно заряженными частицами действуют электрические силы отталкивания, и частицы удерживаются в системе, не слипаясь. Молекулы полиэлектролита ПЭИ, напротив, имеют множество положительно заряженных фрагментов. Они как бы нейтрализуют отрицательные электрические заряды частиц. Силы отталкивания ослабевают, мелкие частицы суспензий слипаются в комки (коагулируют) и вскоре выпадают в осадок. «Неподдающихся» ПЭИ берет не мытьем, так катаньем. Цепляясь водородными связями к полярным веществам минерального и органического происхождения, цепочка молекулы ПЭИ связывает сотни коллоидных частиц в крупные хлопья. Заметим, что низкомолекулярный ПЭИ образует лишь мелкие хлопья (цепочка коротка!), которые мед- леннее оседают и хуже задерживаются при фильтровании. Добавка всего 30 граммов ПЭИ на тонну суспензии надежно расслаивает ее на воду и осадок. В ДРУГОМ КАЧЕСТВЕ Полиэтиленимин может успешно выступить и в совсем иной роли — роли стимулятора адгезии (прилипания). Добавка ПЭИ к асфальту, 2$
Сквма строения кристаллогидрата линейного поливтиленимина V"» н |^н — о---I A U^J I ^ I CH2 I L ' " чг*-—н сн»чсн, H CH*« i CM? \ Vch2 \ бетону, резине и некоторым другим материалам улучшает их механические свойства. Все эти материалы — композиционные, состоящие из разных молекул. Полярность молекул полиэтиленимина, их сродство к разнообразным веществам помогает совместить несовместимое. В результате бетон, «легированный» ПЭИ, приобретает большую стойкость к удару и растяжению. Как стимулятор адгезии ПЭИ помогает надежно склеивать разнородные материалы. Известно, например, как трудно приклеить полиэтилен к чему-либо: ни один клей его не берет. А легко совмещающий-^ ся с полиэтиленом ПЭИ позволяет прочно закрепить полиэтиленовую пленку на поверхности бумаги, картона, металла. С другой стороны, полиэтилен- имин — хороший комплексообразо- ватель. В этом качестве он помогает бороться с коррозией металла. При электроосаждении металлов из растворов солей сплошные прочные покрытия образуются далеко не всегда. Высококачественные металлические пленки получаются из растворов комплексных цианистых солей, ио они, как известно, очень ядовиты. ПЭИ образует стойкие комплексы с цинком, медью, хромом и многими другими металлами. Он помогает растворять (и удерживать в растворе!) нерастворимые в воде соединения металлов — окислы, гидроокиси, карбонаты. Это значит, что с помощью ПЭИ можно надежно удалять накипь из теплообменников и трубопроводов. Из чайников — тоже, ибо полиэтилен- имин не токсичен. Доказано, что он не обладает ни мутагенными, ни цитостатическими свойствами. (Последнее означает способность вещества задерживать развитие живых клеток.) Поэтому ПЭИ можно спокойно добавлять в препараты бытовой химии, например в моющие средства. Мало токсичный для человека, ПЭИ вреден для грибков и, судя по некоторым научным публикациям, вирусов. Искусственным волокнам он придает антистатические свойства, а натуральным — проти- воусадочные. Одновременно он помогает (и тем и другим!) прочнее удерживать краситель. Фантастически широк ^ диапазон возможностей полиэтиленимина, и чем скорее он станет действительно обыкновенным, доступным и привычным веществом, тем лучше для всех нас. 26
«Я стараюсь заниматься лишь начальной, чисто научной стороной дела...» Академик Валентин Алексеевич Каргин, которому в начале этого года исполнилось бы 70, лет, известен во всем мире прежде всего как автор работ по физико-химии полимеров. Однако самое первое самостоятельное научное исследование Картина было посвящено изучению коллоидов. Об этом исследовании сам Валентин Алексеевич рассна- зал еще при жизни корреспонденту нашего журнала В. Батракову и ответил на вопросы, касавшиеся его взглядов на связь фундаментальных научных исследований с практикой. В редакции сохранилась неиспользованная запись этого короткого интервью, которое дает некоторое представление о стиле работы выдающегося советского ученого, характерном для всей его последующей деятельности. Ответы академика В. А. Картина свидетельствуют также о том, что исследования, оказывающие глубокое влияние на науку, способны оказывать влияние и иа практику, даже если их автор к тому специально не стремится.. В 1932 году вы получили за свою первую научную работу, посвященную исследованию реакций в коллоидных системах, премию от существовавшего тогда Комитета по химизации при Госплане СССР. В чем заключалась суть этой работы? Представьте себе, что у вас есть два вещества, которые способны между собой реагировать. И представьте себе, что каждое из этих веществ находится в виде коллоидного раствора. Если такие растворы смешать, то реакция произойдет. Но каким именно образом, никто тогда еще не знал. Думали, что коллоидные частицы сталкиваются между собой и затем реагируют как два обычных твердых тела. Но так ли это происходило в действительности, никто сказать не мог. Вот изучением этого вопроса я в те годы и занимался. Теоретически существовала еще одна возможность: подобные реакции могли идти не только при столкновении коллоидных частиц, но и через истинный раствор, ведь эти частицы, пусть и слабо, но все же растворимы. В этом случае скорость реакции не менялась бы с концентрацией коллоида, так как истинная концентрация вещества в растворе (от которой и зависит скорость процесса) оставалась бы постоянной. И оказалось — верно, реакции между коллоидными частицами идут через истинный раствор, скорость реакции не зависит от концентрации коллоида. Но все это хорошо, если реагирующие вещества, пусть и слабо, но все же растворимы. А если взять заведомо совершенно нерастворимые вещества, например ртуть и серу? Оказалось, что и в этом случае реакция идет, причем идет довольно быстро. И снова скорость процесса не зависела от концентрации коллоида... В чем же тут дело? Пришлось предположить, что в коллоидных системах реакции идут более сложным путем: сначала один или оба компонента переходят в химически активную форму, которая сравнительно хорошо растворим». И лишь затем эти промежуточные соединения между собой реагируют. В случае реакции серы со ртутью в химически активную форму переходит сера — при окислении кислородом воздуха. Это мне тоже удалось достаточно строго доказать: если я смешивал абсолютно чистые компоненты в вакууме, то они между собой не реагировали до тех пор, пока не соприкасались с воздухом. 27
А каково продолжение этой работы? К этой работе лично я больше не возвращался. Ведь она была совершенно закончена... То есть вы сразу же до конца решили весь круг стоящих перед вами вопросов, не оставляя ничего, так сказать, «на потом»? Зачем оставлять часть работы «на потом»? Ведь от этого она становится менее цельной. Работу надо сразу доводить до логического завершения. А если потом и возникнут новые вопросы, то ими, конечно, можно заняться. Хоть лично я предпочитаю, чтобы этим занимался кто-нибудь другой. Работа, о которой вы рассказали, была из области коллоидной химии. А потом стали заниматься исключительно полимерами. Как и когда вы «переквалифицировались»? Это произошло в конце тридцатых годов. И произошло совершенно естественным образом. В то время полимеры относили к коллоидам. Представьте себе, как это ни дико звучит сегодня, в то время ртуть, золото, мышьяк (они дают коллоидные растворы) и... целлюлозу изучали в одной лаборатории! Что греха таить, и я к этому делу руку приложил. Но потом сам же участвовал в «отделении» химии полимеров от коллоидной химии. «Изучение реакции в коллоидных системах» ваша первая работа, выполненная тридцать пять лет назад. А самая последняя? Например, недавно совместно с Институтом нефтехимического синтеза мы сделали такую работу. Считается, что полимер — особое тело, свойства которого определяются гибкостью и прочностью макромолекул ярных цепей. Теория, например, говорит, что такой природный полимер, как каучук, по своему поведению во многих отношениях напоминает газ. Но тут возникают странные вещи. А как быть не с каучукоподоб- ным, а с твердым полимером, цепи которого не могут ни изгибаться, ни растягиваться? А ведь такие полимеры могут иногда давать огромное удлинение, до 50—100 процентов! Как и следовало ожидать, в этих случаях гибкость цепей не играет никакой роли. Оказалось, что в этих случаях деформация происходит в результате перемещения целых блоков молекул, их скольжения относительно друг друга. Иначе говоря, такие полимеры похожи скорее на истинно твердое тело, например на металл. При всем при том оии сохраняют свои характерные особенности: асимметричную твердую, но волокнистую структуру, способность к значительным деформациям. Может ли эта работа оказать влияние на практику получения и применения новых полимерных материалов? По-видимому, она обязательно ляжет в основу каких-либо практических изысканий. Из нее, например, следует, что к полимерам в принципе можно применять весь арсенал методов, используемых для придания нужных свойств металлам, в частности легирование. Но это все, что я могу пока сказать о практической ценности этой работы. Значит ли это. что вы специально не занимаетесь внедрением в практику результатов своих исследований? Что касается практики... Честно говоря, я стараюсь о ней специально не думать. Знаете, как это получается? Сначала чисто научной работой занимаются два человека. Потом, начав эту работу внедрять, приходится отрывать от других дел еще двадцать человек. А потом, глядишь, и двухсот не хватит. А время идет. Вот я и стараюсь заниматься лишь начальной, чисто научной стороной дела. То есть, по-вашему, внедрением должны больше заниматься отраслевые институты? Разумеется. Я — за специализацию. Это экономит и силы, и средства. Мысль Каргина о возможности изменять свойства полимеров путем легирования оказалась чрезвычайно плодотворной: сейчас это один из основных методов расширения ассортимента этих материалов, сейчас с помощью легирования попучают ударопрочные полихлорвинил и полиметилмета- крилат, полиэтилен, сверхпрочные волокнистые материалы. А при жизни Валентина Алексеевича Каргина этот прием только начинал пробивать себе дорогу в жизнь... 28
>иономика, производство Беседы о платежах БЕСЕДА ПЕРВАЯ. ПЛАТА ЗА ФОНДЫ И КРЕДИТЫ На вопросы корреспондента «Химии и жизни» кандидата экономических иаук Ф. Г. Гураича отвечает председатель научного совета Академии наук СССР по комплексной проблеме «Научные основы хозяйственного расчета» член-корреспондент АН СССР П. Г. БУНИЧ. В докладе на XXV съезде партки Леонид Ильич Брежнев подчеркнул необходимость ускорить перестройку хозяйственного механизма, необходимость выработки и проведения в жизнь единой системы мер, охватывающих основные стороны руководства хозяйством. Особое место в этой системе мер занимает совершенствование механизма платежей за материальные и финансовые ресурсы, находящиеся в распоряжении предприятий. Это плата за производственные фонды, это ссудные проценты (проценты за кредит), это плата за природные ресурсы (рента). Какова их экономическая роль? Возьмем обычную сегодняшнюю ситуацию. Из двух руководителей однотипных предприятий один, что называется, пробивной. Он новейшие импортные станки первым в V лав не добудет — хотя совсем недавно установил новые отечественные. Сверх лимита получит ссуды для строительства новых корпусов. Отвоюет большой участок прилегающей к предприятию земли, чтобы не тратиться на транспортировку отходов, а сваливать их здесь же. Добьется разрешения на использование для производственных нужд воды из ближайшего водоема — и этим также сэкономит немалые средства, ибо подвести воду из большой реки, что в нескольких десятках километров, обошлось бы предприятию недешево. И так далее. Хозяин он — с точки зрения общегосударственных интересов — не ахти какой: не проработавшие и года новые отечественные станки с легким серд- 29
цем спишет; сверхнормативные ссуды истратит на строительство административного корпуса — дворца из стекла и алюминия, хотя старый кирпичный вовсе не был плох; устроит свалку там, где местные власти намеревались разбить парк; испортит соседний небольшой водоем — любимое место отдыха и рыбалки в округе. Второй руководитель — иного типа. На старых станках он хоть ненамного, но из года в год увеличивает выпуск продукции, повышает производительность труда. На средства предприятия построил водохранилище. Из отходов сумел наладить производство товаров народного потребления, имеющих хороший спрос. А в результате все же второе предприятие, обладая гораздо меньшими фондами и не имея дополнительных кредитов, так и не смогло достичь столь высоких показателей хозяйственной деятельности, как первое. Можно ли признать такую ситуацию нормальной? Конечно же, нельзя. И она была бы невозможной при наличии у нас достаточно совершенного механизма платежей за ресурсы, которые государство предоставляет предприятиям. Смысл этих платежей в том именно и состоит, что в принципе они могут исключить стремление предприятий к такому расширению своих производственных фондов, к такому увеличению ссуд, к такому посягательству на природные богатства, которые наносили бы экономический ущерб всему народному хозяйству. Но на практике, к сожалению, так пока не получается. Действующая сегодня система платежей не может отбить охоту к улучшению хозяйственного положения того или иного предприятия в ущерб общегосударственным интересам. Не может прежде всего потому, что ставки платы за фонды и кредиты у нас далеки от экономически обоснованных, а богатства природы не всегда оцениваются в экономических категориях. Некоторые экономисты считают, что, чем выше будет плата за фонды и кредиты, тем будет лучше. Предприятия будут вынуждены приобретать лишь то оборудование, которое позволкт получить наибольший экономический эффект... Все имеет свои пределы. И ставки платежей тоже. Если они занижены — раздолье для «пробивных» хозяйственников. Но и завышать ставки опасно: предприятия могут лишиться возможности совершенствовать производство. Как же определить золотую середину? В самом общем виде ставка платежей за фонды представляет собой разность между нормативной эффективностью ресурсов и чистой прибылью предприятия. Что это за показатели? Нормативная эффективность—директивно установленный норматив отдачи тех или иных машин или агрегатов. Грубо говоря, это общая прибыль, которая как минимум должна быть получена с каждого рубля фонда. Чистая (ее называют еще хозрасчетной) — это та прибыль, которая остается у предприятий для образования фондов развития производства и фондов поощрения. Количественно это выглядит примерно так: норматив эффективности установлен на уровне 15% стоимости производственных фондов; чистая же, остающаяся у предприятия прибыль должна составлять около 6—7%. Значит, плату за фонды вы определяете в восемь — девять процентов? Лично я предпочитаю большую цифру. По моим подсчетам, ставка 9% приведет к оптимальному использованию оборудования и ссуд. В настоящее же время в большинстве отраслей промышленности принята ставка 6%. Но на практике даже в таких отраслях существует множество отступлений от правила. Есть планово убыточные предприятия — с них плата за фонды вообще не взымаетс я. Есть малорентабельные — там ставка снижается вдвое. Поэтому сейчас средняя по всему народному хозяйству ставка—всего около 3,5%. Совершенно неудовлетворительное положение сложилось у нас в торговле, где плата за фонды составляет всего-навсего 1%. Когда торговля шла в лавках и на лотках, а оборудование ограничивалось весами, этого, возможно, было вполне достаточно. Но сегодня, когда мы строим специализированные торговые здания, даже целые торговые центры, когда в этой отрасли применяется дорогостоящее счетное» холодильное и прочее оборудование, такая смехотворная ставка платы за фонды влетает государству в копеечку. Все же, вероятно, невозможно установить единые для всех отраслей и всех предприятий ставки платежей. Тут есть очевидные трудностк. Где-то занижены цены на про* дукцию, где-то сравнительно ннзка оплата труда, где-то нужно стимулировать техническое направление, от которого нельзя ожидать немедленного экономического эф- 30
фекта. Во всех этих случаях единая ставка платежей поставит предприятия в неравное экономическое положение с остальными... Думаю, что существование упомянутых вами трудностей — а есть и немало других— это еще не причина для отказа от единых ставок. Ведь существует же, скажем, единая цена на полимерные пленки, хотя эффект от их применения в разных производствах различается весьма радикально. Например, экономическая эффективность применения тонны полимерных пленок дл я упаковки мясных полуфабрикатов — 2,5 тыс. рублей, а бескорковых сыров — 81,5 тыс. рублей. Почему же не могут существовать, так сказать, единые «цены» на деньги, используемые с разным экономическим эффектом в разных отраслях или на разных предприятиях? Теперь посмотрите, что получите я при дифференцированных по отраслям ставках платежей. Для отраслей с менее высокими ставками станут признаваться эффективными капитальные вложения, которые могли бы дать гораздо больший реальный эффект в другом месте. Могли бы т— но не дадут, потому что более высокие ставки платежей создадут в этом другом месте видимость неэффективности тех же самых средств. При сегодн яшнем положении вещей, когда, например, ставка платежей в торговле составляет 1 % от фондов, а в промышленности — 6%, создается впечатление, что вкладывать средства в торговые фонды неизмеримо выгоднее. Ведь чтобы заплатить 1 % стоимости торговых фондов, нужно получить всего 7—8% прибыли. И хотя это в два раза ниже норматива эффективности (т. е. 15%), но дает коллективу совершенно достаточную чистую прибыль — и для фонда развития предприятия, и для фонда поощрения. А в то же время в какой-нибудь отрасли промышленности со ставкой платежей за фонды 6% предприятие должно получить общую прибыль вдвое большую, т. е. на уровне, близком к нормативу эффективности. Как видим, истинная картина искажается: ведь выгоднее-то государству вкладывать деньги туда, где при прочих равных условиях можно получить большую прибыль. Такое положение может породить политику наибольшего благоприятствования развитию экономически наименее эффективных производств. Разумеется, при единых ставках в некоторых случаях (каждый раз определяемых конкретно и на строго ограниченное время) понадобится снижение или повышение ставок. Но это будут исключения, к которым уже по одному тому будет приковано внимание руководителей. Все это в равной мере относится и к плате за фонды, и к плате за ссуды. В сущности, ссуды — это те же фонды. Вы получаете деньги и на эти деньги приобретаете оборудование, строите производственные здания, сооружаете водоемы... Как будто бы логично и процент за ссуду устанавливать примерно такой же, как ставку платежей за фонды. Между прочим, капиталисты так и депают: в четырнадцати ведущих капиталистических странах ставка платежей по всем кредитам составляет около 6,5%. Это естественное положение. И в некоторых социалистических странах ставка платежей по долгосрочному кредиту тоже примерно соответствует ставке платежей за фонды: в ГДР первая 5% — вторая 6%, в Чехословакии соответственно 6 и 5%. Мы же, давая нашим предприятиям долгосрочный кредит, берем с них чисто символическую плату — 0,5% непогашенной части долга. Если, например, предприятие получило ссуду в 100 000 рублей и выплатило половину этой суммы, то оно платит в виде процента 250 рублей в год. В 24 раза меньше платы за фонды! Стимулирует ли такая плата эффективное использование ссуды?.. Но в чем дело? Почему у нас существует такое несоответствие? И как изменить это положение? Надо сказать, что и сегодня кредит у нас развит еще далеко не достаточно. Например, долгосрочный кредит, предоставляемый государством предприятиям, составляет в целом по стране лишь 4—4,5% общих капиталовложений. Столь малая доля объясняется тем, что хотя кредит и очень дешев, но коллективы имеют возможность удовлетворить свои нужды еще более льготными путями. Это прежде всего средства бюджета, которые в отличие от кредита выдаются без обременительного банковского контроля, лучше обеспечиваются материально-техническими ресурсами. Характерно, что во многих странах СЭВ кредит получил гораздо более широкое развитие. Уже в 1972 г. в Венгрии он достиг 33%, а в Польше — 30% всех капитальных вложений. Причина столь развитых здесь кредитных отношений в том, что бюджетные вложения ограничены. 31
И все же роль кредита у нас в стране заметно растет. Например, в химическом и нефтяном машиностроении он уже превысил 27% всех капитальных вложений, в нефтепереработке и нефтехимии — ЗВ%. Это не случайно: за годы девятой пятилетки доля бюджетных ассигнований в промышленности снизилась с 58 до 46%. И естественно, что в результате предприятия стали чаще обращаться к кредиту. Не могли бы вы привести пример из экономической практики, показывающий, как кредит стимулирует эффективную работу? Экономическая практика — не химическая лаборатория, где опыт может быть поставлен в чистом виде. В жизни не бывает совершенно одинаковых предприятий. Если, например, одно министерство начало строительство двух по существу одинаковых предприятий (по одному проекту, на равных по площади землях в двух близлежащих областях и т. п.) и работы осуществляет одна подрядная организация, то и в этом случае быстрота, эффективность и результаты строительства будут отнюдь не равнозначны. Почему? Да потому, что над одной из строек взял шефство комсомол и, объявив ее ударной, держит под контролем все важнейшие работы. Потому что руководитель одного из строящихся предприятий более известен в главке. И т. д., и т. п. После этой оговорки обратимся к одному из относительно «чистых» примеров. Губ- кинский завод сухих красок создавался с помощью долгосрочного кредита. И мне думается, именно благодаря этому он был введен в строй в установленный срок и без превышения сметной стоимости. Ведь аналогичные по объемам и характеру работ предприятия, которые строились тогда же в той же Белгородской области — в Грай- вороне, Прохоровне, Борисовке, Красно- гвардейске за счет безвозвратного финансирования, были введены в строй с опозданием на 6—9 месяцев и с превышением смет на 30—40%. Жесткий банковский контроль за сроками и стоимостью — большая сила. В десятой пятилетке эту силу предусмотрено использовать в более широком масштабе, чем в девятой. А вообще-то, по расчетам Стройбанка СССР, удельный вес кредита в финансировании производственных капитальных вложений может достичь 35—40%. Разумеется, если будет продолжен курс на снижение доли бюджетных 32 средств, если сократятся ассигнования, которые по своему экономическому смыслу можно приравнять к бюджетным (таковы, например ресурсы, перераспределяемые в безвозмездном порядке внутри отрасли). Предположим, кредитные операции достигли у нас необходимых масштабов. Предположим, ставки платежей повышены до экономически обоснованных пределов и тем самым отбнта охота к легкой жизни за счет государства. Но ведь важно еще стимулировать экономически охоту к «тяжелой» жизни, к наиболее эффективному использованию фондов и кредитов. Чтобы эта эффективность превышала нормативную, о которой мы говорили раньше. Тут, пожалуй, одним повышением ставок не обойтись?.. Безусловно. Нужен такой порядок, при котором экономия материальных и финансовых ресурсов по сравнению с установленными нормативами улучшала бы экономическое положение предприятия и его работников. Пока еще такая экономия, требующая, конечно же, больших дополнительных усилий, нередко полностью изымается в государственный бюджет. Так получилось, например, в Главмосавтотрансе. За три года его коллектив провел исключительно ценную для государства работу по сокращению объема своих производственных фондов при одновременном увеличении выработки. Была продана часть оборудования и материалов, было удешевлено строительство, сокращены нормативы оборотных средств. В результате платы за производственные фонды сократились почти на целый процент. Но из этой экономии в фонд поощрения Главмосавтотранса ничего не попало, то есть огромный, очень важный для государства труд остался фактически неоплаченным. Эту проблему тоже предстоит решить в процессе перестройки хозяйственного механизма, о которой говорилось на съезде партии. В заключение нашей сегодняшней беседы я хотел бы напомнить очень важное положение из доклада Леонида Ильича Брежнева: «...требует совершенствования вся система показателей, лежащих в основе оценки деятельности министерств, объединений и предприятий, и прежде всего эффективности и качества их работы. Эти показатели призваны соединять воедино интересы работника с интересами предприятия, интересы предприятия с интересами государства...».
