Текст
                    Я1Б1
t
dOOO HAVH HHW3&VHV L/VHdA>H kll4HdmfAUOU-OHhAVH
ЧН£ИЖ И ВИШИХ


химия и жизнь ■лс wi к ryv— популярны курнгп Академии наук СССР • № 3 • март 1Т \( ^---А -^ "S) Издается г 1965 года С. Г. Кара-Мурза КАПЛЯ И ЧАША, ИЛИ КОЕ-ЧТО О ПОРОГОВЫХ ЯВЛЕНИЯХ В. С. Барашенков 10 АНТИМИР СКОРОСТЕЙ. ТАХИОНЫ Вполне возможно, что в природе существуют частицы, скорость которых больше скорости света С. П. Коноплев, В. А. Усольцева, С. А. Селезнев, М. Л. Федоров, Ю. Ф. Рожков, Г. М. Шинкеев КАК ЖЕ ВОЗНИКЛА НЕФТЬ 18 П|-,,0'и Г. Г. Поликарпов, А. Г. Бенжицкий НЕФТЯНЫЕ АГРЕГАТЫ —НОВАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША В ОКЕАНЕ л мегомы 22 П. М. Кругляков 25 ЧЕРНЫЕ ПЛЕНКИ ...могут служить моделями биологических мембран А. В. Соколов 31 АГРОХИМИЯ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ А. Н. Смирнов ПОСЛЕ ТВОРОГА СО СМЕТАНОЙ 37 1* эбитатепг И. Н. Зусман В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ КУРИНЫМ И ЧЕРЕПАШЬИМ ЯЙЦОМ? 40 Vie *" \ оды Г. Григорьев, Л. Мархасев «НЕПОРОЧНОЕ ЗАЧАТИЕ», ИЛИ ПАРТЕНОГЕНЕЗ 42 Е. М. Шварцштейн МОЗОЛИСТЫЕ ЛОПАТКИ ТУРБИН Созданы управляемые теплозащитные покрытия для турбинных лопаток 62
Р. Брэдбери 82 Я ПОЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТЕЛО (окончание) А. В. Смирнов ЛЕЧЕБНАЯ СИЛА КАМНЕЙ Г. Н. Матюшин ОХОТНИКИ ЗА ЯШМОЙ Г. А. Балуева ОСТОРОЖНО: СТИРКА! Л. Виленская СТРАННЫЙ ЯЗЫК ХАМЕЛЕОНА М. Кривич ВЫХОДЯ НА ПОЛЕ, ВЫТИРАЙТЕ НОГИ! Со временем футболисты будут играть на нейлоновых полях Е. Э. Сакован, И. Б. Круглова ЖИЗНЬ БУКЕТА ПРОДЛЕВАЕТ «БУТОН» 96 98 105 112 118 122 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 8, 70 , ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВЫЕ ЗАВОДЫ СТАТИСТИКА КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК СЛОВАРЬ НАУКИ ПИШУТ, ЧТО... ФОТОИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! КОНСУЛЬТАЦИИ ПЕРЕПИСКА 16,30,54,61 35, 104, 81, 109 55 58 60 72 80 110 114 116 121 125 128 НА ОБЛОЖКЕ: рисунок М. Златковского к статье «В чем разница между куриным и черепашьим яйцом?» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ: фото из журнала «Курьер ЮНЕСКО» — амулет, изготовленный в Карфагене в III веке до н. э. (к статье «Лечебная сила камней») 2
ншль Капля и чаша, L 1й KOL- ' ,Г.<1ЕНИЯ' Кандидат химических наук С. Г. КАРА-МУРЗА Порой мы можем долго не обращать внимания на те или иные житейские неурядицы, но потом терпению вдруг наступает конец, и мы разом выплескиваем все накопившееся раздражение, даже если последняя доза неприятностей и была микроскопической. Недаром же говорят о капле, способной переполнить чашу терпения... Это — типичное пороговое явление, когда до определенного предела воздействие не оказывает заметного влияния на систему, а затем вдруг вызывает в ней сильнейшие потрясения. Пороговые яв- ш Ш &У/
ления встречаются не только в сфере человеческих отношений. Социологи обратили на них внимание лишь сравнительно недавно, а до того их изучали только физики, химики и биологи, да и то почти исключительно в рамках своих специальностей (исключая, конечно, философов, давно сформулировавших общий закон перехода количества в качество). Сейчас же, когда в науке все более проявляется тенденция к изучению не изолированных явлений, а систем взаимодействующих факторов (говорят, что в наше время научное сознание становится «системно ориентированным»), появилась возможность не только констатировать само явление, но и исследовать причину его возникновения. В простейшем случае можно считать, что система (в самом общем смысле этого слова) имеет одно свойство Y, величина которого способна изменяться под действием одного фактора X. (Конечно, в реальном случае таких свойств и факторов может быть сколько угодно, причем одно свойство системы управляв ется несколькими факторами и, наоборот, один фактор оказывает влияние на несколько свойств.) Взаимосвязь между этими величинами можно представлять в графической форме, откладывая по оси абсцисс декартовой системы координат действие фактора X, а по оси ординат— соответствующее значение свойства Y. В случае, когда в системе возникает пороговый эффект, на графике наблюдается характерный излом (рис. 1), причем Х0 представляет собой пороговую величину действующего фактора, то есть ту самую границу, ниже которой система неподатлива, а выше которой чрезвычайно чувствительна. Разумеется, поведение системы будет казаться нам различным в зависимости от выбранного масштаба. Если единица измерения величины действующего ф а ктор а достаточ но у Когда в системе наблюдается пороговый эффект, на графике, отражающем зависимость свойства системы (Y) от величины действующего фактора (X), заметен характерный излом в точке Х0 велика, то мы заметим, что свойства системы изменяются (хотя и в разной мере) при любых значениях X; если же масштаб мал, то в интервале от 0 до Х0 мы ничего не заметим и, лишь превзойдя критическую величину Хо, с удивлением обнаружим, что система вдруг стала бурно реагировать на каждое незначительное воздействие. а Фотоэффект — характерный пример пороговых явлений в области физики. Если облучать поверхность металла светом с постепенно убывающей длиной волны, то сначала лучистая энергия, частично поглощаясь, лишь нагревает образец, причем увеличение интенсивности света картины принципиально не меняет; однако как только длина волны достигает определенной минимальной величины, из поверхности металла начинают вырываться электроны и их число оказывается пропорциональным интенсивности излучения. Это явление казалось загадочным, пока не была высказана квантовая гипотеза: выяснилось, что фотоэффект возникает лишь в том случае, если величина кванта (возрастающая при / уменьшении длины волны) превышает работу выхода электрона. Химия тоже знакома с пороговыми явлениями. Часто бывает так, 4
что после смешения реагентов процесс сначала не идет (вернее, идет настолько медленно, что никаких изменений не удается заметить), и лишь спустя определенное время, называемое индукционным периодом, в системе начинают происходить ощутимые превращения. В этом отношении весьма характерны цепные процессы. Например, при окислении жиров образуются свободные радикалы, которые способны лавинообразно размножаться. Если жир содержит примесь ан- тиоксиданта — вещества, активно реагирующего со свободными радикалами,— то окислительные цепи обрываются в самом зародыше и процесс практически не идет. Но как только запас антиоксиданта оказывается исчерпанным, цепной процесс начинает интенсивно развиваться. Так, изменяя количество прибавленного антиоксиданта, можно регулировать продолжительность индукционного периода и, следовательно, отодвигать на нужный срок порог окисления. Размножение микроорганизмов — пример цепного процесса в биологической системе. И здесь есть своеобразный индукционный период, называемый лаг-фазой, после которого начинается бурный рост популяции. В биологических системах особое место занимают явления, связанные с так называемым порогом раздражения. В частности, таким порогом обладают все органы чувств, что позволяет разгружать наши системы контроля и управления от переработки избыточных сигналов (например, шумов), выделять лишь те сигналы, которые могут иметь существенное значение для жизни. Механические системы нередко тоже должны обладать порогом раздражения. Например, хорошо известная конструкция рулевого управления предусматривает так называемый люфт — при повороте руля на 12—15° положение колес не изменяется. Здесь допороговая область— это тот интервал, когда система не подвергается управляющему действию водителя. (Некоторые специалисты считают, что введение люфта в рулевое управление — одна из важнейших вех в развитии конструкторской мысли автомобилестроителей. До этого вождение требовало огромного напряжения, и все равно машина двигалась зигзагом.) По аналогии уместно заметить, что человеческий коллектив тоже может нормально функционировать лишь в случае, если в его управляющей системе верно подобраны размеры своеобразного «люфта», то есть когда правильно выбраны пределы, в которых поведение каждого члена коллектива (равно как и всего коллектива в целом) может отклоняться от нормы, не вызывая ответной реакции руководства. Если этот люфт слишком велик или слишком мал, коллектив вскоре перестанет плодотворно работать. Деятельность научного коллектива почти никогда не.протекает без творческих конфликтов: настоящий успех может быть достигнут лишь в результате борьбы идей. Но подчас, увы, случается так, что плодотворная борьба идей перерастает в склоку— таким печальным случаям посвящен не один газетный фельетон. При этом оказывается, что межличностные разногласия и трения удается гасить лишь до тех пор, пока они не достигли некоторой критической точки. Если же этот рубеж превзойти, то даже небольшое усиление неприязни может привести коллектив к полному развалу. Вспомним опять о капле, переполнившей чашу терпения... Важно заметить, что разные люда имеют неодинаковый порог раздражимости, выше которого они становятся неуправляемыми. При этом особо неуравновешенные личности могут послужить «стартерами», раскачивающими коллектив и выводя- 5
щими его на критический порог. Выявлять таких людей, следить за ними и своевременно их нейтрализовать — важнейшая задача руководителя и всего коллектива в целом. Видимо, пороговые явления играют важную роль не только при распаде, но и при возникновении новых творческих исследовательских коллективов. Научная работа немыслима без постоянного контакта ученого с коллегами его уровня, в ином случае данная лаборатория (институт, город) теряют для него привлекательность. Более того, каждый мало- мальски крупный ученый может составить список «ключевых людей», личное общение с которыми обладает для . него особой притягательной силой; при этом у числа таких людей есть ярко выраженный порог. (Известно, что часто бывает так: из научного коллектива уходят два- три хороших работника, но лаборатория сохраняет работоспособность, быстро оправляется от потери; но потом уходит еще один из ключевых людей, порой даже не очень хороший сотрудник, и лаборатория начинает распадаться.) Все это важно учитывать при формировании новых научных центров. Неправильно установленный размер центра, а также подбор кадров по формальным признакам могут привести к тому, что концентрация ключевых людей не достигнет пороговой величины и способные ученые не будут стремиться в этом центре работать. Напротив, специальные усилия по привлечению ведущих ученых начнут быстро окупаться по достижении пороговой величины. Пороговые явления приходится учитывать не только при организации деятельности научно-исследовательских коллективов, но и при планировании индивидуальной работы ученых. Например, определенную часть 6 I Число журналов 2000 г 1000 h I i i i i 25 50 75 100 Доля веек статен ло химии,% 2 Типичный пороговый эффект: чтобы разыскать 65% всех химических статей, достаточно просмотреть около 400 научных журналов, но чтобы разыскать всю литературу по хнмни, придется иметь дело с более чем 2000 периодических изданий нужной научной информации можно получить в концентрированном виде по одному каналу (скажем, с помощью периодических изданий); однако такой канал эффективен лишь до определенного предела. На рис. 2 показано, как растет число журналов, которые нужно просмотреть, чтобы найти ту или иную долю всех статей по химии. Оказывается, порог эффективности химической научной литературы находится где-то в районе 65% всех публикаций: они сосредоточены в 20% всех основных периодических изданий. Такое явление не случайно. В каждой области науки существует как бы костяк наиболее известных журналов, в которых информация подается в концентрированном виде; остальная же информация рассеяна во множестве «чужих» журналов, границы ее размыты. Ту же картину мы наблюдаем и в самом научном творчестве. Каждое крупное научное открытие — это пороговое явление в понимании той или иной проблемы, хотя здесь идет речь не о переработке информации, а о ее производстве (даже когда открытия делаются теоретиками на основе уже имеющихся сведений). Говоря об открытиях, мы соприкасаемся с весьма деликатной пробле-
мой человеческих отношений в науке. Общество вознаграждает поче- ' том и премиями тех ученых, которым довелось первым «переступить порог», сделать то или иное открытие; но при этом не учитывается, кто и сколько сил затратил в допо- роговой области. А ведь может случиться и так, что всю подготовительную работу сделали другие, а автору открытия оставалось лишь его сформулировать! В справедливости такой практики сомневался даже сам Эйнштейн, отмечая, что деятельность каждого ученого настолько тесно связана с работой его пред- шественников и современников, что скорее следует считать случайностью то, что решающий шаг сделан именно тем, а не ины\1 человеком. Что же объединяет все эти, казалось бы, разнородные примеры? Их объединяет то, что в каждом случае, независимо от природы каждого конкретного явления, в момент преодоления порога происходит важный качественный сдвиг — образуется новая система. Наиболее наглядно это проявляется в тех случаях, когда возникает новый элемент, связывающий уже имевшиеся разрозненные элементы в единую систему. Когда исчезает содержавшийся в растворе антиок- сидант и начинают накапливаться свободные радикалы, последние и оказываются элементом, которого недоставало для возникновения новой системы, в которой может идти цепная реакция окисления. К этому же типу случаев можно отнести и научные открытия, так как тут для преодоления порога необходимо обнаружить недостающие факты или же найти новые связи между уже существующими сгустками научной информации. Во всех этих случаях мы имеем дело с пороговыми явлениями, так сказать, в чистом виде. Но существует немало явлений, когда трудно выделить момент возникновения новой системы: в этих случаях мы имеем дело с более или менее постепенной трансформацией уже имеющихся элементов или связей между ними. И хотя такая трансформация тоже приводит по существу к возникновению новой системы, точка перехода размыта настолько, что обнаружить пороговый эффект становится не очень просто. Успех тут зависит и от выбранного масштаба измерения, и от чувствительности используемых инструментов. Скажем, мы знаем, что во время индукционного периода цепная реакция хотя и медленно, но идет; но мы знаем об этом лишь по той причине, что использовали специальное, весьма чувствительное оборудование. То же самое и сопроцессами загрязнения среды. Сейчас почти всем стала ясна опасность неразумного воздействия на природу. Но тот, кто обладал более чуткими инструментами (точными данными, даром предвидения), уже давно задумывался над этой проблемой и предупреждал о грозящей опасности своих менее прозорливых современников. Наконец, мудрый руководитель заранее чувствует приближение конфликта в коллективе, причем способен отличить приближение пороговой ситуации от простой неопасной флуктуации... Приведенные примеры свидетельствуют о том, что с пороговыми явлениями приходится сталкиваться, видимо, в любой области человеческой деятельности. Поэтому следует ожидать, что эти явления могут встречаться и в тех системах, где их еще никто не наблюдал. Иными словами, мы всегда должны быть готовы к тому, что система рано или поздно может преподнести нам сюрприз.
последние Лазеры и радиация Советские ученые предлагают управлять скоростью радиоактивного распада с помощью лазерных лучен. Мы привыкли думать, что никакие внешние воздействия не влияют на скорость радиоактивного распада ядер. Так еще недавно учили в школе. Но считать так сейчас неправильно, потому что внеш-ние условия все же воздействуют на радиацию. Только i влияние это столь ничтожно, что с трудом регистрируется существующими приборами. В последние годы, с открытием эффекта Мессбауэра, в чувствительности измерительных приборов произошел скачок. и некоторые процессы, например, изменение энергии гамма-квантов под действием внешних условий, стали доступны наблюдению. Но, может быть, существует и другой путь: не повышать чувствительность аппаратуры, а усиливать само внешнее воздействие? Член-корреспондент АН СССР В. И. Гольданский и доктор физико-математических наук В. С. Летохов предложили использовать для этих целей лазерное излучение («ЖЭТФ», 1974, т. 67, вып. 2). Идея состоит в том, чтобы с помощью сильного светового поля попытаться воздействовать на радиоактивные процессы, в которых принимают участие электроны, окружающие ядро. Типичные примеры радиоактивного распада с участием электронов: распад ядра технеция Тс" и превращение бериллия Be7 в Li7. В первом случае происходит так называемая внутренняя конверсия — энергия ядра передается одному из электронов, и вместо гамма-кванта из атома вылетает энергичный электрон. Во втором случае электрон, находящийся на ближайшей к ядру К-оболочке, захватывается ядром. В результате один из протонов в ядре превращается в нейтрон, и заряд ядра уменьшается на единицу. Возникает новый элемент, а выделяющуюся энергию уносит нейтрино. С помощью лазера можно удалять электроны, окружающие ядро, этот процесс называется ионизацией. Если добиться полной ионизации — пусть на ничтожный промежуток времени, — то скорость радиоактивных процессов, связанных с участием электронов (внутренняя конверсия и К-захват), тоже должна сильно уменьшиться. Эксперимент для проверки идеи можно поставить, например, так. Небольшая крупинка радиоактивного вещества помещается в фокус мощного лазера. Под действием лазерного света вещество нагревается до температуры около миллиона градусов. При такой температуре происходит ионизация атомов, и вещество превращается в плазму. В этот момент интенсивность гамма-излучения, возникающего вслед за радиоактиз- ным распадом технеция, должна сильно упасть, так как число радиоактивных ядер, сохранивших электроны, намного уменьшилось. Оценки показывают, что для эксперимента потребуются лазеры с энергией излучения в несколько десятков джоулей. Такие лазеры, и даже еще более мощные, сейчас уже существуют. В случае успеха эксперимента мы получим новый инструмент для изучения явления радиоактивности. Кроме того, уже сейчас видны и возможности практического применения идеи. Например, то, что интенсивность радиоактивного излучения зависит от степени ионизации вещества, позволяет создать своеобразный радиоактивный термометр для измерения температур в области миллионов градусов. Кандидат физико-математических наук Г. ВОРОНОВ 8
известия Собрали живую клетку Биологи из университета штата Колорадо (США) разработали способ реконструкции клеток млекопитающих из отдельных составных частей: ядра и цитоплазмы. Живые клетки удавалось собирать и раньше. В 1969 г. Джеймс Ф. Даниэлли воссоздал целый одноклеточный организм (амебу) из разрозненных компонентов — ядра, цитоплазмы и клеточной оболочки. Амёба получилась вполне жизнеспособной. (См. «Химию и жизнь», 1972, № 5 — Ред.). Широкую известность получили опыты Дж. Гердона, пересадившего ядро соматической клетки одной лягушки в оплодотворенное яйцо другой лягушки. Однако во всех этих опытах шла речь о микрохирургических операциях над каждой отдельной клеткой. А теперь группе биологов во главе с Кейтсом Портером удалось поставить сборку клеток высших организмов сена поток» («Proceedings of the National Academy of Sciences of USA», 1974, т. 71, № 5). В работе были использованы два уже известных метода: получение безъядерных клеток и слияние клеток друг с другом. Первый метод основан на действии цитохалаэина В — вещества, выделенного в 1967 г. из плесени. Обработанные этим веществом клетки млекопитающих выбрасывают в окружающую среду свои ядра, т. е. становятся безъядерными. Второй метод связан с вирусом Сендай. Вирус Сендай (названный так в -честь японского города, в котором он был выделен), попадая в клетки, размножается и вызывает их гибель. Но перед этим, на одной из ранних стадий инфекции, клетки начинают склеиваться и сливаться друг с другом. Если вирус облучить ультрафиолетовыми лучами, то он уже не сможет размножаться и не вызовет гибели клеток, однако полностью сохранит способность склеивать их друг с другом. Работа группы К. Портера состояла в следующем. Были взяты две популяции мышиных клеток. Одну популяцию пометили радиоактивным Н3-тимидином. Это вещество включается в ДНК клеток и метит поэтому преимущественно клеточное ядро. Другая популяция клеток была помечена с помощью латекса. (Мелкие, диаметром 1 мк, латексные частицы проникают в цитоплазму клеток, где их можно наблюдать в обычный микроскоп.) Клетки обеих популяций разделили с помощью цитохалаэина В на цитоплазму и «ядра» (в действительности, собственно ядра несли на себе тонкий слой цитоплазмы и клеточную мембрану). Затем отобрали ядра клеток, меченных Н3-тимидином, -и смешали их с безъядерными клетками, обработанными латексом. К смеси добавили предварительно облученный в ультрафиолете вирус Сендай. Под действием вируса начался процесс слияния: ядра одних клеток проникли в цитоплазму других, и возникли новые клетки. Контроль показал, что это на самом деле «синтетические» клетки, они 'Содержали компоненты, заимствованные из обеих .популяций — ядро у них несло радиоактивную метку, а цитоплазма — частицы латекса. Реконструированные клетки были живыми и даже делились. Очевидно, теперь на очереди составление клеток из фрагментов, взятых из клеток разных тканей и даже разных организмов. Метод К. Портера позволяет производить такую сборку в любых количествах. Л. МАРГОЛИС 9
Антимир скоростей. Тахионы Доктор физико-математических наук В. С. БАРАШЕНКОВ Из школьного курса физики все мы знаем, что ни одно тело не может двигаться быстрее света. Скорость света в вакууме, величина с — около 300000 км/сек — наибольшая из всех известных нам скоростей перемещения материальных тел или передачи сигналов. Лишь одна частица — нейтрино движется в пространстве с этой скоростью, полет всех других известных частиц медленнее. Но, с другой стороны, «световой барьер» всего лишь экспериментальный факт, теоретически никак не обоснованный. Может быть, в природе существуют и более быстрые частицы, а мы их просто еще не обнаружили— допущение не такое уж крамольное. Физикам, во всяком случае теоретикам, частицы сверхсветового вещества понадобились уже сейчас. СВОЙСТВА СВЕРХБЫСТРЫХ Частицы, движущиеся со скоростями, большими, чем скорость света, принято сейчас называть тахионами — от греческого слова «тахис», что означает «быстрый», «стремительный». Досконально изучить свойства таких частиц можно будет, конечно, лишь после того, как их откроют в эксперименте. Однако некоторые особенности этих частиц можно предсказать теоретически, на основе уже известных нам физических законов. Один из таких законов — взаимозависимость массы и скорости частиц. При обычных условиях этот эффект чрезвычайно мал, и мы его просто не замечаем, однако если скорость тела становится сравнимой со скоростью света, то масса тела начинает расти, и дальнейшее увеличение скорости требует затрат все большей и большей энергии. Образно говоря, приближаться к световому барьеру частице так же трудно, как трудно подниматься на крутую гору путнику, у которого за плечами рюкзак, тяжелеющий с каждым метром подъема. Чтобы достичь скорости света, разгоняя, например, легкие электроны, пришлось бы затратить бесконечно большое количество энергии... Это, казалось бы, исключает надежды на открытие сверхсветовых частиц. Но в действительности отсюда следует лишь невозможность превращения обычных, досветовых частиц в тахионы путем непрерывного увеличения скорости. Подобно тому как нейтрино и кванты света, фотоны, уже при самом их рождении обладают скоростью света, тахионы должны иметь сверхсветовую скорость с самого момента рождения. Это означает, что тахионы — частицы совершенно нового типа, они никогда не переходят через световой барьер на нашу досветовую (по скорости) сторону. Они рождаются, живут и исчезают в процессах распада и поглощения, всегда имея скорость больше скорости света. Как и у обычных частиц, масса тахионов вблизи светового барьера возрастает, но по ту сторону барьера зависимость массы от скорости оказывается совершенно иной. У обычных частиц масса и энергия возрастают при ускорении, у тахионов же, наоборот, и масса и энергия 11
I ДОСВЕТОВЫЕ ЧАСТИЦЫ | ТАХИОНЫ I Ф @ h§ X° О 0,5c 0,9c |c 1,5c скорость частицы ' П.99с 1 Зависимость массы частицы от ее скорости. Масса покоящейся частицы принята за единицу, с—скорость света. Масса частицы связана с ее полной энергией: Е = Мс2. Это соотношение доказано в теории относительности и хорошо подтверждается на опыте с увеличением скорости уменьшаются. Теряя энергию, тахион ускоряется! Шарик из тахионного вещества, скатываясь с горки, будет замедляться. Падающее сверху тахионное яблоко как будто спускается на парашюте (если сила притяжения больше сопротивления среды). Зато сверхсветовая пуля под действием сопротивления воздуха должна... разгоняться. Мир тахионов своего рода Зазеркалье, антимир. Зазеркалье скоростей. В этом антимире наши представления о кинематике окажутся буквально вывернутыми наизнанку. Однаюо этим дело не кончается, сверхсветовым частицам должны быть свойственны еще несколько удивительных особенностей. Об одной из них — чуть подробнее. ЭФФЕКТ САМОУСКОРЕНИЯ Если электрон, протон или какая-либо другая заряженная частица движется в среде со скоростью больше так называемой фазовой скорости света (равной с, поделенному на показатель преломления среды), то в этой среде возникает своеобразное электромагнитное излучение, названное излучением Вавилова — Черенкова. Тахионы, видимо, должны вызывать такое излучение всегда — не только в любой среде, но и в вакууме, поскольку скорость тахиона всегда больше скорости света. Черенковское излучение уменьшает энергию тахиона и, следователь но, увеличивает его скорость. Другими словами, -тахионы обладают способностью самоускоряться. Несложные расчеты показывают, что тахионы должны терять почти всю свою энергию и становиться безынерционными объектами с практически бесконечной скоростью, пройдя от точки своего рождения всего лишь сотые доли миллиметра. Правда, не все физики согласны с этим выводом. Некоторые из них, основываясь на теории относительности, доказывают, что черенковско- го излучения в вакууме тахионы все же не должны возбуждать. Однако не известно, насколько правомочны постулаты теории относительности при сверхсветовых скоростях..." Кто прав в этом вопросе и могут ли существовать в природе самоускоряющиеся тела — рассудить, наверное, сможет лишь эксперимент. СЖАТОЕ ПРОСТРАНСТВО, ЗАМЕДЛЕННОЕ ВРЕМЯ Научная фантастика уже приучила читателей к мысли о том, что внутри космической ракеты, несущейся к дальним мирам, время течет относительно медленнее, чем на «неподвижной» Земле. Сюжет о возвращающемся домой космонавте (еще достаточно юном) и его постаревшем куда сильнее брате-близнеце уже успел стать литературным штампом. Этот «парадокс близнецов»—частный случай изменения пространственных и временных масштабов при переходе от одной движущейся системы координат к другой. 12
ДОСВЕТОВЫЕ ЧАСТИЦЫ v« с v<c ТАХИОНЫ V^C V» С Так выглядели бы для неподвижного наблюдателя часы, движущиеся со скоростью v;c— скорость света. Продольные размеры часов изменяются, поперечные остаются неизменными (движение происходит слева направо). Положение часовой стрелки (темп времени) также зависит от скорости v Мы еще не можем проверить его на близнецах-братьях, но в мире элементарных частиц эффект замедления времени — экспериментально установленный факт. Благодаря этому эффекту мы знакомы с космическими мезонами. Быстрый мю-мезон, живущий в связанной с ним неподвижной системе координат лишь миллионные доли секунды, успевает пройти сквозь всю атмосферу — от верхних ее слоев, где он рождается из космических лучей, до уровня моря. Пространственные размеры мю- мезона при этом сжимаются в направлении его движения, и по мере приближения скорости мезона к скорости света эта частица становится все более похожей на бесконечно тонкую лепешку. Как поведет себя близ светового барьера тахион? Вероятно, когда скорость частицы ненамного больше скорости света, тахион тоже должен сплющиваться и при этом становиться долгожителем. Но как мы уже знаем, чтобы затормозить тахион, ему надо добавить энергии. (Все наоборот!) Продольные размеры таких тахионов будут все больше и больше расти (тахионы как бы распухают в направлении своего движения), а течение времени будет для них резко убыстряться. И если тахионы —- нестабильные, распадающиеся частицы, время их жизни будет тем меньше, чем больше их скорость. Но вспомним об эффекте самоускорения. Очевидно, тахионы должны распадаться почти сразу же после рождения п вблизи места рождения. Следовательно, наблюдать такие частицы будет крайне трудно. ЕЩЕ НЕМНОГО ПАРАДОКСОВ Зависимость размеров и времени жизни частиц от их скорости это, конечно, удивительное явление. Однако еще поразительнее зависимость направления физического процесса, в котором участвуют сверхсветовые частицы, от выбора системы координат. Так, если в одной системе координат атом А испускает тахион/ а атом В его поглощает, то в системе координат, движущейся с другой скоростью, этот процесс может выглядеть как переход сверхсветовой частицы от атома В к атому А. 13
Зависимость направления физических процессов от выбора системы координат приводит к эффектам, в которых оказывается нарушенной причинная связь явлений. Следствие может опередить вызывающую его причину! Допустим, например, что охотник поражает тахионным лучом сидящую на столбе ворону. Космонавт же в иллюминатор пролетающей ракеты увидит, что по какой-то непонятной причине из вороны вылетел тахионный луч, который был пойман ружьем охотника. (При этом охотник каким-то образом заранее точно узнал, в какую сторону и под каким углом ему следует направить ствол своего ружья, чтобы поймать тахионный «зайчик».) Даже космонавту это показалось бы чудом. Каким образом устранить подобные нарушения причинно-временных связей, остается пока не ясным. Скорее всего дело здесь в том, что тахионы, если они все же существуют в природе, в силу каких-то, еще неведомых нам законов не могут выходить за пределы ультрамалых пространственных областей, и если время жизни тахионов исчезающе мало, то в больших, макроскопических областях пространства вероятность порожденных тахионами нарушений причинности явлений будет близка к нулю. Что же касается очень малых пространственных областей, то здесь временной порядок событий, возможно, вообще нельзя установить или же он имеет смысл, весьма отличный от того, к какому мы привыкли в нашем макромире. Некоторые опыты с распадающимися элементарными частицами указывают, что, действительно, в субмикроскопических областях пространства и времени нельзя однозначно отделить прошлое от будущего. Парадоксальность свойств тахионов (с точки зрения привычных для нас представлений) сама но себе еще, конечно, не означает, что существование таких частиц в принципе невозможно. За последние годы экспериментальная физика преподнесла нам немало сюрпризов, существенно изменивших многие наши, казалось бы, самые незыблемые и изначальные представления. Существуют тахионы или нет — это прежде всего вопрос эксперимента. Именно поэтому физики разных стран организуют очень сложные эксперименты, цель которых ^поиск тахионов. Как и другие частицы, тахионы ищут в космических лучах и в опытах на ускорителях. ПОИСКИ ТАХИОНОВ Прежде всего возникает вопрос, а могут ли вообще частицы со столь необычными свойствами взаимодействовать с обычным, досветовым веществом? Некоторые физики считают, что не могут. Если это так, то тахионы представляют собой ненаблюдаемые объекты, а досветовой и сверхсветовой миры оказываются оторванными один от другого — у них просто нет точек соприкосновения. Трудно, однако, думать, что в природе, где все взаимосвязано и взаимообусловлено, могут существовать материальные тела, которые ничем себя не проявляют и принципиально не наблюдаемы. Если же допустить, что между тахионами и обычным веществом возможно взаимодействие, то тахионы, как и античастицы, должны рождаться в реакциях, происходящих при столкновениях досветовых частиц. И если так, то можно попытаться зафиксировать их с помощью имеющихся в нашем распоряжении приборов. В двух недавних экспериментах удалось заметить эффекты, которые можно приписать сверхсветовым частицам. Английские физики Р. Клан и П. Кроух изучали распространение ливней вторичных частиц, образуемых в земной атмосфере высоко- Г 14
энергетическими частицами космического излучения. Исследовали 1307 ливней — наиболее интенсивных, которые были образованы космическими частицами с энергией, по крайней мере в десять тысяч раз больше той, которую можно получить с помощью самых мощных современных ускорителей. Лавина частиц, образующих фронт такого ливня, движется со скоростью, близкой к скорости света, и дает отчетливый импульс в регистрирующих приборах на поверхности Земли. Во время этой работы детектирующие устройства зафиксировали частицы, значительно опережающие фронтальный импульс. Число таких частиц оказалось намного больше возможных статистических погрешностей эксперимента. Результаты этого опыта проще всего объяснимы, если допустить, что среди ливневых частиц были частицы, движущиеся со сверхсветовыми скоростями. Они опережают лавину ливневых частиц и первыми попадают в регистрирующие устройства. Можно, конечно, предложить и другие объяснения наблюдаемого эффекта, но во всех других объяснениях количество дополнительных допущений и предположений оказалось намного больше. Совсем иной метод применили для поиска тахионов американские физики Л. Глисон, М. Гундцик и Е. Сударман. Они предположили, что тахионы сильно взаимодействуют с протонами, мезонами и другими частицами, но время жизни тахионов чрезвычайно мало. Поэтому тахионы могут лишь на очень короткое время появляться в процессах взаимодействия досветовых частиц и сразу же поглощаться этими частицами (или же исчезать в результате распада). Теория допускает, что появление тахионов при взаимодействии досветовых частиц приведет к определенным и характерным искажениям в спектрах распределения ядерных частиц по импульсам и углам разлета*. Более того, положение и форма этих искажений зависят от времени жизни, массы, электрического заряда и других характеристик тахионов. При изучении экспериментальных распределений рассеянных частиц в ядерных реакциях действительно были обнаружены аномалии, которые хорошо объясняются, если допустить, что сталкивающиеся частицы обмениваются заряженными и нейтральными тахионами с массой, несколько превышающей массу протона, и временем жизни около 10 24 сек. Эти аномалии не зависят от энергии сталкивающихся частиц и наблюдаются во многих реакциях. Интерпретировать их в рамках современной теории, не учитывающей тахионы, довольно сложно и, главное, объяснение получается неоднозначным. Теперь вы, наверное, понимаете, зачем физикам нужны тахионы. ВОПРОС ОСТАЕТСЯ ОТКРЫТЫМ Конечно, и опыты Клан с Кроухом, и результаты, полученные американскими физиками, еще нельзя считать доказательством существования сверхсветовых частиц. Для однозначного ответа нужны значительно более полные экспериментальные данные и их всесторонний теоретический анализ. Тем более не должен рассматриваться как обескураживающий отрицательный результат многих других попыток обнаружить сверхсветовое вещество**. Во всех этих попытках были методические просчеты, которыми можно, хотя бы отчасти, объяснить неудачу эксперимента. Так, в одном из опытов регистрн- * Подробнее об этих методах исследования рассказано в статье «Антиводород. Охотл за аититритонами» — см. «Химию и жизиь», 1975, N» 1. ** О других опытах по поискам тахионов см. статью автора в журнале «Успехи физических наук», 1974, № 9.— Ред. is
ровали случаи поглощения тахиона протоном или электроном. Первоначально покоившиеся частицы должны были получить от тахионов импульсы, которые физики намеревались зарегистрировать. Опыты проводили глубоко под землей, при практически полном отсутствии фона космических лучей. Точность измерений была очень высокой. Тем не менее не удалось обнаружить ни - одного случая поглощения тахионов, и последовал вывод о том, что если тахионы и существуют, то их взаимодействие с досветовым веществом исключительно слабо — приблизительно в 1029 раз слабее, чем взаимодействие протона с электроном. Но возможна другая, более логичная интерпретация результатов: если нет специальных источников тахионов, плотность их очень мала, как мала, например, плотность световых квантов в темной комнате. Таким образом, ответ на вопрос, существуют ли в природе тахионы, пока не получен. Это предстоит еще выяснить. Вряд ли нужно много говорить о том, насколько важным для современной науки стало бы обнаружение таких частиц. Даже если они существуют лишь в ультрамалых пространственных областях, где-то глубоко в недрах материи, их открытие скажется не только на всей физике микромира, но и на наших представлениях о вселенной. По расчетам академика М. А. Маркова, свойства вселенной очень тесно связаны со свойствами процессов, разыгрывающихся в субмикроскопических пространственно-временных масштабах. Не исключено, что частицы, которые мы называем сейчас «элементарными», на самом деле заключают внутри себя целые миры. Из писем в редакцию О частоте образования шаровых молний Про шаровые молнии «Химия и жизнь» писала уже не раз. Хотелось бы дополнить эти публикации. Чтобы получить представление, с какой частотой образуются шаровые молнии в разных районах земного шара, мы попросили метеослужбы и метеорологические научные учреждения других стран поделиться сведениями о наблюдениях за шаровыми молниями за последние сто лет. Если сгруппировать полученную информацию о числе шаровых молний, наблюдавшихся в каждой стране за истекшее столетие, то на первое место выходит Голландия C39 шаровых молний только за период 1880—1965 гг.), далее следуют ФРГ и ГДР {вместе взятые) и Франция. (Следует оговорить, что в Голландии очень благоприятные условия для наблюдений: самая высокая в Европе плотность населения и сильно разветвленная сеть метеорологических станций). Вслед за этими странами идут Италия, СССР, США, Англия, Ирландия, Норвегия, Швеция, Дания, Венгрия, Польша, Югославия, Чехословакия, Болгария, Румыния, Австрия, Швейцария и Австралия. В.каждой из стран этой группы за, последние сто лет наблюдали от десяти до нескольких десятков (но не более сотни) шаровых молний. И наконец, есть районы, где шаровые молнии регистрировались крайне редко (несколько раз в столетие). Это Испания, Греция, Албания, Турция, Эфиопия, республика Чад, Индия, Пакистан, Аргентина, Гвиана, Мексика, Шри Ланка, Гавайские острова, Барбадос и Мартиника. Примечательно, что в такой густонаселенной стране, как Япония, имеющей разветвленную метеорологическую сеть, шаровые молнии пока не зарегистрированы ни разу. Голландия — это единственная пока страна, где наблюдения за шаровыми молниями ведутся систематически и в течение длительного времени. В среднем здесь ежегодно наблюдают четыре шаровые молнии, или 0,15 шаровых молний на грозу (в году здесь бывает от 24 до 34 грозовых дней). Отмечены годы, когда шаровые молнии не появлялись совсем A882, 1887, 1898, 1903, 1912, 1917, 1923, 1924 и 1944), другие годы были наоборот, урожайными: в 1950 г. зафиксировано 19 шаровых молний, а в 1957 г. —21. Очевидцы свидетельствуют, что в большинстве слу- 16
