Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
5
1982


i v ~^~Г< -^->w^^' -Jk.'%.- vl - _ -' ;i
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Аиадемни наук СССР нвдмтся с IMS год» № 5 май 1982 il^" 30 МАЯ — ДЕНЬ ХИМИКА 60 лет СССР Репортаж Проблемы и методы современной наукк Болезни и лекарства Что мы едим Размышления Земля н ее обитатели Справочник 'г^« Фантастика В. А. Колтюг. «ЗАДАЧИ ГЛОБАЛЬНЫ, МНОГОАСПЕКТНЫ, СЛОЖНЫ...» А. Иорданский. УРОКИ КЛАЙПЕДЫ М. Нейдинг, Р. Короткий. МОРСКОЙ ФЛОТ И МОРСКАЯ ЭКОЛОГИЯ В. Батраков. ПОЛУПРОВОДНИКИ НА ВЕСАХ ТЕРМОДИНАМИКИ Н. Ефремов. ЧТО НОВОГО В МИКРОБИОЛОГИИ? Р. Гоффман. ПОИСКИ СООТВЕТСТВИЯ А. Холмская. МЕЧ И СКАЛЬПЕЛЬ Ю. А. Фурманов. ШВЫ, ШВЫ, ШВЫ... (окончание) Н. А. Платэ. ВСТРЕЧА НА ГРАНИЦЕ СМОРЧКИ ИЛИ СТРОЧКИ? Л. И. Корочкин. К СПОРАМ О ДАРВИНИЗМЕ B. Мишин. КАК ГОЛУБИ НАХОДЯТ ДОРОГУ ДОМОЙ C. Мельник. ПЕРЕЛЕТНЫЕ ЗВЕРИ ЧТО НАДО ЗНАТЬ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИНАХ В. М. Потапов, Э. К. Кочетова. СТОЛЕТИЕ БЕЙЛЬШТЕЙНА ТЕХНИКА РАБОТЫ С «БЕЙЛЬШТЕЙНОМ» В. Замаровский. ИХ ВЕЛИЧЕСТВА ПИРАМИДЫ А. Азимов. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ 2 12 17 22 25 28 36 40 46 49 56 64 67 69 78 80 83 89 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Е. Суматохина НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — картина французского художника Д. Пейроне A878— 1943) «Море». О том, как в конце прошлого года, после аварии танкера «Глобе А сими», чистота Балтийского моря оказалась под угрозой, и как эту опасность ликвидировали, рассказано в статье «Уроки Клайпеды» ИНФОРМАЦИЯ ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 10, 20 11 27, 39, 62 34 45, 61 72 93 94 96
/я-*
«Задачи глобальны, многоаспектны, сложны...» Вице-президент Академии наук СССР, председатель Сибирского отделения АН академик В. А. КОПТЮГ Напомню читателям «Химии и жизни», что Сибирскому отделению предстояло стать нашим первым большим научным центром, объединяющим — и организационно, и, можно сказать, географически, самые разные научные направления. Своими сегодняшними успехами, своим местом в отечественной и мировой науке мы обязаны не в последнюю очередь таланту, энергии и прозорливости тех, кто возглавил первые, сначала еще небольшие, коллективы и заложил принципы и направления их работы на много лет вперед. Основатели Новосибирского Академгородка — первый председатель Сибирского отделения АН СССР Михаил Алексеевич Лаврентьев и его сподвижники — с самого начала исходили из того, что в этом центре, из которого, как из зародыша, стартует когорта будущих академических институтов Сибири, должна получить подобающее ей место в ряду фундаментальных наук — химия. Тогда же были основаны четыре новых института химического профиля; начало коллективам положили группы и целые лаборатории энтузиастов-ученых, приехавших сюда — поначалу на пустое место — из Москвы и Ленинграда. Анатолий Васильевич Николаев возглавил Новосибирский институт неорганической химии и важнейшее направление — разработку физико-химических основ разделения и глубокой очистки веществ. Александр Алексеевич Ковальский и Владислав Владиславович Воеводский основали Институт химической кинетики и горения. Николай Николаевич Воронцов стал директором Института органической химии и возглавил основное направление его работы — глубокое исследование реакций ароматических и гетероциклических соединений. Вскоре все они были избраны в Академию наук. Академик Георгий Константинович Боресков — основатель Института катализа — возглавляет его и поныне. Позже были организованы Иркутский институт органической химии. Институт 3
химии нефти в Томске, развернулись работы по химической тематике в Бурятском институте естественных наук. Напомню, что с первого дня работы нового научного центра во главу угла были поставлены исследования на главных направлениях науки, их фундаментальность и комплексность. Таков был первый принцип, первая стратегическая установка. Четверть века работы «Сибирской академии» подтвердили правоту и жизненность этого принципа. Сказать обо всех или хотя бы о многих примерах его претворения в жизнь просто невозможно в журнальной публикации. И «расставить по полочкам» сотни и тысячи результатов по их важности или актуальности — тоже. Я прошу редакцию и читателей отнестись к этому обстоятельству с пониманием. Вот одно из фундаментальных направлений — теория каталитических процессов. Значимость ее очевидна: на таких процессах основано подавляющее большинство крупномасштабных химических производств. Проблемы, стоящие перед этим направлением, многоаспектны, так как практику интересуют самые разные типы химических превращений — окисление, дегидрирование, крекинг, полимеризация и т. д. Подбор катализаторов на чисто эмпирической основе при современных требованиях к ним — по эффективности, селективности, долговечности и т. д. — совершенно нереален. Целенаправленный же подход возможен лишь в том случае, если мы можем ответить на три группы вопросов. Во-первых, каким путем может быть понижен активационный барьер интересующего нас химического превращения — путем сопряжения последовательных ступеней превращения на определенным образом подготовленной поверхности катализатора, способствующей эффективному переносу электрона или протона,— или же путем синхронизации перестройки связей реагирующих веществ с участием катализатора? Ответ на этот вопрос требует детального изучения элементарных стадий разнообразных гетерогенных и гомогенных каталитических превращений. Вскрываемые при этом закономерности формируют основы научного предвидения в области выбора типа катализатора. Далее, в случае гетерогенного катализа мы должны ответить на вопросы — в какой фазовой и морфологической форме целесообразно использовать катализатор, чтобы он обладал высокой активностью и одновременно высокой термической и механической прочностью. И кроме того, каким должен быть процесс приготовления катализатора, чтобы обеспечить выполнение требуемых условий по фазовому составу, развитию поверхности, пористости, механическим характеристикам и т. д. В этой области переплетаются сложнейшие проблемы теории осаждения, кристаллизации, фазовых переходов, реологии дисперсных систем и многие- многие другие. Их успешная разработка закладывает научные основы приготовления катализаторов. Следует подчеркнуть, что с позиций практики это направление имеет чрезвычайно важное значение. Например, когда Институт катализа, целенаправленно модернизировав структуру одного из известных катализаторов дегидрирования, увеличил время его активности с 1000 до 4000 часов, стало возможным высвободить для других задач одну из фабрик, производящих катализаторы. Это довольно типичный пример для промышленного tag* тализа. Третья группа вопросов относится к тому, как наиболее рационально организовать сам каталитический процесс. Я имею в виду не внешнее, техническое оформление — завершающий этап его реализации в практике, а управление химическими и теплофизически- ми характеристиками внутри реактора. Приведу такой пример. Возможности каталитического окисления двуокиси серы до серного ангидрида детальнейшим образом изучены и давно реализованы в промышленном производстве серной кислоты. В то же время не удавалось решить проблему утилизации двуокиси серы, содержащейся в отходящих газах. Например, на предприятиях цветной металлургии, где это имеет огромное и экономическое, и экологическое значение. В чем же дело? Прежде всего в том, что содержание сернистого ангидрида в таких газ^ очень невелико, и чтобы «запустить? реакцию на катализаторе, надо нагреть газ до определенной температуры. А поскольку основная его часть с точки зрения целевого процесса есть балласт, то процесс из-за дополнительных затрат на последующую утилизацию тепла оказывается в целом экономически несостоятельным. Предложенное Институтом катализа решение вопроса несложно — утилизация тепла совмещена с каталитическим окислением в одном реакторе. Направление подачи газа в нем периодически меняется. Когда тепловой фронт реакции, движущийся вдоль аппарата, приближается к его концу, поток газа переключают: начинают подавать его с нагретого конца. Накопленное в реакторе тепло таким образом используется тут же, для поддержания процесса. И так далее. 4
Председатель Сибирского отделения Академии наук СССР академик Валентин Афанасьевич Коптюг Колебательный нестационарный режим решил проблему. Просто? Несомненно, но за этой простотой стоят широкие исследования в области машинного моделирования каталитических процессов. Надеюсь, что после сказанного ясно: двумя — тремя фразами охарактеризовать достижения академического института в развиваемой им области фундаментальных исследований невозможно. На всех научных направлениях, разрабатываемых Институтом катализа, получены интереснейшие принципиальные ре- ^/пьтаты, а в совокупности эти результаты подняли на новый уровень теорию каталитических процессов в целом. Опираясь на этот теоретический фундамент, можно решать самые разнообразные задачи, которые ставит перед наукой о катализе народное хозяйство. Возьмем, к примеру, проблему синтеза жидкого топлива из продуктов газификации угля. Известны возможности каталитического синтеза метанола из СО и Н2 и углеводородов из метанола. Накопленный теоретический багаж подсказывает, как создать бифункциональный катализатор, объединяющий эти процессы и обеспечивающий эффективное прямое превращение СО и Н2 в жидкие углеводороды. Такой катализатор создан. Та же теоретическая - база позволила быстро развить работы по синтезу жидкого топлива из природного газа. В возможности нахождения принципиально новых технических и технологических решений и быстрого эффективного отклика на запросы практики и состоит народнохозяйственная значимость фундаментальных исследований. Теперь я хотел бы рассказать об исследованиях совсем из другой области. Речь идет о влиянии магнитного поля на химические реакции. В газетах и журналах очень часто и, я бы сказал, лихо пишут о чудесных эффектах магнитного поля — о предотвращении накипи в паровых котлах, питаемых «омагниченной» водой, о приобретении водой при пропускании через систему постоянных магнитов «повышенной физико-химической и биологической активности», что «способствует ускорению роста растений, повышению веса домашних животных»... «Благодаря омагничиванию улучшаются антикоррозионные свойства металлов, ускоряются процессы извлечения из горных пород полезных минералов, очистка сточных вод». Эти характеристики взяты из заметки «Работает магнит», опубликованной недавно в центральной газете. Не исключаю, что все они соответствуют действительности. Но поскольку мы исповедуем не веру, а знание, то обсуждать какое-либо явление можем только в том случае, если имеем информацию о корректности экспериментального обоснования его существования. Затем следует выяснить адекватность теоретической модели возможному механизму процесса и ее предсказательную силу... Мне кажется, что в сенсационных сообщениях корреспондентов надо бы больше внимания уделять этой стороне дела. О магнитном же поле как панацее от всех бед мы все давно наслышаны. Эту оговорку я делаю специально, чтобы работу, о которой пойдет речь далее, кто-либо из журналистов не пытался рассматривать как теоретическое обоснование всех тех «эффектов», что упомянуты выше. Так вот, в Институте химической кинетики и горения Юрием Николаевичем Молиным, ныне академиком, доктором химических наук Ренатом Зиннуро- вичем Сагдеевым и их сотрудниками были получены надежные экспериментальные данные о влиянии магнитного поля на соотношение продуктов, образующихся в некоторых химических реакциях, протекающих с промежуточным образованием пары свободных радикалов,— частиц, имеющих неспаренный электрон. Как известно, электрон имеет магнитный момент и характеризуется механическим моментом — спином, который может быть ориентирован либо по направлению магнитного поля, либо 5
против него. У пары электронов химической связи антипараллельная ориентация спинов, поэтому и у пары радикалов, образующихся в результате термического разрыва связей с выбросом стабильной молекулы меньшего размера, спины неспаренных электронов также будут антипараллельны. И радикалы могут объединиться в новую молекулу с потерей выброшенного фрагмента. В какой-то части радикальных пар до их рекомбинации может произойти переориентация спина неспаренного электрона одного из радикалов, после чего радикалы с параллельным расположением спина не смогут уже объединиться в молекулу и выйдут из «клетки» окружающих их молекул в раствор, где прореагируют по другим направлениям. Сотрудниками Института химической кинетики и горения вместе с учеными московского Института химической физики была построена теория, описывающая это явление, и сегодня мы можем предсказывать, в каких реакциях будут наблюдаться подобные эффекты и каковы их масштабы. Если же мы поняли явление и его теоретическая модель обладает предсказательной силой, то явление можно осознанно использовать. Например, теория предсказывает, что на процессы такого типа могут влиять не только внешние магнитные поля, но и внутренние магнитные поля радикала, обусловленные магнитными моментами ядер атомов. Но изотопы элементов отличаются по магнитным характеристикам ядер (например, у ядра изотопа 1 С нет магнитного момента, а у ядра изотопа 13С он есть). Следовательно, мы можем ожидать различия в поведении радикальных пар одного строения, но разного изотопного состава, а это подсказывает новые возможности для разделения изотопов. Радикальные реакции, в которых может проявляться влияние магнитного поля, идут и в биологических системах — мы построены на химии. Стало быть, таким путем магнитное поле может влиять на химические процессы в живом организме? Не исключено. И это открывает новые увлекательные направления исследований, но они вряд ли имеют какое-либо отношение к «омагниченной» воде и ее влиянию на биологические системы. Рассказывая об Институте катализа, я уже отмечал, как, реализуя первый свой принцип — широкое развитие фундаментальных исследований, Сибирское отделение АН СССР закладывает основу для реализации второго принципа — активного участия в решении кардинальных проблем практики. Самые важные наши успехи в приложении научных открытий к народному хозяйству опираются на то, что удалось сначала сделать в фундаментальных исследованиях, в развитии теории. Наука нужна промышленности так же, как большая и разнообразная промышленность необходима для решения научных проблем,— это слова академика Лаврентьева. Примеров здесь великое множество, от промышленных ускорителей или синтетических материалов с заданными свойствами до освоения новых месторождений сырья и создания новых лекарственных препаратов. Вот еще одна интересная работа. Все знают, что когда распыляют какой-то химикат, чтобы извести комаров, вредителей леса или сельскохозяйственных растений, то на деле гибнет заодно и многое другое. Однако теоретически анализ динамики аэрозолей показал, чти можно посадить аэрозольные частицы инсектицида, например на гусеницу, и почти не дать им осесть на листья растений, по которым эта гусеница ползает. А предыстория вопроса относится к работам совсем другого плана, казалось бы, не имеющим никакого отношения к использованию ядохимикатов. Она связана с интересными работами члена-корреспондента АН СССР А. А. Ковальского, ныне покойного, и руководимого им коллектива в области процессов образования аэрозолей и горения в гетерогенных системах. Это еще раз подчеркивает силу теоретических концепций — они могут выходить своими следствиями в самые разнообразные и непредвиденные области. В рассматриваемом случае теория позволила предсказать, что управлять процессом осаждения аэрозолей можно, если распыляемые частицы однородны £i размерам и размер их соответствуе! определенным требованиям. Следующий вопрос: как идут исследования по комплексной программе «Сибирь», принятой три года назад. Напомню, что программа в целом направлена на содействие комплексному использованию природных ресурсов и развитию производительных сил Сибири. В рамках этой программы химики решают и будут решать очень крупные задачи. Фактически задачи химии начинаются еще со стадии освоения ресурсов, включая их разведку. Затем — новые технологии и совершенствование существующих с учетом экономических и экологических требований. Важная особенность программы состоит в том, что через нее Сибирское отделение выполняет роль регионально- 6
го координатора усилии академической, отраслевой и вузовской науки в решении сложных вопросов, связанных с развитием Сибири. Сложнейший узел непростых проблем требует многофакторного, как говорят экономисты, анализа. Каждая проблема должна рассматриваться под разными углами — с экономической, технологической и экологической точек зрения, и необходимо комплексное решение, оптимизированное по отношению ко всей совокупности задач. Программа «Сибирь» формировалась, разумеется, не на пустом месте, так что за прошедшие с тех пор три года есть и очень серьезные результаты в ее выполнении. Прежде всего, я бы привел некоторые примеры из раздела минеральных ре- ЧЕфрсов. Сельское хозяйство Сибири остро нуждается в минеральных удобрениях. Возить же их в требуемом количестве за тридевять земель с экономической точки зрения, а также из-за перегруженности транспортной сети Сибири — нереально. Сибири нужна своя промышленность минеральных удобрений, а для ее развития—соответствующее минеральное сырье. В связи с этим приятно сообщить, что в 1980 году открыто крупнейшее в нашей стране и, по-видимому, в мире Неп- ское месторождение калийных солей; преобладающий минерал — сильвинит высокой степени чистоты. Это решает на перспективу проблему обеспечения Сибири калийными удобрениями. Но я хотел бы,однако, подчеркнуть не только практическую значимость открытия, но и то обстоятельство, что месторождение найдено на основе научного прогноза академика А. Л. Яншина и его сотрудников, вскрывших закономерности формирования соленосных массивов применительно к различным геологическим условиям. Теперь о проблеме фосфорсодержащих удобрений. Большие надежды возлагаются на решение этой проблемы в рамках советско-монгольского сотрудничества и разработки богатого Хубсугуль- ского месторождения. Но есть и другой путь. В Сибири довольно много месторождений фосфорных руд, в том числе богатых. Но, к сожалению, большинство месторождений в освоенных районах невелико по запасам, и поэтому развитие на их основе промышленности фосфорных удобрений с использованием традиционной технологии оказывается невыгодным. Чл.-корр. АН СССР В. В. Болдырев вместе со своими сотрудниками в Институте химии твердого тела предложил принципиально новую технологию перевода фосфорных руд в растворимую, а следовательно — усваиваемую растениями форму: так называемую механо- химическую активацию. Речь идет об использовании в практике важного результата фундаментальных исследований: изменение реакционной способности твердого вещества после механической обработки происходит не вследствие тривиального измельчения, как было принято считать до недавнего времени, а за счет накопления в кристаллах твердого вещества огромных количеств нарушений — дефектов кристаллов. Благодаря им, резко увеличивается (до 70—90%) растворимость активированной руды под влиянием гумусовых кислот почвы. Сравните разрыв целого листа бумаги и частично надорванного, и вы поймете, в чем здесь дело. Механохимическая активация, не требующая общей химической обработки руды, по оценкам рентабельна и для эксплуатации месторождений с малыми запасами. Сейчас Институт химизации сельского хозяйства Сибирского отделения ВАСХНИЛ ведет широкие агрохимические испытания новой формы фосфорных удобрений. Если уж мы коснулись связей науки Сибири с сельским хозяйством, не могу не упомянуть о работах по новому стимулятору роста растений — «гиббер- сиб». Известно, что развитием растений управляют растительные гормоны, и среди них особенно важны гиббереллины (вещества из класса терпеноидов), которых насчитывают более пятидесяти форм. Гиббереллин А3 уже давно применяют в виноградарстве и получают при этом весьма ощутимые прибавки урожая. До сих пор существовало убеждение в целесообразности использования индивидуальных 'гиббереллинов, что сильно сдерживало их широкое применение в сельском хозяйстве. Сотрудники Института цитологии и генетики и Новосибирского института органической химии предположили на основании теоретических соображений, что сочетание различных гиббереллинов может быть эффективней, чем только один из них. Действительно, на разных фазах развития растениям требуются разные гиббереллины, то же относится к разным сортам одного и того же вида растений и к разным генотипам сортовой популяции — отнюдь не зря природа производит гиббереллины в таком большом наборе. 7
В результате совместных работ двух названных институтов был получен препарат, представляющий собой стабильную по составу смесь природных форм искомого гормона. Назвали его «гиббер- сиб»; не трудно догадаться, что окончание указывает на место рождения. У себя же, в институтском опытном производстве, отработали всю технологию, а затем с помощью одного из предприятий Главмикробиопрома изготовили сотни килограмм гибберсиба для широких испытаний. Способность препарата увеличивать урожай оказалась весьма существенной: прибавка зеленой массы кукурузы при обработке посевов гибберсибом составляет 20—25%, люцерны 25—30%, картофеля 18—20%, томатов 15—25%. Заметим, что расход препарата составляет всего 20—40 грамм на гектар. Приведенный пример содружества химиков и биологов отражает характерное для Сибирского отделения стремление объединить усилия специалистов различного профиля в решении ключевых проблем науки и практики. Это, несомненно, способствует успешному развитию пограничных направлений естественных наук — геохимии и геофизики, биохимии и биофизики, математических аспектов химии и так далее. Таково одно из важных направлений современной геохимии — восстановление физико-химических условий формирования горных пород по деталям их химического состава, что в свою очередь служит основой прогноза и целенаправленного поиска полезных ископаемых. В качестве примера сошлюсь на разработанный членом-корреспондентом АН СССР Н. В. Соболевым метод оценки алмазоносности кимберлитовых трубок по химическим примесям в пиропах (гранатах). Все кимберлитовые трубки содержат пиропы, но далеко не каждая — алмазы. Теперь доказано, что тонкие различия примесей в пиропах позволяют оценить условия формирования трубки и решить: могли при этом образоваться алмазы или нет. Если не могли, то и нет смысла вести детальную разведку. И наоборот... Пользуюсь случаем заметить, что у нас в печати мало пропагандируют современное состояние наук о Земле, за что я упрекаю в первую очередь геохимиков и геофизиков. Представление о профессии геолога у молодых людей прежнее — из области романтики. Но в наш практический век романтика начинает отходить на второй план, и конкурс на геологические факультеты падает. Информация же о том, что науки о Земле стали совершенно другими, что они пронизаны физикой, химией, математикой, что приходится иметь дело с оборудованием не менее сложным, чем в радиоэлектронике или молекулярной биологии,— такая информация, как правило, просто отсутствует. Это уже опасно, потому что может в какой-то момент подорвать целую область естественных наук. Хорошо бы взять это на заметку. Интереснейшие решения рождаются на стыке химии и биологии. Назову еще один пример. Теоретические исследования в области молекулярной генетики, проводимые в Институте цитологии и генетики, возглавляемом академиком Д. К. Беляевым, привели члена-корреспондента АН СССР Р. И. Салганика к заключению, что с помощью ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты, можно тормозить синтез вирусных нуклеиновых кислот « клетке и тем самым блокировать размножение вирусов. Этот принцип был подтвержден экспериментально, и на его основе предложены препараты нуклеаз, которыми сегодня лечат тяжелейшие вирусные поражения глаз, нервной системы, кожи. Возникают ли задачи, для решения которых у нас нет собственного «научного задела»? Да, такие задачи бывают, и нередко. Когда требуется неотложное решение сложной научно-технической проблемы, ученые Сибирского отделения включаются в работу независимо от того, есть ли у нас свои фундаментальные исследования по такой теме. Почему это возможно? Это возможно благодаря масштабам нашего научного базиса. Тому есть множество примеров. Вот, скажем, очень серьезная проблема закалки материалов. Закаливают резцы, фрезы, практически весь инструмент для обработки металлов. Это самый про стой случай. ^ Закалка обязательна для очень многих массивных стальных деталей. Это валки прокатных станов, штамповочные матрицы и многое другое. Вода во многих случаях непригодна из-за слишком большой скорости охлаждения в ней. С давних времен'применяют масло — различные сорта минеральных и природных масел. Масло дорого, оно нужно совсем для других целей, а емкость закалочных ванн измеряется кубометрами; масло горит и чадит, так что условия труда в закалочных отделениях, мягко говоря, оставляют желать лучшего. Это одна сторона дела. Вторая сторона совершенно иная: как закалить изделие из металлического листа, чтобы оно не покоробилось от так называемого температурного удара? Сегодня 8
тонкостенные изделия сначала закаливают, а потом рихтуют, на что, естественно, тратятся силы и средства. Несмотря на то, что раньше такими вопросами в наших институтах не занимались, задача была поставлена. И довольно быстро найдены удовлетворительные решения. Иркутский институт органической химии предложил добавки некоторых водорастворимых полимеров, которые — уже в небольшой концентрации — существенно меняют скорость охлаждения при закалке массивных деталей. А в Новосибирском институте органической химии созданы среды, в которых резко уменьшается коробление при закаливании листовых изделий, например из алюминиевых сплавов. Говоря о достижениях и успехах науки, полезно не забывать и о её собственных нуждах и потребностях. Это и оснащение приборами, о котором нам, увы, приходится часто думать самим. Это вычислительная техника, без которой сегодня невозможно справиться с обработкой огромных объемов экспериментального материала и всей сопутствующей информации. Химия теперь занимает, по-видимому, первое место среди естественных наук по объему материала, которым она оперирует: к настоящему времени синтезировано около пяти миллионов индивидуальных веществ. Ориентироваться среди них все трудней, и работу по системе их учета и в необходимых случаях по идентификации начинают переносить в машинные системы. У нас в Академгородке был организован Научно-информационный центр по молекулярной спектроскопии, в нем собираются и вводятся в память ЭВМ спектральные характеристики известных и вновь синтезируемых органических веществ. Огромное количество времени и труда удается экономить с помощью такого рода машинной «библиотеки» характеристик. Вычислительная техника имеет прямое отношение еще к одной важной стороне нашей работы — подготовке квалифицированных специалистов для науки и народного хозяйства. Сочетание исследовательской деятельности с подготовкой кадров — это был третий главный принцип основателей Академгородка, и 25 прошедших лет подтвердили его важность. Мы всячески поддерживаем использование ЭВМ в учебном процессе в вузах. В нашем Новосибирском университете уже работают так называемые терминальные классы, где студенты моделируют изучаемые ими в рамках учебных курсов явления и закономерности,— например, поведение заряженных частиц в сложном электрическом или магнитном поле, динамику многоступенчатого химического процесса и т. д. Все, что описывается системой дифференциальных уравнений. Речь идет, разумеется, о настоящих расчетах на ЭВМ, а не о кнопках и ответах на вопросы — верно, или не угадал — как на экзамене в ГАИ... И вообще, организация учебного процесса в вузах должна быть более отзывчивой на требования времени, более мобильной, чем в предшествовавшем десятилетии. В Новосибирском университете на факультете естественных наук, который готовит химиков и биологов, из перечня вступительных экзаменов исключен экзамен по химии. Это не от желания быть оригинальными, а потому что по школьному знанию химии нельзя судить о способностях абитуриента. Химию до сих пор преподают в школе — и, к большому сожалению, во многих вузах,— не как науку, а как некое собрание сведений для запоминания. По инициативе декана факультета естественных наук академика Дмитрия Георгиевича Кнорре и его коллег изучение химии в НГУ на первом курсе начинается с физической химии. Это совершенно другой подход: сначала физические основы науки и только потом описательная часть с позиций этого фундамента. Возникают и сложности. Например, как изучать физхимию с ее дифференциальными уравнениями, когда первокурсники еще не проходили этого по математике. Значит, приходится «подстраивать» и преподавание математики для химиков. И так далее. Остаются ли наши три принципа организации науки в силе на будущее? Несомненно. Будем и дальше прилагать все силы к тому, чтобы фундаментальные исследования развивались опережающими темпами. А что касается переноса научных результатов в практику, то для нас вопрос № 1 — это укрепление опытно-конструкторской и опытно-производственной базы. Она сейчас не обеспечивает реализации всего научного задела, возникло некое узкое звено. Тем более, что прямо, непосредственно через промышленность, не всегда удается быстро внедрить новое... Не пора ли заменить само это слово «внедрение», отказаться от него? Давно говорим, что пора заменить, но ведь пока ситуация кардинально не меняется. До тех пор, пока не появятся эффективные экономические стимулы, которые заставят предприятие искать новое, а не отбиваться от него,— до тех 9
пор будут затруднения на стыке науки и производства. Значительная часть работы в этой области держится на большом числе организационных подпорок. Необходимо переводить такие задачи на принципы саморегулирования, и предусмотренное партийными и государственными документами совершенствование хозяйственного механизма должно разрешить вопрос. Но это не произойдет само собой — нам всем нужно быть активными участниками этого важнейшего дела. Масштабы хозяйственных преобразований в нашей стране растут от пятилетки к пятилетке. Грандиозны задачи, поставленные перед страной XXVI съездом партии. Непрерывно растет роль науки — причем не только как источника принципиально новых технических и технологических решений, но и как основы прогнозирования и перспективного планирования. Просчеты в крупномасштабных проектах чреваты огромными экономическими потерями. В наши дни, когда роль восточных районов в экономике страны резко возрастает, особенно очевидны мудрость и прозорливость принятого 25 лет назад партией и правительством решения о создании сети академических научных учреждений в Сибири и на Дальнем Востоке. Задачи, которые страна сегодня решает в Сибири,— глобальны, многоаспектны, сложны, и успех немыслим без опоры на науку. Г ¥ f Ч у* ^ I I i ' гч ^ г^ 1 < U и Г4! , L.U Информация ЦЕНТР ДАННЫХ ПО АТОМНЫМ И МОЛЕКУЛЯРНЫМ ПОСТОЯННЫМ* ПРИ ВСЕСОЮЗНОМ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ЦЕНТРЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ И ВАКУУМА продолжает разработку таблиц стандартных справочных данных по структуре молекул в газовой фазе. Вышли два новых выпуска таблиц: «ГСССД 10-80. Геометрическая конфигурация ядвр и межъядерные расстояния молекул и ионов в гвзовой фазе. 2. Трех- втомные молекулы и ионы в основном и возбужденных электронных состояниях» (М., Издательство стандартов, 1980. Цена 55 коп.); «ГСССД 15-81. Геометрическая конфигурация ядер и межъядерные рвсстояния молекул и ионов в гвэовой фвзе. 3. Четырехвтомные молекулы и ионы неоргвнических соединений» (М., Издательство стандартов, 1981. Цена 20 коп.). В таблицах для каждой молекулы или иона приведены точечная группа симметрии, углы между связями, межъядерные расстояния, метод исследования или расчета и ссылки на литературные источники. Таблицы продаются в магазинах Издательства стандартов; по заявкам организаций они могут высылаться наложенным платежом. Адресе магвэинов: 117049 Москва, Донская ул., 8; Путевой пр., 2; 194292 Ленинград, просп. Культуры, 26; 252073 Ки^ц ул. Фрунзе, 152; 226047 Рига, ул. Аудию, 1; 380060 Тбилиси, просп. Важа Пшавела, 20; 480010 Алма-Ата, ул. Мынбаева, 47; 220070 Минск, Партизанский пр., 18-а; 375006 Ереван, ул. Та- манцинери, 21; 370118 Баку, ул. Нефтепереработчиков, 63; 700100 Ташкент, ул. Б. Хмельницкого, 61; 744000 Ашхабад, Союзная ул., 14; 630108 Новосибирск, ул. Котовского, 40; 620067 Свердловск, Солнечная ул., 41; 310103 Харьков, просп. Ленина, 66; 360023 Краснодар, Октябрьская ул., 18. Банч отх' дов ВНИМАНИЮ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ПРЕДПРИЯТИЙ! На страницах «Химии и жизни> продолжает действовать «Банк отходов*. Редакция принимает объявления о нереализованных отходах производства и потребностях предприятий во вторичном сырье. В объявлениях просим указывать наименование продукта, его количество, краткие технические характеристики, а также реквизиты предприятия. Редакция будет признательна предприятиям, уже пользовавшимся услугами нашего «Банка отходов», за информацию об эффективности этих услуг. 10
последние известия Правая, левая где сторона? У новорожденного ребенка можно по повороту головы определить, станет он правшой или левшой. Читатель, раскрывший этот журнал, скорее всего взял его правой рукой. Потому что правшей среди нас 65%, левшей — 15%, ну а остальные действуют обеими руками одинаково хорошо. Неодинаковое умение пользоваться разными руками — всего лишь одно, и не самое главное, проявление право- или левосторон- ности, свойственное человеку. Причины этого коренятся в асимметрии мозга и определяют важные функции организма, начиная от способа восприятия речи и музыки и до порядка восстановления здоровья после инсульта. Тем более интересно было бы проследить, как рано человек становится левшой или правшой. Дж. Мичел из Массачусетсского университета решил проследить за право- и левосторонностью у младенцев в первые же часы их жизни («Science», 1981, т. 212). Осторожно повернув в колыбели ребенка — так, чтобы он лежал совершенно ровно, Мичел отмечал, в какую сторону повернется его головка. С каждым случайно выбранным ребенком такой несложный опыт проводился трижды — на первые и на вторые сутки после рождения. Оказалось, что уже у новорожденного выявляется предпочтительное отношение-к левой или к правой стороне. 65% детей устойчиво поворачивали головку направо, 15% — налево. Остальные крутили головой куда попало. Из 150 исследованных младенцев были отобраны 20 с наиболее устойчивой реакцией:40 желали смотреть практически только направо, а 10 — исключительно налево. Оказалось, что признак, проявившийся столь рано, устойчиво сохранялся. Начиная с четырехмесячного возраста дети уже способны тянуться к игрушкам. И когда перед младенцем на ниточке подвешивают яркий шарик, то он пытается достать его. Оказалось, что те десять младенцев, которые предпочитали поворачивать голову направо, тянулись к шарику почти всегда правой рукой, а другие десять — левой. Конечно, эти наблюдения ничего не говорят о том, в чем причина лево- и правосторонности организма, но на их основании автор исследования выдвигает простое и остроумное объяснение того, как появляются среди нас правши и левши. По его мнению, те младенцы, которые смотрят преимущественно направо в первые сутки своей жизни, больше видят свою правую руку. Благодаря такому постоянному зрительному контролю координация движений этой руки становится лучше, и это свойство потом закрепляется и сохраняется. Ну а у тех, кто предпочитал поворачивать голову налево, более развитой становится левая рука. Конечно же, все это лишь гипотеза, но из опытов Мичела, несомненно, следует одно: возможность с большой степенью достоверности предсказать, будет ребенок правшой или левшой уже в самом раннем возрасте. Интересно было бы проверить это на своих детях и внуках! Л. МИШИНА 11
'J& Fa \-~ '- лел Репортаж Уроки Клайпеды 21 ноября 1981 года, в 12 часов 15 минут, при штормовом ветре силой до 10 баллов, танкер «Глобе Асими» сел на мель у северного мола порта Клайпеда, разломился на две половины и затонул. Из разбитых танков судна вытекло больше 16 тысяч тонн мазута. Об аварии тогда же сообщили газеты, радио, телевидение. Рассказывали они и о том, как самоотверженно трудились моряки, работники порта, все жители Клайпеды, спасая от мазутного потока море и берег. Есть ли смысл теперь, полгода спустя, возвращаться к этой истории? Нам кажется, есть. Во-первых, ставить точку еще рано: полностью ликвидировать последствия катастрофы такого масштаба невозможно, они еще долго будут давать о себе знать. А во-вторых, в коротких строчках оперативных газетных сообщений уместилось далеко не все то, о чем стоило бы рассказать. НЕФТЬ В МОРЕ Нефть и продукты ее переработки — опаснейшие отравители водоемов: попадая в воду, они ударяют сразу по нескольким чувствительным местам водных экологических систем. Углеводороды, входящие в состав нефти, особенно ароматические, ядовиты. Это еще не так страшно для рыб. которые могут уйти — и уходят — из зоны загрязнения. Но это смертельно опасно для малоподвижных и вовсе неподвижных донных организмов (в первую очередь моллюсков), для пассивно передвигающегося в водной толще планктона, для рыбьей молоди и особенно — икры. Опасность не исчезает, пока нефтепродукты не подвергнутся окислению или разложению микроорганизмами, а это происходит не так скоро: через некоторое время слой нефти на поверхности моря насыщается водой, и образуется так называемь^! «шоколадный мусс» — эмульсия воды в нефти, которая почти не поддается ни разложению, ни окислению. Нефть опасна для птиц. У чайки, которая села в мазутную лужу, слипаются перья, исчезает воздушная прослойка, защищающая ее от холода. Каждый крупный разлив нефтепродуктов влечет за собой гибель тысяч пернатых. Даже капля нефти, попавшая в воду, широко растекается по ее поверхности, образуя тонкую радужную пленку. Эта пленка непроницаемым чехлом покрывает водоем, препятствуя газообмену между водной толщей и атмосферой, и в воду перестает поступать кислород. Тонна нефтепродуктов может дать на поверхности воды пленку площадью 12 квадратных километров. 16 тысяч 12
_ r- -mfLm*^^*£ESA •*'V тонн, если бы им дать растечься, покрыли бы пленкой 192 тысячи квадратных километров. Это как раз половина всей площади Балтийского моря... Страшно подумать, что стало бы с морем, если бы такое случилось. К счастью, этого не произошло. Шторм, бросивший танкер на камни, пришел с запада. Ветер и волны прижали мазутное пятно к берегу, погнали его частью на северо-восток, вдоль балтийского побережья Литвы, а частью — на юг, в Куршский залив. В открытое море мазут не вышел; осталась чистой даже Куршская коса. Но уже на следующий день полоса мазута шириной в 100—150 метров протянулась далеко вдоль причалов клай- педской гавани. Мазут лежал на поверхности 30-сантиметровым, а местами и полуметровым слоем. Нагонный ветер на десятки сантиметров поднял уровень воды в заливе, и тысячи тонн мазута осели на дюнах, в залитых водой камышах, а местами и в подтопленном прибрежном кустарнике. Волна забрасывала мазутные брызги далеко на берег, и скоро все причалы, пирсы, стоявшие в порту суда были как будто выкрашены в траурный чернолаковый цвет... Воспользовавшись тем, что почти весь мазут, прорвавшийся в Куршский залив, оказался у подветренного берега, ему перекрыли выход — протянули по границе мазутных пятен цепочки плавучих заграждений — бонов. Теперь с этим мазутом нужно было что-то делать. КОГДА БЕССИЛЬНА СКОРАЯ ПОМОЩЬ Это была первая такая катастрофа в наших водах, но не первая в мире. Вот уже пятнадцать лет, с тех пор как в проливе Ла-Манш разбился танкер «Тор- ри Кэньон», то там, то здесь время от времени происходят такие же аварии. Уже накоплен кое-какой опыт борьбы с нефтяными разливами, и все страны, имеющие морские границы, так или иначе готовятся к подобным ситуациям. Готовился к ним и Советский Союз — одно из самых «морских» государств, с береговой линией, протянувшейся на многие тысячи километров. Есть в системе Министерства морского флота СССР аварийно-спасательная служба — Всесоюзное объединение «Совсудоподъем», преемник знаменитого ЭПРОНа. Экспедиционные отряды этой службы, расположенные на всех морских бассейнах страны, спасают суда, терпящие бедствие, тушат морские пожары, проводят сложные буксировки, поднимают затонувшие корабли. (Благодаря клайпедским спасателям, между прочим, обошлась без человеческих жертв и авария «Глобе Асими»: всю команду, несмотря на 10-балльный шторм и сильнейший накат, удалось снять с разбитого танкера.) А недавно в этой службе были созданы специальные формирования для борьбы с нефтяными разливами. Такие отряды морской скорой помощи есть на Балтике, на Черном и Каспийском морях, на Дальнем Востоке. 13
Часть мазута западный ветер погнал на юг, в залив; другую часть — на северо-восток, вдоль балтийских пляжей, к Швентойе и Паланге На следующий же день после катастрофы в Клайпеду прибыло из.Вентспил- са в полном составе спецформирование Балтийского экспедиционного отряда. В помощь ему прилетели спасатели из Новороссийска, Баку, Измаила — в конце концов здесь собралась почти половина личного состава всех спецформирований, какие только есть в стране. Они привезли с собой последние новинки техники, предназначенной для сбора пролитой нефти. Из близлежащих балтийских портов была стянута в Клайпеду целая флотилия судов-нефтемусо- росборщиков. Из Одессы было послано сюда специально оборудованное судно «Светломор» (которое, правда, пришло в Клайпеду только месяц спустя,— что называется, к шапочному разбору). Но когда мощная техника была развернута и приведена в боевую готовность, оказалось, что она мало чем может помочь... Мазут — не бензин и даже не сырая нефть, он густой, и чем ниже температура, тем он гуще. Тот мазут, который был в танках «Глобе Асими», застывает при температуре +10°С. А шторм, потопивший танкер, принес с собой и резкое похолодание. Уже несколько суток спустя мазут, плавающий на воде, потерял текучесть, превратился в желе. Насосные установки для откачки нефти с поверхности воды такой 14 мазут просто не брали. Все, на что они оказались способны,— это откачивать уже собранный мазут из подогреваемых емкостей, куда его сливали. Конечно, спасибо и на том, но ведь сначала нужно было его собрать! Собирать желеобразный мазут оказалось поначалу не под силу и судам- нефтемусоросборщикам — пришлось их на скорую руку модернизировать. Но и тогда они смогли работать только на акватории порта — хорошо, что там мазута было больше всего. Дело в том, что рассчитаны они только на тихую погоду, на волну не больше, чем в полметра, а на Балтике в те дни один шторм сменялся другим... «Нет такой нефтесборной системы, которая могла бы эффективно работать в этих условиях»,— говорили мне специалисты. И в этом, наверное, состоит первый урок, который нужно извлечь из клайпедской катастрофы. «Нет» — это не значит «не может быть». Это 3tw чит, что надо такие системы создавать — ведь танкеры садятся на камни в любую погоду! Впрочем, надо сказать откровенно, что не только объективные трудности помешали спасателям сделать в Клайпеде все, чего от них ждали. Руководители местных организаций, возглавившие борьбу с разливом, остались не особенно довольны и степенью готовности этой службы, и ее организованностью. С другой стороны, и работники спецформирований жалуются на недостаточное внимание к этой службе, на плохую обеспеченность ее техникой и кадрами, на то, что не всегда удовлетворяются ее самые нехитрые нужды. «Одну спецовку дают на год, обычную спецовку, хэ-бэ. Вот я вчера окунулся в ней по пояс в мазут, и что мне дальше делать? В Москве, на ВДНХ, показывают красивые спецкостюмы — для химиков, для нефтяников, непромокаемые, маслс^ стойкие и какие угодно, а мы смотрим на них и только облизываемся...» И это все, наверное, тоже можно считать уроками Клайпеды. Но если здесь оказалась почти бессильной техника, рассчитанная на механический сбор нефти с поверхности воды, то, может быть, помогли бы химические средства борьбы с загрязнениями? ХИМИЯ ПРОТИВ ХИМИИ Химические препараты для ликвидации нефтяных разливов существуют давно. Относятся к ним по-разному. Англичане, например, и японцы считают их чуть ли не главным, самым эффективным средством ликвидации таких катастроф. Американцы подходят осторожнее: химия — это все-таки химия, не попасть бы