Капля, рожденная Солнцем Все живые существа тянутся к теплу. В отличие от этого неживая природа обычно подчиняется противоположному правилу: в ней перенос вещества происходит в направлении от теплого места и холодному. Например, если нагреть тонкую пленку жидкости, смачивающую стенки сосуда, она испарится и пар сконденсируется на стенках, оставшихс я холод- ными. Кажется невероятным, чтобы подобный эксперимент дал противоположный результат, то есть чтобы жидкость стремилась собраться в нагреваемой части сосуда. Однако именно такое явление было не так давно обнаружено одним из авторов этой заметки. ЖИВАЯ КАПЛЯ При исследовании поведения тонких слоев жидкости в пучке света было замечено, что вещество способно иногда конденсироваться в зоне облучения, в результате чего образуется капля, 1 Сжема опыта, с помощью которого можно наблюдать поведение пленки жидкости ■ луч* света 2 В обпасти светового пятна образуются маленькие иалельки раствора, которые устремпяются в центр пятна* образуя бопее крупную каплю |расплав 12, содержащий менее 1% примеси Nal, при 275 С. под давлением 2 «Химия и жизиь» JV? 7
J Если перемещать сватово* пптмо по стенке сосуда, каппе неотступно спедует эа ним, страмвсь заиать место а цантра зоны облучанмп A5%-ный раствор 12 а вцетоне лрм 20°С1 лежащая на стенке сосуда ■ центре светового пятна. На рис. 1 показана схема подобного опыта: при облучении интенсивным пучком света капиллярной пленки жидкости, смачивающей стенку, ■ области метою- го пятна образуются маленькие капельки, которые устремляются ■ центр пятна, образуя более крупную каплю (фото 2). В случае окрашенных растворов (например, нода ■ спирте или ацетоне) ■нэуально наблюдается обогащение капли растворенным веществом. Возникшая таким образом капля демонстрирует весьма необычные свойства. При перемещении светового пятна по стенке сосуда капля неотступно следует за ним, стремясь занять место в центре зоны облучения (фото 3). Если перемещать пятно с большой скоростью, то капля отстает, однако после остановки пятна на небольшом расстоянии от капли она находит его и перекрывает своим телом пучок света. Капля весьма чутко реагирует на интенсивность светового потока, в котором находится. При модулировании интенсивности света капля как бы дышит, с соответствующей частотой изменяя свою кривизну. Используя пучки света большой интенсивности, можно довести каплю до кипения, однако и в этом случае она не покидает пятна (фото 4). В некоторых случаях в области пятна образуются две капли сравнимых размеров. Устремляясь к центру пятна и наталкиваясь друг на друга, они вступают в борьбу эа «место под солнцем». Кружеиие и столкновение капель продолжаются до тех пор, по- 4 Каплю можно довести до кипения. однако и в атом спучае она на покидает светового пятив |5%-ный раствор I; в Вг2 при 20 С |
Цветное изображение «живой» капли ■ луче света выгпяднт более эффектно ка одна капля не поглотит другую. Своеобразно выглядят взаимоотношения капли с материнским слоем жидкости. Если каплю с помощью светового пучка подвести к породившему ее слою жидкости, возникают силы отталкивания, вызывающие заметную деформацию краев, приходящих в соприкосновение. Когда зазор между ними достигает 10 микрон, порции жидкости, обогащенной растворенным веществом, периодически инжектируются из капли в раствор (фото 5). Впрыснув около 10% своего вещества, капля уменьшается в размерах; следующая инжекция происходит лишь по достижении каплей определенного размера в результате конденсации вещества. Характер эффекта не зависит от того, каким образом подводить тепло к слою раствора. Однако наиболее ярко явление выражено в случае прямого нагрева вещества с помощью света. В домашних условиях опыты с каплей можно легко сделать в пузырьке с раствором иода в ацетоне или другом летучем растворителе. Локальный нагрев пленки раствора можно вызвать, касаясь стенки пузырька разогретым гвоздем или фокусируя на слое солнечные лучи с помощью линзы. ТЕПЛО И ПОВЕРХНОСТНЫЕ СИЛЫ При всей необычности описанного явления, механизм, лежащий в его основе, оказывается довольно простым. Ключом к разгадке служит тот факт, что в капле происходит накопление растворенного вещества. При локальном нагреве тонкой пленки раствора, смачивающей стенку кюветы, происходит испарение более летучей компоненты, в результате чего поверхностное натяжение возрастает. В конце концов пленка разрывается на части, и каждая из них стягивается в капельку. Располагаясь на поверхности подложки, капли формируют вокруг себя капиллярную 2* 35
s При соприкосновении капли с пленкой породившей ее жидкости, растворенное вещество инжектируется из иаппн в окружающий слон |5°/>-ный раствор lj в Bf"i при 20е, под давлением 6 Пленка чистого растворителя ведет себя в пучв света обычным образом: капли испаряются в зоне максимального нагрева |чистый I? при 240°С| пленку раствора. А система, представляющая собой каплю на пленке, весьма чувствительна к температурному полю. Возникающий в этом поле градиент поверхностного натяжения пленки вызывает перемещение капли в область повышенной температуры. Это подтверждается тем, что чистый растворитель ведет себя в луче света, как и положено,— капельки стремятся убежать в темные места (фото 6). Повышение температуры раствора сказывается двояким образом на поверхностном натяжении слоя. С одной стороны, нагрев снижает натяжение, поскольку при расширении вещества ослабевают силы взаимного притяжения между молекулами внутри слоя и на поверхности. С другой стороны, при этом повышается концентраци я растворенного вещества и вследствие этого натяжение увеличивается. Очевидно, необычное влияние света на жидкие пленки будет наблюдаться в тех случаях, когда концентрационный фактор перевесит температурный. Это условие выполняется в растворах веществ, повышающих поверхностное натяжение растворителя с увеличением концентрации. Наши опыты с каплей выглядят просто занятным трюком. Но возможно ли найти этому явлению полезное применение? Пока трудно сказать. Во всяком случае авторы с готовностью примут предложения читателей. Б. А. БЕЗУГЛЫЙ, В. В. НИЗОВЦЕВ Фото Б. А. Безуглого и В. Е. Денисова
рую мы условно будем считать двумерным пространством, населяют преимущественно бактерии. Если постепенно углубляться в толщу воды, то можно наблюдать все более и более сложные организмы, которые и образуют нейстон. Но коль скоро жизнь в океане начинается в поверхностном, двумерном пространстве, то возникает естественный вопрос: откуда же получает питательные вещества тот самый первичный слой, заселенный бактериями, а вслед за ним и нейстон? Об этом однажды говорилось уже в «Химии и жизни» A976, № 6); в частности, речь шла о физико-химических причинах обогащения поверхности питательными веществами; их концентрация здесь значительно выше.' чем вообще в морской воде. Попытаемся разобраться подробнее в крайне любопытном вопросе о питании обитателей поверхностного слоя. Для этого мы воспользуемся и данными физике-химии поверхностных явлений, и некоторыми соображениями общего характера. Жизнь в двумерном пространстве ЧЕМ ПИТАЕТСЯ НЕИСТОН? Тонкий поверхностный слой морской воды, толщиною около 5 см, весьма густо заселен живыми организмами разного рода. Это важное открытие было сделано не так давно. Сообщество организмов поверхностного слоя получило название нейстона. Исследования, проведенные автором открытия членом-корреспондентом АН УССР Ю. П. Зайцевым и его сотрудниками, показали, что жизненные процессы в морской воде, вопреки прежним представлениям, начинаются уже на глубине менее 1 миллиметра. Такую тонкую пленку воды, кого- 37
КОРМОВАЯ БАЗА Важнейшие продукты питания для живых организмов — белки, жиры н углеводы. Запасы этих веществ, как, впрочем, и многих других органических соединений, в глубинах морей н океанов практически неограниченны. Их неисчерпаемый источник — разложение отмиракЛцнх элементов морской фауны и флоры, а также процессы жизнедеятельности обитателей моря. Однако далеко не все компоненты сложной смеси «морских отходов» могут стать поверхностными питательными веществами. Питательные вещества на поверхности воды могут накапливаться лишь в том случае, если их молекулы имеют дифильную структуру (см. «Химию и жизнь», 1974, № 9). Для такой структуры типично присутствие в молекуле полярных (гидрофильных) и неполярных (гидрофобных) групп, благодаря чему этим молекулам свойственна поверхностная активность, то есть способность адсорбироваться, накапливаться на поверхности воды. Мы будем называть такие вещества поверхностно-активными питательными веществами, или сокращенно ПАПВ. Рассмотрим теперь с этой точки зрения белки, жиры и углеводы по отдельности. Начнем, естественно, с основы жизни — с белков. ПРЕВРАЩЕНИЯ БЕЛКОВ Многие белкн, если не большинство, не смогли бы участвовать в питании нейстона, если бы не свободная энергия поверхности (СЭП) воды. Поведение белковых молекул, выходящих на поверхность воды, поистине замечательно. Попадая в поле действия СЭП, белковые молекулы теряют многие присущие им свойства н приобретают взамен новые. Этот процесс называется денатурацией белка. Денатурация может быть вызвана различными причинами; в повседневной жизни мы, пожалуй, чаще всего сталкиваемся с денатурацией при нагревании —скажем, когда варим на завтрак яйцо. Кроме того, к денатурации приводят ультрафиолетовое облучение и радиация, воздействие солей тяжелых металлов и некоторых органических соединений н т. д. Здесь мы будем говорить об особой разновидности денатурации белка — о так называемой поверхностной денатурации. Она происходит при адсорбции белковой молекулы на поверхности воды. Рассмотрим это далеко не всем известное явление подробнее. 38 Фрагмент структуры бепковон гпобулы | схема |. Непопярные группы R притягиваются бпагодаря гидрофобному взаимодействию; стабипьности структуры способствуют и водородные связи Молекулам всех питательных белков свойственна ярко выраженная поверхностная активность. С такой точки зрения принципиальная формула белковой молекулы, как н любого поверхностно-активного вещества, имеет весьма простой вид: R — х, где R — неполярная часть молекулы, ах — полярная. Несколько ближе к истинной, значительно более сложной структуре белка будет формула г,/х^~ Здесь R — неполярные группы; х~ — полярные группы с отрицательным зарядом; х+ — полярные группы с положительным зарядом; i. п и m — число тех или иных групп в одной макромолекуле. В процессе поверхностной денатурации форма белковой молекулы претерпевает, как правило, глубокие изменения, что влечет за собой изменения ее физических н даже химических свойств. Для большинства белков характерна глобулярная структура. Она образуется благодаря свертыванию длинной полипептнд- ной цепи в своеобразный сложный клубок.
Фрагмент поверхностно-денатурированной белковой молекулы |схемв|. Иэ-эв высвобождения неполярных групп молекула тврявт растворимость, но теперь она более доступна ферментам ^ В зависимости от природы белка форма таких клубков-глобул колеблется от шарообразной до сигароподобной. По бокам полн- пептидной цепи расположены полярные и неполярные группы. При свертывании цепи в клубок боковые группы располагаются таким образом, что между соседними витками цепи возникают силы притяжения — как физической, так и химической природы. Эти силы и придают молекуле стабильность формы. На стр. 38 схематически показан фрагмент структуры белковой глобулы. Обратите внимание иа то, что все полярные группы расположены снаружи, а неполярные группы — внутри глобулы. Благодаря полярным группам, вступающим в контакт с водой, белок в ией растворяется. А вот между неполяриымн группами, расположенными попарно, действуют силы притяжения. Такое гидрофобное взаимодействие способствует тому, что структура белковой молекулы оказывается стабильной; подобным образом действуют и водородные связи, также показанные на рисунке. ш И вот, попадая на поверхность воды, клубкообразная молекула под влиянием СЭП превращается как бы в «другое вещество»! Очень тонкими методами удалось [установить, что молекулы белка, оказавшись на водной поверхности, резко изменяют свою форму. Глобула развертывается, она принимает вид двумерной плоской фигуры. При этом неполярные группы оказываются обращенными к воздуху, а полярные, заряженные, остаются в воде, что н показано на следующем рисунке. ЭТО НЕИСТОНУ НА ПОЛЬЗУ В результате поверхностной денатурации, то есть развертывания, молекула белка становится значительно более реакцнонноспо- собной — ведь при развертывании обнажаются функциональные группы, скрытые прежде внутри глобулы. Поэтому денатурированный белок легче расщепляется ферментами, легче усваивается организмом. Собственно, это можно предположить, опираясь иа опыт человечества: вареное мясо питательнее и полезнее сырого, да и яйца мы предпочитаем есть вареными, жареными и печеными не только из вкусовых соображений. При поверхностной денатурации, кроме того, часто происходит полная деструкция, разрушение глобулы. Она может распадаться на несколько частей-осколков. Это также облегчает пищеварительный процесс. Когда глобула разворачивается, то обнажаются неполяриые группы, не имеющие сродства к воде — на рисунке это хорошо видно. В результате белок теряет растворимость в воде и как бы закрепляется на ее поверхности. Это обстоятельство должно способствовать тому, что на поверхности воды будет поддерживаться постоянный запас питательных веществ, что, естественно, только на пользу нейстону. Такой моиомолекулярный белковый слой может служить основой для образования н более толстых слоев. Белок нередко образует иа поверхности раствора трн мономолекул яри ых слоя, а иногда и больше. ЖИРЫ И УГЛЕВОДЫ Жиры и жироподобные вещества, как правило, поверхностно-активны. Следовательно, они могут накапливаться на поверхности воды в процессе адсорбции. При этом вещества с низким молекулярным весом образуют равновесные адсорбционные слон. А вот поведение высокомолекулярных жн- роподобных соединений будет иным. Попадая на поверхность, мелкие капельки или частички таких продуктов растекаются по поверхности воды, образуя пленки различ- э?
ной толщины, подобно тому, как нв луже образуется пленка бензина. Что же касается углеводов, то в чистом виде они не обладают поверхностной активностью. Но, может быть, углеводы адсорбируются в виде комплексов с поверхностно- активными веществами? Хотя бы с белками или жнроподобнымн веществами... МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ПАПВ Итак, нейстон обеспечен питанием благодаря тому, что основные элементы питания — белки, жиры и углеводы — накапливаются в поверхностном слое, причем белки принимают наиболее «удобоваримую» форму. Однако достаточно ли таких веществ в поверхностном слое моря, чтобы прокормить мириады организмов, составляющих в совокупности иейстои? Некоторое представление о количестве питательных веществ, находящихся на поверхности Мирового океана, можно получить, даже ограничившись одними лишь белковыми веществами. Предположим, что белок находится в виде сплошного мономо- лекуляриого слоя (это не следует считать большим преувеличением, ибо он, как вы помните, может образовать и несколько слоев). Экспериментально установлено, что 1 квадратный метр мономолекулярного слоя содержит 0.00! г белка. Тогда на поверхности только Черного моря D12 000 км2) должно находиться постоянно свыше 400 тони белковых веществ. На поверхности же Мирового океана D00-106 км2) плавает 400000 тонн белка. Число, надо полагать, внушающее уважение. Правда, может возникнуть сомнение — а надежна ли тончайшая пленка питательных веществ иа поверхности воды? Волнение моря, особенно во время шторма, должно вроде бы разрушать эту пленку. Действительно, у кромки берега есть, видимо, потери ПАПВ. Волны, разбиваясь о берег, отступают, и вода как бы фильтруется через гальку и песок. В черте прибоя всегда есть немало предметов (видимых и невидимых), способных плавать. Весьма возможно, что специфический запах моря обусловлен хотя бы отчасти разложением ПАПВ, выброшенных на берег. Совсем иначе обстоит дело в открытом море. Здесь лишь при сильном волнении пленка ПАПВ может разрушаться иа отдельные островки. Однако, как мы знаем, эта пленка в воде ие растворима, и островки будут плавать иа поверхности. Когда 40 волнение прекратится, они вновь объединятся в сплошную пленку. Кстати, волнение в открытом море, при котором верхние слон воды перемешиваются, может оказаться полезными для нейстона— оно облегчает перенос питательных веществ нз нижних слоев к поверхности. ЭТО НЕИСТОНУ ВО ВРЕД! К сожалению, та же свободная энергия поверхности, благодаря которой нейстон имеет возможность получать питание, служит причиной и крайне неприятных явлений, наносящих нейстон у, первоисточнику океанской жизни, огромный вред. Ограничимся лишь одним, печально известным примером. В океане терпит аварию танкер, нефть выливается иа поверхность воды. В сырой иефти всегда есть немало поверхностно-активных веществ, это примеси к основному продукту — предельным углеводородам. И эти примеси становятся движущей силой, вызывающей быстрое растекание всей нефти по поверхности океана. Предел этого растекания — пленка нефтепродуктов толщиной в одну-две молекулы. Площадь этой пленки колоссальна. Если в море выливается всего 1 тонна нефтепродуктов, то моиомолекуляриая пленка распространяется на площади около 5000 км2! И на этой огромной поверхности резко нарушаются нормальные условия для самого существования нейстона. Сначала исчезает слой поверхностных питательных веществ. Это приводит к голоданию и гибели бактерий. Вслед за бактериями начинают гибнуть и более сложные организмы... Каков механизм губительного действия такого поверхиостиого загрязнения воды? Это вопрос отдельный и, заметим, очень сложный. Поэтому воздержимся от каких- либо рекомендаций. Кроме одной, многократно повторяемой: не загрязняйте водоемы! Океаи ли, реку ли, пруд или ручей — все равно. Доктор химических наук В. А. ПЧЕЛИН
Фотоинформация Подводной фотографией я увлекся случайно. Однажды друзья привели меня в бассейн, дали пасты, маску, акваланг и уговорили залезть под воду. Я залез й... через три месяца поехал с геологами в Крым изучать морское дно. Как известно, на южиом берегу крымского побережья очень часты оползни, и перед тем, как что-пибо здесь построить, надо выяснить, насколько опасен выбранный участок берега. Для этого исследуют геологическое Строение прибрежной полосы, составляют точную кврту дна — все это и было цепью нашей экспедиции. Естественно, что поначалу некогда было и оглядеться, все внимание сосредоточивалось на отборе проб грунта и всевозможных обмерах. Тем не менее любопытство брало верх, i понемному мы знакомились с морем. Признаться, я был разочарован — настолько бедным оказался подводный пейзаж в сравнении с фильмами Жака-Ива Кусто, да и живые существа были не столь уж экзотичными.
> Г#.А ч
Однако, попав однажды в стаю рыбьего молодняка и понаблюдав, как на диво согласованны движения рыбок, я впервые пожалел, что со мной нет фотоаппаратв. Потом снова было Черное море, потом — Восточно-Сибирское н Азовское, и, наконец, я попал иа Японское море. Там мы встретились с сотрудником Тихоокеанского океанологического института АН СССР А. Голубевым. У Голубева была хорошая аппаратура для съемок, наполовину сделанная им самим. Он познакомил меня с особенностями подводной съемки, научил ставить свет и чувствовать цвет на глубине, где почти всегда полумрак, открыл мне множество больших и малых своих профессионапьных секретов. Собственно, с этой встречи я и заболел подводной фотографией. На протяжении четырех лет мы снимали обитателей Японского моря по заданию ученых Дальневосточного научного центра АН СССР. Мы не биологи. Голубев — врач, я — металлург, но наблюдать жизнь под водой, на наш взгляд, не менее, если не более увлекательное занятие, чем наблюдать диких животных, скажем, в тайге. Занятие это становится еще более интересным, когда работаешь рядом с ученым, досконально знающим объект съемок. Ну, казалось бы, чем интересны морские ежи! У побережья Японского моря можно увидеть сразу две их разновидности — черных и серых. Но у серых ежей встречаются самые разнообразные оттенки в окраске игл — пурпурные, синие, зеленые. Как это следует понимать! Может быть, у серых ежей есть еще и подвиды или надо искать иное толкование! Споры, и довольно ожесточенные, идут до сих пор, а мы снимаем ежей во всем их великолепном разнообразии и подливаем в споре масла в огонь. Другая проблема: совместимость тех или иных существ. На сделанных нами фотографиях рядом с ас- цидиями были явно видны какие-то ленивые полупрозрачные рыбки. Бугорча- 3
им у тые асцидии образуют большие поселения и живут на такой глубине, где освещение уже очень слабое и рыб-спутников трудно увидеть. Конечно, достаточно внимательные наблюдатели знали об этих рыбках и раньше. Но подтвердить свои наблюдения не могли. А теперь, благодаря снимкам, эти доказательства появились. Как-то А. Голубеву удалось сделать редкий снимок. На глубине 30 метров он фотографировал актиний. Обычно актинии встречаются на подводных камнях с тщательно убранными щупальцами. А тут они вдруг оказались похожими на грибы (фото 1). В таком расправленном «грибообразном» виде эти подводные обитатепи ведут активную жизнь — питаются, размножаются, а в сжатом — возможно, отдыхают или спасаются от врагов. Увидеть актинии-«грибы» можно только на снимках, так как, поднятые на поверхность, они, естественно, собираются, сжимаются в комок. ^=—*^
И еще пример: известно, что днища кораблей обрастают ракушками и прочей живностью. Как-то мы нашли под водой давно затонувшую металлическую конструкцию, покрытую толстым слоем ржавчины и обросшую не только ракушками, но и асцидиями — пурпурными и бугорчатыми. Удивительно: ведь асцидии, как,правило, селятся на камнях, и пурпурные предпочитают размещаться отдельно от бугорчатых. На металлической же конструкции они живут бок о бок. Почему! Конечно, фотография и не ставит перед собой цели дать ответы на эти вопросы. Но она помогает исследователю дать ответ. Кроме того, порой она проясняет некоторые сомнения, добавляет новые факты. Согласитесь, далеко не все могут спуститься под воду, чтобы понаблюдать, например, пир морских звезд на колония! мидии, дотя широ- ^ ко известно, что мидия — любимая пища звезд. Мы снимали такой пир. Выглядит он. мягко говоря, неэстетично и не заслуживает публикации в научно-популярном журнале. Но зато самих морских звезд можно снимать без конца — так они великолепны (фото 2, 3). Съемка под водой очень спожныи вид фотографии она требует не только хорэ* шеи практики подводных погружении, хорошей технической оснащенности, ио * опыта и огромного терпения. Бывает, что на съемку какого-то животного уходят недели, а го и месяцы А бывает, что вообще ничего не удается сделать. Мне, например, не приходилось еще видеть достаточно убедительного снимка осьминога. Его, во-первых, довопьно трудно найти, а во-вторых (и это, пожалуй, главное), очень трудно снять. Прячется ои обычно в расщелинах между камнями, в норах — так, что видны либо часть головы, либо одно или несколько щупалец. Извлечь крупного осьминога из его убежища — нелегкая задача. Чаще всего дело доходит до «членовредительства», да такого, что осьминог уже не годится для съемки. Интересно, конечнА, было бы снять отдельные' моменты схватки осьминога и человека. Снимок был бы очень эффектным, да только сделать его невозможно. Во время схватки поднимается столько мути, что изобрач. жеиие оказывается забитым светлыми точками *— бликами от взвешенных частичек. Иногда осьминог Покидает свою нору добровольно — достаточно лишь пощекотать его кончиком ножа. Он стремительно выпрыгивает на свободное пространство, принимает боевую позу и опять-таки взмучивает воду. Попытка перенести его на другое место кончается тем, что он начинает «обниматься» — присасывается к гидрокостюму и категорически отказывается позировать. Кроме того, это небезопасно. Крупный осьминог в пылу борьбы может зажать шланг, подающий- воздух из акваланга, или вообще вырвать загубник. Лишь однажды нам удалось поймать маленького осьминога, который резво удирал, когда его отпускали, и ставил «дымовую завесу», когда его пытались позировал с этим осьминогом, а А. Г< лубев снимал. К сожалению, проявленная пленка оказалась практически не экспонированной — впопыхах мы поставили слишком маленькую выдержку на затворе фЪтоаппарата. Второй такой возможности нам пока ие представилось. А как снять камбалу, когда она отдыхает, зарывшись в песок, и видны только ее глаза и контур тепа! Или как сфотографировать морского гребешка! Обитает он нв относительно больших глубинах, так как пюбит холодную воду. Как правило, он лежит в небольшом углублении на песке с чуть приоткрытыми створками раковины. Надо бы заглянуть в раковину поглубже, и приходится идти на хитрость. Гребешок погружают в аквариум с теплой водой. Здесь, по-видимому, гребешку становится жарко, ои распахивает створки. Вообще к аквариумной съемке приходится прибегать довольно часто. В самом депе, иначе и не снимешь, например, так называемого сердцевидного ежа, ведь он живет, зарывшись глубоко в песок (в отличие от черных ежей и асцидии, сидящих на камне — фото 4). Что же касается рыб, то снимать их легко и трудно. Легко, например, фотографировать терпуга, камбалу,
«;v: »* .V -у Ж, 1 * * ^ .< * •#*>