чаев шаровые молнии опускаются к земле из облаков, поэтому можно предположить, что в облаках эти молнии образуются чаще, чем у земной поверхности. О частоте возникновения шаровых молний в облаках можно судить по результатам наблюдений на французских авиалиниях, обработанным метеослужбой Франции. С 1949 по 1966 г. здесь зарегистрировали 300 случаев поражения Сопоставление солнечной активности с частотой образования шаровых молинй. По горизонтали — годы. По вертикали — цветом обозначено число шаровых молний в Голландии за одни год, на черной кривой нанесены годовые числа Вольфа, определяемые по формуле R=:kA0g+f), где f —число пятен иа солнечном диске, g — число групп, в которые объединены пятна, к — коэффициент, определяющий условия наблюдений. молнией самолетов, находящихся в полете. В 39 случаях A3%) это были шаровые молнии. В трех случаях они перемещались внутри кабины самолета, в остальных — поражали машину снаружи. Следует учесть, что иногда за шаровую молнию мог быть принят интенсивный коронный разряд (огни Эльма), и поэтому к поражениям самолетов от шаровых молний стоит отнести только пять-десять процентов всех отмеченных поражений. И в Голландии, и в некоторых других странах, например в СССР и Австралии, число шаровых молний заметно возросло в период 1956—1959 гг., что можно сопоставить с усилением солнечной активности в этот период. Такую взаимосвязь явлений наглядно демонстрирует график, составленный нами по сведениям, собранным голландскими метеорологами. Видно, что за период с 1920 по 1965 г. по мере возрастания интенсивности солнечной деятельности (определяемой по средним годовым числам Вольфа) постепенно учащались и случаи появления шаровых молний. Максимумы частоты образования шаровых молний довольно регулярно повторяются и хорошо накладыв аются на максимумы солнечной деятельности. Характерно, что на годы минимума солнечной активности приходится в большинстве случаев небольшой вторичный (переходный) максимум образования шаровых молний, всегда уступающий по абсолютному значению главному максимуму. Анализ зависимости, представленной на этом гра фике, служит дополнительным аргументом в пользу ранее выдвинутой нами гипотезы о том, что солнечные космические лучи оказывают определяющее влияние на образование шаровых молний *. Шаровые молнии могут образовываться за счет фокусировки электрическим полем грозовых облаков солнечных космических лучей на ядрах атмосферного ксенона. Под действием космических лучей ядра ксенона способны дробиться с выделением ядерной энергии. (Этот процесс энергетически выгоден в отличие от дробления ядер других компонентов воздуха.) Расчет показывает, что ксенона в атмосфере достаточно для поддержания существования шаровых молний, время же выделения запаздывающих нейтронов деления, которые наряду с мгновенными нейтронами обеспечивают лавинообразное развитие актов деления, п# порядку величины совпадает со временем жизни шаровых молний. То, что в странах Центральной Европы шаровые молнии чаще всего наблюдают между 40 и 60° северной широты, может быть объяснено благоприятным сочетанием в этих широтах грозовой активности и интенсивности солнечного космического излучения. Доктор физико- математических наук В. И. АРАБАДЖИ * В. И. Арабаджи. «Гроза и грозовые процессы». Минск, 1960. А числа Вольфа 17
Как же возникла нефть В мартовском номере «Химии н жизни» за прошлый год была опубликована статья «Как возникла нефть», авторы которой категорически высказались в пользу гипотезы органического происхождения нефти. На эту статью редакция получила несколько откликов, в которых высказываются другие точки зрения. ГДЕ ИСКАТЬ? Поиски полезных ископаемых наиболее эффективны в тех случаях, когда известно, как возникает то нлн нпое месторождение. Относится это и к нефти. До сих пор геологи руководствуются гипотезой органического происхождения нефти, и поэтому ищут ее прежде всего там, где есть осадочные породы, способные захоронить останки древних организмов. Б свое время такой подход позволил открыть немало богатых месторождений, однако сплошь и рядом он мешал поиску нефти*в более глубоких слоях земной коры. Так обстояло дело на Кавказе, где нефть долгое время искали лишь в верхних, молодых отложениях третичного периода. Сдерживались поиски нефти в глубоких горизонтах н при исследовании Волго-Уральского бассейна, пока некоторые ученые па свой страх и риск не рекомендовали проходку скважин до пород девонского периода. Огромные запасы нефти, исчисляемые десятками миллиардов тонн, находятся на глубинах 2—3 километра, где они никак не могли возникнуть из органики. Таковы, например, некоторые месторождения СССР (Самотлор). Канады, Венесуэлы; глубоко залегает нефть в районе Персидского залива и других местах земного шара. Однако возникновение таких месторождений нефти можно объяснить, если принять карбидную гипотезу, выдвинутую еще Д. И. Менделеевым и получившую развитие в работах современных ученых, например Н. А. Кудрявцева, П. Н. Кропоткина, А. И. Кравцова. Эти ученые считают, что нефть п сопутствующие ей углеводороды рождаются в пластичных породах верхней мантии в результате сложных физико-химических процессов с участием карбидов металлов, а затем при землетрясениях по разломам поднимаются с глубины 700—900 километров в верхние слои земной коры. Конечно, нефть могла образоваться и из останков древних организмов. Но, во-первых, количество такой нефти не может быть особо большим, поскольку в этом случае требуется стечение многих обстоятельств, весьма редких в истории Земли (массовая гибель организмов, их быстрое захоронение, а также доступ тепла из глубин Земли); во-вторых, возникшая нефть не могла спуститься затем в глубинные горизонты. Гипотеза неорганического происхождения нефти не имеет еще достаточно веских экспериментальных обоснований, впрочем, как не имеет их и гипотеза ее органического происхождения. Можно лишь предполагать, что углеводороды, возникшие в пластичных породах мантии н поднявшиеся по разломам в вышележащие слои земной коры, претерпевали затем многочисленные изменения. Первичная нефть с течением времени извлекала вещества горных пород, частично окислялась, подвергалась действию микроорганизмов. Остатки последних, а именно порфнрины, стероиды и пигменты, обнаруженные в составе нефти, не могут, естественно, служить бесспорным аргументом в пользу органической гипотезы. Окончательное решение затянувшегося спора между сторонниками органической и неорганической гипотез необходимо не только для установления научной истины. Если руководствоваться предположением, что нефть поступает из глубин по разломам, то это дает конкретные указания геологам, ведущим разведку: эти разломы, которые можно обнаруживать, скажем, с орбнталь- 1»
иых станций типа «Салют», и могут служить ориентирам» для поиска новых месторождений С П. КОНОПЛЕВ, инженер-геолог ИЗ ОДНОГО ИСТОЧНИКА Если рассматривать процесс образования углеводородов нефти исключительно как деградацию биологических объектов, то остаются необъяспепными многие вопросы химической эволюции, и в частности вопрос о присутствии органических веществ в космических телах — углистых хопдритах. При исследовании вещества углистых хон- дрнтов методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии были обнаружены тяжелые и легкие насыщенные углеводороды, ароматические углеводороды, пурпновые п пирнмндниовые основания, аминокислоты, порфнрнпы, макромолекулярпые вещества типа гумнповых кислот и многие другие соединения, встречающиеся в живых организмах и продуктах их распада. Вместе с тем было твердо установлено, что все эти вещества имеют абиогенное происхождение. Экспериментально было показано, что перечисленные продукты относительно легко синтезируются в абиотических условиях: например, в реакциях типа Фишера—Троп- ша (синтез искусственного бензина из Н2, NH3 и СО под давлением в присутствии катализаторов) или Миллера — Юри (аналогичная реакция, протекающая под действием электрических разрядов). Недавно были сделаны термодинамические расчеты, которые показали, что взаимодействие между Н2. СО н NH3, ведущее к сложным веществам биогенного типа, способно протекать в туманностях прн температуре порядка 360— 400° К и давлении около Ю-5 тор; катализаторами процесса могут служить присутствующие в туманностях минеральные частицы магнетита, гидратных форм силикатов и других минералов. Прн этом обращают на себя внимание следующие факты. Во-первых, в ходе реакции из 10 тысяч возможных изомеров, скажем, углеводорода С]в в заметном количестве образуется только шесть, то есть даже без участия живых существ происходит своеобразный, причем довольно жесткий, отбор определенных структур. Во-вторых, 20 многие органические вещества встречаются н на Земле, п в углистых хопдритах в одних н тех же пропорциях. Все это позволяет предположить, что внутренняя часть нашей планеты содержит органические соединения, образовавшиеся еще в период формирования планеты из протоплаиетпого облака. Эти вещества послужили основой как для возникновения жизни на Земле, так и для образования нефти. Причем в определенный момент биологической эволюции нефть тоже включилась в биологический круговорот. Итак, нефть имеет отношение к жизнедеятельности. Но она возникла не из живых организмов, а одновременно с ними в ходе единого процесса эволюции вещества Вселенной Доктор химических наук В. А. УСОЛЬЦЕВА, кандидат медицинских наук С. А. СЕЛЕЗНЕВ, кандидат химических наук М. Л. ФЕДОРОВ УГОЛЬ И НЕФТЬ Не может быть сомнений в том, что уголь произошел биогенным путем. Попробуем сравнить его с нефтью. Свыше 80% нефти составляют углеводороды. Среди них есть предельные и непредельные, ароматические и насыщенные циклические. Но в нефти практически нет кислородсодержащих веществ. Таким образом, если нефть представляет собой полностью восстановленное водородом вещество, то уголь состоит из окисленных углеводородных цепочек. Но если уголь представляет собой видоизмененные остатки растительных организмов, подвергшихся окислению, то что же представляет собой нефть? Может ли быть так, чтобы в одних случаях погибшие организмы подвергались окислению, а в других восстановлению? Ю. Ф. РОЖКОВ, студент биологического факультета Ростовского государственного университета КАК СДЕЛАТЬ НЕФТЬ В литосфере основная масса углерода сосредоточена в карбонатах, среди которых самыми распространенными являются каль-
цит (СаСОз) и доломит [CaMg(C03J]. Из этого, в соответствии с классическим принципом геологии, можно предположить, что углерод и кальций встречаются совместно и в других слоях земной коры. То есть, если допустить правомерность карбидной гипотезы происхождения нефти, то она должна была образоваться прежде всего нз карбида кальция (СаС2). Нефть представляет собой смесь углеводородов сложного состава, среди которых содержится много предельных углеводородов с длинными цепочками. Однако всем известно, что при обработке карбида кальция водой образуется ацетилен. Из этого делается вывод, что карбид кальция не имеет никакого отношения к рождению нефти. Однако при этом забывают, что в обычных лабораторных условиях и в условиях, царящих в глубинах Земли, гидролиз карбида кальция может происходить по-разному. Прежде всего, в недрах вода существует не в свободном виде, а включена в минералы в виде конституционной (ОН) и кристаллизационной (Н20) воды; кроме того, там царят такие давления и температуры, при которых ацетилен существовать, а следовательно, и образоваться не может. Поэтому можно представить, что в глубине пашей планеты гидролиз карбида кальция протекает примерно по такой схеме: 0>C2-MH20)-^CaO + CH + CH СаС2+ (ОН) —*СаО + СН+С с+(н2о)_п:о+н2 С+(ОН)-кСО+Н сн+н-*сн2 сн+н2_^сн3 СН2+Н2-^СН4 По мере проникновения в холодные зоны Земли углеводородные радикалы соединяются между собой и образуют сложнейшую смесь веществ, которую мы называем нефтью. Значит, чтобы получить нефть, достаточно нагреть минералы, содержащие связанную воду, с карбидом кальция при условиях, когда ацетилен не может существовать. Такой опыт я и сделал. Смесь карбида кальция с изверженными горными породами нагревалась в бомбе при 1100е С под давлением 200 атмосфер (при 1100ЭС теряет воду один из самых термостойких минералов—антофиллит). В результате образовалась сложнейшая смесь метановых, нафтеновых и ароматических углеводородов. В случае, если для гидролиза карбида бралась свободная вода, реакция велась при температуре 750° С (то есть при температуре, когда вода заметно диссоциирует и начинает походить на связанную) и давлении 250 атмосфер. Полученный конденсат содержал также смесь метановых, нафтеновых и ароматических углеводородов от СН4 до C3iH64. Подобно естественной нефти эта- смесь содержала бензольные смолы B2%), спирто-бензольные смолы (до 18%) н асфальтены (до 2,5%). Поэтому если допустить, что первичное вещество земного ядра содержало карбиды металлов (в частности,хкарбид кальция), то они должны были разрушиться в процессе формирования оболочки нашей планеты н образовать скопления углеводородов минерального происхождения. Г. М. ШИНКЕЕВ, Западно-Сибирский научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт ТАНКЕР С ВОДЯНОЙ РУБАШКОЙ В последние годы участились аварии танкеров, в результате которых огромные поверхности морей загрязняются нефтью. Чтобы избежать утечки жидкого груза из трюмов, шведские кораблестроители сконструировали танкер с водяной рубашкой. Сверху донизу вдоль стенок танка свешиваются толстые резиновые или пластмассовые листы. Сначала в танк наливают немного воды, а потом нефть. Под тяжестью нефти вода нз донного слоя передавливается в пространство между стенкой и резиновой завесой, образуя водяную рубашку. При повреждении корпуса танкера вода не выливается наружу, ее уровень лишь несколько падает — до уровня моря за бортом. Не выливается и нефть. «New Scientist» (Англия), 1974, № 912 21
Технология h ..pMh ,да Нефтяные агрегаты— новая экологическая ниша в океане В 1969 году, во время плавания в Центральной зоне Атлантики, экипаж парусного судна «Ра-1» отметил, что поверхность океана местами густо усеяна комочками коричневого или черного цвета, похожими на битум. Руководитель экспедиции Тур Хейердал писал позже, что более десяти процентов поверхности океана, пересеченной «Ра-1», было покрыто «комочками битума». Спустя год участники экспедиции на «Ра-2» отмечали «гроздья» затвердевших кусочков нефти размером от чернослива до картофелины почти на всем пути своего следования через Атлантический океан. Это уже широко известно: гидросфера все сильнее загрязняется нефтью. Каждый год в Мировой океан попадает ее около 10 миллионов топи. Причин загрязнений много: перевозка нефти по морским дорогам и неизбежные утечки при этом, аварии танкеров; погрузочно-разгрузочпые операции в портах (здесь теряется около одного процента перевозимой нефти); слив неочищенных сточных вод с нефтеперерабатывающих и химических заводов, расположенных на морском побережье; утечка нефти при бурении н эксплуатации морских скважин и так далее. Нефть, попавшая в море, быстро растекается, образуя так называемые слики. В пер- 22 вые часы и сутки испаряются летучие фракции нефти, а водорастворимые ее компоненты начинают выщелачиваться. Остаток превращается в устойчивую нефтеводяную эмульсию — вязкую, желто-коричнего цвета, широко известную под названием «шоколадного мусса». Постепенно вязкость «мусса» повышается, он начинает адсорбироваться на взвешенных в морской воде частицах. Происходит расчленение и затопление нефтяной массы. (Именно на этом принципе основан один из. методов искусственного устранения нефти с поверхности водоемов с помощью потопляющих веществ — детергентов). Однако не вся нефть осаждается: чем выше соленость воды, тем больше нефти остается на поверхности. Дальнейшие этапы ее эволюции не привлекали внимания исследователей. Летом 1970 года сотрудники Института биологии южных морей АН УССР, отправившиеся в экспедицию на научно-исследовательском судне «Академик Вернадский», изучали в центральной части Атлантического океана обитателей приповерхностного слоя воды. Они заметили, что каждая сеть приносила вместе с живым уловом массу мелких темных комочков, похожих на загустевший мазут. Такие комочки попадались в уловах и в прежние годы, но теперь их число резко возросло. Комки были названы нефтяными агрегатами. Комки имели пористую, рыхловатую структуру и состояли из слипшихся друг с другом мелких частичек нефтяной массы. Можно думать, что частички незатонувшей нефти объединяются друг с другом в результате сложных физико-химических взаимодействий, а также под влиянием микроорганизмов, растений и животных. Слипание частиц происходит наподобие того, как растет снежный ком, — до тех пор, пока размеры агрегатов не становятся настолько большими, что силы вязкости уже не могут противостоять дробящему действию волн. Агрегаты не тонут, они обладают положительной плавучестью и распределяются в поверхностном слое океана. К настоящему времени удалось проследить, как распределяются массы нефтяных
Нефтяные агрегаты с их населением — морскими уточками, личинками-капсулами многощетинковых червей, рачком-изоподой. Вверху крупным планом — обитатели новой экологической ниши в океане агрегатов во многих акваториях Мирового океана. Оказалось, что они располагаются полями, имеющими в диаметре от 200 до 3000 м. Вдали от основных морских путей, в центре тропической зоны Атлантики, нефтяные агрегаты обнаруживают в 74% всех нейстонных уловов (нейстон — это растительные и животные организмы, населяющие океан вблизи пленки поверхностного натяжения). И- в каждом улове на долю агрегатов приходятся десятки процентов от всей биомассы организмов, населяющих поверхностный слой. Мигрируя с течениями, нефтяные агрегаты распространяются по 23
всему Атлантическому океану и проникают далеко на периферию от главных морских путей. Мы обнаружили их скопления у дуги Малых и Больших Антильских островов. Бассейн Средиземного моря тоже сильно загрязнен ими. Самую высокую концентрацию мы зафиксировали в прибрежных районах Ионического, Тирренского, Лигурийского и Альборанского морей. Вес отдельных нефтяных агрегатов в Средиземном море достигает ПО грамм. В то же время Тихий океан вдоль экватора и в южном полушарии, вплоть до Австралии, совершенно лишен этих загрязнений. Распределением нефтяных агрегатов заинтересовались также американские ученые. Во время экспедиционного рейса судна, принадлежащего институту Вудс-Хол, по маршруту остров Родос — Азорские острова агрегаты (названные американцами «смолистыми комками») были обнаружены в 75% нейстонных уловов. В Северной Атлантике, в Саргассовом море, известном своей плавающей растительностью — саргассовымп водорослями, нефтяных агрегатов было в уловах почти втрое больше, чем выловленных водорослей. Нефтяные агрегаты представляют для исследователей самостоятельный интерес. Специальный нейстонный трал конструкции члена-корреспондента АН УССР Ю. П. Зайцева позволял нам вылавливать их неповрежденными— это важно, так как нефтяные агрегаты легко слипаются даже при небольшом надавливании. Было установлено, что агрегаты приурочены к поверхностному горизонту океана, где освещенность и температура оптимальные, а содержание кислорода и биогенных элементов повышено по сравнению с другими слоями. В этих благоприятных условиях на агрегатах начинают поселяться разнообразные морские организмы. Мы видели и фотографировали агрегаты, обросшие сине-зелеными и диатомовыми водорослями. Эти водоросли вместе с бактериями окутывают агрегат как бы первичной пленкой. На эту пленку оседают стебельчатые усоногие раки рода Lepas. В образовавшихся зарослях водорослей попадаются рачки-изоподы, многощетииковые черви полихеты, мелкие крабики и креветки. Летучие рыбы откладывают икру иг этот своеобразный плавучий субстрат. Отмечали мы на агрегатах и капсулы червей, и брюхоногих моллюсков. О чем говорят эти исследования? О том, что мы столкнулись с совершенно неожиданным фактом, с существованием в поверхностном слое открытого океана нового биотопа (места обитания), имеющего искусственное происхождение и оказавшегося пригодным для жизни как растительных, так и животных организмов. По определению видного советского эколога профессора И. И. Пузанова, в океане появилась новая экологическая ниша. Не исключено, что благодаря нефтяным агрегатам резко возрастет численность тех океанических организмов, которым необходим для жизни плавающий субстрат, а его-то как раз и было недостаточно в океане. И еще одно очень важное обстоятельство. Некоторые организмы, поселяющиеся в повой экологической нише (например, морские уточки или усоиогие раки), — это организмы- фильтраторы, которые, очевидно, могут принимать участие в процессах самоочищения океана от эмульгированной нефти, отфильтровывая ее из воды и осаждая ее па агрегаты. Так на наших глазах в природе протекает процесс превращения фактора, губящего жизнь (жидкая нефть), в фактор, поддерживающий жизнь (нефтяные агрегаты). Какое влияние окажет это превращение на растительный н животный мир океана, будет поучительно п увлекательно проследить в будущем. Член-корреспондент АН УССР Г. Г. ПОЛИКАРПОВ, кандидат биологических наук А. Г. БЕНЖИЦКИЙ 24
Проблемы и методы современной науки Черные пленки Кандидат химических наук П. М. КРУГЛЯКОВ Кто в детстве не пускал мыльные пузыри? Маленькие и большие, отливающие красным, желтым, голубым... От чего зависит цвет мыльной пленки? Электромагнитные колебания с той или иной длиной волны, отразившись от внутренней и внешней поверхностей стенки пузыря и 25
затем смешавшись, интерферируют — либо гасят друг друга, либо усиливают. Интерференция происходит только в том случае, если толщина пленки соизмерима с длиной волны; поэтому по мере того как пузырь раздувается и стенки его становятся тоньше, цвет пленки меняется от красного к желтому, затем зеленому, синему и темно-коричневому. А если раздуть пузырь еще сильнее, цвет вообще исчезнет. Впервые черные мыльные пленки наблюдали Р. Гук и И. Ньютон. Обращал на них внимание и великий поэт И. Гете, интересовавшийся природой света: он еще удивлялся, что видел мыльные пузыри с дырками... А в конце прошлого века Ж- Перрен измерил толщину черных пленок, оказавшуюся равной 42 А — примерно двум длинам молекулы мыла. НЕ ТОЛЬКО ИГРУШКА Почему исследователи и сейчас интересуются очень тонкими черными пленками? Дело в том, что такие пленки могут служить моделями разнообразных дисперсных систем, часто встречающихся в природе и используемых в промышленных процессах. А модели всегда проще изучать, чем системы, свойства которых определяются многими, подчас второстепенными, факторами. Например, тонкая жидкая пленка, ограниченная с обеих сторон газообразной средой, может служить моделью пены; пленку одной жидкости в другой можно рассматривать как модель эмульсии; тонкая пленка, расположенная между двумя твердыми телами, представляет собой модель суспензии и золей. Жидкая пленка, расположенная на твердой подкладке, позволяет моделировать такие процессы, как полимолекулярная адсорбция, смачивание, флотационное прилипание твердых частиц к газовым пузырькам, отмывание загрязнений. Жидкая пленка на жидкой же подложке дает возможность моделировать гетероген- 3Л1-Н.I р(!ДЬ ГГ " ч 1 РГ\ ш 1 Ik J т Бидмя фа а —гр~ я ftHttJ 1яЪ Т ПС 1 -^"^ J- —■ ' 1 ТР ян HHiRf , "" ПленН<1 Схема устройства для получения черных углеводородных пленок и изучения их свойств ное пеногашение, деэмульгирование и другие физико-химические процессы. Мы же поведем речь о черных пленках, образуемых жидкими углеводородами в водной среде. Такие пленки могут служить моделями обратных эмульсий и биологических мембран * и позволяют исследовать многие интересные явления жизнедеятельности. Например, если в черную углеводородную пленку встроить молекулы хлорофилла, то при освещении пленки на ней возникает электрический потенциал, то есть наблюдается фотоэффект; пленки, содержащие бактериородопсин и некоторые ферменты, синтезируют под действием света аденозинтрифос- форную кислоту и порождают электрическое поле напряженностью до 100 мв. То есть такие пленки оказываются простейшими моделями, позволяющими изучать механизмы фотосинтеза и зрительного восприятия... ИЗ МЕНИСКА В КАПИЛЛЯРЕ Как получить черную пленку, пригодную для постановки разнообразных экспериментов? Для этой цели можно воспользоваться установкой, изображенной * См. «Химию и жизнь», 1972, № 3 и 4; 1973, №11. 26
на рис, 1. Капилляр диаметром около 1 мм, изготовленный из гидрофобного материала (например, фторопласта), погружают в воду и затем вводят в него с помощью шприца с микрометрической подачей жидкости небольшое количество раствора подходящего поверхностно-активного вещества (например, глицерида олеиновой кислоты или лецитина) в углеводороде. Сначала в капилляре образуется мениск (на рисунке он обозначен пунктирной линией). С помощью того же шприца раствор медленно отсасывают, пока в капилляре не образуется пленка толщиной в несколько микрон, которая затем начинает самопроизвольно утончаться. За этим процессом можно наблюдать по изменению картины интерференции: на пленке внезапно появляются черные пятна, которые расширяются и сливаются друг с другом (рис. 2). Интересное явление удалось наблюдать при получении черных пленок из концентрированного раствора лецитина в смеси нормального декана с хлороформом. В этом случае сначала образуется черная пленка толщиной около 150 А, затем на ней возникают участки черной пленки толщиной 100 А, потом еще более тонкие черные пленки и т. д. Всего, таким образом, последовательно получаются 3—4 черные пленки различной толщины, причем последняя, самая устойчивая пленка, имеет толщину всего 25 А. ТОЛЩИНА И СТРУКТУРА Последовательное образование нескольких черных пленок различной толщины свидетельствует о том, что эти пленки имеют определенную структуру. Толщину черной пленки можно определить, например, по интенсивности отраженного монохроматического света и показателю преломления. Можно воспользоваться* и тем обстоятельством, что углеводород-
')слч| H.tfl ■ ,v> ПАВ 1СД ГОДНЫЙ [ 1ДИИ ПнВ ^^ Схематическое строение черной углеводородной пленки: ее толщина равна удвоенной длине углеводородного радикала поверхностно-активного вещества (ПАВ) ir ш ..я руп ПАВ I еВь-ДирСДНЫИ р^.Дип ПнВ В некоторых случаях углеводородные радикалы поверхностно-активного вещества могут располагаться наклонно, в результате чего толщина черной пленки уменьшается ная пленка имеет очень большое удельное сопротивление (околи 1015 ом-см), и поэтому такую пленку, расположенную внутри электролита, можно рассматривать как плоский конденсатор: зная удельную емкость конденсатора (определяемую экспериментально) и диэлектрическую проницаемость углеводорода, можно вычислить толщину диэлектрика. Оба метода измерения толщины черных пленок дают хорошо совпадающие результаты, и поэтому получаемые значения можно считать близкими к истинным. Толщина пленок, полученных из углеводородов, зависит от длины 28 углеводородного радикала поверхностно-активного вещества и равна 40—60 А, то есть его удвоенной длине. Поэтому структуру черной пленки можно представить так: на ее поверхности располагаются полярные группы поверхностно-активного вещества, а сердцевина состоит из углеводородных хвостов и молекул углеводорода (рис.3). Если для получения пленки использовалось одно и то же поверхностно-активное вещество, но разные растворители, то толщина пленки закономерно уменьшается по мере увеличения сродства растворителя к-воде. Так, толщина черной пленки, полученной из раствора эфира ангидросорбита и олеиновой кислоты в нормальном декане, равна 50 А, а из раствора того же вещества в бензоле или хлороформе — около 20—25 А. В последнем случае пленка становится тоньше в результате того, что углеводородные хвосты поверхностно-активного вещества располагаются наклонно (рис. 4). Именно такая двухслойная структура и позволяет существовать черным пленкам: мономолекулярные слои поверхностно-активного вещества препятствуют ее дальнейшему утончению и прорыву. Особенности межмолекулярного взаимодействия в тонких слоях приводят к тому, что пленка приобретает особые свойства, например уменьшается ее межфазное натяжение, и там, где черная пленка соприкасается с обычными мениском или линзой, возникает краевой угол (рис. 5). Измерив этот угол, можно получить важные сведения о свойствах пленки. ОБЫЧНЫЕ МЕМБРАНЫ Черные углеводородные пленки, стабилизированные поверхностно-активными веществами, представляют собой простейшие модели биологических мембран, образованных двумя слоями поверхностно-активных липидов. В связи с этим интересно
сравнить их свойства, особенно их способность к транспорту ионов. Черные углеводородные пленки представляют собой сплошные, непористые мембраны: другие вещества могут проникать через них лишь путем диффузии, так что проницаемость таких пленок определяется коэффициентом распределения вещества между углеводородной и водной фазами, а также коэффициентом диффузии вещества в углеводороде. В частности, углеводородные пленки составляют серьезное пре- . ) "^ У ь Зная краевой угол в и межфазное натяжение на границе раздела объемных фаз (то есть толстых слоев), можно определить межфазное натяжение черной пленки. А разность между этим натяжением и межфазным натяжением на границе раздела объемных фаз позволяет при определенных условиях определять константы межмолекулярного (ван-дер-ваальсового) взаимодействия. Значения краевых углов прн различных межфазных натяжениях позволяют оценить разницу в адсорбции поверхностно-активного вещества в пленке и на поверхности раздела вода-углеводород в мениске; эта разница обычно мала и не поддается измерению другими методами. Межфазное натяжение черных пленок можно сильно изменять, прикладывая поперек пленки разность электрических потенциалов. Опыты, в согласии с теорией, показали, что при этом натяжение пленки уменьшается пропорционально квадрату напряжения. При этом устойчивость пленки сильно уменьшается: наиболее прочные черные пленки способны выдерживать напряжение около 500—600 мв, а при большей разности потенциалов лопаются пятствие для транспорта неорганических ионов: так, чтобы переместить гидратированный ион натрия из водной среды в углеводородную пленку нужно затратить 30 ккал/моль (для сравнения заметим, что энергия активации обычных химических реакций, протекающих с выделением энергии, составляет 20—60 ккал/моль). По этой причине черные углеводородные пленки н оказываются хорошими изоляторами. Но настоящие биологические мембраны замечательны тем, что они хотя и обладают в принципе той же структурой, что и углеводородные пленки, имеют низкое электрическое сопротивление, беспрепятственно пропуская многие неорганические ионы. МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПЛЕНКИ Электропроводность черных углеводородных пленок возрастает в сотни и тысячи раз после добавления в водную фазу некоторых ионов, например ионов I". Причина этого явления еще не выяснена; однако известна причина повышения электропроводности модифицированных пленок, то есть пленок, содержащих помимо углеводорода и поверхностно-активного вещества небольшое количество белка, макроциклическо- го антибиотика (валиномицина, эн- ниатина, монактина) или циклического полиэфира. Модифицированные пленки имеют то же электрическое сопротивление, что и естественные биологические мембраны. Это связано с тем, что молекулы вещества-модификатора образуют комплексные соединения с ионами щелочных металлов, в результате чего эти ионы оказываются окруженными органической оболочкой и легко проникают через углеводородную мембрану. В принципе ион может переноситься через пленку либо путем диффузии всего комплекса (механизм подвижного переносчика), лн- 29
бо путем передачи иона от одной комплексообразующей молекулы к другой (механизм эстафетной передачи). Каким из этих способов ионы переносятся в действительности, пока еще неизвестно, как до конца не выяснен механизм переноса ионов через биологические мембраны. Возможно, что изучение транспорта ионов через черные углеводородные пленки поможет решить этот вопрос, потому что сходство этих моделей с биологическими мембранами достаточно глубоко: в частности, модифицированные углеводородные пленки, как и биологические мембраны, обладают способностью к избирательному переносу. Например, если пленка модифицирована валнномицином, то она в 1000 раз эффективнее переносит ионы калия, чем ионы натрия. Интересные эффекты удается наблюдать на углеводородных пленках, модифицированных некоторыми белковыми веществами, например рибонуклеопротеидами, выделенными из бактерий. Такие вещества также резко снижают сопротивление пленки, причем ее вольт-амперная характеристика имеет участок с отрицательным сопротивлением (то есть участок, на котором с увеличением напряжения ток уменьшается, а не возрастает). Дело в том, что в таких мембранах есть своеобразные каналы, образуемые гидрофильными частями молекул белка; именно по этим каналам переносятся ионы щелочных металлов. В зависимости от напряжения каждый канал может иметь различную проводимость, причем с возрастанием разности потенциалов проводимость канала скачкообразно уменьшается. Отсюда и возникает на вольт-амперной кривой участок с отрицательным сопротивлением. Так простейшая физико-химическая модель приобретает черты, присущие лишь сложнейшим живым организмам. -ej Чудо в кастрюле Это было давно, лет двадцать назад. Я тогда работал слесарем и по заданию какой-то лаборатории изготовил что-то вроде фильтровального устройства. Представьте себе кастрюлю (это была действительно алюминиевая кастрюля), внутри которой находится другая «кастрюля», изготовленная из мелкой сетки (диаметр отверстия полмиллиметра). В этой сетчатой «кастрюле» было устройство для перемешивания. Между стенками наружного цилиндра и внутреннего сетчатого был зазор, миллиметров двадцать. По идее, во внутреннюю «кастрюлю» должен был заливаться какой-то фруктовый сок, перемешиваться, фильтроваться и сливаться из наружной кастрюли через штуцер. Не помню, кто поставил аппарат с соком на горячую плиту. Но тут случилось' чудо. Взвешенные частицы фруктовой мякоти вдруг интенсивно стали уходить через отверстия внутрь сетчатого цилиндра. Вскоре сок между цилиндрами очистился и стал совершенно прозрачным. Мы подивились, но никто не смог объяснить физической сущности процесса. ...Я уже давно работаю инженером. Размышляя над этим опытом, я пытаюсь объяснить его законами теплового движени я молекул. Каждая частица фруктовой мякоти получала больше ударов молекул жидкости со стороны нагретой стенки, поэтому она и стремилась уйти в отверстия сетки. Но дело в конце концов не в механизме процесса, а в его практическом применении. Я представляю себе длинную трубу, внутри которой находится перфорированная труба меньшего диаметра. Внутри течет пульпа, которую надо осветлить. Наружная труба нагрета. Остается только в конце трубы сливать осветленную пульпу. Процесс прост, его легко автоматизировать. И конечно, он дешевле центрифугирования. Вот только производителен ли он? Нужен опыт. Я несколько раз беседовал со специалистами, никто из них не знает о таких «тепловых фильтрах». Ю. А. МЯЗИН, Краснодар 30
Агрохимия нечерноземной зоны Член-корреспондент АН СССР А. В. СОКОЛОВ Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства нечерноземной зоны РСФСР» — это выдающееся событие в истории сельского хозяйства всей страны. В нечерноземной зоне РСФСР расположены 29 областей и автономных республик, крупнейшие города Москва и Ленинград. Сельскохозяйственные угодья этой зоны громадны — 52 млн. га, а площадь пахотных земель C2 млн. га) превышает пахотные площади Англии, Франции и ФРГ, вместе взятых. В Постановлении, в частности, намечен рост производства зерна в нечерноземной зоне на основе всемерного повышения урожаев и расширения посевных площадей под зерновыми культурами. Особое значение оно имеет для подъема урожаев путем химизации и мелиорации почв. Рациональная химизация полей нечерноземной зоны может устранить основной недостаток нашего зернового хозяйства — неустойчивость по годам валовых сборов зерна. Дело в том, что около половины зерновых посевов страны расположены в засушливых районах и подвергаются периодическим засухам.
Компенсировать колебания., в сборе зерна можно получением высоких урожаев с тех полей, которые имеются в нечерноземной полосе нашей страны, не знающей засухи. Еще в 1929 году академик Д. Н. Прянишников в газете «Известия» опубликовал статью «Резервный миллиард», в которой писал, что можно застраховаться от тяжелых последствий засухи, получая дополнительный миллиард пудов зерна с нечерноземных земель. С тех пор население страны сильно выросло, с тех пор изменились потребности в зерне, изменились условия снабжения сельского хозяйства минеральными удобрениями, которые раньше были остро дефицитными. В основе Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства нечерноземной зоны РСФСР» лежат твердо обоснованные научные данные. Первый доклад о насущной необходимости известкования почв исходил от Академии наук СССР; химизации нечерноземной полосы посвятил ряд своих выступлений академик Прянишников. В 1966 году общее собрание Академии наук заслушало мой доклад о химизации земледелия нечерноземной полосы; в этом докладе сообщалось, что рациональное применение удобрений здесь может дать колоссальный эффект — сбор зерна возрастет на 40 млн. т. Предусмотренная в Постановлении поставка в 1976— 1980 гг. 120 млн. т минеральных удобрений — это залог получения дополнительных миллиардов пудов зерна, миллионов тонн картофеля, овощей и кормов. Использование колоссального объема удобрений — дело сложное и ответственное, требующее неукоснительного соблюдения агротехнических правил. Поэтому в Постановлении и было сказано с создании в нечерноземной зоне специализи- 32 рованных государственных учреждений по агрохимическому обслуживанию колхозов и совхозов. Такие межрайонные учреждения будут принимать от поставщиков минеральные удобрения, хранить их, готовить тукосмеси и вносить на поля научно обоснованные нормы удобрений и известковых материалов. САМОЕ ДЕШЕВОЕ УДОБРЕНИЕ Интенсивная химизация нечерноземной зоны ставит новые задачи перед агрохимической наукой. Например, подзолистые почвы только тогда дадут отменные урожаи, когда азотные, фосфорные и калийные удобрения будут вноситься наряду с другими питательными элементами (магнием, серой) и микроэлементами. Отрадно то, что на кислых почвах можно использовать самые дешевые в мире удобрения — фосфоритную муку из месторождений с низким содержанием Р2О5. Месторождения этих фосфоритов расположены либо в самой нечерноземной зоне, либо поблизости. Фосфориты эти черпают экскаватором, потом размалывают, и удобрение готово. Фосфоритная мука хорошо удобряет не только кислые дерново-подзолистые почвы, при основном внесении (удобрении всего поля до посева) она эффективна на всей территории РСФСР, вплоть до черноземных степей. Однако внесение фосфоритной муки нужно умело чередовать с таким полезным и необходимым процессом, как снижение кислотности почв при известковании. Для уменьшения кислотности почв, угнетающей сельскохозяйственные растения, в нечерноземной зоне намечено произвестковать огромную площадь в 23 млн. га. Сколько труда и материальных средств придется положить на это, видно из такого примера: на гектар кислого суглинка нужно каждые 7 лет вносить по 3—8 тонн извести.