из огня да в полымя, загрязнив море одними чужеродными веществами в попытке спасти его от других. Но когда иные способы не помогают, приходится применять и химию. У нас это допускается, но только в исключительных случаях, каждый раз с разрешения Министерства мелиорации и водного хозяйства СССР, ведающего охраной водных бассейнов. Химических средств для борьбы с нефтью существует немало, и работают они по-разному. Одни впитывают нефтепродукты, другие стягивают нефтяную пленку в толстое пятно, которое легче собирать. Но самые эффективные препараты — это диспергенты, поверхностно-активные вещества, которые разбивают сплошной нефтяной слой на поверхности воды, превращая его в высокодисперсную эмульсию, где мельчайшие капельки нефти плавают в воде, не сливаясь между собой, как плавает в молоке капельки жира. В результате разрушается непроницаемая пленка, которая мешает газообмену между водой и воздухом; капельки эмульсии, покрытые гидрофильной снаружи оболочкой поверхностно-активного вещества, не прилипают к птичьим перьям, к гальке и песку пляжей, легко смываются с них волнами; наконец, у этих микрокапелек огромная поверхность контакта с окружающей средой, а из-за этого в сотни и тысячи раз ускоряется естественное разложение нефти. Химики из ЦНИИ морского флота совместно с ВНИИ поверхностно-активных веществ еще в 1976 году разработали отечественный диспергент — «Очиститель моря», ОМ-6, не уступающий по эффективности лучшим зарубежным препаратам. Несколько тонн его доставили в Клайпеду. Но пока ждали разрешения на его применение, почти чесь мазут уже оказался на берегу. К то- Vy же ОМ-6 прекрасно уничтожает нефтяную пленку, но бессилен против «шоколадного мусса» (хотя если бы применить диспергент вовремя, само образование «шоколадного мусса» можно было предотвратить). «Диспергент ОМ-6 уже сейчас нужно бы поставить на вооружение всех спецформирований,— сказал мне старший научный сотрудник ЦНИИМФ, кандидат химических наук Г. Н. Семенов.— Он незаменим, например, для морских бассейнов с большой протяженностью береговой линии, где вовремя перебросить технику к месту разлива практически невозможно, а диспергент можно на вертолете доставить в любую точку и с вертолета же его вносить. Запас ОМ-6 должен быть на каждом бассейне, в каждом пароходстве». И не так уж велик должен быть этот запас: по расчетам ЦНИИМФа, на всю страну что-то около тысячи тонн. Правда, получить эту тысячу тонн оказалось не так просто. Поверхностно-активные вещества, составляющие основу диспергента, в изобилии производятся нефтехимической промышленностью, но они нужны для производства бытовых моющих средств и другой дефицитной продукции, и нефтехимики долго не хотели делиться с моряками. К моменту аварии «Глобе Асими» в распоряжении спасателей было всего-навсего 16 тонн диспергента — пробная партия, выпуска которой удалось добиться с великим трудом. И даже если бы вовремя пришло разрешение его применить, этого оказалось бы во много раз меньше, чем нужно, потому что на десять частей пролитой нефти должна приходиться одна часть диспергента. Впрочем, клайпедская катастрофа многое изменила. Когда этот номер журнала готовился к сдаче в набор, из ЦНИИМФа с удовлетворением сообщили: принято решение обеспечить спасательную службу диспергентом. Как говорится, не было бы счастья, да несчастье помогло... СРАЖЕНИЕ С НЕФТЬЮ А мазутное озеро продолжало жирно плескаться у причалов клайпедского порта. Нужно было что-то делать. И на борьбу с мазутом вышли люди. Сразу же после катастрофы в городе был создан штаб по ликвидации последствий аварии, который возглавил второй секретарь городского комитета партии Н. А. Бережной. В состав штаба вошли руководители порта, крупнейших городских предприятий, коммунального хозяйства, моряки, представители гидрометслужбы, водной инспекции. Каждое утро заседание штаба начиналось с оперативной сводки: «Площадь загрязнения на 19 часов — такая-то; мазута на воде — столько-то; работало по сбору мазута столько-то человек, столько-то единиц техники; собрано столько-то»... А вдоль всей береговой линии в три смены сражались с нефтью портовики, рабочие заводов, работники городских служб, курсанты мореходки... До 1700 человек выходили каждый день на спасение моря. Мазут вычерпывали ведрами, грейферами, приспособленными к' портовым кранам, откачивали судовыми помпами и насосами ассенизационных автоцистерн — эти сухопутные машины оказались самой подходящей в таких условиях техникой. На причалах работали все 26 таких машин, которыми 15
г- - Ассенизационные спецмашины оказались единственным техническим средством, которое смогло оказать реальную помощь в уборке мазута с акватории порта располагала Клайпеда, и еще 125, присланных со всей Литвы и из соседней Калининградской области РСФСР. Горели насосы, лопались шланги, отнюдь не предназначавшиеся для перекачки разъедающего резину мазута, но повреждения устраняли, и работа продолжалась — почти месяц, без перерывов и выходных, пока основная масса мазута не была собрана. На ликвидации последствий аварии работали не только автоцистерны. Погрузчики и автокраны, катера и буксиры, плавкраны и судно-рудовоз — вся техника, какая только могла пригодиться, беспрекословно передавалась в распоряжение штаба. И помогали Клайпеде не только калининградцы: людей и технику прислали сюда Латвия, Эстония, Украина. Почти 30 000 тонн водно-мазутной смеси откачали из моря за три недели после аварии. В береговых отстойниках мазут отделяли от воды и снова сдавали на ту самую нефтебазу, где взял свой груз злополучный «Глобе Асими». В хранилища нефтебазы было возвращено около 8000 тонн мазута — почти половина того, что попало в море. Это была большая победа. 11 декабря, перед отъездом из Клайпеды, я в последний раз присутствовал на заседании штаба. Теперь здесь уже не чувствовалось тревожного напряжения первых дней, а время от времени даже слышались шутки. Мазута на воде оставалось всего около 55 тонн. «Кажется, конец близко,— шепнул мне с о6> легчением директор Клайпедской гид- рометобсерватории Ионас Баушис.— Хотя, если бы мне в обычное время доложили, что на воде обнаружено 55 тонн мазута, тут бы такое началось: ЧП! беда!..» И в этот день в городском штабе впервые было произнесено слово «отдых». НА ЧЕРНЫХ ПЛЯЖАХ Теперь, когда с мазутом в заливе было почти покончено, все силы можно было бросить на мазут, который унесло на северо-восток вдоль побережья. ...С поросшей соснами дюны хорошо виден каменный мол, а за ним — серо- рыжая железная громадина. Это искореженные останки «Глобе Асими». Над морем ревет очередной шторм, ледяной ветер свистит в соснах, сбивает с ног. У ветра странный запах — он пахнет^ не морем, а керосином. Волны докатываются до самого подножья дюны и, отбегая, оставляют на чистом песке ппяжа жирные черно-бурые плевки, которые местами сливаются в сплошные застывшие лужи. Фонарный столб на пляже забрызган мазутом на полтора человеческих роста. Блестящими потеками мазута покрыты Даже кусты на дюне. А сам пляж — как слоеный пирог: под песком мазут, перемешанный со снегом, снова песок и снова мазут. Ступишь — проваливаешься по щиколотку; вытаскиваешь ногу — и вместе с ней вытаскиваешь килограммовый шматок мазута, прилипший к подошве. То тут, то там на пляже кучки людей с лопатами. Отворачиваясь от режущего ветра, сгребают в ковши гусе- 16
<.-ч* *** -*• *..*' и^ пот так, в прорезиненных спецовках, кое-как защищавших от пронизывающего ветра, день за днем трудились люди на пляжах, очищая их от мазута ничных погрузчиков грязный песок: на килограмм мазута — десятки килограммов песка. По дорогам, только что проложенным через дюны, курсируют самосвалы — везут песок за город, на свалку. А волна все накатывает на песок, и вот уже там, где только что все убрали, снова коричнево-голубой маслянистый слой... Уже через несколько часов после гибели танкера здесь, на городском пляже Мельнpare, появились первые выбросы мазута. А шторм гнал мазут все дальше, и скоро полоса черных пляжей протянулась до Ш вен той и и Паланги. Сколько мазута оказалось на берегу, точно никто не считал, но, наверное, * не меньше 3—4 тысяч тонн. И тут уж ^не помогут никакие нефтемусоросбор- щики, никакие химические препараты — вся надежда на лопаты и на землеройную технику. Как и в Клайпеде, на очистку пляжей вышло все население городов и поселков балтийского побережья. Удастся ли собрать весь загрязненный песок и вернуть пляжам первозданную чистоту, никто пока сказать не может, хотя все возможное, конечно, будет сделано. Неизвестно, сколько мазута легло на дно и долго ли будут волны снова и снова выбрасывать его на берег; неизвестно, что делать с тем мазутом, который осел на дюнах, в зарослях кустарников, в сосновых рощах. А особенное беспокойство вызывает мазут, попавший в камыши Куршского залива. Никакая техника туда не может подойти — ни с моря, ни с суши. А убрать его нужно: к тому времени, когда вы будете читать этот номер журнала, согреются земля и вода, мазут вновь обретет текучесть — и потечет, и потянется по поверхности залива нефтяная пленка. А за это время сюда, в камыши, придет на нерест рыба, здесь будут останавливаться на отдых перелетные птицы. И если до тех пор не будут приняты какие-то радикальные меры, сражение с нефтью возобновится... Аварийный разлив нефти может случиться когда угодно и где угодно, в любом порту и у любого побережья. Опыт Клайпеды показал: службам борьбы с нефтяным загрязнением предстоит еще многое сделать, чтобы быть готовыми во всеоружии встретить опасность. Откладывать — нельзя. А. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» Фото Г. Та пинаса и В. Чистякова Морской флот и морская экология РОКОВОЙ ДЕНЬ В декабре 1907 года парусная шхуна «Томас Лоусон», приняв на борт обычный груз — керосин, вышла в очередной рейс. Конечно, декабрь — штормовой месяц, но капитан был уверен и в своем судне, и в своей команде. Еще бы! Плавать на нем считалось почетным, весь 17
экипаж гордился красавцем- парусником. Ни у одного судна до него не было столько мачт. Семь 35-метровых колонн, склепанных из стальных листов, возвышались над палубой; продолжением каждой мачты служила 17-метровая стеньга, изготовленная из лучших сортов корабельной сосны. ...Скрежет металла, разрываемого подводными камнями, перекрыл вой ветра. Сломались и рухнули за борт высокие мачты. Из распоротого борта хлынул керосин, его радужная пленка на десятки миль покрыла поверхность моря. Спустя несколько дней страховщики подсчитывали убытки, а репортеры, словно сговорившись, писали об удивительном совпадении. «Томас Лоусон», нареченный в честь известного в свое время писателя, погиб в пятницу, 13 декабря; «Пятница — 13 число» — так называлась самая популярная книга этого писателя... В историю судостроения шхуна «Томас Лоусон» вошла как судно с наибольшим числом мачт. В историю экологии — как первый танкер, за гибелью которого последовало нефтяное загрязнение океана. КАК ПРОСАЧИВАЮТСЯ НЕФТЕПРОДУКТЫ Керосин был первым массовым продуктом нефтепереработки. Судостроители говорят, что рождение самых больших судов освещается керосиновой лампой — именно с этим «чудом XIX века», вытеснившим и свечи, и масляные светильники, связано рождение танкерного флота. На нужды освещения требовались сначала тысячи, а потом и сотни тысяч тонн керосина. Сначала его перевозили в бочках. Но это оказалось невыгодно: бочки надо наливать, грузить, выгружать, да и сами они весят немало. Тогда и появились наливные суда — танкеры, на первых порах только парусные: горючую жидкость долго не решались совместить в одном корпусе с топками паровых котлов. И уже тогда капитаны быстроходных парусников и тихоходных еще пароходов отмечали случаи гибели рыб и моллюсков в загрязненных нефтепродуктами районах Нефтемусоросборщнк за работой наиболее оживленного судоходства. Керосин просачивался в воду из бочек и примитивных цистерн (вспомните Джерома К. Джерома: «Я никогда не видел, чтобы что- нибудь так просачивалось, как керосин» I); нефтепродукты попадали — да и сейчас еще, случается, попадают — в море во время бункеровки судов, при погрузке или выгрузке танкеров: то разорвется шланг, соединяющий судно с берегом, то ослабнет фланцевое соединение... С портовых акваторий постепенно начала исчезать вся морская живность. Но при эксплуатации судов (даже при нормальной эксплуатации — мы пока не говорим об авариях) нефтью может загрязняться и открытое море. Под машинным отделением всякого судна, работающего на жидком топливе, скапливаются так называемые льяльные воды. В них всегда есть нефтепродукты — пролитое топливо, смазочные масла. До начала 70-х годов нынешнего столетия льяльные воды сбрасывались, как правило, прямо за борт. Мировой торговый флот насчитывает около 60 тысяч судов грузоподъемностью свыше 100 тонн, и среди них едва ли наберется пять сотен пароходов — остальные питаются нефтепродуктами. И льяльных вод на них набирается немало. В 1973 г. была принята Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов, строго карающая за слив в море балластных и льяльных вод. Нарушителей выслеживают на всех морях планеты патрульные катера и самолеты оснащенные совершенной и?» мерительной аппаратурой. Льяльные и балластные воды теперь сдают только на береговые очистные станции или на специализированные суда. Только Одесский порт собрал за первое полугодие 19В1 года больше миллиона тонн нефтесодержащих вод, из которых было извлечено 12 6В0 тонн годных к употреблению нефтепродуктов! КАТАСТРОФЫ В МОРЕ Больше половины добытой в мире нефти сегодня перевозится морем. Танкеры составляют около 50% всего мирового торгового флота. В 1950 г. они перевезли 220 млн. т нефти и нефтепродуктов, а в 1980 г.— уже около 2 млрд. т! Эти цифры свидетельствуют и о мощи современной^^, техники, и о том. какой вред она может принести морям л океанам планеты. Только за пять лет, с 1965 по 1969 г., в море погибло 94 танкера. В марте 1967 г., 60 лет спустя после гибели «Томаса Лоусона», у берегов Англии потерпел аварию супертанкер «Торри Кэньон», и в море вылилось 30 тысяч тонн нефти. В 1978 г. у берегов Франции сел на камни супертанкер «Амоко Кадис», из которого вытекло 220 тысяч тонн нефти. Когда же в результате столкновения в Карибском море супертанкеров «Эйджен Кэптен» и «Атлантик Эмпресс» последний загорелся и затонул, в 18
«Светломор» — флагман советского природоохранного флота Тралы «Светломора» захватывают 75-метровую полосу воды. А система разбрызгивателей обеспечивает обработку нефтяного пятна химикатами море попало не меньше 270 тысяч тонн нефти... Конечно, моряки принимают все меры к тому, чтобы обеспечить безопасность плавания. Но аварии все-таки происходят снова и снова. V Чтобы уменьшить их вредоносные последствия для окружающей среды, нужно постоянно быть к ним готовыми. МОРСКИЕ ДВОРНИКИ В общей сложности в Мировой океан попадает ежегодно по тем или иным причинам шесть (а по другим данным, и все 10) миллионов тонн нефти и нефтепродуктов. Как извлечь хотя бы часть их из моря? Чтобы собрать плавающую на воде нефть, строятся специальные морские дворники — суда-нефтемусоро- сборщики, снабженные цистернами для сбора и сепарации нефти и устройствами для извлечения из воды плавающего мусора. В носу такого судна устроены створки, которые могут раскрываться, и вода с нефтью поступает внутрь. Всю среднюю часть корпуса занимает ванна из нескольких отделений-каскадов, где нефть под действием силы тяжести отделяется от воды, и ее можно откачать. В носовой части установлен мусороуловитель. Такие нефтемусоросбор- щики, спроектированные Черноморским центральным проектно - конструкторским бюро, несут службу практически во всех портах СССР; многие из них работают в Болгарии, на Кубе и в других странах. Эти суда получили высокую оценку во время испытаний мореочиститель- ной техники, которые недавно проводились в США. Другой принцип извлечения нефти из воды — адгезионный — выбрали шведские судостроители. Они построили серию рейдовых нефтесборщиков, в носовой части которых смонтирована бесконечная лента из специальной ткани. Нижний конец этого своеобразного эскалатора опущен в воду. Плавающая нефть прилипает к ленте и поднимается вместе с ней из воды; «улов» снимается скребками и направляется в цистерны-накопители. Кроме носового адгезионного устройства шведские нефтесборщики снабжены бортовыми нефтеловушками разных типов: тут и простые 200-литровые черпаки для сбора загустевшей нефти и мусора, и сложные самонастраивающиеся системы, которые собирают поверхностный слой нефтеводяной эмульсии. (Кстати, печальный опыт показал, что черпаки порой надежнее самых сложных и остроумных систем сбора нефти.) 19
Мировая практика показала, что для борьбы с нефтью нужны и гравитационные, и адгезионные нефтесборщики: первые лучше собирают нефть, загрязненную плавающим мусором, а вторые имеют меньшие размеры и их можно перебрасывать к месту разлива автотранспортом и даже на самолетах. ВЕЛИКАНЫ ПРИРОДООХРАННОГО ФЛОТА Все крупные нефтесборщики, которые предназначаются для ликвидации крупных аварийных разливов нефти в открытом море, относятся к гравитационному типу. Первым из них вышло в плавание природоохранное судно «Светломор», построенное в нашей стране на базе типового танкера «Казбек». Оно может собирать нефть при волне до 2 метров, двигаясь со скоростью до 4 км/час. Специальные «крылья» — тралы, выдвигаемые с обоих бортов, захватывают полосу воды шириной до 75 метров, а при спокойном море их можно нарастить боновыми заграждениями, и ширина очищаемой от нефти полосы увеличится до 240 метров. При сильном волнении, когда сбор нефтяной пленки затруднен, аварийный разлив через систему разбрызгивателей на «крыльях» может быть обработан химикатами, которые раздробят пленку. Содержать большое судно, которое умеет только собирать разлитую нефть, накладно — разливы, к счастью, случаются не каждый день. Поэтому «Светломор» владеет и другими профессиями. Он может работать, например, как плавучая зачистная станция для сбора и очистки загрязненных нефтью вод с других судов. К сожалению, все морские нефтесборщики в той или иной мере зависят от погодных условий. При большой волне они не могут собирать нефть. Но ведь именно во время шторма чаще всего терпят бедствие наливные и прочие суда. Как же быть тогда? Шведские судостроители предложили построить для перевозки нефти с морских буровых танкер, который может служить и нефтесборщиком. В корме и в носу у него высокие надстройки, соединенные между собой по одному из бортов глухой стальной стенкой. В случае разлива судно обгонит дрейфующее по ветру пятно, развернется «открытым» бортом к ветру и заполнит балластные танки этого борта, чтобы он ушел под воду. Образуется закрытый с трех сторон ковш, куда ветер и волны сами загонят нефть, а дальше уже вступят в дело насосы. Конструкторы предполагают, что подобные танкеры смогут успешно работать даже при десятиметровой волне. С каждым годом все больше совершенствуется техника для борьбы с загрязнением моря. Все новые и новые суда и агрегаты проходят испытание морем и пополняют природоохранную эскад- РУ- В нашей стране насчитывается более 300 специализированных судов, которые могут очистить от нефтяных загрязнений сотни квадратных километров водной поверд^ ности. И они не стоят беУ дела: в Черноморском бассейне, например, среднее содержание нефти в воде портовых и припортовых акваторий с 1968 г. уменьшилось примерно в 40 раз. Это результат совместных усилий моряков, ученых, конструкторов. Инженер-кораблестроитель М. НЕЙДИНГ, Р. КОРОТКИЙ Г! L гчп ,, u n м Г4 hJ т ы гч *4 Информация НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ СЕНТЯБРЬ I студенческая межреспубликанская конференция по физике и химии твердого тепа. Львов. Львовский уииверситет B90602 Львов, Университетская ул., 1). ДЕКАБРЬ Совещание «Проблемы и прогнозирование территориальной организации хозяйстве в период НТР». Москва. Институт географии АН СССР A09017 Москва, Старомонетный пер., 29). Семинвр «Времена жизни возбужденных состояний ядер». Ленинград. Физико-технический институт АН СССР A94021 Ленинград, Политехническая ул., 26). II Всесоюзная конференция «Нествционарные процессы в катвпизе». Новосибирск^ Институт катализа СО АН СССР F30090 Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 5). II Всесоюзное совещание «Химия низких температур». Москва, Химфак МГУ A17234 Москва, Ленинские горы). I симпозиум по жидкокристал- 4 пическим полимерам. Суздаль Владимирской обл. Научный совет АН СССР по высокомолекулярным соединениям, Научно-исследовательский институт синтетических смол Минхим- прома СССР A17234 Москва В-234, Ленинские горы, МГУ, химический факультет, кафедра 'высокомолекулярных соединений). Конференция «Процессы и вп- пвраты производства полимерных мвтериалов, методы и оборудование для переработки их в изделия». Москва. Московский институт химического машиностроения A07884 Москва, ул. К. Маркса, 21/4). VIII Всесоюзная конференция по усталости чметвлпов. Москва. Институт металлургии АН СССР A17911 Москва ГСП-1 В-334, Ленинский просп., 49). 20
Семинар «Передовой опыт предприятий и организаций в экономии материальных ресурсов в результвте использования изобретений м рацпредложений». Москва, ВДНХ СССР. НПО «Поиск» Госкомиэобретений СССР A13035 Москва, Раушская наб., 4). Семинар «Опыт работы по защите от коррозии металлоконструкций и оборудования на предприятиях черной металлургии». Днепродзержинск. ЦП НТО черной металлургии A07005 Москва, 2-я Бауманская ул.. 9/23). Совещание «Природные воды Земли и их роль в формировании земной коры и месторождений полезных ископаемых». Москва, Московский геологоразведочный институт A03012 Москва, просп. Маркса, 18). Конференция «Биогеохимический круговорот веществ». Пу- щино Моск. обл. Научный совет wH СССР по проблемам почвоведения и мелиорации почв A17312 Москва, ул. Ферсмана, 11, корп. 1). Семинар по закрытым экосистемам. Пос. Саласпилс ЛатССР. Институт биологии АН ЛатССР B29021 Саласпилс Рижского р-на ЛатССР, ул. Миера, 3). Конференция «Микробиология очистки воды». Киев. Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР B32180 Киев, просп. Вернадского, 42). Совещание «Роль микроорганизмов в детоксиквцни пестицидов и охране окружающей среды». Ленинград. ВАСХНИЛ A07814 ГСП Москва, Б. Харитоньевский пер., 2). Совещание «Новые методы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур». Одесса. ВАСХНИЛ A07&14 Москва, Большой Харитоньевский пер.., 21). Совещание «Химические средства защиты растений». Уфа. Объединенный научный совет ^.Н СССР «Научные основы химизации сельского хозяйства» A09180 Москва, Б. Полянка, 26). Конференция «Теоретические и практические вопросы терморегуляции». Новосибирск. Институт клинической и экспериментальной медицины СО АМН СССР F30091 Новосибирск, Яд- ринцевская ул., 14). IV симпозиум «Влияние вибраций на организм человека и проблемы виброзащиты». Пос. Левково Моск. обл. Институт машиноведения АН СССР A01830 Москва, ул. Грибоедова» 4). Конференция «Актувльные вопросы гигиенического воспитания населения в свете решений XXVI съезда КПСС». Москва. ЦНИИ санитарного просвещения Минздрава СССР A01000 Москва, ул. Кирова, 42). ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» переходит на новую систему информации для сбора заказов на книги, готовящиеся к выпуску. В книготорговую сеть будут направляться вместо годовых аннотированных тематических планов издательства «Наука» ежеквартальные бюллетени с аннотациями на издания, намечаемые к выпуску. Бюллетени, посвященные изданиям I квартала 1983 г., поступят в книготорговую сеть в августе 1982 г., N квартала — в ноябре, III квартала — в феврале 19ВЗ г., IV квартала — в мае. Сбор заказов по каждому бюллетеню будет проводиться всеми магазинами «Академкниги», магазинами — опорными пунктами издательства «Наука», а также магазинами, распространяющими общественно-политическую и естественно-научную литературу в течение 45 дней со дня поступления бюллетеня в магазин. Заказы оформляются на открытках с указанием названия нужного издания, издательства, года и квартала выпуска и позиции, под которой издание значится в бюллетене. Организации оформляют свои заказы гарантийными письмами. На книги главных редакций физико-математической и восточной литературы издательства «Наука» сбор заказов будет проводиться в прежнем порядке, то есть по самостоятельным годовым планам. Армянский филиал Всесоюзного научно-нсследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ РАЗРАБОТАЛ НОВЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ N-ацетил-О, L-a-алаиина, N-ацетил-О-а-аланина, ^ацетил-Ь-а- аланина, L-a-аланина, N-ацетил-О, L-метионина, N-ацетил-О- метионина, ^ацетил-Ь-метионина, L-метионина, N-ацетил-О, L- валина, ^-ацетил-О-валина, ^ацетил-Ь-валина, L-валина, N- ацетил-D, L-p-фенил-а-аланина, N-ацетил-О-р-фенил-а-аланина, 1М-ацетил-Ь-р-фенил-а-аланина, L-p-фенил-а-аланина, N-ацетил-О, L-триптофана, N-ацетил-О-триптофана, L-триптофана. Для определения объема производства указанных реактивов просим заинтересованные организации сообщить потребность в них на 1982—1985 гг. по адресу: 375005 Ереван, ул. Баквн, 4-й пер., 5, Армянский филиал ВНИИ «ИРЕА», сектор аминокислот. Сведения о цене и качестве реактивов приведены в прейскуранте № 05-11-45 МХП СССР, введенном в действие с 1 января 1982 г. Потребности в N-ацетил-О, L-a-аланине и N-ацетил-О, L-ме- тионине (в размерах не более 10 кг), в L-a-аланине и L-метиони- не (не более 0,5 кг) будут удовлетворены в 1982 г. 21
и рметоедГ Полупроводники современной науки на весах термодинамики Одна из Государственных премий СССР 1981 года в области науки и техники присуждена за цикл работ по химической термодинамике полупроводников большому коллективу ученых — сотрудникам химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносо- ва. Московского института электронной техники. Института неорганической химии СО АН СССР, Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова АН СССР, Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе АН СССР и Воронежского государственного университета имени Ленинского комсомола. В двадцатых годах нашего века радио — это газета без бумаги и расстояний — казалось еще чудом. Люди собирались вокруг первых примитивных приемников и, затаив дыхание, слушали сквозь треск грозовых разрядов голос далекого диктора. Главной деталью такого приемника был детектор — кристалл природного минерала галенита, или свинцового блеска, PbS, к которому прижимался заостренный кончик стальной пружинки. Перемещая по кристаллу острие, можно было найти точку, через которую ток проходил лишь в одном направлении, в результате чего и становился возможным прием радиосигналов. Кристаллический детектор был первым представителем полупроводниковых приборов, широкое применение которых началось в пятидесятых годах нашего века. Сейчас же на основе полупроводников делают не только диоды и транзисторы, пригодные для изготовления радиоприемников, но и миниатюрные интегральные схемы, каждая из которых представляет собой сложнейшее электронное устройство; полупроводниковые материалы служат для изготовления лазеров и термоэлектрических преобразователей, рабочих элементов опто- и акустоэлектроники... ПОТОМКИ СВИНЦОВОГО БЛЕСКА Первый полупроводниковый диод-детектор не случайно работал лишь при определенном положении острия пружинки. Теперь мы знаем, что полупроводниковыми свойствами обладают некоторые элементы периодической системы элементов Д. И. Менделеева (из них наиболее известны кремний, германий, селен) и их соединения, причем-обычно полупроводник должен быть либо необычайно чистым (скажем, примесь всего одного постороннего атом*» к ста миллионам атомов кремния деФ лает его непригодным для изготовления транзисторов) и иметь чрезвычайно однородную структуру (дефекты кристаллической решетки также могут лишать кристалл необходимых электрофизических свойств), либо содержать дозированные примеси малых количеств легирующих добавок. Естественно, что в природном кристалле лишь отдельные участки имели необходимые состав и строение, и их-то и приходилось выискивать буквально на ощупь. Но как современной науке и технике удалось решить проблему получения сверхчистых материалов и соединений элементов, обладающих гарантированными полупроводниковыми свойствами? Как создаются вещества со строго дозированными количествами примесей? В чем заключаются основы технологии изготовления интегральных микросхем, каждая из которых представляет собой сложнейшую миниатюрную^ конструкцию? ЗАПРЕТЫ И РАЗРЕШЕНИЯ Если два вещества ввести в соприкосновение друг с другом, то эти вещества либо образуют более или менее однородную физическую смесь, либо вступят в химическую реакцию, превратившись в продукт, обладающий совершенно новыми химическими и физическими свойствами. Каким именно будет результат контакта двух веществ, зависит от их природы, а также от условий, потому что в зависимости от соотношения реагентов, температуры и давления максимально устойчивыми оказываются либо 22
те, либо иные вещества и химическая реакция может либо не идти вообще, либо протекать в том или ином направлении. Энергетические эффекты химических реакций и их зависимость от конкретных условий изучает наука, называемая химической термодинамикой. Если процесс термод и нами ческ и невозможен, то никакими ухищрениями его не удастся осуществить; но если термодинамика дает химической реакции «добро», превращение будет неуклонно происходить — пусть даже так медленно, что мы ничего не заметим на протяжении многолетних наблюдений. Иначе говоря, для термодинамики время не имеет никакого значения: она имеет дело лишь с конечными равновесными состояниями систем, когда в них уже больше ничего не изменяется. Каким именно будет это состояние, зависит только от свойств самих реа- «рнтов и условий, в которых они находятся; меняя эти условия, можно изменить и конечный равновесный результат химического процесса. И сила термодинамического метода заключается в том, что он позволяет чисто расчетным путем определить этот результат. САМЫЕ НЕПОСТОЯННЫЕ ВЕЩЕСТВА Считается, что химические соединения всегда имеют одни и те же состав и строение вне зависимости от условий, при которых были получены. Сколько водорода и кислорода ни смешать, какие температуру и давление ни использовать, продукт взаимодействия этих веществ всегда будет одной и той же водой — внешние условия определят лишь конечное, равновесное соотношение всех компонентов. А вот кристаллические полупроводники относятся преимущественно к соединениям переменного состава, и их ^строение и свойства решительным образом зависят от условий синтеза. Достаточно лишь совсем немного изменить эти условия, и процесс пойдет по иному пути и даст продукт, обладающий вовсе не теми электрофизическими характеристиками, которые ожидалось получить. Пока речь шла о получении опытных партий полупроводников, эта особенность соединений переменного состава не особо мешала. Но когда дошло до массового производства, обильный брак, нестандартность характеристик готовых изделий стали явлениями, грозившими погубить все дело. Но как узнать, что именно служит причиной брака? Если экспериментально варьировать все условия, при которых идет синтез полупроводника, то после великого множества проб и ошибок можно в принципе найти оптимум. Но практически число таких случайных проб должно быть непомерно большим, и крайне мало шансов, что успеха удастся добиться за разумное время. Точно так же непомерно велик и труд по подбору условий для синтеза нового полупроводникового материала, если такой поиск вести вслепую. Работа становится похожей на азартную лотерею, в которой не только ничтожны шансы вытянуть счастливый билет, но даже неизвестно, существует ли сам выигрыш... ИГРА ПО ПРАВИЛАМ Химическая термодинамика как раз и позволяет расчетным путем находить условия, при которых наиболее вероятно образование соединения заданного состава и строения и, значит, обладающего нужными свойствами. Так термодинамика превращает азартную, но крайне малопродуктивную химическую игру в целенаправленный поиск. А ведь когда от науки ждут не просто открытий, а практически важных рекомендаций, то тут становится не до забавы. А что, собственно, значит выполнить термодинамический расчет? У каждого вещества есть определенный набор термодинамических характеристик, которые сравнительно несложно определить экспериментально, пользуясь стандартными методиками. Существуют и определенные математические соотношения между термодинамическими характеристиками веществ, а также условиями, при которых эти вещества находятся, и конечным результатом химического процесса. Такая химическая математика и есть рабочий инструмент термодинамического метода. Конечно, термодинамические расчеты не всегда дают совершенно бесспорные результаты: изучаемые системы часто оказываются столь сложными, что даже быстродействующие ЭВМ не способны исчерпывающе переработать всю исходную информацию. Кроме того, часто сама эта информация оказывается не вполне однозначной и не вполне исчерпывающей; не всегда точно известны и верные соотношения между термодинамическими параметрами. И тем не менее термодинамические расчеты позволяют резко сокращать непродуктивную исследовательскую работу, значительно повышая вероятность получения нужного результата. Например, когда надо было определить условия, при которых из парооб- 23
разной смеси кремния, водорода и хлора на подложку осаждается чистый кремний, пришлось изучить термодинамические свойства тринадцати химических соединений и рассчитать условия равновесий реакций с их участием при различных температурах и давлениях. А при расчете процесса осаждения карбида кремния из смеси паров SiCI4, СС14 и Н2 пришлось проанализировать двадцать восемь различных реакций! Но хотя такие расчеты и трудоемки, вряд ли можно даже примерно оценить время, которое понадобилось бы для того, чтобы решить эти задачи методом проб и ошибок. прослойками между реакционноспособ- ными слоями. Так же удалось подобрать и условия стабилизации границы раздела окисел — полупроводник. Термодинамика позволила также рекомендовать оптимальные режимы эксплуатации; в некоторых случаях эффект дает применение газовой среды определенного состава, тормозящей химические превращения полупроводников. Весы химической термодинамики, на которых на протяжении почти 20 ^минувших лет тщательно взвешивались все особенности технологии и особенности использования полупроводников, позволили к настоящему времени наладить в нашей стране серийный выпуск полупроводниковых приборов высокого качества, предназначенных для создания многих полезных и нужных устройств. И хотя термодинамика, несмотря на ее фундаментальное значение для caMOjL химии, пользуется популярностью дажг не у всех химиков, ее практическая польза всегда оказывается бесспорной. В заключение подведем итоги. Авторами работы, удостоенной Государственной премии СССР в области науки и техники 1981 года, выведены новые соотношения между термодинамическими величинами, созданы новые экспериментальные методы определения термодинамических свойств веществ, а также разработаны новые пути их расчета и оценки; создан метод изучения свойств слоев веществ толщиной менее одной тысячной доли миллиметра; измерены давления насыщенных паров веществ в диапазоне от 10—17 до 100 атмосфер; изучены химические равновесия более чем в 140 полупроводниковых системах; построены десятки фазовых диаграмм «состав — свойство» для систем, содержащих два и три компонента; получены данные о термодинамических осг бенностях процессов плавления, испарения Щ* сублимации более 130 полупроводниковых веществ; изучены явления, происходящие прн кристаллизации и плавлении 50 важнейших полупроводниковых веществ; опубликовано более 400 научных статей, 7 монографий, получено 2 диплома на открытия и 36 авторских свидетельств. Вся эта огромная работа, проделанная лауреатами Государственной премии 1981 года, и послужила основой, на которой была создана отечественная промышленность полупроводников. В. БАТРАКОВ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИБОРОВ Все творения рук человеческих склонны к самопроизвольным химическим изменениям — например, ржавлению, подобно железу, или старению, подобно полимерам. Не составляют исключения и полупроводники, а также изготовленные на их основе приборы: они тоже подвержены медленным, но неуклонным процессам химического изменения. Причем в случае полупроводниковых устройств вредное воздействие оказывает не только агрессивная внешняя среда или самопроизвольные изменения структуры материала. Например, многие приборы для микроэлектроники имеют строение «слоеного пирога», в котором тесно соприкасаются тончайшие пленки разнородных материалов — металла, окисла и полупроводника. Иногда такая комбинация сама по себе оказывается химически неустойчивой: между компонентами микросхемы начинают идти химические реакции. Рецепт дол гожи ти я полупроводниковых приборов дает все та же химическая термодинамика: она позволяет расчетным путем оценивать наиболее вероятное поведение веществ не только при синтезе, но и в ходе эксплуатации готового устройства. Прибор можно сделать долговечнее, подыскав-, например, эквивалентную замену его наиболее агрессивным компонентам. Так, при контакте алюминия с оксидом кремния металл постепенно окисляется, а кремний восстанавливается, в результате чего все полупроводниковое устройство выходит из строя. Выход подсказала термодинамика: на основании расчетов удалось выявить металлы, не вступающие в эту реакцию, но способные заменить алюминий. Для тех же случаев, когда по тем или иным причинам алюминий нельзя было ничем заменить, термодинамические расчеты позволили найти материалы, способные служить инертными 24
Что нового в микробиологии? ЗАМЕТКИ С ВЫСТАВКИ В конце прошлого года в Москве проходила международная выставка «Мик- робиопром-81», а которой приняли участие более 200 зарубежных фирм и предприятий. Из множества экспонатов корреспондент «<Химии и жизни» Н. ЕФРЕМОВ выбрел те, которые, по мнению специалистов Глав- микробиопрома, отражают сегодняшний день и главные тенденции микробиологического синтеза — промышленного и лабораторного. А таких тенденций (по мнению тех же специалистов, охотно консультировавших корреспондента) по меньшей мере две: во-первых, переход к непрерывным технологическим процессам, во-вторых, использование сырья, которое ранее считалось бросовым или даже вредным, например отходов пищевых производств. Их биологическая очистка, на которую, естественно, затрачиваются немалые средства, окупается в этом случае при реализации продукта биосинтеза |в основном кормового бепка]. Народное предприятие «Комплектные химические установки» (ГДР) предлагает технологию переработки неизбежного отхода животноводства — навозной жижи свиноферм. Утилизация этойй многокомпонентной смеси по-прежнему составляет проблему: удобрять поля нельзя, очищать — дорого. Вот и приходилось мириться с малоприятными отстойниками. Предложенная технология складывается их трех стадий: разделения твердой и жид-> кой фаз, микробиологической обработки и обработки биошламов. Очищенные сточные воды поступают в коммунальные очистные сооружения, а микробиологический продукт, богатый протеином, используют как подкормку для рыб. Но почему именно рыб? Любая кормовая добавка должна пройти строгий биологический контроль на многих поколениях животных: не проявится ли вдруг нежелательный побочный эффект? Процесс, о котором идет речь, разработан не так давно, эксперименты на сельскохозяйственных животных еще не окончены. А рыбы, в отличие от коров и овец, размножаются быстро; наблюдения за ними свидетельствуют в пользу кормовой добавки. В известной финской фирме «Rosenlew» создан непрерывный процесс получения фурфурола и фурфурилового спирта из отходов древесины и сахарного тростника, кукурузных .початков, ореховой скорлупы и тому подобного. Впрочем, об этом уже упоминалось в печати. Тогда самая свежая новость: фирма разрабатывает способ получения белка из отходов пивоваренной промышленности. Об окончательных результатах пока не сообщается, но факт сам по себе интересен: пива в мире варят много... Одна из первейших проблем любой отрасли промышленности : как увеличить выход продукции из того же сырья и соответственно уменьшить отходы. Например: при консервировании ананасов или переработке их в сок (что гораздо выгоднее, чем перевозка в свежем виде, так как потери существенно меньше) приходится очищать ананасы от кожуры. В результате из ста тонн ананасов сорок выбрасывают или в лучшем случае скармливают скоту. Примерно то же происходит при переработке и других фруктов (хотя цифры могут быть иными). Специалисты французской фирмы «Nordon» сконструировали пресс, позволяющий отжимать из ананасных корок 70% содержащегося в них сока — вдвое больше, чем удавалось сделать раньше. Конечно, перерабатывать можно отходы любых плодов, просто первая установка предназначена для отправки в тропики. Пресс работает по принципу карманной фильтрации — тому самому принципу, который применялся в старинных отжимных прессах: брикеты продукта закладывают в мешки («карманы») и отжимают поршнями. Но показатели современные: давление в цилиндрах до 500 атмосфер, на поверхности карманов до 30 атмосфер. Секрета прочности ткани, из которой сделаны карманы, фирма, естественно, не сообщает. Какое отношение к микробиологии? Вот какое. Отходы прессования, содержащие не менее 50% сухих веществ, предлагают использовать для микробиологического синтеза, например для метановой ферментации. Этот пресс — самая тяжелая установка в пищевой промышленности: 40 тонн. При ферментации веществ, особенно непрерывной, много хлопот доставляет стерилизация питательных растворов: их надо кипятить, а потом охлаждать, тщательно оберегая от случайного попадания микроорганизмов. Вот если бы отфильтровать раствор от бактерий... Фирма «PALL» (ФРГ) создала серию мембранных фильтров, самый плотный из которых имеет поры размером 0,1 микрометра (вдвое 25
