Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
1
©
6 5'
4


к * * V ?&т r
химия и жизнь Ежемесячный научно популярный журнал Академии иауи СССР Издается с 1965 года • №12 • декабрь 1977 Год шестидесятый И. П. Осипова НАУКА В ЧИТАЛЬНОМ ЗАЛЕ 3 7 12 А. Моруа БИБЛИОТЕКА Размышления А. Н. Лук УСКОРЯЕТСЯ ЛИ РОСТ НАУКИ? Проблемы и методы современной науки Л. Д. Бергельсон ПРОЕКТ «ПРОСТАГЛАНДИН» 18 24 Б, О. Глотов ХРОМАТИН, ИЛИ УПАКОВКА НАОБОРОТ Как ДНК уложена в хромосоме Болезни и лекарстаа С. И. Саввин, Г. И. Гончарова БЫВШИЙ ВРАГ, НЫНЕ СОЮЗНИК Бактерии, которыми лечат 32 Портреты Р. М. Короткий ПАСТЕР И МЕЧНИКОВ И. И, Мечников ВОСПОМИНАНИЯ О ПОСЛЕДНИХ ГОДАХ ЖИЗНИ ПАСТЕРА 34 Наблюдения В. Жвирблис ЧТО НАРУШАЕТ СИММЕТРИЮ? Об одной попытке узнать, почему природа предпочитает определенные зеркальные изомеры 42 Проблемы и методы современной науки Д. Л. Чиженко ПОЧЕМУ ВОДА БЫВАЕТ СКОЛЬЗКОЙ? 52 И. М. Перельмак СТРОПТИВАЯ ВОДА 56 60 Н. Б. Вассоевич, Л. И. Фердман СКОЛЬКр НЕФТИ ОСТАЛОСЬ В НЕДРАХ?
Гчлотеэы Л. М, Мухин О ТЕПЛОВОМ УГЛЕКИСЛОТНОМ МАЯТНИКЕ 62 Литературные страницы Э. Андроникашвили ВОСПОМИНАНИЯ О ГЕЛИИ-П (окончание) 66 Архиа П. Эрлих «Я ОСТАЛСЯ ВЕРЕН МОЕЙ ИДЕЕ...» 77 Земля и ее обитатели Д. Я. Беренбейм ЧЕЛОВЕК ИЩЕТ РЫБУ 80 Что мы едим А. Н. Смирнов ТВОРОГ НА ПОТОКЕ 82 Жиаые лабораторн Б. Е. Симкин ЛАКРИЦА —КОРЕНЬ СРЕДНЕАЗИАТСКИХ ДЖУНГЛЕЙ 84 Д. Осоиина ЕЛКИ ЗЕЛЕНЫЕ 87 Технология и лрирода Ю. Керди ДЕРЕВЬЯ В ГОРОДЕ 91 Искусство Л. В. Кузнецова КОМУ НУЖНЫ ЭТИ ЧЕРЕПКИ.. Древняя керамика как исторический источник 92 Сказка К. Булычев О ЛЮБВИ К БЕССЛОВЕСНЫМ ТВАРЯМ 110 Фотолабооатория А. В. Шеилеин НЕСТАРЕЮЩИЙ «РОДИНАЛ» 118 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок М. Златковского к статье «О тепловом углекислотном маятнике» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ ■— фрагмент картины Питера Брейгеля «Зимний пейзаж». Скользкий лед с незапамятных времен служит любителям коньков; скользкий снег — любителям лыж и санок. А жидкая вода — любителям плавания и других видов водного спорта. Вода оказывает движущимся в ней телам определенное, порой немалое сопротивление; на перекачку жидкостей по трубам нужно тратить много энергии. Но некоторые добавки способны резко снижать гидродинамическое сопротивление — об этом явлении написано в статье «Почему вода бывает скользкой» ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КНИГИ КОНСУЛЬТАЦИИ ИНФОРМАЦИЯ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В 1977 г. ПЕРЕПИСКА 17, 31 50 58 98 100 108 115 116 121 122 124 126 2
Год шестидесятый Наука в читальном зале И. П. ОСИПОВА, Государственная библиотека СССР им. В. И. Ленина Когда говорят о современной науке, представляешь себе химическую лабораторию, синхрофазотрон, океанографическое судно или что-нибудь такое. И как-то забывается, что наука, по крайней мере те ее разделы, которые принято величать фундаментальными, творится не только и даже не столько в лабораториях, сколько за письменным столом, над страницами формул, тезисов, рассуждений. Говоря кратко, наука — это текст; она реализуется в докладе, откладывается и кодифицируется в монографии. К физическому институту и химической лаборатории, к астрономической обсерватории, биостанции и вычислительному центру мы должны добавить еще одно научное учреждение — библиотеку. Библиотеку — а здесь пойдет речь о самой знаменитой библиотеке нашего государства — можно характеризовать с самых разных точек зрения. Для одних она — дремучий лес, войдешь и заблудишься; для других — просто ряд шкафов и полок, откуда библиотекарша, этакая уютная тетенька с сединой, услужливо выудит для вас интересную книжку — скоротать досуг. Можно назвать библиотеку на старинный лад храмом муз — «музеумом»; так, кстати, и называлась когда-то наша Ленинская библиотека. Можно назвать ее и местом культурного отдыха. В ее коридорах, холлах, у знаменитой балюстрады идут жаркие споры, назначаются деловые свидания, ну и, конечно, флиртуют пары — не без этого. Но почему-то редко возникает разговор о библиотеке как о научно-исследовательском комплексе, единственном в своем роде центре, который собирает у себя ученых всех без исключений профилей, специальностей и направлений. - j*