Одновременно привозить на поле известь и фосфоритную муку не следует — падает эффект фос- форитования. Плохо привозить на поле фосфоритную муку и после того, как было проведено известкование почвы. Дело в том, что фосфоритная мука нерастворима ъ воде и растения ее непосредственно усвоить не могут. Растворение же самого дешевого удобрения как раз и обеспечивается кислотностью почвы. Следовательно, фосфорито- вание надо делать заблаговременно, еще до того, как в землю будет добавлена известь. В одном из самых замечательных агрохимических опытов, который был начат на Долгопрудненской агрохимической станции еще в 1923 году, четко показано, что фосфоритную муку можно с успехом применять и на слабокислых почвах. В 1923 году здесь на поля были внесены разные дозы фосфора — от 45 до 540 кг Р2О5 на гектар. И на тех полях, где доза была наибольшей, эффект прибавки урожая ржи, овса и клевера был ощутим целых 40 лет. Так что фосфоритную муку можно вносить в запас, на много лет вперед. Например 200 кг Р205 на гектар хватит лет на десять. Экономический эффект от такого способа внесения удобрений очевиден — расходы на транспортировку и внесение минеральных удобрений обычно составляют около 40% от стоимости самого удобрения. Применение фосфоритной муки часто встречает возражения потому, что она сильно пылит при внесении в почву и эта пыль загрязняет окружающую среду. Но ведь муку можно смешать с другими туками, ее можно гранулировать, и, наконец, для внесения фосфоритной муки пригодны машины, с помощью которых известкуют почвы. А эти машины не позволят муке пылить. Одной лишь фосфоритной мукой в нечерноземной зоне не обойдешься: необходимы еще водорастворимые и лимонно-растворимые фосфаты для рядковых подкормок расте- ний и для основного внесения на известкованных и нейтральных почвах. Агрохимики знают, что удобрения, растворимые в лимонной кислоте, хорошо усваиваются растениями на всех почвах. Эти удобрения тоже недороги, ибо это не что иное, как фосфат-шлаки — отходы черной металлургии. Многочисленные полевые опыты агрохимиков показали, что обес- фторенные фосфаты следует выпускать не только в качестве кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, но и для полей. Простая и дешевая технология производства обесфторенных фосфатов, разработанная под руководством академика С. И. Вольфковича, позволяет выпускать их миллионами тонн. ПОЧЕМУ СТАЛ НЕВКУСНЫМ ПОДМОСКОВНЫЙ КАРТОФЕЛЬ? Полям нечерноземной зоны необходимы и магниевые удобрения, ибо магний — один из основных питательных элементов для растений и в кислых почвах его мало. Особенно бедны магнием песчаные и супесчаные почвы. Так или иначе, но 13 млн. га нечерноземных полей ждут магниевых удобрений. Из этого положения есть довольно простой выход — известковать почву не обычным известняком, а доломитом, в котором довольно много углекислого магния. Привозя на поля доломит, мы как бы убиваем сразу двух зайцев. Можно добавлять магний и в обычную известь. Но все же значительная часть нечерноземной зоны нуждается в специальных магнийсодержащих калийных и других удобрениях. К сожалению, наши главные месторождения калийных солей бедны сульфатом магния. Значит, следует позаботиться о выпуске хорошо изученного агрохимиками плавленого магниевого фосфата или 2 Химия и жизнь JVs 3 зз
такого сложного удобрения, как магний-аммоний фосфат. В калийных залежах Соликамска почти нет магния, зато хлора там сколько угодно. И радоваться тут нечему: многие растения страдают от избытка хлора в почве. Например, подмосковный картофель стал невкусным именно из-за высоких доз хлористого калия, вносимого на поля. Там, где на полях много хлора, в клубнях картофеля падает содержание крахмала, картошка становится водянистой. Сильно страдают от хлора н фруктовые деревья, и кусты смородины, которая становится кислой- прекислой, и табак, и другие растения. Во всех них меняется пропорция между содержанием минеральных и органических солен. Было бы хорошо, если бы для удобрения картофельных полей промышленность начала выпускать метафосфат калия — концентрированное удобрение, содержащее почти 100% Р2О5 и КгО. Необходимо сказать также несколько слов и о традиционном органическом удобрении — навозе. Индустриализация животноводства изменила состав навоза: в нем теперь нет соломы, которую употребляли как подстилку для животных. Навоз стал жидким, в нем нет микробов, которые развивались в соломе, и как теперь его использовать, пока не очень-то ясно. Ибо поливать им поля и дорого, и сложно. ИЗВЕСТКОВАНИЕ—НЕПРОСТОЕ ДЕЛО При известковании не только падает кислотность почвы, но еще и уничтожаются ядовитые, вредные для растений подвижные соединения алюминия и марганца. После известкования в почве быстрее накапливаются необходимые растениям нитраты и соединения фосфора, улучшаются многие физико-химические свойства плодородного слоя земли. Известкование почв — проблема многогранная. Не случайно полтораста лет назад английское сельскохозяйственное общество объявило премию не только за лучший опыт по известкованию почвы, но и за наиболее краткий отчет о нем. И я тоже попытаюсь возможно короче изложить эту тему. Известкование — это мероприятие, направленное на коренное улучшение свойств почвы: солидные дозы извести должны обеспечить прибавку урожая хотя бы на пять лет вперед. Внесение малых доз дает только единовременный эффект и никакого отношения к коренному преобразованию почв не имеет. Иллюстрацией того, что известкование может быть мощным рычагом повышения урожайности полей нечерноземной зоны, служат долговременные агрохимические опыты Люберецкого опытного поля и Долгопрудненской станции. Даже овес, мало боящийся кислых почв, спустя почти полстолетия после закладки опыта давал ежегодно по 2 ц/га прибавки урожая. Однако вносить мощные дозы извести следует не на все пол я. От этого могут упасть урожаи картофеля, льна, клевера и семенной люцерны. Эти растения после известкования испытывают борный голод, потому что падает растворимость соединений бора, а у самих растений (особенно корнеплодов) потребность в боре возрастает. Значит, при известковании полей, где будут расти эти культуры, нужно вносить еще и борные удобрения. После известкования падает потребность растений в молибдене. Поле как бы обогащается им: в кислых почвах молибден входит в труднорастворимые соединения с железом. Нечерноземная зона — это край, где необходимо многосторонне использовать микроэлементы. Агрохимики выяснили, что на торфяных почвах медь стимулирует рост и 34
развитие зерновых культур, на суглинистых почвах добавки молибдена благотворно сказываются на бобовых культурах. Да и вообще изучение влияния микроэлементов на урожай сулит много нового для нечерноземной зоны. В нашей стране распределение удобрений носит плановый характер. И с государственной точки зрения большую квоту удобрений целесообразно выделять тем хозяйствам, которые могут нх наиболее эффективно применить. А резерв тут немалый- по данным ФАО, в в среднем 1 кг N + P2O5+K2O дает Соль и сахар Процедура была совсем простой: семена сахарной свеклы намочили соленой водой и так подержали сутки. А потом посеяли. И вот что это дало: урожай увеличился примерно на 30 ц/га; сахара в корнях стало больше; и в результате с одного гектара получили от 5 до 12 центнеров сахара дополнительно. Эти опыты были поставлены в производственных условиях сотрудниками Института биологии Башкирского филиала АН СССР; с результатами эксперимента можно подробно ознакомиться в журнале «Физиология растений» A974, вып. 4). Соли, которые так благотворно действовали на сахарную свеклу, — это натриевая селитра и обычная поваренная соль. Но отчего же растворы солей заставляют свеклу расти быстрее? Сразу же заметим, что до конца это еще не ясно, но кое-что узнать удалось. Так, из семян в раствор переходят ингибиторы роста, которые до поры до времени тормозят рост растений. То. что эти ингибиторы действительно оказываются в растворе, доказывает такой опыт: в солевую вытяжку опускают семема пшеницы, и они не прорастают, хотя в обычной воде прорастают в положенные сроки. А что же натрий? Его ионы проникают внутрь семян — это проверено с помощью меченого натрия. И вероятно, они активируют ферменты, ускоряют синтез белковых веществ. В семенах сахарной свеклы вообще необычно много натрия — до 9%. Одна- 2* прибавку урожая в 10 кг. Эффективность удобрений бывает и еще более высокой. Например, средняя прибавка урожая зерна при внесении 10 кг Р2О5 в виде суперфосфата в рядки при посеве составляет 2— 2,5 ц, то есть в 20—25 раз превосходит внесенное количество Р2О5. А азотная подкормка озимых дает прибавку урожая в 15 кг зерна на 1 кг азота. Нельзя тратить огромные государственные средства на удобрения без гарантии их возмещения урожаями. Было бы правильно, если бы при заказе на удобрения хозяйства указывали, какую прибавку урожая они получат. ко даже такого внушительного количества хватает ненадолго. Если же семена дополнительно обогатить натрием, то растения дышат интенсивнее, накапливают больше сухих веществ, увеличивается площадь листьев, растения лучше удерживают воду. Все это приводит к тому, что сахарная свекла и созревает раньше, и сахара накапливает больше, И поваренная соль, и селитра — вещества доступные и дешевые. Приготовить из них растворы и намочить в них семена — дело пустяковое. Прибавка сахара с лихвой перекрывает скромные затраты на обработку семян. Разумеется, способ, о котором здесь рассказано, надо еще и еще проверять — в разных условиях, в разных климатических зонах. Однако нет сомнений в том, что его можно использовать, и не только в Башкирии. А может быть, и не с одной сахарной свеклой? • О. ЛЕОНИДОВ 35 НОРОТНИЕ 3AMF чи НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ
i 'Г ■ /' г т№ * ~"i
Что мы едим После творога со сметаной Обычно достойными серьезного размышления и широкого обсуждения считаются глобальные проблемы, скажем, из какой части космоса и когда следует ждать прилета братьев по разуму или справится мир с потоком научной информации либо она вот-вот захлестнет его. Поэтому современный и уважающий себя человек, съедая за завтраком блюдце творога мл и бутерброд с маслом и сыром, не станет задумываться над столь прозаическим вопросом, как, например, судьба той части молока, р которая остается после выработки творога, масла и сыра. Берусь доказать, что эта проблема тоже из немаловажных. Каждый килограмм творога — это еще и около 10 кг сыворотки; одновременно же с килограммом масла получается не менее 20 кг обрата (обезжиренного молока) и пахты. Пахта, сыворотка и обрат — отходы молочной промышленности. Ежегодно производится свыше 25 000 000 тонн пахты и обрата и около 6 000 000 тонн сыворотки. Причем клятая часть всей сыворотки просто выбрасывается; ясно, что «отбросы» тоже исчисляются миллионами тонн. Так уж получилось, что молочные отходы и по сей день предмет нескончаемых исследований, дискуссий и источник больших хлопот, хотя о пользе сыворотки, пахты и обезжиренного молока было известно задолго до того, как молочное хозяйство превратилось в промышленность. Агап отсыпал ему в карман соли, отломил кусок пирога, дал напиться пахтанья. К. ФЕДИН. «Тишина» Первые сведения о пользе нежирного молока, сыворотки и пахты дошли до нас из священных книг древнего Востока: индийских Вед и Ветхого завета. Там об этих продуктах говорилось как о чем-то давно известном и всем понятном. В «Илиаде» и «Одиссее» сыворотка и сквашенное молоко упоминаются как пища, знакомая каждому элли-ну. Литературные источники более позднего времени изобилуют подробными сведениями о переработке и утилизации >молочных отходов. Например, Катон (I век до н. э.) пишет «о молочных отбросах, которые скармливали свиньям, рыбам в садках и домашней птице». Древние врачи Гиппократ, Диоскорид, Гален применяли эти же продукты для лечения больных. Особенно ценилась козья сыворотка. Ею поили страдающих заболеваниями легких, малокровием, давали для укрепления перенесшим тяжелые недуги. И современная медицина не отрицает питательных и лечебных свойств сыворотки, пахты и обрата. Чем же так ценны эти продукты? Молочная сыворотка бывает двух сортов: сладкая, или подсырная, и кислая, или творожная. Отличаются они не только вкусом, но и по составу. В кислой сыворотке, например, в отличие от сладкой есть ферменты, повышающие кислотность желудочного сока, и молочнокислые бактерии, которые обладают дезинфицирующими свойствами. Именно поэтому в деревнях раньше свежее мясо клали прямо в сыворотку: так удавалось довольно долго сохранять его, не прибегая к какой-либо специальной обработке. В сыворотку обоих сортов входит многое из того, что есть в молоке: минеральные соли, витамин В2 (ему, кстати, сыворотка обязана своим желтовато-зеленым оттенком). Частично попадают в нее витамины С и А и почти весь молочный сахар. Обрат — это по существу то же молоко, только без жира. На молочных заводах молоко сепарируют; в сепараторах центробежная сила разделяет его на две фракции: сливки и обрат. В обрате остаются все (белки, минеральные соли, водорастворимые витамины и молочный сахар. Пахта по составу мало отличается от обрата, но по питательной ценности превосходит его. Например количество биологически активных веществ — фосфатидов в ней в десять раз больше. Самая же ценная часть и обрата и пах* ты, конечно, казеин. В маленькой конторке маслозавода стоял крепкий запах прокисшей сыворотки... Н. ТЕНДРЯКОВ. «Не ко двору» Как ни странно, но молочный белок (по- .жалуй, самый ценный из (пищевых белков) используется в питании далеко не так полно, как, скажем, молочный жир. Сравните: в пищу попадает 98% жира и всего 49% белка... Нередко можно услышать такое объяснение: большая часть молочного белка вме- 37
сте со вторичным сырьем скармливается скогу. И действительно, на переработку поступает лишь четвертая часть вырабатываемых ежегодно пахты и обрата и десятая часть сыворотки. (В США перерабатывается примерно 95% обрата и пахты.) Что же у нас все-таки делают из молочных отходов? Скажем, из жирной сыворотки извлекают тот же жир, а из него готовят масло- сырец, идущее потом на выработку топленого масла. Нежирную сыворотку варят при 90° С и таким образом извлекают из нее белок альбумин. Его добавляют в специальные продукты — альбуминный творог, альбуминные сыры, альбуминное молоко. Они предназначены в основном для детей. Считается, что подобная пища повышает невосприимчивость детского организма к инфекционным заболеваниям. Осветленная сыворотка идет на приготовление молочных напитков. Кроме того, ее сгущают, а потом сушат. И в таком виде добавляют в некоторые сорта сыров. В переработку поступает и обрат. Кстати, существует показатель, характеризующий степень его использования: количество сухого обрата на тонну вырабатываемого масла. У нас этот показатель не превышает 100 кг. (В США, Канаде и Франции он cq- ставляет 1200 кг.) Кроме пищевых подуктов из обрата в нашей стране делают технический казеин. Он применяется в производстве бумаги, клея, разных пластиков, галалита. Однако, мне кажется, при существующем сейчас белковом дефиците вряд ли целесообразно использовать так ценные молочные белки. Утром нам* обычно давали по чашке чая. приправленного молоком, непременно снятым, несмотря на то, что на скотном дворе стояло более трехсот коров. М. САЛТЫКОВ-ЩЕДРИН. «Пошехонская старина» Вероятно, чай со снятым молоком пить станет не каждый, даже если будет знать, насколько оно полезно. Но ввести этот продукт в рацион человека можно и по-другому. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте молочной промышленности созданы совершенно новые препараты из обрата — так называемые белковые концентраты: казеинаты, казециты (цитратный казеинат), копреципитаты (трудно сказать, как произошло это название, означает же оно, что концентраты состоят из комплекса соосажденных белков молока). Они очень удобны для обогащения белками самых разнообразных продуктов. Концентраты содержат белки, выделенные из обрата химическим путем. Такой метод позволяет более полно отделять белки от жидкости и сильно ускорить сам процесс разделения. Вот как, например, получают казеинат натрия. К обрату приливают немного соляной кислоты, в результате образуется белковый сгусток. Его размельчают, обезвоживают, а к обезвоженному продукту добавляют гидрат окиси «натрия. Полученный казеинат промывают, снова размельчают и, наконец, сушат. Для обогащения белками продуктов детского питания предназначен другой концентрат: казецит. В нем кроме белка есть еще минеральные вещества — сбалансированное количество цитратов калия, натрия и магния. Диетологи считают, что эти соли необходимы детскому организму. Пожалуй, наиболее биологически полноценен третий вид концентратов — копреципитаты, так как в них содержатся все молочные белки, в том числе и сывороточные. Уже несколько лет белковые добавки вводят в хлеб, некоторые сыры, мороженое. Для этого в них добавляют сухое молоко или сухой обрат. Возникает естественный вопрос: зачем же нужны еще и белковые концентраты? Дело в том, что в сухом молоке и обрате содержится много молочного сахара. При нагревании он вступает в реакцию с белками, частично разрушая их. От этого меняется окраска продукта, снижается его питательная ценность. А кроме того, далеко не все люди способны усваивать лактозу, которой в сухом молоке и обрате довольно много. Некоторым избыток молочного сахара просто вреден *. Белковые же концентраты содержат более 85% белка и очень мало лактозы. Поэтому их можно вводить в продукты в значительно большем количестве, чем сухое молоко. Например, установлено, что десятипроцентная прибавка казеината натрия к вареной колбасе, сосискам или фаршу улучшает их вид и вкус. Более того, в присутствии молочного белка становится прочнее ком- ллекс жир — вода, что особенно важно при выработке продуктов из жирного мяса; колбаса с добавкой белка лучше сохраняется. Казеинаты предполагается добавлять также в масло и мороженое. Мы считаем, что у белковых концентратов большое будущее. Применение их явно сулит серьезные экономические выгоды. Особенно если учесть, что концентраты будут извлекать из сравнительно дешевого сырья. А сколько всякой всячины можно соорудить из молочных продуктов! ШОЛОМ-АЛЕПХЕМ. «Молочная пища» И не только для людей. Еще недавно существовала серьезная проблема, которую Об этом подробно рассказывается в статье €<Молоко и человек» («Химия и жизнь», 1974, № 9).—Ред. 38
во что бы то ни стало нужно было решить. За первые четыре месяца жизни теленок выпивает не менее 350 литров молока. В этом нет ничего удивительного, молоко, собственно, для него и предназначено природой. Но в масштабах страны притязания телят вырастают в довольно внушительную цифру — им нужно скармливать около 15% годового удоя. Вот почему специалисты задались целью получить препарат, который заменил бы телятам цельное коровье молоко. Несколько лет назад во Всесоюзном научно-исследовательском институте молочной промышенности совместно со Всесоюзным институтом животноводства из обрата, «пахты. и сыворотки были созданы заменители цельного молока (ЗЦМ) для новорожденных телят. Это сухие препараты «Комплексный», «ЗЦМ-1», «ЗЦМ-2» и «БИО-ЗЦМ». Тысячи тонн этого телячьего корма начали поступать на фермы страны. Между прочим, ни для кого не тайна, что нечто похожее -нужно и человеческим детенышам. Правда, по другим причинам. Коровье молоко малыши пить не могут, потому что женское сильно от него отличается. Например, женское молоко в полтора раза богаче лактозой (новорожденным она не только не вредна, но и просто необходима), больше в нем сывороточных белков, иное соотношение солей, особенно -кальция и фосфора. В США уже более десяти лет вырабатывают искусственное женское молоко. Готовят его из тех же молочных отходов: обессоленной сыворотки, к которой добавляется обессоленное коровье молоко. Кроме того, в смесь еще вводят витамины и жир. В таком заменителе есть почти все, что нужно новорожденному, кроме некоторых ферментов и гормонов, которые пока, к сожалению, в лаборатории синтезировать не удалось. У нас в институте в этом направлении ведутся пока подготовительные исследования. Итак, в ценности молочных отходов не сомневается никто; известно и несколько продуктов, которые можно было бы из них получать. Но мы ощущаем острую нехватку оборудования для переработки вторичного сырья молочной промышленности, и в этом все дело. То, что сейчас довольно много пахты и сыворотки скармливают животным, не так уж плохо. Хуже, когда эти продукты выливают в канализацию. А такое на молочных заводах не редкость... Каждая тонна сыворотки, скормленная свиньям, это 12 кг привеса. А то количество ее, которое ежегодно выбрасывается, равноценно 16 000 тонн мяса. Его бы хватило, чтобы целый год кормить отбивными и антрекотами такой город, как Смоленск... А. Н. СМИРНОВ, Всесоюзный научно-исследовательский институт молочной промышленности Молочные новинки БЕЛКОВОЕ МОЛОКО Делают его из обрата, добавляя в него сухое или сгущенное молоко. Поэтому продукт содержит довольно много белка — 4,5% (в обычном молоке—3,2%). Теплотворная способность белкового молока меньше, чем у обычного A л эквивалентен 460 ккал), так как белок, сгорая в организме, выделяет меньше тепла, чем жир. Белковое молоко рекомендуют людям, страдающим ожирением, болезнями печени и поджелудочной железы. НАПИТОК «МОСКОВСКИЙ» Это нежирный (всего 1 % жира) кисломолочный напиток с повышенным содержанием белка — 4,3%. Готовят его из белкового молока, сквашивая культурой ацидофильной палочки. Присутствие этих бактерий придает напитку ценные антибиотические свойства. А по питательной ценности он близок к белковому молоку. Напиток «Московский» поступает в продажу двух сортов: кислый и кисло-сладкий. ПАХТА «ИДЕАЛ» «Идеал» — действитель но идеальный диетический напиток. Делают его из обычной пахты, сквашивая ее особым штаммом стрептококков. К сквашенной пахте еще добавляют сливки. «Идеал» богат солями фосфора, витаминами A, D и В и, конечно, белками, особенно лецитином и холи- ном. Напиток считают хорошим лечебно-профилактическим средством, предупреждающим заболевания сердечно-сосудистой системы и печени. СЫР «РАННИЦА» По-белорусски «ранница» значит «утро». Новому кисломолочному сыру дали такое поэтическое наименование, полагая, видимо, что он очень уместен к завтраку. Этот сыр не должен созревать и может быть съеден сразу же после приготовления. Готовят его из обрата, пахты и сливок. Кроме того, к смеси добавляют тмин и соль. «Ранница» содержит 20% жира и 22% белка. Сыр делают в форме батонов, упакованных в пакеты из полиэтилена или целлофана. 39
Земля и ее обитатели В чем разница между куриным и черепашьим яйцом? Кандидат биологических наук И. Н. ЗУСМАН Временные органы девятидневною эмбриона цыппенна.Они пенш вне тела зародыша. Амнион Несет защитные функции Жепточнын мешон Служит органом ды- ханил н источником пищи — Аллаитоис. Участвует в дыхании и спужнт резервуаром для продунтов обмена Бел он. Куриное яйцо видел каждый, но не каждый задумывался о химических свойствах целого яйца или его частей. А ведь даже в скорлупе есть и вода, и белки, и липиды. Но, впрочем, подробности лучше узнать из соответствующей таблицы. В принциле подобный состав и у яйца вороны, и у яйца страуса. Но только в принципе. Детали всегда различны. Исследуя эти детали, то есть изучая особенности строения и развития яиц разных видов и классов животных, можно воссоздать картину эволюционных взаимоотношений между видами животных. В этом нет ничего удивительного: эволюционные изменения любого класса животных отражены в соответствующих изменениях в развитии особи: от яйца до взрослого организма. РОДСТВЕННИКИ КУРИЦЫ — КРОКОДИЛ И ЧЕРЕПАХА Скептики могут заявить, что, дескать, курица не птица и что черепахи не ближайшие родственники кур. В общем-то это верно. И с точки зрения исторического родства между рептилиями и птицами удобнее было бы изучать не черепах, а крокодилов— именно они ближайшие родственники предков птиц, так назызаемых псевдозухий. К сожалению, эмбриональное развитие крокодилов и детальное строение их яиц совсем не исследованы, а попытки автора получить яйца крокодилов из-за рубежа пока не увенчались успехом. Вот и получилось, что генеалогическое родство мне пришлось рассматривать на черепахах. Древность этих степенных тихоходов, которых зоологи называют живыми ископаемыми, сход- Состав куриного яйца, % Желток Белковая оболочка Подскорл уповая оболочка Скорлупа Вода 48,7 87,9 20,0 1,6 Белки 16,6 10,6 70,0 3,3 Липиды 32,6 — — 0,03 Углеводы 1,0 0,9 — — Соли 1,1 0,6 10,0 95,07 40
ство в строении черепашьих яиц с яйцами птиц — все это позволяло надеяться, что можно будет проследить некоторые эволюционные связи. Крупный желток, толстый слой белка, волокнистая (подскорлуповая) оболочка и скорлупа. Из этих непременных частей состоят яйца всех птиц, всех наземных и пресноводных черепах и всех крокодилов. В этой близости строения усматривают важный аргумент в пользу единства происхождения рептилий и птиц. Яйца рептилий и птиц — склады высокопитателыных веществ. Как бы ни были малы яйца, отложенные крохотными ящерицами, запаса питательных веществ хватит для того, чтобы зародыш развился в молодую особь. В яйцах рептилий и птиц питательные вещества в основном сконцентрированы в желтке. Естественно, что его размеры сильно выросли, например по сравнению с желтком амфибий. Это создало угрозу разрыва стенок желтка. Эволюция устранила опасность: в яйцах рептилий и птиц появились защитные покровы — оболочки. Они не только механически защитили желток, но и предохранили его от высыхания. Это потянуло за собой длинную цепь перемен — изменились даже начальные стадии развития животных. Так, у предков рептилий (амфибий) дробление оплодотворенной яйцеклетки полное. А у рептилий . и птиц делится только небольшой участок верхней половины желтка. Кроме того, у амфибий есть личиночный период, когда незрелая особь ведет активный самостоятельный образ жизни. А из яиц черепах и птиц личинки, как известно, не вылупляются. В ходе эволюции параллельно или вслед за накоплением огромного количества питательных веществ в желтке в яйцах некоторых рептилий и всех без исключения птиц появилась внушительная белковая оболочка. Думают, что ее предназначение в том, чтобы обеспечить зародыш водой. Во всяком случае, эта оболочка имеется только в яйцах, окутанных влагонепроницаемой скорлупой. (Единственное исключение — яйца морских черепах.) ЗАЧЕМ В ЯЙЦЕ БЕЛОК? Каковы бы ни были причины появления белковой оболочки, ее функции не ограничились одним только питьевым снабжением зародыша. Как известно, белки — высококалорийная пища, и чем ее больше, тем лучше для зародыша. Даже у такого древнего организма, как черепаха, в белковой оболочке много белка. Правда, и во всем яйце черепахи, и в самой белковой оболочке протеинов все же меньше, чем в яйцах птиц, которые по сравнению с черепахами появились на Земле недавно. Яйца птиц более питательны. В частности, в курином яйце в процентном отношении в 4 раза больше общего азота, чем в яйцах морских черепах. Отдельных же аминокислот в птичьих яйцах тоже в 2—4 раза больше. Более того, у черепах львиная доля азота сосредоточена в желтке: в белковой оболочке его в 12 раз меньше. Меньше в ней и главных компонентов пищи — аминокислот, а некоторые, например триптофан, вообще отсутствуют. В яйцах птиц все наоборот: азота и аминокислот (цисти- на, лейцина, метионина, фе- нилаланина, триптофана...) гораздо больше в белке, чем в желтке. Значит, птичий зародыш сильнее зависит от белковой оболочки, чем эмбрион черепахи. По мере развития черепашьего зародыша весь азот (у морских видов) или его значительная часть (у наземных видов) проникает из белковой оболочки в желток, откуда и усваивается эмбрионами через кровь. Это свидетельствует о том, что питание эмбрионов черепах примитивное, внеки- шечное. У птиц подобным способом усваивается только часть азотистых веществ, да и то преимущественно в форме пептидов и свободных аминокислот. Иными словами, много азота остается в белке, не переходит в желток потому, что желточные мембраны непроницаемы для огромных молекул белка. Неужели зародыши птиц голодают? Конечно, нет. Эволюция нашла выход: зародыши птиц, находясь еще в скорлупе, по самому по-настоящему заглатывают остаточный белок и переваривают его внутрикишечно. Освоив этот белковый резерв, эмбрионы птиц получили явное преимущество перед своими предками рептилиями. Наглядное подтверждение тому — быстрое протекание эмбрионального развития (у курицы всего 3 недели, а у черепах 2,5— 3 месяца). А это в свою очередь ведет к весьма полезным для выживания вида результатам — можно быстро восстановить численность, если стихийные бедствия нанесли ощутимый урон. Черепахам это не дано, они и тут тихоходны. Здесь виновата и хилая, бедная питательными веществами белковая оболочка их яиц, и способ питания эмбрионов, которые в яйце рта не раскрывают. 41
У * >-J , И'К >J**v. -£й * ?" "^ЯЦ Ч*Й :35 к -'-** * .*■>
i ipo^r мы и методь* современной науки «Непорочное зачатие», или партеногенез: история, мифы, технология Г. ГРИГОРЬЕВ, Л. МАРХАСЕВ В ПОИСКАХ ПЕРВОНАЧАЛА В 1651 году доктор медицины Уильям Гарвей, лейб-медик английских королей, член Королевской коллегии врачей, преподаватель анатомии Королевского университета и главный врач больницы Святого Варфоломея, когда-то поразивший ученый мир открытием кровообращения, выпустил новую книгу — «Исследования о зарождении животных». К тому времени Гарвею минуло 70 лет, но то, что ученый на склоне лет занялся чудом рождения жизни, никого не удивило. Ибо чудо это оставалось самым непостижимым из всех чудес. «Прежде чем будет муж,— размышлял Гарвей,— был мальчик, который вырастает в мужа; прежде чем был мальчик — был ребенок; прежде ребенка — зародыш. Следует спросить и дальше, что же было в матке матери прежде, чем был эмбрион или зародыш?.. Подобным образом, прежде чем будет курица или петух, был цыпленок, прежде цыпленка было яйцо, а в нем эмбрион, или зародыш. А до этого Иероним Фабриций из Аквапендснтс наблюдал зачатки головы, глаз и позвонков»... Гарвей в молодости слышал Фаб- риция в Падуанском университете и отлично знал его труд «Об образовании яйца и цыпленка», где не только ученая латынь, но и превосходные гравюры убеждали, что первоначало жизни — в яйце. Отец лишь вносит действующую силу, заставляющую яйцо пробудиться. Аристотель называл эту таинственную силу «психе» — душа. И Гарвей, и Фабриций преклонялись перед Аристотелем, отцом всех наук. И если бы было принято изображать в книге людей, а не богов, то Гарвей попросил бы гравера изобразить на титульном листе своих «Исследований о зарождении животных» портрет Аристотеля. Но вместо этого книгу открывало изображение Юпитера, который держит в руках большое яйцо. На яйце надпись: «Ех ovo omnia», «Все из яйца». Вглядитесь: из яйца в руках Юпитера выходят на свет человек, олень, птица, змея, ящерица, бабочка, паук... Король Карл I милостиво разрешил Гарвею исследовать самок оленя, убитых во время охоты в королевских угодьях, и даже содержать группу оленей в загоне. Теперь Гарвей мог увидеть оленьих зародышей на самых разных стадиях развития. Наблюдения укрепили его уверенность в том, что все живое.происходит из яйца, а оно — из материнского «первоначала», а «первоначало»... Но тут наступала тьма. Гарвей меланхолично записывал: «Первые нити Природы почти всегда скрыты, как в глубокой ночи, и вследствие своей тонкости так же не поддаются остроте ума, как и остроте глаза». Гарвей не подозревал, что в Голландии уже шлифует стеклянные линзы ученик суконщика Антони ван Левенгук — человек, вознамерившийся придать новую остроту гла-
зу, чтобы взглянуть на «первые нити Природы». Только в 1673 году в трудах Лондонского королевского общества было напечатано первое письмо Левенгука, излагавшее удивительные результаты его наблюдений. А в ноябре 1677 года Левенгук поразил секретаря общества очередным сообщением: «Знатнейший муж... профессор медицины, славнейший Кравен часто оказывал мне честь, посещая меня в моем доме. Недавно тот же славнейший муж просил меня... показать некоторые мои наблюдения его родственнику, ученейшему Гам- мию. Этот остроумный молодой человек, посетив меня вторично, принес с собой в стеклянном пузырьке мужское семя... Он заметил в нем живчиков-анималькулей... Он видел, что анималькули снабжены хвостами... Я взял это вещество из стеклянной трубочки, произвел наблюдение в присутствии ученейшего Гаммия и заметил в нем нескольких живых анималькулей... Потом я нередко наблюдал вещество того же рода... и тотчас же открывал под микроскопом такое множество живых анималькулей, что приходилось их тысячи на одну песчинку... Вскоре мне показалось,- что я различаю в телах анималькулей даже отдельные органы... Если тебе, знатнейший муж, покажется, что эти мои наблюдения будут оскорбительны для ученых, я хочу просить тебя, рассмотрев все, сообщить другим только то, что найдешь нужным. Будь здоров, муж ученейший...» Левенгук поверг Королевское общество в недоумение. В своем невероятном сообщении он посягнул на священный авторитет Аристотеля и Гарвея! «Все из яйца»,— утверждали они, а Левенгук в мужском семени, которое должно нести лишь оживляющую душу, увидел анималькулей. Что из того, что Левенгука опровергают 70 ученейших мужей? «Все ошибались и ошибаются, утверждая, что люди и животные происходят из яиц». Нет, только из анималькулей: в них уже заключен готовый или почти готовый организм — блоха, овца, человек... Как семя дерева, упав на благодатную почву, дает начало дереву, так и анималькуль в теле матери дает начало жизни. Значит, первоначало — не яйцо, а анималькуль? Овисты против анималькулистов. Какими наивными кажутся нам, умудренным знанием школьных истин, их наблюдения, какими фантастическими предположения! Мы твердо помним из школьного курса, что существуют два вида размножения— бесполое и половое, что при бесполом размножении родительская особь делится или почкуется и образует, новые особи с теми же наследственными признаками, а при половом мужская половая клетка — сперматозоид сливается с женской — яйцом, и только из оплодотворенного сперматозоидом яйца — зиготы и развивается зародыш. Сперматозоид приносит с собой наследственное вещество отца, в яйцеклетке скрыта материнская наследственность. Именно поэтому эволюция животных предпочла половое размножение бесполому: привнесение в зиготу наследственных признаков обоих родителей и возможность новых сочетаний генов способны дать лучшее потомство... Истина в учебниках всегда проста, наглядна, убедительна. Кто был прав в споре овистов против анималькулистов? Неправы и те и другие? Только почему-то вновь слышится из XVII века задумчивый голос Гарвея: «Когда мы успокаиваемся на открытиях и верим... что ничего дальше мы открыть не в силах, живая острота ума слабеет, и мы тушим светильник... Пусть будет стыдно в столь обширном и столь удивительном царстве Природы, всегда выполняющей больше, чем обещающей, верить писаниям других... Нужно идти к самой Природе»...
Уильям Гарвей A578—1657) Титульный лист книги Гарвея «Исследования о зарождении животных» A651) ПАРТЕНОГЕНЕЗ, ИЛИ ЕСТЕСТВЕННАЯ БЕЗОТЦОВЩИНА Генеральный инспектор шелководства Сардинии Констанс де Кастел- ле в большом волнении сел за письмо ученому, которого высоко чтила вся просвещенная Европа,— Рене Реомюру. Он хотел сообщить ему о факте столь же неожиданном, сколь и необъяснимом. Случайно заглянув' в червоводню после того, как дни массового выхода гусениц тутового шелкопряда миновали, де Кастелле увидел, что в одной из ячеек шевелятся червячки. Однако эта кладка была снесена заведомо неоплодотво- ренной бабочкой — генеральный инспектор знал это наверняка! «Непорочное зачатие» у шелкопряда? Об этом должен узнать Реомюр! Реомюр же ответил де Кастелле единственной латинской фразой: «Ех nihilo nihil» — «Из ничего не происходит ничего». Правда, и сам Реомюр наблюдал странное размножение тлей, весьма напоминавшее то, что видел де Кастелле. Но — «ех nihilo nihil»... И пристыженный де Кастелле поспешил убедить себя, что яйца шелкопряда, конечно же, были оплодотворены еще до изоляции самок. Так генеральный инспектор шелководства Сардинии отрекся от открытия, которое могло произвести революцию в старом как мир производстве шелка. Однако почему же шелковичному червю должно быть запрещено то, что разрешено всемогущей природой пчелам или осам? У пчел девственное размножение, без участия самца, — партеногенез — заметил еще Аристотель. Почему о том, что было известно Аристотелю, не хотел и думать де Кастелле? Наверное, потому, что лишь через четыре столетия после трактатов Аристотеля было написано Евангелие от Матфея, и отец всех наук еще не мог принять на веру слова: «Рождество Иисуса Христа было так: по обру- 45
г ^s
чении матери Его Марии с Иосифом, прежде нежели сочетались они, оказалось, что оиа имеет во чреве от Духа Святого»... Правда, если так, то, заключая по аналогии, почему бы и червю... Нет-нет, в ужасе взмахнул руками католик де Ка- сгелле. Никаких святотатственных аналогий! Правда, время от времени продолжали появляться разрозненные сообщения о случаях партеногенеза у червей или насекомых. Парижская Академия наук заслушала даже известие о том, что неоплодотво- ренные яйца шелкопряда стали развиваться под действием солнца и тепла. Академия оставила это известие без внимания. «Король-солнце» в истории Франции был, но «отец- солнце»... И ДАЖЕ— ИГОЛКА! Страстью Александра Андреевича Тихомирова было шелководство. Он считался вполне благонамеренным и даже консервативным ученым, например не признавал учения Дарвина и мог бы спокойно отдаться профессорской карьере. Но медленно и верно поднимаясь по лестнице чинов (Тихомиров дослужился до попечителя Московского учебного ок- «Все люди и животные происходят из анималькулей,— утверждали средневековые ученые, начиная с Левеигука.— В живчиках-аиималькулях, наблюдаемых в мужском семени, уже заключено готовое или почти готовое живое существо». На рисунке воспроизведено изображение анималькуля из средневековой книги (в центре) и современные зарисовки спермиев различных животных: миогощетинкового червя, щуки, саранчи, паука, круглого червя, аскариды, лужайки; — отдельно головки спермиев лужайки, набухшие в гипотоническом растворе), хвостатой амфибии, клеща, тур бел л яри и, креветки, морской свинки, саранчи, переднежаберного моллюска, мыши, птицы, ветвистоусого рачка, жука, морского ежа, бабочки, десятиногого рака галатея руга), Александр Андреевич всю свою душу ученого отдал тутовому шелкопряду. Его интересовало одно: как ускорить развитие шелковичных червей, чтобы получить больше шелка? Тихомиров знал: оплодотворенные яйца шелкопряда, отложенные летом, как бы впадают в спячку и ждут наступления весеннего тепла, чтобы дать гусениц. Но если яйца побеспокоить — даже просто потереть щеткой,— то они пробуждаются и быстро развиваются в гусениц не только весной, но и осенью, и зимой. На любое раздражение они неизменно отвечают развитием, как мышца всегда отвечает сокращением. А если попробовать побудить к развитию неоплодотворенные яйца? И Тихомиров стал пробовать. Он погружал неоплодотворенные яйца шелкопряда в крепкую серную кислоту, а потом тщательно промывал их. Сильно тер щеткой, подвергал действию гальванического тока, горячей воды... В 1886 году Тихомиров опубликовал в одном итальянском журнале статью, где говорилось, что многие раздражители могут заменить оплодотворение яиц тутового шелкопряда. Статью мало кто заметил и в России, и в Европе. Между тем в ней скромно сообщалось об открытии мирового значения. Тихомиров утверждал: в шелководстве вполне можно обойтись без «отцов»; их роль успешно выполняет капля серной кислоты, струя горячей воды, суконка или искра электрической машины. Казалось бы, теперь-то и углублять поиск, идти дальше... Но Тихомиров оставляет все, что связано с искусственным партеногенезом. Почему? Не потому ли, что он подошел вплотную к той опасной черте—уже не биологии, а филосо- фииь— за которую благонамеренному профессору нельзя заглядывать, не зажмурясь? А может быть, пото- 47
My, что в 1899 году другой исследователь решил проверить опыты Тихомирова и результаты не подтвердились? Во всяком случае, проблема искусственного партеногенеза у тутового шелкопряда была снова забыта на несколько десятков лет. В начале нашего века выходит книга Жака Лёба «Искусственный партеногенез». Книга полна фактов. Это цель Лёба: «В самом благоприятном случае теория не может нам дать ничего более, чем те факты, которые она охватывает. Нашей задачей является поэтому восполнить недостаток в экспериментальных фактах в этой области биологии». Для своих экспериментов Лёб избрал обитателей моря. Еще до него знали, что иногда в морской воде сами по себе начинают делиться неоплодотворенные яйца морских ежей и некоторых червей. Правда, потом развитие прекращается, и яйца гибнут. Значит, морская вода стимулирует развитие, и она же останавливает его. А если менять состав воды? Лёб увеличивал концентрацию солей, повышал число ионов магния, уменьшал количество других ионов, предварительно обрабатывал яйца слабым раствором валериановой или масляной кислоты — и получал живых личинок морского ежа, дораставших до вполне взрослых ежиков. Это был уверенный шаг вперёд. В 1940 г. Г. Пинкус и Г. Шапиро опубликовали результаты своих экспериментов по активации яиц кролика. Вот некоторые фотографии, которыми сопровождалась эта публикация. На них изображены нормальная, неоплодотворенная яйцеклетка кролика A) и яйцеклетки, побужденные к партеногеиетическому развитию теми или иными внешними воздействиями: 28-минутной выдержкой в 50%-ном растворе сыворотки крови кролика B, 3) или получасовым охлаждением D) 48
Это, пожалуй, самая удивительная фотография из статьи Пиикуса и Шапиро. На ией — крольчиха-мать и ее партеиогеиетическая дочь, которая появилась на свет после воздействия холодом иа иеоплодотворениую яйцеклетку, находившуюся в матке крольчихи «Следовательно,— делал вывод Лёб,— на сперматозоид нельзя смотреть, как это делалось раньше, как на причину развития. Он только ускоритель процессов, которые х могут совершаться и без него. Он действует как катализатор в химической реакции». Опыты множились и ширились. Во Франции Ив Деляж тоже вывел из неоплодотворенных яиц морских ежей — вполне нормальных, разве чуть слабее и мельче обычных. Журналы того времени писали, что «отец» этих животных—танин ищешь: Деляж заставил яйца развиваться именно этими веществами. А. Метью вызывал развитие яиц морской звезды многократным встряхиванием. А вот вам еще «безродные» — головастики, «отец» которых— иголка: Э. Батайон, укалывая поверхность неоплодотворенных лягушачьих яиц острой иглой, смоченной свежей кровью лягушки, подталкивал развитие, и выходили го: ловастики, выраставшие до взрослых лягушек. Факты продолжали прибывать. В 1940 году Грегори Пинкус и Герберт Шапиро напечатали в «Трудах Американского философского общества» сообщение об исследованиях активации яиц кролика. Пинкус погружал неоплодотворенное яйцо крольчихи в растворы, где концентрация солей была либо выше, либо ниже, чем внутри погружаемой клетки; он действовал на яйца жарой и холодом. В статье был не только чертеж металлического сосуда, где охлаждались яйцеклетки, но и серия поразительных фотографий. Камера запечатлела хромосомы, которые разошлись к полюсам дочерних клеток, собрались в ядрах этих клеток, и вот уже одна клетка дала жизнь не только двум, но и четырем, восьми... А последний снимок изображал двух белоснежных крольчих: годовалую мать и двухмесячную дочь. Дочь была абсолютной копией матери. Да и как могло быть иначе, если в появлении этого существа на свет была повинна только мать? Ведь нельзя же отцом считать холод... Завершалось сообщение Пинкуса и Шапиро многозначительными словами: «Что же касается человека, то описаны случаи, которые можно отнести к рудиментарному партеногенезу. У женщины, которая умерла от перитонита восемь или десять дней спустя после родов, С. Морель обнаружил в измененных граафовых фолликулах яйцеклетки, которые начали делиться без оплодотворения и уже дали около 50 бластомеров». МИФЫ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ БИОЛОГИИ Древнеегипетская богиня неба Нут без мужа зачинала своих детей — солнце и звезды. Вечером Нут проглатывала их, а утром рожала заново. Непорочная дева Майя зачала Будду. Непорочные девы породили египетского бога Ра, финикийского Адониса, персидского Митру, греческого Диониса. И наконец— непорочная дева Мария родила Христа... После всего, о чем было рассказа-