Весы со встроенным микропроцессором предназначены для сверхточного, вплоть до долей мнкрограммов, измерения малых доз веществ меньше, чем удавалось сделать раньше). Фильтры изготовлены из материала «Ультипор найлон 66», который, будучи гидрофильным, выдерживает механические нагрузки и обработку паром при 145°С и давлении более 4 атмосфер. Это позволяет применять фильтры многократно. Они могут работать в растворителях (например, в спиртах и сложных эфи- рах), в щелочах, в разбавленных кислотах. Когда раствор со смесью микроорганизмов (размером от 0,08 до 0,13 мкм) пропускают через такой мембранный фильтр, то через поры не проходит ни одна бактерия, если их число не превышает 10 миллионов на квадратный сантиметр поверхности фильтра. Почти во все приборы, показанные на выставке,— даже в весы — были встроены микропроцессоры, а часто и вводы для подключения компьютера. Многие фирмы стараются полностью автоматизировать лабораторные исследования. Выработался даже единый принцип рекламы, примерно такого рода: «Вы закладываете образец в пятницу вечером, уходите домой, а в понедельник утром читаете отпечатанный результат». Кроме того, разработчики по мере возможности унифицируют общие принципы пользования измерительными системами, чтобы один оператор мог работать с приборами различного назначения. Как следствие автоматизации точность лабораторных исследований повысилась, а время, необходимое для их проведения, сократилось. Вот пример. Каждый, кому приходилось взвешивать вещества на лабораторных аналитических весах, знает, какая это хлопотная работа. Чтобы облегчить ее, фирма «Sartorius» (ФРГ) предлагает электронные весы с цифровой индикацией, точность измерения которых до 0,1 микрограмма, а время взвешивания не более 10 секунд. При взвешивании сразу нескольких веществ можно включать память и начинать каждое взвешивание с нуля. Весы работают по принципу электромагнитной компенсации силы: электромагнит уравновешивает коромысло с грузом. Факт присутствия белков в образце установить несложно, их процентное соотношение — гораздо труднее. Для этого обычно определяют оптическую плотность веществ. Точность исследований зависит в этом случае от опытности того, кто их проводит: оценивать приходится буквально на глазок. Автоматический денситометр шведской фирмы «LK&» работает с точностью, недч^ ступной человеческому глазу: он способен обнаружить присутствие нескольких микрограммов белка. Образец сканируется лучом гелий- неонового лазера, результаты сравниваются с тест-объектом, обрабатываются микропроцессором и записываются. Денситометр может исследовать до 99 образцов, расположенных на одной пластинке. Образец при исследовании не разрушается: его можно подвергнуть пятикратному сканированию и затем вывести средние данные. Когда анализируют те или иные органические вещества, то нельзя исключить вероятности, что из-за порчи образца результат окажется не- В этом герметичном термостате, выпускаемом в Венгрии, отклонение температуры от заданной не превышает 1% 26
верным. Нередко исследования приходится повторять, «Отя признаки порчи появились уже после анализа: иначе нельзя быть уверенным в достоверности результата. Если же параллельно с анализом контролировать часть вещества на пригодность, работы заметно прибавится. Специалисты австрийской фирмы «Beckman» пошли более коротким путем: они встроили прибор для контроля за качеством образца прямо в анализатор. Принцип работы основан на том, что гомогенное органическое вещество при разложении разделяется как минимум на два. Во время анализа через образец пропускают лазерный луч, начальная энергия которого известна; неизбежное уменьшение НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ХОРОШО ИЛИ ПЛОХО! Сжигая нефть, газ, уголь и прочее топливо, мы обогащаем атмосферу углекислым газом. Хорошо это или плохо? Конечно, новые порции углекислого газа служат дополнительным теплоизо- лятором для земной поверхности. Но каков реальный вклад его в общий тепловой баланс? По данным, опубликованным в журнале «New Scientist» A9B1, № 1279), даже десятикратное увеличение содержания углекислого газа в атмосфере могло бы повысить среднегодовую энергии луча будет зафиксировано и представлено в виде кривой (в памяти машины или на экране дисплея). Если образец гомогенен, кривая будет иметь одну вершину, если нет — две. Надежность и простота — вот два важнейших требования, которым отвечает герметичный термостат для выращивания анаэробных бактерий, выпускаемый венгерским объединением приборостроительных заводов «1_а- bor-MIM». Внутренняя поверхность термостата — из нержавеющей стали, стойкой к агрессивным средам. Герметичность обеспечивается разницей давлений внутри и снаружи: вакуумный насос откачивает из термостата воздух и дверца плотно при- НОВОСТИ ОТОВСЮДУ температуру на Земле всего на один градус. Такое увеличение концентрации трудно себе представить: чем больше в воздухе углекислого газа, тем интенсивней идет его поглощение растениями. РЖАВЧИНЕ — ЗАСЛОН Горючие- сланцы — не только топливо (см. «Химию и жизнь», 1981, № 3). Недавно эстонские химики получили из сланцев новый преобразователь ржавчины «Корму- тан». Испытания на одном Так выглядят поверхность мембранного фильтра при 3000-кратном увеличении жимается к прокладке из силиконового каучука. Бороси- ликатное стекло, позволяющее наблюдать все рабочее пространство камеры, взры- вобезопасно. Диапазон рабочих температур термостата от +30 до +70°С. Нагревательные элементы из танталовой проволоки окружают всю рабочую камеру, и перепад температур в ней не превышает 5%. Новая разработка венгерских специалистов — пример действенности социалистической интеграции: все детали термостата изготовлены в странах — членах СЭВ. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ из судов Эстонского пароходства прошли весьма успешно. Там, где металлические поверхности красили без предварительной обработки «Кормутаном», коррозии за время испытаний подверглась почти половина поверхности. Там же, где до окраски металл обрабатывали «Кормутаном», были лишь небольшие очаги коррозии, занявшие не больше 5% поверхности. Выгода очевидна. Химическая основа препарата — выделенная из сланцевой смолы смесь танмдов. 27
Поиски соответствия БЕСЕДА С ЛАУРЕАТОМ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ 1981 ГОДА Р. ГОФФМАНОМ ...Будущее квантовой химии я оцениваю без ложного оптимизма. Скорее всего, она пойдет в сторону изощренных вычислений. Особых усилий они не потребуют — чуть ли не каждый день появляются все более мощные счетные машины. Но вычисления не всегда углубляют понимание. Конечно, приятно с высокой точностью предсказать свойства какого-то еще не полученного соединения, это тоже увлекательная игра, однако главное назначение теоретика — давать тем, кто занимается экспериментами, основу, framework. По-русски Роальд Гоффман говорит хорошо, почти без акцента. И только в поисках особенно точного слова сбивается иа английский. Framework — это каркас, корпус; в переносном смысле — рамки, структура. В русском языке живет соответствующее, но редко употребляемое слово «фахверк». Этот очень удачный термин заимствован из языка архитекторов. Пожалуй, он не строго научный. Но я люблю употреблять слова в их самых простых значениях. Иногда в простых словах заложено много смысла, особенно когда они вступают в контраст с научной терминологией. Думаю, нет ничего плохого, если в речи химика встречаются обыденные, даже антропоморфное понятия. Электрон, мол, делает то-то и то-то; молекула стремится к такому-то состоянию. Понятно, такие слова не надо воспринимать буквально, но все же они бывают очень полезны. Имена новых лауреатов Нобелевской премии стали известны поздней осенью. То, нто среди химиков отмеченными оказались J Роальд Гоффман и Кеиити Фукуи, пожалуй, никого не удивило. Оба теоретика давно пользуются мировой известностью, и признание их заслуг было закономерным. Однако у членов оргкомитета V Всесоюзной школы по химии металлорганических соединений этот акт признания вызвал сложные чувства. С одной стороны, они радовались, что награда досталась давнему другу советских химиков, профессору Корнелльского университета Гоффма- ну. С другой — этот самый акт угрожал сорвать лекцию, которую Гоффман заранее обещал прочесть слушателям школы: церемония вручения премий в Стокгольм намечалась на те же дни, что и школа в Звенигороде. Потом пришло сообщение, i что лекция все же состоится. Гоффман успеет прилететь накануне закрытия школы — н в последний день, 15-го декабря, свое обещание выполнит несмотря ни на что. Накануне закрытия грянула метель. «Школьники» — съехавшиеся со всей страны молодые и средних лет химики — припадали к окошкам, за которыми едва проглядывались даже самые близкие деревья, и уиыло повторяли: «Не прилетит...». Тем ие менее он прилетел, и притом с пунктуальной точностью. Потом мы узнали, что стокгольмский самолет был чуть ли не единственным, принятым за тот день в Шереметьево. А назавтра,— как и намечалось, ровно в десять утра — началась лекция, повторявшая ту, которую Гоффман только что читал по- шведски в Стокгольме. Потом у него нашлось время и для беседы, запись которой я привожу здесь вместе с отрывками из конспекта лекции. НОБЕЛЕВСКАЯ ЛЕКЦИЯ Р. ГОФФМАНА «ПОСТРОЕНИЕ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ MOCTOfe МЕЖДУ ОРГАНИЧЕСКОЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИЕЙ». КОНСПЕКТ Когда органическая молекула образует комплекс с атомом металла, металл не следует рассматривать как невинный довесок. Свойства молекулы обычно изменяются при этом довольно разительно, и нередко появляется возможность держать в бутылке вещество, которое само по себе совершенно неустойчиво и в термодинамическом, и в кинетическом смысле, например циклобутадиен или карбен. Комплексные соединения можно построить из неорганического и органического фрагментов не только в колбе, но и на бумаге, определяя свойства неорганической части молекулы с помощью тех же приемов, которые традиционно применяются для 28
расчета органических остатков. Таких, как метил, метилен или метин. С точки зрения геометрии неорганическая часть комплекса чаще всего представляет собой фрагмент октаэдра, и это можно использовать для построения удобного подхода к объяснению свойств любых соединений — и «органо-неор- ганических», и чисто неорганических. Этот подход основан даже не на методе молекулярных орбиталей, а на старой полинговской теории валентных связей. Разумеется, для точных расчетов мы пользуемся молекулярными орбита- лями, но этот метод требует серьезной математической подготовки. Валентные связи редко позволяют детально определить количественные характеристики сложной молекулы, зато они дают простое, наглядное представление о веществе, весьма удобное с педагогической точки зрения. *Г Итак, сорок лет назад Полинг поступил бы следующим образом. Из шести орбиталей атома переходного металла можно построить шесть гибридов, направленных к вершинам октаэдра. Сам октаэдр — завершенная неорганическая молекула, в которой с атомом металла связано шесть обычных лигандов, например молекул СО, нам сейчас не нужен. Нужны только его фрагменты. Значит, часть неорганических лигандов следует удалить. Любой лиганд можно рассматривать как основание с одной или несколькими неподеленными парами электронов. Я считаю, что лиганд СН3 в составе комплекса всегда [есть анион :СН3, что молекула этилена выглядит там так: Н Н и и — мне это удобно. Из шести упоминавшихся гибридов строим шесть связывающих и шесть не- связывающих орбиталей. Заполняем связывающие, отпуская на каждую по паре электронов. Не все орбитали для нас одинаково важны. Один из уроков работы по расчету органических соединений — это то, что для создания упрощенных моделей достаточно оперировать лишь граничными орбиталями, то есть наиболее высоко расположенными связывающими и самыми низкими разрыхляющими. В постижении этого обстоятельства состоит важнейший вклад, внесенный в теоретическую химию профессором Фукуи, получившим премию вместе со мной. Итак, если мы удалим из октаэдри- ческой молекулы один неорганический лиганд, может получиться фрагмент, содержащий один электрон на одной из гибридных орбиталей. И только эта ор- биталь важна для наших рассуждений. Остальные, заполненные, расположены ниже; их можно не рассматривать — они не граничные. Вот теперь начинаем строить мосты. Такой фрагмент — например, остаток карбонила марганца, имеющий формулу Мп(СОM,— во многих отношениях сходен с метильным радикалом СН3, также несущим один электрон на граничной орбитали. Из этого сходства вытекает и некоторое подобие химических свойств. И та и другая частица склонна к димеризации. Из метильно- го радикала, как известно, образуется молекула этана, а из остатка карбонила марганца — молекула Мп2(СОI0. Возможна и перекрестная рекомбинация с образованием комплекса СН3Мп(СОM. Правда, я не советовал бы осуществлять такую рекомбинацию в лаборатории, это скорее всего не получится, но в том-то и состоит преимущество нашей 1«алхимии», что мы строим молекулы только на бумаге или в ЭВМ. Для описания любого обнаруженного нами явления нужны слова — и мы их изобретаем. Фрагмент карбонила марганца и метильный радикал не изо- электронны, не изоструктурны, но похожи. Мы назовем их изолобальны- ми* и обозначим так: Мп(СОM-< 25 *~ издавайте считать, что изолобальное соответствие существует между любыми фрагментами молекул, когда число граничных орбиталей сходно. Как и все эвристические правила, то, что мы предлагаем, не нуждается в чересчур подробном определении. Так же, например, как ароматичность. * От английского lobe — доля, мочка. Подразумевается «лепесток» граничной орбитали.— В. П. 29
Гоффман кивает «школьнику», который в тот день дежурил у проектора, — и на экране зажигается написанное по-английски определение: «Два фрагмента изолобальны, если число, симметрия, свойства, положение в пространстве и энергия граничных орбиталей сходны — не идентичны, а сходны». Слайд с правилом не был первым, и лекция началась вовсе не с того, что здесь записано. В самом начале, когда по просьбе Гофф- мана в зале притушили свет и включили проектор, на экране появилось всему химическому миру знакомое тонкое лицо человека в очках. А рядом — хитроумная модель молекулы, собранная из шариков и стерженьков. Роберт Вудворд,— напомнил залу лектор.— Строго говоря, он не был моим учителем, но я у него научился очень многому. Работу, с которой начинался цикл исследований, отмеченный премией,— разработку правил сохранения орбитальной симметрии — мы делаЙи" вместе. Видите, он держит модель Молекулы витамина В,2. Полный синтез В12 был завершен тогда же, когда мы разрабатывали эти правила,— они выросли из теоретического рассмотрения одной из стадий этого блестящего синтеза. Вудворд, к сожалению, не дожил до того дня, когда наша работа получила столь высокую оценку,— иначе ему присудили бы Нобелевскую премию вторично. Свою лекцию я посвящаю памяти Роберта Бернса Вудворда. Позднее, при беседе, Гоффман еще раз напомнил о заслугах Вудворда, Фукуи, а также Мингоса, Уэйда, Даля и других химиков, развивавших в своих работах теории, о которых он рассказывал в лекции. И еще одного человека вспоминал он добрым словом — Александра Сергеевича Давыдова, у которого два десятка лет назад стажировался на физфаке МГУ. Занимались они переносом энергии в молекулярных кристаллах, экситонами. С тех пор и владеет Гоффман русским языком, а в списке его трудов значатся две статьи, опубликованные в советских журналах. Как же обозначить его профессию? Фнзнк? Но где исконный физический снобизм, нежелание снисходить до тех, кто говорит не на языке интегралов и пси-функций? Химик? То, что он рассказывает, и впрямь напоминает старые добрые выкладки «по аналогии». Ну, в самом деле, разве не мог уловить сходство между метильным радикалом и остатком карбонила марганца самый обыкновенный, кондовый химик, знать не знающий никаких орбиталей? Словно предупреждая этот вопрос, Гоффман уточняет. Наша теория — прикладная, но все эти упрощенные орбитальные модели ничего не стоят без глубокого понимания сути, без фундаментального образования в области квантовой химии. И в то же {Бремя без химического чутья. Я совершенно уверен, что квантовой химии студентов-химиков должны учить не физики. Например, говоря о механизме реакции, химики понимают, что он до известной степени условен. Как ни странно, такое понимание дается людям с традиционно физическим мышлением труднее. Что меня тревожит: в нашей науке все большую роль играют счетные машины. Я уважаю труд тех, кто на них работает, но хочу отметить: постоянное общение между человеком и машиной сказывается не только на машине. Наука — это мышление, а не механические вычисления. Э, нет. Пожалуй, не в том дело — физиком его величать или химиком. Ведь в любой области науки надо сознавать, что и неподкупно строгий теоретический аппарат, и ЭВМ^ их нечеловеческой памятью — это не более чем инструменты исследования. А как обращается с инструментом истинный мастер, известно: бережет, пускает в ход строго по назначению — но остается хозяином, в подчинение орудиям труда не попадает. Впрочем, и мастер — самое лн это верное обозначение? Если добиваться точного соответствия, пожалуй, нет. Мастер, в традкци- онном смысле слова,— это тот, кто изготовляет для нас всевозможные неживые вещи. А как назвать того, кто вдыхает в изделия мастера жизнь, давая им имя и место в ряду прочих вещей? Не подходит ли тут, независимо от сферы знания, которой традиция предписывает эти изделия изучать, другое, тоже старинное и надежное слово: мудрец? Пусть оно не считается строго научным... ПРОДОЛЖЕНИЕ КОНСПЕКТА И зол овальное соответствие с органическим фрагментом можно установить не только для остатка карбонила марганца, но и для любыхКдругих неорганических остатков. В соответствии с числом имеющихся на граничных орбитал*1ф электронов Сг(СОM изолобален метиль- + ному катиону СН3, a Fe(COM или Ru(COM — аниону СН3. Если в этой изо- лобальной игре двигаться по таблице Менделеева вверх или вниз, то среди переходных металлов легко обнаружатся ряды, в которых такое подобие полностью сохраняется. Прошу также иметь в виду, что окись углерода далеко не единственный лиганд, который может находиться при атоме металла. Вместо нее могут быть амины, фосфи- ны, анионы галогенов и любые другие частицы, владеющие неподеленными парами электронов. Так что общую формулу неорганического фрагмента, изо- лобального метилу — аниону, радикалу или катиону,— можно записать так: М1_5. 30
Если из такого фрагмента удалить еще один лиганд, получится частица М1_4, также представляющая собой часть октаэдра, но изолобальная метилену СН2. Например, остаток кар бон ила железа Fe(COL подобен СН2 не только тем, что у обоих на граничных орбиталях по два не спаренных друг с другом электрона. Эти триплетные частицы похожи и по реакционной способности. Так, метилен образует три мер, циклопропан КС А тример Fe(COL — это хорошо известный додекатрикарбонил железа, молекула которого тоже содержит трехчленный цикл: СО СО СО И вот здесь мы впервые сталкиваемся с границей применимости изоло- ^а ль но го соответствия. В молекуле три- карбонила существуют еще и мостико- вые лиганды — молекулы СО, связанные с двумя атомами железа разом. Среди органических соединений такие случаи встречаются очень редко, и притом не у стабильных молекул, |а у ионов, наблюдаемых с помощью масс-спектро- метрии. А вот среди гидридов бора — бора но в мостиковый атом водорода — дело обычное. Это позволяет не исключать из рассмотрения комплексы с мостиковыми лигандами, а сравнивать их с бора нами. Продолжая отрывать от изначального октаэдра лиганды, мы приходим к самым распространенным среди реально существующих комплексов фрагментам М1_з, ML2 и ML. Легко увидеть, что Это же относится к Rh(COK и 1г(СОK. И вот — тетрамер Со 4(СО),2, по строению подобный тетрамеру частицы СИ, тетраэдрану. Тетраэдран с каркасом из одних только атомов углерода удалось получить лишь совсем недавно. Но раньше были известны смешанные соединения, в которых один или два кобальтовых остатка неорганического тетраэдрана заменены на органические группы. Например, соединения с такой общей формулой: -С- Со(СОK-<- -*- сн. со Если рассматривать эту структуру, не помня о изолобальном соответствии, она может показаться довольно сложной — и насколько же она оказывается простой, если иметь в виду, что это — тетраэдран. Повернувшись к экрану, чтобы прокоммен- тировать следующую схему, Гоффман неожиданно затих. Вместо очередной структурной головоломки на него плутовато смотрела юная нагая женщина с яблоком в руке. Он не мог знать, что на этой школе установился озорной обычай подсовывать среди слайдов, которые каждый лектор сдает дежурному у проектора, одну-другую постороннюю картинку, чаще[Ьсего репродукцию чего-нибудь классического из живописи или скульптуры. Правила игры обязывали лектора, не моргнув глазом, комментировать слайд-подкидыш в духе своей теории, по ходу дела привнося в него химический смысл. «Школьники» были от этой затеи в восторге, и если кого-то из лекторов любители розыгрышей щадили, аудитория выражала откровенное разочарование. Гоффмана щадить не стали: «Ева» кисти Кранаха была испытанием не из легких. Не зная правил игры, гость после секундной заминки все же вышел из положения с честью: Когда я учился в Колумбийском университете, химию там преподавали так ужасно, что я едва не переключился на историю искусства, причем особенно интересовала меня как раз эпоха Ренессанса. Спасибо за то, что вы мне напомнили о тех прекрасных временах... 31
После лекции он подтвердил: то, что говорилось о Ренессансе,— не шутка. Его в самом деле увлекает искусство, чему, пожалуй, удивляться не стоит. Не случайно в лекции о «мостах» между двумя главными разделами химии встречается одно важное слово: игра. Без игры не бывает творчества — это знают не только воспитатели из детских садиков. Серьезные, суровые руководители промышленности, военачальники занимаются играми, собираясь вместе для повышения квалификации. То, чем занимаются художники и поэты, тоже нередко называют игрой в слова и образы. Да что там — всю человеческую цивилизацию один из крупнейших писателей нашего времени символизировал в форме «игры в бисер». Так стоит ли удивляться, что теоретик химии тоже сознает: в его работе многое связано с интеллектуальной «игрой». Сам Гоффман, впрочем, выделяет в своем пристрастии к обыденным понятиям, к игре еще и такую сторону. Стиль научных статей стал чересчур сухим, серьезным. Конечно, наука — дело серьезное, но я не хочу, чтобы у молодежи складывалось впечатление, будто оно не очень-то увлекательное. V нас в Америке интерес к науке падает — я намерен с этим бороться. ОКОНЧАНИЕ КОНСПЕКТА ...Когда речь шла о фрагментах, изо- лобальных метилену, я не упомянул о возможности построить из их пары молекулу с двойной связью, соответствующую молекуле этилена. Это было сделано намеренно: неорганические молекулы такого рода, как правило, неустойчивы. Например, димер Fe(COL (СО) Fe=Fe(COL 4 щ удается зафиксировать только в матрицах при температуре, близкой к абсолютному нулю. Однако если неорганическим оказывается лишь один из партнеров, образующих двойную связь, система становится устойчивее. Пример тому — хорошо известные карбеновые комплексы, содержащие, например, такую группировку атомов: Но есть и еще один способ зафиксировать неустойчивую, ненасыщенную систему — о нем уже говорилось в начале лекции. Я имею в виду возможность сделать эту систему лигандом при атоме переходного металла. Вот один из недавно описанных примеров такого рода. Карбонил осмия Os5(CO),g. Если смотреть на его строение, доказанное с помощью рентгеноструктурного анализа, можно снова впасть в иллюзию, будто перед нашими глазами находится нечто необъяснимое. Но вглядитесь: это же два «олефина» со связью Os=Os, играющие при центральном атоме — в данном I случае атоме того же осмия — роль ненасыщенных лигандов. Сравните это с этиленовым комплексом платины — разве не похоже? ОС СО Первая структура чисто неорганическая, однако можно привести примеры веществ «смешанной» природы (они исследованы в самое последнее время), в которых часть атомов, образующих основной каркас комплекса,— атомы углерода. Как видите, изолобальное соответствие помогает обнаружить простоту JL сложных структурах. Следовательно, оно полезно для тех, кто занимается синтезом любых соединений — органических или неорганических. В поисках такого соответствия возможен и другой подход: можно идти от известных неорганических структур и искать сходные органические. Но здесь следует принимать во внимание то обстоятельство, что химиков-органиков на земле гораздо больше, чем неоргаников. Так уж устроен человек... Ближнему своему, увенчанному титулами и регалиями, глядит он в рот, внимая каждому слову с трепетом. Даже ученые люди, от обывательских предрассудков вроде бы свободные, прн виде члена-корреспондента или академика, а тем более нобелевского лауреата порой дают слабину. На иных оказывают столь же маги- 32
ческое действие и их собственные титулы. Зная это, особенно приятно было убедиться, что сам новоиспеченный лауреат безоглядного восторга по поводу своей премии не испытывает. Для нашей науки, для квантовой химии, премия, конечно, полезна. Когда человеку дают Нобелевскую премию, это большая честь и для его семьи, и для его страны. Особенно хорошо это для детей — их отцовский успех вдохновляет, что ребятам всегда кстати. Но !для самого ученого... Вот о чем хочу я спросить. Такие люди, как Вуд- ворд, Липскомб,— разве они выросли в наших глазах после того, как получили Нобелевскую премию? Я думаю, нет. Их работы считались хорошими и до того. Ведь эти премии обычно даются поздно, спустя много лет после какого-нибудь открытия,— но вокруг них у нас создан какой-то мистический ^реол. Повторяю, для микрообщества коллег, для семьи, для страны это полезно. А для самого ученого — если подсчитывать отрицательные и положительные факторы — баланс, пожалуй, окажется отрицательным. Каждый взрослый человек имеет свои суждения по любым вопросам. Пока у вас нет Нобелевской премии, ваши мнения мало кого интересуют — и это правильно. Но после премии лауреат получает возможность вещать на весь свет о чем угодно, в том числе и о предметах, в которых он мало компетентен. Поэтому мне теперь, увы, придется быть поосторожнее. Вот почему я радуюсь премии, пожалуй, меньше, чем моя мать,— для нее это, действительно, большой праздник. Впрочем, самый ли это важный предмет — регалии? Когда речь идет о человеке, который почивать на лаврах не намерен, интереснее лругое: над чем он собирается работать в даль- %гйшем. ...Меня интересуют сложные структуры — но не биологические, которыми теперь увлекается большинство химиков, а двух- и трехмерные структуры неорганических тел, в частности проводников. Хотелось бы найти химический подход к изучению электронной структуры металлов. До сих пор ею занимались только физики. Но понимание в химическом смысле слова —это нечто совершенно отличное от понимания по- физически. СрЬитальные модели, которые Вуд- ворд, Фукуи и я ввели вначале для описания свойств органических молекул, оказались весьма полезными и при изучении неорганических или элементо- 2 «Химия и жизнь» № 5 органических соединений. Установить соответствие, перекинуть мост между двумя традиционными разделами химии оказалось сравнительно легко. Интересно, что применение единого подхода к разным областям науки сближает их, сливает в одно целое. Ничего противоестественного в этом нет — ведь разделение между областями химии искусственное, оно есть продукт нашей специализации. До сих пор я довольно успешно поддерживал диалог с химиками-экспериментаторами. Надеюсь, удастся найти контакт и с теми, кто изучает физику твердого тела. Пришли времена, удачные для сотрудничества. Лет двадцать назад над умами физиков царствовала физика высоких энергий — теперь многие из них переключились на твердое тело. Я чувствую, что данная область гораздо ближе к структурной химии, интерес к ней повышает респектабельность химии и ее идей в глазах физиков. Поэтому возрастают шансы на то, что сотрудничество будет продуктивным. Конечно, это не значит, что возможности квантовой химии применительно к самой химии исчерпаны. Очень вероятно, что в будущем появятся более удобные, более полезные для экспериментаторов способы описания молекул. Я даже уверен, что появятся, но открыть их, пожалуй, суждено уже не мне. Как раз этот прогноз знаменитого теоретика может и не оправдаться. Роальду Гофф- ману всего 44 года. Это один из самых молодых химиков, когда-либо получавших Нобелевскую премию. В, ПОЛИЩУК 33
Технологи, внимание! Температура вспышки — точное и быстрое измерение В Белорусском государственном университете имени В. И. Ленина разработан точный автоматический прибор для определения температурь) вспышки нефтепродуктов' Исследуемую жидкость (всего 8 мл) заливают в маленький стаканчик, установленный в нагревателе. Скорость нагрева можно регулировать с помощью блока питания. Для поджигания паров служит блок вспышки, который подает электрические импульсы высокого напряжения в разрядное устройство. Появление пламени над по- Автоматический прибор для определения температуры вспышки нефтепродуктов верхностью жидкости регистрируют термопары, другие термопары служат для измерения температуры вспышки. Сигналы термопар через усилитель и ключевую схему попадают в регистрирующий прибор, например самопишущий потенциометр. С помощью этого прибора температуру вспышки можно измерить в несколько раз быстрее, чем обычно применяемыми способами. «Химия и технология топлив и масел», J981, № 10, с. 51 Пузырьки на трубе Чтобы проверить, не утекает ли воздух через ниппель велосипедной или автомобильной камеры, достаточно послюнить палец и смочить отверстие ниппеля. Вздувшийся в пленке жидкости воздушный пузырек свидетельствует об утечке. Этот примитивный, но надежный метод контроля широко применяется для испытаний герметичности сварных, клепаных, фланцевых и других соединений, которые работают под давлением. Только вместо слюны применяют мыльные эмульсии. Однако метод «мыльных пузырей» недостаточно чувствителен, им сложно пользоваться на морозе. Ленинградский специализированный комбинат холодильного оборудования и Ленинградский технологический институт имени Ленсовета разработали полимер- датчмн появления пламени нзмеритепьная термопара / усилительный блок бяон вспышки ные индикаторы для испытаний на герметичность. Это водные растворы синтетических и природных полимеров с добавками поверхностно-активных веществ, регуляторов рН среды, антифризов и красителей. Есть два состава: для плюсовых температур (от 5 до 30°С) и на зиму (от плюс 10 до минус 15°С). Полимерный индикатор надо нанести тонким слоем (с помощью распылителя) на контролируемую поверхность. В местах утечек скапливаются пузырьки или гроздья пены, которые сохраняются не менее суток. Чувствительность такой проверки раз в сто выше чувствительности метода «мыльных пузырей». Очень важно, что специальные растворы нетоксичны и не пожароопасны^ Расход полимерных индикаторов 10—20 г на 1 м2 поверхности; стоят они недорого — 2—3 рубля за килограмм. «Холодильная техника», 1981, № 10, с. 42, 43 Как избавиться от сероводорода При фотохимическом разложении сероводорода в присутствии катализатора — суспензии сульфида кадмия и двуокиси рутения — образуются водород и сера. Механизм этой реакции такой. * В сульфиде кадмия, соединении с полупроводниковыми свойствами, под действием света электроны начинают перемещаться, оставляя положительно заряженные дырки. Электроны восстанавливают водород из водного раствора, а ион г и дрок- сила разлагает молекулу водорода с образованием сульфид-иона, который окисляется до элементарной серы. Этот процесс, разработанный швейцарскими и итальянскими химиками, может быть использован для очистки газов от сероводорода. «Chemical and Engineering News», 1981, № 30, с. 40—42
Котел на бумажных обрезках Для сжигания бумажных отходов, которые образуются при изготовлении этикеток, швейцарские инженеры сконструировали специальную установку. Это пиролизная печь, где при температуре около 1000° С при недостатке кислорода бумага сгорает. Вентилятор подает тлеющие продукты пиролиза во вторую камеру, 8 которой газовые горелки дожигают то, что не догорело в первой. Газообразные продукты сгорания нагревают трубы парового котла — получается пар. КйБме того, остается зола, которую, по-видимому, можно будет использовать как удобрение. «Industrial Recovery», 1981, № 2, с. 14, 15 От воды и огня В Норвегии разработан костюм для рабочих морских нефтепромыслов. Он изготовлен из огнестойкого найлона с пенопластовыми вставками и съемными подстежками. Этот костюм надевается поверх обычной рабочей одежды, он защищает от огня, если случится пожар, не дает утонуть (обеспечивает плавучесть, да еще поддерживает человека под определенным углом к поверхности), позволяет в течение А часов находиться в ледяной воде. «Newsweek», 1981, № 18, с. 4. Торможение кожей В этом году в Англии должен начаться выпуск велосипедов с кожаными тормозными колодками, которые, как сообщается, вдвое уменьшают тормозной путь двухколесной машины в дождливую погоду. При скорости 16 км/ч тормозной путь велосипеда на мокрой дороге 7,5 м. «New Scientist», 1981, № 1280, с. 487 Ледяной воздух Для надежного хранения овощей и фруктов предпочтительны холодильники, которые запасают холод в виде льда, утверждают специалисты из британского Национального института сельскохозяйственного машиностроения. В таких холодильниках лед намораживается на пластинах, и поток воздуха, вступая в контакт со льдом и ледяной водой, одновременно охлаждается и насыщается влагой. Этот воздух и поступает в склады, причем он охлаждает ящики с овощами чуть ли не вдвое быстрее, чем это происходит в обычных холодильных камерах. Кроме того, постоянная циркуляция воздуха с оптимальной температурой и влажностью способствует лучшей сохранности продуктов. «Farmers Weekly», 1981, т. 95, № 8, с. 83 Этанол из глюкозы Биотехнический институт одного из австралийских университетов ре зрабатывает новую технологию этанола. В ее основе — переработка глюкозы в спирт с помощью бактерий Zymomonas mobilis. Эти бактерии резко ускоряют брожение Сахаров. «Chemical Engineering», 1981, т. 88, № 16, с. 17 Что можно прочитать в журналах О промышленных испытаниях основных элементов безотходной технологической схемы производства карбамида («Химическая промышленность», 1981, № 12, с. 32—34). Об электрокоагуляции биоорганических примесей в сточных водах биохимических производств («Журнал прикладной химии», 1981, № 11, с. 2533—2555). О влиянии ультразвука на свойства макулатурного волокна («Химическая технология», 1981, № 6, с. 24—26). Об устройстве для исследования ползучести и долговечности полимерных материалов («Заводская лаборатория», 1981, № 11, с. 78, 79). Об использовании природного газа в качестве моторного топлива («Газовая промышленность», 1981, № 12, с. 47— 49). Об ингибиторах коррозии для дизельных топлив («Химия и технология топлив и масел», 1981, № 11, с. 39— 42). О покрытии химического оборудования порошковыми полимерными материалами («Химическое и нефтяное машиностроение», 1981, № 11, с. 31). О технологических свойствах полировальных порошков («Оптико-механическая промышленность», 1981, № 10, с. 21, 22). Об определении влаги в ароматических углеводородах («Горючие сланцы», 1981, № 11, с. 35—38). О самоочищающемся фильтре для жидкостей («Chemical and Engineering News», 1982, № 2, с. 23). О жаропрочных алюминиевых сплавах («Aviation Week and Space Technology», 1982, № 4, с. 67). О свойствах сахаратов кальция («Сахарная промышленность», 1981, № 11, с. 27—29). О влиянии серы на урожай и качество озимой пшеницы («Агрохимия», 1981, № 10, с. 74—77). О выращивании свиней («Feedstuffs», 1981, № 51, с. 14). 2* 35
Болезни и лекарства Меч и скальпель А. ХОЛМСКАЯ Гарин схватил обеими руками аппарат и дулом направил его на Утиного Носа... Дымная полоса прошла поперек его груди, руки поднялись было и упали. Он опрокинулся на ковер. Голова его вместе с плечами, точно кусок хлеба, отвалилась от нижней части туловища. А. И ТОЛСТОЙ. Гиперболоид инженера Гарина По поводу приведенной цитаты нужно сделать небольшую оговорку. Лазерный луч (если считать, что герой романа орудовал чем-то вроде лазера) действительно концентрирует в ничтожно малом объеме огромную световую и тепловую энергию. Однако при прохождении несфокусированного луча через живые ткани интенсивность излучения быстро снижается. Так, в мышце уже на глубине четырех сантиметров несфокусированный лазерный луч теряет 98% первоначальной энергии. И все же можно с помощью оптической системы сузить световой пучок, нацелиться на определенную точку и, например, разрушить скрытую в глубине тела опухоль. Как именно действует луч лазера на живую ткань, не вполне ясно; кое-что, однако, удалось разузнать. Прежде всего сказывается эффект поглощения тепла: лазер оставляет изменения, напоминающие термический ожог. Более того, луч способен в течение считанных минут буквально выжечь, испепелить целый кусок ткани. К непосредственному тепловому воздействию присоединяется косвенное: клеточные коллоиды мгновенно превращаются в газ, резко повышается давление и ткани лопаются. Но именно прямой, термический эффект был в первую очередь использован в медицине. На международной выставке «Здраво- охранение-80» в Москве демонстрировалась отечественная хирургическая установка «Скальпель-1». Лазерный нож — оптический квантовый генератор на углекислом газе — предназначен для операций на желудке, кишечнике и желчном пузыре, для кожной пластики и обработки ран. Прибор выглядит как небольшой шкаф, а его рабочую часть можно сравнить с металлической 36
указкой, водя которой хирург направляет луч на операционное поле. «Скальпель-1» применяют в лаборатории лазерной хирургии на базе московской клинической больницы № 51. Руководят лабораторией профессор Олег Ксенофонтович Скобелкин и доктор медицинских наук Евгений Иванович Брехов. Скальпелю хирурга много тысяч лет. Он старше, чем стиль — заостренная палочка для письма, и по меньшей мере ровесник меча. Его и можно назвать целительным мечом, нетускнеющим оружием медицины. Не получает ли оно, это оружие, отставку с появлением лазера? Нет, конечно. Во всяком случае, до этого еще далеко. Если говорить, например, об операциях на органах брюшной полости, то все предварительные Ттапы, от рассечения кожи до вскрытия брюшины, проще сделать обыкновенным скальпелем. Зато в ключевой момент, при вскрытии органа, луч предпочтителен. Всякое медицинское нововведение, будь то лекарство, лечебный метод или прибор, должно удовлетворять по мень- Так выглядит лазерная операционная — когда нет операции Комплект лазерных хирургических инструментов Направляя луч через прорезь аппарата» хирург делает тонкий аккуратный разрез шей мере двум требованиям: новинка должна быть безопасной и более эффективной, чем то, что было раньше. В чем же преимущества лазерной хирургии? Прежде всего, лазер устраняет почти неизбежное во время операции кровотечение. Многовековая практика выработала разнообразные способы предупреждения кровопотери: зажимы, лигатуры, кровоостанавливающие лекарства. Мало сказать, что кровотечение опасно для пациента, оно затрудняет работу хирурга. А лазер сам по себе, без особых предупредительных мер, избавляет обоих участников операции от этой неприятности: он рассекает ткани без крови. Если луч встречает кровеносный сосуд, он тут же его заваривает, так как 37
высокая температура приводит к мгновенному свертыванию крови на концах пересеченного капилляра, мелкой вены или артерии. Оператору предоставляется исключительно благоприятная возможность работать с «сухими» тканями. Операция укорачивается: не надо пере-, вязывать сосуды. Лазерный разрез желудка или кишки не нужно зашивать дважды — достаточно одного ряда швов. Это свойство лазера особенно ценно, если у больного понижена свертываемость крови, есть наклонность к кровотечениям. Пока речь шла о полых органах. Но представьте себе, что требуется рассечь компактный орган, скажем, печень. Остановить кровь в этом случае еще сложнее, ведь кровоточит вся поверхность разреза. Лазер же разрезает орган бескровно, как бы раздвигает его. Второе преимущество — асептич- ность. Лазерная техника преграждает путь хирургической инфекции. Чтобы оценить это, надо вспомнить о нередких в практике случаях, когда стерильность операционной раны заведомо недостижима: например, когда приходится работать на органах с нестерильным содержимым, при различных гнойно-воспалительных процессах, при гангрене. Рассекая ткань как бы раскаленным ножом, луч уничтожает на своем пути всю микрофлору, а способность лазера биологически сваривать ткани предупреждает проникновение инфекции (допустим, из кишечника в брюшную полость). Вот и третий козырь — сварка вместо обычного сшивания (речь опять-таки об органах пищеварения). Лазерный хирургический аппарат позволяет значительно легче и быстрее удалить часть кишки и наложить межкишечное соустье, чем это делается обычными инструментами. Сварной шов шириной в 60—80 мкм, образующийся по ходу лазерного луча, соединяет концы разрезанной кишечной трубки. В лаборатории лазерной хирургии находятся под наблюдением более ста послеоперационных больных. Заглядывая с помощью эндоскопа в оперированный орган, врачи сравнили рубцы, оставляемые лазером, с рубцами после стального ножа. Лазерные тоньше и аккуратней. Отдельного упоминания заслуживает разработанный в лаборатории метод хирургического лечения ожогов. Тому, кто однажды видел последствия сколько-нибудь обширного ожога, не надо объяснять, что это такое. Грубые, нередко сковывающие движения рубцы обезображивают пострадавшего, и это еще, как говорится, слава богу. Чем 38 обширнее площадь ожога, тем меньше шансов остаться в живых. Смерть может наступить от шока, от самоотравления продуктами распада поврежденных тканей, от гнойной инфекции, от потери жидкостей и белка. Дефект кожи надо как можно скорее закрыть. Хирург выкраивает лоскуты со здоровой части тела либо пересаживает кожу от донора. Но выкраивание кожного лоскута — дело очень деликатное: любая грубость в обращении с трансплантатом приведет к омертвению кожи. Вот, казалось бы, удобный случай воспользоваться лазерным ножом: он и бескровный, и асептичный, и рубец после него не грубый. Однако луч медицинского лазера с трудом рассекает плотную кожу, нужно несколько раз провести по одному месту, а это столь же сложно, как обводить контур, держа карандаш на весу. Рука дрожит^^ вместо линии получается полоса, это затрудняет приживление... Новый метод получил название фотогидравлической препаровки. На участке, где предполагается выкроить лоскут для пересадки, под кожу вводят стерильный физиологический раствор ,(или раствор новокаина). Кожу рассекают обычным стальным скальпелем, а затем лучом углекислого лазера окаймляют разрез, на ходу прекращая кровотечение и уничтожая инфекцию. Луч не проникает сквозь озерцо стерильного раствора под кожей, но от тепла жидкость мгновенно вскипает (разумеется, такую операцию, в принципе совершенно безопасную, можно проводить только при безукоризненном обезболивании). Кожная заплата отделяется в строго определенном слое, не получив повреждений и не повредив окружающие ткани. Затем ею прикрывают ожоговую поверхность, предварительно обработанную расфо-^^. кусированным лазерным лучом. ^Э О результатах можно предварительно судить по нескольким десяткам случаев тяжелых ожогов, когда была применена пересадка лоскутов, добытых путем фотогидравлической препаровки. Результаты эти, между прочим, прибавляют к перечню достоинств лазерной хирургии еще одно: правильно использованный луч стимулирует регенерацию тканей. Другими словами, после того как сослуживший свою службу трансплантат, удаляют, прореха довольно быстро затягивается новой, молодой кожей. Врачи лаборатории воспользовались этим для другой цели — они предложили лазерную терапию (с использованием гелий-неонового лазера). Расфокусированный луч ускоряет заживление трофических язв, свищей, небольших повреждений мягких тканей.