золотых ершей, потому что они чрезвычайно любопытны и, если не делать резких движений, то они сами будут вертеться вокруг на допустимом (с их точки зрения), но вполне достаточном для фотосъемки расстоянии. Молодь терпуга иногда бывает настолько смелой, что пощипывает некоторые выдающиеся далеко детали съемочной аппаратуры. Однако есть рыбы чрезвычайно осторожные, не подпускающие к себе. В этом случае приходится идти на хитрость — устраивать засады, маскироваться, замирать и затаивать дыхание, чтобы не спугнуть рыбу пузырями из акваланга. Такие фотографии доставляют наибольшее удовольствие. В этой работе сказывается охотничий азарт, заложенный, видимо, в каждом из нас. И наконец, еще об одном хотелось бы сказать, коли уж зашла речь об азарте. Об осторожности. Чем бы человек ни занимался под водой, чем бы ни был увлечен, нельзя забывать о том, что запвс воздуха в акваланге огрвничен, что с громоздкой аппаратурой ие справиться на сильном течении, что в узких расщелинах можно зацепиться и не освободиться без посторонней помощи, что в ушах очень тонкая барабанная перепонка, которая легко рвется. В общем, нельзя забывать, что ты — под водой... Безусловно, придет время, и техника облегчит пребывание под водой, сделает его таким же привычным, как, скажем, попет в современном самолете. «Мир безмолвия» станет более доступным, и очень многие сумеют убедиться сами, насколько он прекрасен. 47
Земля и ее обитатели Красивые птичьи перья Птицы щеголяют нарядами, с которыми человечество до сих пор не в силе тягаться, несмотря и а ухищрения легкой и химической промышленности. Впрочем, люди давно иашли выход: просто-напросто брали птичье оперение для украшения собственных персои. На Новой Гвинее и сейчас модники ходят по праздникам в головных уборах из птичьих перьев всех цветов радуги. Совсем недавно полинезийские вожди красовались в потрясающих плащах из тысяч искусно подобранных перышек мелких птичек. А у индейцев Северной Америки величественные головные уборы из орлиных перьев были символом власти, славы, боевых заслуг. Каждое перо имело свое значение — что-то вроде нашего ордена. Перья птиц были и деньгами. Например, в Бразилии валюту заменяли алые перья фламинго. А на острове Санта-Крус, недалеко от Австралии, неразменной монетой служит пояс, сплетенный из перышек крохотной пичуги медоноса. Для одного пояса требуются перышки 300 птичек и только самцов. Эти пояса не что иное, как выкуп за невесту. Цена высока: 10 поясов, правда, разного качества — и новенькие ярко-алые, и старые, успевшие выцвести. Иная мода для птиц страшнее чумы. Особенно отличился XIX век. Фирмы Парижа зарабатывали бешеные деньги, поставляя богачам всего мира сногсшибательные наряды. Вначале вошли в моду несуразные дамские шляпы размером с хорошее колесо телеги. Украшали их букетами цветов. Все бы ничего, но вскоре дамы стали хвастать шляпами, где кроме цветов были еще и чучела ярких птичек, а то и птичьи гнезда. Алчное внимание торговцев одними из первых привлекли красивейшие райские птицы, обитающие иа Новой Гвинее и в прилегающих районах. Их иа потребу моде истребляли по 50 тысяч в год. Не пощадили и южноамериканских, сверкающих всеми цветами радуги колибри. Досталось и множеству других птиц. Шло время. Гротескные шляпы-клумбы отправили в музей. В начале нашего века в моду вошли изящные маленькие шляпки, однако птицам от этого легче не стало. Шляпки продолжали украшать перьями, особенно эгретками. Так назвали ажурные рассученные перья — брачный наряд самцов белых цапель. Название они получили от латинского наименования цапель — Ehg- retta. И вот обычные чуть ли ие во всем мире крупные цапли стали жертвой новой моды. Спрос был так велик, а цены иа эгретки так высоки, что в погоне за наживой в короткий срок было истреблено несколько миллионов птиц. Только из одной Венесуэлы в 1898 г. вывезли эгреток от 1538 000 белых цапель. Напомним, что охотились на ннх в брачное время и птицы не могли оставить потомства. И в тогдашней Российской империи свирепствовала эта напасть. Агенты, главным образом французских фирм, скупали где только могли эгретки, шкурки крачек, чомг и других птиц. Красивое шелковистое оперение африканского страуса тоже стало источником его несчастий. Еще в древнем Египте находили, что страусовые перья — превосходное украшение. Непременным атрибутом вельмож иа Ближнем Востоке, в Индии и Северной Африке были веера и украшения нз страусовых перьев. Не чурались этих перьев и в Европе. Позже, когда перья развева- пнсь лишь на шлемах рыцарей, страусам практически ничего не грозило. Рыцарей было мало, страусов еще много. Но вот в прошлом столетни страусовые перья понадобились каждой уважающей себя состоятельной даме. Страусов вскоре перебили на обширных пространствах. Им грозило полное уничтожение. Однако тут случилось нечто неожиданное: африканских страусов спас именно спрос на их перья. Кое-кто пораскинул мозгами, и страусов стали разводить иа фермах, как кур. На таких фермах, когда приходило время снимать урожай, перья у страусов не выщипывали, а гуманно, словно руно у овей срезали на уровне кожи. Эта несложная 48
процедура требовала тем не менее строгих мер безопасности. Африканские страусы сварливы. Они вовсе не в восторге от такой операции. Удар же ноги разъяренной птицы сильнее, чем у лошади. Разведение страусов обогатило не один десяток предприимчивых фермеров. Первая ферма была создана в Южной Африке еще в 1838 году. Затем оин стали расти как грибы после дождя. И не только на родине страусов, но н в Италии, Франции, и даже в США (Флорида). За хорошего производителя платили по 30 тысяч долларов. Только из одной Южной Африки вывозили страусовых перьев по 370 тонн в год. Вскоре предложение превысило спрос. Цены упали. Фермы вылетали в трубу одна за другой. Впрочем, и сейчас в ЮАР сохранилось несколько страусовых ферм с поголовьем в 42 тысячи птиц. Главный доход ныне получают не от перьев, а от страусовой кожи: модного материала для женских сумочек и другой галантереи. Одомашненные страусы стали и приманкой для туристов. Последняя выдумка — верховая езда на птицах. «Приезжайте к нам в Оудсухурн. Всего 2—3 недели, и вы станете экстра-жокеем. Скорость наших страусов 70 километров в чао, — зазывает реклама. Давно разводят страусов и на Украине, в заповеднике Аскаиия-Нова. Приплод пополняет наши зоопарки. Зачем нужны шикарные наряды дамам — понятно. Ну а птицам? Есть ли им польза от блистательных перьев? Есть, и немалая: яркая окраска оперения выполняет не одну, а две утилитарные задачи. И, как ни странно, прямо противоположные по смыслу: в одних случаях она демонстративная, а в других, наоборот, маскировочная. Всякий знает, что далеко не все птицы, а их 8600 видов, ярко окрашены. Это главным образом присуще обитателям тропиков. В умеренном климате таких птиц раз- два и обчелся. Это ие просто так — здесь в природе преобладают скромные цвета. Зеленый броский попугай таков лишь в клетке зоопарка, когда вырван из привычной среды обитания. У себя дома в тропическом лесу среди столь же яркой зелени он невидимка. Впрочем, не следует думать, будто бы в тропиках маскируют только зеленые краски. Годятся и другие, кричаще яркие. Тут и красные, и синие, и желтые. Среди усыпанных цветами крон тропических деревьев и такие краски маскируют. Но одноцветный наряд бывает опасен для владельца. Поэтому оперение ярких птиц обычно составлено из разных цветных пятен. Например, у одного из самых крупных попугаев — красного ара, на зависть модникам определенного толка, главный кричаще алый цвет сочетается с не менее яркими синим, зеленым и желтым на крыльях и с синими и оранжевыми перьями хвоста. Для хищника привычный контур вкусного попугая исчезает, растворяясь среди игры красок тропического леса. Совсем другое предназначение ярких перьев в нашей скромной природе. В средних широтах у самых многочисленных воробьиных птиц яркость, как правило, прерогатива сильного пола. Им надо не маскироваться, а, наоборот, привлечь к себе внимание. И не только дамы сердца. Пусть и соперник видит, с кем имеет дело. Он предупрежден: участок занят, лучше пусть проваливает, не то трепка неизбежна. А слабому полу яркие краски ннкчемушняя роскошь. Сидя- в гнезде, надо быть как можно незаметнее. На следующем развороте еы увидит* перьл птиц: 1 — кеезель (кетцаль) • неволе быстро погибает N поэтому ■ Латинской Америк* стоп символом свободы; 2 — аымполовый козодой (Африка (, ив ого крыльлк два пора покожи на вымпелы; I — солнечнее цеплв в отличие от других цапель носит яркое отпугивающее оперение; 4 — американская пустельга; S — африканский страус; 6 — перо певпнив; 7 — распущенный хвост австралийского лирохвосте похож не пиру, перед евми боковое перо мой лиры; в — обыкновенный турако | Африке |; 9 — перо королевской райской лтнцы нэ Новой Гвинеи; 10 — холотой [оранжевый] скальный петушок обнтвет в Южной Америке, самки етих птиц невзрачные, темно-бурые; II — »то перо тоже принадлежит каезалю, кстати, брюшко квехалей ярко-малинооое; 12 — утка прямее; 11 — иволге; 14 — перо якаиы, очень длинные пальцы позволяют ей ходить по листьям тропических водных растений; 15 — перо дикой грнфооой цесеркн; 16 — перышко зерянин нх Северной Америки, у нес обнтвет ее близкая родственница — малиновке; 17 — дииеп индейке; 11 — обыкновенный фаоан; 19 — перо свиристеля; гнездится он в лесотундре, в при хорошем урожае рябины хнмует в Подмосковье; 26 — перо змеешейки, »ту рыбоядную птицу тек назвали из-за очень длинной шен; 21, 22 — перья знеменнтоге попугая ере; 21 — причудливое перо момоте, обитателе Южной н Центральной Америки; 24 — перо колпицы, эту птицу легко узнвтъ по ложкообразному клюву; 2S — флемннго; 2е, 27 — перепел; 21 — американский дятея; 29 — перо голубой сойки, проживающей -в Конеде; 10 — раздвоенно* перо аострвлнйского страуса ему; 11 — во время тонояения воротннчиовый рябчик распускает перья иа шее, получается что-то вроде воротничке; 12 — ещо одно поро рейсиой птицы 49
■23
,8 • ЛТ v 13. 110' Я.1.!*
Если бы не многообразие требований борьбы за существование, наши птицы выглядели бы невзрачнее. Правда, нужно помнить о том, что для надежности они обычно оснащены несколькими средствами: не только окраска служит для демонстрации. Здесь природа не упустила, кажется, нн одной возможности. Пение, позы, пляски, драки — все идет в ход, кроме запаха (потому, что обоняние у птиц слабое и толку от него было бы мало). Тут и украшения из перьев в виде хохлов, маитий, кокетливых корон, как у венценосного журавля, хвостов-вееров, как у павлина и индюка, отдельных фигурных перьев, а то и пучков на голове, хвосте, крыльях. Иногда они столь замысловаты, что и сравнений не подберешь. Вместо перьев сгодится и яркоокрашен- ный участок голой кожи, а то и кожный вырост в виде гребня, сережек. И даже мало эстетичные на людской вкус висюльки на клюве индюка. По этой части первенство держат фрегаты — морское хулиганье, которое отбирает честно добытую рыбу у чаек и других птиц послабее. Для того чтобы подать сигнал сопернику и покрасоваться перед избранницей, фрегат-самец надувает на шее громадный красный кожистый пузырь. Есть такая закономерность: чем ярче птица, тем хуже оиа поет. Превосходные певцы — соловьи, славки, дрозды — выглядят бледными золушками по сравнению с блистающими попугаями или райскими птицами. Зато тропические красавицы никудышные певцы. Самое большое, что они могут, — это пронзительно н неприятно кричать. Да и красавец павлин обладает, увы, далеко не мелодичным голосом: изредка вопит, как кошка, которой на хвост наступили. Павлину не нужно разливаться трелями от зари до зари: и павы, и соперники и так его заметят. Скромно же одетому соловью приходится утруждать горло, чтобы подруга знала, что он ее не бросил и исправно несет службу по охране кормного участка. Резюмируя, можно заявить, что обладателям ярких перьев песнн нн к чему. Особняком стоит белое оперенне. У европейских народов снежно-белый цвет традиционно ценился высоко. Это и неземная красота и святость (цвет крыла ангела), чистота н невинность невесты (свадебный наряд). Это и символ мира (белый голубь), и волшебная красота сказок (царевна-лебедь). И в самом деле, изумительно красивы и изящны снежно-белые лебеди, журавли, чайки, цапли... У птиц, конечно, свое мнение. Белые перья в полярных краях, где снега полным-полно, это отменная маскировка (белая сова, полярный сокол-кречет). Зато в районах с умеренным климатом белая окраска имеет демонстративное значение. Чайкн и крачки гнездятся колониально и успешно защищаются от врагов сообща. И хищники это хорошо усвоили. Лебеди и белые журавли практически вообще не имеют врагов, кроме человека. Зато их беззащитные птенцы и молодые неопытные птицы обладают маскировочной окраской. Правда, белый цвет в сочетании с черным, серым нли бурым тоже годится для маскировки, расчленяя контур птицы («зеброндная> окраска куликов-ходулочников, шилоклювок* обыкновенной сороки). Есть и еще одно предназначение белого цвета. Он не уступает по яркости другим цветам, а прн недостатке освещения и превосходит их. И вот результат: белые пятна хвоста у кулика-перевозчнка и овсянок при отводе хищника от гнезда позволяют отвлечь внимание врага, вызвать огонь на себя. Вот мы и разобрались, зачем нужны яркие перья птицам н что с этой красотой делали люди, А теперь следует поговорить о том, почему домашние пернатые, сидя в клетке, начинают блекнуть. Чем окрашены перья? В белых пигмента нет совсем. Да и шикарный хвост павлина не богат пигментами. Все переливы красок на павлиньем хвосте структурные — порождаются преломлением света в роговых слоях перьев, н их настоящий, истинный коричневый цвет становится незаметным. Зеленый цвет перьев у турако (они же баианоеды) — африканских птиц величиной с ворону — обязан своим происхождением железосодержащему пигменту. У большинства же птиц зеленый цвет достигается комбинацией желтого, серого илн бурого пигмента с бесцветной поверхностной структурой пера. Вскоре после того как были одомашнены волнистые попугайчики, выяснилось, что их зеленая окраска образована комбинацией желтого и голубого пигментов. Это позволило вывести желтых, голубых и даже белых домашних попугайчиков, когда перья вообще лишены пигментов. Прародительница домашних канареек (подвид канареечного вьюрка) — это ие- 52
взрачная желтовато-зеленая птичка с неказистым голоском. Можно лишь удивляться, что именно ее выбрали для разведения в неволе. Ведь чуть ли не любой нз ее родни был красивее и лучше пел. Тем не менее ошибки не произошло. Птичка оказалась на удивление пластичной. За 500 без малого лет, как она одомашнена, выведено мно- <• жество пород певчих и декоративных канареек. У нх предка в перьях имелись только желтый, зеленый и бурый пигменты Красная же канарейка долго была голубой мечтой любителей. И онн нашли правильный путь. Выяснилось, что домашние канарейки легко скрещиваются с другими видами вьюрковых, например с нашим щеглом, чечеткой, коноплянкой. Более того, многие гибриды приносят потомство. В качестве невесты обязательна молодая канарейка, а жених — какой-нибудь внд вьюрка. Птиц алого и даже оранжевого цветов удалось получить после того, как к обычной желтой канарейке подсадили колумбийского чижа с красным оперением. К сожалению, любители домашних певчих птиц знают, что яркие птахи после первой же линьки могут потерять свою красоту. Бывает и так, что чудесное оперение старых самцов клестов (от огненно-красного до оттенков красной смородины) блекнет, и старики выглядят, как серая молодежь. Яркие красные пятна на головках н грудках чечеток и самцов коноплянок, сизо-малиновый оттенок у. щуров, карминовые тона че- чевиц сменяются желтоватым или оранжевым. То же происходит и со снегирями: алый цвет становится грязно-серым. У дубровников, обыкновенных овсянок, больших синнц и лазоревок оранжевое и желтое оперение блекнет, словно выцветает. Долгое время думали, будто потеря птицами яркой окраски — дело непоправимое. Мол, птичка, лишившись свободы, увядает, как сорванный цветок. Но почему же тогда у щеглов и чижей при правильном содержании желтые и красные перья с годами становятся ярче? Ныне известно, что птицы блекнут из-за недостатка в корме каротинов, без которых невозможно образование пигментов в теле многих птиц. Содержание певчих птиц в неволе в общем просто: пернатые должны получать необходимый набор кормов, каротины и витамины. Птицы должны быть здоровы, а потому обязательны свежая во- w да, свежий воздух н солнце, но не солнцепек. Давно подметили, что в улнчных вольерах краски на перьях сохраняются лучше, чем в душных комнатах. К обычному рациону зерноядных певчих пернатых: зерновой смеси и мягким кормам (различным кашам), —добавляют зелень, мелко нарезанные яблоки, другие фрукты и обязательно морковь, свеклу, а то н помидоры, сладкий красный перец, пересыпанные для возбуждения аппетита укропом и петрушкой. Самое разнообразное, изысканное питание должно быть во время линьки. Иначе нечего ждать яркого свежего пера. Необходимы птицам н минеральные вещества, о чем часто забывают. Без ннх мало толку от витаминов н ферментов. Они влияют на рост и развитие птицы, особенно молодой. Например, если не хватает кальция, наступит преждевременная линька, а птенцов погубит рахит н другие болезни. Главные из минеральных добавок — кальций, фосфор, натрий, калий и микроэлементы: хлор, сера, марганец, железо, медь, кобальт, цинк. Не стоит пугаться. Кальций и фосфор в достатке есть в костяной муке, ее можно добавлять по 1—2% от сухой части ежедневного меню. Недостаток натрия и хлора может восполнить столовая поваренная соль (не больше 0,7% от сухого веса рациона). Ее растворяют в небольшом количестве воды и смешивают с кормом. Во время линьки особенно необходима сера, играющая важную роль в птичьем обмене веществ. Она содержится в капусте, бобовых растениях, молоке. Для ускорения роста перьев можно скормить и немного серы в порошке илн серного цвета. Марганец имеется в пшеничных отрубях, овсе, свежих и сухих листьях растений. Кстати, иногда можно давать очень слабый раствор марганцевокислого калия. А вот железа, меди, иода и других микроэлементов предостаточно в зеленом корме, в зерне бобовых и злаковых растений. Так что бегать за кобальтом или за цинком в магазин не надо. Если вы любите комнатных птиц н хотите, чтобы они блистали красками, помните— они нуждаются в неослабном внимании. С. Д. КУСТАНОВИЧ S3
А п Нужны ли дырки в крыльях? Л. И. РАБИНОВИЧ Если хотят ускорить проходку тоннеля, работы ведут с двух сторон, навстречу друг Другу. Не применить ли такой же прием и к изучению механизма движения насекомых, птиц и рыб, где далеко не все понятно? С одной стороны — биологи, с другой — инженеры. ...Лаборатория нейрофизиологии беспозвоночных Института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова АН СССР. Чего тут только нет. Электронные микроскопы, осциллографы, фото- и киноаппаратура... И обычная саранча. Живая, недовольно шевелит усиками, готовится взлететь. Она может за раз преодолеть по прямой чуть ли не три тысячи километров! До предела отшлифовала природа это свое создание, сделав полет верхом экономичности и совершенства. Не только приборный арсенал науки, но и могучий аппарат математики, вместе с вычислительными машинами, привлекли для раскрытия механики полета насекомого. А неясностей все равно еще много. Не все ясно и в полете обычного голубя. Однажды каждое перышко крыла оклеили очень тонкой воздухонепроницаемой пленкой. Все остальное осталось без изменений. Голубь по-прежнему мог свободно махать крыльями, складывать их и распускать. Казалось бы, все в порядке! Но нет. С трудом взлетев, птица упала и разбилась. Почему? Рыть тоннель с одной стороны — это взять саранчу и всесторонне исследовать ее полет. Затем стрекозу, потом голубя. И так далее. Немало воды утечет, пока в конце этого бесконечного перебора, то есть очень длинного тоннеля, появится просвет. 54 В ученых кругах рассказывают про биолога, посвятившего жизнь изучению червяка. Год он исследовал один членик червя и публиковал его подробное описание. И так год за годом, один членик за другим, начиная с головы. На праздновании шестидесятилетнего юбилея биолога спросили, когда он предполагает добраться до хвоста. С огорчением юбиляр воскликнул: «Червяк длинный, а жизнь коротка». Как же начать встречное движение? Не будем привязываться к саранче, голубю или комару. Отвлечемся от конкретного объекта и посмотрим, что такое движение вообще. Чтобы передвинуть что-то на земле, в воде или в воздухе, нужна сила. Она — источник движения, в ней — секрет полета, плавания, бега... Подъемная сила, равная весу птицы или насекомого, удерживает их в воздухе. Чтобы подняться вверх, подъемная сила должна превысить вес. Для движения по горизонтали тоже нужна сила, чтобы преодолеть сопротивление среды. Ю. Г. Алее» в «Зоологическом журнале» A973, вып. 8) писал, что плавающее население океана силу для передвижения получает тремя способами: гидрореактивным, выбрасывая жидкость в сторону, противоположную движению; весельным (ластами, плавниками), являющимся как бы аналогом машущего полета птиц; и, наконец, ондуляционным, когда рыба или змея, совершают волнообразные движения тела, хвоста, как бы ввинчиваясь в воду. Всего три способа. Не густо. Но так ли это? Один из философов в качестве своего девиза записал: «Все подвергать сомнению». Посомневаемся и мы, что Ю. Г. Але- ев все исчерпал. Например, почему бы рыбам не использовать архимедову силу, не сжимать или расширять воздушный пузырь для вертикальных перемещений, как на воздушном шаре? Почему бы не взять энергию набегающего потока, восходящих тепловых течений или попутных струй воды и не получить с помощью угла атаки или специального аэродинамического профиля дополнительную силу, как парус яхты или крыло планера? Итак, к силе выбрасываемой струи, веслу и волне можно добавить воздушный шар, крыло, парус. Тогда будет шесть принципов движения. Ими биологи обычно и оперируют. Увы, не всегда успешно. Например, до сих пор неясно, как крохотная, весом в несколько граммов птичка колибри
взлетает и садится строго вертикально. Попытки объяснить это вращательными, как у вертолета, движениями крыльев не очень- то убедительны. Чтобы найти второй вход в тоннель, нужно найти еще какой-то принцип образования движущей силы, пока неизвестный биологам. Найти новый принцип всегда нелегко. Их очень мало, этих принципов, каждый из них слишком важен. Наверное, поэтому столь бурными и отрицательными бывают отзывы специалистов, когда появляется такое сообщение. Тем более, если оно исходит от инженера. Впрочем, биологов можно понять. Новое утверждение звучит вызывающе, самонадеянно и в какой-то мере нескромно. Однако то, что недопустимо в научном трактате, порой уместно в популярном журнале. А почему бы и нет? Физический эффект, который мы с Н. Е. Мартьяновым обнаружили, нам показался новым. Его описания мы не нашли ни в учебниках, ни в книгах, ни в статьях. Да и экспертиза наших заявок на изобретения, основанные на этом эффекте, также не смогла дать ни одной ссылки на известность явления. Тем не менее диплома на открытие мы не получили. Увы, как разъяснили в Комитете по изобретениям, открытое явление не вносит коренного изменения в уровень познания. Где лежит граница между коренным и некоренным изменением уровня познания, сказать трудно, но окончательное решение по этому пограничному вопросу принимает эксперт Госкомитета, и оспаривать его мнение мы не будем. Чгобы поставить эксперимент, достаточно обычного таза, водопроводной воды, суiого чая м дырявой пластины Мы обнаружили эффект не в насыщенной электронным оборудованием лаборатории, а дома, на кухне, с помощью мензурки, ученической линейки и часов с секундной стрелкой. Это, по нашему мнению, ни в коей мере не снижает его значимости. Тем более, что каждый, располагающий мензуркой, линейкой, часами и, конечно, кухней, может повторить эксперимент и убедиться в его достоверности. Поскольку техника эксперимента находится на уровне прошлого века, опишем его на языке того времени. Возьмите таз с холодной водой, металлическую пластину 5,5X5,5X0,3 см, густо усеянную отверстиями 2,8 мм, вторую такую же пластину, но с коническими отверстиями, расширяющимися под углом 90°. Еще возьмите пачку чая, любого, можно даже третьего сорта. Насыпьте в таз немного чая, и пусть он равномерно распределится по поверхности воды: В холодной воде сухой чай долго не разбухает и не тонет, что, собственно, от него и требуется. С краю в таз поместите вертикально пластину с обычными дырочками (держите ее вертикально и двигайте взад- вперед). Чаинки соберутся на противоположной стороне таза. Теперь возьмите пластину с коническими дырочками и сделайте то же самое. Поведение чаинок будет другим. Они станут вращаться вокруг центральной вертикальной оси таза, проходя через отверстия пластины. Поздравляем. Вы только что наблюдали новый физический эффект, еще не попавший в учебники. После эксперимента следует обсудить результаты. Какая сила заставила чаинки изменить характер движения? Эту силу породила вибрация пластины с коническими дырочками. Выходит, что несимметричные отверстия в пластине, вибрирующей в жид- вибрация пластины