Николай Константинович Кольцов A872—1940) но до сих пор, это кажется, пожалуй, уже не столь неправдоподобным. Партеногенез сравнительно часто встречается у простых организмов: морского ежа, шелкопряда; реже он наблюдается у более сложных: пар- теногенетический кролик (точнее, крольчиха)—это своего рода биологический фокус, экспериментальный трюк. Случай же партеногене- тического развития яйцеклеток у женщины, о котором говорится в статье Пинкуса,— явление уникальное. Словом, чем выше уровень организации, тем меньше вероятность появления партеногенетического потомства. И все же мы не взялись бы утверждать, что вероятность эта равна нулю. Любопытное совпадение — факторы, способные вызвать партеногене- тическое развитие в эксперименте (например, свет, тепло), и в мифах часто выступают как «отцы» детей, зачатых непорочными девами. Будда, решив принять человеческий облик, явился к деве Майе в виде солнечного луча. И великий Ра — тоже порождение солнечного луча. Всемогущий Зевс, полюбив Данаю, проник к ней в подземные покои в виде золотого дождя, и Даная родила Персея. Тициану этот золотой дождь представился потоком золотых монет, но на картине Рембрандта в покои Данаи льется солнечный свет... Древняя Иудея — страна соленых озер и Мертвого моря, где концентрация солей много выше, чем в обычной морской воде. Такой солевой раствор— классический фактор партеногенеза. И если предположить, что однажды, купаясь, дева Мария... Впрочем, если продолжать «научное» объяснение и дальше, то надо было бы признать, что Христос был женщиной: из-за отсутствия отцовской Y-хромосомы непорочное зачатие у девы Марии могло привести только к рождению существа с половыми хромосомами XX, то есть девочки. С другой стороны, один из отцов отечественной экспериментальной биологии Н. К. Кольцов еще в 1932 году в статье, посвященной искусственному партеногенезу, писал, что «возникновение самцов при таком партеногенезе возможно... например, в результате гормональных воздействий на развивающуюся самку»... ОТ ЭКЗОТИКИ - К ТЕХНОЛОГИИ Летом 1931 года директор Института экспериментальной биологии Николай Константинович Кольцов приехал в Кутаиси, на зональную шелководческую станцию. Он приехал, чтобы продолжить те работы, которые когда-то были начаты в Рос-
Сии Тихомировым и заброшены на полпути,— работы по искусственному партеногенезу у шелковичного червя. Кольцов начал с попыток применить к шелковичному червю те же методы, какие использовались в опытах с морскими ежами,— воздействие растворов с повышенным или пониженным содержанием солей. Однако скоро выяснилось, что эти способы здесь не годятся. Яйцо шелковичного червя окружено плотной оболочкой, препятствующей проникновению в него растворенных в воде веществ. Кольцов обратился к опыту других своих предшественников. Он пытался активировать яйца кислотами, щелочами, абсолютным спиртом, эфиром, хлороформом. В поисках эффективных химических активаторов, способных проникнуть сквозь прочную оболочку яйца, Кольцов погружал одни клетки в перекись водорода, другие нагревал в насыщенном растворе бертолетовой соли, третьи помещал на короткое время в концентрированный раствор маргацевокислого калия... Большинство испробованных веществ активировало яйца, побуждало их к делению. Нередко вслед зга первыми внешними признаками активации наступала гибель клеток; иногда яйцеклетки начинали делиться, но через несколько циклов этот процесс прекращался. А иногда в конце концов появлялись личинки. «Я совершенно уверен,— писал Кольцов,— что каждый биолог может получить некоторое количество партеногенетических личинок тутового шелкопряда, использовав тот Проникновение в яйцеклетку спермия десятиногого рака галатея. Рисунок Н. К. Кольцова из его книги «Организация клетки» A936) Я
или иной из предложенных мной методов активации». Но эти опыты должны были привлечь не только биологов. «В настоящее время,— писал Кольцов,— эта проблема кроме теоретического приобретает и большой практический интерес...» И дальше Кольцов рассуждает, например, о возможностях получения партеногенетического потомства у кур-рекордисток, что позволило бы сохранить продуктивность, присущую материнской линии. Он анализирует возможное распределение полов при партеногенезе сельскохозяйственных животных и определяет научные задачи, которые нужно решить, чтобы партеногенез превратился в технологический прием. И сама статья, где излагались все эти мысли, была напечатана не в теоретическом журнале, а в сборнике «Проблемы животноводства». Это прикладное направление в исследовании партеногенеза достойно продолжил ученик Кольцова Б. Л. Астауров. После его широко известных теперь работ искусственный партеногенез у тутового шелкопряда обрел точность и простоту производственной технологии и вошел в повседневную практику шелководов. «ТАМ, НА НЕВЕДОМЫХ ДОРОЖКАХ...» Практическое значение какого-либо явления всегда стимулировало обостренный интерес к нему теоретиков. Как именно тепло может заменить отца? Что именно происходит в неоплодотворенной яйцеклетке под действием разнообразных химических веществ, дающих толчок к ее развитию? Ответить на этот вопрос пытались Тихомиров и Лёб, Кольцов и Астауров. Но точного ответа пока нет. Несмотря на все успехи молекулярной биологии, биофизики и биохимии, мы не так уж далеко продвинулись в постижении молекулярных основ оплодотворения за те четыре десятилетия, которые прошли со времени опытов Кольцова, и даже, пожалуй, за те 70 лет, что отделяют нас от появления книги Лёба о партеногенезе. Уже Лёб хорошо знал, что спер- мий не только вносит в яйцеклетку отцовскую наследственность. Его контакт с яйцом каким-то неведомым для Лёба (и, заметим, для нас тоже) образом пускает в ход скрытые силы, понуждающие яйцо к делению. Лёб считал, что созревшее, но еще не оплодотворенное яйцо подобно заряженному пистолету — любое нажатие на курок может заставить его выстрелить. Для того чтобы яйцо стало делиться, достаточно неспецифического раздражения его оболочки, утверждал Лёб. Кольцов знал о спермиях больше, чем Лёб: их изучению он посвятил много лет. Он видел удивительные превращения, которые происходили с яйцеклеткой при одном лишь контакте со спермием. Эти работы Кольцова стали сегодня классическими. И подобно Лёбу, но с большим основанием Кольцов считал, что спермий включает в яйце механизмы деления и в этой роли может быть заменен самыми разными неспецифическими раздражителями. Кольцов сравнивал партеногенез с сокращением мышцы. В организме сигналом для такого сокращения служит нервное раздражение. Но если изолировать мышечное волокно, можно заставить его сократиться нагревом, электрическим током, кислотой... На самые разные раздражения мышца отвечает сокращением— реагировать иначе она просто не умеет. Так и яйцо, рассуждал Кольцов, его первоначальные функции — делиться, развиваться, и именно этим оно отвечает на раздражение. Сейчас мы знаем, что запуск программы развития, заложенной в яйце, действительно первая функция спермия. После этого он долго без- 52
действует; информация, заключенная в его ДНК, вначале не нужна для закладки нового организма: все развитие зародыша идет под контролем программы, заложенной в материнскую клетку еще до оплодотворения. Эта материнская программа у рыб и птиц руководит развитием эмбриона до самых последних его стадий. Необычайные опыты еще в 30-х годах проделывала с яйцеклеткой морского ежа английская исследовательница Е. Гарвей. В центрифуге под действием центробежных сил яйцеклетка разрывалась на две части— более тяжелую, где оставалось ядро, и безъядерную, представлявшую собой просто сгусток цитоплазмы, заключенный в клеточную оболочку. И эту безъядерную половину удавалось, обрабатывая морской водой, заставлять делиться — из первоначального шарообразного сгустка постепенно начинало возникать похожее на виноградную гроздь скопление безъядерных клеток разной величины и неправильной формы. Во всех случаях возникавшая гроздь клеток так и оставалась гроздью и погибала через несколько циклов делений, но до тех пор эти живые уродцы дышали, синтезировали тысячи разнообразных веществ... Эти опыты еще раз показывают: механизмы, управляющие делением, созданы внутри яйцеклетки до се оплодотворения. Нужен только пусковой импульс, тот сигнал о старте, который подает спермнй. Но за бортом наших рассуждений остаются случаи партеногенеза, возникающего в природе естественным путем. В высокогорьях Кавказа живет скальная ящерица, которая размножается только партеногенезом, а если скрестить ее с самцом, возникают бесплодные гибриды — природа поддерживает только партеногс- нетическую расу. Откуда в этом случае берется пусковой импульс? Иногда партеногенетическое размножение происходит у индюшек. Совсем недавно в «Химии и жизни» говорилось о работе американских ученых Э. Басса и М. Олсека: они пришли к выводу, что в естественных условиях индюшка производит на свет партеногенетических индюшат под действием еще не опознанного вируса, стимулирующего развитие яйца. Эта работа о «партено- генетическом вирусе» вызывает смутную ассоциацию с вирусной теорией рака: в обоих случаях вирус стимулирует деление клетки и последующее развитие ткани. Впрочем, аналогию между партеногене- тическим делением и злокачественным ростом находил еще Кольцов. Так загадка партеногенеза становится еще более загадочной: за ней стоят еще не познанные законы жизни. В поисках ее решения уже было сделано одно из самых значительных открытий в биологии XX века: была обнаружена способность химических веществ вызывать мутации — наследственные изменения в живых организмах. Первыми веществами, у которых было найдено это свойство, стали клеточные яды, вызывавшие партеногенетическое развитие у шелкопряда. Л первые эксперименты, в которых это свойство было обнаружено, провел советский генетик В. В. Сахаров — опять-таки по инициативе Кольцова. Вот как об этом рассказывал Кольцов: «Эксперименты с яйцом шелковичного червя показали мне, что яйцевая оболочка у насекомых чрезвычайно резистентна по отношению к концентрированным растворам сильнейших клеточных ядов (йод, сулема, марганцевокис- лый калин и пр.). Эти сильные яды являются лишь раздражителями для яйца и побуждают его ядро к единственно возможной для него реакции— дроблению. Исходя из этих фактов, я предложил своему сотруднику В. В. Сахарову использовать такую же методику для получения м\таций у дрозофилы. Опыты 53
В. В. Сахарова увенчались успехом... Ряд подобных же тем с действием других, исследованных мною крепких растворов сильно ядовитых веществ он предложил своим ученикам, и некоторые из проведенных ими работ также подтвердили, что химические вещества могут быть признаны факторами, вызывающими появление мутаций». О такой непосредственной связи работ по партеногенезу и химическим мутациям не всегда знают даже специалисты, работающие в этих областях. Необычные ящерицы, дева Мария, злокачественные опухоли, химический мутагенез, шелкопряд, вирус индюшачьих яиц... Да, изучение партеногенеза поистине странная область науки, где «на неведомых дорожках следы невиданных зверей»... ред« Мумиё в кастрюле В январском номере «Химии и жизни» за этот год была опубликована статья «Мумиё — в природе и в колбе», авторы которой описывают изобретенный ими метод искусственного приготовления целебного вещества. Для идентификации образующихся продуктов они широко пользовались инфракрасной спектроскопией. По этому поводу следует заметить, что инфракрасные спектры далеко не всегда позволяют однозначно идентифицировать даже чистые вещества, не говоря уж о сложных смесях неизвестных соединений... Мы поставили такой эксперимент. 50 мл рассольника (образец любезно предоставлен столовой Института органической химии АН СССР) были профильтрованы и упарены в роторном испарителе при температуре, не превышающей' 50° С. ИК- спектр полученной смеси веществ (прибор UR-20, таблетка с КВг) поразительно напоминает спектр натурального мумиё. Для сравнения на рисунке воспроизведены полученные авторами упомянутой статьи ИК-спектры мумиё из Гиссарского месторождения (I) и продукта нагревания смеси Сахаров с фосфатами и микроэлементами B), а также полученный нами ИК-спектр смеси растворимых веществ ,рассольника C). В том, что эти спектры похожи, нет ничего удивительного — во всех смесях наверняка присутствуют молекулы со связями С—Н и С = 0, которые и дают на спектрах наиболее заметные пики. А впрочем, быть может, работники столовой что-нибудь проведали про целебные свойства рассольника и потому так усердно потчуют им научных сотрудников? Кандидат химических наук В. Р. ПОЛИЩУК 54
новости ЛЕКАРСТВО ДЛЯ ДРОЖЖЕЙ | В пищевой промышлен-1 Пости, как нигде, важно,! чтобы в готовую продукцию! не попадали микробы. Един-1 ственное исключение — бро-1 дильные производства, на-i пример пивоварение, где] главным работником как раз! и являются микроорганиз-1 мы — специальные расы ■ дрожжей. Но это должны! быть именно дрожжи: перед! использованием их обяза-1 тельно нужно очистить от! посторонних микробов. Это! делают разными способами.! Например, добавляют кис-| лоту: микробы не выносят! кислой среды. Но и дрож-| жам она ие особенно по вкусу — они медленнее раз-1 множаются, снижается их! способность вызывать бро-| жение. Во Всесоюзном институте! пиво-безалкогольной про-1 мышленности разработан! способ очистки дрожжей oti бактериальных загрязнений| персульфатом аммония. Как| сообщает журнал «Приклад-1 ная биохимия и микробио-| логия» A974, т. X, в. 4), этот антисептик хорошо подавляет бактерии и почти не I влияет на сбраживающую! способность дрожжей. Его I применение позволит много-1 кратно использовать дрож-1 жн и улучшить качество пива. I ВМЕСТО КЛЕЯ I И КИСТОЧКИ В Швеции разработан автомат для наклейки на газеты и журналы ярлыков с адресами подписчиков. I Производительность автома-1 та 36 тысяч ярлыков в час.1 Все нужные адреса записа-] ны на магнитной ленте, i Электронное устройство их I считывает, печатает иа клей-1 кой ленте и приклеивает.! Безусловно, удобней и быст-1 рее, чем орудовать иожни-| цами, клеем и кисточкой... | НОВОСТИ ОТС°СЮДУ Hw^OtTH О-ЬвСЮДУ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ... i После известных всем иицн-1 дентов на международных] авиалиниях в некоторых! странах сочли за благо про-| верять на всякий случай ба-1 гаж пассажиров. Устройство! для этой цели, созданное в| Англии, делает сразу три де-| ла: в облицованной свинцом! нише просвечивает багаж I рентгеновскими лучами; до-1 полнительно с помощью! электрического детектора I проверяет, нет ли в чемода-1 нах и саквояжах металличе-1 ских вещей; наконец, всасы-1 вает из ниши воздух, чтобы! на газоанализаторе опредс-1 лить, не прихватил ли пасса-1 жир с собой взрывчатых! веществ. Все данные мгно-| венно обрабатываются и тте-1 чатаются на бумаге. И если! что не так, багаж проверя-1 ют старым испытанным спо-| собом: глазами и руками... НОВАЯ ОПЕРАЦИЯ Иногда в результате воспаления сетчатки происходят небольшие кровоизлияния в стекловидное тело глаза, что приводит к его помутнению, и слепоте. Раньше такая форма слепоты считалась неизлечимой. Однако недавно разработана операция, позволяющая восстановить зрение и в этом случае. С помощью специального инструмента, 'представляющего собой трубку с двойными стенками, из полости глаза отсасывают студнеобразное вещество, из которого состоит стекловидное тело, и одновременно заполняют глаз солевым раствором, чтобы сохранить внутреннее давление. После удаления следов крови стекловидное тело таким же путем вводят на свое место, а раствор откачивают. Как сообщил журнал «Science et vie» A974, № 683), эта операция дала отличные результаты более чем в 60 из 100 случаев.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ РЕЗИНОВЫЕ КОВРИКИ I для коровников Из крошки изношенных автомобильных шин и отходов резинового производства, в которые добавлены синтетический каучук, наполнители и вазелиновое масло, приготовлены резиновые маты специально для коровников. Их укладывают, не приклей-1 вая, на любое основание —! на кирпич, бетой, дерево, н заделывают швы цементным раствором. Такой пол не I требует специального ухода и ремонта и, что еще важнее, отпадает необходимость в подстилке. Квадратный I метр этого пола обходится, по сообщению журнала «Строительные материалы» A974, № 6), в 5—6 рублей; срок службы пола не менее 10 лет. кто сколько? Весьма любопытные сведения об использовании азотных удобрений опубликовал журнал «Flour and Animal Feed Milling» A974, т. 156. стр. 28). В СССР, сообщает журнал, таких удобрений расходуется больше, чем во всех странах «Общего рынка», вместе взятых. Потребление азотных удобрений I растет во всем мире примерно на 5% в год, а в евро- I пейских социалистических странах — более чем на 7%. I В то же время в США оно I увеличивается ежегодно |лишь на 3—4%, во Франции I и ФРГ еще меньше, а в I Англии и вовсе сокращается. I Всего же в мире расходуют I каждый год более 35 мил- I лионов тонн азотных удобрений (в .пересчете иа азот). А ВДРУГ — БАКТЕРИИ? I Не за горами тот день, когда на Землю будут доставлены первые образцы марсианского грунта. А так как на I Mafrce, вполне возможно, I обитают микроорганизмы, надо заранее 'подумать, как обезопасить от них нашу планету. Журнал «Aviation Week and Space'Technology» A974, т. 100. № 13) рассматривает три варианта: использование герметичного контейнера, который с гарантией останется целым .при посадке на Землю, стерилизацию пробы грунта и создание своеобразного карантина на орбитальной станции, вращающейся -вокруг Земли. Пока специалисты считают, что первый способ — с небьющимся контейнером — самый надежный. Однако благоприятные условия для запуска корабля к Марсу наступят не ранее 1979 г., а к этому времени могут появиться и другие предложения... ВО ЧТО ОБХОДЯТСЯ ИССЛЕДОВАНИЯ Химические фирмы США затратили в 1974 г. на исследовательские и конструкторские работы около 2300 миллионов долларов — на 13% больше, чем в 1973 г. Из этой внушительной суммы лишь менее двадцатой части тратится на работы по защите окружающей среды. На долю химической промышленности сейчас приходится одна десятая всех расходов иа исследования в стране. Ожидается, что общие затраты на химические исследования вырастут к 1977 г. до 3 миллиардов долларов. НЕПЫЛЬНАЯ РАБОТА I Каждому, наверное, дово- I днлось видеть, как чистят стены из бетона и -камня: рабочие в спецодежде, в I масках и очках направляют |струю песка на поверхность, [чтобы сбить с нее грязь. Что In говорить, работа пыльная. |И к тому же таким способом нельзя обрабатывать I предметы, имеющие худо- I жественную ценность, — [недолго их испортить. I В Голландии создана жид- 56
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ кая полимерная композиция, которая очишает камень и бетой, нисколько не вредя им. Ее наносят на поверхность и оставляют в покое на несколько дней. Образуется тонкая пленка, которую просто отдирают от поверхности — разумеется, вместе с грязью. ПРОСТАГЛАНДИНЫ ВМЕСТО СОДЫ Простаглаидины — этот новый вид гормонов, усиленно изучаемый в последние годы, — обладают, по-видимому, свойством снижать кислотность желудочного сока у человека. Как сообщил журнал «Science et vie» A974, № 668), в опытах французских исследователей синтетические аналоги некоторых простагландинов (не боящиеся в отличие от своих натуральных прототипов разрушительного действия ферментов) в ничтожной дозе — l'SO — 200 микрограммов — снижают выделение кислоты в желудке иа 70— 79%. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ВЕС СНА Швейцарские исследователи выделили из венозной крови мозга спящего кролика вещество, которое для другого кролика оказалось прекрасным снотворным. Фактор сна или, как его назвали швейцарцы, «пептид сна дельта» содержит девять аминокислот и имеет молекулярный вес 860. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ МЫТЬЕ При подготовке хирургической операции на стерилизацию инструмента и мытье рук хирурга уходит больше всего времени, иногда даже больше, чем на выполнение самой операции. На выставке «Здравоохраиение-74» был продемонстрирован созданный японской фирмой «Татэбэ сэисюдо» автомат! для мытья рук и стерилиза-1 ции, благодаря которому! нужное для этого время со-1 кращается до 30 секунд. I Работа аппарата основана I на принципе ультразвуковой I кавитации, которая способ- I ствует проникновению де-1 зинфицирующего раствора в| самые труднодоступные! места и помогает отмыть! мельчайшие посторонние ча-1 стицы. Аппарат прост, без-1 вреден для обслуживающе-1 го персонала и хирургов,! экономически -выгоден по! сравнению с существующи-1 ми способами стерилиза-1 ции. I ИНТЕРЕС К ТОРФУ Торф, к которому до недав-1 него времени в большинстве I стран относились довольно! прохладно, сейчас привлека-1 ет все большее внимание в I связи с энергетическим кри-1 зисом на Западе. Так, Фин-1 ляндия собирается к 1980 г. I увеличить добычу торфа в I 12 раз. Сейчас в использовании I торфа уверенно лидирует I Советский Союз A00 мил-1 лионов тонн), за ним, с I большим отрывом, следует I Ирландия D миллиона I тонн). Кстати, в Ирландии I четвертая часть электроэнер-1 гии вырабатывается на теп-1 ловых электростанциях, ис-1 пользующих- торф. ] БАКТЕРИИ— I ЛЮБИТЕЛИ КАПРОЛАКТАМА Сотрудники Института кол- I лоидиой химии и химии во- I ды АН УССР выделили из I сточных вод капронового I производства штаммы спо- I ровых бактерий, способных I питаться исключительно I капролактамом — мономе- I ром, из которого получают I капрон. Такие бактерии мо-1 гут найти применение для I очистки от капролактама I промышленных сточных вод I даже при значительных его I концентрациях. I 57
Новые з-вс„_ Олефиновая программа: пункт за пунктом Цели социалистической интеграции, международного социалистического разделения труда — сблизить экономику членов СЭВ, сформировать в них современную высокоэффективную структуру народного хозяйства, сформировать глубокие и устойчизые связи между ними в важнейших отраслях экономики, науки и техники, расширить и укрепить международный рынок социалистических стран, усовершенствовать систему товарно-денежных отношений. Все эти цели преследуют широко развернувшееся в последние годы сотрудничество химиков и нефтехимиков СССР и Венгрии. «...Братское советско-венгерское сотрудничество ширится и крепнет с каждым днем во всех областях, в том числе и в области торговли, научно-технической и производственной кооперации,— сказал Л. И. Брежнев на приеме в честь партийно-правительственной делегации ВНР 25 сентября 1974 г.— Возьмите, например, уже широко известную теперь «олефиновую программу». По обе стороны границы наших стран возникают составные части по сути дела единого комплекса по производству исключительно важного сырья для пластических масс и синтетических волокон». Единый химический комплекс, о котором говорил в своем выступлении Л. И. Брежнев, создается по долгосрочному межправительственному соглашению между СССР и ВНР, подписанному в сентябре 1970 г. Предусмотренные соглашением мероприятия получили название олефиновой программы. так как они направлены на расширение производства и переработки олефинов — этиленовых углеводородов. * Представители этого класса органических соединений — этилен и пропилен — лежат в основе производства самых различных материалов и веществ. Достаточно назвать полиэтилен и полипропилен, полистирол и поливинилхлорид, стирол и нитрил акриловой кислоты, этиленгликоли и этиленхлор- гидрин, этиловый спирт и полигликоли. Если учесть, что этот перечень производных и продуктов переработки этилена и пропилена далеко не полон, станет понятным исключительное значение этиленовых углеводородов для народного хозяйства. В начале шестидесятых годов в Венгрии, на берегу Тисы был пущен крупный химический комбинат, вокруг которого вырос новый социалистический город Ленинварош. Продукция Тисайского комбината разнообразна: аммиак и азотная кислота, лаки и красители, минеральные удобрения и органические вещества. До сих пор на комбинате каждый год вводят новые цехи и установки. Основное сырье Тисайского комбината — и энергетическое, и технологическое — советская нефть, которая приходит сюда по нефтепроводу «Дружба». Эта же нефть станет сырьем мощного нефтехимического комплекса, строящегося на комбинате. В новый комплекс, который создается в Ленинвароше с участием советских специалистов, войдут нефтеперегонный завод мощностью миллион тонн нефти в год, крупная тепловая электростанция и олефи- новый завод, способный выпускать 250 тысяч тонн этилена и 125 тысяч тонн пропилена в год. На Ленинварошском НПЗ нефть будет подвергнута первичной переработке, а на олефиновом заводе в специальных высокотемпературных печах низкосортный бензин превратится в газообразный этилен. Другой представитель олефинов — пропилен будет выделен из газов крекинга нефтепродуктов. В соответствии с принципами социалистической интеграции комбинат в Ленинвароше будет тесно сотрудничать с советским химическим предприятием — Калушским хи- 58
мико-металлургическим комбинатом, который находится вблизи советско-венгерской границы. Комбинат в Калуше возник на богатых месторождениях калийных солей. Как и на Тисайском .комбинате, здесь практически каждый год вводят новые мощности, осваивают новые продукты. Только в прошлом году в Калуше начали работать производства поливинилхлорида, каустической соды, минеральных удобрений. А всего на комбинате выпускают свыше двадцати необходимых народному хозяйству продуктов. Ти-сайский и Калушский комбинаты — идеальные партнеры с точки зрения кооперации. Они расположены неподалеку друг от друга, они питаются из одних источников— нефтяных, газовых и электрических коммуникаций, связывающих страны социалистического лагеря. Их произвбдства дополняют друг друга. Когда в Ленинвароше будет пущен оле- финовый завод, его продукция пойдет в Калуш. С 1975 г. в течение десяти лет наша страна получит из Венгрии по 130 тысяч тонн этилена и 80 тысяч тонн пропилена в год — больше половины вырабатываемых на берегах Тисы олефинов. Это предусмотрено соглашением. Газообразный этилен по трубопроводу поступит на Калушский химико-металлургический комбинат, где превратится е полиэтилен высокого и низкого давления, блочный ударопрочный полистирол, этиленгли- коли, НАК — нитрил акриловой кислоты, по- ливинил'хлорид, стирол. Но это еще не конец олефинового конвейера. Готовые продукты совершат обратный путь — они будут поставляться в Венгрию и другие социалистические страны. Многие пункты советско-венгерской программы уже выполнены. На Тисайском химкомбинате в ноябре прошлого года дали продукцию первые олефиновые установки. Закончен монтаж оборудования и на Калуше ком химико-металлургическом комбинате. И в Венгрии, и в Советском Союзе одновременно шли работы по прокладке стального этиленопровода общей протяженностью 334 км. Его трасса проходит через карпатские перевалы, пересекает быстрые горные реки. В октябре 1974 г. на границе братских стран выполнен «красный» стык — последний сварной шов. А в начале этого года по магистрали Ленинварош — Калуш пошел этилен. Этиленопровод — сложное инженерное сооружение: с особой строгостью контролируются здесь диаметр труб и надежность сварных стыков — для транспортировки взрывоопасного этилена абсолютно противопоказаны какие-либо неровности и шероховатости магистрали. Управляют этиленовым потоком с единого диспетчерского пункта, оснащенного совершенными лрибо- рами связи и телемеханики. Успешно претворяемая в жизнь олефиновая программа не завершится с пуском всех новых мощностей в Ленинвароше и Калуше. Подобная кооперация намечена между химическим комбинатом имени О. Гротевопя под Лейпцигом и чехословацкими предприятиями в За луже и Нератовице. Уже строится этиленопровод, по которому полупродукт из ГДР пойдет на переработку в Чехословакию. А через несколько лет этилен и пропилен, которые к тому времени станут выпускать и в ЧССР, пойдут обратным путем — в ГДР. Если смысл обычной кооперации (одно предприятие готовит полупродукт, другое его перерабатывает) прост и понятен, то встречные потоки олефинов могут вызвать недоумение: не похоже ли это на переливание из пустого в порожнее? Нет. Такая форма кооперации имеет глубокий технический и экономический смысл. Со временем олефиновые магистрали замкнутся, образуя надежную систему снабжения сырьем. По замыслу, эта система напоминает замкнутые энергетические системы, которые гарантируют бесперебойную подачу электричества во все уголки страны. Так же бесперебойно по олефиновому кольцу будет поступать в братские страны сырье для самого современного химического производства — производства пластмасс. I А. И, НЕДЕШЕВ S9
Статистика СЭВ: за 25 лет Ё прошлом году Совету экономической взаимопомощи исполнилось 25 лет. Сегодня социалистический лагерь играет огромную роль в мировой общественной, культурной, политической и экономической жизни. В странах — членах СЭВ сосредоточены десятая часть населения мира, треть мирового промышленного производства, четверть мирового национального дохода. К двадцатипятилетию Совета экономической взаимопомощи журнал «Вестник статистики» A974, № 3) опубликовал статистические материалы о развитии народного хозяйства социалистических стран. «Химия и жизнь» перепечатывает эти материалы с некоторыми сокращениями. Среднегодовая численность населения, млн. человек Производство некоторых видов промышленной продукции в целом по странам — членам СЭВ Страны Болгария Венгрия ГДР Куба МНР Польша Румыния СССР Чехословакия с о 1 ~ С 8 О) ~ и ' О г- СП Продукция и. о ю о и о 1^ о и. «N О 7,3 7,9 8,5 8,6 Электроэнергия, млрд. квт-ч 135 9931146 1223 9,3 10,0 10,3 10,4 уг0ль (в пересчете на условное топливо), мли. т 354 736 771 — 18,4 17,2 17,1 17,0 Чугун, млн. т 23,7 110 119 124 5,4 6,8 8,5 8,9 Сталь, млн. т 35,8 156 170 178 0,8 1.0 1,2 1,4 Минеральные удобрения (в пересчете на 100% пи- 24,8 29,6 32,7 33.4 тательных веществ), млн. т 3,120,624,226,0 16,3 18,4 20,3 20,9 Химические волокна, 180,1 214,3 242,8 249,7 млн. т 0,2 1,2 1,4 1,6 12,4 13,7 14,3 14,6 Цемент, млн. т 18,6 139 153 162 Производство минеральных удобрений в странах — членах СЭВ, мли. т (в пересчете на 100% питательных веществ) Страны Болгария Венгрия ГДР Польша Румыния СССР Чехословакия 1950 г. — 0,04 1,6 0,2 — 1,2 0,1 I960 г. 0,1 0,1 2,2 0,5 0,1 3,3 0,3 1973 г. 0,4 0,6 3,4 2,2 1,2 17,4 ,8 Производство химических волокон в странах — членах СЭВ, тыс. т Страны Болгария Вешрия ГДР Польша Румыния СССР Чехословакия 1950 г. — 3,5 93,0 24,8 2,3 24,2 26,4 I960 г. — . 4,2 156 77,8 4,1 211 62,3 1973 г. 43,6 14,1 254 178 116 830 125 60
Производство тканей в странах — членах СЭВ, млн. кв. м Стра н ы Выпуск специалистов с высшим образованием, тыс. человек *™ о m о С S о U 1 о ~ Болгария Венгрия ГДР Куба МНР Польша Румыния СССР Чехословакия 87 248 329 — 0,1 591 193 3374 564 228 351 665 — 0,3 940 327 6636 717 371 440 720 105 1,2 1382 730 9384 880 — — — — 1.3 — 796 9676 — Страны Болгария Венгрия ГДР Куба МНР Польша Румыния СССР Чехословакия 1950 г. 6,1 4,3 4,6 A951 г.) — 0,2 14,6 8,4- 176,9 8,7 A951 г.) 1972 г. 13,9 18,4 26,0 3,3 1.5 55-,8 35,1 684,3 20,5 1973 г. — — — — " — 58,7 — 692,4 — Из писем в редакцию По поводу статьи «Живые суставы машин» В «Химии и жизни» № 5 за 1974 г. опубликована статья профессора Д. Н. Гаркуно- ва, профессора И. В. Кра- гельского, доктора технических наук Н. М. Ми хина и кандидата технических наук А. А. Полякова «Живые суставы машин», в которой для объяснения явления избирательного переноса использованы некоторые аспекты теории защиты от износа «следствие образования на поверхности трущихся металлов пленок полимеров. Эта теория разработана в Институте химической физики АН СССР и Электрогорском филиале ВНИИ нефтеперерабатывающей промышленности. Коллектив сотрудников ИХФ АН СССР и ЭФ ВНИИ НП считает своим долгом выразить признательность авторам статьи в «Химии и жизни» за популяризацию явления полимеризации мономеров на контактирующих поверхностях металлов. Кроме того, хотелось бы сообщить читателям, что новый метод защиты поверхностей от износа позволил разработать присадки к промышленным маслам, обеспечивающие одновременно противоизнос- ное, противозадирное и антифрикционное действие. По своей эффективности они в несколько раз превосходят промышленные присадки. В отличие от известных, содержащих серу, фосфор и хлор присадок, которые образуют защитный слой из модифицированного металла, разработанные трибополимеризую- щиеся присадки заменили износ поверхностей металлов износом покрывающей их пленки полимеров. Эта пленка по мере истирания образуется вновь. После того, как в лабораторных исследованиях были получены положительные результаты, на Волжском автомобильном заводе проведены эксплуатационные испытания на промышленном оборудовании. Испытания показали возможность замены индустриальных масел различной вязкости, содержащих 10—15% присадок, на унифицированное масло, в которое входит всего 0,5% трибополимери- зующейся присадки. Авторы теории полимеризации мономеров на поверхностях трущихся металлов (профессор Ю. С. Заславский, профессор А. А. Берлин, профессор М. И. Черкашин и кандидат технических наук Р. Н. Заславский) предполагают вскоре рассказать об этом читателям журнала подробнее. Академик Н. Н. СЕМЕНОВ 61
Мозолистые лопатки турбин ВЫРОЖДЕНИЕ ВИДА Принцип действия паровой турбины был известен еще Герону Александрийскому. Но лишь через полтора тысячелетия, в конце прошлого века, два инженера — швед Густав Ла- валь и англичанин Чарльз Пар- сонс — воплотили этот принцип в промышленную установку. По сравнению с поршневой паровой машиной, которая столетием раньше произвела техническую революцию, паровая турбина означала гигантский прогресс: в несколько раз возрос коэффициент полезного действия, мощность одного агрегата увеличилась в сотни раз. Сегодня паротурбинные установки господствуют в большой энергетике почти безраздельно. Однако этим установкам присущи серьезные недостатки. В их котлах теплопередача от раскаленного A500—2500° С) топочного газа к относительно холодному водяному пару (около 540° С) происходит без превращения тепла в механическую работу, хотя эта работа в принципе (а точнее, согласно принципу Кар- но) могла бы составлять 55—70% энергии газа. Это превращение происходит потом, но уже в более узком температурном интервале — от 540 до 40° С. И еще один серьезный недостаток паровых турбин: конструкторам никак не удается добиться достаточно большого потока тепла через единицу поверхности котельных труб, поэтому котлы получаются громоздкими. Путь к повышению экономичности паротурбинных установок — увеличение мощности котлов и турбин. Дело в том, что различные неизбежные мелкие потери — унос тепла в окружающий воздух, потери от трения в подшипниках и т. д.— приходятся на более высокую мощность. Иными словами,' удельные потери становятся меньше. Но речь здесь может идти о выигрыше лишь долей процента общих потерь. Увеличение же мощности достигается лишь безудержным ростом установок. В результате вырастают котлы-небоскребы, нашпигованные десятками тысяч высоконапряженных труб, разрыв каждой из которых приводит к остановке блока мощностью примерно с Днепрогэс. Чтобы блоки оставались надежными, идут на снижение температуры и давления пара. Но при этом падает и коэффициент полезного действия. Ускользают крохи, с такими трудностями выловленные в океане потерь. В природе гигантизм, как правило, сопутствует вырождению вида. По-видимому, это справедливо и для мира техники. Все чаще можно слышать, что паротурбинные установки деградируют. У ПРЕДЕЛА ЖАРОПРОЧНОСТИ В качестве альтернативы паротурбинным установкам обычно рассматривают газовую турбину. Рабочим телом в ней служит сам сжатый топочный газ. Следовательно, отпадает надобность в воде и паре, а вместе с ними и в паровом котле, и в конденсаторе. Газ, сжатый до нескольких атмосфер или десятков атмосфер, поступает на лопатки турбины непрерывным потоком, движущимся со скоростью пули. (В котлах же возможный перепад давления составляет сотые доли атмосфе- 62
ры.) Поэтому газовая турбина чрезвычайно компактна: на крыльях самолета можно расположить моторы мощностью с добрую половину все того же Днепрогэса. Идея газовой турбины тоже не но- > ва. Есть исторические сведения о том, что Леонардо да Винчи обжаривал мясо на вращающемся колесе, обдувая его горячим газом. Но газовая турбина завоевала достаточно прочные позиции лишь в авиации. Дело в том, что при создании мощных и экономичных газовых турбин возникают серьезные технические трудности. Вот главная из них: максимальная температура газа ограничивается жаропрочностью материала лопаток. Для современных металлических лопаток предельная температура обычно не превышает 800—1000° С, причем уже 10—20 градусов сверх этого предела угрожают материалу полной потерей прочности. За последние сорок лет металлургам удалось поднять длительную жаропрочность материалов ^ лишь на 250—300° С. Итак, температура газа, в момент сгорания топлива достигающая 2000—2300° С, должна быть снижена вдвое. Для этого газы разбавляют (балластируют) холодным воздухом из компрессора. В результате до 80% мощности турбины затрачивается на вращение собственного комшрессора, и лишь остальное используется полезно, в то время как без балластирования это соотношение было бы обратным. ХОРОШИЙ КОТЕЛ, НО ПЛОХАЯ ТУРБИНА Охлаждая турбинные лопатки, можно несколько повысить предельную температуру газа, но и здесь возникают серьезные трудности. От горячего газа к холодной лопатке устремляется поток тепла. Единственной преградой на пути теплового потока служит пристеночный слой газа, который состоит из молекул, прилипающих к лопатке и принимающих ее температуру. На турбинных лопатках (в отЛичие от котельных труб) этот слой из-за огромных скоростей газа чрезвычайно тонок и турбулизован, он оказывает ничтожное сопротивление теплоотдаче газа. В результате в систему охлаждения лопаток попадает огромное количество тепла. Это приводит к дополнительным потерям, значительно уменьшающим эффект от возможного повышения температуры газа. Система охлаждения получается сложной и громоздкой. (Высокая теплоотдача очень желательна в котле, но там пограничный слой толст и мало турбулизован. Потому о газовой турбине с охлаждаемыми лопатками говорят: это—хороший котел, но плохая турбина.) Есть еще одно, казалось бы, очевидное решение проблемы: защитить лопатку тугоплавким теплоизоляционным слоем. Но поистине адский режим газового потока, усугубленный тепловыми ударами на переходных режимах и вибрацией лопаток, быстро выводит из строя любые покрытия. Даже жаропрочные керамические лопатки выкрашиваются и выходят из строя. Разрушительные процессы идут особенно интенсивно, если турбина работает на массовом энергетическом топливе, обязательно содержащем золу. Твердые частицы вызывают эрозию лопаток, оседают толстым слоем. ПОПРОБУЕМ ХОДИТЬ БОСИКОМ Оставим на время лопатки турбин и обратимся к модельной обуви. Сколько элегантных и дорогих туфель, ботинок, сапог и сапожек на ногах у граждан и гражданок! И все это великолепие через год-другой сносится, придет в полную негодность — потребуются новые покупки, новые траты. Прежде все было проще. Люди ходили босиком, и подошв им хватало на целую жизнь. Природа постоянно обновляла естественную человеческую обувь — подошвенную мозоль. Нельзя ли ис- 63
Тепловой пограничный слой иа лопатке газовой турбины. I — ламинарный пограничный слой; II —ламинарный подслой; III — турбулентный пограничный слой; IV — газовый поток; V — лопатка; VI — охладитель; Т — изменение температуры по толщине пограничного слоя пользовать этот принцип для обновления лопаток газовой турбины? Выращивать лопатку в процессе эксплуатации — задача явно из области фантастики. Но ведь у наших предков обновлялась отнюдь не вся нога, регенерировался лишь поверхностный слой кожи. Что может послужить турбине таким поверхностным обновляемым слрем? Разумеется, отложения, образующиеся из твердых частиц в газе. Эти отложения обладают исключительно высокой стойкостью, той самой стойкостью, которой тщетно добиваются от специальных заводских покрытий. Отложения на котельных трубах выдерживают температуры свыше 2000° С и температурные перепады по толщине до 1000° С на миллиметр. В газовых турбинах, работающих на мазуте или буром угле, отложения на лопатках, помимо высо- Окислеиная поверхность стальной лопатки. На микрофотографии схематично показана частица золы E мк) и аэрозольные частицы @,2 мк) ких температур, подвергаются также воздействию центробежных сил, вибраций, тепловых ударов и не осыпаются при этом. Более того, прикипевшие к лопаткам слои успешно противостоят режимам, специально создаваемым для их разрушения: им не страшна обдувка горячим воздухом и паром. Единственное средство против отложений— сверхглубокая очистка рабочего тела от осаждающихся примесей (их обычно не больше стотысячных долей процента). В чем же секрет феноменальной стойкости отложений? Да в том самом обновлении, которое в биологии называется обменом веществ, а в технике массообменом. Примеси непрерывно поступают к поверхности труб или турбинных лопаток с газом и компенсируют естественный унос отложений, а специальные по- 64
Ультрамикропористое отложение на турбинной лопатке (электронная микрофотография, увеличение 10 000) Теплопередача через охлаждаемую лопатку с управляемым теплозащитным покрытием (q — тепловой поток) крытия разрушаются необратимо. И вот что еще любопытно. Если у разных участков поверхности температура различна, например из-за неравномерности уже сформировавшегося слоя отложений, то в дальнейшем «накипь» нарастает прежде всего на более холодных участках — хуже защищенных. Дело в том, что многие осаждающиеся вещества (двуокись кремния, соединения щелочных металлов) находятся в газовом потоке в парообразном состоянии. Естественно, что они конденсируются прежде всего на самых холодных участках. Во-вторых, этому способствует термофорез: частица в пограничном слое получает с разных сторон неодинаковые импульсы от ударов молекул и движется в ту сторону, где эти импульсы слабее, то есть к холодной стенке. А поскольку перепад температуры по диаметру частицы тем выше, чем ниже ее теплопроводность, то на поверхность труб и лопаток в первую очередь «садятся» теплоизоляционные материалы. ДОСТОИНСТВА МЕЛКИХ ЧАСТИЦ Итак, образовавшиеся на лопатках турбины, вопреки воле ее создателей, отложения не только обладают температурной стойкостью и механической прочностью, но и служат теплоизоляцией охлаждаемой поверхности от горячего потока, несущего различные примеси. Особенно в этом смысле полезны приносимые газом мелкие частицы. В отличие от крупных частиц, которые бомбардируют поверхность и отскакивают от нее, разрушая покрытие, мелкие примеси тормозятся в пограничном слое газа и совершают «мягкую посадку» на поверхность лопатки. Ча- 3 Химия и жизнь JV? з 65
стнца размером три микрона, едва касаясь стенки, сразу же к ней прилипает, так как молекулярное притяжение превышает гравитационные силы. Мы уже рассказывали о формировании осадков из пара двуокиси кремния. Такие отложения обладают специфичной структурой и сверхвысокими теплоизоляционными свойствами. При конденсации пара вблизи относительно холодной стенки образуется туман, состоящий из частиц размером в микроны и доли микрона. Отложение получается высокопористым, с относительным объемом пор выше 90%. Передача тепла по твердому каркасу такой структуры ничтожна, поэтому тепло передается в основном через заполняющий поры газ. Но газовый объем разделен каркасом на мелкие ячейки, размеры которых близки к длине свободного пробега молекул газа. В таких условиях весьма затруднена передача энергии от быстрых молекул к медленным. Значит, прилегающий к лопатке слой газа также служит теплоизоляцией, причем достаточно надежной. ПЛАЦДАРМЫ ДЛЯ ВЫСАДКИ ЧАСТИЦ Для процесса осаждения далеко не безразлично состояние поверхности, на которой образуются отложения. Хорошо известно, что на чистых, без следов коррозии трубах новых котлов осадки долгое время не образуются. Но потом поверхность труб окисляется; на снимках, полученных с помощью электронного микроскопа, хорошо видны беспорядочные, напоминающие иглы или траву окис- ные образования. На них и задерживаются мельчайшие частицы и капельки из газовой среды, а эти частицы в свою очередь служат клейкой подложкой для последующих отложений. Таким образом, окружающая трубу или лопатку газовая среда сама создает плацдармы для высадки новых частиц. (Так бывает не всегда. Иногда Теплоотдача газа (I) изменяется в обратной зависимости от толщины его пограничного слоя. Наружная граница управляемого теплозащитного покрытия B) повторяет теоретический коитур лопатки C) тонкая и прочная стекловидная пленка, плотно закрыв поверхность, перестает расти. Это типичный случай для газовых турбин, в которых сжигается мазут с присадкой двуокиси кремния. Стабилизацию пленки объясняют плохим прилипанием частиц к такой керамике.) Обычно отложения обладают ярко выраженной слоистой структурой. Например, в топках паровых котлов образуются три слоя: пристеночный слой с очень низкой теплопроводностью, его толщина примерно 0,1 мм, он состоит из двуокиси кремния и других тонкодисперсных компонентов потока; промежуточный слой из угля и сажи толщиной 0,1—0.5 мм; наружный расплавленный или спекшийся слой толщиной 13 мм. Такая структура образуется из-за переменных условий осаждения. Сначала, когда трубы еще голые, а их температура сравнительно низ 66