Есть кое-что интересное и применительно к медицинской косметологии. Допустим, некто решил избавиться от татуировки. Раньше пришлось бы подвергнуться довольно сложному и травматичному вмешательству. Теперь дело упрощается. Излучение лазера избирательно поглощается частицами углерода, которые образуют рисунок (если татуировка была сделана, скажем, черной тушью), и выжигает их. Романтическое сердце, пронзенное стрелой, превращается в едва заметный белесоватый рубчик. В заключение — немного об остановке желудочных кровотечений. Новая методика, разработанная в лаборатории профессора Скобелкина, дает обнадеживающие результаты. Кровотечения из язвы желудка не всегда удается остановить консервативными мерами, и тогда больных приходится оперировать, несмотря на тяжесть их состояния; иначе исход может оказаться роковым. Выяснилось, однако, что язвенные кровотечения можно остановить с помощью лазерной фотокоагуляции. Автора этих заметок пригласили присутствовать при такой операции. Через глотку и пищевод в желудок больного ввели тонкий эластичный зонд (эндоскоп) с миниатюрной оптической системой, которая позволяет заглянуть во все уголки желудка, обследовать участок, вызвавший подозрения рентгенолога. Выглядит такое обследование чрезвычайно эффектно. Сквозь брюшную стенку больного, лежащего на операционном столе, просвечивает красный огонек. Он медленно блуждает в желудке, потом вдруг останавливается и гаснет. На его месте ярко вспыхивает зелено- голубой светлячок: это хирург нашел* кровоточащий сосуд, выключил лампочку эндоскопа и подал по световоду, вмонтированному в инструментальный канал эндоскопа, луч лазера (на этот раз аргонового). Луч заваривает кровоточащий сосуд, как бы запаивает его коагу- ляционной пленкой. Больной между тем спокойно лежит на операционном столе, процедура не причиняет ему ни малейших неприятностей... Дальше, смотря по обстоятельствам, больного или передадут терапевтам на долечивание, или все же сделают полостную операцию, но гораздо позже, когда он восстановит силы, потерянные при кровотечении. Это тот случай, когда выигранное время спасает жизнь. К сказанному остается добавить, что в 1981 году работы лаборатории лазерной хирургии, руководимой профессором О. К. Скобелкиным, удостоены Государственной премии СССР. ЧТО ЧИТАТЬ О ПРИМЕНЕНИИ ЛАЗЕРА В ХИРУРГИИ О. К. Скобелкин, Л. К. Соколов. Лазерное эндоскопия.— Вестник хирургии, 1979, № 1. О. К. Скобелкин и соавторы. Использование лазера при операциях на органах желудочно-кишечного тракта.— Хирургия. 1980, № 2. Б. М. Хромов. Лазеры в экспериментальной хирургии. Л., 1973. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ F'UE РАЗ то любовь к кофе Дискуссии о пользе и вреде этого знаменитого напитка то прекращаются, то вспыхивают с новой силой. Недавно английский журнал «Medical News» A981, т. 13, № 20) подбросил в этот костер несколько новых поленьев. С одной стороны, анализ десяти с лишним тысяч научных статей привел медиков к выводу, что кофеин, содержащийся в восьми чашечках кофе (в сутки!), не может причинить вреда здоровым людям; не обнаружено серьезной корреляции между потреблением кофе и развитием атеросклероза. Однако, с другой стороны, точно установлено, что гипертоникам кофе явно противопоказан; вероятность возникновения рака поджелудочной железы у злоупотребляющих кофе несколько выше, чем у умеренно пьющих и вовсе не пьющих; не рекомендуют пить много кофе беременным — возможны нарушения в развитии плода. Еще два любопытных «кофейных» факта сообщил журнал «Science et Vie», A981, т. 131, № 769). Первый: тонизирующее действие на организм оказывает не столько кофеин, сколько весь комплекс органических веществ кофе (а их больше трехсот). Второй: кофе, лишенный кофеина, возбуждает аппетит лучше, чем полноценный. 39
Швы, швы, швы», Доктор медицинских наук Ю. А. ФУРМАНОВ ЛУЧШЕ — НЕ ЗНАЧИТ КРЕПЧЕ Как ни стараются терапевты, а в хирургических отделениях хватает желудочных больных. Случается, и с послеоперационными осложнениями. Желудочно-кишечный шов по-прежнему проблема. Сшивают по-разному, но чаще двухрядным швом: сначала изнутри соединяют слизистую оболочку со слизистой, потом наружным рядом швов — серозную, мышечную и подслизистую, все три вместе. На последнюю, самую прочную, вся надежда. Внутренний ряд, так называемые кровоостанавливающие швы, накладывают непрерывной нитью, иногда даже с перехлестом для верности. А серозные — кто как привык: можно и непрерывной нитью, а можно узловыми единичными швами. Опытные хирурги чувствуют: что-то не совсем так, очень уж давят нити, а живая ткань — не подметка сапога. Вот Окончание. Начало — в предыдущем номере. и варьируют так и этак. Скажем, внутренний шов — из рассасывающегося кетгута, наружный — из лавсана. Но все равно образуется валик, он сужает просвет кишки, перистальтика нарушается, а что творится в самой стенкекф Пусть краски чуть сгущены, да и организм на организм не приходится, но в общем картина невеселая. Нити просто прорезают ткани. Есть умельцы, которые ухитряются вязать узлы изнутри со стороны слизистой оболочки — так в случае чего нити легче уходить, а если нить уйдет, то и воспаления не будет. И все равно после операции то и дело возникают анастомозиты, воспаления в области швов. А тут рассасывающиеся нити из окисленной целлюлозы. Радуйтесь, хирурги! Ан нет. — Нити рассасываются, теряют прочность, значит, края раны разойдутся. А мы за больного в ответе, мы хотим после операции спать спокойно. Так говорили бывалые. Пусть хорошо ложатся стежки окцелона, пусть нить 40
4 Набор инструментов для микрохирургии. Рядом с ножницами и пинцетом — тончайший шовный материал сама укладывается в узлы и крепко вроде бы держит, но вдруг начнет через неделю слабеть, терять прочность — и что тогда? Начальству найдется что ответить, а больным, а их родственникам? Им же не станешь объяснять, что эксперимент необходим и в клинике, что капрон прочен, куда уж прочнее, но и с ним иногда анастомозы разрушаются... Когда нечего возразить, надо доказывать. Опять достается кроликам и собакам. Пять, десять, двадцать операций; шьем не двухрядным швом, а однорядным, самым слабым. И никакого лавсана, никакого капрона, только окцелон. Собаки ■рнживают, с пятого дня получают обычную пищу. Правда, пока без костей, но костей и желудочным больным не дают. Рубец в желудке тонкий, нежный, нити быстро исчезают, а прочность тканей вполне достаточная. Однако рассечь и сшить — еще не доказательство. Движемся дальше: делаем собаке резекцию желудка, потом другой собаке, третьей, десятой. Все ■ выжили, анастомозитов нет, язв никаких, ниток через месяц не видно. А чудились тяжелые перитониты, распадающиеся желудки, свищи... Ничего подобного, напротив, ткани заживали лучше, потому что в них пробуждались естественные защитные силы, не подавляемые ни туго затянутым лавсаном, ни раздражающим чужеродным кетгутом. Так что чудес никаких, все это предвидено, а побояться лишку не вредно — кто из нас вовсе не суеверен? Молодежь поверит, но бывалые хи- *РУРГИ' умудренные — и неоднократно — печальным опытом, спросят обязательно: так, по-вашему, привычные представления, многолетний опыт, сшивающие аппараты, клеи — зачеркнуть? Так резко не надо, все остается, но пришло что-то новое, не на смену, так на подмогу, пробуйте, смотрите, щупайте. Некоторые клиники уже получают окцелон; надеюсь, не за горами и промышленный выпуск, чтобы всем хватило. Знаете, появляются такие ростки на грядке — упрется в ком земли, ему бы обойти, а он — или сдвинуть, или насквозь пройти. Может быть, присмотреться, нагнуться, столкнуть ком в сторону? Конечно, никто не даст гарантии, может, и зря нагибались, но вдруг вырастет что-нибудь путное? Как бы не пропустить. «ГИГАНТСКОЕ РАЗВИТИЕ МИКРОСКОПИЧЕСКОЙ.МЫСЛИ» Был у нас в институте профессор-гистолог, носил галстук бабочкой, любил странные фразочки, чудил на лекциях. От него мы и услышали: — Гигантское развитие микроскопической мысли... Он имел в виду свою науку, но его изречение вспоминалось позже не раз, особенно когда началась микрохирургия. Сначала офтальмологи оперировали глаз, вшивали изящнейшие федоровские хрусталики, потом стали решительнее — принялись лечить близорукость насечками на роговице, изобрели ввинчивающиеся протезы роговицы вместе с радужкой. А микрососудистая хирургия и хирургия нервов? Многим хирургам и обычные операции на сосудах кажутся непостижимыми, а тут сшивают сосуды и нервы диаметром меньше миллиметра и хоть бы что... (Это так кажется — хоть бы что. Особенно если смотреть по телевизору.) В операционную внесли не только микроскоп, но и кресло. Оперируют сидя, локти зафиксированы, движутся только кисти рук и пальцы. Глаза — в бинокулярный микроскоп, хирург и ассистент друг друга почти и не видят. Вот уж когда не пооперируешь после дружеской попойки: дрожащие пальцы не для таких работ. Микрохирурги следят за собой. Даже курящих среди них практически нет — от любых излишеств только дрожь в пальцах. Профессор Виктор Соломонович Крылов, глава микрохирургов во Всесоюзном центре хирургии, рассказывал как-то, что укрепляет руки и нервы обязательной утренней зарядкой, по тридцать раз отжимается от пола — каждый день. А ведь не юноша. Микрохирургия открыла новые возможности и для большой хирургии, трансплантология перестала быть уделом одиночек. Не за морями и долами, а у нас, во многих клиниках, реплантируют пальцы и кисти рук, сшивают маточные трубы, пересаживают кожу, восстанавливают кровообращение в мельчайших артериях и венах, оперируют на лимфатических узлах. Но и тут беда с технической оснащенностью. Не хватает атравматических шовных материалов, а без них хоть меняй профессию. Испокон веку хирургический материал заправляли в иглы способом, известным каждому,— через игольное ушко. Правда, мудрецы-инженеры облегчили хирургам эту манипуляцию, в игле не обычная круглая прорезь, а щель, и нить заводится в нее легким нажатием. Кон- 41
струкция удобная, но нить, как и в любой швейной игле, складывается в ушке вдвое. Когда игла тонка, то двойная нить режет ткани, а когда толста, нить свободно лежит в прокольном канале, открывая путь для инфекции. Выход нашли в игле вовсе без ушка, в игле, которая заранее скреплена с нитью и служит ее продолжением. Такое устройство используется один раз и после операции выбрасывается, но насколько удобнее и надежнее стало работать! А соединить иглу с нитью можно по-разному. Например, приварить, приклеить. Либо проделать в тупом конце иглы бороздку или канал, вложить нить и сжать ее. Главное, чтобы прочно держалась. Бывают же случаи, когда второй раз шов не наложишь. Иглу, сделанную заодно с нитью, называют атравматической. Конструкция не так уж сложна, материалы обычные, но наша промышленность отчего-то никак не может до сих пор наладить широкий выпуск. Что же до атравма- тических материалов для микрохирургии, то о них еще и разговоры не идут. Покупаем за границей. Все понимают, что надо выпускать самим, что выкладывать валюту за такую чепуху стыдно, но воз и ныне там. Современный атравматический материал вряд ли можно сделать на заводе, главная продукция которого — швейные иглы и безопасные бритвы: другие традиции, другие требования к качеству. Медицинские изделия требуют качественно иной культуры труда, стерилизации, особой упаковки. В виде нагрузки Кунцевский игольно-платинный завод освоил производство атравмати- ческих игл, но это одно название — толстые, неполированные, нестерильные, нить заделана вручную. Вот и шьют хирурги импортными, обычно венгерскими иглами. ... На выставку в Сокольники я попал случайно: приглашение (не мне) пропадало, а срочных дел в тот командировочный день не было. В закутке шотландской фирмы «Этикон» скучали гиды. У стендов в этот рабочий час было пустовато, хозяева покуривали и лениво переговаривались; уйти, видно, не разрешалось. На человека, проявившего профессиональный интерес, набросились, ходили за новыми и новыми образцами, показывали перспективные изделия, даже не стерильные и во временной упаковке. (Но рассасывающихся нитей не показали — то ли еще не освоили выпуск, то ли по иным причинам.) Какие же тут были шовные материалы для микрохирургии! С нитями до одиннадцати нулей, а нулями обозначают условно толщину нитей, и чем их больше, тем тоньше материал; уже пять-шесть нулей — это очень тонко, десятки микрон. На прощанье надавали проспектов и образцов, уложили все в яркий пластиковый пакет, и я отбыл, утвердившись в мысли, что над этим можно и нужно работать. Мы попробовали способ, предложенный в свое время австралийским микрохирургом Бернардом О'Брайеном: он напылял на кончик нити слой металла, формируя тем самым иглу. Казалось, что так проще, нежели с помощью примитивной техники, которая была в нашем распоряжении, сверлить в торце иглы канал толщиною 60—120 мкм. Впрочем, иглы у австралийцев получались непрочные, тупые, нити нередко рвались в месте контакта. И мы начали с неудач. Во всяком случае, в двух академических институтах после первых, не очень обнадеживающих экспериментов нам в сотрудничестве отказад^ Но в третьем институте, в Киевском политехническом... То ли проблема показалась им достойной скорейшего разрешения, то ли была она технически любопытной, но без договора, без официальных бумаг и просьб, на простейшем инженерном уровне политехники сделали все, что требовалось. Сделали, потому что хотели сделать! Вот имена: член-корреспондент АН УССР Александр Александрович Пащенко, кандидат технических наук Сергей Дмитриевич Макеев. Сначала иголки только казались гладкими, под микроскопом они имели вид бенгальского огня. Но мало-помалу они получались все глаже, эластичнее, прочнее. Научились и затачивать их так, чтобы не рвали ткань сосудов и нервов. Скоро наши иголочки стали пригодными не только для показа, но и для микрохирургической работы. Макро н микро... Для каждой цели — * своя нгла, своя нить I 1 42
И начала раскручиваться спираль. Академик Шалимов рассказал об иглах вице-президенту Украинской академии Виктору Ивановичу Трефилову. Институт проблем материаловедения АН УССР взялся проектировать линию для опытно-промышленного производства, нити нашлись прямо в Киеве — из капроновых, лавсановых, полипропиленовых волокон диаметром от 20 до 60 мкм; кое-что -прислали из Мытищ, из Ленинграда. Институт проблем материаловедения собирается делать атравмати- ческие иглы для микрохирургии у себя на опытном заводе. Это теперь во многих республиканских академиях получило хождение: не просто разрабатывать, но и выпускать. Особенно когда продукция малотоннажная. Похоже, что в данном случае дело не упрется в вопросы внедрения, как это часто еще, к сожалению, бывает. Так хочется иногда повесить у автобусной остановки на фонарном столбе при- . мерно такое объявление: НИИ ищет завод, готовый за умеренное вознаграждение освоить выпуск крайне необходимых для хирургии инструментов (вариан- . ты: протезов, шовных материалов, приборов); составление технической документации берем на себя. Звонить по телефону... с 8.45 до 16.30, кроме субботы и воскресенья. И сделать внизу такую бахромку с телефонами, чтобы желающие могли оторвать, не нанося тексту ущерба. Но горсправка такого объявления, наверное, не примет, а милиция и оштрафовать может за такую самодеятельность... ИЩИТЕ ЗАВОД! Путь лекарств от химической лаборатории до аптеки растягивается на годы. Говорят, что это хорошо — тщательная ^ всесторонняя проверка. Но мне кажется, что такие сроки вовсе не нужны (если, конечно, отлажены тесты). И обязательно требуются специализированные медицинские учреждения. Никто уже не представляет себе изобретателя наивным одиночкой. Счастливый труженик, успешно разрешив проблему, недолго радуется авторскому свидетельству, показывая его родным и знакомым. Радость проходит, как только он ступит с твердой и знакомой почвы изобретательства в холодные струи внедренческой реки. Его несчастье в том, что выпестованное детище создано несогласованно, без технической базы и надлежащих источников сырья. Когда изобретение не для конкретного производства, не по его заданию, то дело швах. Даже если речь не о швах — позволяю себе каламбур только потому, что не сам придумал. Так что прячь, дорогой, свое изобретение в карман: нет у тебя ни производства, ни базы, а искать так хлопотно, что не известно, хватит ли жизни. Приходилось мне видеть изобретателей в разных столичных организациях. Там постоянная перегрузка, тысячи предложений, пухлые папки, протоколы заседаний и обсуждений, отзывы. Одних москвичей пруд пруди, а тут еще иногородние. Хорошо, если перед самым заседанием инспектор успевает ухватить суть. Где-то в архивных папках пылятся еще, может быть, материалы по антимикробным сосудистым протезам. Рубцы в памяти заживают, к чему бередить? Нет, надо вспоминать. Два года обсуждали — нужны протезы с антимикробными препаратами или не нужны, заседали, посылали в институты для ознакомления. А когда решили, что нужны, когда с большим трудом изготовили в Ленинграде опытную партию, те же институты даже отзывов не прислали, хотя вроде бы обязаны давать Фарм- комитету такую информацию. Так все и заглохло. Хотя вроде бы никто не в обиде: один из авторов защитил диссертацию, статья в международном журнале опубликована... А сейчас, бывает, пройдет по клинике волна нагноений и бегут хирурги в экспериментальный отдел: — Дайте хоть пару антимикробных протезиков, сил нет от инфекции. — Нету, уже и установку для сульфирования разобрали. — Ах, так это вы для диссертации... Попробуй объясни. И все же внедрять надо. Слишком мало инструментов и препаратов доходит до потребителя, и все чаще не только больные, но и врачи спрашивают в магазинах и аптеках импорт. Купить, конечно, проще, чем самим сделать. Но Металл нанесен прямо на конец рассасывающейся нити. Так получается тонкая и ровная атравматнческая игла 43
за морем телушка — далеко не полушка. ВАК теперь не разрешает защищать диссертации по новым предложениям, так или иначе не внедренным в практику. Все поголовно представляют акты внедрения и прочие подтверждающие документы. Ну скажите на милость, когда же соискателям, жаждущим получить искомую степень и столько сил на это затратившим, бегать по заводам, просить и выколачивать? В таком случае, может быть, внедрение поручить больным — они, в конце концов, самые заинтересованные? Не по-хозяйски это. Неэкономно, расточительно отвлекать изобретательных людей на административные дела. Тут нужны свои учреждения и свои специалисты... Ну, ничего, зато мы общаемся друг с другом, товарищи по изобретательству. Даже переписываемся. Когда поплачемся, когда с праздником поздравим. ВАШ ИДЕАЛ УЧЕНОГО! Мне повезло — у меня хорошие учителя. Последние десять лет работаю в клинике Александра Алексеевича Шалимова, а он один из лучших советских хирургов. Раньше работал под одной крышей с академиком Николаем Михайловичем Амосовым, тоже мог присмотреться. Учился хирургии у профессоров Ивана Моисеевича Слепухи и Григория Гавриловича Горовенко. Да не будет для них обидой, если скажу, что для меня идеал современного ученого, хирурга и руководителя науки — это профессор Святослав Николаевич Федоров, член-корреспондент АМН СССР, директор НИИ микрохирургии глаза. Никогда с ним не работал, но знаю и дружу много лет. Вот уж о ком писано! Идеальный объект для журналистов, яркая индивидуальность, новатор, блестящий хирург, признанный едва ли не во всем мире. Крепкая фигура, волевое лицо, мышцы — выжимает двухпудовую гирю перед операцией и не морщится. Фотографии: Федоров за рулем «мерседеса» (подарок американского офтальмологического общества), Федоров верхом на лошади, за операционным микроскопом, на экране телевизора, на горе Фудзи... С откровенной, какой-то детской гордостью он показывает эти снимки, он водит гостей по новенькому своему институту, нахваливает мебель, купленную специально для вестибюля (в кабинете скромнее), аппаратуру, которая приобретена за валюту, вырученную и от продажи за рубеж хрусталиков собственной конструкции. Его частенько подозревают в нескромности, но я уверен, что это другое — гордость. За клинику, созданную и собранную своими руками. За право пропагандировать советскую науку. За возможность учить и показывать. Федоров смотрится в любом интерьере, потому что все это его, выстраданное и заслуженное. Пятнадцать лет назад Святослав Николаевич, тогда доцент Архангельского мединститута, приехал к нам в Киев, в чуть ли не первую и давно уже не существующую лабораторию по применению полимеров в хирургии. Он рассказывал о первых имплантациях искусственного хрусталика, показывал линзы, объяснял, как их надо крепить. Это был один из его методов — в разных городах находить энтузиастов и умельцев, привлекать их на свою сторону. Одни делали линзы, другие сверлили их и вставляли проволочки-клипсы, третьи... (Сейчас у Федорова в институте — целое производство. Штампуют и шлифуют протезы хрусталиков, вытачивают протезы роговицы. Он сам говорит: «Конкурируем с Минмедпромом». А если бы не конкурировали, то не было бы» его хрусталиков ни в наших, ни в зар* бежных клиниках. То есть были бы, наверное, но через много лет.) Мы влюбились в приезжего доцента. Мы делились с ним всем, от скромных завтраков до профессиональных секретов. А после работы, так и не дождавшись редкого автобуса, ловили случайный грузовик и предлагали гостю кабину. Но он, несмотря на протез, отказывался решительно от кабины и впрыгивал в кузов, пожалуй, немного ловче, чем остальные. Наверное, в его понимании и это было преодолением очередной трудности. Я видел Федорова в операционной и в цехе Киевского протезного завода, где он для разминки делал стойку на руках; за завтраком (он перешел на кефирные дни) и за разбором коллекции ножей; в зале заседаний и в производственных мастерских. «Директор производства» у него — Женя Дегтев, Евгений Иванович, в прошлом* автогонщик, деловой человек, понимающий шефа с первого слова. Они говорят на равных о чем угодно — от уникального инструментария до переговорной системы, позволяющей связаться с любым сотрудником. Для помощников Федорова медицина быстро становится привычной средой обитания, и надо послушать, как они, техники, говорят о тонкостях операций и о том, насколько в их клинике эту операцию делают быстрее, чем у соседей. День-другой я заряжаюсь духом федоровской клиники и уезжаю в Киев... И когда я стоял на распутье, когда надо было выбирать между клиникой и «штучками» (так называла наши протезы одна сотрудница министерства: «Привезите посмотреть ваши штучки!»), а я не 44
мог совместить и то и другое (Федоров — мог), вот тогда я вспоминал опять и опять Святослава Николаевича с его искусственными хрусталиками, протезами роговицы и новыми операциями при глаукоме, вспоминал его борьбу с собой и с противниками — и решил для себя вопрос однозначно. Место там, где ты нужнее. Но иногда я все же представлял себе, что вдруг он позвонит и скажет своим хорошо поставленным голосом: — Слушай, бросай ты свой Киев, приезжай ко мне. Квартиру поменяешь, работы сколько хочешь, а вот чего не гарантирую — так это свободного времени. А я бы ответил: — Спасибо тебе, но я не приеду. У вас свои проблемы, у нас свои. Вот найти бы что-то на грани... На грани оказались микрохирургические иглы. ^ Федоров упорно колол свой палец экспериментальным образцом, проколол, иглу не сломал, хмыкнул довольно — понравилось. А через час знакомил меня с ответственным работником, приехавшим для осмотра института: — Мой друг из Киева. Они там делают нити с иглами для микрохирургии, атравматические. Сегодня все это покупается за валюту, только большие клиники могут себе позволить, а остальным как же? Это, знаете, как подарок... И ответственный работник благодарно тряс мне руку, а я сгорал от этого аванса, зная, как труден путь до операционных... Но рукопожатие не забываю. ПОСЛЕСЛОВИЕ Заключения и выводы к диссертациям или, скажем, к научным статьям мы писать навострились: все сделано, зафиксируй на бумаге свою правоту. Здесь задача потруднее: не перечислить, не похвастаться, а заинтересовать, хорошо бы увлечь, а может быть, и привлечь. Столько классов соединений и не прощупаны даже. А скептиков на наш век хватит. Вот недавно звонок: — Академик такой-то сказал замминистра такому-то, что окцелон плох — расплетается, что-то с него сыплется. — А он шил? — Нет, но ему так доложили. Успокоил как мог, откупорил флакон с окцелоном, достал пинцетом ниточку, завязал, потянул. Нитка как нитка, гладкая, блестит, хорошо вяжется, ни крошки с нее не сыплется. Не скрутить бы ее, а сплести из волоконец, как шнурок, да заправить в атравматическую иглу — цены б ей не было. Видели бы текстильщики да механики, как рвутся живые ткани под иглой с двойной нитью, постояли бы рядом с хирургами, послушали... Но дело движется: и министр поддержал, и в Комитете по новой медицинской технике утвердили все документы, и объединение «Химволокно» заинтересовалось — может, сдвинем дело общими силами? Вот и казанское кетгу- товое царство согласилось принять окцелон, потеснив фирменный кетгут. А сколько еще впереди — антимикробные нити, углеродные. И что ни операция, то швы, швы, швы... Еще один «жидкий бинт» _^3еревязка марлевым бинтом — традиционнейшая медицинская процедура. И в известной мере устаревшая: мелкие порезы и царапины мы давно уже заклеиваем жидким клеем БФ — медицинским, разумеется, а не хозяйственным. А теперь и более обширные раны можно «бинтовать» жидким средством «Ли фу золь», разработанным Всесоюзным научно-исследовательским институтом медицинских полимеров совместно с ВНИИ антибиотиков. «Лифузоль» представляет собой композицию из нескольких веществ, помещенную в аэрозольный баллончик. Быстро высыхая, препарат образует прозрачную водостойкую эластичную пленку, способную во многих случаях заменить традиционный бинт. Пленка надежнее предохраняет рану от возможных инфекционных воздействий: сквозь нее микроорганизмам труднее проникать, чем через марлевую повязку. Затем, жидкий бинт накладывается значительно быстрее, чем традиционный, а это не только выигрыш во времени, но и меньшие потери крови, меньшее инфицирование раны. Перевязки можно делать реже: под прозрачной пленкой все хорошо видно, а под марлей состояние раны для хирурга — кот в мешке. Оттого перебинтовывают больных нередко лишь ради осмотра. Наконец, участок, покрытый пленкой «Лифузоля», можно безбоязненно мыть водой и даже С мылом. Кроме всего прочего, употребление жидкого бинта не требует особых навыков, а грамотно пользоваться традиционным бинтом умеют не все и не во всех случаях. Что же такое «Лифузоль»? Композиция состоит из сополимера БМК-5, выполняющего функцию пленкообра- зователя, смеси этиловых эфиров жирных кислот льняного масла (пластификатор), фурацилина (эффективный антисептик) и растворителя. Уже начато промышленное производство «Лифузоля», пока, правда, небольшим тиражом. Есть, впрочем, и другие жидкие бинты, правда, менее совершенные. Это упомянутый выше клей БФ-6, а также «Фурапласт». Эти средства уже вполне доступны. Кандидат технических наук В. А. ВОЙТОВИЧ 45
Встреча на границе БЕСЕДА О ПОЛИМЕРАХ И МЕДИЦИНЕ Вторжение в живой организм, даже с благими намерениями, вызывает сопротивление и отпор. В сердечном клапане из фторопласта или в лавсановой артерии организм видит не свое спасение, а чужеродное тело, от которого, надо избавиться. На границе полимера с живой тнанью идут процессы, предвиденные и непредвиденные, но почти всегда нежелательные. Вот об этом, а точнее, о взаимодействии крови и синтетического полимера, о насущной проблеме современной химии и хирургии шла речь в статье Н. А. Платэ и Л. И. Валуева «Что происходит на границе» A980,'№ 11). Это название можно, видимо, толковать и расширительно: что происходит на границе между наукой о полимерах и медициной! Бросить взгляд на проблему в целом и оценить достигнутое помог проходивший недавно в Риге Всесоюзный научный симпозиум «Синтетические полимеры медицинского назначения». Не пытаясь и бегло пересказать то, что обсуждалось, — да и возможно ли охватить все сразу! — корреспондент журнала О. Либкин задал тот же вопрос (о происходящем на границе) члену- корреспонденту АН СССР Николаю Альфредовичу ПЛАТЭ. За полтора года, что прошли с упомянутой публикации, произошло ли что- нибудь существенное! Да, и немало. В этой статье говорилось преимущественно о гемосовместимости полимеров, об их способности сосуществовать с кровью и о том, как эту способность развить и улучшить. Те же вопросы обсуждались в Риге. Если не детализировать и не вдаваться в частности, то можно выделить три существенных события. Назову их в произвольном порядке, не выстраивая по рангу. Первое: медики обратили внимание на то, что происходит с кровью, когда она, протекая, вступает в контакт с полимером. Прежде рассуждали примерно так: поскольку виновник бед — полимерный протез, за ним и надо приглядывать. Смотрели внимательнейшим образом на искусственные сосуды, клапаны, катетеры и так далее, изучали их поверхность, фиксировали: вот начинается образование тромбов, вот закупорка, тут срастается с живой тканью, там не срастается. А второй компонент, второй участник встречи на границе ф- кровь — оставалась вне рассмотрения. Наивно было бы предполагать, будто кровь не подвергается изменениям при контакте; напротив, можно было предвидеть целый каскад процессов. Но так уж сложилось, что в этой области работали преимущественно химики и хирурги, а те и другие, если честно, не очень сильны в гематологии... Теперь к исследованиям подключились и гематологи. В частности, профессор Д. М. Зубаиров из Казани, получивший в классических рамках своей науки очень важную информацию о механизме свертывания крови при взаимодействии с инородными материалами. Вряд ли надо говорить об этом отрывочно, тема достойна отдельного рассказа. И ферментативные реакции, и процессы, которые идут на поверхности протеза и в контактирующей с ним крови, в высшей степени любопытны и поучительны. Но самое главное в том, что нам, специалистам по полимерам, такие данны^ позволяют оценить инородное тело (то есть, собственно, наш полимер) объективно: хорош ли, плох ли, а может быть, так-сяк. И когда накопится достаточно сведений, можно будет прогнозировать гемосовместимость новых, еще не созданных материалов. Второе существенное событие касается гепарина. Это вещество, вырабатываемое организмом и присутствующее А крови, препятствует ее свертыванию и образованию тромбов. Оно известно давно, что никак не умаляет его неоспоримых достоинств. Вопрос в том, как удержать гепарин на поверхности протеза, чтобы его не уносил ток крови, чтобы не приходилось вновь и вновь вводить больному избыточное количество этого препарата. Считалось, что если связать гепарин 46
с полимером химически, то он, обездвиженный и частично измененный, потеряет свои свойства. А все другие способы, кроме химических, не давали надежных результатов. Теперь можно утверждать, что химически связанный гепарин реабилитирован; это доказано в лаборатории химических превращений полимеров МГУ. Вся тонкость в том, как именно его связать. Если прикрепить жестко к полимерной стенке, то активность действительно падает примерно вдесятеро. Но можно привить гепарин таким образом, чтобы на поверхности полимера образовался гель, этакая мягкая матрица для гепарина, в которой он может как бы перемещаться, не отрываясь, однако, от стенки. Молекулы его напоминают водоросли, растущие на дне реки и прочно закрепленные в грунте, но в то же время живые, подвижные, изгибающиеся • в потоке воды. Наконец, третье из обещанного. Сейчас фанфары будут звучать глуше... Уже синтезированы полимерные материалы, которые позволяют сделать протезы и покрытия практически на все случаи жизни, для разных сроков службы. Накоплено множество способов и приемов, так что, казалось бы, все хорошо... Но взглянем трезво: многое ли применяется или хотя бы серьезно испыты- вается? Боюсь, что врачи несколько отстают от химиков. Одна из причин — недостаточное число и скудная оснащенность лабораторий, занятых испытаниями полимерных веществ и материалов. Другая причина в консерватизме. Разумный консерватизм абсолютно необходим медицине, но именно разумный. Устойчивость взглядов, настороженное отношение к новациям сегодня вступают в противоречие с бешеным темпом химических предложений. Не может быть сомнений в том, что последнее слово за медиками. Но иногда 4 они не торопятся его сказать. Я не к тому, чтобы врачи за год- другой давали исчерпывающую оценку новому материалу — зто нереально. Но дать приближенную оценку в разумные сроки можно и нужно. Химия восьмидесятых годов, поверьте, умеет делать кое-что далеко не тривиальное и в том, что представляет интерес для медицины. Думаю, что некоторый, минимальный, риск все же необходим. В конце концов в памяти человечества остаются ученые и врачи, которые рискнули и одержали победу. Например, Луи Пастер, Кристиан Барнард. Или Дэвид Кули, который первым, на свой страх, применил при операции искусственное сердце. Его исключили за это из ассоциации врачей, а потом изгонявшие приняли вновь в свои ряды и пошли следом. Конечно, я химик, и мое мнение не может быть в этом вопросе решающим, но меня тревожит, что наши старания слишком уж долго не приносят плодов. Это, знаете ли, не вдохновляет — хочется своими глазами увидеть, что старался не зря. Опыт же показывает, что работа движется в хорошем темпе, когда есть заинтересованность и желание воспринять то новое, что появляется в профессиональной области партнера, да и вообще в соседних областях науки... На этом давайте с гемосовмести- мостью расстанемся и перейдем к другому направлению в нашей пограничной области — к кремнийорганическим полимерам, инертным по отношению к тканям и потому очень часто используемым в медицине. Если говорить о фундаментальной науке, то особых новинок здесь, пожалуй, пока нет, но что касается промышленной практики... Когда делают кремнийор- ганические соединения, исходят из элементарного кремния: сначала получают четыреххлористый кремний, разделяют газообразные продукты хлорирования, .гидролизуют и так далее. А в кремнии всегда есть металлические спутники, в том числе тяжелые металлы, галоге- ниды которых достаточно летучи, разделяются с трудом и в конце концов пробираются в готовый полимер. Еще недавно содержание примесей в крем- нийорганических полимерах для медицины было в пределах 10~3—10 4f в то время как токсикологи настаивали на Ю-5—10~6; а это уже приближается к чистоте материалов для микроэлектроники. На симпозиуме было сообщено: налажен промышленный выпуск полидиме- тилсилоксана медицинской степени чистоты. Его делают в Ленинграде, на экспериментальном заводе ВНИИ синтетического каучука. Полидиметилсилоксан — это сердечные клапаны, проводящие трубки, мягкие протезы, которыми закрывают каверны и исправляют дефекты лица (тут я должен отметить работы профессора Т. Т. Дауровой и ее сотрудников из Института хирургии им. А. В. Вишневского). Потребность в полидиметилсилоксане удовлетворяется сейчас полностью, причем качество его по меньшей мере не хуже, чем у такого же полимера известной фирмы «Дау Корнинг», много лет специализирующейся на кремнийорганических веществах. Это, безусловно, достижение, которым мы обязаны многим людям, и в первую очередь профессору С. В. Соколову, заместителю директора ВНИИСКа, и Б. К. Боровицкому, начальнику управления новой техники Миннеф- техимпрома. Для налаживания такого 47
производства не понадобились принципиально новые решения, но усилия потребовались немалые. Тщательная очистка сырья, кондиционеры в цехе, обеспыливание воздуха — словом, обычная полупроводниковая чистота. Дело техники. Сложной современной техники. Еще одно направление в нашем деле — медицинские волокна. В первую очередь биодеградирующие, рассасывающиеся в организме волокна для хирургических швов. Есть хорошие работы по окисленной целлюлозе — в Киеве, Харькове, Риге. Есть и разрешенное Минздравом волокно окцелон, его уже выпускают, хотя работы с ним еще не закончены: надо научиться делать более тонкие нити с меньшей шероховатостью, набрать побольше клинического опыта. Но это — природные облагороженные полимеры, а с синтетическими дело что-то у нас не движется, хотя принципы известны. До сих пор не сделаны, к сожалению, волокна на основе гликолевой кислоты или ее сополимера с молочной кислотой (а за границей их выпускают уже более десяти лет). Не только с рассасывающимися нитями есть сложности. Хирургам для многих операций нужны тонкие высокопрочные волокна. Чтобы нить стала эластичной, ее скручивают из волоконец, между которыми неизбежно остаются микропустоты, и по этому фитилю извне вовнутрь медленно ползет всяческая инфекция. Чем тоньше взять волокна, тем мельче будут поры, тем ниже опасность инфекции. Однако таких волокон у нас не выпускают — ни из капрона, ни из лавсана, ни из полипропилена. Принцип знаем, а технологии нет. Дело упирается еще в отсутствие крутильных машин для очень тонких волокон. Не думаем, что проблема неразрешимая. Волокнами надо заниматься, и вот почему: их можно разнообразно модифицировать, вводя обеззараживающие, обезболивающие, противовоспалительные, стимулирующие и прочие добавки. На симпозиуме были сделаны любопытные сообщения о том, что порой полезна не только химическая модификация, как представлялось раньше, но и просто механическая. Не надо пренебрегать простейшей возможностью соединить вместе волокно и лекарство. Пусть в районных больницах будут такие хирургические нити, тампоны, марлевые салфетки, бактерицидное белье. Кстати, в одесском Институте глазных болезней и тканевой терапии им. В. П. Филатова этими материалами не пренебрегают — они получают обработанные волокна из Ленинградского института текстильной и легкой промышленности. Коль скоро поводом для беседы нам послужил симпозиум, на этом можно бы поставить точку, поскольку официальную тематику мы исчерпали. Однако рижане, устроители встречи, пользуясь правом хозяина, добавили еще одну тему, за что можно их только поблагодарить. Я имею в виду биомеханику протезов. Работы, проведенные в Латвийском институте травматологии и ортопедии и в Институте механики полимеров АН Латвийской ССР под руководством X. А. Янсона и И. В. Кнетса, вывели советских специалистов на ведущие позиции в мире. Вкратце о сути. Все существующие протезы (суставов, костей, сосудов, мягких тканей) — это не первое даже приближение к природному оригиналу, а, я бы сказал, нулевое. Потому что нынешние протезы, независимо от того, сделаны они из полипропилена или из титана, монолитны. В местах контакта неизбежно концентрируются напряжения, ф рано или поздно это приводит к разрушению. К сожалению, слишком часто бывает, что рано, а не поздно. Ходить спокойно протез кости не мешает. Но если прыгнуть, то в месте сочленения из-за разных модулей упругости вполне может сломаться — не титан, конечно, а живая кость. Природный материал, в отличие от искусственного, всегда анизотропен. Модули упругости вдоль кости и поперек отличаются примерно в три раза. Кость — спиральная структура пятиуровневой организации, а протез кости — монолит без намека на иерархию структур. Плетеный гофрированный протез аорты имеет так мало общего с природной конструкцией, состоящей из белковой матрицы, армированной элас- тиновыми и коллагеновыми волокнами. Шариковый клапан сердца намного примитивнее живого трехлепесткового, выдерживающего за годы жизни миллиарды циклов знакопеременной нагрузки.^ Искусственный биоматериал по сути своей не может быть од покомпонентным. Даже шина не поедет без корда. То есть поедет, но слишком быстро разорвется. Ей нужна сложная структура, многоярусная конструкция: каркас, брекер, протектор. А искусственный клапан или искусственная кость — у них нагрузки меньше, что ли? Но столько лет, столько исследователей пытались найти суперполимер... Одним полимером, даже с приставкой «супер», не обойтись, нужны композиционные материалы. Это кажется очевидным и бесспорным. Однако надо, чтобы кто-то первым задумался. Чтобы кто-то, экспериментируя и анализируя, построил каркас будущего здания. А заполнить его, подобно тому как каркас дома заполняют бетоном, — за этим дело не станет. 48