Строение пера: 1 — ствол; 1 — бородке; 3 — переднем бородка; 4 — 1адная бородка. S — крючочки иссти или газе, создают перепад давлений и сквозь них в сторону более высокого давления устремляется поток. Если умножить перепад давлений на суммарную площадь отверстий, можно рассчитать силу, создаваемую вибрирующей пластиной. Вероятно, это явление можно объяснить с помощью аэрогидродинамики. Ну что ж. От этого оно не станет менее интересным. Кроме того, еще раз будет подтверждено, что наши представления верны. Полностью исследовать новое явление — задача трудоемкая. Должно появиться семейство кривых, новая формула, сложная зависимость многих величин, таких, как частота, амплитуда вибрации, свойства среды, геометрия отверстий пластины и многое другое. Проделывать такую работу на кухне мы не стали и великодушно оставили ее будущим исследователям, тем, кто захочет этим заняться всерьез. А сами ограничились несколькими замерами. Первоначальный опыт немного усложнили: в пластине сделали 170 крошечных конических отверстий диаметром 1,2 мал, расширявшихся под углом 90 и присоединили ее к электромагниту переменного тока Пластину расположили в тазу почти горизонтально, так, чтобы ее верхний конец с электромагнитом был над водой, а нижний с коническими отверстиями — под водой. Когда включили ток с промышленной частотой 50 герц, над тазом поднялся фонтан. Замерив его высоту и «мощность», мы узнали, что перепад давлений составил 0,01 атмосферы, а расход воды 1.2 литра в минуту. Результаты были значительны, хотя при том же расходе энергии можно было добиться большего эффекта. Но нам это просто было не нужно. Итак, вот другой вход в тоннель! Чтобы побыстрее узнать механику движений летающей и плавающей живности, предположим, что кто-то из них взял на вооружение только что изложенный эффект и отшлифовал его в ходе эволюции. Если это так, нетрудно предсказать, какими признаками должен обладать новый движитель, и где его следует искать среди немыслимого разнообразия живых существ. Предсказывать новые факты — самое волнующее и самое важное свойство гипотез. Такое пророчество позволяет организовать целенаправленный, а потому надежный поиск. Успешный поиск подтверждает гипотезу, а безуспешный — опровергает. И в том и в другом случае выигрывает истина Если кто-то хотя бы частично пользуется вибрационным принципом движения, у него должен быть движитель вроде пластины (крыло, плавник, хвост) с уймой мелких отверстий, сужающихся в противоположную сторону от требуемого направления силы. Эта пластина с помощью мышц должна часто вибрировать с малой амплитудой. Хорошо зная анатомию насекомых, плавающих и летающих тварей земных, можно быстро найти кандидатов для обследования. Вспомните опыт с голубем, которому оклеили пленкой каждое перышко. В пере голубя, да и других птиц, есть множество отверстий, напоминающих конусы. Раньше думали, будто они нужны лишь для уменьшения веса птицы. Но тогда почему в опахале пера причудливые бороздки и крючочки образуют сеть с крошечными отверстиями, которые вроде бы сужаются сверху вниз, а не наоборот? Ведь для уменьшения веса это безразлично. Но совсем не безразлично, если с помощью отверстий рождается перепад давлений. И не поэтому ли разбился голубь с оклеенными перьями? Не лишился ли он привычного дополнительного механизма образования подъемной силы? Может, и колибри вертикально взлетает благодаря сужающимся отверстиям в своих крохотных перьях? Итак, гипотеза выдвинута. Ее надо либо подтвердить, либо опровергнуть. Пусть торжествует истина. 56
р*!йч т Из пнсем Тараканы — не дураки! Я поставил опыт уничтожения тараканов по методу, рекомендованному в заметке «Тараканы под током» A976, № 12). Напряжение— 10 000 вольт. Как выяснилось, тараканы — не дураки и голыми лапами за провода высокого напряжения не хватаются. Если и сгорают на проводах, то только попав туда случайно, в состоянии паники... И. РИЗОВ, Одесса Можно и без электричества... Прочел в журнале о новом методе убиения тараканов электрическим током. Но ведь яйца тараканов этим методом не уничтожаются, так что это опять та же сказка про белого бычка. К тому же у тараканов, кроме «электрического стула», который вы им любезно приготовите под плинтусом, есть еще много темных, удобных и теплых мест, где они могут жить и здравствовать... Есть другие, вполне эффективные методы борьбы с тараканами. Например, такой старый способ. Наливают на пол лужицу кваса, или — еще лучше — пива и накрывают тряпкой, смоченной в том же пиве. Тараканы толпами собираются в таком «кабачке», и остается, сняв тряпку, передавить их или же уничтожить каким-нибудь аэрозольным инсектицидом. Систематически применяя такой метод (ибо тараканов, . как и любых пьянчуг, не так просто отучить от тяги к спиртному), можно жить спокойно. А лучше всего использовать химический препарат «Тальфтон» (ТУ 6-18-02-08-73, изготовитель на этикетке, к сожалению, не указан). Покупая его, я испытывал большие сомнения, но, когда попробовал, был поражен: вот уже три месяца — ни одного таракана! Правда, применил его я не так, как рекомендует инструкция, а более радикальным методом — обработал с помощью распылителя от пылесоса все темные углы (обязательно в респираторе: препарат ядовит!), выдержал дней десять, после чего тем же пылесосом собрал препарат. Все полчища тараканов погибли, а может быть, сбежали, и теперь их не соблазняют даже специально оставляемые для проверки остатки пищи. С некоторой долей зависти (я сам химик-орга- ник) поздравляю неизвестных мне химиков, синтезировавших это чудодейственное средство! Т. И. ГАЛЕВИ, Новотроицк Шариковые ручки: еще один метод оживления Часто шариковые ручки отказывают из-за того, что между шариком и стенками трубочки, в которой он находится, засыхает паста. Для устранения этого мной разработан и опробован такой способ. Я наношу на бумагу каплю машинного масла, беру отказавший стержень, держа его у самого пишущего узла, и раскатываю шарик в. масляном пятне. Как правило, после десятка круговых движений стержень начинает писать, как новый. Дело в том, что машинное масло смазывает шарик, в то же время хорошо смешиваясь с пастой. Для этой же цели можно использовать и глицерин. Б. П. РЫНКОВ, Симферополь Цепи все же разветвляются В статье «Разветвленные энергетические цепи», напечатанной в № 9 за 1976 г., говорится, что «разветвление цепей в реакциях хлорировани я водорода до сих пор обнаружить не удавалось». Объясняется это том, что энергия возбужденной молекулы НС! * недостаточна для диссоциации молекулы CI?- Однако такое утверждение неверно. Изучая распространение пламени в хлороводородных смесях, мы установили, что без учета энергетических разветвлений этот процесс далеко не всегда можно объяснить («Доклады АН СССР», т. 220, 410, 1975), и отметили условия, при которых влияние таких разветвлений становится заметным. Недостаток энергии молекулы НС! * восполняется активацией по обычному механизму, при соударениях. Принципиальная же возможность энергетических разветвлений при взаимодействии хлора с водородом была установлена давно, более двадцати лет назад. В работах А. И. Роз- ловского, напечатанных в «Журнале физической химии» в 1955—56 гг., было показано, что именно этот механизм позволяет объяснить закономерности самовоспламенения хлороводородных смесей. Заметим, что смеси Н2+ +С1г — не экзотический объект лабораторных исследований, а распространенная в химической промышленности система. Можно полагать, что разветвление цепей с участием возбужденных молекул НС! * весьма важно для многих промышленных процессов хлорирования. Именн9 оно, видимо, и вызывает не объясненное до сих пор низкотемпературное самовоспламенение смесей некоторых предельных органических соединений с хлором. А. С. МАЛЬЦЕВА, А. И. РОЗЛОВСКИЙ, _ Ю. Е. ФРОЛОВ, Москва 57
Вполне съедобная ряска на место их переносят водоплавающие птицы с комочками ила, прилипшими к лапам. временно Поволжья, дрометеорологичеоким ус- Кто ие видел пруда или канавки, покрытых колеблющимся зеленым ковром. Этот ковер соткаи небольшими цветковыми растениями — рясками. В нашей стране их пять видов: ряска малая (Lemna minor), ряска горбатая (Lemna gibba), ряска трехдольная (Lemna trisulka), многокоренник (Spirodella polyrhiza), воль- фия бескорешковая (Wolffia arrhiza). Тело рясок устроено просто: это небольшие листообразные образования, называемые талломами, в поперечинке не более 1—7 мм. Форма — обтекаемая: яйцевидная или эллипсовидная. Крошечные растения бочуют по водоемам вместч/с теку-. чими водами или-^е а места* / зимующие почки: обогащают свое тело крахмалом, погружаются на дно, где и зимуют. Весной почкн всплывают, давая начало новым растениям. Размножаются они в основном вегетативно. Точка возобновления укрыта в центре таллома и хорошо защищена от невзгод. Новые ряски появляются из выводных кармашков, расположенных по бокам. Удвоение особей идет всего за 2—3 дня, а удвоение биомассы (по сухому веществу) — за 5—6 дней,. Ряскн могут размножаться и половым путем. До недавнего времени их цветение считали чрезвычайно редким явлением. Однако •наши наблюдения 1972-— 1975 гг. в бассейне Волги доказали, что ряски цветут Негодно. Они цвелн одно- экземпляры можно встретить с июня по август вперемежку с нецветущими. Цветки рясок непривлекательны и малозаметны, вероятно, поэтому цветение считали редкостью. После краткого знакомства с жизнью рясок можно перейти к их пищевой ценности. По биохимическому составу ряска близка к зерну культурных растений, а по количеству сырого протеина не уступает семенам бобовых и в пять раз превосходит картофель. Белка в ней до 38%, жиров 5% (втрое больше, чем в кукурузе, н в десять раз больше, чем в картофеле), клетчатки сравнительно мало — 17%. Кроме того, в ряске до 6% кальция, 3% фосфора, 2% магния. Микроэлементов же в килограмме сухой массы вот сколько: 0,48 мг кобальта, 0,18 мг' брома, 0,32 мг" медн, 0,7 мг никеля, 4,8 мг титана; есть в ней и марганец, й иод, цинк, ванадий, цирконий, церий и даже золото. К этому нужно добавить, что ряски богаты витаминами. В общем, эти растения — и /
корм для сельеко- животных для птицы. малой были лолучены пре восходиые результаты. Мя со уток содержало больше жира. Кровь оказалась бо гаче белком, кальцием, фос фором, печень также обога тилась этими веществами, кроме того, в ней было в пять раз больше витамина А. Эксперименты показали что в суточном рационе уток сто граммов обычных концентрированных кормов можно заменить 600— 650 граммами зеленой ряски. Питательная ценность ряски была проверена еще и для поросят и овец. Подкормка поросят увеличила их ежесуточный привес на 70—100 граммов. Овцы тоже быстрее росл» и давали больше мяса. Урожай ряски в естественных условиях куда выше урожая культурных растений, за которыми тщатель Кукурузе подавай дефицит* ные пахотные земли, а ряска довольствуется забро- жай ряски можно увеличить еще больше: нужна селекция и подбор культурных сред. Отрадно и то, что сбор ряски нетруден. К тому же эти крошечные водные растения можно выращивать круглый год в помещении. В такой теплице земли не будет — будут стеллажи с кюветами, где на специальной питательной среде ряски смогут размножаться круглый год. Правда, для этого необходимо искусственное освещение. Ряска, выращенная в лаборатории и приготовленная в виде салата, по вкусу почти не отличается от обычного салата. Особенно вкусна ряска со сметаной. Хвалили это блюдо и «повара», и гости из соседних лабораторий. И очень может быть, что ряска станет со временем не только повседневным кормом для животных, но и •ж$*ршсЪт' нею *стоЛ; Под конец еще одни маленький штрих. Ряски лучше растут в ©оде. где много минеральных и органических веществ. Особенно стремительно они развиваются в водоемах, загрязненных органикой. В свою очередь корневые выделения рясок стимулируют размножение микроорганизмов. которые разрушают органическое вещество сточных вод. Вот и выходит, что ряски могут помочь нам сохранить водоемы чистыми... Г. А. ЛУКИНА Институт биологии внутренних вод АН СССР но ухаживают. Например, разовый сбор ряски в Иваньковском водохранилище дал внушительную цифру: 10 т/га. Большая скорость роста позволяет собирать такой урожай многократно. Так, в Узбекистане за восемь месяцев было собрано 276 т/га ряски малой, в то время как урожай кукурузы был 150—180 т/га. а люцерны — 14—15 т/га. 'cTtoJ <ttTt$
Технология и прио ^Л*- Как остановить овраг? Начнем с цитаты. Вот что писал доктор географических наук Д. Л. Арманд в книге об охране природы СССР. Название этой великолепной книги многозначительно: «Нам и внукам». Итак, цитата: «Овраги полностью вывели из строя 4,5 млн. га... Наступление эрозии продолжается. По данным Министерства сельского хозяйства СССР, площадь оврагов и промоин увеличивается в среднем на 50 тыс. га в год». Овраги не назовешь редкостью, мало кто их не видел. Найти их можно, пожалуй, во всех уголках планеты. Про то, как растут овраги, исчерпывающе сказано и в классических научных трудах, и в школьных учебниках: явление общеизвестное. И нежелательное. В особенности на Крайнем Севере. Об оврагах в тундре почти не пишут в популярных изданиях. Давайте нарушим этот заговор молчания. В чем же северная специфика? Если кратко: овраги там легче возникают, быстрее растут и с превеликим трудом прекращают рост. И все из-за ранимости северной природы. Обычно овраг перестает увеличиваться в размерах, когда его склоны покрывает растительность. На Севере же растительный покров скудный и на обнаженной почве восстанавливается крайне медленно. Да еще вечная мерзлота, оттаиванию которой препятствуют растения. Защищенная ими мерзлота словно скала держит почву и все, что на ней находится. Опора прочная, но ненадежная. Если растительный покров нарушен, земля оттаивает на большую глубину. Грунт оседает. Получается воронка, заполненная грязью. Это явление называют термокарстом. Обычно он сопутствует строительству. В самом деле, кому придет в голову щадить траву на стройплощадке? А наказание близко— оседают и растрескиваются фундаменты. Да и грунтовая дорога, проложенная по сухому вроде бы месту, через несколько лет превращается в извивающееся болото. А теперь представим термокарстовую воронку не на ровном месте, а на склоне. Дожди быстро размоют ее и превратят в зародыш оврага. Его росту будут помогать растрескивание почвы во время зимних морозов и сползание ее со склона (солифлюк- ция) летом. Кое-где к этому добавляется ветровая эрозия. Так или иначе, но все разнообразные факторы разрушения почвы на Севере на новенький, только что появившийся овраг влияют в одном направлении — увеличивают его размеры. И овраг разрастается вширь по нескольку метров в год. В глубь он растет несколько медленнее потому, что с краев осыпается грунт. Следует оговориться, что на Севере овраги облюбовали районы с вечной мерзлотой и мягкими грунтами. Их почти нет на Кольском полуострове, где под тонким слоем почвы сразу начинаются скальные породы. Однако во многих уголках Сибири, в частности среди богатейших газовых месторождений Тюменской области, овраги стали бедствием. Поселок Тазовский, например, в нескольких местах разрезан глубокими ущельями. Через них приходится строить мосты, эстакады для трубопроводов и линий электропередач. Сооружения эти крайне уродливы, потому что их время от времени надстраивают. Овраг вклинивается в жилой массив, нарушая все планы строительства. Пусть он еще далеко, но пройдет несколько лет, и дом может оказаться на краю обрыва. Неприятность налицо. Как же ее ликвидировать? Что касается появления новых оврагов, тут в общем-то ясно. Нельзя нарушать растительный покров, а если это неизбежно, следует прибегнуть к теплоизоляционным покрытиям. Например, на БАМе, на участках с вечной мерзлотой, шпалы укладывают на толстый слой гравия. Наиболее же распространенная профилактическая мера — не распахивать землю нл склонах — в тундре никакого значения не имеет. Земледелие тут пока дело будущего. А выросшие овраги, казалось бы, самое надежное — засыпать землей. Но где гарантия, что землю не размоет вновь? Да и чтобы раздобыть землю, нужно выкопать новый овраг такого же объема. С позиций охраны природы мера сомнительная. Дл и дорого- 61
стоящая, как и любые земляные работы. Поэтому пробуют засыпать овраги мусором, хотя это и не способствует красоте пейзажа. Однако, несмотря на исключительную способность северных поселков замусориваться, овраги все же растут. Твердых отбросов не хватает, даже когда к консервным банкам и бутылкам добавляют разбитые грузовики и прочую устаревшую технику. Овраг- свалка продолжает расти, а зазеленеть ему уже трудно. В общем, сравнивание оврагов с землей — задача пока нереальная. Гораздо важнее остановить их рост. Надежных искусственных приемов еще нет. Поэтому остается надеяться на естественные процессы. Но подробности зарастания обнаженного грунта в северных условиях известны мало. Сейчас таким исследованием заняты геоботанические экспедиции Московского государственного университета. Необходимо выяснить, какие растения и в каком количестве поселяются в оврагах, как быстро они растут, насколько эффективно закрепляют грунт корни разных растений, как они взаимодействуют между собой. Одна из задач экспедиции — выяснить строение корневой системы. Может показаться, будто это давно известно по гербариям. Ведь травы хранят с корнями. Но расположение корней на гербарном листе — это производное от здравого смысла и художественного вкуса препаратора. В прирЪ- де оно может быть иным. Геоботаники изучают именно естественное расположение корней в грунте. Для этого корневую систему аккуратно препарируют тонкой спицей, затем фотографируют или зарисовывают. Потом определяют объем и вес корней в разных горизонтах почвы. Могут ли служить надежной арматурой для земли корни тундровых растений? Принято думать, будто они распластываются в поверхностном слое грунта — глубже не пускает вечная мерзлота. Действительно, в тундре мерзлота часто начинается в полуметре от поверхности. Однако в оврагах верхняя граница мерзлого слоя отступает на два метра и больше. Поэтому здесь селятся растения с длинными корнями, в ос- Заросший оврвг ив борвгу рами Таз. * о мешки — растеинв-арматурщими. Отпрепарированное корневищ* шшощл довольно просто зарисовать с помощью сетки. (Фото ••тора) 62
новиом сорные, которые редки в дикой тундре. Они и выполняют роль арматур* щиков. Обычно первым на самом неспокойном месте появляется полевой хвощ, чему немало способствуют его свойства сорняка. Его корневище уходит вниз примерно на 70 см и только там начинает ветвиться. На такой глубине почва относительно неподвижна, и хвощи стоят, как на якоре. Верхушки хвощей может засыпать и даже оторвать сползающая земля, ко хвощи прорастут вновь. Поэтому они могут расти даже на оползнях. После хвощей в овраге поселяются более прихотливые растения с тонкими мочковатыми корнями. Важно заметить, что состав растительности в овраге не остается одним и тем же. Да и вообще, нет растения, которое смогло бы справиться с оврагом в одиночку. Год за годом друг друга сменяют несколько сообществ растений, все меньше приспособленных к жизни на голом осыпающемся склоне. Но тем сильнее они закрепляют грунт для тех, кто придет на смену. Вслед за хвощами в овраге появляются полынь Тиле эй уса, гулявник, ж и рушник, ромашка. Разнотравье постепенно вытесняют злаки: мятлик, щучка, овсяница. Лет через десять настает черед деревьев и кустарников: ольхи, ивы, рябины, лиственницы. В заросшем северном овраге жизнь, для них более благоприятна, чем на открытом месте. В конце концов бывший овраг напоминает оазис среди тундры. Однако такое благодатное превращение идет долго. Но естественное восстановление растительности можно ускорить. Например, вносить удобрения. Или засевать унылые голые склоны оврагов семенами. Какими? Зарастание — процесс сложный, и монокультура в данном случае неприемлема. Чтобы выбрать наилучшую компанию растений-арматурщиков, нужны дальнейшие исследования. Нужно знать сроки посадки. И многое, многое другое. А. А. АВЕРЬЯНОВ 63
I ;U i ОТ- *ОЮЬ ."T™4VI ОТОВСЮДУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ НА СВЕРХПРОВОДНИКАХ В США закончились испытания электродвигателя постоянного тока мощностью 0,22 мегаватт. Его размерь I и вес в три раза меньше. ' чем у существующих дви- i гателей той же мощности В новом двигателе применены сверхпроводящие обмотки из ииобиево-таитало- вого сплава. Естественно работает эта обмотка при очень низкой температу ре — минус 269°С. Двигатель предназначен для судов на подводных крыльях н на воздушной подушке. I НЕОЖИДАННЫЙ ПРИЗНАК I Диагностика сердечных за- j болеваний — дело сложное и серьезное. Но есть и вер ные приметы, позволяющие врачу с большой долей вероятности предсказать, что больному не миновать коронарной болезни, например пожелтевшие от табака пальцы, которые свидетельствуют о неумеренном ку- ' ■ рении... А недавно обнару- i I жен еще одни такой при- | знак, довольно-таки не- , обычный. Это наличие на мочке уха складки, идущей ; по диагонали вниз от ииж- i него края наружного слу- I хового отверстия. Авторы открытия, американские кардиологи, обсле- J довали более 500 больных, доставленных с сердечным приступом в одну из больниц. Роковая складка была у 47% из ннх, а из 300 больных, лежавших в больнице с иными заболеваниями,— у 30%- В другой больнице из 144 больных, у которых подозревали коронарную болезнь, такую складку имели 133 человека, и у 120 нз них диагноз был подтвержден. В чем может заключаться связь между заболеванием сердца и формой уха? Никакого удовлетворительного объяснения этому факту пока не предложено Есть только одно предположение: нарушение сердечной деятельности вызывает недостаточность кровоснабжения мочки уха. что и может приводить к .появлению складкн. АТЕРОСКЛЕРОЗ И АРАХИСОВОЕ МАСЛО Как сообщил журнал «Chemical and Engineering News* A976, т. 54, № 46). неумеренное употребление арахисового масла может быть причиной экспериментального атеросклероза. Три группы подопытных обезьян в течение года держали на диете с высоким содержанием жиров. Часть животных получала лишь арахисовое масло, часть — кукурузное, а часть сливочное. У животных, сидевших на кукурузно-масляной диете, признаков атеросклероза через год почти не прибавилось. У обезьян, получавших сливочное масло, атеросклероз после опытов тоже был выражен довольно слабо, а сосуды животных из «арахисовой» группы были склеротированы очень сильно. Выходит, не всякое растительное масло с точки зрения профилактики склероза лучше масла животного. ЧЕРНЫЕ АЛМАЗЫ ГАСТРОНОМИИ В журнале «New Scientist» A976, № 1031) появилось сообщение, что, возможно, лет через десять трюфели во Франции будут стоить не дороже картофеля. Пока же этн деликатесные грибы очень дороги, недаром их называют черными алмазами гастрономии Повод для оптимистических утверждений дали работы французского ученого Синьоре и его коллег из Института агрономических исследований. Они выяснили секрет тесной связи трюфелей и дубов. Этот секрет — биохимического толка: дубы снабжают вызревающие под землей грнбы определенными органическими веществами, грибы же накапливают для деревьев нужные минеральные солн. Но не все
ново^:- v ^вск к ново "i u дубы нуждаются в помощи трюфелей. Задача исследования — отобрать, вывести дубы, которым нужны трюфели и которые нужны трюфелям. Синьоре утверждает, что из желудей, обработанных соответствующими минеральными солями и смазанных трюфельными спорами, через десять лет должны вырасти, «трюфельные» деревья. ИЗ-ЗА ТРИПТОФАНА? Биологи из медицинского! колледжа имени Альберта! Эйнштейна (США) исключили на 'несколько дней из рациона подопытных крыс все продукты, содержащие незаменимую аминокислоту триптофан. И крысы стали очень агрессивными. Они нападали иа подсаженных к ним мышей, затевали драки между собой, хуже подчинялись командам экспериментаторов. После включения триптофана в диету поведение крыс вновь становилось нормальным. ТРЕТЬЕГО «ВИКИНГА» НЕ БУДЕТ Специалисты НАСА отказались от запуска к Марсу в 1981 г. усовершенствованного космического аппарата «Викинг». Предполагается изготовить к 1984 году новый, сильно отличающийся от «викингов» аппарат, главной задачей которого будет глобальное геохимическое исследование Марса. Посадочный блок этого аппарата сможет передвигаться по планете. На нем будет устройство, позволяющее брать пробы марсианских пород и минералов с достаточно большой глубины. Что же до посадочных блоков «Викинга-1» и «Викинга-2». то надеются, что они смогут работать на Марсе до мая 1978 года. БИОРИТМЫ И БИОХРОНОМЕТР [Румынское агентство Аджер- пресс сообщило о биохро- (нометре, сконструированном профессором Я. Скуташу- ]Комэняну. Биохронометр *v*"?p*?^3fZ*P"*& должен показывать, на какие месяцы в течение года, какие дни месяца и какие, часы суток приходится I максимум работоспособно-. сти конкретного человека. | Устанавливают биохронометр с учетом часового пояса и времени рождения человека. Как указывается в !, сообщении создатель чудо- ■ прибора исходил из гипо-■ ■ тезы, что погодные условия ■ [при рождении человека (ат-. t мосфериое давление, темпе-. I ратура, .ветер, освещен-1 иость) определяют его фи- ч зиологические и психиче-I ские особенности. Конечно,' I погода на организм влияет, больше, чем расположение [ звезд, но... _ МЕМБРАНЫ И КРАСИТЕЛИ Для очистки сточных вод все шире применяют различные мембранные методы, в том числе обратный осмос Исследования, проведенные недавно в нашей стране, показали, что этот метод может быть с успехом использован для очистки сточных вод анилинокра- сочной промышленности. После десятимннутной очистки на ацетилцеллюлоз- иых или полисульфонамид- ных мембранах концентрация красителя в стоках уменьшалась во много раз. СОСТАВ ОБЛЕПИХОВОГО МАСЛА Лечебное действие облепи- хового масла широко известно, чего, к сожалению, I нельзя сказать о его составе]. Недавно химики бакинского Института ботаники Iимени В. Л. Комарова уста- •но'вили, что облепиховое масло на 95,6% состоит из семи органических жирных кислот. Из них миристино- вой — 0,3%. пальмитиновой — 28,1 %, пальмитино- одеиновой — 41,1 %, стеарн- нрвой — 4,2 %, олеиновой - 11,0 %, ли нолевой — 9,2 % и ■ линолеиовой — 6,1%- Навер- " ное, их биологической актив- I ностью в значительной мере ! объясняются целебные свой- ] |0тва облепихи. I 3 «Химия м жизнь» Л? 7 65