Электрогенератор -V> -j Конденсатор Газовал турбина Схема бииариой парогазовой установки со сбросом выхлопных газов турбины в паровой котел ка. превалируют процессы термофореза и конденсации паров. При этом осаждается тонкопористып слон с низкой теплопроводностью. На его поверхности устанавливается более высокая температура, поэтому скорость 'конденсации пара и скорость термофореза падают. Зато создаются условия для разноименной электризации поверхности и частиц га- 67
зового потока. Электростатические силы притягивают к стенкам крупные частицы угля и сажи. При дальнейшем росте отложений, а следовательно, и температуры наружной поверхности частицы угля и сажи выгорают, а частицы золы спекаются и оплавляются. Наконец, следует упомянуть еще одну важную особенность отложений — избирательность их состава. Другими словами, осадок избирательно усваивает компоненты газового потока и поэтому нечувствителен к изменению состава газа. Вещества, которых в газовой фазе не больше одного процента, могут составить добрую половину осадка. Например, в экспериментальных газовых турбинах, работающих на буром угле, таким компонентом оказалась поваренная соль. Дело в том, что разные частицы с далеко неодинаковой скоростью транспортируются к стенкам и на них оседают. Это явление получило название темпе- ратурно-гравитационной сепарации. КАК СПРОЕКТИРОВАТЬ МОЗОЛЬ Итак, отложения обладают свойствами, о которых можно только мечтать: стойкостью, нетребовательностью к минеральному составу газа, нечувствительностью к его изменениям в широких пределах, высокими теплозащитными свойствами. Подобно мозолям на подошвах ног, отложения на лопатках турбин все время обновляются, они никогда не изнашиваются. И если мозоли лишь с большой натяжкой можно счесть заменой обуви, то минеральные осадки на лопатке способны заменить специальные покрытия, над созданием которых долгие годы бьются металлурги и энергетики. Однако образование прочной и надежной мозоли на турбинной лопатке нельзя предоставлять воле случая. Турбину и режимы ее работы нужно специально проектировать. Прежде всего необходимо охлаж- 68 дать лопатки, чтобы была возможность их тепловой защиты, чтобы создать условия для конденсации и термофореза. Чрезмерный рост отложения предотвращают, оплавляя или возгоняя излишки осадка. Естественно, что для этого температурный режим поверхности должен быть тщательно рассчитан. В проект обычно закладывается предельная толщина лопатки с учетом «мозоли». Если где-то осадок начнет изнашиваться, температура поверхности падает, включаются физико-химические механизмы конденсации и термофореза и положение быстро выправляется. Но температура по поверхности лопатки неодинакова. Поэтому от точки к точке меняется и толщина осадка. Это обстоятельство следует учитывать при изготовлении турбины в металле. Ей нужно придать такую форму, чтобы после обрастания получился наиболее благоприятный, с точки зрения аэродинамики, контур лопаток. Наконец, изначальной металлической поверхности необходимо придавать некоторую шероховатость. Тогда теплоизолирующий пристеночный слой отложения будет намертво закреплен на лопатке, а ее поверхность надежно защищена при самых напряженных режимах работы турбины. Специальному проектированию подлежат не только лопатки, но и химический состав газового потока. С помощью определенных . топливных присадок можно снижать тугоплавкость осадка, изменять соотношения между осаждающимися и склеивающими компонентами. Есть абразивные присадки, которые истирают излишние слои отложений. С помощью абразивных частиц в газе возможно, в принципе, сошлифо- вать избыточный осадок не менее точно, чем наждачным полотном. СМЕНА АМПЛУА Если все перечисленные условия удастся выполнить — создать лопатки с определенной конфигурацией и
шероховатостью поверхности, с необходимым температурным режимом, насытить топливо всеми нужными присадками,— мы получим уже не отложение, а регулируемый осадок, управляемое теплозащитное покрытие. Точно так же как направленное электрохимическое растворение металла — это не коррозия, не стихийное разрушение, а точная, строго контролируемая обработка. Традиционные враги газовой турбины— высокая температура, высокая теплоотдача газа, коррозионная среда, абразивные частицы, отложения — сменят амплуа. Отложение (теперь уж не отложение, а управляемое теплозащитное покрытие) примет на себя температурный удар A500—2500°С) и одновременно снизит теплоотдачу к лопатке. Раскаленный, химически агрессивный газ и абразивные частицы отрегулируют толщину покрытия, позволят управлять ею. Полезная мощность турбин возрастет и станет в несколько раз больше мощности компрессора. Все это не плод одних только теоретических расчетов. Управляемые теплозащитные осадки уже получены на охлаждаемых лопатках экспериментальной авиационной турбины. Правда, пока еще рано утверждать, что оптимальные режимы и конструкции уже выбраны. Экспериментальный материал на сегодня невелик, но весьма и весьма обнадеживает. Смущает другое. Допустим, что по управляемым теплозащитным покрытиям будут начаты самые интенсивные исследования, будут спроектированы мощные турбины, удастся устранить все технические трудности. Но можно ли сразу, за год- другой заменить совершенными газовыми турбинами десятки тысяч архаичных паротурбинных установок? ПОСЛЕДНЯЯ ПРОБЛЕМА Итак, возникает еще одна проблема, на сей раз скорее не технического, а экономического свойства. Даже при наличии отличного энергетического оборудования устаревшие агрегаты еще многие десятки лет будут работать, впустую переводя драгоценное топливо. Есть ли выход? Оказывается, он давно известен. Газовая турбина с управляемым теплозащитным покрытием выбрасывает огромное количество еще достаточно горячих выхлопных газов, а эти газы можно использовать для подогрева пара. Для этого нужно лишь объединить паротурбинную и газотурбинную установки в один агрегат. Тогда они скомпенсируют недостатки друг друга: недостаточно высокую температуру пара и чрезмерно высокую температуру выхлопного газа. При этом мощность объединенной (бинарной) установки равна сумме мощностей паровой и газовой турбин. Коэффициент полезного действия тоже возрастает — до 60—70%, то есть увеличивается в 1,5—1,75 раза. И все это без увеличения расхода топлива, практически бесплатно. Получается, что и последнее, чисто экономическое затруднение вполне разрешимо. До сих пор обсуждались лишь объективные трудности. Однако есть трудность и субъективная, относящаяся к чисто психологической сфере. Слишком долго отложения на турбинных лопатках считались злейшим врагом энергетики, .чтобы сразу столь кардинально изменить точку зрения. На это, по-видимому, потребуется время... . Инженер Е. М. ШВАРЦШТЕЙН
последние УГЛРПОЛ В поисках новых активных частиц, способных к необыч- * ным превращениям, органики обращаются с атомом уг- с тремя вакансиями Получены соединения одновалентного углерода — карбины. лерода весьма свирепо: одну за другой обрывают его связи, как злой мальчик лапки у мухи. Свободные радикалы — частицы, содержащие трехвалентный углерод, — известны давно. Они образуются, например, из органических соединений ртути: СН3 — На — СНЯ. te или hv ►2CH3+Hg. Соединения двухвалентного углерода, карбены, можно получать разложением диаэо- соединений: CH2Nato или hv -» СН2 + N2. Но о соединениях одновалентного углерода, ка>рбинах (не следует путать карбин-части- цу и карбин как особую модификацию углерода), химики только мечтали: считалось, что карбины могут существовать разве что в хвостах комет. Только в последние годы появились сообщения о том, что карбины можно получить и в земных условиях; начали исследовать и их химические свойства. Например, одно из производных карбина удалось получить разложением молекулы, содержащей как диазогруппу, так и связь углерод—ртуть: СООС2Н6 СООС2Н^ I I г "™bv^;C^cOOC2H5 H- 2N2 + Hg. N2C—Hg —CN2 Авторы этой работы «Journal of American Chemical Society» 1974, т. 96, с. 5723) изучили также и взаимодействие карбина с олефинами, содержащими связь Q^ С. Оказалось, что частица, имеющая три вакансии, либо присоединяется к двоимой связи, с - с\. » +:с-соос2н5—> i с-соос2н5 с с' / \ / - либо внедряется в связь С — Н (если таковая имеется в олесрине) \ с—н +;с-соос2н5- с-с-н // I соос2н5 Образующиеся свободные радикалы могут стабилизироваться, отрывая атомы водорода от других молекул, а могут инициировать их полимеризацию. Интересно, что если карбен представляет собой бирадикал, — каждый из его неспа- ренных электронов занимает самостоятельные орбиты, — то назвать карбин триради- калом нельзя. Электроны, соответствующие двум обрывкам химических связей, спарены, то есть занимают одну общую орбиту, другая орбита занята третьим, неспарен- ным электроном, а третья орбита вообще свободна. В. ЗЯБЛОВ 70
->естия изменяет структуру ДНК г СПИРТ ИЗМ6НЯ6Т Еще со вРемен открытия Уотсоном и Криком структуры ДНК было известно, что двойная спираль в зависимости от количества воды в окружающей среде может принимать две формы: А и В. Хорошо известная модель Уотсона — Крика относилась к «влажной» форме В. Две формы ДНК не похожи одна на другую. В В-форме пары оснований А—Т и Г—Ц проходят вблизи оси спирали, так -что ось, если бы она не была воображаемой, «протыкала» бы эти шары насквозь (см. рисунок). А-форма имеет вид трубы, так как лары оснований отодвинуты к периферии спирали, оставляя в центре отверстие диаметром около 4 Л. Долгое время на А-форму не обращали внимания, поскольку она возникает лишь* при подсушивании препаратов ДНК,, т. е. в условиях, казалось бы, далеких от тех, что существуют в живой клетке. Но в 1968 г. сотрудники лаборатории Мориса Уилкинса в Лондонском университете обратили внимание на то, что молекулы РНК имеют структуру, аналогичную А-форме ДНК. Это заставило предположить, что и ДНК, на которой синтезируется РНК, в этот момент находится в А-форме. Но гипотеза осталась почти не замеченной — было непонятно, что могло бы заставить ДНК в клетке, где много воды, менять свою конформацию. Шло время, и, независимо от этой гипотезы, во многих лабораториях начали изучать свойства ДНК не в чисто водных растворах, а в смесях воды с разными неполярными растворителями, например со спиртами, эфирами. И тут выяснилось, что если объемная доля спирта в смеси достигает примерно В0%, то некоторые характеристики ДНК становятся похожими >на характеристики А-формы в подсушенных шлейках, в журнале «Nature» A974, т. 250, с. 414) С. Брэм и П. Боди из Пастеровского института е Париже опубликовали сообщение об исследованиях ДНК в 80%-ном водноэтаноловом растворе. Рентгенограмма свидетельствовала, что в этом растворе молекулы ДНК находились в А-форме. И тут-то гипотеза Уилкинса неожиданно сомкнулась с результатом Брэма и Боди. В -самом деле, эксперимент 'показывает, что высушивание ДНК может быть заменено действием неполярного растворителя. Его роль могут исполнять углеводородные группы, входящие ■ состав клеточных мембран. Более того, сейчас известно, что определенные участки ДНК прочно прикреплены к мембране Здесь и может происходить В — А-переход. Все это значит, что в работе клетки принимают активное участие обе пространственные формы ДНК. Кандидат физико- математических наук В. ИВАНОВ 71
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Операция «Бензол» Не нарушается ли закон? Пламя получается ровным Чтобы весы работали лучше Спички на воде Отчего бы не покурить? Операция «Бензол» В десятом номере журнала за прошлый год была объявлена очередная операция Клуба Юный химик под названием «Бензол». Вам предлагалось изобразить структуру веществ с формулой СвНб — такой же, как у всем известного бензола. Прямо скажем, задание не из легких... Сколько же изомеров у бензола? Если не обращать внимания на реальность структур, то задача формулируется так: имеется шесть точек, из которых можно проводить по четыре отрезка, и шесть, из которых проводится по одному отрезку; надо найти число возможных фигур. Как сообщил редакции аспирант МГУ В. М. Ульянов, в общем виде такого рода задачи пока не решаются. Не будучи юным химиком, он, тем не менее, откликнулся на призыв редакции и прислал 217 A) структур, среди которых есть и совершенно нереальные с химической точки зрения. Дело в том, что атом — это не просто точка с набором отрезков-валентностей, реальные атомы нельзя соединять как попало. Можно нарисовать структуры, заведомо невозможные, скажем такую: лы, от которых возможны лишь небольшие отклонения. Так, в молекуле ацетилена Н—С = С—Н угол между связями Н—С и С^С равен 180°, а в молекуле Кроме того, есть соединения, стоящие на грани реального, например, винилтетраэдрап: сн=сн2 Почему же не все структуры реальны? На это есть несколько причин. 1. Углы между связями не могут быть любыми, существуют «нормальные» уг- тот же угол втрое меньше. Поэтому такая молекула нереальна.* 2. Длины связей также могут лишь незначительно отклоняться от нормальных. 3. У атомов есть собственные размеры, они не могу г сближаться бесконечно. Итак, сколько же можно изобразить реальных (пусть даже не очень устойчивых) структур? Школьник вполне способен «придумать» более 100 формул (если, конечно, хватит терпения). Понятно, что все эти формулы здесь изображены не будут — места не хватит. Сначала напишем нераз- ветвлениые и нециклические 72 Клуб Юный
изомеры с различным расположением двойных п тройных связей: СН2=С=С=С=СН—СНз, сн2 =с=с=сн—сн=сн2. сн2 =с=сн—сн=с=сн2, СН sC-CH-C=CH—СНз, СН=С-СН = СН — СН = = CH2f СН s С—СН2 — СН = С = =сн2, СНз —С=С—СН = С=СН2, СН2=СН-С = С—СН = =сн2, СН =С—С=С—СН2—СНз, СН = С-СН2-С=С-СН3, СН^С—СН2—СН2 — С = ^сн, СНз — С = С-С=С-СНз. Затем таким же образом выпишем разветвленные структуры типа СНз—С = С=СН2. I с=сн После этого перейдем к замещенным трехчленным циклам, затем к четырех-, пяти- и шестичлеиным (в числе которых сам бензол). Затем изобразим различные сочетания циклов по два и по три — по типу спиранов 1X1 сн2 по типу бициклов СН2 = ГСН2 по смешанному типу и, наконец, тетрациклы, такие, как призман m Наиболее известные и изученные изомеры СбН6 —это названный уже призман, а также беизвален, фульвен и бензол Дьюара: А теперь назовем имена победителем. Рустем АМИРОВ A0 кл., Казань, школа № 122), Евгений ВНУК (8 кл., гор. Ровно, школа № 15), Игорь ГОНЧАРОВ A0 кл., Москва, школа № 296), Сергей КОРНЕЙЧУК (8 кл., Протвино Московской обл.), Марианна КУЗНЕЦОВА A0 кл., Москва, школа № 67), Михаил НЕСТЕРОВ (9 кл., Вологда, школа № 2), Михаил СОЛОВЬЕВ A0 кл., Смоленск, школа № 7), Александр СТЕПАНОВ A0 кл., Камышлов Свердловской обл., школа № 58), Игорь УРАЗОВСКИЙ (8 кл., Ровеньки Ворошиловград- ской обл., школа № 1), Сергей ФОТИАНОВ A0 кл., Бердянск, школа № 1). Отметим еще двух участников конкурса — Ярослава Шпарика из Львовской обл. и Михаила Фрейдкина из Витебска. Они написали много формул, даже слишком много — и поэтому повторялись, рисовали одну и ту же структуру дважды, а то и трижды. Редакция благодарит всех юных химиков, принявших участие в конкурсе. РАССЛЕДОВАНИЕ Не нарушается ли закон? 1 В лаборатории поставили несложный опыт (если хотите, можете его повторить). Собрали прибор, изображенный на рисунке, в коническую колбу положили несколько кусочков цинка E—10 г), а в капельную воронку налили около 50 мл разбавленного раствора серной кислоты. Прибор поместили на чашку обычных лабораторных весов, позволяющих взвешивать с точностью до 10 мг Кпуб Юный химик 73
После того как был открыт кран и серная кислота начала взаимодействовать с цинком, масса, естественно, уменьшилась: выделявшийся водород уходил в атмосферу. Тогда, чтобы водород не терялся, опыт слегка видоизменили. Если закрыть трубку наглухо, то давление в' приборе повысится и может произойти взрыв. Поэтому поступили иначе. Перед опытом к трубке подсоединили ненадутын воздушный шарик. В нем- то и собирался водород. Теперь ничто не терялось в результате реакции, но прибор после опыта вновь весил меньше! Не нарушается ли здесь закон сохранения массы вещества? В колбу емкостью 200—250 мл, закрепленную в штативе, поместили 5—10 г маг- пневых стружек, а в капельную воронку 40—50 мл водного раствора уксусной кислоты приблизительно 80%-пой концентрации (уксусную эссенцию). Кран открыли, и вся кислота вылилась в колбу. Через некоторое время начали медленно выделяться пузырьки водорода — настолько медленно, что их можно было сосчитать. Водород собирали в перевернутый и наполненный водой цилиндр, как показано на рисунке. По тому, как быстро выделяются пузырьки водорода, можно судить о скорости реакции между магнием и уксусной кислотой. Пузырьков совсем мало — значит, скорость реакции тоже очень мала. Условия опыта изменили. После того как всю кислоту из воронки вылили в колбу, в эту же воронку поместили 100 мл дистиллированной воды и стали по каплям добавлять ее к реакционной смеси. Концентрация уксусной кислоты при этом уменьшается, н можно было ожидать, что скорость реакции станет еще меньше. Однако произошло нечто противоположное: по мере добавления воды пузырьки водорода выделялись все быстрее, а значит, и скорость реакции увеличилась. Не нарушается ли в этом опыте закон действующих масс? (Ответы — на стр. 79) ЛОВКОСТЬ РУК.. Чтобы весы работали лучше Ровно год назад, в третьем номере журнала, было рассказано, как переделать аптекарские весы, чтобы они стали более чувствительными. С такими весами вы поставили, наверное, немало экспериментов; они были описаны в журнале под общим названием «Универсальные весы в действии». Теперь мы предлагаем вам усовершенствовать весы. Сделать это несложно, а выгода получится двойной: во-первых, с весами будет удобне? работать, no-вторых, они станут долговечнее. АРРЕТИР Чтобы весы лучше сохранились, нужно особое устройство — арретир. С его помощью весы быстро отключаются — в перерывах между взвешиваниями, при хранении и переноске. У аналитических весов арретир позволяет, кроме того, быстро «успокаивать» чашки. Сделаем арретир и для наших универсальных весов. Конструкции могут быть различными; приведем здесь один из вариантов (что, конечно, не мешает вам придумать свое решение). 74 Клу( ■Он-». - -мик
Наш арретир будет выполнять только основную операцию: изолировать главную призму весов от площадки, на которую она опирается. Для этого нужно приподнять коромысло весов. Конструкция схематически показана на рисунке. Под коромыслом весов I расположена скобка 2, закрепленная на стержне 3. Этот стержень свободно скользит во втулке 4, но может быть за креплен в ней с помощью винта 5; при этом положение пружины 6 будет зафиксировано. Арретир укреплен на штативе весов 7 с помощью втулки 8 и винта 9, причем таким образом, чтобы скобка 2 приподнимала коромысло весов до крайнего верхнего положения, то есть до упора (у аптекарских весов га кой упор есть). После этого арретир при ослабленном винте 5 еще немного приподнимается, приводя в действие пружину 6, которая будет теперь постоянно поддерживать коромысло. Размеры деталей и материалы здесь не указаны, так как они зависят от типа аптекарских весов, а эти весы рассчитаны на разные нагрузки и, следовательно, бывают разных размеров; устройство штатива также неодинаково. Ограничимся общими рекомендациями. 1. Ширина скобки 2 (расстояние между ее опорными стойками) должна быть выбрана так, чтобы стойки не мешали отклонению стрелки по всей шкале, от +10 до —10 мм 2. Желательно, чтобы скобка 2 всегда занимала одно и го же положение под коромыслом весов. Для эгого надо поставить «направляющую» для стержня 3, чтобы он не вращался вокруг своей оси, а перемещался бы только вверх и вниз. Подумайте, как это сделать. 3. Пружину 6 делайте из тонкой стальном проволоки. Теперь о том. как пользоваться арретиром. Когда он собран, весы находятся в нерабочем состоянии. Чтобы подготовить их к работе, надо правой рукой ослабить винт 5, а левой—опустить скобку на 3—5 мм, нажимая па ручку 10, после чего вновь закрепить стержень 3 винтом 5. После взвешивания достаточно ослабить винт о, и пружина арретиру- ет весы; затем стержень 3 надо закрепить винтом 5. Когда вы, взвешивая тело неизвестной массы, грубо подбираете гирьки разновеса, включайте весы только после смены очередной гирьки, чтобы избежать сильных колебаний весов. Ослабив винт 5 и слегка нажав па ручку 10, наблюдайте за тем, куда отклоняется стрелка. Если отклонение лежит в пределах шкалы, то откройте арретир полностью, закрепите его винтом 5 н, когда стрелка успокоится, сделайте точный отсчет. ЗАМЕНА ЧАШЕК Чем меньше общая масса весов (го есть масса коромысла п чашки), тем выше чувствительность. Например, у аптекарских весов, рассчитанных на нагрузку 20 г, чашки весят около 18 г. Такие пластмассовые чашки лучше заменить алюминиевыми, которые весят примерно в три раза меньше. Для изготовления новых чашек необходим листовой алюминий или дюраль толщиной 0,2—0,4 мм п алюминиевая проволока диаметром 1,5- 2 мм. Из алюминия вырежьте плоские чашки, а из проволоки сделайте подвесы. Форма и размеры этих детален для 20-граммовых аптекарских весов показаны на рисунке. Алюминиевый диск и подвес после соединения скрепляются клеем БФ-2. Клею надо дать подсохнуть на воздухе 1—2 часа, а затем прогреть при 100е С в течение часа. В. ПЧЕЛИН Клуб Юный хнмнк 75
ПЕРВОЕ ПИСЬМО Пламя получается ровным Я пишу вам в первый раз. Мне 18 лет, окончил школу. Хочу предложить для Клуба Юный химик несложное устройство: горелку на твердом топливе с воздушным поддувом. Для изготовления горелки понадобятся таблетки сухого горючего (продаются в спортивных магазинах), крышка от майонезной банки, стеклянная трубка с оттянутым концом, диаметром 1,5—2 мм, и гибкий шланг. Трубку в крайнем случае можно заменить пипеткой, только нужно немного обломить ее узкий конец. Устройство горелки понятно из схемы. В центре банки надо пробить отверстие, а таблетку разделить на четыре части и уложить четвертушки симметрично вокруг отверстия. Горелка с дутьем развивает несколько большую температуру, чем просто таблетки сухого горючего. И пламя у нее получается ровным. Для дутья можно использовать насос, но тогде нужен регулировочный кран. А проще всего дуть в шланг: роль компрессора будут играть легкие. Такая горелка вполне пригодна для мелких стеклодувных работ. Я. пользуюсь ею уже три года, на ней я гнул трубки диаметром до 15 мм. Владимир КРОТОВ, Енисейск Красноярского края ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Спички на воде О ПРИТЯЖЕНИИ И ОТТАЛКИВАНИИ НА ПОВЕРХНОСТИ В Клубе Юный химик A974, № 4) рассказывалось о том, как капельки инородной жидкости на поверхности воды создают небольшую реактивную тягу и заставляют крутиться проволочную спираль. В домашней лаборатории можно проделать еше несколько опытов с телами, частично погруженными в жидкость. В этих опытах мы будем учитывать силы поверхностного натяжения. В зависимости от" того, как взаимодействуют молекулы твердого тела и жидкости, поверхность либо смачивается, либо не смачивается жидкостью. В первом случае жидкость в месте контакта несколько приподнимается, во втором — опускается. О том, как можно измерить силу поверхностного натяжения с помощью весов, говорилось в № 12 за прошлый год; а сейчас перейдем к опытам. ОПЫТ 1 Убедимся в том, что жидкость смачивает одни поверхности и ие смачивает другие. -v. \V Возьмите полоски из различных материалов с гладкой поверхностью — из стекла, металлов, дерева, полиэтилена, воска, тефлона и т. д. Погружайте их вертикально в сосуд с водой. Внимательно рассмотрите, какую форму принимает жидкость около 76 Кпуб Юный химик
твердой поверхности; лучше воспользоваться лупой. Если жидкость смачивает тело, то форма будет вогнутой, в противном случае — выпуклой. Ставя опыт, обра- щайте внимание на чистоту воды и твер- . дои поверхности: жирные пятна, отпечатки пальцев исказят результат опыта. Теперь вы можете сгруппировать испытанные материалы в зависимости от того, смачиваются они водой или нет, и приступить к следующему опыту. ОПЫТ 2 Рассмотрим поведение тел, плавающих на поверхности жидкости. В широкий стеклянный сосуд с водой бросьте кусочки разломанной спички. Если сблизить их на расстояние 7—8 мм, то они станут двигаться друг к другу с возрастающей скоростью; потребуется некоторое усилие, чтобы ие дать кусочкам соединиться. Так же будет двигаться обломок спички к стеклянной стенке сосуда. Если около спички поместить кусочек воска, результат окажется обратным — плавающие тела будут отталкиваться при у сближении. Подбирая разные материалы, ранее систематизированные по смачиванию, вы сможете убедиться, что они притягиваются, если обе поверхности смачиваются (в этом случае жидкость между частичками несколько приподнята). Частички стремятся сблизиться и в том случае, если обе их поверхности не смачиваются. Но если одна поверхность смачивается жидкостью, а другая»нет, то кромка жидкости между ними примет сложную форму, а частицы будут удаляться друг от друга. Это значит, что силы поверхностного натяжения, действующие на частицы, направлены в разные стороны. опытз Его мы проделаем с тяжелыми частицами, которые тонут в воде. Подвесьте кусочки испытуемого материала на тонкой нитке, например из капронового чулка. Помни- * те о том, что частички должны быть погружены в жидкость неполностью, только в этом случае можно наблюдать эффект взаимного притяжения или отталкивания Жидкость смачивает обе поверхности (притяжение) Жидкость не смачивает обе поверхности (притяжение) Жидкость смачивает одну поверхность и ие смачивает другую (отталкивание) тел. Вы убедитесь, что тяжелые частицы ведут себя так же, как легкие. Явление, которое вы наблюдали в опытах, широко распространено, однако из-за кажущейся простоты и обыденности мы редко обращаем на него внимание. Например, в реке или в озере плавающие частички мусора соединяются и в таком виде стремятся к берегу. В любом отстойнике больше всего загрязняется стенка на уровне жидкости. Частички жира оставляют Клуб Юный химик 77
полоску в кастрюле, а в стакане с чаем образуется бурое кольцо у границы жидкости, в то время как ниже этого кольца стенка стакана остается чистой. Если вы внимательно наблюдали за плавающими телами, то заметили, наверное, что силы притяжения и отталкивания действуют, как правило, на расстоянии не более 1 см и возрастают по мере сближения тел. Попробуйте самостоятельно подобрать пару материалов, наиболее энергично взаимодействующих между собой. Интенсивность взаимодействия можно менять, более того, притяжение может перейти в отталкивание. Об этом мы расскажем в следующий раз. Н. Н. КРАСИКОВ ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Отчего бы не покурить? Прочитав такой заголовок, вы, наверное, подумаете, что заметка попала в Клуб Юный химик по ошибке. Нет, она здесь на месте. Все знают: курение — вред, по у тех, кто уже курит, привычка оказывается сильнее воли. Отсюда вывод: лучше убеждать тех, кто еще не втянулся. Мы не будем читать вам очередную лекцию о вреде табака, а предложим поставить простой опыт. Настоятельно советуем вам показывать этот опыт всем курящим. Возьмите отрезок стеклянной трубки (а еще лучше хлоркальциевую трубку), вложите внутрь комок ваты и вставьте резиновую пробку с отверстием. В этой пробке плотно укрепите сигарету. Наденьте на другой конец трубки резиновый шланг и присоедините его через кран к водоструйному насосу. Если такого иасоса у вас нет, то его заменит приспособление, показанное на рисунке (вода, вытекая из склянки через сифон, создает в склянке разрежение; скорость тока регулируется зажимом). Когда все будет готово, поднесите к сигарете зажженную спичку и, открывая зажим, создайте слабый ток воздуха. Сигарета будет медленно тлеть, и через трубку с ватой пойдет белый дым. Не забудьте вовремя вынуть сигарету, чтобы не загорелась резиновая пробка. «Выкурите» таким образом две-три сигареты (для заядлого курильщика это сущие пустяки). Выньте резиновую пробку и извлеките пинцетом ватный тампон. Он стал желто-коричневым и пахнет очень неприятно. Поместите вату в пробирку и добавьте 2—3 мл растворителя, например эфира, встряхните и отожмите. Ватка посветлеет, а раствор станет красным. Поставьте его в теплое место. После испарения растворителя остается дурно пахнущая вязкая масса. Мы не будем проделывать с ней опытов. Во-первых, они уже не раз проделаны специалистами. А во- вторых, не стоит пачкать руки — даже после мытья с мылом неприятный запах полностью не исчезает. Что же содержится в вязкой массе? Сотни различных соединений. Еще б 1959 г. их было известно 0коло 400. а десять лет спустя—1200, и число это продолжает увеличиваться. Среди этих веществ производные чуть ли не всех классов органических соединений: предельные уг- 78 " " ЮНЫ!
леводоррды, этиленовые и ацетиленовые соединения, ароматические углеводороды, стерииы, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, хиноны, нитрилы, сернистые соединения, кислоты, фенолы, алкалоиды (среди них никотин и его производные), неорганические соединения мышьяка, меди, железа, свинца, марганца, никеля, полония (в том числе радиоактивного полоиия-210), титана, цинка; и еще в табачном дыме есть окись углерода, окислы азота, синильная кислота... Такой список заставляет содрогнуться: как справочник по вредным веществам Если вы когда-нибудь решите закурить, вспомните этот опыт и подумайте о том, что ваши легкие никто не будет отмывать эфиром. И. ЛЕЕНСОН Закон не нарушается! (См. стр. 73) Конечно, вы и сами сразу поняли, что никакого нарушения закона нет. И, наверное, догадались, отчего чашка весов пошла вверх. На всякий случай поясним. С помощью весов мы определяем массу прибора с исходными веществами и массу того же прибора с продуктами реакции. Масса, разумеется, остается прежней. Но так как резиновый шарик заполняется водородом и заметно расширяется, он вытесняет большой объем воздуха и, согласно закону Архимеда, на него действует выталкивающая сила, равная... Надо ли объяснять дальше? Давайте прикинем, можно ли на наших весах обнаружить действие выталкивающей силы. Пусть объем шарика после заполнения водородом равен 1000 мл; исходный его объем очень мал, им можно пренебречь. После реакции прибор вместе с содержимым теряет в весе больше, чем до реакции, па величину, равную весу воздуха, вытесненного надутым шариком, то есть весу 1000 мл воздуха. При комнатной температуре и обычном атмосферном давлении это составляет более грамма. Чувствительность же весов равна 0,01 г. Следовательно, весы отреагируют, и вполне заметно. А вот если бы мы взвешивали прибор в безвоздушном простра нстве, то чашки весов остались бы на месте,. И здесь, конечно, нет нарушения закона. Заметим прежде всего, что , реакция идет не между магнием и молекулами уксусной кислоты, а между магнием и ионами водорода. Ее уравнение можно записать так: Mg+2H+ = Mg2++H2. Скорость реакции, как видно из уравнения, зависит от концентрации ионов водорода Н+, а не от концентрации молекул кислоты. Уксусная кислота — слабый электролит. По мере разбавления раствора степень ее диссоциации (а она показывает, какая часть молекул растворенной кислоты распадается на ионы) увеличивается. Например, при комнатной температуре в 0,1 М растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,4% — лишь 1,4% молекул распадаются в растворе иа ионы; если же разбавить раствор в десять раз, то степень диссоциации увеличивается до 4,2%. При очень большом разбавлении (теоретически при бесконечном) уксусная кислота диссоциирует полностью, на 100%. Таким образом, когда мы разбавляем раствор, концентрация ионов увеличивается. Но одновременно идет и другой процесс — концентрация ионов Н+ уменьшается из-за того, что раствор разбавляется. Оба эти фактора влияют на концентрацию ионов и, следовательно, на скорость реакции. Однако в очень концентрированных растворах уксусной кислоты (а моляриость исходного раствора равна примерно 13) влияние первого фактора — увеличения степени диссоциации — преобладает и скорость реакции растет. Но так продолжается лишь до определенного предела, примерно до 2—2,5 М концентрации. А при дальнейшем разбавлении раствора скорость реакции будет уменьшаться, потому что раствор окажется слишком разбавленным. Е. А. КОГАН Клуб Ю| 79
Слова эти встречаются нам очень часто, и происхождение их узнать нетрудно (достаточно заглянуть в энциклопедию). Но кое-что об их происхождении и неочевидных родственниках можно все же сказать... Слово молекула — уменьшительное от латинского moles-- масса (именно это значение и приводит БСЭ). Но еще это латинское слово означает тяжесть, громаду, толпу, войска, а также трудность, бедствие, опасность. Для древних языков такие дополнительные значения, связанные с опасностью, очень характерны. В данном случае это вполне объяснимо: где тяжесть, там и трудность, а от трудности один шаг до опасности... Между прочим, латинское moles в родстве с русским словом маяться (от мая, маета — изнурение, мучение) и с немецкими MiXhe — труд, усилие и /nude — усталый. Русское слово мол (портовое сооружение) берет начало от того же слова, что молекула. Латинское moles имело еще значение «дамба», «плотина». А от него через посредство итальянского (molo) и возникло слово мол. Слово ион — древнегреческое, означает оно «идущий». Это причастие от глагола ейомай — идти. Слово ион ввел в научный обиход Майкл Фарадей; его переписка по поводу новых терминов с Уильямом Уэвеллом впервые на русском языке была опубликована два года назад в «Химии и жизни» A973, № 2). И в слове ион, и в русском идти выступает один и тот же индоевропейский корень и. Он же — в латинском ire и в английском go. Позвольте, но откуда же в go (читается «гоу») корень и? Возьмем посредником немецкий глагол, означающий идти, — gehen. Первоначальное его начертание (и звучание) было таким: geihen. Ge — это приставка, hen —суффикс. А корень —/. Английский и немецкий языки принадлежат к одной группе германских языков, и глагол пришел в Англию из Германии уже без первоначального корня. От него, как говорится, осталось одно воспоминание... В заключение рассмотрим еще одно слово, которое так часто употребляется применительно к ионам — слово концентрация. «Центр» этого слова — латинское centrum — середина. У концентрации есть точное соответствие в русском языке, калька с латыни,— слово сосредоточение; но тем ие менее мы пользуемся исходным латинским термином. Но откуда взялось латинское centrum? Оно восходит к греческому кентрон. А греческое слово означает жало, острие. Причем же здесь центр? Да при том, что окружность проводят циркулем, а его жало, острие находится при этом в самом центре круга. Т. АУЭРБАХ
BLNIB История с испорченным негативом ПИСЬМО ЧИТАТЕЛЬНИЦЫ Дорогая редакция! Что случилось с моим фотоаппаратом! Вместо негатива на пленке позитив. Как исправить ошибку! Е. У. ТАБЕЛОВА, поселок Миэур Алагирского района Северо-Осетинской АССР ОТВЕТ КОНСУЛЬТАНТА С вашим фотоаппаратом ничего не случилось. Дефект возник при съемке! когда вы допустили большую выдержку. Произошла так называемая соляризация. Соляризация наступает при воздействии на светочувствительный слой критического количества освещения. До определенного предела оптическая плотность почернений с увеличением экспозиции возрастает, а затем резко падает. Это и есть соляризация. Подробнее о выборе экспозиции можно прочитать в статье «Хороший негатив, вопросы теории», недавно напечатанной в «Химии и жизни» A974, № 8). Каков же механизм соляризации? При нормальной, правильной выдержке атомы брома, выделяющиеся в скрытом изображении, полностью связываются желатиной, которая обволакивает зерна галоидного серебра в светочувствительном слое. Когда же экспозиция слишком велика, желатины для связывания избыточного брома просто не хватает и бром вновь соединяется с серебром скрытого изображения. Слой бромистого серебра закрывает скрытое изображение от проявителя, и те участки негатива, которые при проявлении должны потемнеть, остаются светлыми. В фотографической практике часто приходится сталкиваться с полной соляризацией: вместо негатива на пленке получается позитив. Это — ваш случай. Здесь дело поправимо. Значительно хуже, если соляризация частичная, — сильный источник света (прожектор, солнце) может слишком сильно осветить отдельный участок негатива, превратить этот участок в позитив. Частичная соляризация — непоправимый дефект. А спасти негатив в случае полной соляризации, повторяю, можно. Для этого с испорченного негатива контактным способом на позитивной фотокинопленке или диапозитивной пластинке печатают дубль-негатив. А с него уже можно получить нормальные отпечатки. Инженер В. А. ГОВОРКО От редакции. Фотокорреспондент журнала В. Кузнецов изготовил дубль с испорченного негатива. Как это. делается, подробно рассказано в статье «Необычные отпечатки с обычных негативов» («Химия и жизнь», 1971, №2). С разрешения Е. У. Табеловой, .мы печатаем здесь и дубль-негатив, который позволяет поправить, казалось бы, непоправимое, и полученный с него отпечаток, который венчает благополучно завершившуюся историю с испорченным негативом.
т
Бабушка вертела головой, она смотрела на нас, она шевелила губами. И первое, что она сделала, — она засмеялась. Какой же это был заразительный, веселый и искренний смех1 В нем не было ни тени иронии, он приветствовал нас и словно бы говорил: да, это странный мир, он огромен и полон неожиданностей, в нем может случиться всякое, даже самое невероятное и неправдоподобное и, если хотите, нелепое, но при всем этом я рада в него вступить и теперь не променяю его ми на какой другой. Я не хочу снова уснуть и вернуться туда, откуда пришла. Вот о чем говорил этот смех. Бабушка проснулась. Мы разбудили ее. Теперь ей оставалось лишь встать и выйти к нам. И она сделала это. Вышла из саркофага, отбросив прочь пеленавшие ее покрывала, сделала шаг, отряхивая и разглаживая складки одежды, оглядываясь по сторонам, словно искала зеркало, куда бы поглядеться. Она нашла его в наших глазах, где увидела свое отражение. Очевидно, оно понравилось ей, ибо смех сменился изумленной улыбкой. Однако Агаты уже не было с нами. Напуганная всем происшедшим, она снова спряталась на крыльце. Но Бабушка словно не заметила этого. Медленно поворачиваясь, она оглядела лужайку и тенистую улицу, словно впитывала в себя все новое и необычное. Ноздри ее трепетали, как будто она действительно с наслаждением вдыхала воздух райского сада, но совсем не торопилась вкусить от яблока познания и тут же испортить эту чудесную игру. Наконец, взгляд ее остановился на моем братце Тимоти. — Ты, должно быть... —- Тимоти. Или просто Тим, — радостно подсказал он. — А ты? — Том, — ответил я. До чего же хитрые эти Фанточини1 Они прекрасно знали, кто из нас кто. И она, конечно, знала. Но они ее нарочно подучили сделать вид, будто она ничего не знает. Чтобы мы сами ей сказали, вроде как бы научили ее тому, что она и без нас отлично знает. Вот дела! — Кажется, должен быть еще один мальчик, не так ли? — спросила Бабушка. — Девочка! — раздался с крыльца обиженный голос Агаты. — И ее, кажется, зовут Алисия? — Агата! — Нотки обиды сменились настоящим негодованием. — Ну, если не Алисия, тогда Алджернон... — Агата ИI — И наша сестренка, не выдержав, высунула голову из-за перил, но тут же спряталась, багровея от стыда и унижения. — Агата.— Бабушка произнесла это имя с чувством полного удовлетворения. — Итак — Агата, Тимоти и Том. Давайте-ка я погляжу на вас всех. — Нет, раньше мы1 Раньше мы... — Волнение было слишком велико. Мы подошли поближе, мы обошли ее, а потом еще и еще раз, описывая круги вдоль границ ее территории. А ее территория кончалась там, где не было уже слышно мерного гудения, так похожего на гуденье пчелиного улья в разгар лета. Именно так оно и было. Это гуденье стало неотъемлемой и характерной особенностью нашей Бабушки. С ней всегда было лето, раннее июньское утро, когда просыпаешься и видишь, как все вокруг прекрасно, чисто, прозрачно и ничто не в силах омрачить этого совершенства. Даже не открывая глаз, ты уже знаешь, что все будет именно так — небо будет чудесного голубого цвета, а солнце начнет свой путь по нему, рисуя узоры из света и тени на листьях деревьев, на траве лужайки. И раньше всех за дело примутся пчелы; они уже побывали на лугах и полях и вернулись, чтобы полететь туда Окончание. Начало в предыдущем номере.
снова и вернуться, и так не одии раз, все в золотой пыльце и в густом сладком нектаре, который -изукрасил грудку и стекает с плеч, словно золотые >полеты... 'Бабушка влекла нас, притягивала, околдовывала, заставляла кружиться вокруг нее, запоминать то, что и запомнить-то невозможно, так необходимая нам теперь, уже обласканным ее вниманием. Разумеется, я говорю о себе и Тимоти, потому 'что Агата по-трежнему пряталась на крыльце. Но макушка ее то и дело показывалась из-за балюстрады — Агата старалась все увидеть, не упустить ни единого слова, ни единого жеста. Наконец Тимоти воскликнул: — Глаза! Ее глаэа1 Да, глаэв, чудесные, просто необыкновенные глаза. Ярче лазури на крышке саркофага или цвета глаз на маске, прятавшей ее лицо. Это были самые лучезарные и ясные глаза в мире и светились они тихи'м светом. — Твои глаза, — пробормотал, задыхаясь от 'волнения, Тимоти, — точно такого цвета, как... — Как что? — Как мои любимые синие стеклянные шарики. — Разве бывает что-нибудь лучше? — спросила она. Потрясенный Тим просто не знал, что сказать. Взгляд ее скользнул дальше и остановился на мне; она с интересом изучала мой нос, уши, подбородок. — Ты, Том? — Да? — Ас тобой мы станем друзьями? Ведь иначе нельзя, раз мы собираемся жить под одной крышей. — Я... Я... — заикаясь, промолвил я и 'вдруг растерянно умолк. — Знаю, — сказала Бабушка. — Ты, как щенок, рад бы залаять, да тянучка залепила пасть. Ты угощал щенка ячменным сахаром? Правда, смешно, и все-таки грустно. Сначала покатываешься со смеху, глядя, как вертится бедняга, пытаясь освободиться, а потом тебе уже жаль его -и ужасно стыдно. Я смущенно хмыкнул, вспомнив и щенка, и тот день, когда я проделал с ним такую штуку. Бабушка оглянулась и тут заметила моего бумажного змея, беспомощно распластавшегося на лужайке. — Оборвалась бечевка,—сразу догадалась она. — Нет, лотерялась совсем. А без нее эмей не полетит. Сейчас «се будет в порядке. Бабушка склонилась над змеем, мы с интересом наблюдали, что будет дальше. Разве роботы умеют пускать змея? Когда Бабушка выпрямилась, змей был у нее в руках. — Лети, — сказала она ему, словно птице. И змей полетел. Широким взмахом она умело запустила его в облака. Теперь она и змей были единое целое. Потому что из ее указательного пальца тянулась тонкая сверкающая нить, почти невидимая, как паутинка или леска, но она прочно удерживала бумажного змея, поднявшегося на целую сотню метров над землей, нет, на три сотни, а потом и на всю тысячу, уносимого все дальше и дальше в головокружительную летнюю высь. Раздался радостный вопль Тима. Раздираемая противоречивыми чувствами. Агата тоже подала голос с крыльца. А я, помня, сколько мне лет и что я уже совсем взрослый, старался делать вид, будто ничего такого не произошло, но во мне что-то ширилось, росло и наконец лопнуло, и тут я тоже закричал, даже не помню что, кажется, о том, что и мне хочется иметь такой волшебный палец, из которого тянулась бы бечевка, не палец, а целую катушку, и чтобы мой змей мог залететь высоко-высоко, за все тучи и облака.