что мы едим Сморчки или строчки? — Леонтий Сергеевич сам сочинил пьесу! — А зачем! — тревожно спросила Настасья Ивановна. — Как зачем! Гм...гм... — Разве уж и пьес на стало! — ласково-укоризненно спросила Настасья Ивановна.— Какие хорошие пьесы есть. И сколько их! Начнешь играть — в дввдцать лет всех не переиграешь. Зачем же аам тревожиться, сочинять! Помня этот диалог из бупгаковского «Театрального романа», мы ничего нового про сморчки да строчки сЪчинять не стали. И перед вамиг уввжаемый читатель, не что иное, как резупьтвт библиографических розысков нашего корреспондента Ф. Старобаенко. Сморчок, -чка, м. 1. Съедобный гриб с морщинистой шляпкой. 2. Перен. О маленьком, малосильном или невзрачном, морщинистом человеке (разг. пренебр.) (•••) Строчок,-чка, м. Съедобный гриб, похожий на сморчок. (С. И. Ожегов. Словарь русского языка, изд-во «Советская энциклопедия», 1973) Сморчки (Morchella), род съедобных сморчковых грибов; иногда С. ошибочно наз. и другие роды, напр. строчки (...) Строчки (Gyromitra), род шляпочных ядовитых грибов из класса сумчатых (см. Сморчковые грибы). В пищу годны только после кипячения в воде и удаления отвара, иначе могут вызывать тяжелые отравления. ...s> Сушеные строчки считаются безвредными. (БСЭ, т. 23, 24, 1976) Тихий, отрывистый разговор вертелся около сморчков, по поводу их: как и где их собирают, сколько их различных пород, вредны ли они, т. е., собственно, тяжелы они для желудка или нет, и т. под. Вдруг сидевший от меня направо Гаркушин тихо проговорил: — Вон... Несут... Действительно, в отворенную балконную дверь видно было идущего к нам с огромным горшком в руках Сергея Евграфовича, а за ним Нанет с чистыми тарелками и еше другую горничную с двумя горшочками меньших размеров на подносе. Как только Сергей Евграфовнч показался со своей ношей на пороге дверн, раздались аплодисменты и не смолкали все время, пока он поставил этот горшок на ту же проволочную подставку н отбивал и отламывал от краев горшка прилипнувшее и присохнувшее к ним тесто, которым горшок был замазан перед тем, как его ставнлн в печь. Два других, меньших, горшочка горничная поставила тоже на стол, перед м-ме Рено. Это были горшочки, в которых приготовлены тоже сморчки и таким же манером, но без чесноку, так как эту крепкую приправу не все переносят. Отламывая тесто от» большого горшка, все это нам объяснял Сергей Евграфович. • Вдруг раздался голос князя: — А если бы попробовать сперва без чесноку, а потом с чесноком? Это было так мило, так наивно н в то же время так прозаично, что и все мы, и м-ме Рено, и Сергей Евграфовнч разом загоаорнлн, что один горшочек (однако ж емкостью в глубокую тарелку) ему следует сейчас же уступить, тем более что все почти заявили, что ровно ничего не имеют против чесноку; следовательно, эти лишние совсем. Маленький горшочек отдал и князю. Он его начал расколупывать, а в это время Сергей Евграфович раскрыл большой. Необыкновенный — и сильный н нежный, н острый и деликатный, и приятный и мягкий — запах разлился кругом. Все нюхалн носом воздух и боялись, казалось, проронить слово, хотя по сияющим глазам, по радостным лицам и можно было заключить, что все сознавали, что дождались, наконец, чего-то такого, чего действительно не встретишь нн в природе, ни в естественной истории. Сергей Евграфович стоял в благоговении у горшка н, держа в одной руке блин из запеченного теста, который он снял с горшка, другой помахивал тихо к себе под нос поднимавшийся из горшка пар... Раздались голоса: — Да не мучьте, не томите нас!.. — Накладывайте, а то простынут!.. Они, Сергей Евграфовнч и м-ме Рено, стали накладывать на тарелки сморчки вдвоем. М-ме Рено поддевала их как-то вилкой, а Сергей Евграфович брал нх бережно ложкой. Сморчки были крупные, большие, чернобедрые, масляные, блестящие и ложились на тарелку, как щенята некрупной породы... 49
Нанет, с горячей тарелкой, на которую накладывались сморчки, так и кидалась, спеша их подавать. До меня дошла очередь до пятого или шестого. Все получившие ранее моего уж отведали и рокотом, прерывчатым, глухим, выражали свое удивление н одобрение необыкновенного вкуса кушанью. <...> Не зная, как их есть, я вилкой перерезал пополам один сморчок, поддел его и хотел уже отправить его в рот, как Сергей Евграфовнч, заметив, что я делаю этакое варварство, с лицом, искаженным не страданием, а мучением даже, сказал мне: — Ах, как же это можно! Надо брать и класть сморчок в рот цельным и не жевать даже, а так только слегка придавливать языком. Он уж сам проскользнет у вас... А то ведь из него иначе все вытечет — самое лучшее... От такого замечания его я почувствовал себя неловко, взял цельный сморчок, раскрыл рот, положил его туда и надавил языком. Сморчок был страшно горяч, но действительно моментально проскользнул мне в горло, н я почувствовал, как он проходил до самой подложечки: и горячо было, и в то же время приятно. — Ну, что? — спросил меня следивший за этим первым моим опытом Сергей Евграфович.— Хорошо? — Хорошо,— ответил я, и посмотрел на него с благодарностью. Одобрительный ропот нлн рокот обедающих все усиливался по мере того, как Нанет успевала разносить тарелки со сморчками, и превратился в дружное, общее одобрительное рычание, когда все получили и ели это вкусное блюдо, приготовленное так удивительно. с — Ну а как теперь с чесноком попробовать? — послышался голос князя, на которого никто в это время не обратил внимания, так как внимание всех и каждого было поглощено сморчками н ожиданием, когда настанет, наконец, очередь отведать их. Это напоминание его о себе, свидетельствующее вместе с тем, что горшок свой ои уже опорожнил, заставило всех вновь обратиться к нему. Он протягивал тарелку, которую приняла от него носатенькая племянница м-ме Рено и передала ее ближайшим, а те дальше, и Сергей Евграфович начал в нее накладывать сморчки, доставая их уж с самого дна опустевшего большого горшка, нз которого накладывали всем нам. Он вытащил оттуда, доставая сморчки, что-то белое, рыхлое и, держа на ложке, спросил: — Князь, а не хотите ли корочку белого хлеба, натертую чесноком, которая тушилась вместе со сморчками? Если вы любите... — Хочу, хочу... Конечно! — перебил его князь, не давая ему окончить. Двое или трое из присутствующих тотчас выразили желание попробовать корочки, если есть еще. — Есть, есть,— радушно и радостно говорил Сергей Евграфович, и начал вытаскивать нз горшка жирные кускн белого хлеба и предлагать на ложке желающим. К нему все протягивали тарелки, и он накладывал. Я тоже протянул, желая отведать и этого хлеба, тушившегося вместе со сморчками. И этот хлеб был тоже удивительного вкуса. Все присутствующие выражали то мнение, что дальше этого приготовления сморчков кулинарная наука — мы признавали, что это наука,— дальше идти не может. Аркадий Николаевич Гаркушин, любивший, по своей служебной привычке, все оформлять и формулировать, предложил собранию, когда все сморчки, наконец, съедены, почтить Сергея Евграфовича вставанием. Хотя это и трудно нам было теперь сделать, но тем не менее все сознавали, что радушный хозяин наш вполне этого заслуживал, и чем же еще, в самом деле, мы можем его так почтить и поблагодарить, как не этим именно образом? Мы все шумно поднялись, отодвигая стулья. Гаркушин крикнул «ура!» Мы подхватили и прокричали трижды: — Ура!.. Ура!.. Ура!.. Это было, вероятно, первый раз, что берега Невы оглашались этим воинственным криком по такому мирному поводу. Сергей Евграфович был, видимо, тронут этим. Он никак не ожидал, конечно, подобной овации и стоял, кланяясь н прикладывая руку к сердцу. <...> ^ Разговор вертелся, конечно, все о только что съеденном обеде. — Вот все мы ели, хвалили, удивлялись,— сказал Вязгинцев,— я ведь, по правде сказать, к стыду нашему, мы ведь не знаем этого способа приготовления сморчков. — Это очень простой способ, и хитрого в нем ничего нет,— скромно отвечал Сергей Евграфович. И, помолчав немного, продолжал: — Способ этот — мой, и я его придумал. И дошел я до него не сразу, конечно, а постепенно, прибавляя то то, то другое, изменяя опыт, отбавляя одно, прибавляя другое... — Но как, однако, и что именно? — Тут главное, чтобы было хорошее сливочное масло... Вы берете простой, самый обыкновенный глиняный горшок... вот такой, как вы видели... Вымываете его... потом нагреваете его, чтоб он был не горячий, а так, теплый... Сморчки тоже сперва тщательно отбираете, вымываете их, смотрите иет ли у них наших козявок и вообще какой-нибудь дряни в ноздрях, вычищаете все это оттуда, если это там есть... Потом, когда осмотрели и вычистили все, еще раз осторожно выполаскиваете сморчок в чистой воде и кладете его на салфетку. Оставшаяся в нем вода вытекает... для этого вы сморчки время от времени на салфетке поворачиваете с одного бока на другой... Когда таким образом вы приготовили нужное вам достаточное количество их, вы вспоминаете, что вам необходим сыр пармезан (твердый терочный сыр.— Ред.). Тогда вы оставляете сморчки просыхать на тарелке, а сами натираете, посредством терки, пармезан; приблизительно на десять фунтов сморчков, вот как было сегодня, три фунта пармезану. Когда и это у вас готово, вы чисто-начнсто вымываете руки и берете сморчок в левую, а кусок сливочного масла — в правую руку и начинаете его натирать маслом, причем ноздрн его сплошь наполняете им, так, что к концу операции сморчок представляет как бы один сплошной кусок сливочного масла, из которого только кое-где выглядывают его черные бока... Приготовив таким образом один сморчок, вы берете другой, третий, 50
десятый, двадцатый, сотый и поступаете так со всеми ними. Когда они все готовы, вы берете несколько корок обыкновенной французской булки и натираете их головкой чесноку. На десять фунтов сморчков надо, по вкусу, израсходовать от одной до двух головок чесноку. Когда, наконец, н это вы сделаете, вы вымазываете дно и бока горшка сливочным же маслом и слегка посыпаете их толчеными сухарями. Затем уж, когда таким образом приготовлен вами и горшок, вы начинаете укладывать в него осторожно один сморчок за другим, причем наблюдаете, чтобы между ними оставалось некоторое небольшое пространство, так как они должны будут растянуться и разбухнуть. Проложили одни слой — засыпайте его тотчас пармезаном и немного перцем; в это же время вы кладете осторожно одну илн две корочки булки, натертой чесноком... Сергей Евграфович остановился на мгновение, кашлянул н посмотрел на нас. Тишина среди нас была мертвая. Ни одна аудитория не слушала с таким вниманием ни одного профессора, какой бы он ни был знаменитый. — Проложивши таким образом один слой,— начал опять наш профессор,— вы точно так же прокладываете н второй слой, и третий, н десятый — укладываете все сморчки до самого верха. Тут — спорный вопрос — можно прибавлять сметаны немного, можно и не прибавлять. Я иногда прибавляю, иногда не прибавляю. Сегодня, например, я не прибавлял... — Сегодня превосходные были... — Превосходные... — Удивительные... — заговорили вокруг. — И еще,— продолжал Сергей Евграфович,— тоже спорный вопрос — можно в это время вместо сметаны прибавлять большую рюмку мадеры, можно и не прибавлять. Сегодня, например, я прибавлял... — Превосходно! — Удивительно! — снова послышалось. — Затем, что же? — сказал Сергей Евграфович.— А затем, вы все это засыпаете как можно 'ёГуЩ6» разумеется, пармезаном, толчеными сухарями и, наконец, замазываете тестом. В этом виде ^ы осторожно поднимаете горшок н помещаете его в духовую печь. И все. Там он должен стоять не меньше трех часов, н чем больше, тем лучше, конечно, но все, однако ж, в пределах, разумеется. Вот и все... Он кончил н смотрел на нас. Мы молча смотрели на него, все еще чувствуя себя под обаятельным впечатлением описания приготовления сморчков. Нам все казалось, что он заговорит еще, что описание еще не закончено. Но он кончил. (Из рассказа С. И. Терпигорева «Сморчки», Собр. соч., т. 4, издание А. Ф. Маркса, С.-Петербург) Грибы съедобные содержат белки (от 2 до 5%), небольшое количество жиров (от 0,3 до 0,8%), различные сахара (от 0,8 до 4%), полезные для человека минеральные соли и фосфорную кислоту, витамины В,, В2, С, PP. Грибы богаты также экстрактивными и вкусовыми веществами, благодаря которым грибные блюда обладают хорошим вкусом. (...) К наиболее вкусным и богатым питательными веществами грибам относятся: белый гриб (боровик), подберезовик (обабок, черныш), подосиновик (красноголовка), масленок, рыжик, опенок, шампиньон, груздь, трюфель, сморчки и строчки. Строчки содержат ядовитое вещество (...) При отравлении строчками через 6— 12 часов возникают острое воспаление желудка и кишечника, желтуха, анемия (малокровие), бессознательное состояние, бред; на 3-й — 4-й день при явлениях сердечной слабости может наступить смерть. Первая помощь при отравлениях грибами. Срочно вызвать врача. До прихода врача как можно быстрее промыть желудок теплой водой (рекомендуется обильное питье до наступления рвоты), дать карболен, черный кофе или крепкий чай. При отравлении грибами следует избегать приема внутрь уксуса и кислот. (Из «Популярной медицинской энциклопедии», изд-во «Советская энциклопедия», Москва, 1969) Наиболее распространены два вида сморчков — сморчок съедобный (Мог- chella esculenta) и сморчок конический (М. сопка). У сморчка съедобного шляпка яйцевидная или яйцевидно-округлая, высотой 3—6 см, 3—5 см диаметром. Окраска шляпки от желто-бурой до бурой. Ячейки шляпки округлые. Ножка толщиной 1,5—2 см и длиной 3—7 см, буроватая, полая, бороздчатая. Этот гриб обильно развивается весной, с середины апреля до июня, особенно после теплых дождей. Обычно он встречается в лесах на более или менее плодородной почве под лиственными деревьями, чаще всего в травянистых, хорошо защищенных местах: под кустами, вдоль канав, на лужайках в парках и садах. Сморчок съедобный распространен во всей умеренной зоне северного полушария, а также в Австралии. 51
Сморчки и строчки» которые вы видите здесь, скопированы из книг, где их норой рисовали несколько утрированно, чтобы яснее было, о чем идет речь. А как быть, если перед глазами не рисунки, а настоящие грибы? Есть ли надежные признаки, чтобы в лесу отличить доброкачественный сморчок от опасного строчка? БСЭ (т. 23) утверждает, что у сморчков их ячеисто-ребристая шляика всеми краями прирастает к ножке, а у строчков шляпка мозговидио- извилистая, и только местами ее края срастаются с ножкой. Вот так... Сморчок конический встречается с начала или середины апреля на прогретой земле в смешанных или хвойных лесах, на опушках и полянах, часто на песчаной почве. В Тянь-Шане этот гриб распространен до верхней кромки ельников, на высоте 2600 м над уровнем моря. Шляпка у сморчка конического удлиненно-коническая, полая, приросшая по краю к ножке, желто-бурая или более Й2 ЗМОРЧОК ■мческий * - ^
темная, коричнево-черно-бурая, иногда она бывает серовато-черная. Ее поверхность ребристо-ячеистая, с вытянутыми правильными прямоугольными ячейками. Размер шляпки 3—7 см. Ножка цилиндрическая, полая, бороздчатая, светло-желтоватая или буроватая. Значительно реже, чем два предыдущих вида, встречается сморчок высокий (Morchella elata), с более крупными апотециями (высотой до 25—30 см), чем у сморчка конического (апотеции — плодовые тела.— Ред.). (...) Все три вида сморчков часто поселяются на кострищах. Кроме костров сморчки (особенно сморчок конический) в больших количествах развиваются на местах лесных пожаров. В Швейцарии, например, после большого лесного пожара в 1943 г. на пожарище распространился в огромных количествах сморчок конический. Сморчки (...) способны развиваться на почве с нормальной микрофлорой. Однако частичная стерилизация почвы и обогащение ее зольными элементами стимулируют массовое развитие сморчков. Все сморчки съедобны, хотя наиболее вкусными считают сморчки конический и съедобный. Особенно ценно то, что они появляются весной, когда нет других грибов. Вопрос о ядовитости сморчков остается спорным. Р. Дж. Бенедикт, например, указывает, что гиромитрин — токсин, характерный для строчков, в сморчках не обнаружен. Другие авторы подходят к этому более осторожно. Во многих руководствах для грибников их называют «условно съедобными грибами» и рекомендуют ошпаривать или ки- ч, и* >Л' W Г г*'А U я Тапочка1 л> is**. строчок /
пятить их перед приготовлением, обязательно сливая при этом воду. Уже давно делались попытки вырастить плодовые тела сморчков в культуре. (...) По немецкому способу на подходящее место в лесу или саду высевали кусочки сморчков и засыпали их золой. Осенью посев прикрывали опавшими листьями или слоем соломы, которые весной убирали. Французский способ разведения сморчков был основан на наблюдениях, что во Франции в садах сморчки обильно развиваются в тех местах, где остались неубранные гниющие яблоки. Сморчки выращивали на грядках с артишоками. По грядке разбрасывали кусочки грибов, осенью ее рыхлили и закрывали слоем яблочных выжимок, а на зиму прикрывали листьями. Весной покрытие снимали, а уже через 2 недели появлялись первые сморчки. (...) Для рода строчок, или гиромитра [Gyromitra), характерны крупные апоте- ции неправильных очертаний. Шляпка неправильно яйцевидная или бесформенная, с беспорядочной складчатостью, бурая или темно-бурая, реже более светлая. Ножка толстая, неправильной формы, часто бороздчатая, белая или светлая. (...) Наиболее распространенный вид этого рода — строчок обыкновенный (Gyromitra esculenta), часто в массе развивающийся весной на почве в лесах, преимущественно сосновых. Иногда развивается до осени. Этот гриб часто встречается на вырубках, у дорог. Строчок обыкновенный считают условно съедобным грибом. При его употреблении в пищу рекомендуется прокипятить собранные грибы, а воду слить. Однако именно с этим грибом связаны случаи отравления, заканчивающиеся смертью. Уже более 80 лет причиной отравления строчками считали содержащуюся в их апотециях гельвелло- вую кислоту. С этими представлениями связаны рекомендации отваривать строчки или обдавать их кипятком перед приготовлением, поскольку гельвелло- вая кислота экстрагируется из грибов горячей водой. Однако недавно П. X. Листом и П. Люфтом A967 г.) было выяснено, что гельвелловой кислоты не существует: в старых работах за нее принимали смесь органических кислот. В апотециях строчков был обнаружен другой токсин — гиромитрин. Он не удаляется из них даже длительным кипячением. Содержание токсина в строчках колеблется, по-видимому, в зависимости от условий развития и штамма гриба. Так, в ФРГ в строчках был обнаружен гиромитрин в количестве 1676 мг на 1 кг свежих плодовых тел. В других странах строчки употребляют в пищу без каких-либо последствий. (Из справочника «Жизнь растений», т. 2, Москва, «Просвещение», 1976 Мнение о строчке обыкновенном (Gy- rimitra esculenta) как о хорошем съедобном грибе широко распространено, и многие употребляют его в пищу. Ежегодно по этой причине происходят отравления, время от времени — со смертельным исходом. Опасность строчков — в непостоянном содержании в них яда. Во многих случаях его количество настолько мало, что не оказывает вредного действия, в то же время отдельные экземпляры чрезвычайно ядовиты. Объяснения этой особенности не найдено. Содержащееся в строчках токси:ф>е вещество гиромитрин открыто в 1965 г. Листом (Марбург) и г-жой С. Франке (Дрезден), оно растворимо в кипящей воде и обладает высокой летучестью. Однако при сливании отвара полного удаления гиромитрина не происходит, что и служит причиной тяжелых отравлений. Гиромитрин, однако, в противоположность токсичному началу бледной поганки фаллоидину, утрачивает активность при сушке и длительном хранении грибов. Опытами установлено, что строчки можно считать безвредными только после того, как они пролежали в высушенном виде шесть месяцев. Несмотря на существующие в ГДР запрещения, некоторые люди уверены, будто строчки не могут причинить им никакого вреда, на том основании, что они их ели много лет. Известны, однако, случаи, когда именно из-за этого заблуждения происходили отравления при употреблении в пищу экземпляра с повышенным содержанием гиромитрина. В случае каких-либо нарушений сердечной деятельности или функции печени у данного лица последствия могут быть особенно серьезными. Укажем в связи с изложенным, что продажа строчков в ГДР запрещена. Лицо, предлагающее кому-либо строчки в пищу или продающее их, может быть привлечено к ответственности и признано, в зависимости от обстоятельств, виновным в убийстве вследствие преступной халатности. (Из книги К. Bickerich-Stoll "Heimische Pilze" — «Наши грибы», кн. 1, изд-во "Urania", ГДР, 1979) 54
Единственно возможный способ обезвреживания строчков — трех-четырех- недельная сушка с последующей варкой, сливанием отвара и промыванием грибов. Начинать сушить их надо в день сбора в тени или в хорошо проветриваемом помещении. Досушивать можно на солнце или в духовке. Считается, что яд строчков обезвреживается от окисления кислородом воздуха. Тем, кто сомневается в ядовитости. строчков, напомним: содержание ядовитых веществ в них непостоянно и зависит от погоды, климата, места произрастания. Замечено, что засуха способствует большему накоплению яда. Кроме того, отдельные люди просто нечувствительны к его действию. Большое значение имеет и количество съеденных грибов. К тому же яд строчков обладает свойством накапливаться в организме. Поэтому, если человек ест грибы понемногу, но часто, признаки отрав- %#ния могут появиться через несколько дней. Особенно чувствительны к действию грибных токсинов дети, подростки, беременные женщины и пожилые люди. (Из журнала «Здоровье», 1979, № 8) Среди грибников существует много поверий и примет: как узнать, есть ли среди собранных грибов ядовитые. Не верьте им! Каковы же эти приметы? Многие считают, что ядовитые грибы не поражаются червями, что ядовитые грибы свертывают молоко, вызывают позеленение и побурение головок лука, различны^ серебряных предметов. Это неверно. Предполагают, что яды грибов можно обезвредить, проварив грибы с поваренной солью и уксусом,— этот способ древний, но не действительный. Видимо, наиболее действенным способом является употребление в пищу заведомо доброкачественных, хорошо знакомых съедобных грибов. Не употребляйте в пищу незнакомые вам грибы! (Из книги А. М. Жукова и Л. С. Ми лови до вой «Грибы — друзья и враги леса», Новосибирск, изд-во «Наука», 1980) СМОРЧКИ В СМЕТАНЕ Корешки сморчков очистить от земли, после чего грибы промыть и положить на 10 мин в кипящую воду, затем снова промыть в холодной воде. Подготовленные грибы нарезать небольшими дольками, посолить, положить на сковороду и обжарить на масле, посыпать мукой, еще раз поджарить, а затем добавить сметану, прокипятить и посыпать сверху тертым сыром, сбрызнуть маслом и запечь в духовом шкафу. Готовые сморчки посыпать зеленью петрушки. На 500 г сморчков — 2 ст. ложки масла, 1 стакан сметаны, 25 г сыра, 1 чайную ложку муки. (Из «Книги о вкусной и здоровой пище», М.—Л., Пищепромиздат, 1939) СМОРЧКИ ТУШЕНЫЕ 0,5 кг сморчков, 1 ст. ложка масла, 1 ст. ложка муки, '/2 стакана сметаны, соль. Сморчки замочить на 1 час в холодной воде, чтобы отмокла приставшая к ним земля, затем хорошо промыть и 10—15 минут варить в подсоленной воде, чтобы устранить вредные вещества. Отвар вылить (употреблять нельзя). Отваренные грибы выбрать шумовкой, промыть и положить в кастрюлю, добавить масло и поджарить. Затем посыпать мукой, добавить воду, сметану и тушить. (Из книги «1000 вкусных блюд», Вильнюс, 1960) Суп из курицы с фаршированными сморчквми. Сварить бульон из 3-х фунтовой курицы (если же маленькие курицы, то из двух, прибавив с фунт говяжьих костей). С курицы снять предварительно половину филея, сделать из него фарш, а именно: изрубить и истолочь эту грудинку, положить пол-ложки масла, немного соли, мускатного ореху, '/в рюмки рейнского вина, одно яйцо и немного муки так, чтобы масса не была слишком жидка. Выбрать штук 18 или 24 крупных сморчков, вымыть их хорошенько, отрезать корешки и где только возможно вкладывать в сморчки этого фарша, потом сварить их до готовности в отдельнрй каст- рюлечке, в курином бульоне. Общи й бульон процедить, можно подправить его маслом с мукою, прокипятить, влить '/г стакана сливок с 2 желтками, подогреть мешая до самого горячего состояния, процедить в суповую миску, куда положить нафаршированные сморчки. Соус из сморчков. Сморчки очистить от песку и нечистоты; вымыть в воде дочиста, мелко их нашинковать, опустить в соленый кипяток, когда закипят — откинуть на решето, перелить холодной водой, сложить в кастрюлю на растопленное масло, поджарить до готовности. '/2 ложки масла, '/г ложки муки вскипятить в отдельной кастрюльке, развести 2—3 стаканами бульона, вскипятить раза 2—3, пока не погустеет, положить соли, мускатного ореха, лимонного сока, '/в фун. сливочного масла или '/г стан, сметаны, смешать со сморчками, вскипятить, положить рубленной зеленой петрушки, ли монного сока, подавать с говядиной, телячьей грудинкой и проч. (Из книги «Подарок молодым хозяйкам», многократно выходившей в конце прошлого и начале нынешнего века, автор Е. Молоховец) ss
Г~з лышлеш К спорам о дарвинизме Доктор биологических наук Л. И. КОРОЧКИН
1. ПРОЕКТ ЭВОЛЮЦИИ Дарвинизму учат в школе. Чуть ли не одновременно с правилами орфографии мы усваиваем тезис о том, что изменчивость, наследственность и естественный отбор суть три основных механизма биологической эволюции. Мы узнаем, что изменения в генах, возникающие спонтанно либо под влиянием разного рода внешних факторов, поставляют материал для естественного отбора. И этот отбор творит чудеса, отбраковывает негодное и пестует новое, более совершенное, обеспечивает замечательную приспособленность видов к конкретным условиям среды и создает новые виды. Все эти положения — аксиомы или по крайней мере считаются таковыми, хотя время от времени появляются скептики, позволяющие себе усомниться в непогрешимости дарвинова учения. В 20-х годах схему эволюции по Дарвину пытался пересмотреть академик Л. С. Берг. Он предложил свою концепцию направленного развития — номогенез. Эволюция, по его мнению. л
совершается толчками, новые виды возникают не в результате единичных и случайных наследственных изменений, своего рода счастливых находок, которые закрепляет отбор, а вследствие закономерных изменений, идущих в определенном направлении и захватывающих сразу громадные массы особей. Вот характерное место из книги Берга «Труды по теории эволюции» (М., 1977): «Если животному, быстро бегающему, например антилопе, необходимо иметь длинные ноги, то, во-первых, одинаковые вариации должны сразу получиться на всех четырех ногах, во-вторых, одновременно с костями и в том же направлении должны удлиниться мышцы, сосуды, нервы, перестроиться все ткани. И притом все эти вариации должны быть наследственными... Такое чудо во всей истории Земли может случиться один раз, а между тем, если прав дарвинизм, вся эволюция должна быть таким перманентным чудом». Здесь нет необходимости вспоминать всех критиков Дарвина. Так или иначе, дарвинизм устоял и по-прежнему занимает одно из центральных мест в биологической науке. И все же невольно спрашиваешь себя: что вызывает у некоторых — и не столь уж малочисленных — ученых неудовлетворенность господствующей эволюционной теорией? 2. РЕШАЮЩИЙ ДОВОД По-видимому, все дело в том, что эволюционное учение принадлежит к тем разделам науки, где непосредственная опытная проверка выдвигаемых гипотез затруднена или даже невозможна. Гипотезы подкрепляются косвенными фактами, факты поначалу как будто убеждают, но, когда вдумаешься в них, возникают сомнения в правомочности такого рода аргументации. Сомневался и сам Дарвин. В письме к Дж. Бентаму A863 г.) он признался: «В самом деле, вера в естественный отбор принуждена сейчас опираться на общие соображения. Отбор является истинным, во-первых, вследствие борьбы за существование и достоверного геологического факта, что виды во всяком случае каким-то образом изменялись; во-вторых, принимая во внимание изменения, которые наступают в состоянии приручения путем подбора, производимого человеком; и, в-третьих, главным образом по причине того, что этот взгляд связывает множество фактов одной удобопонятной точкой зрения. Переходя к отдельным случаям, мы можем доказать, что нет ни одного вида, который бы не изменился... но мы не можем доказать, что предполагаемые изменения во всех случаях были полезны, а ведь это составляет основу теории». Создатель теории ссылается на искусственный отбор как одно из ее подтверждений. К этой мысли Дарвин возвращался не раз. И по сей день многим кажется, что селекция и выведение новых пород — модель эволюционного процесса. Действительно, некоторые породы голубей, кур, кошек, собак, лошадей настолько отличаются друг от друга, что, если бы мы нашли их в дикой природе, мы решили бы, что это разные виды. (Напомним, что вид характеризуется общностью морфологических и физиологических признаков и способностью давать при спаривании плодовитое потомство.) Что касается голубей, то орнитолог не согласился бы, наверное, объединить их даже в один pojto И тем не менее все домашние голубА составляют один вид, так же как все кошки, все собаки и т. д. При всем разнообразии созданных путем искусственного отбора форм из них не получилось новых видов. Как это ни парадоксально, одомашнивание и искусственный отбор не имитируют эволюционный процесс, но, напротив, демонстрируют неизменность основных характеристик вида. К числу таких характеристик относится, как уже сказано, невозможность скрестить представителей разных видов. Года полтора назад в опытах французских и японских исследователей была сделана попытка получить с помощью искусственного отбора половую изоляцию у плодовых мушек дрозофил: экспериментаторы намеревались вывести несколько «пород», в которых самки и самцы спаривались бы только внутри одной породы. Если бы это получилось, концепция отбора как все-^ могущего двигателя эволюции была бы блистательно подтверждена. Увы, искусственный отбор и в этом случае оказался бессильным: добиться половой изоляции у мушек не удалось. 3. КАК БЫ НЕ ТАК Реальность естественного отбора отрицать не приходится, но надо четко представлять себе, на что он способен. В популярных книжках по биологии можно прочесть рассказ о березовой пяденице, о том, как белую бабочку, невидимую на фоне покрытого лишайником ствола березы, начала вытеснять черная. Произошло это в окрестностях Манчестера в середине прошлого века. Деревья вокруг индустриального города покрывались сажей, отчего лишайники погибали, а белые пяденицы сделались добычей птиц. 58
Однако было бы ошибкой думать, что бабочки с темной окраской тела и крыльев явились на свет благодаря естественному отбору. Они всегда присутствовали в популяции (черный цвет обусловлен доминантным геном), но обычно их истребляли враги — до тех пор пока их окраска не превратилась из недостатка в преимущество. Этот пример показывает, что отбор, собственно, не «творит» новые формы, но играет роль сита; способствуя приспособлению вида к изменившимся условиям среды, отбор не меняет самого вида, а лишь использует заложенные в нем возможности. Или взять так называемую сопряженную эволюцию насекомых-опылителей и опыляемых растений. О ней красочно рассказывает К. А. Тимирязев в своей «Жизни растений». Все части цветка ока- зьдоются замечательно приспособленными к форме и ухваткам пчелы, так что насекомое, перелетая с цветка на цветок, не может не прикоснуться попеременно к пыльнику и рыльцу, чем и обеспечивается нужное растению перекрестное опыление. Автор объясняет это действием естественного отбора, который будто бы подгоняет постепенно друг к другу форму хоботка пчелы и строение цветка. Ленинградский энтомолог Ю. Песенко решил проверить этот тезис. Много лет он изучал взаимоотношения насекомых из надсемейства пчелиных и опыляемых ими цветковых растений на Нижнем Дону. Выяснилось, что подавляющее большинство исследованных растений опыляются не только пчелами, но и другими насекомыми и даже некоторыми животными. Пчелиные оказались неспособными различать близкие виды растений. Почти не обнаружилось парных опылительных систем, когда к определенному растению приставлен определенный вид насекомых-опылителей. Многосторонность связей сделала излишней ссылку на действие естественного отбора. По сути дела нечего отбирать: растения не испытывают недостатка в опылителях, а опылители имеют достаточный выбор растений, на которых есть чем поживиться. На отбор принято ссылаться, когда ищут объяснение такому удивительному феномену, как мимикрия. Морской конек подделывается под водоросль, палочкообразный кузнечик имитирует сухой сучок, паук не отличим от комочка птичьего помета. Но как все-таки это получается? Каков механизм преобразования видов? Каким образом вид бабочки, подражающий древесному листу, может возникнуть из вида, который никаким листьям не подражает? Внезапно, в результате одномоментного мутационного события? Но тогда естественный отбор окажется ни при чем. Если же предположить, что это могло произойти постепенно, по мере накопления многих мутаций, то хочется спросить: в состоянии ли ничтожные перемены обеспечить особям реальные преимущества в борьбе за существование, причем столь существенные,что они в конце концов приводят к появлению нового, совсем иного вида? Конкретно представить себе происхождение мимикрии с точки зрения теории естественного отбора невозможно. 4. МОЛЧАЛИВОЕ ПРОШЛОЕ Остается ссылаться на длительность эволюционного процесса, на громадный запас времени, которым располагал естественный отбор. Быть может, то, чего невозможно увидеть в обозримые промежутки времени, станет понятней при взгляде сквозь тысячелетия, мил- лионнолетия, эры? Обратимся к палеонтологии. Если одни виды произошли от других, то в пластах Земли должны остаться следы такого происхождения — реликты исчезнувших промежуточных форм. Кое-какими находками наука вроде бы располагает; но это лишь два-три примера, которые кочуют из одного учебника в другой. История лошади, генеалогия слона... И баста. В огромном большинстве случаев идентифицировать переходные формы не удается. (Кстати, еще в начале века-стало ясно, что по крайней мере три так называемых предка лошади, фигурирующие в работах В. О. Ковалевского и других классиков эволюционизма, не могут быть включены в ее родословную. Это остатки вымерших параллельных вет* вей.) Отсутствие промежуточных форм — молчание прошлого — не смущает сторонников ортодоксальной точки зрения, которые ссылаются на «неполноту палеонтологической летописи». История организмов как бы уподобляется разграбленному архиву. Позволим себе процитировать Дж. Симпсона, одного из видных представителей дарвинизма XX века, автора книги «Темпы и формы эволюции» (М., 1948): «Регулярное отсутствие переходных форм наблюдается не только среди млекопитающих, но представляет собой почти всеобщее явление... На заре эволюционной палеонтологии предполагалось, что основные разрывы... будут заполнены в результате новых открытий. Однако по мере того как становилось все более ясным, что, несмотря на заме- 59