Классика науки Условия жизни во Вселенной Академик В. Г. ФБСЕНКОВ Трудно найти область астрономии, в которую Василий Григорьевич Фесенков A889— 1972 гг.) не виес бы существенного вклада. Это и фотометрический каталог звезд, и исследования планет, и монография «Метеорная материя в междуплаиетном пространстве», и многое-многое другое. Предлагаемая вниманию читателей одна из 650 работ академика Фесеикова впервые увидела свет в 1970 году в научном сборнике, а в 1976 году была включена в состав избранных трудов В. Г. Фесеикова, выпущенных издательством «Наука». Обе публикации были малотиражными. При подготовке статьи редакция журнала пошла на небольшие сокращения и опустила ссылки автора на использованную литературу. Свою статью Василий Григорьевич закончил интригующе: «По мере старения Вселенная делается все менее пригодной для существования в ней жизни. Что будет в дальнейшем, сказать трудно. Может быть, непрерывное расширение Вселенной сменится сжатием...». Если средняя плотность вещества, заполняющего Вселенную, меньше чем один атом водорода на 105 кубических сантиметров, то ее ничто не удержит от расширения. Если же плотность больше, то, как предполагают, через 10—20 миллиардов лет будет сжатие. Измерения плотности уже начались. Например, этим был занят рентгеновский телескоп, работавший на борту «Лунохода-1». Что представляет видимая нами Вселенная, которая, по разным данным, существует уже 10—15 миллиардов лет? Каковы условия в ней для жизни? В основном материя во Вселенной сосредоточена в звездных системах — галактиках, разделенных расстояниями в среднем в миллионы световых лет. Наиболее массивные эллиптические галактики, масса которых постепенно уменьшается по мере увеличения степени их сплюснутости, состоят только из звезд, без заметной прнмеси газа. Спиральные галактики, также разных типов, состоят в основном нз ядра, окруженного более или менее раскрытыми спиральными ветвями, в которых, кроме звезд, имеется несколько процентов газа и пылн. Наконец, имеются неправильные, сравнительно небольшие галактики с наибольшим содержанием газа. Как было установлено еще Хабблом в 1929 г., Вселенная непрерывно расширяется. Это проявляется в так называемом красном смещении, т. е. допплеровском сдвиге спектральных линий к красной части спектра, причем скорости разбегания пропорциональны расстоянию. Наиболее отдаленные объекты, открытые в самые последние годы, — так называемые квазары, для которых допплеровский сдвиг настолько велик, что водородные линии Лаймановской серии <...> оказываются продвинутыми в видимый участок спектра. Свет от наиболее удаленных квазаров распространяется к нам уже свыше пяти миллиардов лет и, следовательно, вышел из них еще до образования нашей солнечной системы. Таким образом, они находятся почти на границе видимой Вселенной. Тем не менее в спектре квазаров найдены характерные линии обычных химических элементов в различной степени ионизации — водорода, магния, кислорода, неона и др. Это свидетельствует о том, что во Вселенной всегда были те же самые химические элементы, хотя, конечно, в различном количестве. Другой вывод принципиально важного значения, который можно сделать на основании изучения Вселенной, заключается в том, что все ее вещество находится в постоянном взаимодействии, что особенно ясно проявляется в нашей Галактике. Наблюдения показывают, что из ее центрального ядра постоянно выбрасываются со скоростями 50- 100 км/сек мощные струи газа, поступающие в спиральные ветвн. Звезды, в которых в основном сосредоточено вещество в галактике, также выбрасывают в пространство газовую материю и порождают космические лучи, состоящие в основном из протонов и электронов, с небольшим содержанием ядер более тяжелых элемен- 66
тов, которые, поступая в космическое пространство, постепенно разгоняются в нем галактическими магнитными полями почти до скорости света. По-видимому, в значительном количестве космические лучи поступают также извне, в особенности от отдаленных радногалак- тик, ио в основном — от сверхновых звезд, взрывающихся примерно каждые сто лет. При подобном взрыве, когда вспыхнувшая звезда иногда делается ясно видимой на дневном небе, — такова, например, была сверхновая Тихо Браге A572 г.) в созвездии Кассиопеи, — выделяется энергия, эквивалентная сотням миллиардов звезд. Сверхновые звезды представляют конечную стадию эволюции весьма массивных звезд, когда при израсходовании водорода, служащего основным топливом для выделения ядерной энергии, получается катастрофическое сжатие и температура в центре возрастает до миллиарда градусов. При таких условиях <...> синтезируются различные элементы, вплоть до самых тяжелых, и во время взрыва с выбросом огромной массы вещества звезды они поступают в окружающее космическое пространство. Благодаря подобным процессам, происходящим в течение всего существования нашей Галактики, межзвездная среда постепенно обогащалась большим количеством тяжелых элементов, входящих затем в состав вновь образующихся звезд. В то же время космические лучи, генерируемые звездами и задерживаемые в пределах Галактики ее магнитным полем, очень эффективно облучают все вещество, которое они встречают на своем пути. Разбивая <...> ядра атомов железа и других элементов, они обогащаются ядрами более легких элементов, например лития, бериллия, бора, и потому содержат их в гораздо большей пропорции, чем это свойственно самим звездам или планетам. Как известно на осноианин исследований метеоритов, произведенных немедленно после падения, в них обнаруживаются десятки изотопов, в том числе короткоживуших, происшедших вследствие распада различных элементов, а также железа под воздействием облучения космическими лучами, проникающими на глубину до 40—50 см. В качестве одного из примеров можно указать на метеорит Арус, подобранный немедленно после его падения на границе Ирана и СССР осенью 1959 г. В этом метеорите было обнаружено около 40 различных изотопов, в том числе короткоживущих, образованных вследствие облучения космическими лучами при его странствовании в течение нескольких миллионов лет в солнечной системе. Исследование метеоритного веществу показало, что интенсивность космических лучей в нашей Галактике сохранялась примерно постоянной на протяжении последних сотен миллионов лет. Несмотря на их расходование в процессах столкновений, они непрерывно пополняются путем выброса из различных тел при ускорении в галактических магнитных полях. Наличие подобных процессов наглядно показывает, что в доступной нам Вселенной существование какой бы то ни было антиматерии совершенно исключается. Правда, в тех же космических лучах встречаются отдельные позитроны наряду с множеством электронов, но они могут временно возникать в процессах, сопровождаемых гамма- излучением. Поэтому представляется странным, что некоторые авторы предполагают, что в нашей галактике многие звезды могут состоять из антиматерни. Алфвеи считает, что ближайшая к иам галактика - туманность Андромеды также состоит из антиматерин. Однако все имеющиеся данные о непрерывной взаимосвязи веществ внутри нашей Галактики и за ее пределами указывают на полную невозможность этого. Хойл достаточным аргументом против существования антивещества считает, что разделение частиц и античастиц после их возникновения в ядерных процессах не может иметь мехгта. Особенно странными представляются высказываемые в самое послед нее время мнения о том. что отдельные кометы могут состоять из антиматерии и что, в частности, взрыв при падении так называемого Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. был также произведен антиматери ей. Другой существенно важный вопрос, который могут задавать исследователи в области экзобиологии, — может ли где-либо во Вселенной возникнуть и существовать жизнь на основе, отличной от углеродной Большой успех в познании структуры и состава межзвездной среды был достигнут благодаря применению радиометодов. На длине волны 21 см установлено присутствие нейтрального водорода в спиральных ветвях Галактики и могло быть определено его примерное содержание. Кроме того, ионизованный водород, как оказалось, также образует обширные области, возникая в них под влиянием облучения межзвездной 3* 67
среды яркими сравнительно молодыми звездами. В пределах нашей Галактики межзвездный газ проявляется в оптической области спектра тем, что образует стационарные линии разных элементов (например, ионизованного кальция). Кроме того, в межзвездном пространстве обнаружены полосы поглощения, которые пока нельзя отождествить с какими-либо молекулярными соединениями — по всей вероятности, они характеризуют состав частиц межзвездной пыли. Незначительное количество этой межзвездной пыли сильно поглошает свет и способно полностью закрывать в оптических лучах центральное ядро нашей Галактики, находящееся в направлении созвездия Стрельца. Вместе с тем межзвездные пылинки, охлаждаясь до очень низкой температуры C—5°К), способны производить значительное охлаждение межзвездного газа и обусловливать его конденсацию. Согласно детальным исследованиям ряда авторов, можно полагать, что подобная межзвездная пыль непрерывно пополняется зернами графита, которые образуются в атмосфере красных гигантов типа N, и световым давлением выталкивается в космическое пространство. В некоторых областях эти графитовые частицы покрыты тонкой ледяной оболочкой (например, в поглощающих облаках созвездия Персея) и всегда имеют примесь других осажденных элементов. Другой причиной резкого охлаждения газа в межзвездной среде, способствующей его конденсации, является примесь небольших количеств кислорода, азота и неона... Хотя эти элементы имеются лишь в очень небольшом количестве, они способны понижать температуру даже очень горячих областей ионизованного водорода на целый порядок — примерно до 10 000°К. Межзвездная среда далека от однородности. В ней наблюдаются турбулентные процессы, местные нагревы под влиянием ионизации газа. Вспышки сверхновых звезд производят ударные волны, распространяющиеся со сверхзвуковыми скоростями, причем плотность газа в подобной волне повышается на несколько порядков, и это может иметь большое значение для образования гравитационно связанных сгущений. Наглядный пример подобного процесса представляют волокна в созвездии Лебедя, расходящиеся со скоростями около 100 км/сек из одного центра, в котором 70 000 лет тому назад произошла вспышка сверхновой. Если на пути ударной волны, характеризующей распространение ионизационного фронта, оказывается газово-пылевое облако большой плотности, то оно остается неионизованным, сжимается под давлением горячего газа н превращается в плотное темное образование — глобулу, зародыш звезды, которое может затем за весьма короткое время сжаться в результате гравитационного коллапса и превратиться в самосветящееся тело. Большое количество подобных глобул, связанных обычно с туманностями, было открыто в США Боком и исследовано Рожковским. Быстро развивающиеся сгущения, в которых уже за несколько лет проявляются заметные изменения — так называемые объекты Хербига — Харо, встречаются, в частности, в области туманности Ориона, где и сейчас происходит интенсивное звездообразование. Около недавно возникших звезд типа Т, особенно обильных в этой туманности, Мен- доза в 1966 г. наблюдал наличие большой инфракрасной радиации, которая должна исходить от сжатого пылевого облака с температурой около 700°К, представляющего, по-видимому, материал для образования планет. В последнее время выяснено, что излучение гидроксила ОН возникает только вблизи образующихся звезд и исходит от объектов ничтожно малого углового размера. Нужно считать, что на границе области ионизованного водорода, окружающего только что возникшую звезду, происходит распад молекулы Н20 и образуется гидроксил ОН. Это аналогично появлению гидроксилов в верхней атмосфере из водяных паров под воздействием высокочастотной солнечной радиации. Как указывалось выше, туманность Ориона особенно характерна тем, что в ней и в настоящее время происходит звездообразование. Например, в 1936 г. там появилась звезда FV Ориона, н подобные явления в этой туманности могут происходить каждые 500—1000 лет. Какова же структура подобной туманности?.. В детальном спектроскопическом исследовании обнаружено, что она состоит из множества неоднородностей, занимающих не более 1 % общего объема. По оценкам Идлиса, подобные неоднородности по своим массам соответствуют кометам, т. .е. имеют массы порядка 1026— 1028 г. Можно ли считать, что подобные туманности в действительности состоят из комет? Это было бы не совсем правильно, так как 68
кимегы, входящие в состав протяженного околосолнечного облака размером до 1500 радиусов земной орбиты, хотя и могут практически в течение неопределенно долгого времени оставаться неизменными и условиях межзвездной среды, однако в их состав водород входит в очень незначительном количестве н главным образом в виде разных соединений. В составе комет- ных ядер по спектроскопическим данным обнаруживаются CN, СН, СН3, С2, С3, ОН, СО, NH, CH+, СО+, Na, но так называемые «родительские соединения», входящие в нх внутренние части, должны быть более сложны, с примесью, например: HCN, NH2, Н20, СО, C2N2, CH4. С2Н2 и другие углеводороды с примесью разных тяжелых элементов — Fe, Ni, Mg, Ca. Сгущения аналогичного состава могут, очевидно, возникать повсеместно в космосе и служить первичным материалом для образования звезд и планет. Неизбежные взаимные столкновения таких сгущений, обращающихся по неправильным орбитам вокруг общего центра гравитации, приводят к быстрому выделению центрального сгущения, превращающегося затем в звезду при наличии достаточной массы. Нужно заметить, однако, что до сих пор нет вполне ясного представления о механизме происхождения комет, входящих в состав протяженного околосолнечного облака, хотя каждому ясно, что подобные неустойчивые небольшие тела не могли зародиться внутри солнечной системы. Однако Всехсвятский выдвигает довольно оригинальную идею о том, что кометы были выброшены и продолжают выбрасываться из недр планет и их спутников при каких- то внутренних катаклизмах. Основной аргумент его тот, что ряд комет как будто появляется внезапно на малых расстояниях от Юпитера и затем описывает более или менее протяженные орбиты. Однако все подобные случаи были детально рассмотрены Казимирчак-Полонской, которая на электронных машинах рассчитала эволюцию кометных орбит под влиянием возмущений всех планет солнечной системы от Веиеры до Плутона. Она показала, что при этом могут существенно меняться форма и размер орбиты, может происходить переход кометы из одного планетного семейства в другое, комета может внезапно входить в область видимости и становиться доступной наблюдению или, наоборот, исчезать для наблюдателя... Даже при современном обилии комет можно ожидать, что в течение своей истории Земля сталкивалась с кометами не менее 100 раз и при этом получала от них различные Органические соединения. В действительности число встреч комет с Землей и другими планетами было гораздо больше, учитывая несравненно большее богатство в прошлом околосолнечного кометного облака. Можно указать на следующие данные относительно роли комет, родоначальниц наиболее древнего метеоритного вещества — углистых хогндритов — в зарождении жизни во Вселенной. Как показали многочисленные опыты Штудлера, Хаяши, Андерса и др. по воспроизведению сложных органических соединений, имеющихся в углистых хондри- тах, подобные соединения возникают при равновесных реакциях типа Фишера — Тропша из простейших углеводородных и азотистых соединений при обязательном присутствии катализаторов, например хотя бы 'ничтожного количества метеоритного железа, и в условиях местных кратковременных нагревов до температуры около 800—900°К с последующим быстрым . охлаждением в течение нескольких часов или по крайней мере суток. При более длительном нагреве происходит распад образовавшихся сложных соединений. Можно представить себе, что причиной подобного разогрева могли быть вспышки еще не вполне сформировавшегося Солнца. Согласно проведенным в 1968 г. расчетам, звезда солнечной массы вскоре после своего выделения из межзвездного газа, достигая стадии гравитационного коллапса, делается сначала непрозрачной, т. е. превращается и глобулу, и вначале излучает лишь доли процента современной радиации. В дальнейшем внутри ее массы развивается ударная волна и, достигая поверхности, дает большую вспышку, повышая поток излучения сразу в тысячи раз. Далее происходит резкий спад, и звезда постепенно входит на кривую главной последовательности и делается устойчивой. При других моделях расчета подобный результат не получается, и звезда солнечной массы приходит в устойчивое состояние при сравнительно небольшом повышении потока излучения. Другая причина вышеуказанных кратковременных разогревов, которая представляется более вероятной, заключается в неизбежных столкновениях между собой многочисленных кометных ядер. В результате 69
торможения происходил разогрев этих сравнительно небольших тел. их расширение с последующим быстрым охлаждением. При этом в первичной околосолнечной туманности возникали сложные органические соединения — основы ДНК — и подготавливались условия для зарождения жизни. Подобный процесс Оыл, очевидно, общим во Вселенной Едва ли разумно считать, что параллельно с этим могло происходить зарождение жизни и на какой- то другой основе, например на основе соединений кремния и других элементов. Это не подтверждается опытами, изучением вещества метеоритов и даже нашими общими представлениями о явлениях, происходящих во Вселенной. Итак, все имеющиеся данные говорят в пользу того, что везде во Вселенной жизнь возникает и развивается лишь на углеводородной основе. Вселенная непрерывно расширяется, расстояния между галактиками увеличиваются, и плотность межгалактической материи и ее температура все более падают. Далее, хотя спиральные ветви удерживаются «вмороженными» в них магнитными полями и принимают участие в общем вращении вокруг галактического центра, но масса центрального ядра, по-видимому, постоянно уменьшается за счет непрерывно выбрасываемой материи. В спиральных ветвях происходит звездообразование, но если массивные звезды существуют сравнительно короткое время и. израсходовав свой запас горючего, служащего для поддержания ядерных реакций, выбрасывают значительную часть своей массы в межзвездное пространство, обогащая его созданными тяжелыми элементами, то звезда малой массы остается в устойчивом состоянии и постепенно переходит в разряд белых или даже темных карликов. Как было показано еще Чандрасекаром, предельная масса, меньше которой звезда уже остается в устойчивом состоянии, не подвергаясь катастрофическим взрывам, составляет 1,1 массы Солнца. Чем меньше масса звезды и, следовательно, ее температура и внутреннее давление, тем меньше она способна вырабатывать ядерную энергию и все медленнее проходит свой эволюционный путь по кривой главной последовательности. Нижний предел массы звезды в зависимости от ее химического состава составляет 0,07—0,1 массы Солнца. При массе, меньшей этого предела, звезда уже не проходит нормальный путь звездной эволюции и делается просто черным карликом или большой планетой, в которой известный разогрев вещества достигается путем распада обычных радиоактивных элементов. Вообще в нашей Галактике за 10— 15 млрд. лет ее существования накопилось уже большое количество подобных тел. Они почти не поддаются наблюдению, и об их существовании можно судить главным образом по их суммарному гравитационному эффекту. Их общее количество по некоторым оценкам составляет примерно 40% массы всей нашей Галактики. В ближайших окрестностях Солнца вплоть до расстояния примерно в 5 парсеков A парсек равен 206 265 а. е.) подавляющее большинство звезд имеют весьма малые массы и, следовательно, ничтожные яркости. Таким образом, по мере старения Вселенная делается все менее пригодной для существования в ней жизни. Что будет в дальнейшем, сказать трудно. Может быть, непрерывное расширение Вселенной сменится сжатием — фиолетовым смещением и весь содержащийся в ней материал будет постепенно разогреваться, пока не достигнет состояния горячего газа. Проблема эта тесно связана с выбором космологической схемы и еще не решена. Технологи, «СВЕРХБАТАРЕЯ» Появились сообщения о разработке химического источника тока, названного сверхбатареей. Это аккумулятор мощностью 1 квт-ч с отрицательным электродом из сплава лития с кремнием и положительным — из сульфида железа. Электролитом служит расплав КС1 и LiCl. При испытаниях «сверхбатарея» выдержала 130 циклов зарядка — разрядка и проработала 2000 часов без серьезной потери работоспособности. «Сверхбатарея» может надежно работать при температуре до 400°С. «Chemical and Engineering News», 1976, № 47 70
11111 I i 4 i 4 У Информация ОБЪЯВЛЕНИЯ Изменен срок проведени я IV Всесоюзной конференции по жидким кристаллам, о которой сообщалось в № 4 «Химии и жизни». Конференция будет проходить в Иваново 14—16 декабря с. г. Адрес оргкомитета: 153025 Иваново, ул. Ермака, 39, Ивановский государственный университет. Ленинградский магазин хим- реактивов, обслужи вающи й Ленинградскую, Псковскую, Новгородскую, Вологодскую, Архангельскую, Мурманскую области и Карельскую АССР, переехал. Его новый адрес: Ленинград, Октябрьская набережная, 44. НОВАЯ НАУЧНАЯ НАГРАДА Исполнительный Совет Международного общества по изучению происхождения жизни на Земле учредил золотую медаль имени академика А. И. Опарина, которая будет присуждаться раз в три года за лучшие работы в этой области. Академик А. И. Опарин был одним из учредителей и первым президентом общества, созданного в 1970 г. В апреле этого года на конференции в Киото (Япония) он избран Почетным президентом общества. КНИГИ В 111 квартале 1977 г. издательство «Мир» выпускает следующие книги по химии и биологии: Методы исследования быстрым реакций. Под ред. Дж. Хеммиса. Пер. с англ. 40 л. 4 р. 25 к. Ноихибел Дж., Уолтон Дж. Химия свободных радикалов. Пер. с англ. 35 л. 3 р. 75 к. Супина В. Насадочные колонки ■ газовом хроматографии. Пер. с англ. 10 л. 1 р. 20 к. Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая химия. Пер. с англ. 25 л. 2 р. 75 к. Феинер Ф., Мак Ослан Б., Миме К., Сэмбруи Дж., Уайт Д. Биология вирусов животных. Пер. с англ. В двух томах. Т. 1 — 36 л. 2 р. 80 к. Т. И —36 л. 2 р. 80 к. Хедаиг П. Прикладная квантовая химия. Пер. с англ. 35 л. 2 р. 75 к. В издательстве *Наука» готовится к печати книга: А. А. БЕРЛИН, Ф. А. ШУТОВ. ОСНОВЫ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ I Книга рассчитана на научных сотрудников, инженеров, J г техников, студентов, интересующихся получением, свой-; Яствами и применением пеиопластов и пенорезин. Объем книги 30 л. Ориентировочная цена 3 р. 50 к. Заказы можно направлять по адресу: 117464 Москва,; > Мичуринский проспект, 12, магазин № 3 «Книга — початой». . В августе выходит из печати «ЖУРНАЛ ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА», 1977, № 4, посвященный информационным проблемам в современной химии. Цель выпуска — ознакомить читателей с современным состоянием информации по химии в СССР и; >за рубежом, а также с методами и способами быстрого! !нахождения в литературе информации о способах полу-; ►чения, свойствах, реакционной способности и применении! [веществ (в том числе с использованием указателей но-; [вых типов к крупнейшим мировым реферативным журналам по химии). Специальные статьи посвящены созда-; {ваемой в СССР Единой системе научно-технической ин-! (формации по химии, а также информационному обслуживанию химиков с помощью ЭВМ. Журнал рассчитай на широкий круг химиков, преподавателей вузов, ИТР заводов, КБ и проектных институтов, работников информационных служб и библиотек. Журнал распространяется только по подписке и в роз-; 1ничную продажу не поступает. Организациям номера* J журнала высылаются наложенным платежом по заявке, J £ подписанной руководителем и бухгалтером. Отдельные < »читатели могут выслать стоимость номера — 1 р. 50 к.— * [почтой или сдать деньги иепосредственио в редакцию по< •адресу: Москва, Центр, Кривоколенный пер., 12.
Страницы истории Жар холодных числ Г. ШИНГАРЕВ 6. Когда говорят о научной революции, совершившейся в XVII веке, то в качестве главной новации обычно указывают на индуктивный метод, провозглашенный Фрэнсисом Бэконом. С этой точки зрения, научное естествознание началось тогда, когда были выкованы его инструменты — наблюдение, описание и эксперимент, когда — если воспользоваться общеизвестными примерами — Галилей, стоя в пизан- ском соборе, заметил, что подвешенный к потолку светильник раскачивается так, что размахи убывают, а время не меняется, когда Ян Гевелий рисовал контуры лунных морей, а Исаак Ньютон в своей темной келье ломал голову над загадкой солнечного зайчика. Но есть нечто более фундаментальное, что отличает эту эпоху; речь идет об идее, которая в большей мере, чем бэкониаиский эмпиризм, определяет дух и пафос новой науки. В то время как толпа прихожан устремлялась мыслями к богу, Галилей не спускал глаз со светильника, одновременно считая у себя пульс, который заменял ему часы. Само по себе это еще не свидетельствует, что он был безбожник. Но это наводит иа мысль, что бог Галилея существенно отличался от бога церкви. В равномерно затухающих колебаниях подвешенного предмета Галилей усмотрел математическую закономерность. Она отметала как нечто второстепенное и место действия, и назначение качающегося предмета, и даже его вещественную природу; светильник превратился в абстрактную математиче- • Окончание. Начало —в предыдущем номере журнала.