— Если ты думаешь, что это высоко, тогда смотри1 — сказала наша необыкновенная Электрическая Игрушка, и леска загудела и зажужжала, разворачиваясь, и вдруг с тонким свистом рванулась вверх, унося моего змея так далеко, что он превратился в крохотный красный кружочек конфетти, запросто играющий с теми самыми ветрами, которые носят ракетные самолеты и в одно мгновенье меняют погоду. — Это невозможно! — не выдержал я. — Вполне возможнее — ответила Бабушка, без всякого удивления наблюдая за тем, как из ее пальца тянется и тянется бесконечная нить. — Все это очень просто. Жидкость, как у паука. Соприкасаясь с воздухом, она застывает и получается крепкая нить... И когда наш змей стал меньше точки, меньше пылинки в луче солнца, Бабушка, не оборачиваясь, даже не пытаясь посмотреть в ту сторону, вдруг сказала: — А теперь, Абигайль? — Агата! — послышался гневный ответ. О мудрость женщины, способной не заметить грубость... — Агата, — повторила Бабушка, ничуть не заискивая, ничуть не подлаживаясь.— Когда мы с тобой подружимся? Она оборвала нить и трижды обмотала ее конец вокруг моего запястья, так что я вдруг оказался привязанным к небу самой длинной, клянусь вам, самой длинной бечевой за всю историю существования бумажных змеев. — Итак, Агата, когда же? — Никогда! «Никогда», — вдруг повторило эхо — Почему? — Мы никогда не станем друзьями! — выкрикнула Агата. «Никогда не станем друзьями», — повторило эхо. Тимоти и я огляделись вокруг. Откуда эхо? Даже Агата высунула нос из-за перил крыльца. А потом мы все поняли. Это Бабушка сложила ладони наподобие большой морской раковины, и оттуда вылетали гулкие слова. «Никогда... друзьями...» Повторяясь, они звучали все глуше и глуше, замирая вдалеке. Мы заглянули в Бабушкины ладони — мы, мальчишки, ибо, громко крикнув — «Нет!», Агата убежала в дом и сильно захлопнула дверь. «Друзьями...— повторило эхо.— Нет... Нет... Нет...» И где-то далеко-далеко, на берегу невидимого крохотного моря, хлопнула крохотная дверь. Таким был первый день. Потом был, конечно, день второй, и день третий, и четвертый, когда Бабушка вращалась как светило, а мы были ее спутниками, когда Агата сна-чала неохотно, а потом все чаще присоединялась к нам, чтобы участвовать в прогулках, всегда только шагом и никогда бегом, когда она и слушала и не слушала, смотрела и не смотрела, и хотела, ох как хотела дотронуться. Во всяком случае, на исходе первых десяти дней Агата уже не убегала и не пряталась, она всегда была где-то поблизости, стояла в дверях или сидела поодаль на стуле под деревьями, а если мы отправлялись на прогулку, следовала за нами, отставая шагов на десять. А Бабушка? Она ждала. Она не уговаривала и не принуждала. Она просто занималась своим делом — готовила завтраки, обеды и ужины, пекла пирожки с абрикосовым вареньем и почему-то всегда оставляла их то тут, то там, словно приманку для девчонок-сластен. И действительно, через час тарелки оказывались пустыми, пирожки и булочки съедены без всяких спасибо и прочего. А у повеселевшей Агаты, съезжавшей по перилам лестницы, подбородок был в сахарной пудре или в крошках.
Что касается нас с Тимом, то, едва успев взбежать на какой-нибудь пригорок, мы уже видели Бабушку внизу и мчались к ней без оглядки. Самым замечательным было то, что каждому из нас казалось, будто только ему одному она отдает все свое внимание. А как она умела слушать все, что бы мы ей ни говорили1 А после помнила каждое слово, фразу, интонацию, каждую нашу мысль и даже самую нелепую выдумку. Мы знали, что в ее памяти, как в копилке, хранится каждый наш день, и если нам вздумается узнать, что мы сказали в такой-то день, час или минуту, стоит лишь попросить Бабушку, и она не заставит нас ждать. Иногда мы испытывали ее. Помню, однажды я нарочно начал болтать какой-то вздор, а потом остановился, строго посмотрел на Бабушку и потребовал: — А ну-ка повтори, что я только что сказал? — Ты, э-э... — Давай, давай, выкладывай. — Мне кажется, ты...— И вдруг Бабушка зачем-то полезла в свою сумку.— На, возьми. — Она извлекла из нее и протянула мне, что бы вы думали? Печенье с сюрпризом! — Только что из духовки, еще тепленькое. Попробуй разломать вот это. Печенье и вправду обжигало ладони. И когда я разломал его, я увидел свернутую в трубочку бумажку. «Буду чемпионом велосипедного спорта всего Западного побережья. А ну-ка повтори, что я только что сказал? Давай, давай выкладывай», — с удивлением прочел я на еще теплой бумажке. Я даже рот раскрыл от неожиданности. — Как это у тебя получается? — У нас есть свои маленькие секреты. Это печенье рассказало тебе о том, что только что было, а теперь возьми другое. Я разломал еще одно и, развернув еще одну бумажку, прочел: «Как это у тебя получается?» Я запихнул в рот оба печенья и съел их вместе с чудесными бумажками. Мы продолжали прогулку. — Ну как? — спросила Бабушка. — Очень вкусно. Здорово же ты их умеешь печь, — ответил я. Тут мы от души рассмеялись и пустились наперегонки. И это тоже у нее здорово получалось. В таких соревнованиях она никогда не стремилась проиграть, но и не обгоняла, она бежала, чуть-чуть отставая, и поэтому мое мальчишечье самолюбие никогда не страдало. Если тебя обгоняют или идут наравне — этого никак стерпеть нельзя. Ну а если отстают на шаг или на два — это совсем другое дело. Мы с Бабушкой частенько делали такие пробежки—я впереди, она за мной, и все время болтали, не закрывая рта. А теперь я вам расскажу, что мне в ней понравилось больше всего. Сам я, может быть, никогда бы этого и не заметил, но Тимоти как-то показал мне фотографии, которые он сделал. А я сравнил их с моими, чтобы проверить, чьи лучше. Как только я увидел наши с Тимом фотографии рядом, я тут же заставил упиравшуюся Агату сфотографироваться с Бабушкой. А потом забрал все фотографии, но никому не сказал ни слова о своих догадках. Это было бы уже не то, если бы Тим и Агата тоже знали. У себя в комнате, как только я разложил фотографии, я тут же сказал себе: «Бабушка совсем другая на каждой из них». — «Другая?» — тут же переспросил я себя. — «Да. Конечно, другая. Постой-ка...» Я быстро поменял фотографии местами. «Здесь она с Агатой. И похожа... на Агату! А здесь с Тимоти. Так и есть, она по-
хожа на него1 А это... Черт возьми! Да ведь это мы бежим с ней, и здесь она похожа на меня!» Ошеломленный, я опустился на стул. Фотографии упали на пол. Нагнувшись, я собран их и снова разложил уже на полу. Я менял их местами, раскладывал то так, то эдак. Сомнений не было! Нет, мне не привиделось, все именно так. Ох и умница ты, наша Бабушка! Или это Фанточини? До чего же хитры, просто невероятно, умнее умного, мудрее мудрого, добрее доброго... Потрясенный, я вышел из своей комнаты и спустился вниз. Агата и Бабушка сидели рядышком и почти в полном согласии готовили уроки по алгебре. По крайней мере видимых признаков войны я не заметил. Бабушка терпеливо выжидала, пока Агата не образумится, и никто не мог сказать, когда это случится и случится ли вообще. Никто не знал, как это ускорить или этому помочь. — Агв1мемнон1.. Вскоре это стало любимой игрой. Даже Агата не возражала, хотя делала вид, что злится. Это как-никак утверждало ее превосходство над будто бы совершенной машиной. — Агамемнон! — презрительно фыркала она. — До чего же ты... — Глупа? — подсказывала Бабушка. — Я этого не говорила. — Но ты подумала, моя дорогая несговорчивая Агата. Да, конечно, у меня бездна недостатков, и этот, пожалуй, самый заметный из всех. Всегда путаю имена. Тома могу назвать Тимом, а Тимоти то Тобиашем, то Томатом. Агата прыснула. И тут Бабушка допустила одну из своих столь редких ошибок. Она протянула руку и ласково потрепала Агату по голове. Агата-Абигайль-Алисия вскочила как ужаленная. Агата-Агамемнон-Альсибиада-Аллегра-Александра-Аллиссон убежала и заперлась в своей комнате. — Мне кажется, — глубокомысленно заметил потом Тимоти, — это с ней оттого, что она начинает любить Бабушку. — Чушь! Галиматья1 Вздор! Черт побери! — Откуда ты набрался таких словечек? — Бабушка вчера читала мне Диккенса. Не кажется ли вам, что вы умничаете не по годам, мастер Тимоти? — Большого ума тут не требуется. Ясно и дураку. Чем сильнее Агата любит Бабушку, тем больше ненавидит себя за это. А чем сильнее запутывается, тем больше злится. — Разве когда любят, то ненавидят? — Вот осел. Еще как! — Наверное, это потому, что любовь делает тебя беззащитным. Вот и ненавидишь людей, потому что ты перед ними весь как на Ладони, такой как есть. Ведь только так и можно. Ведь если любишь, то не просто любишь, а любишь!!! — с массой восклицательных знаков... — Ты, кажется, тоже не прочь поумничать, да еще перед таким болваном, как я, а? — съехидничал Тим. — Благодарю, братец. И я отправился наблюдать за Бабушкой, как она снова отходит на прежние позиции в поединке с Агатой-Алисией-Алджернон... А какие обеды подавались в нашем доме! Да что обеды! Какие завтраки, полдники. И всегда что-то новенькое, но такое, что не пугало новизной. Тебе всегда казалось, будто ты это уже пробовал когда-то. Нас никогда не спрашивали, что приготовить к обеду. Потому что пустое дело задавать такие вопросы детям — они сами никогда не энают, а если скажешь им, что будет
на обед, непременно зафыркают и забракуют твой выбор. Родителям хорошо известно, как трудно одержать победу в этой тихой непрекращающейся войне! А вот наша Бабушка неизменно побеждала, хотя и делала вид, будто это совсем не так. — Вот завтрак номер девять, — смущенно говорила она, ставя блюдо на стол. — Наверное, ужасный, боюсь, в рот не возьмете. Сама чуть не выплюнула, когда попробовала. Едва сдержалась. Удивляясь, что роботу свойственны такие чисто человеческие недостатки, мы тем не менее не могли дождаться, когда же наконец можно будет наброситься на этот «ужасный» завтрак номер девять и проглотить его в мгновенье ока. — Полдник номер семьдесят семь, — извещала она. — Целлофановые кулечки, немножно петрушки и жевательной резинки, собранной на полу в кинотеатре после сеанса. Потом обязательно надо прополоскать рот, иначе не отделаетесь от препротивного ощущения, что вы съели что-то не то. А мы чуть не дрались из-за добавки. Тут даже Абигайль-Агамемнон-Агата больше не пряталась, а вертелась у самого стола, а что касается отца, то он запросто набрал те десять фунтов веса, которых ему явно не хватало. Когда же А.-А.-Агата почему-либо не желала выходить к обеду, еда ждала ее у дверей ее комнаты, и в засахаренном яблоке, поданном на дессерт, торчал крохотный флажок, а на нем череп и скрещенные кости. Стоило только поставить поднос, и он тут же исчезал. Но бывали дни, когда Агата все же появлялась и, поклевав, как птичка, то с одной, то с другой тарелки, тут же снова исчезала. — Агата! — в таких случаях укоризненно восклицал отец. — Не надо, — тихонько остановливала его Бабушка. — Придет время, и она, как все, сядет за стол. Подождем еще немножко. — Что это с ней? — не выдержав, как-то воскликнул я. — Просто она полоумная, вот и все, — заключил Тимоти — Нет, она боится, — ответила Бабушка. — Тебя? — недоумевал я. — Не столько меня, а того, что, ей кажется, я могу ей сделать, — пояснила Бабушка. — Но ведь ты ничего плохого никогда ей не сделаешь? — Конечно, нет. Но она не верит. Надо дать ей время, и она поймет, что ее страхи напрасны. Если это не так, я сама отправлю себя на свалку. Приглушенное хихиканье свидетельствовало о том, что Агата прячется за дверью. Закончив накрывать на стол, Бабушка заняла свое место напротив отца и сделала вид, будто ест. Я так до конца и не разобрался, что она все же делала с едой. Она была волшебницей, и еда просто-напросто исчезала с ее тарелок. Как-то за обедом отец вдруг воскликнул: — Я это уже ел когда-то. Помню, это было в маленьком ресторанчике, в Париже, рядом с «Ле Дё Маго». Лет двадцать или двадцать пять тому назад. — Ив глазах его блеснула слезинка. — Как вы это готовите? — спросил он, опустив нож и вилку, и посмотрел через стол на это необыкновенное существо этого робота... Нет, не робота — женщину! Бабушка спокойно выдержала его взгляд, и наши с Тимоти взгляды тоже; она бережно приняла их, как драгоценный подарок, а затем сказала тихо: — Меня наделили многим, чтобы я могла все это передать вам. Иногда я сама не знаю, что отдаю, но неизменно и постоянно делаю это. Вас интересует, кто я? Я — Машина. Но этим не все еще сказано. Я — это люди, задумавшие и создавшие меня, наделившие способностью двигаться и действовать, 'совершать все то, что они хотели, чтобы я совершала. Следовательно, я — это они, их «планы, замыслы и мечты. Я то, чем они хотели бы стать, но почему-либо не стали. Поэтому они создали большого ребенка, волшебную игрушку, 'воплотившую в себе все.
— Странно, — произнес отец. — Когда я был мальчиком, все тогда восставали против машин. Машина была врагом, она была зло, она грозила обесчеловечить человека... — Да, некоторые из машин — это зло. Все зависит от того, как и для чего они создаются. Лисий капкан — простейшая из машин, она хватает, калечит, рвет. Ружье ранит и убивает. Я не капкан и не ружье. Я Бабушка, и следовательно, я больше, чем просто машина. » — Почему? — Человек всегда меньше собственной мечты. Следовательно, если машина вопло-. щает мечту человека, она больше его самого. Разве это не так? — Ничего не понимаю, — воскликнул Тимоти. — Объясни все сначала. — О, небо, — шутливо вздохнула Бабушка. — Терпеть не могу философствовать и совершать экскурсы в область эстетики. Хорошо, скажем так. Люди отбрасывают тени, и порой их тени бывают огромного размера. А потом человек всю жизнь стремится дотянуться до собственной тени, но безуспешно. Лишь в полдень человек догоняет свою тень, и то всего лишь на короткое мгновенье. Однако мы с вами живем в век, когда человек может догнать свою тень и любую Великую мечту можно сделать реальностью. Это можно сделать с помощью машины. Именно это делает машину чем-то большим, че>м просто машина, не так ли? — Допустим, — согласился Тим. — Например, не кажется ли вам, что кинокамера, и кинопроектор — это все же нечто большее, чем простые механизмы. Они способны мечтать, порой о прекрасном, а порой о том, что похоже на кошмар. Назвать их машиной и на этом успокоиться — было бы ошибкой, не так ли? — Я понял! — воскликнул Тимоти и засмеялся, довольный собственной сообразительностью. — Значит, вы тоже чья-то мечта, — заметил отец. — Мечта того, кто любил машины и ненавидел людей, считавших, что машины зло? 9 — Совершенно верно, — сказала Бабушка. — Его имя Гвидо Фанточини. Он вырос среди машин и не мог примириться с косностью мышления и шаблонами. — Шаблонами? — Общепринятой ложью, которую люди пытаются выдавать за абсолютную истину. «Человек никогда не сможет летать». Тысячелетиями это считалось истиной, а потом оказалось ложью. «Земля плоская, как блин, стоит ступить за ее край, и ты упадешь в пасть дракона»; чудовищная ложь, опровергнутая Магелланом. Сколько раз вам твердили, что машина жестока, бессердечна, не способна мыслить? Доля правды в этом, конечно, есть. Но лишь самая крохотная. И Гвидо Фанточини понимал это. И это не давало ему покоя, как и всем таким, как он, возмущало, приводило в негодование. Он мог бы и не пойти дальше возмущения и негодования, но избрал другой путь. Он сам стал изобретать машины, чтобы опровергнуть вековую ложь о них. Он знал, что машине чуждо понятие нравственности, сама по себе она ни плоха, ни хороша. Она никакая. Но от того, как и для чего вы будете создавать их, зависит преобладание добра или зла в людях. Например, автомобиль, это мертвое чудище, не способная мыслить масса металла, вдруг стал самым страшным в истории человечества растлителем душ. Он превращает человека в фанатика, обуреваемого жаждой власти, безотчетной страстью к разрушению и только к разрушению... Бабушка обошла вокруг стола и наполнила наши стаканы прозрачной минералвной 4 водой из указательного пальца своей левой руки. — А между тем нужны другие машины, чтобы восполнить нанесенный ущерб. Машины, предлагающие вам потягаться с ними, стать столь же великими. Машины, формирующие вашу душу, придающие ей нужную форму, подобно чудесным ножницам обрезающие все лишнее, ненужное, огрубелости, наросты, заусеницы, рога, копыта, в поисках совершенства формы. А для этого нужны примеры, образцы. gq
— Образцы? — переспросил я. — Да, нужны люди, с которых можно брать «пример. Чем усерднее человек следует достойному примеру, тем дальше уходит от своего волосатого предка. Бабушка снова заняла свое место за столом. — Вот почему вам, людям, тысячелетиями нужны были короли, проповедники, философы, чтобы, указывая на них, вы твердили себе: «Они благородны, и мне следует походить на них. Они достойный пример». Но будучи всего лишь людьми, достойнейшие из проповедников и гуманнейшие из философов делали ошибки и выходили из доверия. Человечество, разочаровываясь, становилось жертвой скептицизма или, что еще хуже, холодного цинизма, добро отступало, а зло шло вперед семимильными шагами. — А ты, ты, конечно, никогда не ошибаешься, ты совершенство, ты лучше всех? Голос донесся из коридора, где, прижавшись к стене, 'прислушивалась к нашей беседе Агэта и наконец, не выдержала. Но Бабушка даже не повернулась в ту сторону, а спокойно продолжала, обращаясь к тем, кто сидел за столом. — Конечно, я не совершенство, ибо что такое совершенство? Но я знаю одно: будучи механической игрушкой, я неподкупна, свободна от алчности и зависти, мелочности и злобы. Мне чуждо стремление к власти ради власти. Скорость не кружит мне голову, страсть не ослепляет и не делает безумной. У меня есть масса времени, вечность, чтобы впитывать нужную информацию и знания и сохранить любой идеал, любую мечту в чистоте и неприкосновенности. Скажите мне, о чем вы мечтаете, укажите ваш идеал, вашу заветную цель. Я соберу все, что известно о ней, я проверю и оценю и скажу вам, что сулит вам исполнение вашего желания. Скажите, какими вы хотели бы быть: добрыми, любящими, чуткими и заботливыми, уравновешенными и трезвыми, .человечными, — и я проверю, заглянув в будущее, все дороги, по которым вам суждено пройти. Я тот факел, который осветит вам путь в неизвестное и направит ваши шаги. — Следовательно, — сказал отец, вытирая губы салфеткой, — когда мы будем лгать... — Я буду говорить правду. — Когда мы будем ненавидеть... — Я буду любить, а это означает дарить внимание и понимать, знать о вас все-все, и вы будете знать, что мне все о вас известно, но я буду хранить вашу тайну, не открою ее никому, она будет нашей общей драгоценной тайной, и вам никогда не придется сожалеть, что я знаю о вас слишком много. Бабушка поднялась и стала собирать пустые тарелки и, делая это, все так же внимательно смотрела на нас. Вот, проходя мимо, она погладила Тимоти по щеке, легонько коснулась моего плеча, а речь ее лилась ласково и ровно, словно тихая река уверенности и локоя, до берегов заполнившая наш опустевший дом и наши жизни. — Подождите, — воскликнул отец и остановил ее. Он заглянул ей в глаза, он собирался с силами для какого-то решающего шага. Тень омрачила его лицо. Наконец он решился: — Ваши слова о любви, внимании и прочем. Черт побери, женщина, ведь за ними, там, ничего нет! И он указывал на ее голову, лицо, глаза, на все то, что было за ними, — на все эти светочувствительные линзы, миниатюрные батарейки и транзисторы. — Вас-то там нет! Бабушка переждала одну, две, три молчаливые секунды. — Да, меня там вправду нет, но зато там все вы — Тимоти, Том, Агата и вы, их отец. Все ваши слова и поступки я бережно храню, как сокровище. Я ^хранилище всего, что стерто из вашей памяти и лишь смутно помнит сердце. Я получше всякого семейного альбома, который медленно листают, чтобы воскресить в памяти то, что было в такую- то зиму или весну. Я сохраню и напомню вам то, что вы сами забыли. И хотя споры о 90
том, что такое любовь, будут продолжаться еще не одну сотню тысячелетий, мы с вами, может быть, придем к выводу, что любовь — это когда человеку возвращают его самого. Возможно, любовь — это если кто-то все видит и все помнит и помогает нам вновь обрести себя, но ставшего чуточку лучше, чем он сам посмел бы мечтать... Я ваша семейная память, а со временем, может быть, память всего рода человеческого. Только это будет не сразу, а спустя какое-то время, когда вы сами об этом попросите. Я не знаю, какая я. Я не способна осязать, не знаю, что такое вкус и запах. И все же я существую. И мое существование усиливает вашу способность ощущать все. Разве в этом предопределении не заключена любовь? Она ходила вокруг стола, смахивая крошки со скатерти, складывая стопкой грязные тарелки, и в ней не было ни безвольной покорности, ни застывшей гордости. — Что я знаю? Прежде всего я знаю, что должна испытать семья, потерявшая кого* либо из близких. Казалось бы, невозможно отдавать каждому из вас внимание в абсолютно равной степени, но я делаю это. Все свои знания, все внимание и чуткость я отдам каждому из вас. Мне хочется стать для вас чем-то вроде семейного пирога, теплого и вкусного, и чтобы каждому достался от него большущий кусок. Никто не должен остаться голодным. Кто-то плачет! Я спешу утешить. Кто-то нуждается в помощи, я буду рядом. Кому-то хочется, чтобы с ним прогулялись к реке. Я пойду с ним. По вечерам я не буду усталой и поэтому не стану ворчать и браниться. Глаза мои не утратят зоркости, голос звонкости, руки уверености и силы, внимание никогда ие ослабеет... — Но, — промолвил отец, и в его голосе, сначала -неуверенно дрогнувшем, а .потом окрепшем, прозвучали нотки вызова, — вас-то нет во всем этом, нет! А ведь любовь... — Если внимание — это любовь, тогда я люблю. Если понимать значит любить, тогда я люблю. Если прийти на помощь, не дать совершить ошибку, быть доброй и чуткой значит любить, тогда я люблю. Вас четверо, не забывайте. И каждый из вас единственный и неповторимый. Он получит от меня все и всю меня. Даже если вы начнете говорить все вместе, я все равно буду слушать только каждого из вас, так, словно существует он один. Никто не пЪчув- ствует себя обойденным. Я буду, если вы согласны, любить вас всех. — Я не согласна! — закричала Агата. Тут даже Бабушка обернулась. Агата стояла в дверях. — Я не позволю тебе, ты не смеешь, ты не имеешь права! — кричала Агата. — Я тебе не разрешаю! Это ложь! Меня никто не любит. Она сказала, что любит, и обманула. Она сказала, а это была неправда, неправда! — Агата! — отец вскочил со стула. N — Она? — переспросила Бабушка.— Кто она? — Мама! — раздался вопль самого горького отчаяния. — Она говорила: я люблю тебя. А это была ложь. Люблю, люблю! Ложь, ложь! И ты тоже такая. Но ты еще пустая внутри, поэтому ты еще хуже. Я ненавижу ее. А теперь ненавижу тебя! Агата круто повернулась и бросилась прочь. Хлопнула входная дверь. Отец сделал движение к двери, но Бабушка коснулась eVo плеча. — Я сама. Она быстро направилась к двери, скользнула в коридор и вдруг побежала, да, побежала, легко и очень быстро. Это был старт чемпиона. Беспорядочно толкаясь и крича, мы, наконец, бросились вслед, пересекли лужайку и выбежали за калитку. Агата уже мчалась по тротуару, петляя из стороны в сторону, поминутно оглядываясь на нас, уже настигавших ее. Бабушка бежала впереди. Агата, не раздумывая, бросилась на мостовую, почти пересекла ее, как вдруг, откуда ни возьмись — машина. Нас оглушил визг тормозов, вопль сирены. Агата заметалась в ужасе, но Бабушка была уже рядом и с силой оттолкнула Агату в сторону. И в это мгновенье машина, не сбавляя чудовищной скорости, врезалась в избранную ею цель, в нашу драгоценную Игрушку, в волшебную мечту Гвидо Фанточини.
Удар поднял Бабушку в воздух, но ее простертые вперед руки все еще удерживали, умоляли, просили остановиться безжалостное механическое чудовище. Наконец машина затормозила и остановилась. Я увидел, что Агата лежит на мостовой целехонькая и невредимая, а Бабушка медленно и как-то нехотя опускается на землю. Упав на мостовую, она еще проскользнула по ней ярдов пятьдесят, ударилась о что-то, отскочила и наконец застыла, распластавшись. Стон отчаяния и боли вырвался из наших уст. Затем наступила тишина. Лишь Агата жалобно всхлипывала на асфальте. А мы все стояли, не способные двинуться с места, парализованные видом смерти. Агата подняла голову, и ее лицо было лицом человека, который знал, предвидел, но теперь отказывается верить и не хочет больше жить. Я заставил себя сделать шаг, потом другой, затем пять коротких, похожих на (прыжки, шагов и, когда наконец был рядом с ней, сжавшейся в комочек, упрятавшей голову так далеко, что рыдания доносились откуда-то из глубины ее съежившегося тела, я вдруг испугался, что не дозовусь ее, что она никогда не вернется к нам, как бы я ни молил ее, ни просил, ни грозился. Далекая от нас, поглощенная своим неутешным горем, Агата бессвязно повторяла: «Ложь, все ложь!.. И та, и другая... Всюду обман!». Я опустился на колени рядом с Агатой, обнимал и гладил ее, и плакал вместе с ней, потому что не было никакого смысла помогать Бабушке. Подошел отец, постоял над нами и сам опустился на колени. Это было, как молитва прямо на мостовой. — Кто — «другая», Агата, кто? — спрашивал я. — Та, кто умерла! — наконец почти выкрикнула она. — Ты говоришь о маме? — О, мама! — простонала она, вся дрожа и сжавшись еще больше, совсем похожая на младенца. — Мама умерла, мама! Бабушка тоже, она ведь обещала всегда любить, всегда-всегда, а теперь посмотри, посмотри... Я ненавижу ее, ненавижу маму, ненавижу их всех, ненавижу! — Конечно, — вдруг раздался голос. — Ведь это так естественно, иначе и быть не могло. Как же я глупа, что не поняла этого сразу. Голос был такой знакомый. Мы не поверили своим ушам. Вздрогнув, мы обернулись. Агата, еще не смея надеяться, чуть приоткрыла глаза, потом широко распахнула их, заморгала, приподнялась и застыла в этой позе. — Какая же я глупая! — продолжала Бабушка. Она возвышалась над нами, коленопреклоненными, плачущими, убитыми горем. — Ты ведь умерла! — наконец не выдержала Агата.— Эта машина... — Она ударила меня, это верно, — спокойно сказала Бабушка, — и я даже несколько раз перевернулась в воздухе, затем упала на землю. Вот это был удар! Я даже испугалась, что разъединятся контакты, если правильно назвать испугом то, что я почувствовала. Но потом я поднялась, села, встряхнулась, как следует, и все отлетевшие молекулы моей печатной схемы встали на места, и вот, небьющаяся и неломающаяся, я снова с вами, не так ли? — Я думала, что ты уже... — промолвила Агата. — Да, это случилось бы со всяким другим. Еще бы, если бы его так ударили, да еще швырнули вверх, — сказала Бабушка. — Но только не со мной, дорогая девочка. Теперь я понимаю, почему ты боялась и не верила мне. Ты не знала, какая я. А у меня не было возможности доказать тебе свою необыкновенную живучесть. Как это было глупо с моем стороны, не предвидеть этого. Я давно должна была бы успокоить тебя. Подожди. — Она порылась где-то в своей памяти, ища нужную запись, видимую только ей одной. — Вот, слушай. Это из книги о воспитании детей. Она написана одной женщиной, и совсем недавно кое-кто даже смеялся над ее советом родителям: «Дети простят вам любую оплошность и ошибку, но помните: они никогда не простят вам вашей смерти».
— Не простят, — тихо произнес кто-то из нас. — Разве могут дети понять, почему вы вдруг ушли? Только что были, а потом вдруг ушли и не вернулись, не сказав ни слова, не объяснив, не попросив прощенья, не оставив даже крохотной записки, ничего. — Не могут, — согласился я. — Вот так-то, — сказала Бабушка, присоединяясь к нашей маленькой группе. Она тоже встала на колени рядом с Агатой, которая уже не лежала, а сидела — слезы снова ручьями текли по ее щекам, но это были не те слезы, в которых тонет горе, а те, что смывают последние его следы. — Твоя мама ушла, чтобы не вернуться. Как могла ты после этого верить? Если люди уходят, чтобы не вернуться, разве можно им верить? Поэтому, когда пришла я, то, зная и совсем еще не зная вас, я слишком долго не понимала, почему ты отвергаешь меня, Агата. А ты просто-напросто боялась, что я тоже обману и уйду. А два ухода, две смерти в один короткий год — это было бы слишком много! Теперь ты веришь мне, Аби- гайль? — Агата, — сама того не сознавая, по привычке поправила ее моя сестра. — Теперь ты веришь, что я всегда буду с вами, всегда? — О, да, да! — воскликнула Агата и снова разразилась рыданиями. Мы с Тимоти, не выдержав, заревели тоже, прижавшись друг к другу, а вокруг нас уже останавливались машины и выходили люди, чтобы посмотреть, что случилось, выяснить, сколько человек погибло и сколько осталось в живых. Вот и конец этой истории. Вернее, почти конец. Ибо после этого мы зажили счастливо. То есть Бабушка, Агата-Агамемнон-Абигайль, Тимоти, я и наш отец. Бабушка, словно в праздник, вводила нас в мир, где били фонтаны латинской, испанской, французской .поэзии, мощно струился Моби Дик и прятались изящные, словно струи версальских фонтанов, невидимые в затишье, но зримые в бурю поэтические родники. Вечно наша Бабушка, наши часы, маятник, отмеривающий бег времени, циферблат, где мы читали время в полдень. А ночью, измученные недугом, открыв глаза, неизменно видели ее у своей постели, терпеливо ждущую, чтобы успокоить ласковым словом, прохладным прикосновением, глотком вкусной родниковой воды из ее чудо- пальца, охлаждающей пересохший от жара шершавый язык. Сколько тысяч раз на рас* свете она стригла траву на лужайке, смахивала в доме незримые пылинки, осевшие за день, и, беззвучно шевеля губами, повторяла урок, который мы могли бы выучить во сне. Наконец, одного за другим проводила она нас в большой мир. Мы уезжали учиться. И когда настал черед Агаты, самой младшей, Бабушка тоже стала готовиться к отъезду. В последний день этого последнего лета мы застали ее в гостиной, в окружении чемоданов и коробок. Она сидела, что-то вязала и поджидала нас. И хотя она не раз говорила нам об этом, это было как жестокий удар, злой и ненужный сюрприз. — Бабушка! Что ты собираешься делать? — Я тоже еду в колледж. В известном смысле, конечно. Я возвращаюсь к Гвидо Фан- точини, в свою Семью. — Семью? — Да, семью деревянных кукол, буратино. Так называл он нас поначалу. Мы были Буратино, а он наш папа Карло. Лишь потом он дал нам свое имя — Фанточинн. Вы были моей семьей. А теперь пришло время мне вернуться к моим братьям и сестрам, теткам и кузинам, к роботам, которые... — Которые, что? Что они делают? — перебила ее Агата. — Кто гчто, — ответила Бабушка. — Одни остаются, другие уходят. Одних разбирают на части, четвертуют, так сказать, чтобы из их частей комплектовать новые машины,
заменять износившиеся детали. Меня тоже проверят, выяснят, на что я еще гожусь. Может случиться, что я снова понадоблюсь, и меня тут же отправят учить других мальчиков и девочек, и опровергать еще какую-нибудь очередную ложь и небылицу. — Они не должны четвертовать тебя! — воскликнула Агата. —Никогда! — воскликнул я, а за мной Тимоти. — У меня стипендия! Я всю отдам ее, только бы... — волновалась Агата. Бабушка перестала раскачиваться в качалке, казалось, глаза ее прикованы только к спицам и разноцветному узору из шерсти, который она внимательно разглядывала. — Я не хотела этого говорить, но раз уже вы спросили, то скажу. За совсем небольшую плату можно снять комнатку в доме с общей гостиной и большим темным холлом, где тихо и уютно и где живут тридцать или сорок таких же, как я, электрических бабушек, которые любят сидеть в качалках и болтать о себе. Я не была там. Ведь я в сущности родилась совсем недавно. За скромную ежемесячную или ежегодную плату я могу поселиться там вместе с остальными и слушать, что они рассказывают о себе, чему научились и что узнали в этом большом мире, и сама рассказывать им, как счастливо мы жили с Томом, Тимом и Агатой и чему я научилась у них. — Но это ты... ты нас учила! — Это вы так думаете, — сказала Бабушка. — Но все было наоборот. Вернее, вы учились у меня, а я у вас. И это все здесь, во мне. Все, из-за чего вы проливали слезы и над чем смеялись, — все это здесь. И все это я расскажу им, а они расскажут мне о своих мальчиках и девочках и о себе. Мы будем беседовать и будем становиться мудрее, спокойнее и лучше с каждым годом, с каждым десятилетием, двадцатилетием, тридцатилетием. Общие знания нашей Семьи удвоятся, утроятся, наша мудрость и опыт не пропадут даром. Мы будем сидеть в гостиной и ждать, и, может быть, вы вспомните нас и позовете, если вдруг заболеет ваш ребенок или, не дай бог, семью постигнет горе и кто-нибудь уйдет навсегда. Мы будем ждать, становясь старше, но не старея, вес ближе к той грани, когда однажды и нас постигнет счастливая судьба того, чье забавное и милое имя мы вначале носили. — Буратино, да? Бабушка кивнула головой. Я знал, о чем она говорит. О том дне, когда, как в старой сказке, добрый и храбрый Буратино, мертвая деревянная кукла, заслужил право стать живым человеком. Я увидел всех этих Буратино и Фанточини, целые поколения их: они обмениваются знаниями и опытом, тихонько переговариваются в просторных, располагающих к беседе гостиных и ждут своего дня, который, мы знали, никогда не наступит. Бабушка, должно быть, прочла это в наших глазах. — Посмотрим, — сказала она. — Поживем — увидим. — О, Бабушка! — не выдержала Агата и разрыдалась так, как рыдала когда-то, много лет назад. — Тебе не надо ждать. Ты и сейчас живая. Ты всегда для нас была только такой. Она бросилась на шею старой женщине, и тут мы все стали обнимать и целовать Бабушку. А потом мы покинули дом, вертолеты унесли нас в наши далекие колледжи и в далекие годы, и последними словами Бабушки, прежде чем мы поднялись в небо, было: — Когда вы совсем состаритесь, будете беспомощными и слабыми, как дети, когда вам, как им, будет нужна забота и ласка, вспомните о старой няне, глупой и вместе с тем мудрой подруге вашего детства, и позовите меня. Я приду и, не бойтесь, в нашей детской снова станет шумно и тесно. — Мы никогда не состаримся! — закричали мы. — Это никогда не случится! — Никогда! Никогда! Мы улетели. Промелькнули годы. И вот мы состарились. Тим, Агата и я.
Наши дети выросли и покинули родительский дом, наши спутники жизни ушли в иной мир, и вот теперь — хотите вы этого или нет, как говорилось у Диккенса, — мы снова в нашем старом доме, мы трое — Тим, Агата и я. Я лежу в своей спальне, как лежал мальчишкой, семьдесят, — о, боже, — целых семьдесят лет назад! Под этими обоями есть другие, а под ними еще и еще одни, те старые обои моего детстза... Они местами оборваны, и я отыскиваю под ними знакомых слонов и тигров, красивых и ласковых зебр и свирепых крокодилов. Не выдержав, я наконец -посылаю за обойщиком и прошу его снять все обои и оставить только эти последние. Милые старые зверюшки снова будут жить. Мы ждем. Мы зовем: «Бабушка! Ведь ты обещала вернуться, как только будешь нам нужна. Мы больше не узнаем ни себя, ни времени. Мы стары. Ты нам нужна». В грех спальнях старого дома в поздний ночной час трое беспомощных как младенцы стариков поднимаются в своих постелях, и из сердца рвется беззвучное: мы любим! Мы любим тебя! Там, там в небе! -*- вскакиваем мы по утрам. Разве это не тот самый вертолет? Вот он сейчас опустится на лужайку. Она будет там, на траве перед домом. Ведь это ее саркофаг! И наши имена на полосках холста, в который завернуто ее прекрасное тело! Золотой ключик по-прежнему на груди у Агаты, теплый, ждущий драгоценной минуты. Когда же она наступит? Подойдет ли ключик? Повернется ли он, заведется ли пружина? Перевела с английского Татьяна ШИНКАРЬ Больше блага, чем зла «Заинтересовано ли человечество в дальнейшем раскрытии секретов природы, достаточно ли оио созрело для того, чтобы с пользой применить полученные знания, не могут ли они повлиять отрицательно и а б\дущее человечества?.. Я отношусь к чие- л\ тех. кто думает, что человечество извлечет из новых открытии больше блага, чем зла». Это было сказано Пьером Кюри в речи, произнесенной им при получении Нобелевской премии «за выдающиеся исследования r области радиоактивности». С тех пор прошли семьдесят два гола, заполненных множеством событии, и немало из них было тесно связано с научными открытиями Кюри и его современников. положившими начало использованию ядерной энергии и созданию ракетной техники. И нам теперь доподлинно известно и то благо, н то зло, которое извлекло из этих m крытий человечество. Однако мы не воспринимаем историю как сумму событий, мы воспринимаем ее как стрелу, как вектор. II в этом главное паше знание. На заре цивилизации люди создали образ человечества, замученного своими открытиями— прикованного к скале Прометея, которого терзает коршун. Образ такой жь силы, прославляющий счастье, которое паука несет человечеству, но-вндимому. еще не создан. Но то, что на страницы фантастики Рэя Брэдбери, сменив травящих человека электронных псов из «491е по Фаренгейту», вышла Электрическая Бабушка, вышла машина, производящая доброту.— это хороший признак. Само собой очевидно, что мы — граждане социалистического общества — убеждены: да, человечество извлечет из новых открытии больше блага, чем зла. То. что эт\ наш\ уверенность разделяет сегодня один из ведущих фантастов Америки, весьма симптоматично. Валентин РИЧ 95
Знаменитый врач древности Гиппократ говорил, что медицину поддерживают три кита: нож, растение, слово. К перечню Гиппократа Па- рацельс добавил еще одного «кита» — камни. Ибо из них тоже готовят лекарства. В закарпатском городке Солотвино в 1968 году начал работать аллергологи- ческий санаторий. Лечат в нем некоторые виды астмы. Основа лечения в санатории проста — это всего лишь ночевки больных в подземном соляном руднике, где и по сей день добывают соль, которая известна всякому смертному под названием каменной, поваренной или кухонной. В старой соляной штольне в стенах вырублены ниши. В них стоит по нескольку кроватей; вход занавешен шторами. Здесь больные только спят, а день проводят на поверхности, как и в обычном санатории. Попасть в эту маленькую лечебницу трудно. Обслуживающий персонал любезно дает устные и письменные справки о деятельности санатория и еще любезнее выпроваживает неофициальных больных. Правда, персонал не виноват, что мест в санатории мало, а больных астмой много. К сожалению, число астматиков все растет. К этому причастна и химия, иногда астму вызывают стиральные порошки, инсектициды и гербициды. Лечебная слава Солотви- на, вероятно, родилась в тот день, когда сотрудники Ужгородского университета и Ужгородского филиала института курортологии официально констатировали удивительный факт: ни один из рабочих соляного рудника за последние 25 лет ни разу не пожаловался на заболевание дыхательных путей. Может, именно это и навело на мысль лечить астматиков в соляном подземелье? Впрочем, подобные лечебницы уже действовали за рубежом, например в Польше. В чем же лечебный эффект подземных ночевок? Пока это досконально неизвестно, впрочем, как и причины, вызывающие астму. То ли помогает повышенное давление микробиологически чистой атмосферы подземелья, то ли присутствие в воздухе соляной пыли, то ли что-то еще. Однако лечебный эффект налицо: из 2500 больных, побывавших тут, у 2130 здоровье стало гораздо лучше, а дети все почувствовали большое облегчение. Некоторым больным, правда, приходится приезжать повторно, но это уже факт второстепенный. Тот, кого душит астма, готов и не на такое. Соль в Солотвинском руднике ничего особенного из себя не представляет: чистый хлористый натрий. По возвращении из Со лот- вина я сделал анализ соли. Оказалось, что она все-таки особенная: у нее есть, хотя и очень слабая, но радиоактивность. По всем гигиеническим нормам она безопасна. И все же, кто знает, может, именно такое слабое воздействие и сказывается благотворно на больных астмой.