чательные успехи в нахождении представителей второстепенных переходных групп и прогрессивных линий, основные крупные разрывы остаются незаполненными, приписывать отсутствие переходных форм между высшими категориями случаю было все труднее... Если промежуточные типы не существовали, то очевидно, что их никогда и не найдут». Палеонтология свидетельствует, что число изменений в ходе эволюционного процесса ограничено; она подтверждает, что изменения шли в определенном направлении. Данные же о бесконечном числе вариаций, из которых можно было бы выбирать наиболее «удачные», увы, отсутствуют, 5. ДЕРЕВО КОРНЯМИ КВЕРХУ Дарвин предполагал, что эволюция идет по принципу дивергенции — расхождения и дробления признаков. В рамках вида-прародителя возникает множество случайных вариаций; те, что полезны, подхватываются отбором; постепенно обособляются новые виды. Эволюционное древо ветвится подобно генеалогическому древу какого-нибудь знатного рода. Против этой схемы возражал Л. С. Берг. Сходство между разными видами, по его мнению, вторично: оно возникает благодаря появлению идентичных признаков у изначально разных видов, и причина этого — определенные, более или менее общие для всех законы изменчивости. Напротив, конвергенция (схождение признаков) — весьма распространенное явление. Например, электрические органы появляются у разных групп рыб, светящиеся органы — у разных отрядов насекомых, тараканы во многом напоминают термитов (у них находят даже элементы общественного поведения), личинки скорпионовой мухи похожи на гусениц примитивных бабочек и т. д. По-видимому, во всех этих случаях происходит параллельное развитие тех или иных структур (органов, тканей) у совершенно различных организмов, причем не случайно, не наугад, а в силу каких-то внутренних закономерностей направленного развития. В результате порой реализуется, так сказать, идеальная — на самом деле утрированная — модель, обреченная на исчезновение. Так, вымерли гигантские олени с рогами (у самцов) весом до 25 килограммов и размахом до трех метров. Можно ли объяснить появление таких монструозных рогов действием естественного отбора? Едва ли. Какой от них прок? Одни неудобства. С идеями Берга перекликается выдвинутая в предвоенные годы теория параллелизмов выдающегося советского гистолога А. А. Заварзина (которую многие тоже расценивали как антидарвинистскую ересь). Суть ее — в утверждении, что ткани у разных групп животных развиваются параллельно; и в самом деле, организация нервных клеток, к примеру, в зрительных центрах и органах зрения у насекомых и у млекопитающих одинакова. Заметим, что изменение строения ткани в ходе эволюции навряд ли контролируется естественным отбором. Как может отбор одобрить или забраковать появление новых типов клеток, если это не сказывается сколько-нибудь заметным образом на жизнеспособности организма? 6. НЕОРТОДОКСАЛЬНЫЕ МИКРОБЫ Дарвинизм — универсальная биологическая теория, поэтому неудивительна что свои pro и contra выдвигают представители самых разных биологических дисциплин. Своего рода модельную систему для непосредственного экспериментального изучения механизмов эволюции предлагает микробиология. Простейшие, грибки, бактерии исследуются в лабораториях уже много десятков лет; испытаны всевозможные способы воздействия на них. И что же? Возник ли хоть один новый вид? Что-то не слышно. Еще более странным (с точки зрения «правоверного» эволюционизма) выглядит следующий факт. В благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20—30 минут. Следовательно, за полвека эволюция микроорганизмов проходит путь, какой высшие организмы со средним сроком смены поколений 10 лет прошли за 12—15 миллионов лет. За это время на Земле появились современные приматы. А у микробовj при том что мутации идут у них вроде бы с такой же скоростью, не обнаружилось никаких признаков возникновения новых видов. Еще труднее приспособить к классической схеме отбора полезных признаков и видообразования данные молекулярной биологии — этой ведущей дисциплины современной биологической науки. Нечего и говорить о том, что от замены, скажем, одной или нескольких аминокислот в молекуле какого- нибудь, пусть даже «ключевого», белка до появления нового биологического вида — дистанция огромного размера. Вдобавок белки бывают консервативные, близкие по аминокислотному составу даже у весьма далеких друг от друга организмов (например, один из гисто- нов — белков, содержащихся в ядрах клеток и участвующих в переносе гене- 60
тической информации, почти идентичен у коровы и у гороха), а бывают и лабильные, то есть непостоянные даже в пределах одного вида. Вообще сходство и несходство молекулярных структур совершенно не соответствует положению организмов на ветвях эволюционного древа. Вот один пример. Известно два типа организации ДНК в геноме. Один тип встречается у лягушки, морского ежа, у млекопитающих: вдоль нити ДНК сменяют друг друга уникальные последователь ности нуклеотидов длиной в 1200 пар и повторяющиеся последовательности длиной в 300—400 пар. Другой тип — чередование уникальных последовательностей длиной в 13 000 пар с повторяющимися последовательностями по 6000 пар нуклеотидов; он характерен для плодовой мухи дрозофилы, а также для некоторых птиц. И вот оказывается, что у домашней мухи — эволюционного родственника дрозофилы — геном устроен не так, как у дрозофилы, а так, как у лягушки и морского ежа. Откуда взялись — если исходить из представления об «общем предке» — столь глубокие и принципиальные различия на молекулярном уровне у близкородственных животных? 7. ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ Я надеюсь, что читатель не заподозрит меня в желании подложить мину под эволюционное учение, восходящее к древнегреческой натурфилософии, сформулированное еще мыслителями IV века Григорием Нисским и Августином, подхваченное и преобразованное в научную теорию естествознанием Нового времени. Хотел бы также подчеркнуть, что отнюдь не призываю повернуться от Дарвина назад, к Ла- марку. Представители ортодоксальной точки зрения имеют обыкновение аттестовать любые виды критики как рецидив ламаркизма; вместо ответа на критику они ограничиваются бранью. Этот гнев, однако, неуместен, потому что время ламаркизма (и неоламаркизма) давно прошло. Они просто не укладываются в парадигму современной науки, противоречат ей, не выдерживают никакой критики. Но это вовсе не означает, что полностью неуязвимо для критики учение, которое им противопоставляется. Дарвинизм убедительно объясняет все, что происходит в пределах данного вида, что способствует процветанию или хотя бы выживанию вида. Но как только встает вопрос о происхождении новых видов — центральный вопрос эволюционного учения,— доказательность иссякает. Дальше рабочих гипотез и упрощенных схем дело не идет. И вот что любопытно: у движущих сил эволюционного процесса — изменчивости, наследственности и естественного отбора — очень легко поменять знаки, повернуть их, так сказать, в противоположную сторону. Из преобразующих факторов они превращаются в стабилизирующие. Изменчивость позволяет виду занять более широкий ареал, дает возможность выжить в изменившихся условиях среды; наследственность гарантирует устойчивость вида; отбор отбрасывает особи с признаками, отклоняющими развитие в рискованном, неблагоприятном направлении и тем самым «засоряющими» вид. Все три силы сберегают вид, сохраняют его в более или менее неизменном состоянии. На это обратил внимание еще Берг... Могут спросить: что же я предлагаю? Пока, к сожалению, ничего. И все же лучше открыто признать нерешенность проблемы, продолжать работу над ней, стимулировать научную молодежь к размышлениям на эту тему, чем успокаивать себя мнимой универсальностью готового решения. Как жуют лошади Хочу высказаться по поводу заметки «Зачем лошади слюна?» («Химия и жизнь», 1981, № 9). Лошадь терпеливо жует только сено или овес, но не траву! Дело в том, что при жевании пища не только смачивается слюной, но и механически разрушаются ее клеточные оболочки. Смоченный же водой корм (сено, овес) не требует большого количества слюны, а следовательно, и долгого жевания. Такая плохо размельченная пища, проходя через желудок, слабо подвергается действию пепсина, а попадая в слепую кишку (у лошади ее объем до 40 литров), под влиянием бактерий брожения вызывает нежелательные для пищеварения процессы с образованием большого количества аммиака и сероводорода. Поэтому влажный корм в малых порциях иногда дают лошадям, когда добиваются их похудания. Есть еще один секрет в кормлении лошадей: если надо сэкономить овес, то его смешивают с сечкой (кусочки ржаной или пшеничной озимой соломы 4— 10 мм). Острые края соломы во рту вызывают рефлекс длительного жевания, при котором перемалывается и весь овес. В. М. ЛИСЕЕВ. бывший кавалерист, Казань 61
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ СЕВЕРНЫЙ ВАРИАНТ Эта заметка — о солнечной энергетике. Не в тропиках, не на берегу теплого моря и даже не в средних широтах, а под самым Полярным кругом. В Исландии. Конечно, с солнечной радиацией там похуже, чем на Амазонке или в Каракумах. Зато летом день долог. И если поставить панели с фотоэлементами, а рядом — аккумуляторы, то кое-что можно накопить. Достаточно, чтобы, скажем, содержать молочную ферму на 150 коров, с установками для машинной дойки и охлаждения молока. Проект, по сообщению журнала «Farmers Weekly» A981, т. 95, № 10), уже существует. Хотя стоимость северного варианта весьма внушительна, есть охотники испытать и его: уж солнечная-то энергия дорожать не будет... ЧТО ПОСЕЕШЬ... Только ли из фасоли можно сварить фасолевый суп? На этот простой вопрос, наверное, не сразу смогли бы ответить ученые Висконсин- ского университета (США). Дело в том, что недавно методами генной инженерии они получили гибрид фасоли и подсолнечника. Собственно пока не сам гибрид, а его семена. Был выделен ген, ответственный за выработку белка в фасоли, а затем особые бактерии перенесли его в клетки подсолнечника. По английским названиям этих растений гибрид назвали «санбин». Семена еще не дали всходов, и пока неизвестно, как он будет выглядеть — подсолнухом с зернами фасоли или фасолью с семечками. СОВСЕМ СВЕЖАЯ ЯГОДА Совсем свежая — в том смысле, что выведена вот- вот, только что. Шотландские селекционеры из Института садоводства назвали ее «тэй- берри», но расшифровать это название нам, увы, не удалось... Новая ягодная культура получена при многоступенчатой гибридизации малины, ежевики и логановой ягоды — гибрида малины с еже- I викой. В результате вы- I росли раскидистые кусты, I обильно усеянные крупными I и одновременно созреваю- I щими красными ягодами, как I говорят, весьма недурными I на вкус и в свежем, и в кон- I сервированном виде. Но суть I все же не в том (ведь ро- I дительские культуры тоже I дают недурные плоды). Сов- I сем свежая ягода созревает I в очень удобное время: I когда малина уже закончи- I лась, а ежевика еще на на- I чалась; просто клад для л ю- I бителей... I Вот бы попробовать! I КАК ВРАЩАЕТСЯ -ЛИ СОЛНЦЕ ▼ Со временем, как, правило, I все на свете замедляется. I И наше светило в далеком I прошлом вращалось вокруг I своей оси много быстрее, I чем ныне. Его ядро еще I крутится по-прежнему быст- I ро, совершая один оборот I за трое земных суток, но I внешние слои уже ведут се- I бя гораздо более стелен- I но — их сутки в 25 раз I длиннее наших. К такому вы- I воду, по сообщению журнала I «Nature» A981, т. 293), пришли астрономы из Бирмин- I гема. I О ПОЛЬЗЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ I Повреждение генетического I аппарата... В статьях и докла- I дах на тему «Облучение I и живая природа» эти слова I встречаются довольно часто. I Разрушительная сила радиа- 1 ции общеизвестна, но, с дру-4 гой стороны, жизнь на нашей I планете существует на со- I вершен но определенном ра- I диационном фоне. С ионизи- I рующим излучением связан I новый метод селекции, раз- I работанный английскими уче- I ными. Определенной дозой I облучения повреждают гены I пыльцы. После этого в опыле- I нии участвуют только один- I два гена. Если облучалась I пыльца диких растений, то I при скрещивании их с куль- I турными родственниками бу- I дут наследоваться только I один-два признака дичков. I Эти признаки могут быть и I полезными, и вредными. По- I этому важно брать доста- I точное число образцов облу- I ченной пыльцы. Тогда хотя | 62
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ бы в одной из пар неповрежденных генов окажутся те, которые важны для селекции. Считают, что этот метод сможет конкурировать с более сложными методами генной инженерии. ПОМИДОРЫ — ПО СПЕКТРУ Кому-то нужны спелые овощи, а кто-то предпочитает еще недозревшие. В пределах нескольких килограммов выбрать нетрудно. А если нужно рассортировать помидоры, собранные с целого поля? Интересное решение этой совсем не простой задачи предлагают болгарские специалисты. Они создали автомат, который последова- TejjJ?fio выполняет несколько операций. Через помидоры пропускается свет. На выходе регистрируются его спектральные характеристики. Ли - нии спектра соответствуют тому или иному цвету томатов. По этому своеобразному признаку они и разделяются. За час может быть и осмотрено и рассортировано до семи тонн помидоров. Этот же автомат после соответствующей настройки можно использовать для сортировки абрикосов, персиков, перца, других плодов. С ЯДОМ ВКУСНЕЕ Приманка из пшеничных зерен, пропитанных бромадиолом — ядовитым веществом, препятствующим свертыванию крови, для крыс, мышей и других грызунов оказалась привлекательнее, чем чистое отборное зерно. Опыты, о которых сообщил журнал «Farmers Weekly» A981, т. 95, № 5), показали, что животных привлекает не запах, а именно вкус отравленной приманки. И ЕЩЕ ОДНА АМИНОКИСЛОТА Мы уже сообщали, что в белках рибосом живых клеток найдена необычная аминокислота — аминолимонная (см. «Химия и жизнь», 1981, № 8, с. 19). Похоже, что этим дело не ограничилось: недавно в рибосомах нашли еще одну новую аминокислоту — бета-карбоксиаспараги- новую «Journal of the American Chemical Society», т. 103, с. 3935): H I H2N — С — COOH I н —с —н I н — с — соон I соон Как и у аминолимонной кислоты, ее молекулы тоже обладают необычно большим отрицательным зарядом. Поскольку РНК, входящая в ри- бонуклеопротеидные комплексы рибосом, тоже несет отрицательный заряд, высказано предположение, что такие аминокислоты понадобились, чтобы определенные участки молекул рибосомных белков оставались в этих комплексах не связанными с соответствующими участками РНК. Теперь предстоит выяснить, зачем это нужно. ЧТО ЛУЧШЕ! Английские специалисты считают, что повысить питатель- ную ценность силоса можно не только белковыми добавками, но и химическим воздействием. В качестве добавок целесообразны вещества с высоким содержанием углеводов и привычная мочевина. Силос, сдобренный муравьиной кислотой и акрилатом натрия, помогает получать высокие привесы, и все же полезнее всего обрабатывать силос ферментными препаратами. ВОДОХРАНИЛИЩЕ ПОД КРЫШЕЙ Закрытое водохранилище, сравнительно небольшое — диаметром всего 50 метров, но очень емкое, строится в ГДР. Одновременно в нем может находиться 7500 тонн воды. Основным конструкционным материалом станет армированная стекловолокном полиэфирная смола. Из нее сделают и дно, и стенки, и крышу. Благодаря этому водохранилище соорудят намного быстрее, чем такую же емкость в традиционном — бетонном исполнении. 63
Земля и ее обитатели Как голуби находят дорогу домой Если бы Дик Сэнд, сменивший поутру Тома, заметил предмет, положенный Негоро под нактоуз, он поспешил бы убрать его, потому что Негоро положил под компас железный брусок... «Пилигрим» уклонился от заданного курса на 45°, продолжая нестись вперед с прежней скоростью' Жюль ВЕРИ. Пятнадцатилетний капитан Магнитный компас да небесные светила (в хорошую погоду, разумеется) — вот, собственно, и все, чем могли пользоваться герои Жюля Верна для прокладки курса. А почтовый голубь? Как он находит дорогу к дому, пролетая сотни километров по незнакомым местам? Ответить на это очень и очень непросто. Дело в том, что скорее всего навигационная система голубя построена по принципу многократного Дублирования: когда экспериментаторы намеренно портили один из голубиных навигационных приборов, птица все-таки благополучно возвращалась домой. МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА И ЧАСЫ Поиски магнитного компаса у голубей начались с опытов, подобных поступку жюль-верновского Негоро: к голове или шее голубя прикрепляли небольшие постоянные магниты. В солнечные дни магниты почти не мешали голубям возвращаться домой, зато в облачную погоду сильно их дезориентировали. Голубей (на этот раз без магнитов) выпускали в небо и вблизи магнитных аномалий Земли и следили за их полетом с самолета (точнее, следили за сигналами миниатюрных радиопередатчиков, закрепленных на голубях). Выяснили, что в такой ситуации даже в солнечный день траектория голубиного полета почти случайна. А ведь поле постоянного магнита было на порядок сильнее магнитного поля земных аномалий. Наверное, для ориентировки голубю важна не сама величина магнитного поля, а ее изменения. 64
После такого рода экспериментов группа американских биофизиков сочла, что информации достаточно и пора выяснить, где же у голубя магнитный компас и как он устроен («Science», 1979, т. 205, с. 1027.). Вопрос, который поставили себе исследователи, был физическим, что и определило методы работы. Сначала измеряли намагниченность тех или иных кусочков голубиных тканей; потом выбирали только те, которые обладали магнитными свойствами, делили их на части и снова мерили намагниченность. Круг поисков постепенно сужался, и в итоге в каждом голубе был найден естественный магнитный материал, в небольшой, размерами 1 — 2 мм, области ткани, очень близко прилегающей к черепу. Электронная микроскопия показала, что магнитная ткань голубей содержит нервные волокна и, главное, в ней много плотных для электронного луча Частиц длиной в десятую долю микрона и шириной вчетверо меньше. Эти частицы богаты железом — первоосновой всех магнитов. В небольших количествах в них есть никель, медь, цинк, свинец; состав и соотношение элементов свидетельствовали, что магнитный материал голубей — магнетит или маге- мит. Тогда измерили температуру Кюри голубиного магнитного материала (температура, при которой исчезают магнитные свойства) — она соответствовала магнетиту (FeO • Fe203). Наконец, наблюдения с помощью светового микроскопа рассказали, что крошечные голубиные кристаллы — черные, каким и должен быть магнетит (кристаллы маге лл и та оранжевые). Кристаллики магнетита в живых существах находили и раньше — у бактерий (см. статью «О магнитах, бактериях и магнитобиологии», «Химия и жизнь», 1980, № 10), а также у пчел («Science», ^78, т. 201, с. 1026). Но как работают эти кристаллики — реагируют ли нервная система на порождаемое ими магнитное поле, поворачиваются ли они при изменении внешнего поля, создавая момент сил, или действуют как-то иначе — пока неведомо никому. А теперь вспомним, что в солнечные дни магнит вроде бы не мешает голубям. Выходит, что птицы пользуются и солнечным компасом? Но, увы, одного солнца для точной ориентировки явно недостаточно — нужны еще часы. Именно это обстоятельство и было использовано в так называемых экспериментах по «переводу стрелок»: день и ночь в голубятне сдвигали по отношению к реальному времени. По мысли экспериментаторов, разница в 6 часов должна была как бы повернуть стрелку «солнечного компаса» на 90°. Выяснилось, что такой поворот действительно происходит: голуби начинали полет не по направлению к дому, а под большим углом к этому направлению (угол менялся в зависимости от условий опыта, иногда голуби летели почти в противоположную сторону). Но потом птицы все-таки находили правильное направление. Так что один компас — хорошо, а два — лучше. ДОМОЙ НА ЗАПАХ За сотню километров от дома домом, конечно, не пахнет. Но сориентироваться можно и по местным запахам, если знать, чем и как пахнет в разных направлениях от дома. Такую «карту запахов» голуби могут составить еще в детстве: надо только запоминать, какие запахи приносит ветер. Правда, нюх у голубей не ахти — не таков, как у собак- ищеек. И все же для проверки этой гипотезы итальянские исследователи при помощи локальной анестезии вовсе лишали голубей обоняния на время эксперимента. И голуби по-прежнему быстро возвращались домой, направление их полета почти не менялось. Птицы попросту переходили на какую-то дублирующую систему навигации. Тогда решили их обмануть — испортить «карту запахов», но оставить возможность ею пользоваться. Эта задача была решена довольно изящно. Американские орнитологи окружили голубятню стеклянными щитами-отражателями, расположенными под углом к ней. Ветер, ударяясь в щиты, менял направление, и «карта запахов» искажалась. В соседней голубятне такие же щиты поворачивали «карту запахов» в Другую сторону; третья голубятня была контрольной. Когда пернатых из всех этих голубятен вывезли в незнакомое место (примерно за сто километров) и выпустили, выяснилось, что план полностью удался: обманутые голуби брали курс не на родной дом, а туда, где он должен быть на их повернутой карте. Птицы, у которых карту повернули, полетели в разные стороны, и, чтобы вернуться домой, им потребовалось куда больше времени, чем контрольным голубям. Справедливости ради надо сказать, что голуби обычно летят домой не по прямой, во всяком случае, первоначальный их курс весьма отличается от направления на дом. Итальянские исследователи зарегистрировали, что курс голубей зависит от того, каким путем их везли к месту выпуска. Когда дорога из Флоренции в Пизу описывала большой полукруг против часовой стрелки, 3 «Химия и жизнь» № 5 65
голуби прокладывали свой курс так, чтобы замкнуть круг. Иначе говоря, первоначальное направление их полета было противоположно тому, в котором началось их путешествие из дому. Когда голубей везли по другой дороге, описывающей полукруг по часовой стрелке, соответствующим образом менялся и их начальный курс. Чтобы узнать, в чем тут дело, попробовали при перевозке птиц использовать не алюминиевые, а железные контейнеры — чтобы избавиться от влияния магнитного поля. Но начальный курс не изменился. Исследователи судили и рядили до тех пор, пока не догадались, что и в этой ситуации голуби ориентируются по запаху: когда клетки стали вентилировать по дороге воздухом, взятым с собой из дому, голуби перестали реагировать на изменение пути. УЛЬТРАФИОЛЕТ, ИНФРАЗВУКИ И ПРОЧЕЕ В середине семидесятых годов стало ясно, что голуби могут пользоваться и совсем иными ориентирами: они видят ультрафиолет, различают поляризацию света, слышат инфразвуки. Такого рода сообщения поначалу были совершенно неожиданны, и в дискуссиях вокруг них обсуждали сразу две вещи: имеют ли эти способности голубя какое-то отношение к навигации и почему эти свойства птиц не обнаружили раньше? На второй вопрос ответить было проще: дело в неверных аналогиях. Цветовое зрение голубей очень похоже на наше, хотя и гораздо острее: максимум восприятия голубиного глаза, как и глаза человека, лежит в желто-зеленой области спектра с убыванием в обе стороны — к красному и фиолетовому. Поэтому-то никто и не предполагал, что на кривой восприятия света голубями имеется второй максимум — в ультрафиолетовой области. Правда, тут можно найти своего рода оправдание: обычная стеклянная оптика для экспериментов с ультрафиолетом не годится (стекло поглощает ультрафиолет), а закупать дорогую кварцевую оптику для проверки не слишком обоснованных предположений никто долго не решался. А вот реакцию голубя на поляризацию света пытались обнаружить довольно давно, но результат был негативным. И здесь работа поначалу застопорилась из-за неверной аналогии с человеческим зрением. Дело в том, что в зависимости от расстояния до предмета его изображение появляется на разных участках сетчатки глаза голубя; близкие предметы дают объемное изображение, а далекие — плоское. Как только экспериментаторы направили поляризованный свет в ту часть сетчатки, куда обычно попадает свет от неба,— выяснилось, что голуби легко отличают поляризованный свет от неполяризованно- го и различают вращение плоскости поляризации. Так что и поляризацией света они могут пользоваться, чтобы найти дорогу к дому. Но и на этом навигационное оснащение голубя не оканчивается. Вот еще один из возможных приборов. Грозы, землетрясения, океанские волны порождают неслышные нам колебания воздуха — инфразвуки, которые распространяются за тысячи километров от источника. Способность голубей воспринимать инфразвук исследовали безуспешно до тех пор, пока не учли, что на низких частотах мир значительно «громче», чем на привычных нам звуковых. Едва соответствующим образом увеличили мощность источника инфразвука, стало ясно, что голуби слышав эти колебания. * Длины волн, соответствующие инфразвуку, велики: скажем, частоте 0,1 Гц соответствует длина волны 3,4 км. И у микрофонных систем геофизических приборов именно такая, соизмеримая с длиной волны, протяженность. А как же голуби? Высказано предположение, что они пользуются эффектом Допплера: частота звука меняется, если двигаться к источнику или от него. Но это пока только предположение. Оправдается оно или нет — выяснится в будущем, но уже сейчас ясно, что по оснащению навигационными приборами голубь похож не на суденышко пятнадцатилетнего капитана Дика Сэнда, а на современный, набитый электроникой корабль. В. МИШИН 4 ПОПРАВКИ В мартовском номере журнала формула во второй строке право» колонки на стр. 93 должна читаться:t«0,0452л/Ъ с. В апрельском номере на стр. 23 (левая колонка, четвертый абзац сверху) допущена опечатка. Следует читать: «Продукты сгорания топлива (с ионизирующейся присадкой)...» 66
;'. '. ПН Перелетные звери С каждым годом самолеты перевозят все больше пассажиров и грузов. Животные, с одной стороны, вроде бы все-таки пассажиры, но с другой — летают грузовыми самолетами. Конечно, на долю слонов, львов, леопардов, крокодилов, удавов, лягушек и прочей живности приходится лишь малая часть воздушных перевозок, однако часть А^статочная своеобразная. ...Во время полета через Атлантику пилот почувствовал у своих ног горячее дыхание. Сказанное надо понимать буквально: лев, каким- то образом выбравшийся из клетки, обнюхивал колено летчика. Нетрудно представить себе, что пережил экипаж, пока самолет не приземлился (при первой возможности, разумеется). Эта история попала в прессу, но то, что остается в тени, тоже достаточно любопытно. Воздушные перевозки животных (и особенно диких зверей) — не чья-то прихоть. Многие животные не переносят долгую морскую качку и гибнут на кораблях. Породистые лошади обычно боятся перестука колес на железнодорожных путях. Но и к самолету их приучить непросто: никакими силами не заставить лошадь подняться на борт по наклонному трапу, а шум мотора неподалеку приводит скакунов в трепет. В конце концов лошадей стали переносить в самолеты из грузовиков прямо в клетках. А самым нервным чистокровкам добавляют в корм транквилизаторы — и тогда путешествие обходится без приключений. А вот слоны и носороги хорошо переносят самолет, особенно если нет вибрации. Но даже безобидная мышь может привести их в дикую ярость, а слон в ярости на борту самолета — это не шутка. Один индийский погонщик слонов иа основании своего богатого опыта посоветовал для умиротворения толстокожих брать на борт .белую курицу. Так теперь и делают — и вроде бы помогает. На аэродром Орли близ Парижа регулярно прибывают большие партии лягушек (таковы уж гастрономические наклонности французов). Любительницы путешествий не утрачивают в пути свойственной им живости и прыгают в лицо тем, кто открывает двери: упаковочные ящики, как правило, не выдерживают неукротимой лягушачьей энергии. Говорят, что охота на лягушек — спорт, весьма популярный в Орли. Для перелетных зверей здесь есть особое отделение, естественно, со своими складами. Как-то ночной сторож, заступая на смену, услышал, как в одной из клеток кто- то жалобно скулит. Решив, что бедная собака исстрадалась по прогулке, сторож открыл дверь, нацепил псу ошейник и погулял с ним четверть часа. Утром, собираясь домой, сторож навестил ночного приятеля. На клетке была такая надпись: «Сибирский волк, особо опасен. Не приближаться!». Другой служащий решил проверить, что находится в мешке, с которого пропала этикетка. Он засунул в мешок руку и быстро понял, что внутри — пятиметровый питон, которого безуспешно разыскивали хозяева. 3* 67
Из Восточной Европы во Францию прилетают медицинские пиявки, из Азии — черепахи: косметологи очень ценят извлекаемое из них масло. Поступают в Орли и насекомые, причем не дюжинами, а десятками тысяч. Переработанные и превращенные в порошок, они служат сырьем для производства красителей. Улиткам тоже приходится летать. Однажды самолет, который доставил партию улиток, рассыпал свой груз, приземлившись в аэропорту Ниццы. Тысячи рогатых путешественниц расползлись по взлетной полосе, сделав ее скользкой. Пришлось закрыть аэродром. Чтобы доставить в знаменитый аквариум Монако королевских крабов с Аляски, этих ракообразных подвергли гипотермии, то есть, ^сь просту говоря, сильно охладили. Прибыв на место, крабы благополучно оттаяли и согрелись — лишь для того, чтобы вскоре погибнуть: в Монако не оказалось того корма, которым изобилуют северные воды... Однажды небольшой грузовой самолет чуть не разбился, так как пчелы на борту вырвались из улья. Пилоту посчастливилось посадить машину раньше, чем пчелы пошли на него в атаку. Кашалот, которого везли в Манчестерский зоопарк, тоже доставил немало хлопот: хотя салон самолета был переоборудован в бассейн, кашалот находился в воде лишь наполовину, а это грозило печальными последствиями. Всю дорогу члены экипажа, сменяя друг друга, поливали кашалота водой, причем под музыку Брамса. Ж Скандинавская авиакомпания SAS выбросила лозунг: «Мы перевозим все, кроме жирафов». Дело в том, что жирафы привыкли жить с поднятой головой. Чтобы нагнуть шею, они должны растопырить ноги, а в обычной клетке это невозможно. После того как были построены особые клетки, лозунг авиакомпании устарел, однако жирафы согласны держать шею согнутой не дольше двух-трех часов. В общем, рожденные ползать, ходить и бегать мало- помалу приучаются и летать. Время такое... С. МЕЛЬНИК По материалам журнала «France Information»
Все, что надо знать о шине, на ней написано: надо только уметь прочитать. В этом читателю, имеющему депо с колесами служебного или собственного автомобиля, поможет публикуемый справочник, своего рода шинный букварь. Он состоит всего лишь из одной таблицы и пояснения к ней. Автомобили Модель Размер Рисунок протектора Предприятие- изготовитель v, АРОЧНЫЕ 3*М-130 Я-170А 1140X700 ПП Я КрАЗ и МАЗ Я-186 1300X750 ПП Я ШИРОКОПРОФИЛЬНЫЕ КрАЗ-255Б, 255В, 255Л ВИ-3 1300X530—533 ПП В, Д То же Я-190 15,00—20 ПП Вл МАЗ-543 и его модификации В-77 1500X600—635 ПП В У^ал-377, 375Н, 375СН 0-47А 1100X400—533 Ун О ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ БелАЗ-549 В-179 24,00—49 Кар Бел БелАЗ-540 ВФ-76Б 500—635 Ка^ Бел, Вл, Д, К^ A8,00—25) ГАТ-66, ЗИЛ-157 К-70 320—457 ПП К,~С A2,00—18) ГАЗ-53 и его модификации ИК-6АМ 240—508 Ун Б, Е, О Автобусы ПАЗ и КАвЗ МИ-20А 240—508 Ун Л ГАЗ-51,93, 52 и их модификации И5М96 220—508 Ун Я ТЪже ИЯ-112А 220^508Р "~Ун Вл, Д, Кя, О, С, Я ЗИЛ-131 М^93 320—508 К^р Бц, К,~М A2,00—20) ЗИЛ-133 и его модификации И-Н142Б 260—508Р Ун Бц, Бел, В, Нк, О ЗЙТМЗО И-249А 260—508 Дор Д, Я Автобусы «Икарус» И-111А ОИ-111А 300—508Р Дор Нк КамАЗ И-А232 310/80—508Р Дор ЙГЙк^ "~ ЛАЗ-697Е, 697М, 697Н И-73А ОИ-73А 280—508Р Дор Бц, О ЛиАЗ-677 Ех-21 280—508 Ун Бц МАЗ-200, 500 и их модификации ИЯВ-12Б 320—508 Ун Бр, Бц, В, Д, Кя, О, Я — -, < . , ... —__. - _ ДЛЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ ВАЗ-2101, 21011 ЗАЗ-966, 968, 968А, 968М И-151 155—330 Дор Бц, Вл, Д, Нк F,15—13) ВАЗ-2102 М-130А 165—330 Дор Бц, М, Нк F,45—13) 69
ьттПтГОМММ ВАЗ-2103, 2106 ВАЗ-2121 ВАЗ-2105 и другие модели «Жигулей» То же ЗАЗ-965, 965А ГАЗ-12, 22 ГАЗ-20 («Победа») ГАЗ-21 ГАЗ-24 и его модификации То же ГАЗ-3102 ГАЗ-69 ЗИЛ-114, 117 ИЖ-2125, «Москвич-2138». «Москвич-2140» «Москвич-410» «Москвич-401» РАФ-2203. ЕрАЗ-3730 и их модификации То же УАЗ-452, 469 и их модификации УАЗ-452Д ИЯ-170 ВлИ-5 ИН-251 МИ-166 В-67Б И-89 — И-194 ИД-195 ИД-23, И-220 Я-248, Я-275 И-126 М-145 М-51 И-29 И-243 Я-288 Я-192 Я-245 165R13 6,95—16 175/70R13 165R13 130—330 E,20—13) 7,00—15 6,00—16 170—380 F,70—15) 7,35—13 A85—355) 7,35—14 205/70R14 6,50-16 235—380 (9,00—15) 6,45—13 A65—330) 6,40—15 5,00—16 185R15C 185R15 215—380 (8,40—15) 215—380 (8,40—15) ДЛЯ СПОРТИВНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ Гоночные автомобили «Эстер» И-Л216 205—13/8,15—13 Раллийные автомобили «Москви< ВАЗ, ИЖ-ралли Автомобили типа карт ч», И-Л 191 В-25, В-28 185/70SR13 3,50—5 Дор Уи Дор Дор Дор Дор Дор Дор Дор Зим Дор пп Дор Дор ПП Дор Дор Дор ПП Ун Дор (спец.) Дор (спец.) Дор Бц, Я Вл Бел Бел, М, Ч В Я О Бр, Вл Бр, Бц, Д Бр, Бц, Д и, ч Б, Е, Кя, Я М, Нк Бр, Бц, М, Нк Бр Е И Я Я Я, Нк И и в 0 V т I Профиль шины: В — шнрниа профиля, Н — высота» D — посадочный диаметр, С — посадочная ширина обода колеса ПОЯСНЕНИЯ К ТАБЛИЦЕ Модель. Модель шины обозначается буквами и цифрами. Первые буквы указывают на разработчика покрышки; буквенно-цифровой индекс характеризует рисунок протектора. На автомобиль нужно устанавливать шины одной модели. Если они изготовлены разными предприятиями, это не столь важно. Размер. Обычно в размер, указанный на покрышке, входит ширина профиля (В на рисунке) и посадочный диаметр (D), в мм. Иногда дополнительно приводят те же размеры в дюймах: 260—508' (9,00—20); 260—508 Р (9,00 R 20). Обозначения «Р», «R» или «Radial» относятся к радиальным покрышкам. На широкопрофильных шинах указан наружный диаметр, ширина профиля и посадочный диаметр — все в мм: 1065X420—457, а на арочных — только наружный диаметр и ширина профиля: 1140X^00. Покрышки легковых автомобилей маркируются по размеру в зависимости от соотношения Н/В. Если Н/В больше 0,88, размер дается в дюймах; если Н/В меньше 0,88 — ив мм, и в дюймах. Например, обо- 70
Ю 11 12 ,3 Рисунки протекторов шин грузовых A—8) и легковых (9—13) автомобилей: 1,2 — дорожный; 3,4 — универсальный; 5 — повышенной проходимости; 6,7 — повышенной проходимости (для шин с регулируемым давлением); 8 — карьерный; 9 — дорожный; 10 — универсальный; И —- зимний (кружками показаны места размещения шипов противоскольжения); 12 — повышенной проходимости; 13 — дорожный значение 205/70R14 означает: ширина профиля 205 мм, Н/В = 0,7 G0%), посадочный диаметр 14 дюймов. Рисунок протектора: ПП — повышенной проходимости, Ун — универсальный; Кар — карьерный; Дор — дорожный; Зим — зимний. На рисунке, где показаны самые распространенные протекто- , ры, выемки и щели на поверхности высветлены. Индекс предприятия. На боковинах покрышки указывают товарный знак предприятия-изготовителя. Товарный знак дублируется буквенным индексом в серийном номере шины. Например, номер Бел II177 123456 означает, что покрышка № 123456 изготовлена ПО « Бобру йскши на» в марте (III) 1977 г. Иногда номера составляются несколько иначе: 168Я123456 — покрышка № 123456 изготовлена на Ярославском шиином заводе в шестнадцатую неделю A6) 1978 г. (8). Дополнительные сведения. На боковину покрышки наносится также номер ГОСТа, а на шинах для легковых автомобилей f казана также максимально допустимая скорость: L — 120 км/час, Р — 150 км/час, Q — 160 км/час, S — 180 км/час. Для шин с Товарные знаки шинных предприятий: I — Барнаульский шинный завод (Бр); 2 — ПО «Бобруйскшнна» (Бел); 3 — Свердловский шинный завод (С); 4 — Кировский шинный завод (К); 5 — Воронежский шинный завод (В); 6 — ПО «Омскшнна» (О); 7 — Московский шинный завод (М); 8 — Шинный завод Ленинградского ПО «Красный треугольник» (Л); 9 — Красноярский шинный завод (Кя); 10 — Бакинский шинный завод (Б); II — Ереванский шинный завод (Е); 12 — Ярославский шинный завод (Я); 13 — Белоцерковское ПО шин и резнно-асбестовых изделий (Бц); 14 — ПО «Днепрошнна» (Д); 15 — ПО «Ннжнекамскшнна» (Нк); 16 — ПО шин н резнно-асбестовых изделий «Чнмкентшнна» (Ч); 17 — Волжский шинный завод (Вл); 18 — Опытный завод НИИ шинной промышленности (И) зимним рисунком добавляется буква М: М—L, М—Р, М—Qf М—S. Если таких буквенных обозначений нет, превышать 120 км/час нельзя. У шин со штампом «2-й сорт» бывают внешние дефекты, не влияющие на ходовые качества. Клеймо «опытно-годная» ставят на опытные шины, выпускаемые во время освоения производства. Такие покрышки можно ставить только на задние колеса. По материалам журнала «Автомобильный транспорт», 1981, № 8 71
ЛОВКОСТЬ РУК... Колба с потолка «Химия и жизнь» не раз писала, как сделать для домашней лаборатории ту или иную посуду. Рассказывалось и о том, что для этой цели можно использовать отслужившую свой век электрическую лампочку. Как сделать из нее колбу или чашечку для выпаривания жидкостей, показано на рис. 1. Достаточно обрезать лампочку по одной из показанных на нем линий. Операция эта небезопасная: обрезая лампу без подходящего инструмента, недолго и травму получить. Чтобы такое не случилось, надо, во-первых, предварительно нарушить герметичность баллона, проколов стеклянную изоляцию на цоколе лампы. А во- вторых, нужен этот самый инструмент. Как щ*> сделать — рассказываю. В выпуске: Колба с потолка Теоремы гомологии Юные химики пишут в свой клуб помощью двух крепежных винтов на концах этих Грубок. Электрическое сопротивление трубок мало, и нагреваться они не будут. А вот нихром разогревается докрасна. Чем толще разрезаемое стекло, тем короче и толще должен быть рабочий элемент — Схема обрезки электрической лампочки. Коснувшись стеклорезом места соприкосновения цоколя со стеклом, наметьте трещину. После этого, подведя ее к выбранной линии отреза, можно обрезать лампочку по кругу. Теоремы гомологии А разве они есть в химии — теоремы! Это же из математики... И все же теоремы возможны всюду, где есть количественные закономерности. А в химии их хватает. Теоремы, которые здесь излагаются, могут существенно облегчить решение некоторых задач. ТЕОРЕМА 1. Если формула первого члена гомологического ряда CpHqf то общая формула углеводородов этого ряда — СлН2п_2М' гАе п>р. ТЕОРЕМА 2. На основании первой теоремы доказать, что молекулярная формула углеводорода заданного гомологического ряда однозначно определяется его молекулярной массой.