скую точку, которая перемещается, описывая некоторую кривую, в столь же абстрактном пространстве. Мир, полный красок и звуков, исчез, остались линия и число. Таков неожиданный смысл полуанекдотических рассказов о случайных обстоятельствах, в которых будто бы были совершены основополагающие открытия ученых XVII века, будь то Галилей в соборе или Ньютон с его яблоком. Яблоко или планета — какая разница? Между светильником и любым другим подобием маятника больше общего, чем кажется поверхностному наблюдателю. Случайность обстоятельств символизирует несущественность того, в чем до сих пор воплощалась действительность, — несущественность конкретного. История в соборе — это притча о том, как геиий увидел в будничном факте то, чего никто до него не замечал, и о том, что самое главное в науке - это умение «раздеть» мир, обнажив его математическую структуру. «Число — вот самая мудрая из вещей», — говорится в отрывке, приписываемом Гиппасу, ученику Пифагора. Спустя два с лишним тысячелетия это изречение вновь стало актуальным. Переворот XVII века—это не только рождение классической физики, научной химии и биологии, но прежде всего возрождение математики— создание аналитической геометрии и анализа. Осознание математики как универсального языка -науки, стремление свести философию к физике, физику к механике, а механику к геометрии, свести качественные различия вещей к количественным отношениям и в конечном итоге преобразовать весь свод наличных знаний о мире в единообразную знаковую систему — вот господствующая претензия эпохи, для которой «геометрия есть прообраз красоты мира» (слова Кеплера), а исчисление — идеал науки (Лейбниц). Итак, в самих посылках научной революции было заложено стремление к некоторому новому синтезу. Попытка такого синтеза была предпринята еще в 1637 г. в трактате Декарта «Рассуждение о методе», где материя отождествлена с протяженностью, а бытие — с разумом, но уже к исходу века система Декарта оказалась вытесненной более совершенной физической картиной мира, которая в окончательном виде принадлежит Ньютону, но в построении которой участвовали все крупнейшие умы эпохи; можно даже сказать, что величие того или иного мыслителя измеряется тем, насколько он сознавал эту задачу. В итоге перед человечеством предстал новый мир. Нельзя сказать, чтобы он был уютней, чем сферически замкнутый космос греков или трехъярусный мир средневековой теологии. Нет, это мир, в котором торжествует холодное бесстрастие неумолимых логических законов. Новый мир — это мир, в котором земля и небо не противостоят друг другу, а лишь продолжают друг друга, мир, где бесконечное пространство служит вместилищем бесчисленных материальных тел, движущихся в не имеющем предела времени. Это мир, единство которого — не в его замкнутости, а в тождественности начал, на которых зиждется все, из чего он состоит, мир, в котором яблоко и планета поистине равноправны, поскольку они подчинены одним и тем же законам. Он подобен гигантскому механизму- автомату, но от рукотворных машин его отличает то, что он не имеет границ, никогда не снашивается и никогда не останавливается. Однажды пущенный в ход, он функционирует вечно. Это мир, спроектированный божественным разумом, потому-то он законосообразен и умопостигаем, логически упорядочен и математически выверен. Философы и математики XVII в. не посягали на существование бога. Усомниться в бытии божьем значило бы для них усомниться в разумности всего сущего, но легко заметить, что мир» созданный их прозрением, — это мир, в котором богу нечего делать. Каково бы ни было его происхождение, он, этот мир, существует потому, что в самом себе обретает источник постоянного самовозобновления. Так, еще не отдавая себе в этом отчета, философы дали отставку творцу. Спустя сто лет это стало уже очевидным. Когда Наполеон спросил Лапласа, автора «Небесной механики», где в своей системе мироздания он отвел место для бога, тот ответил: «Sire, je n*ai pas besoin de cette hypothese» («Государь, я не нуждаюсь в этой гипотезе»). 7. Вскоре после опубликования «Новой теории» Ньютон совершил еще одно важное открытие. Совместив две линзы — плосковыпуклую и двояковыпуклую, он увидел разноцветные кольца, носящие теперь его имя. При этом каждому цвету соответствовала определенная толщина воздушной прослойки между линзами. 73
Со свойственной ему тщательностью ои определил эту величину для фиолетового, синего, голубого, зеленого и оранжевого колец; расстояния между линзами в каждом слое относились между собой как квадраты радиусов колец. Чувствуя, что ои нащупал какую-то важную закономерность, Ньютон сравнил радиусы светлых цветных колец с радиусами темных промежутков между ними. Первые возрастали от центра к периферии как корни квадратные из нечетных целых чисел, вторые — как корни квадратные из четных. Соответственно воздушные промежутки между линзами оказались для светлых колец пропорциональны нечетным числам, а для темных — четным. На языке современной науки это означает, что Ньютон не просто наблюдал явление интерференции, но открыл периодичность света и установил длину волны для каждого из цветов спектра. Эти кольца Ньютон описал во втором трактате, присланном Ольденбургу накануне рождества 1675 года. Чтение его продолжалось на четырех заседаниях Королевского общества, и снова Гук почувствовал себя уязвленным: Ньютон повторил его опыты, ие найдя нужным упомянуть о ием. К этому времени спор о природе света (кроме англичан в нем приняло участие много иностранцев) явно зашел в тупик. Оппоненты все меньше понимали и, казалось, все меньше слушали друг друга Горячность Гука не знала границ. Некоторые его высказывания озадачивают своей невразумительностью. Ольденбург со своей стороны подливал масла в огонь, сообщая Ньютону, что сказал о нем Гук, а Гу- ку — что ответил Ньютон. И все же глав- нон причиной взаимного ожесточения было то, что здесь столкнулись два мировоззрения. Казалось бы, ход событий должен был убедить Ньютона в правильности волновой гипотезы и заставить хотя бы отчасти согласиться с Гуком. Этого не произошло — во-первых, потому, что позиция Гука нерасторжимо связалась с его претензиями на приоритет, а во-вторых, что было важней, эта позиция олицетворяла в глазах Ньютона ту принципиальную недисциплинированность мысли, которая подлежала осуждению, каково бы ни было ее содержание по существу. Так случилось, что в полемике о свойствах света Ньютои оказался противником той самой гипотезы, для торжества которой он сделал, пожалуй, больше, чем кто-либо другой. 74 Правда, диспут закончился внешним примирением в начале 1676 г., когда противники обменялись более или менее дружелюбными письмами *. Но в действительности никакого сближения точек зрения ие произошло. Содержание спора о свете, как бы ни был он важен для всей дальнейшей истории оптики, все же ие ограничивалось ии физическим смыслом понятия «цвет», ни даже обсуждением преимуществ волновой теории иад эмиссионной или наоборот. Речь шла, повторяем, о двух типах научного мышления, и недаром Ньютои, которого обычно считают основоположником эмиссионной гипотезы, так долго и упорно уклонялся от прямого ответа на вопрос, что же такое свет. Гуку и в голову не приходило, что любой ответ иа этот вопрос кажется его оппоненту несерьезным. 8. Что такое гипотеза? В семнадцатом веке привычный нам язык науки еще только создавался, и слово hypothesis (буквально — подстановка) означало и то, что оио значит теперь, и кое-что другое. Аналитическое исследование явлении природы боролось с натурфилософским истолкованием при помощи сопоставлений и домыслов, и след этой борьбы — двусмысленность слова «гипотеза» в его тогдашнем употреблении. В устах мыслителей XVII в. оио означало научно обоснованное предположение, но также более или менее произвольное объяснение, умозрительную идею, теорию, у Лейбница — даже целую философскую систему. Гипотезой были атомы Гассенди и вихри Декарта; гипотезами были и утверждение, будто свет — это волны эфира, и утверждение, что свет есть эмиссия мельчайших телец (корпускул); гипотезой именовалось все, что имело претензию объяснить факты и явления, но само по себе не поддавалось опытной проверке. Ни атомы, ии эфир, ни волны, ни корпускулы невозможно было увидеть воочию или пощупать руками. В лице двух фундаментальных явлений— света и гравитации — наука XVII века столкнулась с особыми, не механическими феноменами, которые представлялись загадкой рядом с наглядной простотой непосредственного взаимодействия плотных * Письма Гука и Ньютона опубликованы в «Химии и жизни», 1975, № 9.
тел. Свет казался чем-то нематериальным, а гравитация предполагала дальнодействие. Однако мыслила и рассуждала эта наука механистически, то есть стремилась свести суть любых явлений к простым видам механического движения. Попыткой наглядно объяснить загадочную сущность света и были две классические гипотезы — корпускулярная и волновая. Обе были основаны на аналогии с механическими явлениями: предполагалось, что свет подобен либо летящей пуле, либо волнообразным колебаниям воздуха и воды. На этих хорошо известных вещах, быть может, не следовало бы задерживаться, если бы в иих ие проявилось так ясно капитальное противоречие, которое лучше других понимал Ньютон. С одной стороны, верховным судьей был провозглашен опыт: лозунг «Ничьими словами» означал, что ни одно утверждение не должно приниматься иа веру. С другой стороны, опыт не давал полного разъяснения всего, что хотелось знать. Опыт отвечал на вопрос, как происходит такое-то явление. И гораздо реже отвечал, по какой причине оно происходит. Следовательно, опыт приходилось дополнять гипотезой. Опыт нужно было «домыслить». Исключительная научная добросовестность Ньютона выразилась в том, что он ие пытался скрыть это противоречие. Ои понимал, что воздвигает здание, которое переживет века, и стремился к точному и надежному знанию. Для этого требовалось сочетание качеств, почти несовместимых — дерзости и осторожности. Он имел смелость перетряхнуть все, что было сделано до него, отбросить, не считаясь ни с какими авторитетами, то, что казалось непрочным, и в одиночку взялся за гигантский созидательный труд — построение научной картины мира. А его осторожность проявилась в том, что он не спешил с публикацией результатов, не стремился к по- , пулярности и пользовался каждым случаем, чтобы подчеркнуть свою нелюбовь к увлекательным, но произвольным спекуляциям. «Вывести из явлений два или три общих принципа движения и затем изложить, как из этих ясных принципов вытекают свойства и действия всех вещественных предметов, — вот что было бы очень большим шагом вперед в философии, хотя бы причины этих принципов и не были еще открыты...» Это — из «Оптики», книги, которая создавалась еще в молодости, ио в окончательном виде была опубликована лишь в 1704 г. (Гука уже ие было в живых и, продолжая полемизировать с иим, Ньютон нигде ие называет его нмени.) Под философией здесь, как обычно, подразумевается естествознание, а принципами автор именует физические законы. Наука начинается с анализа фактов, далее выискиваются сходные явления, которым дается аналогичное истолкование. Отсюда выводится математический закон. Теперь ои может служить ключом к многим явлениям, на него можно опираться в дальнейших исследованиях, он выведен из самой действительности, надежен и не «треснет». Но какова его причина, почему сила тяготения пропорциональна квадрату расстояния, а не, скажем, кубу, какова природа тех или иных сил, в чем состоит конечная сущность явлений — споры иа эту тему бесплодны. «Гипотезам не место в экспериментальной философии», — говорится в той же книге Ньютона. И тем самым ои как будто ставит предел познанию. В действительности автор «Оптики» и «Начал» не вполне неукоснительно следовал этому правилу: как известно, система Ньютона содержит в неявной форме несколько допущений, не вытекающих непосредственно из опыта. К ним принадлежит компромиссная концепция природы света, которую он вынужден был в конце концов изложить, подчиняясь условиям спора, неумолимо толкавшего, как мы видели, к спекулятивным обобщениям всех его участников. Смысл ее сводился к тому, что свет можно представить как эмиссию частиц, вызывающую вторичные волнообразные колебания эфира. Впрочем, в отличие от Гука Ньютон не старался выдать свою модель за бесспорную истину. 9. Мы оставляем Роберта Гука иа половине пути, как бы посредине строительной площадки, на которой он не успел, а точнее не сумел возвести ничего сколько-нибудь законченного. Изложить в стройном виде научную методологию Гука невозможно ие из-за недостатка источников, а потому, что у него ее просто не было. Этим в сущности все сказано. Письма Гука, и в особенности его «Микрография» — великая и хаотическая книга, ясно показывают две стороны его творческой индивидуальности: эмпирическую всеядность и натурфилософский склад ума. Гуку надо было родиться лет на сто раньше — тогда 75
бы он стал младшим братом Леонардо. Удивительные открытия, сделанные мимоходом, полные пригоршни находок, которые некуда девать, а рядом красочные гипотезы-композиции, которыми он драпирует факты. В 1703 году ослепший и одинокий Гук умер, а Ньютон стал президентом Королевского общества. Он как будто ждал этой смерти, чтобы стать единовластным правителем академии, которую Гук когда- то вынянчил на своих руках. Общество в гголном составе проводило Гука в последний путь. Но чуть ли не на другой день после похорон о нем забыли. Во всяком случае, о нем никто уже не упоминал. Его архив пропал; где его могила — неизвестно, и даже портретов Гука до нас не дошло; черты его лица навсегда исчезли, как исчезли почти все приборы и инструменты, созданные его руками. О Гуке написано очень мало; Британская энциклопедия уделяет ему всего полтора десятка строк. Биографы говорят, что Гук поплатился забвением за наскоки на великого Ньютона. В этом утверждении содержится намек на то, что Ньютон, возможно, приложил руку к тому, чтобы уничтожить следы деятельности Гука в Королевском обществе. Но, быть может, оио имеет более глубокий смысл, чем тот, который в него вкладывают. Сравнивая старших классиков естествознания XVII в. — Галилея и Кеплера — с Ньютоном, легко уловить направление, в котором развивалась точная наука. В сочинениях Галилея логика нередко еще уступает место образности, великие идеи соседствуют с произвольными построениями; у Кеплера (в «Гармонии мира») поразительное предвидение законов симметрии окутано туманом мистики. В «Началах» и «Оптике» Ньютона господствуют трезвость и строгость, которые с этого времени становятся эталоном научного мышления. В лице Ньютона наука оконча тельно расстается с натурфилософией, мистицизмом и просто с необязательной болтовней. Пафос новой науки питался не одной надеждой, что знание сделает человека господином над природой, но уверенностью, что в конечном итоге удастся предложить в качестве системы мира единую и логически безупречную формальную систему, замкнутую и в то же время всеобъемлющую, как круг, центр которого везде, а периферия — нигде. Многообразие вешен оказывается с этой точки зрения обманчивой личиной, под которой скрыта высшая реальность — жесткая схема количественных (числовых и геометрических) соотношений. «В делах философских необходимо отвлечение от чувств» («Начала», кн. I). Противостояние Гука и Ньютона как раз и демонстрирует поворот от эмпирического коллекционирования фактов и образного их истолкования к построению отвлеченной механико-математической модели мира. В этом соревновании Гук застрял на полдороге, дышать в разреженных высотах математики ему оказалось не под силу. Не потому ли в конечном счете он потерпел фиаско и оказался забыт? Разбирая руины прошлого, начинаешь лучше понимать последующее - оно перестает казаться итогом случайностей. В этом, должно быть, заключается смысл слов Гегеля о том, что история — это пророчество, обращенное назад. - »д>
Черно-белые фотопленки В этом справочник* представлены только пленки широкого при* меиеиия. За клочком отмачаны та. что имеют. Знак качастаа. Планки термостойкие, лрофесснональ- ныв — для кино и телевидения, специального технического и научного назначения, а также рент* геновские в таблицы на включены. Каждый фотолюбитель выбиреет ту фотопленку, которая подходит к его аппарату. Во многих камерах применяется перфорированная ллеика шириной 35 мм в стандартных кассетах. Но для некоторых фотоаппаратов ее заряжают в кассеты типа «Рапид»: число кадров меньше, но зато скорее можно увидеть свои сиимии готовыми. Нелерфорировеинея ллеика шириной 16 мм используется в камерах «Минольта», • «Веге» и «Киев 30м. Для фотоаппаратов типа «Москва» или «Любитель» нужна широкая пленка, шириною 61,5 мм. Теперь о светочувствительности фотопленок. Она рассчитана иа основные условия освещенности; с которыми может столкнуться фотолюбитель. Но следует иметь в виду, что светочувствительность, указанная на упаковке, относится только к дневному освещению, для других условии требуются поправки, их вы найдете в большой таблице. Кроме того, придерживайтесь такого принципа: применяйте пленку с самой низкой чувствительностью, из те»» что подходят к определенному времени года. У малочувствительной пленки мелкое зерно, и она пучше воспроизводит детали изображения. И еще два совета. Не делайте химия и жизнь ФАСОВКА И УПАКОВКА ПЛЕНОК Марка пленки Перфорированная 35 мм z яг 36 сии 36 ка 18х ка 24 х х*ж *Х s х w х х w - и * — *r-n> 2 сним 36 ка 18х ов 24 X -х|| оам- ^Х «^ ©'се**4* £oSs ч « * ж г * Т * ольф сним 2 сии бсии а. ас — — т Z X -чг еперфо и. 0,45 ов 10Х 16 мм и роваииа 20 сиимк Форматная листовая 9X12; 10x15: 13X18; 18X24; 24X30: 30X40 ФОТО-32* Б. Р — Коробки ФОТО-65* К. Б, Р Р < пакеты) ФОТО-130* К. Б. Р Р по 20 листов ФОТО-250 К. Б, Р ПР-15 ПР-20 ПР-27 мз-зл ОЧ-45 т. Л К К К Р Р К К К - - Б Б Б - - - - - - - - - - Пакеты по 100 листов - К —пленка, намотанная на катушку (бобину), в пластмассовой кассете (стандартной иа 36 снимков 24x36 мм нлн типа СЛ «Рапид» иа 12 снимков 24x36 мм), полностью готовая к зарядке в фотокамеру; Б —пленка на катушке для зарядки в кассету на свету. Снабжена светозащитным черным бумажным ракордом. Катушка с пленкой вставляется ■ кассету, и конец пленки вытягивается с помощью ракорда. Пленка-рольфильм шириной 61,5 мм намотана на стандартную катушку (типа 120), снабжена светозащитным бумажным ракордом, на котором нанесены стандартные печатные метки для определения положения пленки прн ее перемотке в фотокамере; Р — пленка в рулоне предназначена для намотки на ка тушку н зарядки в кассету в темноте. больших запасов пленки. При длительном хранении даже в благоприятных условиях светочувствительность ее снижается, а вуаль увеличивается. Рекомендуем также не задерживаться с обработкой экспонированной фотопленки: со временем она покрывается' вуалью, от чего изображение пор- А. УСАЧЕВ 77 7/1977
Марка Характеристика и иазиачеине Светочувствительность, единицы ГОСТа освещение дневное лампы коэффициент кратности светофильтров, X *= . и XX X- . и XX й~ ™6 оо сп го ** **■ о *- Коитра rt ас и X Фотогр широта О Вуаль, в* щая лини S- Разреш собност Проявление 3 £- рекомен прояви* X Z время, 3 u u * *-. . UK X X t = X U 5 x e« rt O. U К А. НЕГАТИВНЫЕ. ПАНХРОМАТИЧЕСКИЕ ФОТО-32* Универсальная, мелкозернистая, с большой широтой и резкостью, дает четкую проработку деталей, особенно пригодна для больших увеличений 32 22 1.5 2. U 3.0 2.0 0.8 1.5 0.05 125 J* 2 6—10 30 ФОТО-65* ФОТО- 130* ФОТО-250 NP-15 MF-20 NP-27 мз-зл Пленка широкого применения при естественном и искусственном освещении. Мелкозернистая, среднечувствнтельная. с хорошей резкостью Высокочувствительная, достаточно резкая. Для съемок при недостатке света, прн коротких выдержках. Репортаж- ные съемки. Фотопортреты Пленка высшей чувствительности для неблагоприятных условий освещенности. Повышенная чувствительность к красным лучам. Съемки в театре и спортзалах Особо резкая, нормально-контрастная. Съемки всех видов при достаточном дневном и искусственном освещении Универсальная, резкая, высокочувствительная. Все съемки при дневном и искусственном освещении Высшей чувствительности, мелкозернистая. Для труднейших условий освещения. Ночные съемки в городе Б ПОЗИТИВНЫЕ Для репродукционных работ, для съемки чертежей, изготовления диапозитивов. Мелкозернистая, глубоко черного тона 65 130 250 22 65 360 _ 45 90 350 16 45. 720 5 1.5 1*5 1 .2 1,5 1,5 < ,2 2,0 2,0 1 .5 2,0 2,0 1.5 3 3 2 3 3 2 ,0 .0 0 0 .0 0 2 2 3 2 2 3, 0 .0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3, ,8 ,8 .8 8 .8 8 2 1 ,5 1 ,5 1 .5 1,5 1.5 1 ,5 0 0 0 о, .10 ,15 .20 05 100 92 80 120 85 63 100 J* 2 Jft 2 Jft 2 ОРВО 19 » » ФГ 6-10 8 — 14 8 — 14 9—11 » » 4 24 24 12 30 » » 12 В. ОБРАЩАЕМЫЕ 04-45 тип Л Любительская, для дневного света. Отличается спектральной чувствительностью, близкой к цветоощущению глаза. Для изготовления черно-белых диапозитивов и диафильмов. Оперативный репортаж 45 32 1,5 2,0 3,0 2,0 1,4 0,9 — 92 Обработка методом обращения 12 ОЧ-180 тнп Л Любительская, высшей чувствительности. Главным образом для искусственного освещения. Для изготовления черно- белых диапозитивов и диафильмов. Оперативный репортаж 180 250 1,2 1,5 2,0 3,0 0,9 — 78 12 * о
Шш КАК ПОКРАСИТЬ ЛАВСАН С ВИСКОЗОЙ Мне нужно перекрасить платье из писана с вискозой. Как это сделать! П. Кротова, Находка Для лавсана сейчас выпускают специальные дисперсные красители под названием «Спектр», они продаются в магазинах бытовой химии и хозяйственных магазинах. Но для смешанных тканей одного «Спектра» мало. Если изделие из лавсана с вискозой необходимо покрасить в светлые тона, то сделать это можно в один прием, то есть сразу изменить цвет волокон обоих видов. Для этого изделие (чистое, выстиранное, без пятен) следует сначала подержать в растворе, содержащем стиральный порошок «Новость» A —2 г на литр воды), сернокислый аммоний A—2 г/л) и бензойную или салициловую кислоту @,5—5 г/л); температура раствора — 50— 60° С. Затем в тот же сосуд необходимо добавить приготовленную заранее смесь из «Спектра» нужного цвета, порошка «Новость» и красителя для хлопка (он окрашивает вискозу). Количество обоих красителей рассчитывают, руководствуясь инструкциями, которые приводятся на упаковках; порошка «Новость» следует взять в четыре раза меньше, чем красителя для хлопка; к смеси добавляют немного воды, чтобы получилась сметанообраз- ная масса. Красящий раствор следует нагреть до кипения. Вещь красят в нем 60—90 минут. Чтобы вискоза лучше впитала краситель, за 40 минут до конца крашения добавьте в жидкость 3—5 чайных ложек поваренной соли. Покрашенное изделие нужно хорошо простирать в растворе «Новости» (температура 40— 60° С) и прополоскать сначала несколько раз в теплой воде, а затем в холодной. В более темные тона смешанные ткани перекрасить сложнее. Вначале вещь следует покрасить в «Спектре», соблюдая все правила инструкции. Затем изделие простирывают в растворе «Новости», после чего обрабатывают жидкостью, в литре которой содержится: 5—7 г соды (питьевой или хозяйственной), 2—3 г отбеливателя № 1 и 1—2 г «Новости». А дальше вещь нужно красить, как обычную хлопчатобумажную ткань. Кстати, этим способом можно сделать кофточку или платье не только одноцветными, но и пестрыми, если лавсан и вискозу выкрасить в разные цвета. КАК ПОЧИСТИТЬ БЕЛЫЕ ПЕРЧАТКИ Порекомендуйте какой-нибудь способ чистки белых пайковых перчаток. И. В. Тамбовцев, Новосибирск Белые лайковые перчатки можно почистить ваткой, смоченной раствором нашатырного спирта (чайная ложка на стакан воды). Для чистки пригодна и такая смесь: 5 весовых частей перекиси водорода, 1 вес. ч. нашатырного спирта, 5 вес. ч. стирального порошка «Новость» и 60 вес. ч. воды. Перчатки следует обработать этим раствором, а потом вытереть — либо чуть влажной ваткой, либо мягкой белой тряпочкой. . Почистить перчатки можно и бензином. Опустите их в бензин на 5—10 минут и осторожно потрите, затем отожмите и еще раз промойте в чистом бензине. Отожмите, расправьте и вытрите досуха чистой тряпочкой из белого полотна. После этого густо посыпьте перчатки тальком. Жирные пятна с белых лайковых перчаток удаляют смесью бензина и скипидара B чайные ложки бензина и одна — скипидара). От ржавых пятен избавляются с помощью 3—5%-ного водного раствора лимонной кислоты. После удаления пятен и просушки (сушить только на воздухе, без подогрева!), промойте перчатки чистым бензином, чтобы снять разводы. Для смягчения перчаточную кожу следует протереть касторовым маслом. ЧТО ВХОДИТ В ШОКОЛАДНОЕ МАСЛО Где-то прочитал, что шоколадное масло получают из бобов какао. А в других источниках говорится, что шоколадное масло — это сливочное, к которому добавили порошок какао. Так что же такое шокопедное масло! С. Орлов, Черкассы Шоколадное масло, которое мы покупаем в магазинах, сделано, как и сливочное, из натуральных сливок. А шоколадный вкус ему придают порошок какао, сахар и ваниль. Вот каков состав шоколадного масла по ГОСТу 6822-67: жир — не менее 62%, влага — не- более 16%, сахар — не менее 1В% и какао — не менее 2,5%. Благодаря добавкам шоколадное масло вкуснее, чем сливочное (особенно по свидетельству ребят- сладкоежек), но зато менее долговечно. Поэтому в ГОСТе также говорится: «При сдаче масла в торговую сеть или предприятия общественного питания оно должно иметь температуру не выше 10°С и храниться там не более 10 суток при температуре не выше 12° С». А сколько же можно хранить такое масло дома? Трудно сказать. Ведь неизвестно, как долго оно лежало в магазине до покупки. Во всяком случае, не советуем покупать этот товар впрок, берите на день-два. Из бобов какао тоже делают масло; это растительное масло, которое так и именуют — «масло какао». 79