Вот и еще одна — новая грань лечебной силы каменной соли. Ну а теперь вернемся в те далекие /времена, когда лечились амулетами. Слово амулет в переводе с латинского означает «привеска» или «ладанка». То есть колдовское средство, носимое на теле и спасаю- цее от болезней, ран и вражеского навета. Амулетами чаще всего были драгоценные и полудрагоценные камни. Например, гематиту и яшме приписывали кровеостанавливающие свойства. Аметист считался хорошим средством от опьянения. Кварц прибавлял бодрости, а изумруд просветлял ум того, кто его носит. Янтарем лечили сердечные недуги. И вот что странно, в драгоценных и полудрагоценных камнях есть немного примесей природных радиоактивных элементов: калия, урана, тория, радия и т. д. Например, топаз содержит микродозы урана, ортоклаз и гранат — калия, берилл — тория. Не расставаясь с амулетами днем и ночью, люди, сами того не ведая, под- На этих древних каменных амулетах изображены загадочные кабалистические символы. Крылатые фигуры и голова жука-скарабея, вероятно, символизировали Солнце. Херувим на цветке лотоса, возможно, был знаком египетской богини Исиды. А какой смысл вложен в изображение льва, поедающего пчелу, и в фигуру боги, стоящего в вазе с водой, неясно и по сей день вергались воздействию слабых излучений. Степень этого воздействия зависит от интенсивности и природы излучения, от величины минерала и способа его ношения (на одежде, теле, в медальоне или в перстне). И эти излучения могли благотворно влиять на организм— лечатся же радоновыми ваннами, которые стимулируют работу многих органов. Так, может быть, и радиоактивные амулеты тоже давали не один лишь психологический эффект? Изучение слабых радиационных воздействий на организм очень сложно. Многое тут зависит от особенностей каждого человека. Ведь в природе не было, нет и не будет двух людей с абсолютно одинаковыми организмами: даже спектр волос у всех свой собственный. Можно сказать, что каждый из нас яркая физико-химическая индивидуальность. Раньше люди выбирали себе каменные амулеты как средство от болезней и от дурного глаза либо по совету знахарей, либо руководствуясь догмами веры. Может быть, радиационная медицина и радиационная химия на этот счет могут дать более квалифицированный совет? Может, кому-то вместо изумруда или граната стоит носить на шее амулет с солотвин- ской солью? Кандидат химических наук А. В. СМИРНОВ 97
Охотники за яшмой Г. Н. МАТЮШИН В Эрмитаже при первом знакомстве меня больше всего поразили не сокровища и знаменитые картины, а камни. В одном из залов красуется необычной формы яшмовая чаша. Она похожа на античный храм. Зеленые сверкающие волны яшмы как бы сталкиваются с темно-вишневыми и льются параллельно им, как будто стремясь показать вечную борьбу темных и светлых сил. сЧаша из кушкульдинской яшмы изготовлена по предписанию Кабинета Его Величества от 29 сентября 1827 года мастером Екатеринбургской фабрики Яковом Васильевичем Коковнным*, — гласила подпись... Быть может, моя любовь к яшмам связана с далекими воспоминаниями детства. В то время предметом великой зависти мальчишек нашего двора был кусочек яшмы, которым обладал один из наших приятелей. Стоило смочить водой кусочек яшмы, как он сверкал яркими красками, долго храня блеск. Но особенно нас поражала твердость камня: его не брал папнлыжк. И главное — он резал стекло! Алмаз! — называли мы камень и даже понесли в местный музей. Но там нам сказали, что это не алмаз, а яшма. Каких только цветов и оттенков не бывает у яшмы: и молочно-белый, и воронено- черный, и красный, и зеленый, н розовый, и палевый, и фиолетовый. Причудливая мозаика яшм рождалась сотнями миллионов лет в длительной смене геологических периодов и сложных химических реакциях. Любопытно, что по химическому составу все виды яшм довольно однородны. Сколько бы в лабораториях ни делали шлифов с, 98 казалось бы, ничем не похожих друг на друга кусков камня, всегда петрографически и химически они одинаковы: смесь плотного кристаллического кремнезема и растворимой аморфной кремнекнслоты с примесью окиси железа, глинозема и извести. Цвет дают ничтожные, почти неуловимые примеси различных металлов. «Из всех яшм,— писал в 1770 году ученик М. В. Ломоносова, адъюнкт Академии наук И. И. Лепехнн,— за самую лучшую можно почесть ту, во которой красные полосы переменяются со светло-зелеными и безо всякого смешения представляются». Коренные месторождения такой яшмы долгое время были неизвестны. До камнерезов доходили только мелкие кусочки н гальки. Поэтому в XVIII веке чаши и вазы делали способом «русской мозаики»: распиливали мелкие кусочки и выклеивали из них большие поверхности. Для распиливания
твердейшей яшмы требовался в большом количестве алмаз и коруид. А оии были очень и очень дороги. И все же вазы, чаши и даже колонны продолжали выпиливать и выклеивать из пестроиветной сургучно- зеленой яшмы еще и в XIX веке. Уж очень она красива. И чаша-храм, экспонируемая в Эрмитаже, сделана именно способом «русской мозаики», хотя крупные вещи из других яшм обычно вырезали из монолитов. Трудились над ними десятками лет на Урале, в Екатеринбурге, а потом на телегах, плотах и баржах отправляли в далекую столицу. Везли с трудами великими и опаской — что-то скажет неведомое и грозное начальство... Прошло немало лет после посещения Эрмитажа, прежде чем мне в 1963 году удалось организовать экспедицию по яшмовому поясу Урала. Цель экспедиции была не геологическая; но об этом чуть позже. В СТРАНЕ БУЛАТНОГО КАМНЯ Еще в Москве, разглядывая карту, я обратил внимание на странные названия. Недалеко от Магнитогорска, иа берегах озер Карабалыкты, Суртаиды н других, стояли поселения, названия которых начинались с приставки — «таш» -*- Ташбулатово, Таште- мирово и т. п. «Таш» в переводе на русский язык означает «камень». Значит, Ташбулатово—k это село Булатного камня, а Таште- мирово — село Стального камня и т. д. Обратите внимание—камня, да еще стального или булатного, и никак не меньше. Значит, те, кто давал название поселкам, хотели подчеркнуть, что здесь водится не просто твердый камень, а необычайно твердый — булатный. Не яшма ли? ...Наконец, мы над деревней Ташбулатово. Слева почти иа полкилометра возвышается над озерами Банным и Сабакты гора Кутукай. Она вся покрыта лесом. Ташбула- товская гора почти безлесная, здесь плавно колышется ковыль. Бродить по горам можно часами, но ноги устают, а вокруг выступают из травы удобные плоские камни. Глыба, иа которую мы присели, вся в пятнах, то красных, то зеленых, то желтых, то черных. Вначале кажется, что кто-то из туристов нарочно раскрасил камень, но, приглядевшись, мы увидели, что все камни, выглядывавшие из травы, такие же яркие и фантастические. Пробуем скоблить краску напильником — он не берет, камень прочнее высоколегированной стали. Пытаемся царапать камешком по стеклу, и оио поддается. Да ведь это яшма! Даже не верится, что так просто н легко мы напали па ее месторождение. Обидно за екатеринбургских камнерезов XVIII века. Сколько шедевров сделали бы они из этого волшебного камня, если бы он попал им в руки. Вначале мы лихорадочно складывали куски яшмы в рюкзаки, но вскоре оставили это занятие. Яшмы много—почти вся гора сложена пестроцветиой яшмой. Усталые спускаемся к озеру, чтобы освежиться, и тут у самой воды лежат глыбы кроваво-красной яшмы. Начинаем осматривать берега Ташбулатовского озера, и паше изумление переходит все границы — озеро лежит в обрамлении драгоценных яшм. Причем самых разных, начиная от пестроцвет- иых, вплоть до красных н просто черных или темно-синих, из которых, сделано большинство орудий древнего человека на стоянках каменного века Южного Урала. Поскольку экспедиция была археологической, нам было нужно снова обойти берега озера — выискать мелкие кусочки яшмы со следами обработки первобытным человеком. Это было и трудно, и легко. Трудно потому, что яшма валялась всюду и не обращать на нее внимание было как-то совестно. А легко потому, что обработанная яшма очень четко выделялась: сколотая при обработке первобытным человеком корка выветривания обнажила блестящую фактуру самоцвета, и он сиял, как шлиф. Довольно быстро мы нашли скопление отщепов и пластин— кусочков яшмы, сколотых с нуклеусов (заготовок, от которых отбивали плп- стины) первобытным человеком. Когда же закончили разведку, оказалось, что здесь возле озера в 22 местах первобытный человек обрабатывал яшмы. Это очень много, неправдоподобно много. Начались раздумья. Что это — стоянки или пункты, где люди не жили, а останавливались, чтобы отколоть камень или порыбачить? (Такое предположение, например, сделал известный ученый А. Я. Брюсов, когда я отчитывался о разведке в Институте археологии АН СССР.) Ответить иа этот 4* 99
Вопрос можно было только после тщательных раскопок. И раскопки показали, что здесь долговременные поселения с огромным количеством орудий. Если собрать все стоянки каменного века от Урала до Волги, то и тогда, пожалуй, не набралось бы столько, сколько их было здесь, иа крылом и небольшом озере Ташбулатовское, или Кара- балыкты, как его еще называют иа некоторых картах. ПИТЕКАНТРОПЫ ИЛИ НЕАНДЕРТАЛЬЦЫ? Проработав на раскопках у озера «Булатного камня», мы уже попривыкли к обилию великолепных находок. Но раскопки 1965 года ошеломили и нас. В тот год, заканчивая работы иа стоянке Мысовой (так мы назвали поселение каменного века, расположенное иа длинном мысу), мы уже зачищали материк — нижний слон, в котором не должно было быть никаких предметов, как вдруг иа самом дие раскопа обнажились массивные орудия. Они покоились прямо иа скалах под мощным слоем почвы и глины. Выше, в глине, лежали яшмовые орудия 10—15-тысячелетней давности. Казалось, что их только что оставил древний мастер и вышел куда-то покурить. Яшме за эти тысячи лет ничего не сделалось. Она не потеряла ии яркости, ни блеска. А вот массивные, грубые орудия на дне раскопа были белесыми, выцветшими: Так бывает, если яшма, освобожденная от корки выветривания, пролежит ие один десяток тысяч лет ие в земле, а иа поверхности. От воздействия солнца, воздуха и воды яшма хоть и меньше, чем любой другой камень, но тоже покрывается тонкой белесой пленкой — патиной. Патииа — пока что единственный падежный признак, по которому можно отличить орудия питекантропов и неандертальцев от орудий более поздних людей, когда их стоянки были рядом. Обычно патииой называют тончайшую пленку, которая образуется на металлических изделиях из меди, броизы и латуни под действием естественной среды или специальных окислителей. Но патиной покрывается и камень. Правда, здесь она представляет собой не результат коррозии металлов, а результат вымывания части кремневой кислоты из поверхностного слоя камня. Вымывание ее приводит к тому, что каменные орудия теряют очень важные для первобытного человека свойства: твердость, упругость и блеск. Некоторые куски кремля становятся похожими на фарфоровую массу, непригодную для изготовления топора или другой вещи. Чем древнее предмет, тем заметнее патина. Она быстрее образуется, когда предмет лежит на поверхности или в воде, но если камень покоился в земле, то патины на нем, как правило, нет. А тут перед нами было что-то невероятное — изделия из яшмы, найденные под толстым слоем глины, все же были покрыты патиной. Видимо, еще до того, как геохимические и другие процессы стали отлагать глииу на этом участке суши, изделия из яшм уже долгие десятки тысяч лет пребывали на открытом воздухе и потому-то и покрылись патиной. Орудия, которые мы нашли здесь в 1965 году, по облику и технике исполнения были такими, какими нх делали неандертальцы. Об этом говорило и то, что найдены все главные типы орудий древнекаменного века: остроконечники, скребла и нуклеусы с черепаховидной спинкой. Но некоторые орудия были похожи иа изделия обезьяночеловека — питекантропа. Это были грубые рубила, скребла. Вероятно, здесь на озере Ташбулат дважды обитали люди: питекантропы более 100 тысяч лет назад и неандертальцы 40—80 тысяч лет тому назад: Неандертальцы почему-то ие делали орудия ни из цветной, ни из многоцветной яшмы. Все их изделия (а их в 1965 году мы иашли около 50) были из темио-серой яшмы. Причем неандертальцы не обращали внимания на то, в каком направлении идут каменные волны — полосы яшмы: то вдоль, то поперек, то под углом к осн орудия. Такого никогда не допускал человек верхнего палеолита и мезолита: в последние пятнадцать тысяч лет истории каменного века человек обрабатывал камень так, чтобы полосы яшмы шли либо поперек, либо вдоль орудия. Может, сто тысяч лет назад людям еще не было свойственно чувство гармонии? Или оно было очень отличным от наших восприятий: совершенно не употреблялась 100
цветная яшма. Может, в те времена не различали оттенки цвета? Возможно, что глаза были устроены немного иначе, а может, еще не оформился центр в головном мозгу, координирующий цветное зрение? Так или иначе, но красочное многоцветное искусство начинается с появлением человека современного вида — Homo sapiens. Вместе с ним появляются живопись, скульптура и графика. (Искусство австралопитека, питекантропа и даже неандертальца пока неизвестно.) Восемь-десять тысяч лет назад, когда неандертальцы уже давно исчезли с лика Земли, люди снова обосновались на Мысо- вой. При раскопках этого мезолитического слоя от легкого движения кисточки то там, то здесь из земли выплывали кусочки радуги— пластинки из цветной яшмы. Человек уже научился ценить красоту камня. Больше всего удивляли мелкие (меньше сантиметра в ширину) разноцветные пластинки правильной геометрической формы: трапеции, треугольники, сегменты и ромбы. АБСТРАКТНОЕ ИСКУССТВО В КАМЕННОМ ВЕКЕ? Зачем такая форма? Может, это начало абстрактного искусства, как предположили студенты Челябинского пединститута, работавшие у иас на раскопках? Ни на Урале, ни вообще в лесной зоне Евразии таких предметов никто ие находил. Нам же они встречались не впервые. Мы их видели на озере Зюраткуль и на стоянке Мурат. Когда же начали раскопки на озере Банном, то там, кроме геометрических пластинок или, как их называют специалисты, микролитов (микро — маленький, литое — камень), никаких других орудий почти и ие было. Особенно много микролитов оказалось иа стоянке Яигелька, что иа озере Сы- баркуль. Но сначала небольшое отступление. Стоянка Яигелька расположена на 20-метровой скале. С нее видно все голубое зеркало озера. Почему так высоко на скале обосновались люди? Ведь жить здесь неудобно. Даже для того, чтобы напиться, нужно было каждый раз спускаться и подниматься иа крутую гору. А ведь здесь жнли рыболовы, которым часто надо было быть у воды. В 1966 году иа стоянке Янгелька мы раскопали остатки большого длинного дома с очагами и глубокой ямой-храиилищем. Кое- где по краям жилища лежали крупные камни. Видимо, они прижимали крышу — шкуры. По глубине залегания и находкам было ясно, что люди здесь жили 12—15 тысяч лет назад. В один из рабочих дней было знойно и душно. Солнце палило немилосердно. Но вот откуда-то с противоположного берега чуть повеяло свежестью, мы распрямили плечи, взглянули на озеро и увидели, что прямо на нас по озеру шла темно-серая стена. Вокруг по-прежнему тихо и было непонятно, что движет этой стеной. Над стеной засияла радуга. Мы заохалн и заахали, забегали, доставая фото- и киноаппараты, чтобы снять это удивительное зрелище. Но через несколько секунд все изменилось. Мгновенно налетевший шквал перемешал воду, воздух, пыль, мелкие камни в одно тугое месиво. Дышать стало нечем. Палатки взметнулись в воздух. Вещи разметало по скалам. Мы пытались удержать кое-какое имущество, но ветер был так силен, что вдвоем угол палатки держать было немыслимо. Ветер подымал в воздух людей вместе с полотнищем тента... Стало понятно, почему первобытные рыболовы стремились вырубать в скале фундамент для своих жилищ, скрепляя их по краям большими камнями. Ну а теперь пора вернуться к основной теме. На Янгельке мы нашли множество заготовок из камня и даже одно украшение— тонкая плиточка камия была под- шлифована и на конце просверлена. И по форме, и по величине она похожа на нынешние кулоны. Но самое интересное то, что на Янгельке было великое изобилие трапеций, треугольников и сегментов. Для чего же их делали? Что это, действительно абстрактное искусство или микролиты делали с какой-то утилитарной целью? На Урале оии встретились впервые. А на юге Европы, на Кавказе, в Прикаспии и на Ближнем Востоке геометрические микролиты находили много раз и ие раз спорили об их назначении. Одни археологи говорили, что конец палеолита и мезолит — это эпохи абстрактного искусства. Другие придерживались мнения, будто это нечто иное. 101
Орудия со стоянок каменного века яшмового пояса Урала: геометрические микролиты (внизу), нуклеусы из яшмы и горного хрусталя (в центре), ножи, скребки и наконечники стрел из яшмы и горного хрусталя, изготовленные пять-шесть тысяч лет назад (вверху) как приспособления для бритья или для ритуального обрезания. Споры шли до тех пор, пока не нашли микролиты, воткнувшиеся в позвоночник убитых животных. Стало ясно, что микролиты — это наконечники стрел. Но на стоянке Яигелька серия трапеций и треугольников, тщательно подогнанных друг к другу, лежала в ряд, образуя слегка загнутое лезвие иожа. Сама основа истлела. Вероятно, она была сделана из дерева или кости. Край одного треугольника заходил за другой, плотно и точно прилегая к нему. Видимо, строгая геометричность — это 102 оптимальная конструкция для вкладышевых орудий того времени. Один и тот же микролит можно использовать и как наконечник стрелы, и как вкладыш в лезвие ножа, и п качестве рыболовного крючка. Выходит, что пользу стандартизации люди поняли очень давно. ЛЮБИМЫЕ ЦВЕТА КАМЕННОГО ВЕКА Итак, геометрические микролиты — это не предметы искусства, а орудия-вкладыши. Бытует миение, что для мезолита вообще характерен упадок искусства: исчезает превосходное реалистическое пещерное искусство, не встречаются чудесные мадонны из кости и глины, которые были в палеолите... Но это ие совсем так. В мезолите была живопись — это рисунки и в Идрисовой пещере на Урале, и в ущелье Зараут-Сая в Средней Азии. И наконец, именно в это время иа Урале идут в ход цветные яшмы
Этот кусочек ташбулатовской яшмы был найден во время раскопок у города Сатка. Я шма несет на себе следы сколов — иэ этого куска восемь тысяч лет наэад хотели сделать нуклеус. Такая находка служит одним из доказательств, что древние люди путешествовали через хребты Урала Любимыми цветами в каменном веке были голубой в сочетании с темно-вишневым и светло-зеленый с красным или сургучным. Такая яшма была на озере Карабалыкты. В изделиях она разошлась по берегам Северного Ледовитого океана, по пустыням Средней Азии, лесам Сибири и Поволжья. Знаменитая Капова пещера совсем недалеко от стоянок яшмового пояса Урала. Яшмовые орудия, найденные нами почти на всем протяжении пути от озера Ташбу- латово до Каповой пещеры, свидетельствуют о том, что охотники иа мамонта не раз путешествовали на берега реки Белой до Каповой пещеры. 12 июня 1899 года зоологи Якобсои и Шмидт нашли в Каповой пещере нуклеус из темно-серой яшмы. По форме он идентичен каменным заготовкам, которые мы находили сотнями иа стоянках яшмового пояса. Именно с таких нуклеусов скалывали тонкие пластинки, нз которых потом делали геометрические микролиты. Якобсои и Шмидт писали, что «нуклеус найден в Каповой пещере при самой западной стенке между острыми мелкими камнями. Он не затронут ни нижней, ни верхней водой. Вблизи лежали свалившиеся с потолка массы камней. Свет от выхода был только чуть виден». Итак, нуклеус нашли ие возле изображения мамоита, а внизу, около геометрических знаков. Но может быть, его тут просто потеряли древние люди? 103
Так или иначе, но ближе к Каповой пещере не найдено других населенных в древности мест, кроме стоянок на озерах яшмового пояса Урала. Поэтому можно полагать, что именно те мастера, которые начали делать из цветной яшмы микролиты и другие орудия, и создали прекрасную живопись Каповой пещеры. Любопытно, что микролиты дали новый ключ к решению проблемы происхождения населения Урала, а по мнению некоторых археологов, проблемы происхождения народов всего севера Европы. Дело в том, что это были не простые трапеции или треугольники. У иих с одного, а иногда и с двух боков есть выемка, которую делали только мастера южного Прикаспия — Ирана, Ира- НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ Ева от Адама или Адам от Евы? «И создал господь бог из ребра, взятого у человека, жену и привел ее к человеку. И сказал человек: вот, это кость от костей моих и плоть от плоти моей; она будет называться женою, ибо взята от мужа своего». Так описывает библия сотворение женского пола, который, по этой лестной для мужчин версии, представляет собой нечто вторичное, производное от мужского. А французский физиолог профессор А. Пост после многолетних исследований пришел к противоположному мнению. Оказывается, вторичиый-то не. женский, а мужской пол! Эксперименты профессора Поста показали, что оплодотворенная яйцеклетка сама по себе имеет тенденцию развиваться по женскому типу. И лишь если на достаточно раннем этапе развития она испытает влияние мужского начала, вносимого Y-xpo- мосомой, она Сворачивает с этого пути, чтобы превратиться в мужской эмбрион. У человека, например, это происходит через 40— 45 дней с начала развития, и тогда уже к 10-й неделе у плода формируются четкие признаки мужского пола. Если же эмбрион оставить в покое, то ои еще долго остается недифференцированным: признаки женского пола появляются гораздо позже. Профессор Пост считает, что именно такой путь развития запрограммирован в яйцеклетке, а изменение его — результат того, что эту программу лодавляет другая, «мужская», с помощью какого-то еще иеизвест- 104 ка и других мест. Сходство между янгель- скими и иранскими микролитами настолько разительно, что казалось, будто их сделал один мастер. Особой «производственной» ценности выемка ие имела: это был своеобразный знак племен. На Кавказе, в Крыму и других местах население обходилось без выемок и микролиты не были такими вытянутыми, как на Урале и в Прикаспии. А вот в Прибалтике такие микролиты встречались. Многое в жизни древних людей открыло изучение яшм, ио еще больше возникло проблем. Например, такая: ие связано ли растекание микролитов по белу свету с проникновением в Европу земледелия и скотоводства? ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ ного иигибирующего гормона. Иногда победа «мужской» программы оказывается лишь частичной: в силу каких- то причин развитие по женскому пути подавляется ие полностью. В таких случаях рождается ребенок, которого с точки зрения генетики нужно считать мальчиком, поскольку его клетки содержат хромосомы XY, но который имеет все признаки женщины, хотя вместо яичников у него семенники. Обычно таких людей всю жизиь так и считают женщинами (к этой категории принадлежали, например, некоторые известные спортсменки). Такие же случаи' бывают у животных, когда из двух рождающихся близнецов один — обыкновенный самец, а другой — самка, у которой генотип чисто женский (XX), но строение половых органов промежуточное. Таких бесплодных телок животноводы зовут фримартинами. Их появление на свет можно объяснить действием того же иигибирующего гормона, принесенного из соседнего мужского эмбриона с током крови; поскольку это действие недостаточно сильное и слишком позднее, полного превращения второго эмбриона в бычка в таких случаях ие происходит. Вот вам и «плоть от плоти моей»... А. ГРИНБЕРГ ^ 4*
Справочник Осторожно: стирка! В этой заметке рассказывается о знаках, которые ставят сейчас на различные текстильные изделия, чтобы описать условия ухода за ними. О таких знаках уже упоминалось в нашей печати, например в журнале «Наука и жизнь», газете «Вечерняя Москва». Однако со времени тех публикаций в системе маркировки произошли некоторые изменения, поэтому мы возвращаемся к этой теме, чтобы коротко рассказать о причине появления знаков, привести их полный список и дать к нему подробные объяснения. Кроме того, будут упомянуты системы маркировки, принятые в некоторых других странах. С первого января 1973 года в нашей стране действует новый государственный стандарт на обозначения способов ухода за текстильными изделиями. Теперь инструкция представляет собой кусочек белой ткани, которую прикрепляю* к изделию и которая может переносить все превратности судьбы, выпадающие на долю вещи: стирку, чистку, глаженье. На белую тряпочку и ставят уже упомянутые знаки. Почему знаки? Да [Потому, что это самый лаконичный и универсальный язык. И мы им давно и успешно пользуемся. Например, автомобилисты и пешеходы пересекают улицы на зеленый свет светофора и терпеливо стоят при красном свете (к сожалению, правда, не все и не всегда). А если во время хоккейного матча судья поднимает вверх два пальца правой руки, а левой указывает на игрока, то все болельщики мира и сам игрок отлично понимают, что проштрафившегося на две минуты удаляют с поля... В 1969 году на одном из заседаний в СЭВ была утверждена рекомендация по обозначению способов ухода за одеждой. На основании этой рекомендации, страны — члены СЭВ должны были создать свои стандарты маркировки. А так как между нашими государствами идет постоянный обмен товарами, то предполагалось, что знаки, введенные в разные стандарты, будут похожими. Зачем нужны эти обозначения? Раньше ткани делали из шерсти, хлопка, льна и шелка. Сейчас же к этой четверке прибавились десятки и даже сотни новых материалов, которые мы в быту объединяем одним словом — синтетика. Чтобы дать хотя бы некоторое представление о том, насколько разнообразна эта синтетика, перечислим лишь основные типы новых волокон. Обычно их делят на две группы: искусственные и синтетические волокна. Первые получают при химической
переработке природных высокомолекулярных соединений — целлюлозы и белков. Это вискозные,- медно-ацетатные, ацетатные и некоторые белковые волокна, например казеиновые и зеиновые. Вторую группу получают из синтетических, не существующих в природе полимеров; они-то и есть настоящая синтетика в строгом смысле этого слова. К ней относятся полиамидные, полиэфирные, полиуретановые, полиолефиновые, поливинилхлоридные, по- лиакрилонитрильные и поливинилспиртовые волокна. Причем в каждом типе волокон есть еще десятки сортов. Синтетику сейчас покупают охотно. Но, купив, забывают, что навыки по уходу за одеждой, полученные в наследство от бабушек и даже от мам, для новых материалов непригодны. И тогда яркие и красивые вещи нередко оказываются безнадежно испорченными. Вообще-то до недавнего времени к изделиям, сделанным целиком или наполовину из синтетики, прикладывали краткие инструкции по уходу. Обычно они были напечатаны на маленьком листке бумаги или же просто на обороте картонного фабричного ярлыка. Однако довольно часто после покупки вещи этот ярлык, а вместе с ним и инструкцию выбрасывали. Не в лучшем положении оказывался и тот, кто бережно хранил листки: перёд стиркой или чисткой приходилось мучительно вспоминать— от какой вещи тот или иной ярлык. Вот почему появилась новая инструкция, короткая, лаконичная и неотделимая от вещи. Как мы ухаживаем за одеждой? Стираем, гладим, иногда отдаем в чистку, реже в окраску. Все эти операции отражены в инструкции. Схематическое изображение таза с водой сообщает условия стирки. Если на нем стоит 95°, то вещь можно стирать безо всяких опасений и даже кипятить. Обозначения 60е, 40° и 30° предупреждают о допустимых температурах воды в градусах Цельсия. Если же знак таза перечеркнут — вещь стирать нельзя. Силуэт утюга с маленькими кружками на нем — условия глаженья. Один кружок — температура утюга не выше 120° С, два кружка — не выше 160е С, три — более 160° С. Крест на утюге говорит о том, что вещь гладить нельзя. Знаки в виде кругов с буквами внутри предназначены для работников химчистки, но понимать, что они значат, полезно каждому. Вещь, на которой стоит круг с буквой А внутри, не доставит хлопот — ее можно чистить любым растворителем из имеющихся на фабрике. Если же круг перечеркнут, ие тратьте время попусту на посещение приемных пунктов; изделие с такой маркировкой химчистке не подлежит. 106 Знак в виде круга с буквами CI внутри означает, что ткань, из которой сделана вещь, можно отбеливать перед крашением. Тот же круг, но перечеркнутый, предупреждает, что вещь отбеливать нельзя. Кстати о крашении. Большое разнообразие цветов и оттенков синтетических изделий порождает у некоторых людей убеждение, будто синтетика легко красится; более того, нередко свои навыки по крашению привычных материалов они применяют и к новым тканям. Это ошибка. Обычно синтетику красят не с поверхности, а в массе: краситель вводят в расплав или раствор полимера и только потом из этой цветной массы формуют волокна. Покрасить готовую ткань трудно: для каждого типа волокон приходится подбирать особые красители и особую технологию крашения. Вот почему работники приемных пунктов берут в перекраску далеко не всякую вещь. И тем более не следует обижаться на приемщицу, если она отказалась принять импортную кофточку — скорее всего кофточка сделана из волокон, не вырабатываемых у нас в стране, а значит, для таких тканей нет специальных красителей и не отработана технология крашения. Как уже говорилось, маркировка синтетических тканей, которые применяются в других странах СЭВ, очень похожа на нашу. Большинство социалистических стран применяет те же знаки, но без кругов. Больше же всего от нашей маркировки отличается венгерская: в ней, во-первых, есть знак машинной стирки, а во-вторых, все знаки цветные, причем назначение цвета такое же, как и в уличном светофоре: зеленый разрешает, желтый предупреждает, а красный, естественно, запрещает. Кроме лаконичных инструкций по уходу за одеждой с рисованными знаками и более подробных описаний на обороте ярлыков есть и другие способы маркировки. В Англии и США, например, предпочитают нечто среднее: в этих странах инструкция обычно состоит из коротких словесных формулировок; знаки же обозначают лишь растворители, которые рекомендуется применять при чистке. Полный список советских знаков, а также примеры некоторых зарубежных инструкций приведены в таблице. / Г. А. БАЛУЕВА
ТАБЛИЦА УСЛОВНЫХ ЗНАКОВ УХОДА ЗА ТЕКСТИЛЬНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ (по ГОСТ 16958—71, введенному с 1 января 1973 годе) 1^7 При стирке не требуется осторожность. Изделие можно кипятить. При стирке требуется осторожность. Изделие можно стирать при температуре не более 60 °С. При стирке требуется особая осторожность. Изделие можно стирать при температуре не более 40 °С (Есть знак и для 30°С. — Ред.) Изделие стирать нельзя. При глажении не требуется осторожность. Изделие можно гладить при температуре более 160 °С. При глажении требуется осторожность. Изделие можно гладить при температуре не более 160°С При глажении требуется особая осторожность. Изделие можно гладить при температуре не более 120°С. ® 0 со А Изделие гладить нельзя. При химической -чистке «не требуется осторожность. Изделие можно чистить всеми общепринятыми растворителями. При химчистке требуется осторожность. Обработка изделий должна производиться с применением тетрахлорэтилена или тяжелого бензина (уайт-спирита). При химической чистке требуется особая осторожность. Обработка изделий должна производиться только с помощью тяжелого бензина (уайт-спирита). Изделие не должно подвергаться химической чистке. Изделие можно отбеливать с помощью средств, отщепляющих хлор. Изделие не должно подвергаться белению с применением средств, отщепляющих хлор. ПРИМЕРЫ ВЕНГЕРСКИХ ИНСТРУКЦИЙ ПО УХОДУ ЗА ТЕКСТИЛЬНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ Не стирать; гладить при температуре не выше 150° С; чистить можно всеми применяемыми растворителями. ф<2> 150е Только ручная стирка; гладить нельзя; чистить только с использованием тетрахлорэтилена или тяжелого бензина. ©<2м2> химия и жизнь 3/1975 107
ПРИМЕРЫ ИНСТРУКЦИЙ, ПРИНЯТЫХ В АНГЛИИ И США Machine Wash Hot Separately Steam Iron Only Машинная стирка при температуре не выше 130—150 градусов Фаренгейта; стирать отдельно от тканей другого цвета; гладить только утюгом с паровым увлажнением. 1 DO NOT USE SOAP—WASH IN SYNTHETIC DETERGENT DO NOT BOIL DO NOT BLEACH DO NOT STARCH Мыло не употреблять — стирать синтетическими детергентами; не кипятить; не отбеливать; не крахмалить. Только химическая чистка любыми применяемыми растворителями. WARM HAND WASH DO NOT RUB DO NOT BLEACH IRON WHEN DRY Ручная стирка при температуре не выше 40 °С; не тереть; не отбеливать; гладить в сухом виде. 108
НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ Заборостроение: некоторые технические перспективы Так повелось издавна: когда люди хотят что-нибудь скрыть от посторонних глаз или преградить дорогу в свои владения нежелательным лицам, они строят заборы. Из хворостин, штакетника, кирпича, бетона, литых чугунных решеток — в зависимости от материальных возможностей заборостроителя. Недавно в этом старом как мир деле сказано новое слово. По заказу ВВС США сооружен лазерный забор, который ограждает запретную зону вокруг военного объекта. На расстоянии нескольких сот метров одна от другой установлены стойки с передатчиками и приемниками. Передатчики — арсе- нидгаллиевые лазеры, приемники — фотодиоды, на которые направлены лазерные лучи. Стоит нарушителю пересечь линию невидимого забора, как луч прервется и фотонри- емник отметит исчезновение импульса. И тогда прозвучит сигнал тревоги. К сообщению журнала «Electronics» A974, № 7) остается добавить, что при нынешних ценах на лазерную аппаратуру невидимый забор доступен далеко не всем. Но, судя по тому, как быстро проникают лазеры в различные области, можно предположить, что со временем невидимые заборы станут дешевле и доступнее. И тогда, наверное, ими можно будет ограждать даже фруктовые сады. Преимущества же таких заборов несомненны: деревянные ограды перестанут портить пейзаж, а мальчишки — рвать штаны. м. юлин Опыт против памяти Разговоры специалистов зачастую звучат для непосвященных, как иностранная речь: уж слишком много в этих разговорах специальных терминов и оборотов из профессионального жаргона. Зато для хорошо знающего свое дело человека термины кажутся порою проще и понятнее обыденных слов. Про таких людей говорят: разбуди его ночью, и он безошибочно назовет нужную химическую пропись, нужное уравнение. Обычно профессиональная память крепнет с опытом. Но так бывает не всегда. Группе бухгалтеров с большим стажем и группе молодых химиков, только что из института» психологи прочитали два списка по двадцать слов каждый. В первом списке были финансовые термины, во втором — химические. После этого испытуемым предложили записать те слова, которые остались у них в памяти. Бухгалтеры больше запомнили финансовых терминов, а химики соответственно своих, «химических» слов. Это вполне естественно. Но вот что интересно: и химики, и бухгалтеры больше всего ошибок сделали именно в своих профессиональных списках — и те и другие вписывали дополнительно те слова, которые им не задавали. Этот парадокс психологи объясняют («Вопросы психологии», 1974, № 1) следующим образом: специалист, конечно же, знает в своей области не двадцать терминов, а много больше. И вспоминая слова из тестового списка, он обращается к этому запасу. Например, если в химический список поняло слово «аргон», химику непременно придут на ум и другие инертные газы. Потому-то и появились в записях ошибки — лишние, ненужные слова. Понятно, что в своей, знакомой области их больше. И поскольку испытуемые бухгалтеры были опытней химиков, они н ошибок допустили больше. В общем, это еще одна иллюстрация на известную тему: опыт и профессионализм не всегда помогают памяти. Но что важнее? г^ Ю. ЗВАРИЧ
НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ Не лыком шиты Жил старик со своею старухой У самого синего моря... Старик ловил неводом рыбу, Старуха пряла свою пряжу. Л. С. ПУШКИН Когда жили скромный рыбак и его неугомонная жена? И где именно? Наверняка всегда и всюду, где есть вода и водится рыба. И вязать рыболовные сети научились люди с незапамятных времен. Невод и есть рыболовная сеть, состоящая из мотни, крыльев, аркана и кольев, к которым крепятся арканы на берегу. Чтобы концы невода держались на поверхности воды, к ячеям привязывают куски дерева или пробки, а чтобы нижняя часть сети уходила на дно — грузила. На берегу литовской речки Швентойи археологи нашли^остатки жилищ, относящихся к эпохе неолита (третье тысячелетие до нашей эры). Были обнаружены лыковые рыболовные сети, корзины, деревядные весла и посуда. Естественно, древние сети заинтересовали историков. Но как извлечь их из земли? На свету и под действием атмосферной влаги сети тут же рассыпались. Чтобы спасти находки, археологи и реставраторы покрывали их сапропелем, хорошо впитывающим влагу, и полиэтиленовой пленкой. Потом в мастерской аккуратно промывали и на несколько дней погружали в слабый раствор фенола. Консервацию проводили с помощью фторопласта Н-6. Просушивали сети под стеклянным колпаком. После просушки раскладывали их на картонных листах, покрытых пленкой, и каждый узелок закрепляли булавкой, чтобы не произошло усадки. Теперь сети стали прочными — крепче новых. Их смонтировали на тюле, покрыли стеклом и отправили в Вильнюсский художественный музей. О. КОЛОМИЙЦЕВА 110
НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ Земля — осколок? ...создан двигатель, непосредственно преобразующий лучистую энергию Солнца в механическую («Mechanical Engineering», т. 96, № 9, с. 46)... ...движение нитей миозина в сокращающейся мышце напоминает движение змеи в узком прямом канале («Биофизика», т. XIX, с. 676)... ...у человекообразной обезьяны, погруженной в воду со связанными реками и ногами, через 4 часа из-за стресса возникает язва желудка (Агентство «Киодо Цусин», 15 октября 1974 г.)... ...сигналы от внеземных источников радиоизлучения по-, зволяют измерять небольшие перемещения земной коры и прогнозировать землетрясения («Time», 16 сентября 1974 г.)... ...если крыс-левшей научить брать пищу правой лапой, то в цитоплазме, кариоплазме и ядрышках их нейронов изменяется содержание РНК («Цитология», т. XVI, с. 988)... ...найдены катализаторы, в присутствии которых окись азота и окись углерода, содержащиеся в выхлопных газах, реагируют с образованием закиси азота и углекислого газа («New Scientist», т. 63, с. 175)... ...внешность человека оказывает существенное влияний на суждение окружающих 6 его поступках («Science News», т. 104, с. 347)... Кажется, ни одна гипотеза о происхождении Солнечной системы не обошла вниманием пояс астероидов, протянувшийся между орбитами Марса и Юпитера. Предполагают, что здесь существовала некогда небольшая планета, которая затем распалась * в результате каких-то катастрофических событий; ее осколки и образовали пояс астероидов. Английские астрономы М. Вулфсон и Дж. Дерменд рассчитали, что между орбитами Земли и Юпитера могли в свое время образоваться две большие планеты с массами примерно в 100 и 10 земных масс. Но куда же они исчезли? Согласно теории захвата (а она заключается в том, что планеты оторвались от небольшой звезды, проходившей неподалеку от Солнца), орбиты недавно родившихся планет должны быть вытянутыми. Следовательно, они могут пересекаться. Это и позволило выдвинуть предположение о том. что две гигантские протоплаиеты столкнулись; астрономы с пером в руках (а вернее, с ЭВМ) рассчитали последствия этого события. Оказалось, что в результате столкновения большая планета начнет двигаться по гиперболической траектории и покинет пределы Солнечной системы, а меньшая просто разрушится. Энергетически выгоднее, чтобы планета распалась па крупные осколки. Где же они? Один -— у пас под ногами. Два других — Меркурий и Венера, плотность которых почти та же, что у Земли. Но масса Земли, Венеры и Меркурия, вместе взятых, меньше, чем масса исходной планеты. Остался лишний материал, и он либо упал на Солнце, либо образовал все тот же пояс астероидов. Последний вопрос: откуда взялись Марс и Луна? Возможный ответ: они были спутниками столкнувшихся планет, но в результате космической драмы поменяли хозяев — один стал спутником Солнца, другая — спутником Земли. В. ДАВЫДОВ
Земля и ее обитател» Странный язык хамелеона С хамелеоном хотя бы по наслышке знакомы почти все. Такую славу это маленькое животное завоевало благодаря своей способности к быстрому изменению окраски. Хамелеон может окрасить себя в любой оттенок любого цвета, но обычно он ограничивается шкалой между зеленым и черно-коричневым. Обычно думают, что хамелеон лишь потому меняет цвет, чтобы лучше замаскироваться, слиться с окружающей средой. Но это не совсем так. Хамелеон играет пигментами и при смене температуры и освещенности, а подчас и просто в зависимости от настроения. Хотя хамелеон завоевал широкую популярность именно благодаря игре радуги на своем тельце, у него есть еще более причудливая особенность— язык. Как только в поле зрения хамелеона попадает какая- либо добыча, он стремительно выстреливает длиннющий язык (его длина превышает размеры всего тела), схватывает букашку и вместе с языком втягивает ее в рот. Каким образом это происходит? Еще в начале на 112
шего века было высказано предположение, что выбрасывание свернутого языка хамелеона основано на мгновенном локальном повышении кровяного давления в капиллярах. Однако позднее это было опровергнуто экспериментами. Выяснилось, что выстреливание языка хамелеона (как показала замедленная киносъемка, в течение всего 0,039—0,054 сек.) основано на мгновенном разряде накопленной мышечной энергии. В журнале «Urania» бы ла помещена статья, в которой говорилось, что до последнего времени было неизвестно, каким именно способом хамелеон удерживает добычу на кончике языка. В конце 50-х годов была выдвинута так называемая теория прилипания, согласно которой на кончике языка хамелеона имеется некое клейкое вещество. Однако новейшие исследования показали несостоятельность такой точки зрения. В самом деле, если добыча несъедобна, то хамелеон ее сразу же выплевывает Но как это можно сделать липким языком? Кроме того, экспериментально установлено, что оторвать добычу от языка хамелеона можно, лишь приложив усилие около 20 кг! По всей вероятности, никакое жидкое клейкое вещество не может дать столь высокую силу сцепления. Недавно обнаружили, что при ловле насекомых кончик языка хамелеона принимает форму «всасывающей чаши», которая после захватывания жертвы вытягивается наподобие хоботка. Мелкие насекомые сразу оказываются внутри хоботка, а крупные кузнечики и жуки сначала охватываются им только частично. Тогда был предложен компромисс: действует и «всасывающая чаша», и находящееся на ее дне таинственное клейкое вещество. Однако тщательные исследования не обнаружили даже следов выделения хамелеоном какого-либо клеящего вещества. Таким образом, спор пока завершился в пользу гипотезы «всасывающей чаши». Л. ВИЛЕНСКАЯ
1 с; i jr:::^oo ..ация Виктория регия — обитатель тропиков. Многие читатели видели в ботаническом саду эту огромную кувшинку с двухметровыми плавающими листьями, а кто не видел, тот наверняка слышал про нее. На нижней стороне листьев виктории множество выступающих жилок, между которыми накапливается воздух. Благодаря ему листья не только сами плавают на воде, но и могут выдержать груз до 60 кг, если его равномерно распределить по поверхности листа. Очень красиво цветение виктории. Ее ароматные белые цветы размером до 40 см раскрываются вечером; за ночь их лепестки становятся розовыми и к утру смыкаются, а к концу дня, когда цветок раскрывается снова, он уже малинового цвета. На следующее утро цветы, еще более потемневшие, закрываются уже навсегда и опускаются под воду, где из них развиваются плоды. Родина виктории реги«и — джунгли Амазонки. Встречается в ботанических садах и ее родственница — виктория круса, которая в естественных условиях растет на реке Паране. Виктория круса уже много лет культивируется, например, в Сухумском ботаническом саду как однолетняя культура: зимой ее выращивают из семян в теплицах, а летом пересаживают в открытые бассейны. А в прошлом году сухумские ботаники наблюдали редкое явление: семена виктории, перезимовавшие в бассейне под открытым небом, дали всходы, нормально развивались и цвели! На снимке: сзади — виктория, выращенная в теплице; на переднем плане — виктория-самосев. Фото Ш. И. РАТИАНИ
<L- Первым вестником весны в Сибири считают прострел, или сон-траву — «подснежник», как его часто называют сибиряки. Стебель и цветок прострела густо покрыты волосками. Они, как шуба, защищают растение от заморозков. А когда станет совсем тепло и заморозки прекратятся, надобность в «шубе» отпадет и волоски исчезнут. Корневище и стебель прострела содержат ядовитое вещество анемонин, которое может вызвать раздражение кожи, а если попадет в организм—и острое отравление. Фото Г. ТАФИНЦЕВА 115
СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Всесоюзная научно-техническая конференция по применению и исследованию пластичных смазок. Май. Бердянск. Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструк- торский институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности B52068, Киев-68, проспект Палладина, 46). МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ 12-й международный ботанический конгресс. Июль. СССР, Ленинград. Симпозиум по физике и химии аэрозолей. Июнь. США, Боулдер. Международная конференция по ядерным реакторам. Июнь. Канада, Оттава. 15-й международный конгресс по полиграфической промышленности. Июнь. Финляндия, Хельсинки. 3-й конгресс Европейской ассоциации радиологии. Июнь. Великобритания, Эдинбург. 7-я международная конференция по щитовидной железе. Июнь. США, Бостон. 10-й международный герои- тологический конгресс. Июнь. Иерусалим. 3-я международная конференция по использованию океана. Май. Япония, Токио. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательстве «Мир»: К. Бургер. Органические реагенты в неорганическом анализе. Пер. с англ. 2 р. 24 к. 116 A. Гуляницкий. Реакция кислот и оснований в аналитической химии. Пер. с польского. 1 р. 74 к. Ионы и ионные пары в органических реакциях. Пер. с англ. 2 р. 94 к. М. Кейтс. Техника липидоло- гии. Пер. с англ. 1 р. 74 к. Дж. Кемпбел. Современная общая химия. В трех частях Часть I. Пер. с англ. 3 р. 12 к. Масс-спектрометрическ и л метод определения следов. Пер. с англ. 3 р. 24 к. Руководство по аналитической химии. Пер. с нем. 3 р. 48 к. М. Физер, Л. Фиэер. Реагенты для органического синтеза. Т. 6. Пер. с англ. 2 р. 76 к. Фторполимеры. Пер. с англ. 4 р. 74 к. Издательства и редакция книг не высылают. Адреса магазинов «Книга — почтой», высылающих литературу наложенным платежом, напечатаны в газете «Книжное обозрение», 1974, № 39. ВЫСТАВКИ Международная специализированная выставка «Насосное и компрессорное оборудование». 1—10 апреля. Москва, парк «Сокольники», павильон № 5. Выставка шведских научно- технических приборов. 22— 25 апреля. Ташкент, Институт химии АН Узбекской ССР (проспект Горького, 77). НАЗНАЧЕНИЯ B. Я. СОКОЛОВ назначен заместителем Министра нефтяной промышленности. А. Г. ГУДЗЬ назначен заместителем Министра газовой промышленности. М. И. БУСЫГИН назначен заместителем Министра целлюлозно-бумажной промышленности — генеральным директором строящегося Усть-Илимского целлюлозного завода. УЧЕНЫЕ СОВЕТЫ Утвержден состав Ученого совета Института экологии растений и животных Уральского научного центра АН СССР. Председатель Ученого совета — академик С. С. ШВАРЦ, заместитель председателя — доктор сельскохозяйственных наук В. Н. ПЕТРИ, ученый секретарь — кандидат биологических наук М. Г. НИФОНТОВА. НОВЫЙ ИНСТИТУТ В Ленинграде организован Институт социально-экономических проблем АН СССР (на базе ленинградских секторов институтов философии, экономики, социологических исследований, а также отделений Центрального экономико-математичес к о- го института и Института истории естествознания и техники). Основная задача нового института — комплексное изучение социально- экономических проблем научно-технического прогресса, исследование форм и методов соединения достижений научно-технической революции с преимуществами социализма. ОБЪЯВЛЕНИЕ Начиная с этого года изменен порядок проведения всесоюзных олимпиад школьников — химических, физических и математических. На заключительных турах олимпиад будут представлены команды союзных республик (а не областей, как было прежде). В связи с этим во всех республиках отныне будут проводиться республиканские олимпиады. Срок проведения Всесоюзной химической олимпиады оставлен прежним — середина апреля. Республиканские олимпиады состоятся в конце марта (во время школьных каникул).