У многих из вас, видимо, есть прибор для выжигания по дереву. У некоторых — |fe*. кто увлекается радиотехникой,— возможно, найдется прибор для снятия изоляции с проводов. И тот и другой могут послужить основой для удобного стеклореза, потому что содержат понижающий трансформатор, дающий на выходе напряжение несколько вольт. Если трансформатор есть, то остальные материалы добыть несложно. Основной, режущей стекло частью прибора может служить кусочек нихромовой проволоки от старой нагревательной спирали. Нужны еще два кусочка медной трубки и немного теплоизолирующего материала, например, эбонита. Трубочки следует зажать винтами между двумя эбонитовыми прямоугольниками, как показано на рис. 2,— вот вам и ручка для прибора. А нихромовую проволоку надо закрепить с 2£хема устройства стеклореза п ^^^^■^^ Ч1 (см* текст) эта самая нихромовая проволочка. Для изготовления колбы, взятой с потолка,— из лампочки — надо брать элемент подлиннее — стекло-то тонкое. А когда обрезка удалась, край стекла полезно оплавить в пламени горелки, чтобы не порезаться. Ю. П. ПРОНИН Юные химики пишут в свой клуб от холодильника ДО ФОТОБАТАРЕИ Холодильники всевозможных конструкций описывались многократно. Простейший из них — две стеклянные трубки, вставленные одна в другую с помощью пробок из плотной резины (см. № 11 за прошлый год). Всем хорош такой холодильник, да уж больно часто ломается в нем внешняя,большая по диаметру трубка. Начнешь ее с усилием надевать на пробку — и пожалуйста... При таком событии недолго и травму получить. Чтобы избежать травм, Е. МАЛЬЦЕВ из Сочи предлагает делать кожух холодильника не стеклянным, а металлическим— брать кусок трубки от старой раскладушки или испорченного пылесоса. Единственный недостаток: непрозрачна такая трубка, не видно сквозь нее, как идет конденсация паров. Шестиклассник из Новосибирска Алексей ЛЯХОВИЧ придумал удобный прибор для выращивания кристаллов. На дно широкогорлой банки кладется вещество, поглощающее пары воды. Например, силикагель, применяемый в кухонных воздухоочистителях,— его можно регенерировать и использовать многократно. Поверх поглотителя ставится химический стакан с насыщенным раствором и затравочным кристаллом. Банка закрывается полиэтиленовой крышкой, в которой прорезано отверстие точно по размеру микроэлектродвигателя— такого, какие применяются для игрушек или моделей (рис. 1). К оси двигателя крепится мешалка (ее материал, естественно, не должен реагировать с растворенной солью). Двигатель работает от батарейки, а чтобы регулировать скорость вращения мешалки, в схему можно включить переменное сопротивление. ТЕОРЕМА 3. На том же основании доказать, что, за исключением ряда СпН2л, молекулярную формулу углеводорода заданного гомологического ряда можно однозначно вывести, зная процентный состав. ЗАДАЧА. Гомолог бензола содержит 91,31 % углерода и 8,69% водорода. Плотность по воздуху — 3,172. Выведите его молекулярную формулу. Эту задачу нередко предлагают школьникам, но нет ли в ней избыточных данных? Определите, без каких сведений можно обойтись. (Ответы и доказательства — на стр. 77) В таком удобном самодельном эксикаторе раствор испаряется достаточно быстро, а неторопливое перемешивание способствует равномерному росту кристалла. Прибор не так
уж велик, и при необходимости его можно поставить в холодильник. Его изобретатель сообщает, что за 5 дней выращивал 4-сантиметровый кристалл медного купороса. Два предложения касаются приспособлений для работы с газами. Во многих случаях газ приходится запасать в газометре. А. ШЕВЧЕНКО F-й класс 45-й школы гор. Калинина) сделал газометр из двух полиэтиленовых бутылей. Кроме бутылей, ему, потребовались две пробки, резиновый шланг, два зажима да отрезки стеклянных трубок. Это может раздобыть любой юный химик. В рабочем состоянии оба зажима открыты, а когда газ не нужен — трубки пережаты (рис. 2). Инженер-электрик Ю. П. ПРОНИН предлагает юным химикам не забывать о технике безопасности. Чтобы защитить глаза от брызг или осколков стекла, он советует работать в самодельных «очках» — надетом на голову обруче из фотопленки, с которой смыт слой эмульсии. так — это установил еще в 1904 году французский химик Дебурдо. В кислой среде в присутствии ванадиевого катализатора получается NO, а без катализатора — «веселящий газ», N20. Чистоту N204 легко проверить по цвету: если в нем есть примесь N203, жидкость окрашивается в сине-зеленый цвет. Напомним, что оксиды азота весьма ядовиты и работать с ними можно только в вытяжном шкафу. В. БОЧАРОВ из Сочи обратил внимание на то, что юные химики хоть и любят получать кислоты, но почему-то ограничиваются чаще всего соляной или азотной. Между тем фосфорная кислота доступна ничуть не меньше. А опытов с ней можно проделать великое множество, да и в хозяйстве пригодится: ею ^АШ4 Другой читатель — киевлянин Е. ПАШКОВ- СКИЙ — советует упростить изготовление фотобатареи из старых диодов, описанной в № 2 за 1980 год, взяв диоды Д2 или Д9. Они миниатюрны, а главное, заключены в стеклянный корпус, значит, их не надо извлекать из корпусов, как это описано в заметке. Для повышения эффективности батареи ее внутреннюю поверхность можно покрыть алюминиевой фольгой (она, естественно, не должна касаться металлических контактов)— тогда в дело пойдет и отраженный ею свет. В КОЛЛЕКЦИЮ РЕАКТИВОВ Несколько лет назад клуб проводил операцию. «Нихром» (№ 10, 1974 год) — юные хи=* мики искали наилучший способ разделение металлов, входящих в состав нихрома. М. РО-
В других случаях газообразное вещество синтезируют прямо в ходе опыта и пусфВ,от в дело тут же. Если это делается в колбе Вюрца с капельной воронкой, то при слишком быстром выделении газа прикапывание жидкости может остановиться: избыточное давление в колбе ее задержит. Чтобы избежать этого, К. ПАНОВ из Тулы предлагает использовать простое приспособление, часто применяемое в лабораториях, но юным химикам, возможно, не известное. Такое сооружение выравнивает давление в колбе и в капельной воронке (рис. 3). Шестиклассник из Ленинграда Евгений ПАВЛЕНКО (напомним: шестиклассники в школе химию еще не проходят!) пустил в дело разнообразные пластмассовые флаконы, которые люди менее находчивые обычно выбрасывают. Из флаконов пошире Евгений делает кожухи для холодильников, а также сита для просеивания сыпучих веществ через кусок старого копронового чулка. Отверстия в пластмассе, напоминает он, легко делать с помощью нагретого шила или гвоздя. чистые соли никеля из держателей-токов- водов, к которым крепятся концы вольфрамр-/ вой нити в электрических лампочках. Эти держатели изготовляются из платинита—сплава, в котором 42—44% никеля. Несколько держателей (они всегда впаяны в стекло) можно растворить в царской водке или, еще лучше, в концентрированной азотной кислоте с добавкой перекиси водорода (Работать над тягой!). После охлаждения раствор нейтрализуется аммиаком, взятым в избытке. Никель при этом образует растворимый аммиачный комплекс — красивый, сиреневый, а железо выпадает в осадок в виде гидроксида. После фильтрования и упаривания остается смесь нитратов никеля и аммония. Если ее греть, вначале удалится кристаллизационная вода, потом (при ,105СС) от нитрата никеля отщепится кислород — получится нитрит, а далее пойдут разлагаться нитрат аммония A90°С) и нитрит никеля B20°). После полного разложения солей, которое, разумеется, нужно тоже проделывать под тягой, останется только оксид никеля. Соли никеля легко получить из промытого оксида и соответствующих кислот. Пригодятся эти соли, например, для электролитического никелирования металлических изделий. Константин БОЯНДИН (8-й класс, Семипалатинск) обнаружил, что если натриевую селитру смешать со щавелевой кислотой и слегка нагреть, то получается диоксид азота. Выделяется он настолько легко, что, охлаждая его пары, Константин сумел собрать целую пробирку жидкого димера N204, кипящего, как известно, при 21 °С. Взамен щавелевой кислоты можно брать и препарат «Тартрен» — средство от ржавчины. Уравнение реакции юные химики, надо полагать, смогут написать сами. Интересно лишь добавить, что окисление щавелевой кислоты селитрой, если его выполнять в водной среде, идет совсем не хорошо снимать ржавчину со стальных изделий перед их окраской. Фосфорная кислота легко делается из ди- гидрофосфата натрия (годится и тринатрий- фосфат — оба эти вещества продаются в хозяйственных магазинах). Прибор для получения кислоты изображен на рис. 4. При насыщении концентрированного раствора фосфата газообразным хлороводородом в осадок выпадает NaCI, а остается, понятно, Н3Р04. Признак завершения реакции — перебрасывание вещества в последнюю колбу, которая для этого и оставлена пустой. Когда реакция закончится, горелку из-под колбы Вюрца можно убрать, отфильтровать кислоту через кусок стеклоткани и прогреть ее (разумеется, тоже под тягой) для удаления остатков хлоров о доро да. После этого остается почти чистая ортофосфорная кислота — густая жидкость. Если ее дополнительно упарить, можно выделить и ее кристаллы, плавящиеся при 42°С. В. БОЧАРОВ (он, к сожалению, не сообщил редакции свое полное имя) пишет, что таким способом он обеспечил фосфорной кислотой не только себя, но и весь школьный кружок. ИССЛЕДОВАНИЯ Больше всего писем пришло по поводу заметки «Порох без угля» (№ 4 за прошлый год). И хотя обзор этих писем был уже сделан в ноябре, они продолжали приходить и после. Наиболее обстоятельно изучили реакцию селитры с серой Аршалуйс и Петрос МАНУКЯН, жители села Цовак Варденисского р-на Армянской ССР. Проведя реакцию между тщательно измельченными реагентами, они подтвердили большинство наблюдений, сделанных их предшественниками, но на этом не остановились. Если газовую смесь пропустить в воду, избегая ее контакта с воздухом, пишут ребята из Армении, то раствор получится слабо
**i кислый (рН=4). В нем содержится сульфит- ион, но сульфата почти нет. А вот если газы предварительно с воздухом соприкасались, то рН оказывается совсем другим — он падает до единицы, а в растворе появляется сульфат. Очевидно, заключают Аршалуйс и Петрос, происходит окисление вначале оксида азота, а потом и S02: 2NO + 02=2N02; S02 + N02 + H20 = H2S04 + NO. Эту же схему предлагает в своем письме первокурсник Тульского педагогического института Олег ТИШИН, напоминая, что она соответствует каталитическому получению серной кислоты по старинному нитрозному способу. Олег, кстати, был одним из немногих, кто обратил внимание на важную роль соотношения взятых в реакцию исходных веществ. Если, например, мольное соотношение натриевой селитры и серы 4:5, то часть селитры остается неизрасходованной. Когда же сера берется в тройном избытке, твердый остаток содержит сульфит натрия, совершенно нет в нем нитрита, а газовая смесь состоит из S02 и NO. Итоговое уравнение реакции, таким образом, не может не зависеть от соотношения реагентов. Возвращаясь к письму ребят из села Цовак, следует отметить, что его авторы предприняли даже попытку проверить, нет ли среди газообразных продуктов реакции азота. Для этого полученную смесь обогатили кислородом, пропустили через щелочь, чтобы удалить оксиды азота, а затем подействовали на нее электрическими разрядами. Когда после этого газ снова пропустили через воду, то нитрит- ионов в ней не нашли. Поскольку реагент, использованный ребятами,— дифениламин — действительно очень чувствителен к этим ионам, вероятно, азота в их смеси в самом деле не было. Уравнение реакции, кото^ве предлагают Аршалуйс и Петрос: всех цветов радуги из соединений ванадия (№ 3, 1979), хрома (№ 9 за тот же год), молибдена (№ 7, 1980). Семиклассник из Красноярска Игорь ЧЕРНОВ присоединил к этому радужному семейству медь. Если нагреть, пишет он, смесь медного купороса, едкого натра и глюкозы, растворив ее в воде, то она станет сначала оранжевой, а потом выпадет красный осадок Си20. Если взять растворы купороса и тиосульфата натрия, осадок получится желтым. Зеленый цвет свойствен хлориду меди (II), голубой — ее ацетату. А чтобы получить фиолетовый, надо смешать растворы медного купороса и щелочи с... мясным бульоном (биуретовая реакция на белок). Москвич Михаил ВЕРБИЦКИЙ (он тоже учит-' ся в 7-м классе) обнаружил другую цветную* реакцию. Бумажка, пропитанная обыкновен- миний из его солей магнием! Ничего не выйдет. Потенциал магния, действительно, несколько больше, но ведь его поверхность пассивирована. Не годятся и привлекательные на первый взгляд способы получения некоторых элементов. Так, при реакции алюминия с оксидами хрома, титана, кремния, бора перечисленные элементы получить трудно: алюминий их действительно превосходит по потенциалу, но тепла, выделяющегося при реакциях, недостаточно, чтобы эти тугоплавкие оксиды расплавить и скомпенсировать неизбежные тепловые потери. Оксиды титана, хрома, марганца, не говоря уже о барии или кальции, не восстанавливаются и водородом. В других случаях реакция идет, но требует слишком высокой температуры — до тысячи градусов. Наконец, ответим на вопросы, поставленные перед юными химиками в прошлом обзоре (№ 1 за этот год). Спрашивалось там, в частности, пойдет ли ток через электролит, если электролизер перегорожен медной монетой. Ответ такой: конечно, пойдет. Ведь при любом электролизе ток идет как через раствор (там он переносится ионами), так и через медный провод (электронная проводимость). Если же «состыковать» два разных проводника, то на их границе проводимость реализуется посредством электродных реакций. Значит, ток пойдет и через перегороженную трубку, но на поверхности монеты начнутся химические реакции. С одной стороны — выделение водорода, с другой — растворение меди. Второй вопрос тоже относился к электрохимии и касался причин, по которым угольный анод разрушается, а образующийся порошок почему-то оседает под катодом. Причины тут также несложны. Разрушение анода при выделении хлора или кислорода — дело обычное, оно происходит нередко. Но в данном случае образующиеся частицы угля движутся, очевидно, потому, что они очень мелкие, коллоид-
очень похоже на те, которое предложил Григорий СЕРЕДА (см. № 11 за прощ# !й ГОд) — отличаются только некоторые коэффициенты. Интересно, что Григорий вывел свое уравнение чисто логическим путем,— это ли не свидетельство могущества теории! Перейдем к другим исследованиям. Клуб Юйый химик рассказывал о получении красной при действии сильной кислоты, а сильной щелочью вовсе обесцвечивается. > Кратко коснемся предложений нереальных. Юные химики нередко предлагают провести цепочку превращений, основанную на разнице восстановительных потенциалов металлов, стоящих рядом в ряду напряжений. На бумаге такие цепочки выглядят занятно, но в действительности многие из предлагаемых реакций не идут. Попробуйте, например, вытеснить алю- заряд у них после адсорбции становится положительным, то и движутся эти невидимые обломки к катоду. Там же они разряжаются и, слипаясь в более крупные комки, оседают. Вот и получается, что осколки анода попадают под катод. Сам же катод, естественно, никакого ущерба при этом не несет. И. ИЛЬИН Ответы и доказательства (условия — на стр. 72—73| ТЕОРЕМА 1. Примем, что общая формула членов гомологического ряда — CnHm. Нужно найти, как связаны между собой пит, если первый член ряда — CpHq. Поскольку группа атомов СН2 — гомологическая разность, то любой член ряда можно представить как CpHq(CH2)x или Cp+xHq+2K (х>0). Следовательно, р+х = п; q+2x = m. Из этого вытекает, что х = п—р, a m=q + +2(п—р) = 2п—2p+q. Общая формула углеводородов данного ряда — CnH2n_2p^q (п >р),что и требовалось доказать. Легко убедиться, что если п = 1, a q=4, то первый член ряда — метан, и общая формула преобразуется в формулу гомологического ряда алканов: СпН2п^2- При п = 2, a q=4 получаются формулы этилена и гомологического рядо олефинов. При n = q = 6 — бензол и ряд ароматических углеводородов. Эта несложная теорема позволяет доказать и две следующие, очень помогающие при расчетах,— они могут, кстати, пригодиться не только юным химикам. ТЕОРЕМА 2. Зная выведенную выше формулу, а также р и q (ведь гомологический ряд нам указан), получаем следующее уравнение с одним неизвестным: 12п + 2п — 2р +q = M, где М — молекулярная масса, которая нам тоже известна. Следовательно, М + 2р—q П = 14 * Молекулярная формула определяется однозначно. ТЕОРЕМА 3. Зная общую формулу, а также то, что углеводород содержит а% углерода, можно написать: _ п _ а Г ~ 2п—2p+q ~ A00—а) • 12' где г — отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода. Отсюда следует, что A—2г) - п = (q—2р) - г. Когда г=0,5, общая формула принимает вид СпН2п. В этом случае последнее уравнение имеет бесчисленное множество решений. Если же г=^0,5, решение одно, и молекулярная формула снова определяется однозначно. ЗАДАЧА. На основании доказанных теорем легко заключить, что из условия задачи можно безболезненно вычеркнуть либо процентный состав углеводорода, либо его плотность по воздуху. Третий вариант — не упоминать, что вещество представляет собой гомолог бензола. Продемонстрируем свои возможности любым из трех способов. Например, первым. Молекулярная масса углеводорода М=29 • 3,172=92. Общая формула углеводородов ряда бензола СпН2п_6 • 12п + + 2п — 6 = 92; п=7. Молекулярная формула углеводорода — С7Н8. А. Ф. ХРУСТАЛЕ В
Столетие Бейлыытейна Доктор химических наук В. М. ПОТАПОВ, кандидат химических наук Э. К. КОЧЕТОВА Химики, особенно органики, вспоминают имена своих коллег на каждом шагу: — Как лучше получить это вещество — реакцией Гелль — Фольгарда — Зелинского или через продукт реакции Реформатского? — Можно по Реформатскому, только сделайте пробу Вагнера, не прошла ли дегидратация. — Как лучше выделять продукт? Отсосать на воронке Бюхнера с колбой Бунзена или перегнать из колбы Вюрца? — Возьмите лучше колбу Фаворского и холодильник Либиха, а в качестве приемника — колбу Эрленмейера. В таком обмене репликами, звучащими для непосвященного как ребус, органики поняли бы друг друга без труда. В названиях соединений или реакций, в наименованиях приборов увековечены имена наших великих (а иногда и не великих) предшественников. Бейльштейн не придумал ни одного прибора, его имя не носят реакции (есть, впрочем, не часто вспоминаемая «проба Бейльштейна» — способ открытия галогенов в органическом веществе), и тем не менее его имя слышится в лабораториях, пожалуй, чаще других. «Пойду, справлюсь у Бейльштейна», «у Бейльштейна этого нет», «Бейльштейн говорит, что эта реакция идет совсем не так» — такие и подобные им фразы постоянно произносят химики- органики. Всезнающий Бейльштейн, с которым постоянно консультируются химики, — это многотомный справочник, выходящий на немецком языке и содержащий сведения о всех известных органических веществах. Первое издание справочника вышло в 1880—1883 годах, его столетний юбилей мы хотим отметить. Федор Федорович Бейльштейн родился 5 A7) февраля 1838 года в Петербурге, в семье немцев-эмигрантов. Отец его был портным, мать — дочерью ювелира, имевшего свою мастерскую на Невском вблизи Гороховой. В гимназии молодой Фридрих-Конрад — так его звали в семье — учился отлично и при окончании получил от деда кольцо с бриллиантами. Далее Федор Федорович проходил подготовку в Гейдельбер- ге у Бунзена и Кекуле, в Мюнхене у Либиха, в Геттингене у Вёлера, в Париже у Вюрца. После недолгого пребывания ассистентом у профессора Левиха в Бреслаа- ле (Вроцлав) он в 1860 г. вернулся je Геттинген, где пять лет спустя стал профессором. В 1866 г. Бейльштейн возвратился в Петербург. В течение 30 лет был там профессором Технологического института; в 1886 г. был избран в Академию наук. Скончался Бейльштейн 5 октября 1906 года, был похоронен на Волковом кладбище, однако могилу его до сих пор разыскать не удалось. Продолжавшаяся десятилетия кропотливая работа над справочником, казалось бы, могла быть выполнена только сухим педантом. Между тем современники описывают Бейльштейна совсем не таким. Это был элегантный мужчина с холеной бородкой, любивший путе-. шествовать, глубоко понимавший музыку и владевший одной из самых крупных музыкальных библиотек Петербур- 78
га; он устраивал музыкальные вечера и сам выступал на них в качестве пианиста. Владел русским, немецким, французским, итальянским и шведским языками. Коллеги вспоминали, что Бейль- штейн был непоседой, которого «господь бог наградил острым языком». Яркую характеристику Бейль штейна дают его письма, собранные О. Крёт- цем. В своих письмах он не упускал случая позлословить — над итальянским химиком, которому пришлось выпрыгнуть в окно во время неудачного свидания, над соотечественником, увлекавшимся спиритизмом или излишне внимательным к дамам... Примером стиля бейльштейновских посланий могут послужить хотя бы такие строки из писем Эрленмейеру, давнему другу Бейль- штейна: «...Я с воодушевлением протягиваю Вам правую боковую цепь моего тела. Возьмитесь за свободную валентность моей руки, однако не трясите ее ^слишком сильно, а то она оторвется и я паду, как глухой толуольный остаток». В другом письме Бейльштейн, находясь в Вене на Всемирной выставке, пишет, что директор завел такие деспотические порядки, по сравнению с которым «монгольское иго в России кажется республикой». А в связи с четвертым браком знаменитого немецкого химика А. В. Гофмана он пишет: «Четыре его валентности насыщены. Если он женится в пятый раз, — горе Кекуле, а Гофман уподобится азоту». По поводу «Нового словаря химии» Бейльштейн сокрушается, что на одной его странице ошибок больше, чем блох, скачущих вокруг приезжего в гостиницах Рима и Неаполя. Эрленмейер, который тоже не лез за словом в карман, искренне восхищался письмами своего коллеги и однажды даже позволил себе такую шутку: «Если бы у нас был выбор — печатать в журнале Ваши статьи или Ваши письма — и если бы нашей целью было доставить '^удовольствие публике, мы решительно отдали бы предпочтение письмам». Труд жизни Бейльштейна — его справочник — возник не внезапно; его создание было подготовлено постоянным интересом ученого к химической литературе, широтой его научных взглядов. В 1864 г. 26-летний Бейльштейн стал одним из издателей журнала «Zeitschrift fur Chemie». Это сотрудничество продолжалось и после возвращения Бейльштейна в Россию. Может быть, благодаря этому на страницах «Zeitschrift fur Chemie» постоянно публиковались работы русских ученых — А. М. Бутлерова, В. В. Марковникова, А. Н. Попова, А. М. Зайцева и других. В Петербурге Бейльштейн оказался загруженным педагогической работой сверх всякой меры. Будучи профессором Технологического института, он читал лекции по неорганической и органической химии для 550 слушателей, и, поскольку ни одна аудитория не могла их всех вместить одновременно, студентов разделяли на три параллельных потока. «Трижды,— писал Бейльштейн,— я громыхаю об огненной ярости фосфора, трижды проклинаю коварный яд свинца...» Начиная с 70-х годов работа над справочником по органической химии все больше поглощала время и силы ученого. Ученик Бейльштейна В. Г. Шапошников вспоминал, что Федор Федорович перестал тратить время на участие в комиссиях и заседаниях, не принимал друзей и «даже во время посещения церкви в его молитвеннике лежали гранки справочника». Кроме первого издания, Бейльштейн подготовил и последующие — второе, вышедшее в 1887—1890 гг., и третье A892—1899). Если первое издание имело объем немногим более 2000 страниц и охватывало 15 тысяч органических соединений, то третье при объеме около 7000 страниц описывало уже около 50 тысяч соединений. Работая над третьим изданием, Бейльштейн позаботился и о дальнейшей судьбе справочника. В поисках продолжателя он в 1895 году обратился к П. Якобсону, в то время 36-летнему профессору университета в Гейдельберге. Якобсон, правда, вначале ответил отказом — мол, одному человеку этот труд не по силам. Однако позже работу возглавить согласился и вместе с Бейль- штейном стал активно содействовать передаче дальнейшего издания справочника Немецкому химическому обществу. И хотя такое решение вскоре было принято, Бейльштейн все же продолжал свою неустанную собирательскую деятельность до конца 1896 года. К третьему изданию были выпущены четыре дополнительных тома; вместе с ними объем справочника достиг 11 тысяч страниц, а число описываемых соединений — 80 тысяч. В 1906 году вышел пятый дополнительный том — алфавитный предметный указатель ко всему изданию. Бейльштейн получил его за две недели до смерти. Работа над новым, четвертым изданием началась вскоре после завершения третьего. Разделяя мнение Бейльштейна, Якобсон считал необходимым провести коренную переработку справочника на основе новой классификации и полагал, что выход томов нового издания может начаться не ранее 1911 года и завершиться к 1920 году. При этом предполагалось, что объем издания достигнет 16 тысяч страниц, которые составят 15 томов. Жизнь, однако, внесла существенные поправки и в сроки, и в объем: основные тома четвертого издания выходили 79
с 1918 года в течение 20 лет, а объем составил 31 том B2 тысячи страниц). Еще задолго до завершения работы над основными томами стала очевидной необходимость дополнений, охватывающих новейшую литературу. К 1938 году было осуществлено издание первой серии дополнительных томов, к 1955 — второй. В настоящее время почти завершено издание третьего дополнения (литература за период 1930—1949 гг.); продолжается издание четвертого A950—1959 гг.) и собираются материалы для пятого дополнения, которое охватит литературу за I960-—1979 гг. Естественно, что труд, начатый Ф. Ф. Бейльштейном, по мере роста объема химической литературы требовал привлечения все большего числа людей. В настоящее время в Бейль- штейновском институте во Франкфурте- на-Майне (ФРГ) работают более 100 научных и еще большое число технических сотрудников. Будучи исчерпывающей энциклопедией современной органической химии, справочник Бейльштейна на протяжении целого века верно служит химикам всего мира. Без «Бейльштейна» исследователи тратили бы, вероятно, так много времени на ознакомление с литературой, что работать в лаборатории им было бы уже некогда... Вместе с дополнениями четвертое издание справочника насчитывает ныне свыше 220 томов и содержит описание всех органических соединений установленного строения. Несомненно, что и в будущем, несмотря на развитие средств информации, основанных на использовании ЭВМ, справочник сохранит свое значение и всегда будет служить прекрасным памятником его основателю — русскому академику Федору Федоровичу Бейльштейну. Техника работы с «Бейльштейном» Что же содержится в справочнике Бейльштейна? Размер статей, посвященных разным соединениям, может быть самым различным, но для каждого описываемого вещества приводятся эмпирическая и структурная формулы, названия вещества (обычно несколько; особенно много названий в II 1-м дополнении). Названия построены по разным номенклатурам: женевской, рациональной, льежской, а в новых томах и по правилам ИЮПАК; это очень полезно для дальнейших поисков по другим источникам. Затем указывается один или несколько путей образования вещества: перед этими сведениями ставится приписное латинское «В» (от нем. «Bildung»), Если для этого вещества есть надежный препаративный путь получения, то он описывается под обозначением «Darst» («Darstel- lung» — нем.): это описание достаточно подробно для того, чтобы по нему провести синтез. В некоторых случаях такого способа получения может и не быть, иногда вся статья содержит две-три строки. Широко изученным веществам посвящено несколько (иногда — десятки) страниц. Большие статьи всегда составлены по единому плану: методы получения, физические свойства, химические свойства, аналитические сведения. Химические превращения, сведения о которых для хорошо изученных веществ могут занимать несколько страниц, описываются в строго определенном порядке. Сначала рассматриваются химические превращения под действием физических агентов (тепла, света электричества), затем химические превращения под действием неорганических реагентов и, наконец, реакции с органическими реагентами, причем последние располагаются по возрастающему старшинству бейльштейновской системы (углеводороды, галогенопро- изводные, нитро-, нитрозо- и азидосоединения, спирты, карбонильные соединения, кислоты, амины и т. д.). Все приводимые в справочнике Бейльштейна фактические данные сопровождаются ссылками на оригинальную литературу, и нередко эти ссылки на первичные источники представляют большую ценность, чем скупые сведения, непосредственно содержащиеся в тексте справочника. Литературные ссылки даются в очень кратком виде: названия журналов в виде условных сокращений (вплоть до одной буквы), вместо года приводится обычно только том, фамилии при повторном их упоминании в статье тоже сокращаются до нескольких букв. В начале каждого тома имеется список сокращений основных журналов, а в начале первого тома — полный список таких сокращений и так называемая синоптическая таблица, устанавливающая соответствие между номерами томов и годами выпуска для основных химических журналов. При обращении к любому многотомному изданию прежде всего необходимо определить, где же искать нужные сведения. В основу систематики Бейльштейн положил бутлеровскую теорию строения органических соединений, что явилось одной из важнейших предпосылок жизнеспособности его справочника. Справочник состоит из 4* трех главных разделов: ациклические, изоциклические (то есть карбоциклические) и гетероциклические соединения. В первых двух разделах дальнейшее подразделение идет по привычным классам органических соединений: углеводороды, спирты, карбонильные соединения, кар- боновые кислоты, амины и т. д. Гетероциклические соединения подразделяются прежде всего по природе и числу гетероатомов, а далее, как и соединения двух первых главных разделов,— на классы, характеризующиеся присутствием определенных функциональных групп. Внутри каждого класса дальнейшая группировка 80
СХЕМА СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА Структуриая формула искомого соединения1 i Проверить, является ли это соединение Регистрантом Производным Установить тип производного Функциональное производное Продукт замещения Халькогеннык аналог ▼ + ▼ Провести гидролиз с возвратом к свободной 1 функции2 На место функционального заместителя поставить водород Заменить атомы S, Se, Те на кислород Определить, к какому из главных разделов принадлежит искомое соед.-е: Ациклическое И зоцикл ическое Гетероциклическое Определить природу старшей функциональной группы Функции нет том 1 том 5 Гидроксил 1 6 Карбонил 1 6—8 Карбоксил 2,3 9,10 Сульфогруппа, суль- финовая группа, их М Se и Те аналоги 4 11 v Амины 4 12—14 Другие N-функции 4 15,16 Соед-я других элем. 4 16 Определить природу и число гетероатомов Один атом кислорода Тома 17, 18 Два и более О-атомов Том 19 Один N-атом Тома 20—22 О- и N-атомы одновременно Том 27 Два и более N-атомов Тома 23—26 ! : " I. Продолжить поиск нужного соединения в пределах тома, для этого с помощью оглавления: а) найти гомологический ряд, к которому оно принадлежит; б) найти группу соединений с необходимой молекулярной формулой. L II. Открыв нужные страницы, среди изомерных соединений выбрать искомое 1 Если возможна таутомерия, провести поиск по всем возможным структурами 3 Если при гидролизе образуются два органических продукта, место регистрации будет определять старший из них.
идет по гомологическим рядам в порядке возрастания непредельности; внутри гомологического ряда — по возрастанию числа атомов углерода. Общей руководящей нитью в систематизации служит «правило наиболее позднего места». Оно означает, что во всех случаях, когда в структуре имеется несколько признаков, которые могли бы стать основой для классификации, решающим считается тот из них, который в системе справочника появляется позднее. Так, например, сложное органическое соединение, в котором имеется ациклическая и гетероциклическая части, следует искать не в первом, а в третьем разделе справочника; аминокислоты — не среди кислот, а среди аминов, поскольку последние описываются в справочнике позднее кислот. Важным для поисков в справочнике Бейльштейна является понятие о ре г ист- рантах. Так называют «опорные» органические соединения — важнейшие представители определенного класса; каждому из них присвоен свой регистрационный номер. Вслед за описанием каждого такого соединения помещены сведения о трех типах его производных. Это функциональные производные, которые возникают из данного соединения при замене атомов водорода его функциональной группы на неорганические или органические остатки; продукты замещения атомов водорода углеродного скелета на галогены, нитро-, иитрозо- или ази до группы; халькогенные аналоги, возникающие при замене атомов кислорода в составе функциональных групп или гетероциклических ядер на серу, селен или теллур. Это означает, например, что ди- этиловый эфир, эти лен хлор- гид рин описываются как производные этилового спирта; N-нитрозодиметиланилин — как производное анилина; тиофен — как аналог фу- рана. Знание систематики справочника Бейльштейна столь же необходимо для химика, как знание географии для путешественника. Однако не безнадежно положение и тех, кто, подобно известному классическому персонажу, считает ненужным учить географию: их положение облегчают имеющиеся в справочнике указатели. Если знаний «географии справочника» хватает для того, чтобы определить том, в котором должно быть описано искомое соединение, в дальнейших поисках поможет предметный указатель, который есть в каждом томе. Если же знания «географии» отсутствуют полностью, не остается ничего другого, как обратиться к томам 28 и 29 — общим для всего издания предметному или формульному указателям. Предметный указатель представляет собой алфавитный список названий соединений, описанных в основном издании, а также I и 11 дополнениях. Используя как отправную точку название соединения, с помощью этого указателя можно определить том и страницу, где находится описание данного соед и нени я. Поскольку на каждой странице всех дополнений к справочнику кроме собственной нумерации проставлены том и страница основного издания, которые дополняются данным текстом, то полученные по предметному указателю сведения достаточны для продолжения поиска также в III, IV и последующих сериях дополнений. Главная трудность при пользовании предметным указателем — выбор названия, под которым следует искать нужное соединение. Известно, что одно и то же органическое вещество может иметь много названий, однако затруднения могут возникать и из-за того, что в указателях используется в основном Женевская номенклатура, так что названия во многих деталях отличаются от современных. Формульный указатель в 29-м томе построен на основе молекулярных (эмпирических) формул, записанных и расположенных по системе Рихтера. При этом на первом месте располагают углерод, за ним водород, затем остальные элементы в соответствии с предложенным Рихтером «химическим алфавитом»: С, Н, О, N, CI, Br, I, F, S, Р (остальные элементы в алфавитном порядке их символов). В указателе молекулярные формулы располагаются по возрастающему числу атомов углерода; вторым классификационным признаком служит число присутствующих в молекуле других элементов (число вто- мов элементов пока не учитывается). Например, п-аминофенол НО—С6Н4—NH2, имея эмпирическую формулу C6H7ON, относится к группе 6111, то есть к соединениям с шестью атомами углерода, в состав которых (кроме углерода) входят еще три элемента. Символы таких групп помещены наверху каждой страницы указателя; внутри каждой такой группы молекулярные формулы следуют друг за другом по возрастанию числа атомов водорода, а затем в порядке появления других элементов по «химическому алфавиту Рихтера. ^ В 1975 году начался выпуск новых многотомных указателей, охватывающих основное издание и I—IV дополнения. В предметном указателе названия даны с учетом современной номенклатуры ИЮПАК, а формульный составлен по системе Хилла: в формулах на первом месте стоит углерод, за ним водород, а все остальные элементы — в алфавитном порядке их символов (отметим, что формулу п-амино- фенола по Хиллу надо записать уже так: C6H7NO). Нет также подразделения на группы по числу элементов, как это было принято в системе Рихтера. Формульный указатель не может полностью исключить трудности, связанные с номенклатурой, так как под одной молекулярной формуло*к могут встретиться десяткч изомеров самого различного строения. Названия их располагаются в алфавитном порядке, и среди них еще надо найти нужное. Поэтому систематический поиск кажется нам более надежным. В связи с этим приводим типовую схему систематического поиска. Исследователь, который несколько раз провел поиск по такой схеме, не будет испытывать трудностей в нахождении нужного соединения в справочнике Бейльштейна,— конечно, если оно было описано в литературе. 82
Их величества пирамиды Войтех ЗАМАРОВСНИЙ Однажды на встрече со студентами Московского института международных отношений академик Ландау рассказывал будущим дипломатам о том, как делается наука. А потом будущие дипломаты задавали знаменитому физику самые разные вопросы. Как водится на подобных встречах, аудиторию интересовали и научные проблемы, и всяческие сенсации. Задан был академику и вопрос о том, как он относится к телепатии. Ни мгновенья не помедлив, Ландау произнес короткую фразу: «Телепатия — суеверие интеллигенции». А после секундной паузы добавил: «Лично мне больше нравится снежный человек!» Иногда приходится слышать, что научные мифы на любой вкус — это порождение нашего ученого века. Вместо русалочки — Несси, вместо ангелов — пришельцы. Но и в прежние столетия тяга к чудесам среди людей образованных была нисколько не меньше,— видимо, такая тяга вообще свойственна человеческой натуре. Читатели «Химии и жизни» знакомы, например, со статьей известного химика прошлого века Юстуса Либиха, в которой ему пришлось разъяснять своим современникам невозможность самовозгорания горьких пьяниц. Такое поверье в то время было распространено очень широко. Публиковался на страницах журнала и подробный рассказ о споре Дмитрия Ивановича Менделеева с любителями «столоверчения». Наконец, кто из читателей не знает об одном из самых грандиозных научных мифов, просуществовавшем не менее тысячи лет, — мифе о философском камне... Далеко не всегда можно в деталях представить себе, как возникло то или иное поверье. Но иногда такая возможность все-таки есть. В конце прошлого года в издательстве «Наука» вышла книга Войтеха Замаровского «Их величества пирамиды» (перевод со словацкого), в которой, в частности, изложена история дошедшей и до наших дней легенды о том, что в размерах и пропорциях пирамиды Хеопса будто бы зашифрованы законы мироздания, таинственным образом ставшие известными древним жителям Нильской долины. Многие детали этой истории представляются поучительными. Рассказывается о них в отрывке из книги Замаровского, который мы публикуем с сокращениями «Было много споров о назначении пирамид, — писал более ста лет назад (в 1872 году) Мариетт,— но почему-то одна лишь пирамида Хеопса всегда служила отправной точкой для различных вымыслов. Мы хотели бы обратить внимание, что нет причин считать, будто пирамида Хеопса имела иное значение, чем остальные шестьдесят с лишним египетских пирамид»... Основателем пирамидологии считается Джон Тейлор, автор сочинения «Великая пирамида: для чего и кем она построена?» Он был книгопродавцом в Лондонском университете (а не профессором его, как это иногда утверждается) и свое сочинение издал в 1859 году после тридцатилетней подготовки, причем опирался на результаты измерений Гривса, Виза и Перринга и в особенности на знание Библии и элементарной математики; Египта он никогда не посещал. По его убеждению, Великая пирамида не была гробницей и строителями ее были не египтяне. Возникла же она «около 2400 года до рождества Христова», как он рассчитал на основе Библии, «т. е. через 1600 лет после сотворения богом Адама». Правда, состояние математических, астрономических, архитектурных и других знаний было тогда на таком низком уровне, что люди не смогли бы ее построить, и, «следовательно, им неминуемо должен был помочь бог, который им эти знания внушил». Но поскольку египтяне были язычниками, «крайне сомнительно, чтобы бог оказал им такую милость». В самом деле, как нам известно из египетской истории, «эта страна была покорена властителями 83
ущ пастухов с Востока», принадлежавшими к «избранной богом расе», и «те потом построили Великую пирамиду». Итак, пирамиды — творение божье или по крайней мере вдохновленное богом, и именно под этим углом зрения ее надо рассматривать... Бог явил и прямо материализовал в ней «основы математических и геометрических знаний, дабы навеки сохранить их для тех, кто способен их понять и ими пользоваться». На этом Тейлор и сосредоточил свое внимание. Главная задача изучения пирамиды, которую поставил перед собой Тейлор, заключалась в том, чтобы установить, какими единицами измерения пользовались ее строители. Поскольку о египетских мерах длины Тейлор ничего не знал, ему пришлось их «сконструировать», то есть выдумать; в 1864 году он издал специально посвященное этому исследование «Битва за стандарты». Еще ранее этой проблемой занимались Ньютон (в связи с «Пирамидографией» Гривса), Жомар (в «Описании Египта») и др., но Тейлор пришел к неизмеримо более интересным результатам — он изобрел так называемый «пирамидальный дюйм», который с отклонением всего в одну тысячную равнялся английскому дюйму B,54 см), а затем и так называемый «пирамидальный локоть», равный 25 «пирамидальным дюймам» и 25,025 английского. Вдобавок он установил, что объем саркофага составлял 4 английских квартера B90,94 л), с небольшим отклонением, то есть что это не саркофаг, а прототип английской меры зерна. Данные, на основе которых он вычислил «пирамидальные единицы измерения», отличаются от действительной длины сторон пирамиды на 2,1—2,3 метра, а от действительной высоты пирамиды — на 2,5 метра; хотя это и небольшое расхождение, тем не менее с помощью этих данных Тейлору удалось доказать, что «периметр основания пирамиды равен длине окружности, радиусом которой является высота пирамиды». Это был первый шаг к целому ряду фантастических открытий. Строители пирамид, оказывается, знали лудольфово число, «золотое сечение», способ вычисления длины окружности, даже квадратуру круга. У Тейлора, как у всякого основоположника нового учения, естественно, были предшественники. К ним принадлежали, например, Юлий Гонорий и Туранний Руфин, жившие в IV и V веках н. э. и считавшие пирамиды творениями евреев, и в особенности Аль-Масуди, живший в IX—X веках н. э.; согласно его сообщению, царь Сурид повелел оставить в пирамидах записи о достижениях науки и о мудрости жрецов. Тейлор, несомненно, знал о своих предшественниках, хотя бы по упоминаниям и цитатам в труде Виза и Перринга... Большинство последователей Тейлора оставили почву христианской религии, хотя и не всегда почву Библии; некоторые из них даже нарекли Великую пира- 84
миду «каменной библией», из которой можно вычитать всю мудрость, все прошлое и все будущее человечества, нарекли «календарем судеб человечества». Тем самым они возвысили изучение этой пирамиды над всеми науками; к чему заниматься историей, политикой, философией, социальным прогнозированием и т. д. (включая экономическое планирование, добавили бы мы сегодня), если все прошлое и грядущее на этом свете уже каким-то образом запечатлено в Великой пирамиде? Достаточно вычитать это из нее: из ее размеров и из соотношений между ее размерами, из углов наклона ее коридоров и расположения камер, из символического значения отдельных помещений, из ее местонахождения в «центре тяжести континентов» и т. п. Все дело лишь в методе: одни отдавали предпочтение математическому подходу, другие — мистическому. Однако многие вообще не раскрыли нам, каким путем они шли, и даже скрыли от нас результаты своих исследований. Менее всего удалился от христианской религии англичанин Дж. Р. Скиннер, выступивший с книгой «Ключ к еврей- ско-египетской тайне источников мер» A894). Но он не встал над христианством, а погрузился в его ветхозаветные истоки, причем, чтобы лучше их понять, обратился к каббале*. Он был убежден, что Великая пирамида в системе своих мер, то есть «в цифрах и символах», выражает ту же древнюю мудрость, которую в «слове и графике» содержат старинные еврейские тексты... Значительно дальше ушли мыслители, полностью оторвавшиеся от христианства и иудаизма, от символики цифр, математики и т. д., а заодно и от логики. К числу их представителей принадлежат француз Ж. Барбарен с сочинением «Тайна Великой пирамиды, или Конец Адамова мира» A936) и его русская предшественница, писавшая по-английски, Е. П. Блаватская с книгами «Исида без покрывала» A877) и «Тайная доктрина» A888). Согласно Барбарену, в Великой пирамиде «нет ни одного ответвления, отрезка или направления, ни одного объема, уклона или выступа, не имеющих особого, точного, возвышенного и определенного значения». Благосклонная судьба явила ему этот скрытый смысл Великой пирамиды: ее внешние очертания выражают «основные формулы Вселенной», ее внутренние помещения «относятся к современной исто- * Каббала — тайное и мистическое учение, основанное на символическом истолковании Ветхого завета. рии человечества», а по своему назначению она «место посвящения посвящаемых». Госпожа Блаватская... пришла к такому же выводу, но только на более высоком уровне. «Внешними формами Великая пирамида символизирует принципы, легшие в основу создания природы, одновременно иллюстрируя тем самым принципы геометрии, математики, астрологии и астрономии. Внутри она была величественным храмом, в тенистых уголках которого совершались таинства В 1954 году в пирамиде Хуфу (Хеопса) в Гизе была обнаружена прекрасно сохранившаяся царская ладья. Самый древний корабль мира имеет в длину 36 метров и сделан из кедра Приспособления строителей пирамид. Слева — подкладные клинья для перемещения каменных блоков; справа — схема перемещения длинных блоков; наверху — так называемая «колыбель» Сравнительная величина некоторых пирамид. Слева направо: пирамида Джосера в Саккара, пирамиды Хуфу и Хафра в Гизе, пирамида Сахура (с пирамидой-спутницей) в Абусире, пирамида Сенусерта III в Дашуре, Упирамида Хинджера в Саккара, малые пирамиды в Дейр-эль-Медиие, пирамида Цестия в Риме. Пирамида Цестия — единственная пирамида в Европе, — была сооружена в I веке до н. э. Ее высота 36,4 метра 85
и стены которого были свидетелями посвящения царской семьи»,— писала она в первой из названных книг. Во второй она уже допускала, что эта привилегия могла распространяться и на людей нецарских кровей. «Посвящаемый... должен погрузиться в глубокий сон... и пребывать в нем три дня и три ночи; за это время его духовное «я» начинало ощущать, что общается с богами»; затем он должен был спуститься в преисподнюю Змеи и исполнить там высокие предначертания во имя невидимых существ, человеческих душ или чистых духов; на третий день его «клали в саркофаг в Царской камере» и переносили к входу в Великую пирамиду, где «в определенный час лучи солнца обильно освещали его лицо» и он в экстазе пробуждался, «дабы принять посвящение от Осириса и Тота, бога Мудрости». В этом же духе она написала еще немало (все это можно найти в ее девятитомном Собрании сочинений, изданном в 1962— 1968 годах в Индии, в Мадрасе), но тем не менее, видимо, сообщила нам о Великой пирамиде не все, что было ей известно. Дело в том, что, судя по ее замечанию на последней странице «Тайной доктрины», «посвященные не желают, дабы знания эти слишком распространились по свету». Посвященные иного рода, пророки, были в этом смысле более щедры и представили свои знания в распоряжение человечества... В частности, Ж. Гарнье, отставной полковник британской армии и автор книги «Великая пирамида, ее строитель и ее пророчества» A-е изд.— 1905 год, 2-е—1912 год), на 1922 год предсказал «уничтожение огнем большой части Европы, так же как и других континентов», и «одновременно истребление войск Антихриста при Армагеддоне и явление из разверзшихся небес Христа в сонме святых». У. Уин, английский священник, во втором, исправленном издании своей книги «Что произошло и что должно произойти» A933) предсказал, что упомянутая битва при Армагеддоне должна произойти самое раннее в 1936 году, «после того как Святая земля будет завоевана Россией и ее союзниками», но «вопреки всем ожиданиям Бог встанет на сторону Британии»... Не подтвердилось даже предсказание великого интерпретатора Великой пирамиды Д. Дэвидсона, который рассчитал, что «11 июля 1927 года ислам будет провозглашен государственной религией Андорры». Последняя из известных книг этого рода, «Великая буря по предсказаниям Нострадамуса и хронология Великой пирамиды», которая вышла в Каире в начале 1942 года, тоже, к нашему сожалению, не исполнила обещанного. Ведь, по мнению ее автора, некоего Р. Форетиша, вторая мировая война должна была кончиться еще 19 сентября 1942 года... Религиозная мистика, связанная с культом Великой пирамиды, от которого, кстати сказать, отмежевались представители всех религий, была только одной частью наследства, доставшегося нам от Тейлора. Вторую часть составила известная цифровая мистика, внешне выглядевшая отнюдь не как мистика, а как применение к данным египтологов методов «самой точной из всех наук». К тому же среди пионеров и пропагандистов этой мистики были люди с академическими титулами, достигшие в своих областях признанных успехов,— математики, астрономы, геодезисты, инженеры. Наиболее значительным из этих наследников и продолжателей Тейлора, «учеником, который превзошел учителя», был... шотландский королевс*^ф астроном Чарлз Пиацци Смит. Он родился в 1819 году в Неаполе (его отец был британским адмиралом) и свою должность получил в результате выдающихся научных успехов в 1845 году, то есть в 26 лет; в том же году ему было присвоено звание профессора Эдинбургского университета. В 1854 году Смит стал членом Королевского общества, или, по нашей терминологии, академиком, что, учитывая его возраст (неполных 35 лет), в викторианской Англии считалось совершенно неслыханным. Через 20 лет он отрекся от этого звания, поскольку Королевское общество отказалось поддержать его интерпретацию Великой пирамиды. С тех пор о нем больше не было слышно; умер он в 1900 году. Специально Древним Египтом Смит не занимался ни до своих работ о Великой пирамиде, ни после них; история Египта была для него «великим неиз т вестным», а египетская культура его отталкивала... Большой сфинкс был для него «отвратительным идолом» (так же как для Плиния), но вдобавок «с симптомами, отражающими самую низкую психическую организацию». На этого идола пялятся «с вызывающим наибольшее негодование восхищением прежде всего французы и приверженцы римско-католической церкви». Как считал Смит, для англичан викторианской эпохи и шотландских пуритан этого вполне достаточно; наверное, достаточно этого и для нас. Великая пирамида составляла исключение. Как ни удивительно, ученый Смит поверил почти всему, что написал дилетант Тейлор, и еще присовокупил к этому немало от себя. «Разумеется, это была не гробница,— повторяет 86
Смит за Тейлором,— это был таинственный, инспирированный богом компендиум мер и весов»1 И не только мер и весов, но и «всех знаний, которые бог раскрыл в ней человечеству». Да, да, включая прошлое и будущее человечества, включая «весь наш удел»! Надо лишь правильно интерпретировать секреты пирамиды, правда, не с помощью каких-то абстрактных спекуляций, а с помощью математики... Она, конечно, была творением не «этих язычников- ми цраитов», а «вдохновленных самим богом предшественников избранного народа 1» Ведь египтяне «не проявили своего интеллекта в создании ее плана, а лишь осуществили этот план, сами его не понимая; потому что в указанную эпоху и не могло быть иначе»! Да, да, это в самом деле слова Смита, так же как и следующие: «Ее чистая и совершенная поверхность из безукоризнен- уйого камня исключает всякое подозре- * ние в идолопоклонничестве и в грехе». Так он об этом написал, дабы убедить общественность, в книге, изданной в 1864 году под названием «Наша судьба в Великой пирамиде». Книга вызвала большое удивление, и многие сомневались, что Смит писал ее серьезно. Но сомневался и Смит: достаточно ли точны данные Тейлора и не остановился ли он в своих выводах на полпути. Однако Тейлор как раз в год издания книги Смита умер, и тому не оставалось ничего иного, как решать эти проблемы самостоятельно. «Вскоре после смерти сэра Тейлора я решил на собственные средства посетить Египет,— пишет он в предисловии к следующей книге,— и провел там четыре месяца у пирамиды, дабы, используя различные научные приборы, произвести множество измерений этого могучего монумента, причем некоторые с большей точностью, чем это делал кто-либо V ранее». Хотя во время работы его постоянно отвлекали и пахнущие табаком джентльмены, неустанно прибывавшие на пассажирских пароходах», а главное, «всевозможные малоприятные арабы, черные, коричневые, серые», но все эти и менее значительные напасти он одолел. В 1867 году, всего через два года после возвращения, он издал в подтверждение своей теории четырехтомный труд со множеством диаграмм и расчетов — «Жизнь и работа у Великой пирамиды в 1865 году». Ни в одном из расчетов, приведенных в этой книге, критики Смита не обнаружили ошибок. Зато они без труда обнаружили ошибки в его методе: книга изобиловала софизмами, и волюнтаристический подход к фактам чередовался в ней с жонглированием цифрами. Для облегчения расчетов он заимствовал, например, у Тейлора «пирамидальный дюйм» и определил его как 1,001 английского дюйма. Но тут же словно бы забыл, что взял эту единицу измерения у Тейлора, который ее просто выдумал, и начал оперировать ею так, будто это была единица измерения древних египтян; затем достигнутые результаты Смит объявил доказательством того, что это в самом деле была единица измерения древних египтян. Однако порой ему не удавалось добиться успеха с помощью этой меры длины, и тогда он пользовался другими, выдуманными им самим единицами измерения — «старинным мирским локтем языческого Египта, составляющим 20,7 английского дюйма», или «священным локтем иудеев, равным 25,025 английского дюйма». Вопреки своей антипатии «ко всему французскому», он без колебаний пользовался метрами, литрами и килограммами. При таких условиях, казалось бы, все должно прекрасно сойтись, но, вопреки ожиданиям, у него, как он сам заметил, получалось, конечно же, «несколько больше или меньше...». Ведь речь шла о «таком колоссальном монументе» с «такой таинственной структурой», относящемся к «такой давней патриархальной поре человечества»! Что же в конце концов высчитал и вычитал Смит из Великой пирамиды? Мы можем оставить в стороне его теории и привести лишь небольшое число результатов... Периметр пирамиды равен 36 254 «пирамидальным дюймам», что при якобы существующем соотношении 100 дюймов = 1 дню равнозначно одному году. Высота пирамиды, выраженная в дюймах и помноженная на девять десятых, якобы соответствует расстоянию в милях от Земли до Солнца. Пирамида будто бы стоит в центре окружности, с которой частично совпадают очертания нынешнего побережья нильской дельты. Вся суша Земли якобы разделена на две равные части меридианом, на котором стоит пирамида. По направлению входа египтяне будто бы могли определить так называемый «год Плеяд». И так далее и тому подобное. Лишь на коварный вопрос: «А как соответствует пирамида денежным системам?», который иногда задавали Смиту, он не знал ответа, ибо деньги суть «нечто земное, как прах и пепел, человеческая тщета и тлен, нечто преходящее, меж тем как пирамида возвещает Вечное, Возвышенное, Небесное». После появления труда Смита могло показаться, что математические интерпретации Великой пирамиды навсегда дискредитировали или по крайней мере 87
исчерпали себя. Но в 1885 году инспектор табачной фабрики в Годонине А. Яролимек сообщил Императорско- королевской академии наук в Вене, что обнаружил в Великой пирамиде «золотое сечение». Правда, тут Морава, как нам известно, не могла претендовать на первенство; однако в 1890 году Яролимек поправил дела «Математическим ключом к пирамиде Хеопса», где возвестил миру о новом открытии — «золотой лесенке» (то есть цифровой последовательности, где каждое последующее число равно сумме двух предыдущих). По этой лесенке он добрался до одиннадцатой перекладины A, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144), на которой и остановился; очевидно, это была первоначальная высота пирамиды, но какой от его лесенки прок, он почему-то так и не объяснил. Оказалось также, что астроном Смит не извлек из Великой пирамиды всех астрономических сведений; его соотечественник М. Б. Котсворт, врач по профессии, в 1902 году в книге «Рациональный альманах» обогатил их, установив, что Великая пирамида в действительности была «солнечным календарем, ибо своей тенью показывала времена года, месяцы, недели и дни». По его утверждению, «величина плит, которыми с северной стороны вымощено пространство вокруг пирамиды, почти в точности соответствует длине, на которую ее тень уменьшается за день, т. е. на 1,356 метра, так что древнеегипетские жрецы, наблюдая за этой измерительной сеткой, могли определить продолжительность года с точностью до 0,24219 дня». Почему такими же плитами было вымощено пространство вокруг пирамиды и с других сторон, куда тень не попадала, и почему размеры сотен плит отличаются от приведенной и почти точной длины порой чуть ли не на 50%, Котсворт сколько-нибудь вразумительно не объяснил. Не прояснил он и еще один момент: перелезали ли жрецы во время этих измерений через каменную ограду десятиметровой высоты, и если перелезали, то как? Многие последователи Смита поняли, что применение математических методов в исследовании пирамиды открывает значительно более широкие перспективы, чем установление «золотого сечения» или «золотой лесенки», дат календаря и т. д. В 1921 году Ф. Ноэтлинг, военнопленный немец, ознакомившийся в Австралии с трудами Смита, опубликовал «Космические числа пирамиды Хеопса — математический ключ к единым законам Вселенной». Он доказывал, что если воспользоваться «египетским локтем», выдуманным им самим, то сторона пирамиды будет равна 365 540 903 777 единицам, «что соответствует самой точной продолжительности солнечного года, выраженной с точностью до одной миллиардной дня». Кроме того, он вычитал многое иное, в том числе и атомные веса отдельных химических элементов, якобы давно известные египтянам и зашифрованные ими в Великой пирамиде. Англиканский священник Д. Дэвидсон... открыл в конструкции пирамиды «так называемый «фактор смещения», с помощью которого можно было вычислить все что угодно. Египтологам, отказывавшимся понимать его, он отвечал, что этот фактор «имеет трансцендентную ценность» и «проявляется таким образом, что человеческий мозг решительно не способен это представить». Но «Эвереста пирамидологии» достигли в 1910 году братья Джон и Мортон Эдгары из Глазго книгой «Корн»» доры и камеры Великой пирамиДьф которые показывают, как Великая пирамида в Гизе символически и результатами измерений подтверждает философию и пророчества давних времен о божественном плане веков...». Это примерно половина заглавия книги, окончание которого мы опустим, так же как и характеристику ее содержания: что поделаешь с глупостью, если она еще и скучна? Прочих учеников Смита мы можем со спокойной совестью обойти вниманием. Исключения заслуживает лишь его земляк Уильям Питри, первоначально химик, а затем инженер-железнодорожник и конструктор различных электротехнических устройств. Теории Смита так воодушевили его, что он изобрел ряд приборов, дабы подтвердить и дополнить его измерения непосредственно на Великой пирамиде. Идеей путешествия в Египет он увлек и своего сына, относившегося ко всему этому несколь- L ко скептически, но, поскольку он все откладывал день отъезда, сын в 1879 году отправился в Египет один, захватив с собой отцовские приборы. Остальное мы уже знаем: молодой Уильям Мэтью Флиндерс Питри стал одним из крупнейших египтологов, который, хотя это было отнюдь не главной его заслугой, не оставил от теорий Смита камня на камне. Правда, смести их с лица земли и он был не в силах, ему не помогло даже то, что он застиг некоего доктора Глоувера, преданного ученика Смита, на месте преступления: тот стачивал рашпилем какой-то выступ в передней погребальной камеры Хуфу, чтобы этот выступ точно соответствовал Смитову «пирамидальному дюйму»... 88
ФАНТАСТИКА Окончательный ответ Айзек АЗИМОВ Т" • + . , . . * Т. Меррею Темплтону исполнилось сорок пять лет. Он был в расцвете сил, все органы его тела функционировали отлично. Все было в порядке, за исключением одного маленького участка коронарной артерии. Правда, этого было достаточно. Боль обрушилась на него внезапно, мгновенно достигла невыносимой точки, а затем начала стихать. Он дышал все медленней, и в душе воцарилось спокойствие. Нет на свете большего наслаждения, чем почувствовать, что боль отступила. Меррею Темплтону показалось, что он поднимается над землей. Открыв глаза, он заметил не без некоторого удивления, что люди в комнате все еще суетятся. Дело происходило в лаборатории; падая, Темплтон успел услышать звон ные голоса коллег. которое грудились над его распростертым телом, над телом Меррея Темплтона, ну да,— он внезапно понял это! — на которое он сам взирает откуда-то с Да, он лежал там, на полу, раскинув руки. Лицо было все еще искажено болью. И в то же время он смотрел на себя сверху, никакой боли не ощущая. Мистер Темплтон подумал: «Вот уж чудо из чудес! Все эти россказни о жизни после смерти, оказывается, не такая уж чепуха!» И хотя он понимал, что серьезному ученому, физику, не к лицу такие взгляды, он испытывал не более чем легкое удивление, никоим образом не нарушавшее глубокого покоя, в котором он пребывал. Он подумал: «За мной должны были прислать ангела». Мало-помалу комната и люди расплылись тьма обступила его, и лишь в отдалении что-то брезжило, угадывалась слабо светящаяся фигура — последнее, за что цеплялось его меркнущее зрение. Мистер Темплтон подумал: «Ну и дела? По-моему, я направляюсь на небеса». Но вот и свет исчез... Во всей Вселенной оставался лишь он один — и тогда раздался Голос. Голос сказал — Мне столько раз это удавалось, и тем не менее я не потерял способности радоваться очередному успеху.