Юг XI Охота за ферментом Операция «Фермент» Жизнь фасоли ЛЕТНИЕ ЗАМЕТКИ Охота за ферментом Пока идут каникулы, предлагаем вам отправиться на охоту. Не на обычную, а на химическую или, точнее, биохимическую. Добычей будет фермент каталаза, который есть во многих растениях. Если отнестись к делу серьезно, то можно узиать немало нового и, может быть, сделать скромное открытие. Заманчиво? Тогда в путь! ЧТО ТАКОЕ КАТАЛАЗА? Любой охотник вам скажет, что к охоте надо как следует подготовиться. Поэтому начнем с теории. Среди , многочисленных биокатализаторов — ^ферментов каталаза занимает одно из ведущих мест. Она очень распространена и в животном и в растительном мире. Каталаза защищает организм от вредного действия перекиси водорода, побочного продукта некоторых окислительио-восстаио- вительиых реакций, идущих в организме. Так вот, каталаза разлагает перекись водорода: 2Н209 каталаза ->-2Н20 + 02. Каталаза чрезвычайно активный фермент. Одна ее молекула при 0°С всего за минуту разлагает около 5 миллионов молекул н2о2. По химической природе каталаза — белок, в молекуле которого есть атомы железа. Если каталаза животного происхождения, то в ее молекуле четыре атома железа; если растительного — то только два. Эти атомы легко и обратимо переходят из окисленной формы в восстаиовлеииую, оии-то и придают молекуле каталитическую активность. Если обозначить всю белковую часть фермента через R, то формула каталазы будет выглядеть просто: R • Fe+ ....ОН-. Каталитическое разложение Н202 катала- зой можно представить так: R — FeOH+H202; R—FeOOH+H202 *= R —FeOOH+H20, R — FeOH+H20+02. Как видно из уравнений, химическая природа катализатора в ходе реакций не изменилась. Еще надо знать, что наибольшую активность каталаза проявляет при 0—10°С; с повышением температуры активность падает, а при !00°С полиостью и необратимо теряется. КАК НАЙТИ КАТАЛАЗУ Обнаружить этот фермент совсем легко: достаточно погрузить изучаемый объект в раствор перекиси водорода. Если при этом будет выделяться кяслород, то, видимо, причина в каталазе. Сложнее узнать активность фермента. Для этого надо определить количество кислорода, выделяемого в единицу времени определенной навеской изучаемого объекта. Как это сделать — будет сказано поз- 80 'луб
же. Пока заметим, что каталазная активность животных тканей выше, чем растительных. И во всех случаях она колеблется в широких пределах, даже если растение одно и то же. Например, у ячменя, выращенного в Московской области, каталазная активность вдвое выше, чем у ячменя, росшего в Ферганской долине. И если взять разные части одного и того же растения, то активность фермента может порою резко различаться. ОХОТНИЧЬЕ СНАРЯЖЕНИЕ Прежде чем отправиться в лес, поле или в сад за растениями, надо подготовить все необходимое для исследования: приборы и реактивы. Простейший прибор для определения ка- талазной активности — на рисунке (стр. 82) Это обычное устройство для улавливания газообразных продуктов реакции. Но есть и важная особенность: маленький стаканчик, который находится в конической колбочке на 50 мл. Емкость такого стаканчика 3—4 мл; можно взять полиэтиленовую пробку или колпачок от флакона с одеколоном. Газосборная трубка это большая пробирка емкостью около 50 мл, проградуированная в миллилитрах. Еше нам понадобятся аптекарские весы, маленькая фарфоровая ступка, градуированная пипетка на 5—10 мл, обычная медицинская пнпетка и пинцет. И трн реактива: 3%-ный раствор перекиси водорода, углекислый кальций (чистый мел) и дистиллированная вода.. Перед началом опыта раствор Н202 придется нейтрализовать, для чего на каждые 100 мл раствора надо добавить 1 г углекислого кальция, размешать смесь и дать ей отстояться. Вот теперь, когда все готово к опыту, можно и в лес. РУКОВОДСТВО К ДЕЙСТВИЮ Вы собрали зеленый материал для опытов? Вот как с ним надо работать. 0,1 г свежего зеленого листа тщательно разотрите в фарфоровой ступке с 20 мг углекислого кальция, пока не получится однородная масса. Углекислый кальций нейтрализует органические кислоты и создает благоприятную среду для действия фермента (рН^7). в отдельную пробирку налейте 10 мл дистиллированной воды. Часть этой воды, примерно 2—3 мл, влейте в ступку и продолжайте растирать лист. Полученную взвесь перенесите медицинской пипеткой в коническую колбу. Ступку и пестик ополосните два-три раза оставшейся в пробирке водой и промывную воду также внесите в колбу, пользуясь той же пипеткой. Закройте колбу пробкой и оставьте на полчаса, периодически перемешивая содержимое легкими вращательными движениями. По истечении получаса в маленький стаканчик, который до сих пор находился вне колбы, отмерьте градуированной пипеткой K"v6 Юный х"мик 81
Результаты запишите в виде таблицы: 2 мл нейтрализованного раствора Н202. Пинцетом осторожно поставьте стаканчик с раствором на дно колбы, как показано на рисунке. Закройте колбу пробкой с отводной трубкой, конец которой надо ввести в газосборную пробирку, заранее заполненную водопроводной водой. Пробирка должна быть погружена в воду, находящуюся в чашке, на глубину ие более 5—10 мм; диаметр чашки не менее 15 см. Теперь само измерение. Легким толчком опрокиньте стаканчик внутри колбы и тут же засеките время. Периодически перемешивая смесь легкими круговыми движениями, отмечайте количество выделяющегося кислортлга через каждые 5 минут по делениям измерительной пробирки. Продолжайте измерения, пока выделяется кислород. Опыт будет окончен, как только после двух-трех последовательных измерений объем кислорода останется прежним. Время, мин 5 10 15 Объем выделившегося О», мл ПЛАН ОХОТЫ Исследование каталазной активности в растениях будет иметь серьезный смысл только в том случае, если вы станете вести его целеустремленно, по заранее намеченному плану. Можно наметить очень много тем. Для начала советуем: сравнить каталазиую активность листьев и хвои деревьев различных пород; сравнить каталазную активность листьев двух одинаковых деревьев, одно из которых постоянно находится в тени, а другое — постоянно иа солнце; исследовать активность различных морфологических элементов дерева: почек, коры, корневой системы и т. п. Конечно, такие же опыты можно поставить на кустарниках и травах. Очень любопытно изучить каталазную активность цветов. Желательно исследовать отдельно различные элементы структуры — лепестки, тычинки, пестики, нектар, даже пыльцу. Подобные опыты можно поставить с овощами, ягодами, фруктами. В. П. От редакцкк. Всех охотников за каталазой мы просим прислать в Клуб Юиый химик свои отчеты. Таким образом вы сможете участвовать в очередном конкурсе клуба. На этот раз он будет называться Операция «Фермент» Поскольку вы, вероятно, будете ставить серию опытов с резными растительными объектами, на охоту за ферментом уйдет не день и не два. Поэтому мы дадим вам достаточно времени: последний срок отправления отчетов—30 сентября. Результаты операции будут, естественно, объявлены позже. Пожалуйста, не забудьте написать имя и фамилию, школу и класс, точный домашний адрес. А на конверте обязательно сделайте пометку: Операция «Фермент». Подводя итоги конкурса, мы будем обращать внимание не только и не столько на обилие опытов, сколько на четкий выбор объектов, грамотное экспериментирование, умение сделать выводы из опытов. Поэтому присылайте нам не просто таблицу с результатами эксперимента, но и обоснование, и обсуждение, и ваши выводы. И, пожалуйста, помните о том, что, вполне возможно, вы обнаружите нечто новое, еще не известное науке. Ведь растений на свете очень много, и далеко не все детально исследованы. Желаем успеха! 81 Клуб Юный химик
Жизнь фасоли Фасоль — очень полезное . растение. И не только пото- г му, что она вкусна и пита тельна. Фасоль — на редкость удобный объект для опытов, помогающих по пять, как растут и развиваются растения. В 1922 г. в Москве вышла книга М. Вагнера «Сто физиологических опытов над жизнью фасоли». Все эти опыты вполне доступны в отличие от самой книжки, пайти которую можно лишь в крупных библиотеках. Поэтому мы решили напечатать некоторые из ста опытов — в надежде, что юные химики повторят их, а может быть, и усовершенствуют. В цветочный горшок насыпают до половины сырых опнлок; кладут на них по- г лированную, тщательно вычищенную мраморную пластинку, диаметром равную поперечнику средней части горшка; помещают далее слой (в несколько пальцев толщиною) опилок и дают прорастать в них семенн фасоли. Субстрат этот все время должен содержаться во влажном состоянии. Через 2'/г — 3 недели на поверхности мраморной пластинки мы увидим бороздки - корешки фасоли разъели камень. Корневые волоск и фасол и выдел яют жидкость, важнейшей со ставной частью которой являются кислоты (преимущественно угольная).. Кислый характер выделяемого сока узнают по покраснению синей лакмусовой бумаги, между которой помещают на некоторое время свежий, еще растущий корень... Разрезавши в любом направлении одну из семядолей семени фасоли, наносят на поверхность среза ка пл ю раствора иода в йодистом калии @,3 г иода и 1,2 г йодистого калия растворяют в 100 мл воды; несколько капель этого раствора наливают в дистиллированную воду до концентрации крепкого чая). Срез тотчас же оказывается густо испещрен черно-синими точками. Это крахмал... Тоненькую пластиночку из семядоли разбухшего семени фасоли помещают на тарелку и с помощью стеклянной палочки наносят на препарат сначала каплю концентрированного раствора сахара, и тотчас же вслед за ним - каплю серной кислоты. Разрез окрашивается в красивый кир- пично-красный цвет (реакция на белок)... Пригоршне фасоли даем прорастать среди мокрой пропускной бумаги в высоком, открытом сверху стоячем цилиндре. По достижении корнями длины 3— 5 см плотно закрываем верхнее отверстие сосуда резиновой пробкой. От нее в в цилиндр спускается проволока, несущая иа своем нижнем конце в петле наперсток с прозрачной баритовой водой. По прошествии нескольких часов замечается помутнение жидкости вследствие образования хлопьев осадка углекислого бария, чем и доказано выделение проростками углекислоты... В вышеописанный сосуд с проростками, стоявший несколько часов закупоренным, вводят затем проволоку с зажженным огарком свечи; моментальное потухание пламени указывает, что необходимый для его поддержания кислорбд отсутствует. Он израсходован иа дыхание зародышей. Клуб Юный химик 83
Разведение пчел: проблемы и решения За годы Советской власти пчеловодство в нашей стране превратилось в важную отрасль хозяйства. Кроме традиционных меда и воска, все* большее применение находят другие пчелиные продукты: маточиое молочко, перга и яд — в медицине, цветочная пыльца — в косметике. По-прежнему пчелы незаменимы как насекомые-опылители. В стране создано более 30 тысяч пчеловодческих совхозов и колхозов. Общее число пчелиных семей — около десяти миллионов; кстати, по количеству их Советский Союз занимает первое место в мире. На многих пасеках трудоемкие процессы механизированы; в некоторых колхозах и совхозах действуют автоматические линии по переработке и расфасовке меда. Но пока еще, к сожалению, собирают его не так уж много — около 100 тыс. тонн в год. Для такой большой страны, как наша, этого явно недостаточно. Поэтому пчелиное хозяйство страны необходимо расширять и совершенствовать. Здесь рассказывается о некоторых подходах к решению этой проблемы. ЮГ —СЕВЕР Сборы меда можно будет увеличить, если рационально использовать медоносные ресурсы страны. Была замечена интересная закономерность: чем севернее, тем больше у растений нектара. Например, в цветке клевера, выросшего в Краснодарском крае, образуется около 0,013 мг сладкого сырья для меда, а в Мурманской области тот же клевер содержит 0,051 мг нектара. Это открывает большие возможности, и прежде всего позволяет обратиться к одному из наиболее перспективных методов использования пчел — пакетному пчеловодству. Суть метода в том, что пчел выращивают в одном месте, там, где это удобнее и выгоднее, а потом в пакетах — фанерных ящиках с одним'или несколькими отделениями — отправляют самолетом или даже по почте в другие места. К сожалению, у нас еще не оценили по достоинству все преимущества пакетного пчеловодства. В лесной зоне, в горно-таежных районах Сибири, Урала, Дальнего Востока, Восточного Казахстана огромные пространства заросли дикорастущими медоносами — ивой, смородиной, малиной, кипреем, дягилем. Они цветут с ранней весны и до осени. Нек- тарные запасы здесь очень богатые. Но пчел в этих краях не хватает, и содержать П«с*к« ■ Хабаровском ира»; ш ульях — пч»лы-п«р«с«ленцы :.#: *■"* :%т ЩЧг* Ьг&О&к
их там нелегко из-за слишком сурового климата. В низменных районах Средней Азии и Закавказья картина совсем иная, сырья для меда тут маловато, зато для выращивания пчелиных семей условия благоприятны. Продолжительные, теплые весна, лето и осень, много дикорастущей и культурной растительности; она беднее нектаром, но для самих пчел его вполне достаточно. Специализация здешних пчеловодческих хозяйств на воспроизводстве пчелиных семей и продаже их — один из эффективнейших способов повысить рентабельность местных пасек. Ранней весной пакеты с пчелами уже можно отправлять в северные районы, Сибирь, на Дальний Восток. Когда медоносный сезон в этих местах кончается, насекомых уничтожают Такой метод позволяет избежать колоссальных затрат: во-первых, на кормление пчел — в северных районах каждой пчелиной семье на зиму требуется 25—30 кг меда, то есть большую часть того, что она собирает; во-вторых, отпадает необходимость строить капитальные помещения для зимовки пчел, стоящие недешево. В !974 году кафедра пчеловодства Тимирязевской сельскохозяйственной академии закончила исследование карпатских пчел в роли сезонных переселенцев в Сибирь. Результаты были очень хорошие. Пакетные семьи, завезенные в Кемеровскую область, собирали по 30 кг меда каждая, и все это поступало в продажу. Расходы же, связанные с оплатой пакетов, пересылкой их са- Моподой трутень молетом и уходом за пчелами, были значительно меньше, чем стоимость полученной продукции. Предварительные подсчеты показали, что, когда технология будет отработана, при тех же затратах на пчеловодство, что п сейчас, производство меда увеличится вдвое. ДОБРОДУШИЕ+ТРУДОЛЮБИЕ Пчеловодческое хозяйство страны нуждается в более продуктивных и сильных пчелиных семьях. Методами селекции их можно было бы вывести. Пчелы населяют громадные пространства СССР от Крымского и Кавказского побережий до северной зоны лесов, от Карпатских гор и Прибалтики до Тихоокеанского побережья Приморского и Хабаровского краев. В одних районах они живут десятки тысячелетий, как, например, в Закавказье; а в другие — Сибирь, на Дальний Восток завезены сравнительно недавно, сто — двести лет назад. Советский Союз занимает первое место в мире и по исключительно ценному генофонду и разнообразию местных пород пчел. Этим богатством нужно пользоваться и в то же время его необходимо оберегать. Наиболее интересны с точки зрения практики три породы пчел: среднерусская, серая горная кавказская и карпатская. Среднерусская расселилась по всей нашей лесной зоне и хорошо приспособилась к суровым условиям севера, она самая зимостойкая в мире, но злоблнва по натуре; нзвестно же, что злые пчелы менее продуктивны, да и работать с ними труднее. В неприкосновенном виде среднерусских пчел сохраняют в башкирском и белорусском заповедниках; там
их содержат, как и много веков назад, в бортях, подвешенных на деревьях. Среди лесистых массивов Западной Грузии созданы хорошо изолированные пасеки серых горных кавказских пчел. Отсюда многие племенные хозяйства берут исходный материал для селекции и репродукции. Местная пчела обладает самым длинным хоботком в мире. Кавказские пчелы незлобивы и меньше, чем другие породы, склонны к роению (часто роящиеся семьи собирают мало меда, им просто некогда). Но они боятся холода и больше других страдают от болезней и вредителей. Ценны и карпатские пчелы: зимостойки, миролюбивы и мало роятся. Вполне естественно, что у селекционеров возникла идея сочетать лучшие качества этих пород. Недавно в Институте пчеловодства (гор. Рыбное Рязанской области) приступили к межпородному скрещиванию среднерусской пчелы с серой кавказской. О результатах говорить еще рано, но надежды на эти работы большие... ПАХУЧИЕ ПРИКАЗЫ Пчелиная семья, как известно, сложная и довольно четко действующая организация. Пчеловоды давно уже вмешиваются в деятельность этих сообществ, но методы, которыми онн пользуются, не всегда достаточно эффективны. Видимо, потому что пчеловоды не знакомы в деталях с теми законами, по которым живут пчелы. Вот один только пример. Нередко приходится подсаживать в семью новую матку, но пчелы не всегда готовы признать ее. Матка гибнет, и если таких неудач много, пасека несет большие потери. Управление в пчелиной семье осуществляется несколькими способами, среди которых важную роль играет химический, с помощью феромонов. Феромоны — это группа веществ, секретируемых железами насекомых и способных влиять на физиологическое состояние особей того же вида; пчелы общаются посредством такого химического языка. Без сомнения, многие недоразумения, которые возникают между пчеловодом и пчелой, происходят и из-за того, что люди не освоили еще этот язык в совершенстве. Наиболее детально изучены феромоны пчелиной матки. Установлено, что помимо привлечения трутней во время брачного полета эти вещества матка использует и для других целей, например для командования рабочими пчелами. Один нз самых активных феромонов — транс-9-кето-2-децено- вая кислота, или феромон № I. Продуцируется он верхнечелюстными железами матки и оказывает стерилизующее действие на рабочих пчел: онн не откладывают яйца и не выращивают новых маток. Существует и феромон №2 — сумма ароматических соединений, исходящих от тела маткн, в состав которых входит метиловый эфир фенилук- сусной кислоты и молочный эфир пропионо- вой кислоты. Контактируя с маткой, пчелы постоянно получают эти ароматические вещества, а затем с кормом передают и остальным членам семьи. Так жнтелн улья воспринимают сигналы о состоянии своей маткн. Если дела у нее не в порядке, это сразу отражается на количестве феромонов; а матку с незнакомым запахом пчелы не признают и не обслуживают. Пока в семье есть матка, яичники рабочих пчел остаются неразвитыми. Но стоит матке заболеть или исчезнуть, как яичникн увеличиваются и развиваются настолько, что в них образуются яйца, готовые для откладки. И кроме того, пчелы тут же начинают строить маточники для новых маток. Даже труп царицы улья некоторое время оказывает влияние на поведение ее подданных; видимо, маточное вещество — довольно стойкий продукт. Пчелиную матку, которую собирались подселить к новой семье, обработали растворами, содержащими феромоны из рабочих пчел, трутней или прежней маткн. Во всех случаях члены семьи становились более внимательны к прншелице. Онн постепенно привыкали к новой царице и начинали ее обслуживать. С помощью пахучих пчелиных веществ уже умеют ловить вылетающие из улей рои. Для этого смесью извлеченных нз маткн феромонов смазывают роельню — специальную ловушку в виде лукошка. Еще не ясно точно, какой набор феромонов может имитировать присутствие маткн, но решение этой задачи — дело не такого уж далекого будущего. Язык пахучих приказов продолжают исследовать. Овладение им поможет более грамотно регулировать процессы, происходящие в пчелиных сообществах. Кандидат сельскохозяйственных наук Г. Н. КОТОВА 86
Медовые лакомства «Ее дом был совершенно похож на химическую лабораторию. Под яблонею был вечно разложен огонь, и иногда -почти не снимался с железного треножника котел илн ' медный таз с вареньем, желе, пастилой, деланными на меду, на сахаре и «е помню еще на чем». Та к Гог ол ь оп ис ыв а ет в «Старосветских помещиках» деятельность Пульхерии Ивановны. Рецепты ее, вероятно, давно забыты. Но в кулинарных руководствах можно почерпнуть немало других рекомендаций по приготовлению всевозможных сладостей, в том числе и медовых. Конечно, мед хорош и сам по себе. но. как говорится, на вкус и на цвет... Приводим несколько рецептов, взятых из книги Е. И. Молоховец «Подарок молодым хозяйкам», СПб., 1901 г. и руководства «Приготовление кондитерских изделий без помощи кондитера и noeaipOB» СПб., 1866 г. СМОЛЕНСКИЕ ОТЛУЧЕНЦЫ Взять по ровной части: сухой истертой в порошок малины, растолченных сухих орехов и растолченных суха- 1рей из ржаного хлеба. На стакан меда положить три стакана этой смеси. Сперва мед вскипятить, потом всыпать смесь, уварить хорошенько так. чтобы застывало, тогда разложить маленькими лепешечками на железный лист, сгладить, дать остыть, поставить в вольный дух в печи, чтобы просохли. КОНФЕТЫ ИЗ ОРЕХОВ На три стакала зерен кале- иых орехов взять один стакан меда, вскипятить его и, когда закипит, снять с плиты, положить в -него раскаленный докрасна гвоздь, что называют двуетес, оставить его в меду,- пока он перестанет шипеть; тогда его вынуть, всыпать в мед 3 стакана ореховых зерен, которые, отмерив, растолочь сперва © ступке, но очень мало, чтобы зерна только переломились на -несколько частей, -но никак бы не рас- толклись; тогда варить их, пока не будут отставать от тазика, можно тоже попробовать так: налить на бумажку, выставить на воздух и если застынет совершенно, то и готово; когда остынет, оно должно быть так твердо, чтобы рубить ножом; во время пробы тазик отставлять на край, чтобы в это время «не кипело. ПАСТИЛА ЯБЛОЧНАЯ Кислые яблоки кладут в кастрюлю не разрезывая; наливают холодной водой, чтобы покрылись яблоки, и уваривают пока кожица будет лопаться (если надо, то по временам подливают воды), вываливают в решето, дают стечь воде и протирают. На два фунта этого пюре взять два с половиной фунта меда и три белка, перемешать все н Гжть веничком, пока масса побелеет и погустеет. Потом прибавить 1/8 фунта толченого горького миндаля и две ложки розовой воды или настойки ванили, выложив в чисто выструганный ящик, устланный белой бумагой, и поставить в хорошо натопленную печь (на деревянные бруски) на 24 часа. Когда пастила подсохнет, вынуть из печи; дать остыть; затем пастилу из ящика опрокинуть на доски, устланные бумагой, и поставь ь опять в печь в легкий д^х. чтобы пастила обсохла со всех сторон. Тем же манером делают пастилу из груш. ЖЕЛЕ ИЗ БРУСНИКИ НА МЕДУ Ягоды растереть, процедить, не выжимая, или очищенные ягоды всыпать в тазик и, не прибавляя воды, .вскипятить в соку, который они издадут из себя. Когда ягоды полопаются, не выжимая их, сцедить сквозь сито, а потом процедить сквозь холстину и варить с медом (на 2 стакана сока взять 2 стакана меда) на малом огне, снимая накипь, до тех пор, пока 2—3 капли горячего желе, взятые чайчой ложечкой, спадая с нее, застывают н держатся на ложечке. Можно сделать другую пробу: взять немного желе на чайную ложечку, положить ее на лед, если желе застынет н, разрезанное булавкой, не тянется за ней, значит оно уже готово. Лучше всего варить «до значка». Для этого, налив в кастрюлю сок, меряют лу- чмнкой его высоту и делают на ней на этом месте знак ножом и уваривают до этого знака. Тогда отставляют, процеживают сквозь редкую кнсею в горячую банку, прикрывают слегка полотенцем, пока не остынет совершенно; тогда уже обвязывают банку бумагой или пузырем и выносят в холодное, но сухое место. ГРУШИ В МЕДУ Взяв крепкие груши, срезать с них кожицу, выбрать семячки, варить в воде пополам с медом. Когда легко можно будет проколоть груши соломкою, вынимать их дуршлаковою ложкою, приплюснуть, чтобы были плоскими, осыпать сахаром, класть на противень, покрытый соломою, вставить в печь после хлебов. Вынув одни груши, опустить в тот же сироп другие, пока сироп не уварится до густоты меда; вынув из печи груши, обмакнуть каждую в этот сироп и опять в печь. Повторить три-четыре раза; в последний раз, обмакнув в- сироп, посыпать слегка корицею Сохранять в банках. •7
Мы познакомились в порту. Рейс задерживался, детектив я забыл дома и скучал. Публика была обычная — человек двадцать туристов, их сопровождающий и толпа командированных вроде меня. Поговорить ие с кем, послушать некого. И вдруг в зале появился совсем другой человек. Опытный взгляд различает таких сразу. Он был разведчик дальнего космоса или что-нибудь в этом роде. Его пояс оттягивала огромная желтая кобура. На лице, покрытом неровным космическим загаром, красовался большой белый шрам в виде ущербной луиы. При ходьбе владелец шрама прихрамывал на левую ногу. Словом, истинный ас, битком набитый разными байками и нуждающийся во внимательном слушателе. Ои взял в автомате кофе и сел за мой столик. В разговоре важен дебют. Правильным первым вопросом, вы разрешаете собеседнику выкладывать любые небылицы о его похождениях. Все зависит от вас. Я спросил: — Откуда у вас такой замечательный шрам? — Хоккей, — объяснил он. По его галактическому загару стекали узкие струйки пота. — В юности я увлекался хоккеем. — Стояли в воротах? — Сидел на трибуне. — Он тронул белый шрам пальцем. — Ничто его не берет. Хоть гримом замазывай. Сорок дней загорал иа море — все без толку. Оставалось ждать, что он еще скажет. — На море мие не понравилось, — сообщил он. — Камии острые, скользкие. Вчера полез купаться, упал, ушиб йогу. Он осторожно пощупал левое колено. — До сих пор болит. И жара там, на море. Почти как здесь. Он расстегнул свою огромную кобуру. Порывшись в ней, извлек мятый платок и вытер лицо. 88