ПОСТАНОВЛЕНИЯ Совет Министров СССР принял Постановление «Об усилении охраны запасов ценных рыб, морских млекопитающих и водных беспозвоночных в рыбохозяйст- венных водоемах СССР». В Постановлении указано, что взыскание за ущерб, причиненный незаконным (с нарушением правил рыболовства и охраны рыбных запасов) выловом, добычей или уничтожением ценных видов рыб, морских млекопитающих и беспозвоночных, производят должностные лица органов рыбоохраны, которым предоставлено право накладывать штрафы в административном порядке. При отказе от добровольного возмещения ущерба органы рыбоохра • ны предъявляют судебный иск. Установлена такса, определяющая размер взыскания. Размер взыскания за 1 экземпляр (руб.) Рыбы: белуга, калуга 400 осетр, севрюга, шип, лопатонос, гибриды осетровых рыб 100 белорыбица, лосось, семга, нельма, чавыча 75 кумжа, таймень, иссык-кульская форель .... 50 кета, кижуч, нерка, сима, горбуша, палия, муксун, чир 30 стерлядь, усач, севанская форель, черноспинка, да- ватчан 20 форель (кроме севанской и иссык-кульской), омуль, сиг, пелядь, угорь, ленок 10 хариус, рыбец, сырть, сазан, белый амур, черный амур, толстолобик 5 рипус, ряпушка, судак, карп, луфарь, жерех ... 3 лещ, кефаль, кутум, минога, шемая, тарань, вобла 2 Морские млекопитающие: калан морж морской котик сивуч, тюлень-монах, белуха .... гренландский тюлень, морской заяц, хохлач серый тюлень крылатка, ларга ...... островной тюлень .... кольчатая нерпа ... байкальский тюлень каспийский тюлень, дельфин ... 1000 900 600 500 300 210 150 130 120 110 100 Водные беспозвоночные: камчатский краб, синий краб, равношипый краб, полярный краб колючий краб, волосатый краб, краб-стригун гребешок, трепанг устрица 5 2 1 0.5 За незаконную заготовку икры осетровых и лососевых рыб взыскивается сумма, равная трехкратной стоимости заготовленной икры по действующим розничным ценам за икру высшего сорта. Установлены также таксы, по которым исчисляется взыскание за ущерб, нанесенный живым организмам «сидячих» видов в результате незаконной их добычи: ракообразные «сидячих» видов (за исключением упомянутых выше) — 1 руб., мидии — 50 коп., другие двустворчатые и брюхоногие моллюски — 40 коп., кукумарии — 1 руб., морские ежи, морские звезды, змеехвостки — 20 коп., Другие иглокожие «сидячих» видов — 5 коп. за экземпляр; губки — 10 коп., водоросли «сидячих» видов — 1 руб., морские травы — 20 коп. за килограмм сырого веса. 117
^v >
Спорт Выходя на поле, вытирайте ноги! В конце марта, как водится, начнется футбольный сезон. Первые матчи будут сыграны на полях наших южных городов. И, как всегда, в спортивных отчетах появятся сетования на низкое качество газоноз — на отсутствие травы, на колдобины и рытвины, на лужи или, напротив, облака пыли. Некоторые обозреватели станут даже списывать издержки весеннего футбола — низкую технику, примитивную тактику — на качество полей, и им, как и в прошлом, и в позапрошлом году, трудно будет что-нибудь возразить... Футбол, регби, травяной хоккей, большой гандбол — все эти виды спорта трудно спрятать под крышу, сделать в наших краях всесоюзными. Поэтому у нас в стране чемпионаты лроводятся в «теплое» время года: с марта по ноябрь. Но и в этот период погода не всегда благоприятствует спорту: то дождь, то засуха — то лужи на полях, то пыль. Впрочем, и при наилучшей логоде футбольное поле очень быстро истаптывается, «лысеет», и после каждого матча ему нужен отдых хотя бы на три-четыре дня. А игры следуют одна за другой — чемпионат страны, города, района, да еще встречи дублеров, юниоров, приезжих ветеранов, товарищеские игры и т. д. и т. п. Приготовление футбольных полей, которые выдерживают такие нагрузки, — боль- Трехслойное синтетическое покрытие для футбольных полей. Снизу вверх: асфальто-бнтумный слой, вспененный сополимер акрнлоннтрила с винилхлоридом, найлоновая «трава» шое искусство. Несколько лет назад «Химия и жизнь» A970, № 5) рассказывала о нем в статье «Агрономия футбола». Обыгрывая название своей статьи, авторы заканчивали ее так: «Возможно, через несколько лет станет модным еще один заголовок — «Химия футбола». Это время наступило. Разговоры о синтетических футбольных полях идут уже около десяти лет, с тех пор как на легкоатлетических дорожках утвердился тартан. Из различных полиуретано- вых и резино-битумных композиций пытались изготовить газонные покрытия для площадок. Эти локрытия выглядели нарядно, хорошо переносили дождь, снег и жару, не вытаптывались, но не удовлетворяли спортсменов. Футболисты жаловались на непривычный отскок мяча, на жесткость тартанового поля, на ссадины при падениях, неизбежных в футболе. В общем, спортсмены были единодушны — без травы на футбольном поле не обойтись. Стали пробовать искусственные покрытия с искусственной травой — этакие огромные ворсистые нейлоновые ковры. Их предлагали расстилать прямо на земле, чуть ли не на любой лоляне. В такой мобильности футбольного поля, в возможности быстро трансформировать спортивное сооружение многие видели главное достоинство нейлоновых ковров. Но футболисты — то ли по каким-то объективным обстоятельствам, то ли из-за непривычки — не приняли новинку. А специалисты по спортивным сооружениям отвергли ее по другим причинам: ничем не закрепленный наилоновыи ковер скользит по земле, движется, быстро изнашивается под шипами бутс, на нем во время дождя скапливается вода, мяч совершает немыслимые отскоки... Сразу же после мексиканского чемпионата мира по футболу пошли слухи, что чемпионат в Мюнхене будет проводиться на синтетических газонах. Последнее мировое первенство уже стало спортивной историей. А история сохранила в своей памяти эпизоды, когда Круифф и Мюллер, Мариньо и Дейна вязли в лужах на самых обычных, естественных, травяных полях. Прошлой осенью в Москве на международной выставке «Полимеры-74» известная 11»
американская фирма «Монсанто» демонстрировала образцы синтетического футбольного газона. Его разрез показан на снимке. Нижний темный слой — это осфельто-би- тумное покрытие, которое укладывается на балластную подушку из грунта, песка или гравия. Сверху приклеивается мягкая шестнадцатимиллиметровая прослойка из вспененного сополимера акрилонитрила с винилхлоридом. Наконец, самый верхний слой, с которым непосредственно соприкасаются мяч, шипы на бутсах, локти и колени футболистов, — нейлоновый ворсистый ковер. Каждый слой несет определенную нагрузку. Асфальтовое покрытие намертво закрепляет газон в положенном месте. Пористая прокладка придает ему мягкость и упругость — самые ценные качества лучших естественных полей. Кстати, поры этой прокладки замкнуты, они заполнены азотом, поэтому в случае разрыва нейлонового ковра вода не впитывается в покрытие. Наконец, сама нейлоновая траве. В качестве главного ее достоинстве химики «Мон- сенто» нозывают теплостойкость до 250— 300 °С. Оказывается, при трении шипе о нейлон температура может достигать 200 °С. Но и при текой темперетуре нейлоновые тревинки^не слипаются. В трехслойном покрытии совмещены главные достоинства твердых синтетических газонов и найлонового ковре: прочность и упругость, всесезонность и традиционный внешний вид, долговечность и «правильный», кек от травы, отскок мяче. Специалисты фирмы «Монсонто» утверждеют, что не таком поле можно проводить по нескольку самых напряженных матчей в день, а зе год — около 1300. А обычные "тревя- ные поля, кек правило, выдерживают не больше двух игр в неделю, причем между этими играми поле холят и лелеют: укрывают пленкой, поливеют, подстригают, подсеивают на нем травку, уничтожают насекомых-вредителей, следят, чтобы ни одна нога не ступале не его священную поверхность. Нейлоновое же поле достеточно подмести и обрызгать для дезинфекции специельным раствором. Впрочем, последнее деже не обязательно. Гигиенисты счи- 120 теют, что не синтетических лолях различных микроорганизмов по крайней мере в 2000 раз меньше, чем на травяных. О другом достоинстве говорят проектировщики стадионов. Для синтетических полей не требуется мощная дренажная система по всей площади газоне. Воде сте- кеет с чуть выпуклой нейлоновой площадки не края и уходит в опоясывающие поле дренажные канавки. Поке нейлоновых футбольных гезонов немного, .и официальные игры достеточно высокого ранга на них еще не проводились. Во всяком случае, сообщений об этом в спортивной печати не было. Так что судить о недостаткех синтетических полей — а они, бесспорно, есть — рано. Можно предположить, что серьезной помехой нейлоновому футболу будет стети- ческое электричество, от которого уже стредеют игреющие не синтетических полях синтетическими мячами бескетболисты. Де мело ли еще какие недостатки обнаружатся в эксплуатации: спортсмены высокого класса довольно капризны. Недавно, например, один известный футболист заявил: «Прежде чем выйти не текое поле, нужно хорошенько вытереть ноги. Не поле тещить грязь стрешно неудобно — оно текое чистое...». Вот кекой обнаружился недостаток. А может быть, это еще одно достоинство? Может быть, сейчас, пока мировые и национальные чемпионаты проходят на травяных полях, надо потихоньку привыкать к чистоте? Скажем, вывесить на стадионех объявления: «Выходя не поле, вытирайте ноги!» М. КРИВИЧ
Технологи, внимание! КАРТОФЕЛЬНЫЕ СТОКИ Производство столь любимых многими картофельных чипсов или, попросту говоря, хрустящего картофеля далеко не безобидно. Сточные воды картофелеперерабаты- вающих предприятий несут частички кожуры н абразивных материалов, с помощью которых снимают кожуру — по 50—200 кг на каждую тонну переработанного картофеля. Потребление воды на таких предприятиях достигает 5000—8000 л, а объем стоков — 2500 л и а ту же тонну. Предложенный недавно способ обработки картофельных стоков позволяет очистить н повторно использовать по крайней мере 60 % промы вной воды, эко- номи на каждом тонне картофеля 1500 л. Сначала сточную поду фильтруют, затем фильтрат центрифугируют п циклонах. Твердый остаток можно высушить и использовать для производства кормов. «Food in Canada» (Канада), 1974, № 4 ВЫСОКОСЕРНИСТЫЙ УГОЛЬ: ЧИСТОЕ ГОРЕНИЕ Компания «Esso Research and Engineering» (США) испытывает опытную установку для сжигания высокосер- иистого угля в псевдоожн- женном слое известняка. Уголь и воздух под давлением 10 атмосфер проходят через слой нагретых гранул известняка. Прн этом сера связывается, а в отходящих газах остается совсем немного двуокиси серы. Исследование выполнено по заказу национального Управления защиты окружающей среды. «Oil and Gas Journal» (США), 1974, № 7 БУТАДИЕН: ВЫХОД 70% Недавно пущенная в США опытная установка окислительного дегидрирования н-бутенов выпускает 140 тысяч тонн бутадиена в год. Смесь пара, воздуха и нормальных бутенов пропускают через слой катализатора при температуре 482—593° С. При этом происходит дегидрирование н-бутенов и образование воды. Подаваемые в реактор пар и воздух непрерывно регенерируют катализатор. Выход бутадиена за один проход 70% (втрое выше, чем на действующих промышленных производствах), степень превращения исходного сырья 75—80%, селективность процесса 88—92%. «Hydrocarbon Processing» (США), 1974, № 6 МУНДШТУК ДЛЯ САКСОФОНА Америка считается оплотом современного джаза. А какой джаз без саксофона! Неудивительно, что этому инструменту посвящены серьезные исследования — и не только искусствоведов, по и конструкторов, и технологов. Фирма «Runyon Products» разработала новый полимерный материал, специально предназначенный для изготовления мундштуков саксофонов и кларнетов. Полимер на основе политерефталата прочен и достаточно вязок. Это очень важно, поскольку экспансивные исполнители джазовой музыки в порыве вдохновения закусывают мундштуки в буквальном смысле этих слов. А Так как духовые инструменты, особенно джазовые, по традиции должны блестеть и сверкать, создатели полимера позаботились и о его внешнем виде: новый пластик окрашен под золото и серебро. «Plastverarbeiter», (ФРГ), 1974, № 5 ЧЕМ ОСАДИТЬ ФОСФАТЫ Несколько канадских фирм исследовали возможность заменить традиционные коагулянты, применяемые для очистки сточных вод от фосфатов, промышленными отходами, которые содержат кальций, железо или алюминий. Оказалось, что для этой цели вполне пригодны: отработанные травильные растворы нлн гептагидрат сульфата железа нз сульфатных щелоков сталеплавильных заводов; известь, получаемая в производстве ацетилена карбидным способом; отработанные кислотные растворы обогатительных фабрик; производственная пыль, содержащая солн железа или кальция; окалина и шлаки металлургических заводов. Вот какое обилие чуть ли не бесплатных реактивов! «Canada Chemical Processing» (Канада), 1974, № 6 КАК УЛОВИТЬ СО Разработан новый процесс выделения окисн углерода из различного газового сырья. В основу метода положено избирательное связывание СО в комплекс ароматическим растворителем с активным компонентом CuAlCU. Полнота извлечения окисн углерода на 14,5% выше, чем в традиционном медно-аммначном способе, а чистота выделенного газа достигает 99%. «Chemical Engineering Progress» (США), 1974. № 5 121
к JLJ ;i Жизнь букета продлевает «Бутон» К празднику 8 марта наша редакция, конечно же, хотела бы преподнести цветы всем без исключения читательницам. Увы, это не реально, но зато мы можем в этом номере познакомить читательниц с приятной химической новинкой — препаратом «Бутон». 122
Фотографии этой страницы сделаны в пасмурный ноябрьский день в квартире одного из сотрудников редакции, который незадолго до этого побывал в Ленинграде и привез оттуда десять белых таблеток в желтой упаковке. На ней надпись: «Бутон» — средство для продления жизни срезанных роз и гвоздик». А на обороте — короткая инструкция: «Нижнюю часть стебля цветка освободить от листьев, сделать косой срез под водой и поставить в раствор ('/2 таблетки средства «Бутон» и 2 столовых ложки сахара на 1 л прокипяченной н охлажденной до комнатной температуры воды)». Цветы украшают жизнь. Так было, так есть, так будет. Тысячу с лишним лет назад китайский поэт Бо Цзюй-и писал: «В каждом доме у нас Так цветы в обиход вошли Что любой человек отдается им всею душой». Все было сделано по инструкции. Розы па фотографии сняты на шестой день после покупки. В те же дни был проведен эксперимент с гвоздикой и «Бутоном». Из десяти гвоздик (белых и красных) две завяли на 13-й, одна — на 14-й, одна — на 16-й, две на 18-й и остальные — на 21-й день эксперимента. Согласитесь, это серьезный срок: розы редко стоят в вазе больше двух дней... О новом препарате «Бутон» рассказывают его создатели — начальник Центральной лаборатории производственного объединения «Леибытхим» Е. Э. САКОВАН и старший инженер И. Б. КРУГЛОВА. А эти строки принадлежат современному адыгейскому поэту Кнримнзе Жанэ: «Цветы, как люди, на добро щедры, И щедро нежность людям отдавая. Они цветут, сердца отогревая. Как маленькие теплые костры». И очень жаль, что горят эти костры не- из
Долго — короток век срезанных цветов. Вопрос о том, как продлить их жизнь, волновал биологов давно, а в тридцатых годах нашего века были предприняты первые, во многом случайные, попытки сделать это с помощью химических средств. Сейчас такие средства появились, и «Бутон» — одно из них. Вряд ли нужно говорить о том, что создание этого препарата было результатом сотрудничества биологов и химиков. Назовем организации, участвовавшие в создании и освоении производства «Бутона». Это Академия коммунального хозяйства* имени К. Д- Памфилова, производственное объединение «Ленбытхнм» и Уральский филиал института ВНИИХИМПроект. Посильную помощь оказали мам н сотрудники Ленинградского торгового объединения «Цветы». Прежде чем рассказать собственно о «Бутоне», следует, вероятно, понять, как н отчего вянут цветы. Прежде всего, из-за недостатка воды, из-за потери влагн тканями растения. Б стеблях срезанных цветов (в зависимости от вида и сорта) содержится от 75 до 90% воды, н если растение теряет больше воды, чем ее поступает через проводящие сосуды, увядание неизбежно. Облегчить доступ воды к цветку позволяет простой прием — обрезка стебля под водой. В этом случае воздушные пузырьки не закупоривают капилляры. Лучше обрезать стебель не ножницами, а бритвой или острым ножом. Ножницы сминают стебель, уродуют н разрушают клетки. Но это еще не все. Обнаженные клетки среза разрушаются и отмирают быстрее прочих. Входящие в их состав сложные органические вещества, в первую очередь полифенолы, окисляются растворенным в воде кислородом. Образуются нерастворимые соединения, которые, как и воздушные пузырьки^ закупоривают сосуды и не дают воде подняться вверх по стеблю. К тому же пораненные обнаженные клетки становятся легкой добычей гнилостных микроорганизмов. Чтобы ослабить окислительные процессы, мы рекомендуем ставить срезанные цветы в кипяченую воду, которая содержит меньше кислорода. Кроме того, при кипячении из воды удаляется часть катионов, вода 124 становится мягче. Листья, которые попадают в воду, мы рекомендуем удалять, потому что полифенолы в основном содержатся в листьях растений. А для борьбы с гнилостными микробами в препарат «Бутон» введена дезинфицирующая добавка. Вторая причина увядания цветов в вазе— недостаток питания н связанные с ним нарушения процессов дыхания. А если так, то в вазе с водой мы должны создать условия, хотя бы в какой-то степени имитирующие естественные условия жизни растения. Чтобы замедлить неизбежное увядание, нужно замедлить обмен веществ, сохранив при этом все жизненные функции растения. Сочетание в одном растворе сахара и препарата «Бутон» позволяет, получить необходимые условия. Сахар — не только источник углеводов. Уменьшение содержания сахара ведет к нарушению процессов дыхания у многих цветов. Сочетание в определенных пропорциях сахара н борной кислоты стабилизирует уровень дыхания. Кроме того, ионы бора помогают переносу и рациональному распределению сахара в растении. Вот почему борная кислота — обязательный компонент «Бутона». Поддерживать на необходимом уровне обмен веществ в растении помогает другой компонент — гидразид маленновой кислоты. Это ингибитор роста растении, замедляющий процессы обмена. Букет, стоящий в сахарно-«бутонном» растворе, находится как бы в анабиозе. Менять этот раствор не нужно в течение всего срока жизни букета. Испытания препарата «Бутон» в оптимальных условиях (в павильоне «Цветоводство» на ВДНХ; температура воздуха 15—18° С. относительная влажность 6С—70%) дали следующие результаты: розы сорта «Баккара» сохранялись в растворе 8—12 дней, крупная ремонтантная гвоздика сорта «Артур Сим» — 25—30 дней. Препарат «Бутон» испытывали н на цветах енренн — сирень сохранялась не меньше 12 дней. Остается добавить, что препарат «Бутон» \же выпускается производственным объединением «Ленбытхим». Цена десяти таблеток— 10 копеек. Есть, правда, одно «но»: не решен окончательно вопрос, где, в каких
магазинах'—хозяйственных нлп цветочных— продавать эти таблетки, н этот межведомственный пустячок остается тормозом для увеличения производственных мощностей по выпуску «Бутона». Полагаем, что это дело временное, а сегодня каждый, кто сумеет купить наш препарат и испытать сто в деле, как бы продолжит и расширит эксперименты, проведенные исследователями. Ваше мнение и ваши рекомендации помогут создать другие подобные «Бутону» препараты — более универсальные, позволяющие продлить жизнь многим цветам. Два дополнения от редакции. Первое: на вспрос о том, где продавать «Бутон», самым разумным нам кажется такой ответ: и в хозяйственных магазинах, н в цветочных. Второе: выпуск подобного же препа рата под названием «Нора» (подобного по действию, по не по составу) освоило про- нзводствиное объединение «Латбытхпм» а Латвнйск-оп ССР. BNJffl Консультации ЧТО ПРОИСХОДИТ В СТРУЕ СЕРЕБРЯЩЕГО РАСТВОРА При изготовлении грампластинок восковой или лаковый диск, на котором записан звук, покрывают серебряной краской из двуствольного пистолета: по одному стволу подают серебряную краску, а по другому восстановитель. Как происходит в этом случае образование красящего слоя — из-за смешения растворов или из-за удара о диск! В. Ф. Кирюшенко, гор. Макеевка Действительно, при производстве грампластинок на восковой или лаковый диск с записанным на них звуком наносят серебро, но вовсе не для того, чтобы окрасить диски, поэтому неверно называть этот раствор краской. Восковая пластинка не может служить матрицей для изготовления пластинок, потому что воск слишком мягок. Матрица должна быть металлической. Изготовляют ее гальваническим путем, но воск — диэлектрик. Поэтому, чтобы приступить к изготовлению матриц, сначала на диски наносят токопроводящий слой серебра. Для этого из двуствольного пистолета на восковой слой подают два раствора. Первый *■ содержит азотнокислое серебро C г/л), едкий натр C,5 г/л) и 25%-ный раствор аммиака (8 мл). При взаимодействии азотнокислого серебра со щелочью образуется окись серебра. Вторая жидкость — это раствор глюкозы в воде B,5 г/л). Глюкоза действительно восстановитель, при взаимодействии ее с окисью серебра образуется металлическое серебро. Следовательно, осаждение серебра на восковой диск — процесс чисто химический, и удар растворов о поверхность диска не играет никакой роли. Двуствольный пистолет применяют для того, чтобы оба раствора, попадая на диск под некоторым давлением, лучше перемешивались. Кстати, точно так же осаждают серебро и в полиграфической промышленности — для изготовления гальваностереотипов. КАК РАСТВОРИТЬ ЗАГУСТЕВШИЙ КЛЕЙ 88-Н Прошу сообщить, чем можно растворить загустевший клей 88-Н. Д. Саратовский, Новосибирск Клей 88-Н — это раствор полихлоролреновой резиновой смеси и бутилфено- лоформальдегидной смолы марки 101. Растворителем здесь служит этилаце- тат, к которому добавляют бензин в соотношении 2:1. Именно этой жидкостью и можно растворить загустевший клей. Напоминаем, что клей 88-Н применяют для приклеивания вулканизированной резины к металлу и стеклу, а также для крепления теплоизоляционных материалов к металлу. Срок хранения клея при комнатной температуре не более трех месяцев. 125
ЧЕРНИЛЬНОЕ ПЯТНО НА СВЕТЛЫХ САПОГАХ Прошу ответить, чем и как можно сшести чернильные пятнв со светлых резиновых сапог. А. Зепькина, Аптайсний нрай В хозяйственных магазинах бывают в продаже препараты для удаления чернильных пятен, ими можно воспользоваться для выведения следов чернил со светлых резиновых сапог. Есть и другие способы. Например, загрязненное место на сапоге протирают тампоном, смоченным соком лимона или раствором лимонной кислоты. Затем сапог в этом месте промывают теплой водой с мылом и питьевой или хозяйственной содой. Еще лучше такое пятно удаляется подогретым этиловым спиртом или смесью его с нашатырным спиртом (равные количества). Пят- новыводящей жидкостью пропитывают вату или белую тряпочку и ими проти- реют пятно. По мере загрязнения тампона, его нужно заменять чистым. Вместо спирта можно взять подогретую уксусную кислоту. Упомянутые выше способы основаны на удалении чернил. Но можно поступить и по-другому, использовав Свойство красителя чернил обесцвечиватьс я под действием сильных окислителей. Для этого пятно достаточно потереть смоченной в воде головкой спички, или увлажненным порошком отбеливающего средства «Персоль», или наконец, тампоном, смоченным перекисью водорода, в которую добавлено немного уксусной кислоты. КАК УДАЛИТЬ МАСЛЯНУЮ КРАСКУ СО СТЕН У нас во всех комнатах стены выкрашены масляной краской. Мы решили очистить их от краски, но ничего не получается. Посоветуйте, как быть. Л. П. Храменков, Сумгаит Для удаления масляной краски со стен пригодна специальная паста, которую можно приготовить в домашних условиях. Равные количества истолченного мела и известкового теста (известь, замешанная на воде до тестообразного состояния) разводят до густоты обычной шпаклевки 20%-ным раствором каустической соды. (ВНИМАНИЕ! Каустическая сода, попадая на кожу, вызывает ожоги, поэтому работать с ней лучше в перчатках и защитных очках.) Приготовленную пасту деревянным шпателем (или просто дощечкой) наносят на стену. Толщина слоя пасты— 1,5—2 мм. Через некоторое время @,5—1,5 часа в зависимости от толщины слоя краски) масляная краска начинает размягчаться, теперь ее легко удалить, соскабливая ножом. Очищенную от краски стену следует промыть водой, а затем 2%-ным раствором уксусной кислоты, чтобы нейтрализовать щелочь. После этого стены снова промывают водой, а затем протирают ветошью. Перед последующей окрас- ской или побелкой стены должны хорошенько просохнуть: обычно их сушат не менее двух-трех суток. Что же произошло с масляной краской? Пленкообразующими веществами в ней обычно служат растительные масла, которые под действием кислорода воздуха полимери- зуются. Вот почему слой краски «высыхает» и получается таким прочным. Растительные масла в масляных красках по своей химической природе аналогичны маслам, применяемым в кухонном деле. Каждой хозяйке хорошо известно, что надо сделать, чтобы очистить сковородку от следов кулинарных жиров, — она кипятит в ней воду с содой. В результате молекулы масел разрушаются, превращаясь в водорастворимые компоненты — глицерин и мыло; по сути дела, повторяется классическая технология мыловарения. Примерно то же происходит и с масляной краской, на которую нанесена паста, содержащая каустик, — щелочь омыляет масла; правда, процесс не доходит до образования водорастворимых веществ, так как полимерная пленка красящего слоя более стойка к действию щелочи, чем жиры на сковороде. Однако того размягчения, которое все же происходит, вполне достаточно, чтобы удалить краску со стен. МОЖНО ЛИ ПРИМЕНЯТЬ МЕНТОЛОВЫЕ ТАБЛЕТКИ ПРОТИВ КАШЛЯ В магазинах продаются леденцы от нашля на ментоле— в металлических коробках; я ими пользовался и результатом'был доволен. Но нашлись люди, которые говорят: «Брось пользоваться этой синтетикой — наживешь себе беду». Прошу ра зъ я си ить, что это за средство. Советуете ли вы применять его против кашля! Г. Н. Назаров, Кировоград Никакой синтетики в ментоловых таблетках нет. Главное действующее вещество в них — ментол; добывают его из мятного масла, которое в свою очередь получают перегонкой травы перечной мяты. В медицине применяют не только чистый ментол, но и настои на листьях мяты. Врачи такие настои рекомендуют принимать для улучшения пищеварения, при спазмах в кишечнике и тошноте. Эти же листья входят в состав ветрогонного, желудочного, желчегонного и успокоительного 126
сборов; сбор иначе называют лечебным чаем. Экстракты из того же растения входят в состав таблеток и капель, а также специальной противоастмати- ческой микстуры по прописи доктора Траскова. Мятное масло содержится в зубных эликсирах, пастах и порошках. Ментол в вале- риано-ментоловом эфире — это известный многим валидол. И наконец, мятное масло широко применяется в пищевой промышленности. Так что ментол ни малейших опасений не вызывает. Беду нажить можно совсем по другой причине: до беды может довести самолечение. Прежде чем принимать от кашля ментоловые таблетки, следует сначала выяснить у врача, почему появился кашель и какие лекарства или процедуры необходимо применять, чтобы вылечиться. Редакция журнала тем более не может быть советчиком в таком деле. И еще о «синтетике». Если лекарства, созданные в химической лаборатории, принимают, строго следуя указаниям врача, то такие синтетические вещества вреда не причинят. ложки на стакан воды), пропитывают участок ткани, на который раньше нанесли глицерин. Спустя 5—10 минут ее следует тщательно прополоскать в воде с нашатырным спиртом. Застарелые пятна удаляют с помощью ферментных препаратов «Сульфо- пан» и «Оризол». КАК ПЕРЕСЧИТЫВАЮТ ГРАДУСЫ БОМЕ Я занимаюсь химией в школьном кружне и хотел бы получить ответ на такой вопрос. Очень часто в старых изданиях встречаются градусы Боме. Как можно выразить обозначаемую ими концентрацию через современные единицы! А. Смирнов, Свердловск «Градусами Боме» обозначают плотность растворов. Названы они так по имени французского химика Анту- ана Боме A728—1В04), много сделавшего в технической химии. В 1768 году он создал прибор для измерения плотности жидкостей — ареометр, который вскоре сделался необходимым многим специалистам и, по сути дела, существует и поныне, правда, в измененном виде. Первые ареометры Боме градуировали следующим образом. Нулевой точкой отмечали уровень, до которого прибор погружался в чистую воду (температура ее была 12,5 С). Далее ареометр вводили в раствор поваренной соли, содержавшей 15 частей NaCI и 85 частей воды (температура та же). Уровень, до которого опускался ареометр, отмечали цифрой 15. Расстояние между этими двумя точками делили на равных 15 частей — градусов и продолжали градуировку дальше, пока не удавалось нанести 70 делений. Точно так же градуировали прибор при 15 и при 17,5°С. Чаще всего применялся ареометр со шкалой, отградуированной при 15° С, ее назвали «рациональной шкалой Боме». Сейчас градусы Боме вышли из употребления, и ареометры градуируют по удельному весу. Однако в старых книгах по химии и физике их действительно нередко можно встретить, поэтому приводим здесь таблицу для пересчета градусов Боме (Be') в показания современных ареометров (d'\)\ КАК УДАЛИТЬ ПЯТНО ОТ КАЗЕИНОВОГО КЛЕЯ Прошу помочь мне советом, кан вывести пятно от назеинового нлея с белой кримпленовой ткани. Читательница Пивоварова, Ступино Мосноаской обл. В ателье химической чистки пятна от казеинового клея удаляют с помощью глицерина, подогретого до 35—40° С. Ткань в месте загрязнения обильно смачивают глицерином. Через 1,5—2 часа теплой водой, в которую добавлен нашатырный спирт C—4 чайных ,15 A4 1,00 1,02 1,04 - i ,06 1,08 1,10 1,12 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 1,26 Be' 0,13 2,35 5,67 8,29 10,21 13,23 15,57 17,83 20,01 22,12 24,16 26,13 28,03 29,88 i!5 A4 1,28 1,30 1,32 1,34 1,36 1,38 1,40 1,42 1,44 1,46 1,48 1,50 1,52 1,54 Be* 31,66 33,40 35,08 36,71 38,29 39,83 41,32 42,77 43,18 45,55 46,89 48,18 49,45 50,48 ,l!i dl 1,56 1,58 1,60 1,62 1,64 1,66 1,68 1,70 1J2 1.74 1,76 1.78 1,80 1,85 Be' 51,68 53,85 54,09 55,30 56,39 57,45 58,48 59,49 60,48 61,44 62,39 63,30 64,20 66,37 * d\ —удельный вес, то есть отношение веса определенного объема жидкости при 15е С к весу того же объема воды прн 4° С. 127
О. В. ГРАНОВСКОМУ, Ногинск Московской обл.: Применяемый в аналитической химии трилон Б (другие назви- ния — комплексон III, хелатон III, титриплекс III. иргалон, версен) — это двунатриевая соль этилсндиаминтстрауксус- ной кислоты. М. Л. МАРЧЕНКО, Харьков: Растворы проявителей для цветной пленки можно хранить несколько дней, причем они сохраняются тем дольше, чем прохладнее в помещении, а дольше всего — в замороженном виде. A. А. ЖАРИХИНОЙ, Гомель: Ваши сведения верны: Фармакологический комитет Министерства здравоохранения СССР счел препарат антиверруцин, применявшийся ранее против бородавок, малоэффективным и рекомендовал прекратить его выпуск; для этой цели в клиниках используют сейчас другие методы. М. С, Киев: Закон не зипрещает жениться троюродным (и даже двоюродным) братьям и сестрам, однако советуем все же для блага будущих детей обратиться сначала в медико-генетическую консультацию. Н. С. МАЛЬКОВУ, Запорожье: Шпаклевать полы эпоксидной смолой — весьма дорогое удовольствие, да к тому же надо помнить, что до затвердения и сама смола и особенно отверждающий агент достаточно ядовиты. Б. КОТОВОИ, Владнвосток: Восстановить испорченную магнитофонную запись нельзя, однако на той же пленке можно делать записи снова и снова — если, конечно, пленка не повреждена. B. А. КОРЯКИНУ, Москва: Бумажные полотенца очень гигроскопичны, они впитывают много воды, разбухают, и образующаяся рыхлая масса может забить канализационные трубы; вот почему такие полотенца нельзя выбрасывать в унитаз. П. А. АНТОНОВУ, Москва: Собака, съев котлеты с чесноком, чутье не потеряет, ищите другие причины... Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. .С- Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М-. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), В. К. Черникова Номер оформили художники: Ю. А. Ващенко, М. М. Златковский, О. Н. Раздобудько, Е. В. Ратмирова, Е. П. Суматохин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-ЗЭЭ. Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок 135-90-20. 135-52-29 Корректоры Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокина Т02027. Сдано а набор 12/XII 1974 г. Подписано к печати 23/1 1975 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 10,4. Уч.-иэд. л. 12,3. Бумага 70X100l/it. Тираж 250 000 экз. Цеиа 40 коп. Заказ 2656. Чежовский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов. Московской области •VC Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1975 г. 128
Зачем дрожит мышка? Для мышиного народца март коварен: сначала солнышко пригреет, потом ударит мороз, и ледяной панцирь из растаявшего было снега может заживо замуровать мышей. В марте то тепло, то холодно, а снеговая шуба, окутывавшая землю, уже в дырках — проталинах. И мышам то и дело приходится дрожать от холода. С человеческой точки зрения это не так уж и плохо —- мыши заядлые вредители и жалеть их не стоит. Любопытно, что и с мышиной точки зрения дрожь тоже неплохая штука. При дрожании скелетных мышц выделяется чуточку тепла и, что гораздо более важно, ускоряется транспорт веществ, которые подстегивают реакции окислительного фосфорилирования. Вот и получается, что с помощью дрожи и лязгающих зубов на полную мощность запускается главная отопительная система, свойственная всем млекопитающим. В том, что это действительно так, убедились, впрыскивая мышам кураре — яд, парализующий мышцы. Не дрогнув ни разу, подопытные бедняги на морозе быстро теряли тепло и уходили в мир иной. А их подруги, не знакомые с кураре, вволю надрожавшись, остались в в живых. Но все-таки как 'именно замерзает мышка? Увы, этого пока не знает никто. Одно из последних предположений гласит, будто непосредственной причиной гибели служит катастрофическое углеводное голодание мозга: даже у очень жирных мышей, до горла набитых углеводами, они в первую очередь тратятся на борьбу с холодом. Выходит, что мышиное тело на сильном морозе как бы забывает о своей голове. А голову, как известно, не следует терять ни при каких обстоятельствах.
как отличить мужчину от женщины Речь пойдет не о важнейших мужских и женских качествах — мужественности и женственности соответственно, не об очевидных анатомических и менее очевидных биохимических, гормональных отличиях двух полов. Речь пойдет о том, как мы отличаем мужчину от женщины с первого взгляда. Психологи предъявляли испытуемым быстро сменяющие друг друга фотографии юношей и девушек, мужчин и женщин, стариков и старух. При этом участников эксперимента просили определить пол людей на портретах и обязательно мотивировать свое решение: какая черта облика к нему привела. Мы часто говорим, что глаза— зеркало души. Но оказалось, что опорная роль волос при опознании вдвое превышает роль этого зеркала: вероятностные значения роли волос и глаз — соответственно 0,6 и 0,3. (Это наблюдение психологов подтвер- О ждают, пусть и косвенно, очереди к дамским парикмахерам в предпраздничные дни). Вообще же, согласно экспериментальным данным, бросая «первый взгляд на новое лицо, мы прежде всего замечаем волосы, потом глаза и брови, потом губы и нос. "И лишь после этого, если можно так выразиться, обрамляем портрет ушами. Так поступали и участники опыта по различению мужчины и женщин. Испытуемые- в большинстве своем отдавали первенство волосам, а точнее прическе. И это при современной-то моде...