Меррею хотелось что-нибудь ответить, но он не знал, есть ли у него губы, язык, голосовые связки. Все же он попытался издать звук. И это у него получилось. Он услышал собственный, хорошо знакомый голос, слова звучали достаточно четко. — Скажите, пожалуйста: я на небесах? Голос ответил: — Небеса — это место. Здесь это слово не имеет смысла. Меррей Темплтон несколько растерялся, однако следующий вопрос напрашивался сам собой: — Простите, если я выгляжу нетактичным. Но вы — бог? В Голосе прозвучала легкая усмешка. — Мне всегда задают этот вопрос; даже странно как-то. Едва ли я сумею дать вам понятный ответ. Я существую — вот все, что можно ответить, а вы уж, пожалуйста, подберите сами удобный для вас термин. — А что же такое я? — спросил Темплтон.— Душа? Или тоже символ существования? Он старался быть вежливым, но скрыть сарказм, пожалуй, не удалось. Вероятно, следовало добавить: «Ваше Величество» или «Ваша Святость», что-нибудь в этом роде, но он не мог себя заставить — очень уж это выглядело бы смешно. Хотя кто его знает? Чего доброго, еще накажут за непочтительность. Но Голос не обиделся. — Вас несложно объяснить — даже в понятных для вас терминах,— сказал он.— Конечно, если вам приятно, можете называть себя душой. На самом деле, однако, вы не более чем определенная конфигурация электромагнитных волн, организованных^ таким образом, что все связи и взаимоотношения в этой системе в точностмШ имитируют структуру вашего мозга в период земного существования. Поэтому вы сохраняете способность мыслить, сохраняетесь как личность. Вот и все. Меррей Темплтон не верил своим ушам. — Вы хотите сказать, что сущность моего мозга некоторым образом... перманентна? — Отнюдь. Ничего вечного в вас нет, за исключением плана, задуманного мной. Упомянутую конфигурацию придумал я. Я создал ее, когда ваша физическая сущность была иной, и реализовал в тот момент, когда предыдущая система отказала. Голос явно был собой доволен. Помолчав, он продолжал: — Ваша конструкция сложна. Она удовлетворяет самым высоким стандартам. Разумеется, я мог бы воспроизвести аналогичным образом любое живое существо на Земле, когда оно умирает, но я этого не делаю. Я не люблю хвататься за что попало. — Значит, вы выбираете немногих? — Очень немногих. — А куда деваются остальные? — Остальные? Никуда. Аннигиляция, дорогой господин Темплтон, самая обыкновенная аннигиляция. А вы уж вообразили себе ад? Если бы Меррей мог, он бы покраснел. Он сказал поспешно: — Нет, нет. Ничего такого я не воображал. Но я не совсем понимаю, чем я привлек ваше внимание и заслужил эту честь — быть избранным. — Заслужил? Ах, вот что вы имеете в виду. Признаться, трудно порой сужать мышление до пределов, соответствующих вашим... Как вам сказать? Я выбрал вас за умение мыслить. По тем же критериям, по каким выбираю других из числа разумных существ* в Галактике. Щ Меррей Темплтон почувствовал профессиональное любопытство. Он спросил: — Вы это делаете лично или существуют другие подобные вам? Наступило молчание; должно быть, он опять сказал что-то не то. Но Голос вновь заговорил и был невозмутим, как и прежде. — Есть другие или нет — вас не касается. Эта Вселенная принадлежит мне и только мне. Она создана по моему желанию, по моему проекту и предназначена исключительно для достижения моих собственных целей. — Значит, вы один? — Вы хотите поймать меня на слове,— заметил Голос.— Представьте себя амебой, для которой понятие индивидуальности сопряжено с одной и только одной клеткой. И спросите кита, чье тело состоит из тридцати квадрильонов клеток, кто он: единое существо или колония существ. Как киту ответить, чтобы его поняла амеба? — Я об этом подумаю,— сказал Меррей Темплтон. — Прекрасно. В этом и состоит ваша функция. Будете думать. — Думать, но зачем? И к тому же... — Меррей запнулся, подыскивая слово,— вы, по-видимому, и так все знаете. — Даже если я осведомлен обо всем,— заметил Голос,— я не могу быть уаерен, что я все знаю. — Это звучит как постулат из земной философии,— сказал Меррей.— Постулат, который кажется значительным по той причине, что в нем нет никакого смысла. — С вами не соскучишься,— сказал Голос.— Вам хочется ответить на парадокс 90
парадоксом, хотя мои слова отнюдь не парадокс. Подумайте: я существую вечно, но что это собственно значит? Это значит, что я не помню, когда я начал существовать. Если бы я мог вспомнить об этом, отсюда следовало бы, что мое существование имело начальную точку. — Но ведь и я... — Позвольте мне продолжить. Итак, если я не знаю, когда я начал быть, и не знаю, начал ли, если я не умею расшифровать понятие вечности моего существования, то уже одно это дает мне право усомниться в моем всеведении. Если же мои знания в самом деле безграничны, то с не меньшим правом я могу утверждать, что безгранично и то, что мне еще предстоит узнать. В самом деле: если, например, я знаю только все четные числа, то число их бесконечно, и в то же время бесконечно мое незнание нечетных чисел. — Но разве нельзя, исходя из знания четных чисел, вывести существование нечетных — хотя бы разделив четные пополам? — Недурно,— сказал Голос,— я вами доволен. Вашей задачей и будет искать подобные пути, правда, куда более трудные, от известного к неизвестному. Ваша память достаточно обширна. При необходимости вам будет позволено получать дополнительные сведения, нужные для решения поставленных вами проблем. — Прошу прощения,— сказал Темплтон.— А почему вы сами не можете это делать? — Могу, конечно,— усмехнулся Голос.— Но так интереснее. Я построил Вселенную ^гя того, чтобы расширить число фактов, с которыми имею дело. Я ввел в эту систему принцип дополнительности, принцип случайности, принцип недетерминированного детерминизма и... некоторые другие с единственной целью: сократить очевидность. Думаю, что мне это удалось. Далее я предусмотрел условия, при которых могла возникнуть жизнь, и допустил возникновение разума — не потому, что мне нужна его помощь, а потому, что познание само по сеое вводит новый фактор случайности. И я обнаружил, что не могу предсказать, где, когда и каким способом будет добыта новая информация. — И так случается? — О, да. И века не проходит, как появляется что-нибудь любопытное. — Вы имеете в виду нечто такое, что вы и сами могли бы придумать, но пока еще не придумали? — спросил Меррей. — Вот именно. — И вы надеетесь, что я смогу быть полезен для вас в этом смысле? — В ближайшие сто лет я на это не рассчитываю. Но успех рано или поздно обеспечен. Ведь вы... вы будете трудиться вечно. — Я? Буду трудиться вечно? — спросил Меррей.— Я буду вечно думать? — Да,— сказал Голос. — Зачем? — Я уже сказал: чтобы добывать новую информацию. — Ну а дальше? Зачем мне искать новую информацию? — Право же, странный вопрос, господин Темплтон. А чем вы занимались в вашей земной жизни? Какую цель ставили перед собой? — Я стремился заслужить одобрение моих товарищей. Хотел получить удовлетворение от своих достижений, зная, что время мое ограничено. А теперь? Теперь предо мной вечность! Это понятие уничтожает всякую цель, не правда ли? Голос спросил: — А разве мысль и открытие сами по себе не дают удовлетворения? — Открытие удовлетворяет, если время, потраченное на него, ограничено. Открытие, растянутое в бесконечности, не удовлетворит. — Может быть, аы и правы. Но, к сожалению, у вас нет выбора. — А если я откажусь? — Я не намерен вас принуждать — сказал Голос.— Но, видите ли, в этом нет необходимости. Ведь ничего другого вам не остается. Вы не знаете, как сделать, чтобы не думать. — В таком случае,— проговорил медленно Меррей Темплтон,— я поступлю иначе. — Ваше право,— снисходительно ответил Голос.— Могу ли я знать, что вы имеете а виду? — Вы и так уже знаете. Извините, но разговор наш так необычен... Вы построили конфигурацию электромагнитных колебаний таким образом, что мною владеет иллюзия, будто я вас слышу и отвечаю на ваши слова. На самом же деле вы внушаете мне свои мысли и читаете мои. — Допустим. И что же? — Так вот,— сказал Меррей,— иллюзия это или нет, но я не желаю мыслить с единственной целью развлекать вас. Я не желаю существовать вечно ради того, чтобы 91
тешить аашу любознательность. Я... я приложу все старания к тому, чтобы не мыслить. — Ну-ну, не будем ссориться,— сказал Голос.— Замечу только, что, если аам это и удастся, я немедленно воссоздам вас с таким расчетом, чтобы впредь ваш способ самоубийства стал невозможным. Если же вы отыщете другой способ, я реконструирую вас так, чтобы исключить и эту возможность. И так далее. Игра обещает стать интересной, но в любом случае вы будете существовать в качестве мыслящего разума вечно. Так мне хочется, уж не взыщите. Меррей внутренне содрогнулся, но овладел собой и продолжал спокойно: — Значит, я асе-таки попал в ад. Вы утверждаете, что ада не существует, но может быть, все дело в словах? — Может быть,— сказал Голос. — Тогда рассмотрим другую возможность,— сказал Меррей.— Что если мои мысли окажутся для вас бесполезны? И если это так, не лучше ли будет меня ликвидировать и ни о чем больше не беспокоиться? — Ликвидировать... в награду? Вы желаете обрести нирвану в качестве приза за поражение и хотите меня уверить, что это лучший выход для меня? Послушайте, Темплтон, не будем торговаться. Можете мне поверить: вы не будете бесполезны. Имея в распоряжении вечность, вы в конце концов вынуждены будете родить интересную мысль, хочется вам этого или нет. — Ну что ж, — проговорил Меррей.— Тогда я поставлю перед собой другую цель. Я придумаю нечто такое, о чем вы не только никогда не думали, но и не могли предп>-~ ложить, что это возможно. Я найду последний, окончательный ответ, после которогУ познание потеряет смысл! — Вы не понимаете природы бесконечности,— ответил Голос,— и странным образом Меррею показалось, что отвечает он сам.— Могут существовать вещи, о которых я еще не удосужился узнать. Но не может быть ничего, о чем я не мог бы узнать рано или поздно. — Неправда,— сказал Меррей задумчиво.— Вы не можете знать собственного начала. Вы сами в этом признались. Значит, вы не можете знать и своего конца. Вот и отлично. Это будет моей целью — и станет окончательным ответом. Я не буду стараться уничтожить себя. Я уничтожу вас или вам придется покончить со мной. — Так,— сказал Голос,— вы пришли к этому выводу раньше, чем я предполагал. Обычно на это тратят больше времени. Все, кто находится вместе со мной в этом мире вечной мысли, имеют намерение меня уничтожить. Но сделать это невозможно. — Ничего. Времени у меня достаточно. Что-нибудь придумаю,— сказал Меррей Темплтон. Голос ответил спокойно: — Так думай об этом. л .А м' Перевел с английского И пропал. и> МОЖЕто Отзыв —«Ответственность»! Разумеется, Меррей Темплтон не был ни единственным, ни тем более первым. «... Тьма. Сразу же непроглядная тьма! Я понял, что я умер. Я почувствовал, что куда-то нырнул, и догадался, что птицей взлетаю в воздух... Во второй половине дня мы заметили слабый свет с ост-норд-оста примерно на два румба от ветра...» И старый морской волк капитан Бен Стромфилд из Фриско тоже, конечно, не был первым литературным персонажем, командированным на небеса для прояснения некоторых земных обстоятельств. Айзек Азимов — не сатирик, он — фантаст, ученый, пропагандист и популяризатор научных знаний. Зачем понадобилось ему посылать своего героя на «тот свет»? Затем, чтобы поиронизировать над некоей современной трактовкой ветхозаветной души как «определенной конфигурации электромагнитных волн, организованных таким образом, что все связи в этой системе в точности имитируют структуру нашего мозга»? Или, может быть, чтобы еще раз повторить многократно уже повторенную идею о бессмертии истинных талантов? Или чтобы еще раз высказать мысль о непреходящей ценности бренного бытия? И то, и другое, и третье характерно для современного научного мировоззрения. А еще характерна для него едва ли не самая важная из мыслей, подвигнувших писателя на создание только _ что прочитанного вами рас-^ сказа. Ради чего трудится ученый? Ради чего напрягает свой мозг? Ради чего добывает новые знания о мире, в котором живет? Теперь, когда новые научные знания способны вызывать к жизни несравнимо более мощные, чем прежде, средства воздействия на природу и человека, поиски новой информации уже не могут быть «игрой в бисер». И если «Любознательность» продолжает и сегодня оставаться паролем в научных играх, то отзывом везде и повсюду должна стать «Ответственность». Валентин РИЧ 92
Короткие заметки А мальчика-то и не было! Лозоискательство, или лозоходство, долгое время считалось наименее сомнительным из всех парапсихологи чески х явлений. Правда, еще в XVI веке Георгий Агрикола считал, что это дело темное, но Роберт Бой ль, один из основателей Лондонского королевского общества, не сомневался в чудодейственной способности раздвоенного орехового прутика находить под землей водные источники, месторождения руд и зарытые клады. Даже в наше время нет недостатка в очевидцах, которые утверждают, будто «волшебная палочка» способна находить подземные воды и электрические кабели, водопроводные трубы и остатки древних достроек. Однако о надежных доказательствах всех этих чудес что-то пока ничего не «лышно. Скорее наоборот. По крайней мере одно из утверждений энтузиастов лозоискательства недавно было экспериментально опровергнуто. Как сообщил журнал «New Scientist» (т. 92, № 1276), авторитетная комиссия специалистов подвергла испытанию одного из известных английских лозоискателей Антони Хопвуда, утверждавшего, будто он с помощью прутика может определить, находится ли под статическим напряжением провод, подвешенный на высоте больше 2 метров. Испытание проводилось по двойному слепому методу: ни Хопвуд, ни проверявшие его ученые не знали, подано ли в тот или иной момент напряжение на провод. Что же показала обработка результатов? А вот что. В первой серии экспериментов, при напряжении 1 кВ, Хопвуд дал правильный ответ в 49 из 100 попыток; во второй, при 2 кВ,— в 47 из 100; в третьей, когда провод был вынесен из помещения на открытый воздух,— в 25 из 50. С таким же успехом можно было гадать не по сигналам «волшебной палочки», а по падению монетки: орел — есть напряжение, решка — нет... А. ДМИТРИЕВ Сколько колец у Сатурна? Однажды по Земле разнеслась весть, будто кольца Сатурна исчезли. Неужели эту планету постигла какая-то космическая катастрофа? А все дело было лишь в том, что кольцо Сатурна повернулось по отношению к нашей планете «ребром», в результате чего перестало быть видимым. Так выяснилось, что кольцо шестого спутника Солнца очень тонкое, а дальнейшие наблюдения позволили установить, что его толщина не превышает одного — двух километров. Выяснилось еще одно любопытное обстоятельство: кольцо Сатурна оказалось не сплошным, а состоящим из нескольких самостоятельных колец, разделенных более или менее широкими щелями. Как могла образоваться такая сложная система и почему она оказалась устойчивой? Дело в том, что система большего или меньшего числа небесных тел, между которыми действуют силы взаимного притяжения, может быть устойчивой лишь при определенных условиях — при определенных направлениях и скоростях движения. Но уже задачу устойчивого движения трех тел небесная механика не может решить в общем виде, и поэтому до сих пор нет ответа на такой, казалось бы, простой вопрос: а устойчива ли вообще наша Солнечная система? В связи с этим существование колец Сатурна представляется серьезной проблемой. И надо представить себе удивление астрономов, когда космический аппарат «Вояджер-1 » передал на Землю снимки колец, сделанные со сравнительно небольшого расстояния: оказалось, что в действительности колец несравненно больше, чем можно было увидеть с помощью телескопов — сотни штук. А космический аппарат «Вояджер-2» получил вообще сенсационную информацию:' теперь можно говорить о том, что у Сатурна есть сотни тысяч, если не миллионы колец! Решить загадку колец Сатурна наука еще не в состоянии. По этому поводу высказываются лишь более или менее правдоподобные гипотезы. Например, допускается, что в действительности каждое широкое кольцо распадается не на самостоятельные колечки, а представляет собой туго скрученную спираль, похожую на спиральные рукава галактик. Значит, в Солнечной системе есть не только планета-звезда — Юпитер, сам излучающий энергию в пространство, но и планета-галактика — Сатурн? М. ВАТАРЦЕВ 93
Огни из облака Так называемые огни Эльма не раз приводили в изумление и даже в испуг людей, путешествовавших по морю или в горах. Представьте себе, что перед грозой, когда погода и так не способствует благодушному настроению, концы заостренных предметов — например, мачты, альпенштока — вдруг украшаются кисточками холодного голубовато- красного пламени... Упоминание об этом интересном явлении можно найти практически в любом учебнике физики. И повсюду ему дается одно и то же объяснение: что огни Эльма представляют собой коронный разряд, возникающий в воздухе при высокой напряженности электрического поля. Но вот что странно: в действительности огни Эльма возникают при напряженности электрического поля, значительно меньшей, чем нужно для того, чтобы начался коронный разряд. И, к тому же, при высокой влажности — в тумане, в облаках. Общепринятое объяснение природы огней Эльма не предусматривает подобных эффектов. Но что же тогда представляют собой огни Эльма и как они возникают? Ответ на этот вопрос можно найти в статье, недавно опубликованной в журнале «Доклады АН СССР» A982, т. 262, № 1, с. 84). Оказывается, для возникновения огней Эльма в воздухе непременно должны содержаться взвешенные заряженные капельки воды — такие, что есть в грозовом облаке. Искусственное облако создавалось с помощью батареи пульверизаторов, распылявших воду и сообщавших капелькам электрический заряд того или иного знака; когда в это облако вносили заостренные предметы, на их концах возникало свечение. Но самое интересное заключалось в том, что свечение, больше всего похожее на настоящие огни Эльма (его предлагается называть веерным), возникает на поверхностях предметов в точках, где находятся капельки воды; если же вода растекается по предмету тонким слоем или тотчас же испаряется, веерное свечение не наблюдается. Оказалось, что в электрическом поле капельки принимают коническую форму, и кончики водяных конусов становятся источникам» свечения. А сколько еще явлений природы, описание которых вошли в школьные учебники, могут послужить предметом современных исследований, способных открыть новое в известном?
С ищейкой на термитов Замечательная способность собачьего носа различать тончайшие запахи хорошо известна. По запаху собаки находят дичь и преступников, взрывчатку и наркотики; ищеек успешно учат выискивать места повреждения подземных газопроводов и месторождения полезных ископаемых. А теперь, как сообщает журнал «Pest Control» A981 , т. 49, № 2), собакам нашлось еще одно дело: искать... термитов, обосновавшихся в стенах деревянных зданий. Главная пища термитов — древесина. В желудках термитов обитают бактерии, способные расщеплять целлюлозу до усвояемых углеводов. Термиты с равным успехом пожирают и живые деревья и телеграфные столбы, и деревянные стены и перекрытия, и мебель. Причем чаще всего точат они дерево по-хитрому — изнутри. Поэтому внешне совершенно целое бревно может оказаться начисто выеденным изнутри, и если это бревно поддерживало потолок, последний может в один прекрасный момент обвалиться. И вроде бы ничто заранее не предвещает беды. Вот эта-то прожорливость термитов и делает их злостными вредителями. Из тропических стран, где они главным образом обитают, термиты склонны постепенно расселяться и в другие районы земного шара — вплоть до Европы, в результате чего проблема борьбы с ними начинает становиться все более и более серьезной. В нашей стране, например, создан даже специальный полигон, на котором различные материалы испытываются на термитоустойчивость («Химия и жизнь», 1979, № 5). Для борьбы с термитами создано немало средств: их травят ядохимикатами, заражают болезнетворными микроорганизмами. Одни из них более, другие менее эффективны, но все они могут дать прок лишь в том случае, если опасность во время обнаружена. Но как отличить дом, в стенах которого поселились термиты, от дома, с которым ничего не происходит? Вот тут-то и могут помочь наши четвероногие друзья с их поразительно чуткими носами. Ведь у термитов есть слабый, но специфический запах, который собаки легко распознают, так сказать, сквозь стены. А уж если термиты обнаружены, в дело вступает человек, вооруженный губительными для насекомых химикатами. А. ЗЛОТИН
&4&&+Г Ю. Н. ЗАВАДСКОМУ, Запорожье: Растворимость галогенидов серебра в воде действительно очень мала, однако их можно растворить в чем-нибудь другом — например, в тиосульфате натрия (что и лежит в основе чуть ли не всей нынешней фотографии). Г. С. ПЕЧЕРКИНОЙ, Томск: Упомянутая в «Книге о кактусах» белая «парафинированная масса» для горшочков — это. как выяснилось, самый обычный полистирол. И. А. КУЧЕРУ, Полтавская обл,: Хромпик, собственно, и есть двухромовокислый калий, но для выделки кож применяют не его, а хромовые квасцы. Н. П. ТИЩЕНКО, Воронежская обл.: На школьных досках, сделанных из поливинилхлоридного линолеума, иногда выпотевает пластификатор, по которому мел скользит, не оставляя следа; приходится либо менять доску, либо регулярно тереть ее наждачной бумагой... И. Я. ТРУХАН-ПОГИБА, Кишинев; Ацетон растворяет канифоль лучше, чем спирт, и, когда остатки флюса смывают ацетоном, посинения не наблюдается. С. ПРОХОРОВУ, Ставропольский край: Нитрон, ПАН, орлон, кашмилон и другие полиакрилонитрильные волокна достаточно прочны, но к истиранию они неустойчивы, и поэтому чулок и носков из них не делают. В. КОЦАРЮ, Макеевка: Клей «Момент» на основе хлоропрено- вого каучука не стоек к нагреванию, для приклеивания тормозных колодок он решительно непригоден (в отличие от рекомендуемого для этой цели кремнийорганического клея ВС-ЮТ). Ф. П. ТИТОВУ, гор. Стрый Львовской обл.: Поливать растения отработанными фото растворами — верный способ их погубить, и довольно быстро. В. П. САМСОНОВОЙ, гор. Николаев: Облепиховое масло далеко не универсальное средство, и при ангинах, кстати, его не применяют. Э. И. ОСТРОВСКОЙ, Курган: По принятым в нашей стране нормам, разовая доза употребленного внутрь вместе с edoQ. глутамината натрия не должна превышать 0,5 г. Г. П. ПЕТРОВИЧУ, Свердловск: С нынешнего года в вузах Москвы (авиационном технологическом, стали и сплавов), Минска и Перми (политехнических) будет и интересующая вас специальность «порошковая металлургия и напыление покрытий». Т. ГАРАЕВУ, Ташкент: Обычные огнеупоры температуры в 2000° С, увы, не выдерживают, самый стойкий из них, корунд, не дотягивает градусов ста. Л. Б-вой, Одесса: Вы, наверное, и сами догадываетесь, что антистатиком для одежды нельзя опрыскивать волосы; а если они и впрямь так электризуются, так возьмите шампунь по- нежнее или мыло помягче... Редакционнав коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: *— М. А. Гуревич, "^^ Н. В. Ефремов, w Ю. И. Зварич, А. Д. Иорданский, A. А. Лебединский (художественный редактор), О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р. По л и щук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), В. К. Черникова Номер оформили художники: Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, М. М. Златковский, Е. С. Поливанов, Е. П. Суматохин Корректоры •» -^ Л. С. Зеновмч, Л. А. Котова. Ъ Сдано в набор 15.03.1982 г. Щ T-04293. Подписано в печать 7.04.1982 г. Бумага 70X108 1/16 Печать офсетная. Усл.-печ. л. 8,4. Усл.-кр. отт. 8697 тыс. Уч.-изд. л. 11,7. Бум. л. 3,0. Тираж 365 000 экз. Цена 65 коп. Заказ 616 АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов Московской обл. © Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1982
Про редиску Сейчас мы эту редиску выведем на чистую воду. Во-первых. Строго говоря, никакой редиски вовсе нет. А есть разновидность редьки с довольно мелкими, не слишком горькими и обычно красными корнеплодами. Захудалый сорняк имеет собственное латинское имя, а редиска пользуется редькиным. Во-вторых. Редиска на редкость плохо хранится. Правда, созданы более или менее лежкие сорта и придуманы хитрые приемы вроде хранения на холоду в наглухо запаянном полиэтилене, но это все для осеннего урожая. А первую редиску, в пучках, даже собирать советуют с утра пораньше, по холодку, чтобы к обеду не подвяла. Два-три дня после уборки — и никакого товарного вида. В-третьих. Довольно капризная эта редькина разновидность. Почву ей давай легкую, удобрения обильные, влагу в достатке. Несколько дней неутоленной жажды — и будет редиска деревянистой, если не сказать деревянной. Когда ей мало света, то вырастает мелочь, а Когда световой день долог, она идет не в корешки, а в вершки. И вообще, если что-то ей не по нраву, начинает горчить не хуже праматери редьки. В-четвертых. Питательности в ней, прямо скажем, немного. Есть, конечно, легкоусвояемые аминокислоты — но сколько их? Кот наплакал. Есть витамины группы В, но не ахти как много. Витамина С, правда, побольше, однако до смородины далеко. Словом, не лидер среди овощей и фруктов. Так за что же мы ее, разоблаченную, любим? За свежесть и за новизну. За то, что она — первая. Всю зиму и весну наши организмы тосковали по свежему, с грядки, овощу. Майская редиска (а на юге апрельская и даже мартовская) — как пресловутая ложка к обеду, как малый, 4а дорогой золотник. Кто рядом с нею? Разве что укроп, но много ли его, пахучего, съешь? М пусть негусто в редиске витаминов, а все же больше, чем в прорастающей по весне картошке; пусть скромен набор активных веществ, а все же разнообразнее, чем в аптечном драже. И понятно, отчего такое внимание ранним сортам, у которых весь цикл развития, от семечка до розовой редиски, занимает 20, ну 25 дней. И почему сеют в едва оттаявшую землю, благо всходы не боятся заморозков. И с какой стати в Ленинграде придумали способ зимнего посева, в январскую мерзлую почву с проделанными загодя, еще осенью, бороздами: так редиска, укрытая торфом, созревает на две недели раньше. У многих сортов редиски выразительные названия. Ясно, что Рубин — рубиновый, а Ледяная сосулька — продолговатая и белая, что Полукрасный-полубелый или Розово-красный с белым кончиком выглядят в полном соответствии со своими длинными именами. А еще есть сорт Нет подобных. Название вполне можно распространить на редис в целом, ибо ему, вовремя созревшему, и впрямь подобных нет. Позже, в июле и в августе, мы будем смотреть почти равнодушно на россыпи редиски, но сейчас... Оторвать бы скорее ботву, отрезать хвостик, помыть да обмакнуть в соль. Не будь в ней минеральных солей, фитонцидов и прочего жизненно важного, ничего в ней не будь, кроме весеннего вкуса, — и то бы ее любили.
Кому быть директором, а кому — его заместителем Откуда берутся директора ф рик и заводов, генеральные дир тора промышленных объединен Где растят этих людей, способ! РУКОВОДИТЬ МНОГОТЫСЯЧНЫМИ^*!' лективами, ворочать миллкг* ми делами? Частично на эти сложные в сы дает ответ обследование, торое проведено на промьиш ных предприятиях Свердловск. области. Его результаты опубл кованы в новосибирском ж урна «ЭКО» A981, № 7). Прежде ч« занять свой нынешний кабин* 40% директоров работали на же предприятии главными инж рами, 17% — начальниками це 11 % — заместителями дир« ра, 10% — начальниками отд*. Таким образом, 80% высши водских руководителей про хорошую заводскую школу, тальные пришли с партийной профсоюзной работы, г руг предприятий, то есть то^к уЙ леь немалый опыт в экономике и х, зяйствовании, а главное, уме* ладить с людьми. Для главных инженеров нескол ко иная картина. Они вырастав главным образом из начальн ков цехов G4%). А вот зам ест тели директоров поднимаются своему высокому креслу чаи с поста начальника отдела E0% Авторы работы приходят к в воду, что к директорскому Kpeci ведут три основные пути. Пер вы цеховой инженер — мастер — н чальник цеха — главный инж нер — директор. Второй: инж нер отдела — старший инженер начальник отдела — заместите директора — директор. Трет рабочий — мастер — начальник цеха — главный инженер (к заместитель директора по прои воде тв у) — директор. Любопь но, как авторы оценивают э пути. Карьера первого тип.» - уд< людей решительных, все ^^ от вых принять всю ответе ^^нос на себя. Второй путь — для ост рожных и осмотрительных. Bnf чем, он редко приводит к сам вершине, а чаще всего закан вается чуть ниже ее— на отме «заместитель директора». Не нец, третья схема—это про, жение практиков, которые, правило, получают образовс в вечерних или заочных инст так; они лучше всех знают ni в одет в о и быстрее всех осваив ся на командных высотах. Средний возраст дире> 46 лет; «средний» главный нер на три года моложе, а ний» заместитель директор те всех своих коллег-ру» телей — ему 50 лет. ' Теперь, зная типовые схе движения по служебной г _ и средний возраст руковод можно не спеша оглядеться прикинуть, кто из сослуживц со временем может стать дире тором, а кто — заместителем...