Многих на моем месте это смутило бы окончательно. Но я не из тех, кто отступает. — Вы разведчик дальнего космоса? — спросил я. -Да. — А где вы потеряли пистолет? — О, это длинная история. Вы внделн когда-нибудь разведочный звездолет? — Много раз, по телевизору. Это здоровенный корабль, больше любого другого. Но я никогда не вндел, как он садится на космодром вроде этого. Прикинуться простаком выгоднее — рассказчики любят простаков. — Наши звездолеты перемешаются только в гиперпространстве, — объяснил он. — Для контакта с космическими объектами корабль оснащен небольшими ракетами — десантными зондами. Я пилот такого зонда. — Вероятно, вы-то н делаете все дело? — Очень редко, — усмехнулся он. — Обычная работа — осмотр планет. Десантники при этом отдыхают. Съемка занимает часа полтора, потом мы летим дальше. Задержки бывают редко. В сезоне, о котором я хочу рассказать, их не было вообще. Мы работали в одном шаровом скоплении. Самая плохая работа. Звезды похожи, да и планеты. Жнзнь не встречалась нигде. — Почему? Он усмехнулся. — Спросите биологов. В звездных скоплениях слишком светлые ночи, суточные ритмы ослаблены. А жизнь основана на контрастах. Так говорят. Да. Ну, а потом мы наткнулись на звездолет Пятой культуры. — Сразу пятой? — спросил я. Он кивнул, не заметив иронии. — Сначала мы решили, что это астероид. Больно уж он был велик — шар диаметром километров десять. Но шар. Это был корабль одной нз исчезнувших цивилизаций — Пятой галактической культуры, брошенный экипажем миллионы лет назад. Собственно, мы в него чуть не врезались. Он замолчал, н я спросил: — А почему команда ушла с корабля? — Не знаю. Возможно, она никуда и не уходила. Через миллионы лет строить догадки глупо. Мы начали готовиться к высадке. Никто нас не заставлял. Мы разведчики. Мы нашлн корабль. Остальное не наше дело. Но смешно, если бы мы сразу ушли. Продолжать съемку планет? Дико было бы. Вскоре мы, десантники, уже шагали к своим суденышкам. Настроение приподнятое, как на Олимпиаде. Это своего рода спорт — кто первым проникнет в Корабль. В звездолетах Пятой культуры несколько входных тамбуров, но корабль велик. Многие тысячи гектаров полированного металла, н где-то затерян вход. Ориентиров нет. На каждого из нас приходилась площадь побольше этого космодрома. Вот и ищи. Мы разошлись по ангарам и стартовали. Я остался один на один с космосом. Силуэт нашего звездолета сжимался за кормой зонда, открывая звезды. Незабываемое небо той галактики. — Это естественно, — вставил я. — Почему? — Будь оно другим, вы бы о нем не помнили. — Вы правы, — сказал он невозмутимо. — Оно именно такое. Даже не скажешь, что оно черное, так много звезд. Кругом звезды. И все крупные, яркие. Не небо — застывший фейерверк. И только тень нашего корабля сжимается за кормой, да впереди вспухает пятно. Черное, круглое. Это я приближаюсь к чужому. Моих товарищей, конечно, не видно. Нет их. Полное одиночество. А пятно надвигается. Медленно, конечно. Скорость небольшая, самолетная. Ощущение, будто все застыло, да и время почти стоит. Но потом оно опять появилось. На последних километрах. Чужой корабль закрывает полнеба, зонд тормозит — то ли посадка, то ли швартовка. И все. И я уже стою рядом с зондом в центре плоской равнины. Корабль-то круглый, но большой. Такой, что выпуклость не ощущается. Стоишь на плоской равнине, до горизонта метров сто или двести. И над головой звезды. Под ногами тоже звезды, только размытые. В обшивке отражаются, а она матовая, металл немного изъеден. 89
Когда видишь это, понимаешь, что время состоит из событий. Каждое пятнышко на обшивке — это след столкновения с пылинкой. Происходят такие встречи, скажем, раз в минуту. А сколько минут в миллионе лет? Столько, что обшнвка сплошь матовой стала. Я стою, размышляю об этом, и нужно куда-то идти. И немного жутко. Старый звездолет похож на замок с призраками. Страшные истории рассказывают об этих кораблях. — Что вы имеете в виду? — прервал я его. — Звездолет был мертв, вы сами об этом сказали. Он тронул пальцем шрам на лице. — Нет. Жизнь всегда остается. Такой звездолет — это целая искусственная планета. Своя атмосфера, своя флора, своя фауна. Там живут не только микробы. Центр корабля занят оранжереями. Но это не заповедник прошлого. Жизнь на покинутых кораблях миллионы лет развивается без помех. Эволюция идет зигзагами, плодит чудовищ. Так говорят. Кстати, не будь этого, наша находка не представляла бы интереса. — Почему? — Кораблей Пятой культуры найдено много. Они почти одинаковы. Но эволюция на каждом из них шла по-своему — клад для биологов! Я стоял на поверхности корабля и не мог сообразить, где искать вход. И пошел наугад, н мне повезло. — На вас напали чудовища? — Нет. Просто я посадил зоид в нужное место. Я сделал всего несколько шагов, и металл подо мною задрожал. Ускорения не ощущалось, но звезды исчезли, стало темно н огни зонда тоже скрылись из виду. Потом вспыхнул свет. С трех сторон меня окружали слепые стены. Четвертая стена была прозрачной. Собственно, дальше я мог не идти. Нашу маленькую Олимпиаду я и так выиграл. ЧГобы вернуться, достаточно было остаться в подъемнике, и он вынес бы меня наверх. Но ждать я не стал. Торопясь, чтобы лифт не ушел, я ша(гиул внутрь корабля сквозь прозрачную стену. — И на вас напали чудовища?- Он поморщился. — Я вынул из кобуры пистолет и шагнул внутрь. План звездолета я знал. Все входы соединены тоннелями с рубкой управления. Раньше я много читал о навигационных приборах Пятой культуры. Да и очевидцы рассказывали. Мне хотелось увидеть это своими глазами. Профессиональное любопытство, если угодно. Главное было никуда не сворачивать. Особенно в переходы, ведущие вглубь, к оранжереям. До рубки было километра полтора. Воздуха в скафандре оставалось на два часа. Стены тоннеля, загибаясь, вели вдаль. Странные стены. Там ветерок дул вдоль тоннеля — слабый такой, почти неощутимый. Вентиляция или просто сквозняк. Но за миллионы, лет этот ветерок такое сделал со стенами — никогда не поверил бы, если бы кто рассказал. Он все скруглил, загладил все неровности. Отполировал стены до блеска. В общем, там было чисто и светло. Я вложил пистолет в кобуру н даже застегнул ее. Возможно, не так уж страшны эти старые звездолеты. Никакого движения не замечалось даже в боковых ответвлениях — дорогах в глубь корабля. Я шел и размышлял о разных вещах. В основном о том, как попроще представить себе миллион лет. Задумавшись, я не заметил, как обстановка в тоннеле изменилась. Стало темнее, от сглаженных выступов потянулись длинные тени. И моя собственная тень извивалась впереди, на магнитном полу и стенах. Я брел неизвестно куда. Справа зияли отверстия боковых ответвлений. Незащищенный, я шагал по открытому месту, а из узкой черноты нор за мною кто-то следил. Это было как наваждение — от тишины, полумрака, ритма шагов... Я остановился. Но впереди, сливаясь с моей тенью, шевелилось дто-то черное, длинное. Как толстая слепая змея, оно двигалось там, неуклюже тыкаясь в стены. Оно меняло форму у меня на глазах, а потом размеренно закружилось, становясь вывернутым наизнанку смерчем с нацеленной на меня глубокой воронкой. Вращение замедлялось. Отступать я не привык. Я вновь расстегнул кобуру и приблизился к черной воронке. 90
Она уже не вращалась. Как чья-то симметричная пасть, она застыла поперек тоннеля, н ее края сливались с его стенами. По внутренней поверхности воронки бежали концентрические волны. Я стоял перед ней неподвижно. Черные волны сходились в центре воронки, утихая. Я заметил, что воронка мелеет. Она распрямлялась, становясь гладкой мембраной, отделявшей меня от цели. Я торопился, но время н кислород у меня еще были. Я стоял неподвижно. Мембрана была живой н упругой. Время от времени она вздрагивала, словно чего-то ждала. Я положил руку на пистолет. Мембрана напряглась, стала заметно тверже. Я снял руку. Мембрана снова расслабилась, она стояла, боязливо подрагивая, и почему-то напомнила мне собаку. Бездомную собаку, ждущую чтобы с нею заговорили. Она загораживала мне путь, но я к ней хорошо относился. Время у меня пока было. Я сел перед нею на гладкий пол. «Я тороплюсь, — сказал я ей. — Мне хочется попасть в рубку, и у меня мало воздуха. Ты меня понимаешь?» Казалось, она внимательно слушает. «Пусть это прнхоть, — сказал я, — но мне очень хочется там побывать. Пропусти меня, пожалуйста». Она заколебалась. «Пожалуйста, пропусти меня в рубку», — еще раз попросил я. Задрожав, она медленно расступилась. И я пошел дальше. — А пистолет? — напомнил я, когда он замолчал. — Куда он делся? Вы обещали... — Да, — сказал он неопределенно. — Потом я оказался в рубке. Я долго пробыл там, разглядывая диковинные приборы, назначение которых знал из книг. Самым любопытным был шар в центре рубкн. Специальной тонкой иглой я прокалывал в нем отверстия, и против них на сферических стенах загорались звезды, как изображение в планетарии. Если бы я нарисовал на шаре настоящее звездное небо какого- нибудь района, корабль немедленно перенес бы меня туда. Но вероятность случайного совпадения ничтожна, и я мог забавляться сколько угодно. Вдруг в разгаре своих занятий я обнаружил, что прошло уже больше часа и что нужно срочно возвращаться к зонду, если я не собираюсь остаться здесь навсегда. Я побежал к выходу. — Понятно. — Разумеется, я был разочарован. — Короче говоря, вы забыли пистолет в рубке. — К сожалению, нет. В тоннеле я снова наткнулся на мембрану. Она ждала меня, виляя несуществующим хвостом. Мы хорошо относились друг к другу. Казалось, все было как в прошлый раз. Но вы понимаете, что ситуация изменилась. «Пропусти меня, пожалуйста, — сказал я ей. — Я очень тороплюсь». Она уловила нетерпение в моем голосе н заколебалась. «Пожалуйста, пропусти», — еще раз попросил я. Она напряглась, стала плотнее. «Пропусти», — повторил я. Спокойно, как мне казалось. Она сделалась еще тверже. Я ее понимал, но у меня не было времени. Я уже ничего не мог с собой поделать. «Немедленно пропусти меня! — крикнул я. — Ты меня слышишь?» Она вздрогнула, подалась назад, уплотнилась, и стала глухой, как стена крепости. — И вы... — Да, — сказал он. — Если бы у меня не было пистолета, все было бы по-другому. Я нашел бы нужные слова. Но пистолет был. Он замолчал, потом сказал: — С тех пор нигде н никогда у меня не было случая, чтобы оружие было действительно необходимо. Я убежден, что таких- ситуаций нет. Вы применяете оружие только потому, что оно висит у вас на поясе. Потом он сказал: — А когда его нет, лучше. Потом он ушел, а через полчаса объявили рейс иа Солнечную систему, и я в толпе других двинулся на посадку. 91
Тесн_- _-■.■ ч ирир'." * О хрене и смирении Филип Дж. УИНГЕЙТ В последние годы цивилизованное человечество с большим опасением относится к химическим веществам и время от времени высказывает пожелание вообще обходиться без иих. Об этом можно только жалеть — по двум причинам. Во-первых, обходиться без химических веществ ие нужно, а во-вторых, невозможно. Мир вокруг нас состоит из химических веществ, и как в воздухе иад нашей головой, так и в океанах и на суше постоянно идут химические реакции. И так было всегда, поэтому беспокоиться по этому поводу не следует. Человек стал высоким и сильным (или округлым и мягким, смотря по тому, какая половина человечества вам больше нравится), подвергаясь иа протяжении бесчисленных столетий воздействию самых разнообразных химических соединений. В умеренных дозах они ие приносят никакого вреда и, больше того, необходимы для процветания человечества. Уже в детском возрасте большинство людей, имея дело с такими продуктами, как хреи, минеральные воды ц даже столовая соль, убеждается, что если в небольших количествах те или иные вещества весьма полезны и приятны, то злоупотребление ими иногда может приводить к самым печальным последствиям. Правда, этот урок усваивают далеко не все, а кое-кто всю свою жизиь потребляет в больших, чем иужио, количествах алкоголь, шоколад, мороженое или чесиок. Тем ие менее сама эта мысль остается верной, и большинство людей с ней согласно. Однако многие, как это ии странно, не в состоянии сделать обратный вывод. Они думают, что если большое количество какого- нибудь вещества вредно, то, значит, и крохотные его дозы должны приносить хоть и крохотный, но вред, а следовательно, иесут человечеству близкую и неминуемую гибель. Они требуют вообще исключить всякое воздействие на человека химических веществ, например заменители сахара — цикла маты попали под запрет только потому, что огромные их дозы вызывают рак у некоторых подопытных животных. Такие люди почему-то ие принимают во внимание множество хорошо известных
фактов. Соли меди, олова, кобальта и даже железа в больших количествах ядовиты; однако в малых количествах все они необходимы для здоровья. Самые свежие фрукты и овощи, выращенные с применением только натуральных удобрений, содержат богатейший ассортимент химических соединений — углеводородов, кетонов, эфиров, лактонов, кислот, спиртов и меркаптанов. И несмотря на это (а если говорить точнее, то именно благодаря этому), фрукты и овощи приятно пахнут, вкусны и исключительно питательны. Многие любят лук. Но своим вкусом лук обязан только одному—тому, что он содержит самую малость пропилмеркаптана. В чесноке содержится аллнлмеркаптан, а устрица, которую вам подносят на половинке раковинЫ, пахнет устрицей только благодаря присутствию в ней определенного количества метилмеркаптана. В нужном месте и в нужной концентрации меркаптаны очень хороши. Но теми же меркаптанами в значительной мере объясняется скверный запах, который мы ощущаем поблизости от нефтеперегонных заводов, а действующим веществом жидкости, которую выделяет рассерженная вонючка — скунс, является в основном бутнлмеркаптан. Как отнеслась бы широкая публика к фабриканту пищевых продуктов, который объявил бы, что собирается для улучшения вкуса своей продукции добавлять к ней в небольших количествах следующие химические соединения: ацетон, ацетальдегнд, ме- тилбутнрат, этилкапроат, гексилацетат, метанол, акролеин и кротоновый альдегид? Нет никакого сомнения, что его обличали бы на каждом перекрестке и затаскали бы по судам, потому что каждое из этих веществ ядовито. Метанол, например,— это не что иное, как древесный спирт, который представляет собой смертельный яд, а кротоновый альдегид бармены издавна добавляют в рюмки чересчур буйным посетителям бара: считанных капель этосо вещества достаточно, чтобы такой посетитель совершенно отключился, а несколько большая доза может вообще отправить человека на тот свет. И тем не менее все восемь химических соединений, которые мы перечислили, обнаружены в числе многих других в... спелой землянике. Скептики могут в этом усомниться, но это вполне обоснованные данные, которые были опубликованы в «Helvetica chimica acta» (т. 47, 1964, с. 1215), одном из самых серьезных и уважаемых химических журналов мира. Спелая земляника не только насыщена химическими соединениями — даже в тот момент, когда она стоит перед вами на столе, ожидая своей очереди быть съеденной, она представляет собой настоящий химический реактор. Содержащийся в ней ацетальдегнд, окисляясь, превращается в уксусную кислоту, кротоновый альдегид — в кротоновую кислоту, а метанол — в формальдегид. В одной-единственной ягодке могут идти такие же сложные и разнообразные реакции, как, скажем, в атмосфере над штатом Аризона, где образуется н расходуется озон, окислы азота набрасываются на эфнры н кетоны, выделяемые миллиардами цветущих апельсиновых деревьев и кактусов, окись углерода, выбрасываемая тысячами автомобилей, окисляется до углекислого газа, а терпены, которые ветер доносит из секвойевых лесов Калифорнии, реагируют с озоном н окислами серы, долетающими сюда из Мексики. Между прочим, в 67 томе «Helvetica chimica acta» приводится еще и химический состав спелой малины, но, может быть, если том 47 уже отбил у вас вкус к землянике," в том 67 вам лучше не заглядывать. Ведь малина тоже очень хороша с кукурузными хлопьями... Ученые знают все это; знают они и тысячи других фактов, свидетельствующих о том. что химические соединения окружают нас со всех сторон. Ученые просто не понимают, как это не ученые могут не принимать всего этого во внимание. Они считают, что не ученым следовало бы основательно приправить смирением те категорические рекомендации, которые они с такой легкостью пытаются навязать всему миру. И правильно считают. Правда, смирение столь же остро необходимо и ученым, ведь они почти никогда не догадываются вовремя об опасностях, связанных с применением синтезируемых ими веществ. Сейчас выяснилось, что вещества! которые еще несколько лет назад химнкн считали более нлн менее безобидными (например, винилхлорнд или бета-пропнолак- тон), на самом деле являются канцерогенами. И хотя вообще ие подвергаться воздействию химических соединений и невозможно и не нужно, обращаться с ними следует тем осторожнее, чем меньше мы о них знаем (а знаем мы нередко совсем мало). Поэтому, будьте добры, передайте мне, пожалуйста, хрен — он немало украшает наш стол. Но не будем им злоупотреблять, потому что в хрене содержится довольно много аллилизотиоцианата. Мы не знаем всех опасностей, которыми может угрожать нам аллилнзотиоцнанат, но мы хорошо знаем, что, проглотив ложку чистого, свежена- тертого хрена, человек будет после этого всю жизнь с большой опаской относиться к алл ил изотиоцна нату... Перевод с английского из журнала «DuPont Magazine» A977, № 1) От редакции. Агитация «за химкю», которая содержится в этой статье, вполне понятна, если учесть служебное положение ее автора — он вице-президент известной американской химической корпорации «Дюпон де Немур». Аиткхнмические суеверия, иа которые он ополчился, бытуют не только среди американцев — поэтому мы и решили напечатать статью. Но к тому, что пишет Ф. Уннгейт, нужно добавить одно: ведь на самом деле даже самые ядовитые химические соедниенкя, если с ними правильно обращаться, особой опасности не представляют. Действительно опасными они становятся только тогда, когда нарушают экологическое равновесие в живой природе... 93
Короткие заметки Грибы обживают пластмассы Микроскопические грибы идут в ногу со временем: осваивают новую жилплощадь — полимерную. Пока им полюбились пластмассы с органическими наполнителями. Недавно Г. И. Рубан и 3. А. Реутова опубликовали статью («Микология и фитопатология^ 10, 3, 1976), в которой говорится, что с 27 марок ходовых пластмасс они собрали 160 штаммов грибов, относящихся к 22 видам. Провели они и длительные испытания пластиков на «грибоустойчивость». Испытания шли в стенах лаборатории, на лоне природы возле города Батуми и на палубе научно-исследовательского судна «Академик Вернадский», которое круглый год плавало в Атлантике. Что же выяснилось? Вот что. Пластмассы иа основе эпоксидных, диаллилфталатных и полиуретановых смол грибам не по вкусу. Развиваются они на них медленно, еле-еле. Единственное, что они сделали с этими пластмассами, — это то, что через полгода их поверхность перестала блестеть, помутнела, а другие свойства пластиков не изменились. Зато если через такое же время счистить белый пушок микроскопических грибов с пластмасс иа основе феноло- формальдегидиых смол с наполнителями из древесной муки, прессованной бумаги или тканей, то обнаружатся вздутия, раковины, белые пятиа... Прочность этих пластмасс упала, изменились и электрические свойства. Про внешний вид и говорить нечего. В лаборатории такие перемены наступали за месяц-другой, а на природе за два — четыре года. Конечно, жаль, что грибы уродуют электрический выключатель или приборную панель автомобиля. Но вот когда использованные пластмассовые вещи выбрасывают, то аппетит микробов выглядит более чем скромно. Сколько пластмассового хлама, который не по зубам грибкам, ныне валяется в лесах! С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ
..микроорганизмы, обитающие в рубце жвачных животных, разрушают ботуло- токсии («New Scientist», 1977, т. 73, № 1035, с. 140)... ...чем меньше кофеина содержится в кофе, тем большее количество этого напитка потребляют его любители («Science News», 1976, т. ПО, № 24, с. 376)... ...пружйиы, изготовленные из металлических трубок, прочнее и эффективнее, чем пружины, изготовленные из сплошной проволоки («Popular Science», 1976, т. 209, с. 177)... ...у алкоголиков содержание альфа-аминомасляной кислоты в кровн повышено, а лейцина — понижено («Science News», 1976. т. 110, № 24, с. 375)... ...автоматические межпланетные станции «Венера-9» и «Венера-10» зафиксировали иа поверхности этой планеты ветер скоростью 0,5—1 м/сек («Космические исследования», 1976, т. XIV, вып. 5, с. 710)... ..созданы металлические проводники толщиной всего 8-10~6 мм («Computer Weekly», 1976, № 528/30, с. 12).. ...обновление светочувствительных клеток сетчатки глаз у позвоночных происходит в первые два часа после рассвета («Science News», 1977, т. Ill, № 1, с. 8)... Шум привлекает, шум помогает «Химия и жизнь» уже писала про то, как обучают еще не вылупившихся цыплят: пребывая в яйце, они слушали самые разные звуки. И слушали не просто так, а реагировали всем своим тельцем: некоторые звуки ускоряли их развитие. Но и сами птенцы не молчаливы. Например, невылупившиеся создания накануне появления на свет издают щелкающие звуки. Предположили, будто это щелканье, с одной стороны, предупреждает курицу о скором появлении птенца, а с другой — поторапливает выход отставших. Такая же щелкающая сигнализация действует и в яйцах уток, перепелок и других птиц. О том, насколько важно это щелканье, свидетельствуют недавние исследования американских специалистов. Им удалось ускорить вылуплнванне птенцов перепелки, если в последние два дня яйца по два часа в день слушали искусственное пощелкивание. Подумать только, записанный иа магнитофон шум помог птенцам на день раньше, чем обычно, покинуть скорлупу. Если же воспользоваться щелчками за три или более дня до нормального вылупливания птенцов, никакого воздействия не видно: вероятно, эмбрионы еще не слышат шума. И что самое примечательное, птенцы, которые с помощью шума вылупились иа день раньше, по развитию ничем не отличались от птенцов, появившихся в обычный для себя срок. В то же время птенцы, которых на день раньше нормального срока извлекали из неозвученных яиц. были хилыми, недоразвитыми и быстро погибали. Выходит, что для птиц без шума и жизни нет. Т. ПЕРСТЕНЕВА
Редакционная коллегия: Я^ЧЙЯИК^* И. И. АБРОСКИНУ, Донецк: Проявляющее вещество окса- этил-орто-аминофенол сульфат известно также под торговым названием «атомаль». БРАУДО, Красноярский край: Что СН^СООН, что НСН^С02 — все едино: уксусная кислота. А. С. КАЛИНИНУ, Куйбышев: Для изготовления зеркал гидразин не применяют, это очень сильный восстановитель, и, если добавить его к серебрящему раствору, сразу же выпадает черный осадок серебра. А. САФАРОВУ, Уфа: Хлорная вода — не жидкий газ, а раствор хлора в воде. С. П. ВАХРУШЕВУ, Уварово Тамбовской обл.: Лучшее средство для заделки щелей в аквариуме — эпоксидная шпатлевка, она продается в хозяйственных магазинах. П. Т. ПОЛЕВОМУ, Черкассы: «Персоль» действительно отличный отбеливатель, вот он и отбелил рубашку, а заодно и вышивку на ней; теперь ничего не поделаешь. A. М. НИЧВЕЕВОЙ, Курск: Для полировки янтаря можно воспользоваться, например, пастой «Глобо», которой обычно чистят и полируют хромированные детали автомобиля. Л. ТОМАШЕВСКОЙ, Одесса: Уж если дубленка — товар не из самых дешевых, то лучше бы с ней не экспериментировать, а отдать в химчистку. B. П. ДИЛИС, Иркутск: Не верьте «осторожным людям», нет в маргарине канцерогенов. Л. ЧУМАКОВУ, не указавшему адреса: При всем уважении к авторам «Начал органической химии» будем все же стоять на своем — в ликеры добавляют не глицерин, а сахарный сироп. О. Е. ЛЮБЧЕНКО, Новосибирск: Разговоры о том, будто сахар из свеклы — одно, а из тростника — совсем другое, свидетельствуют лишь о незнании предмета, ибо и тут и там сахароза. C. А. КРАВЦОВОЙ, Сахалинская обл.: Если рыба в темной кухне вдруг начала светиться, то скорее всего виной тому флуоресцирующие микроорганизмы, которые сами по себе для здоровья не опасны, однако косвенно свидетельствуют о том. что рыба подпортилась. Л. Ш., Киев: «Новая теория питания», рекомендующая есть картошку только с кожурой, до нас еще не докатилась, так что до поры до времени будем придерживаться старой, пусть и хлопотной, технологии... И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), > П. Ф; Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, | Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. ^Главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, В. Е. Жвирблис, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осоки на, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, В. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, С. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны для справок: 135-90-20 и 135-52-29 Корректоры Н. А. Горелова, Л. С. Зенович Сдано в набор 22/IV 1977 г. Т-08578. Подл, в печать 2/VI 1977 г. Бум. л. 3. Усл. печ. л. 8,4. Уч.-изд. л. 10,5. Бумага 7QX108'/io Тираж 300 000 экз. Цена 45 коп. Заказ 1012 Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома при Государственном комитете по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской области ф) Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1977 г.
Почему на руке пять пальцев? Когда сравниваешь человеческую руку с конечностью птицы, амфибии или млекопитающего, приходят в голову странные мысли. Пясть, запястье, фаланги пальцев, расходящихся наподобие лучей. Одна и та же схема и у нас, и у наших собратьев. Но в то время как над лапой животного природа честно потрудилась, отбрасывая все лишнее, чтобы приспособить конечность к какому-то определенному делу, человеку достался первоначальный эскиз. Лапа зверя, крыло птицы строго специализированы, так что сразу ясно, чем занимается хозяин — крадется в чаще, лазает по деревьям или парит под облаками. А рука человека — ии то ни се. Конечность дилетанта. Но как раз эта биологическая незавершенность и оборачивается великим преимуществом Не скованная узкой специализацией, рука умеет делать все. Руки могут разогнуть подкову и сыграть на скрипке концерт Паганини. Руки могут даже разговаривать. А главное, рука человека — это его второе лицо. Если лапа животного характеризует биологический вид, то рука выражает личность. Ручища Собакевича так же непохожа иа руку Гамлета, как сам медведь-Собакевич на стройного и меланхоличного датского лриица. Взглянув иа ладонь больного, врач ставит диагноз болезни. Рукопожатие незнакомца лучше всяких слов скажет вам, кто он таков — маменькин сынок или настоящий мужчина. И после этого еще можно сомневаться, что иа руке человека в самом деле написана его судьба — характер и телосложение, прошлое и даже будущее?..
Что дает опыт <1 Одинаково ли вы поведете себя в случае, если вам грозит чей-то злой умысел, и тогда, когда вам угрожает стихийное бедствие? Иначе говоря, одинаково ли человек ведет себя в борьбе со слепой случайностью и с сознательным противником? Чтобы выяснить это, был проделан такой опыт. Сначала группе испытуемых предложили угадывать числа (ноль или единицу), которые будет показывать рулетка; потом сам экспериментатор выбирал карточки, а испытуемые опять-таки должны были угадывать последовательность Цифр. Когда в этом опыте участвовали подростки, их тактика не зависела от того, с кем — рулеткой или человеком — они играют; они пытались найти «злой умысел» и в действиях рулетки и поэтому все время меняли тактику. Взрослые же вели себя иначе: при игре с человеком они тоже все время меняли цифры, пытаясь угадать логику противника; однако если они неверно предсказывали цифру при игре с рулеткой, то повторяли ее снова и при следующем ходе, вероятно полагая, что природа не зловредна и что за единицей для равновесия должен обязательно следовать ноль, и наоборот. Увы, ни те, ни другие не знали, что экспериментатор, как и рулетка, вытаскивал случайную последовательность цифр, определенную той же рулеткой... Так что опыт опытом, но нельзя забывать, что и поступки человека тоже могут быть случайными. !%> I