Ее предысторию — без архивных ссылок нам здесь не обойтись, такой уж предмет, — можно начать с 1828 года,когда наследник скончавшегося александровского вельможи, государственного канцлера и графа Николая Петровича Румянцева обратился к правительству с предложением передать в общественное пользование собранную графом коллекцию древностей и редких книг. Как водится, началась бюрократическая переписка, война чиновников с энтузиастами, и лишь в 1861 г. постановлено было перевезти румян- цевскую библиотеку из Петербурга в Москву, в отведенное для нее здание на холме, у спуска со Знаменской на Моховую — дом Пашкова. Московские купцы Харичков и Попов отвалили по тысяче рублей на дорожные расходы и ремонт обветшавшего дворца. Книгоиздатель К. Т. Солдатенков пожертвовал три тысячи. Наконец, первого июля 1862 года царь утвердил «Положение о Московском публичном музее и Румянцевском музеуме». Это и есть официальная дата рождения Библиотеки. Таким образом, наше национальное книгохранилище — сравнительно молодое учреждение: оно на полвека моложе Публичной библиотеки имени Салтыкова-Щедрина в Ленинграде и Библиотеки конгресса в Вашингтоне, на сто лет - моложе Британского музея, на пятьсот лет моложе Национальной библиотеки в Париже. Но если измерять престиж библиотеки ее наличным богатством — богатством и разнообразием раритетов, числом залов и мест, наконец, общей величиной книжного фонда, — то и мы, право же, не лыком шиты. Уже через десять лет после основания Библиотеки в ней хранилось четверть миллиона томов и почти тысяча ценнейших манускриптов. Что же касается последних пятидесяти лет, то темпы ее роста были фантастическими. Цифры утомляют читателя, особенно астрономические цифры, но не назвать их невозможно, когда речь идет об одном из величайших книгохранилищ мира. К началу семидесятых годов нашего века Государственная библиотека СССР имени В. И. Ленина насчитывала 12 млн. книг, 10 млн. номеров журналов, 400 тыс. годовых комплектов газет, 300 тыс. рукописей, принадлежащих писателям всех веков и почти всех народов, полмиллиона рулонов микрофильмов ч многое, многое другое. Не правда ли, эта статистика вызывает противоречивые чувства: восхищает и вместе с тем подавляет. Чувствуешь себя совсем ничтожным у подножья этих Гималаев. Заметим, что и несметные сокровища нашей Библиотеки — сравнительно небольшая часть того, что можно было бы собрать. По некоторым подсчетам, общий объем накопленных человечеством литературных произведений составляет 100 млн. томов. Причем эта цифра устаревает у нас на глазах: каждую неделю во всем мире издается 4 тысячи научных книг, выходит тысяча научных и научно-технических журналов, публикуется около ста тысяч ученых статей. Мы сказали: «научных книг», потому что сюда не вошла общественно-политическая, художественная, детская и разная другая словесность; мы сказали: «можно было бы собрать», потому что в действительности всю печатную продукцию, выпущенную й выпускаемую в мире, не в силах собрать ни один библиофил. Даже если имя этому собирателю — Ленинская библиотека. «Как! У вас нет этого издания? А еще говорят, что в Ленинке есть все!» Я работаю в Библиотеке имени Ленина много лет. И слышу это каждый день. Можно сказать, что мы постоянно сталкиваемся с парадоксальной ситуацией. С одной стороны, налицо несомненный информационный кризис: научное сообщество просто не успевает усваивать весь печатный материал, ежедневно поставляемый издательствами. С другой стороны, всегда находится читатель, чью заявку Библиотека не в состоянии выполнить, по крайней мере в данный момент. Всегда чего- то не хватает. Поговорим об этом подробнее. 4
Количество публикаций по химии за последние 12—15 лет удвоилось. Об этом можно судить по материалам старейшего химического реферативного журнала «Chemical Abstracts» (США). Журнал выходит с 1907 г.; до 1963 г. он поместил три миллиона рефератов. А с 1963-го по 1977-й — еще столько же. Мораль из этого та, что библиотека, которая ставит перед собой задачу исчерпывающего комплектования фондов, окажется перед необходимостью неограниченно расширять площади хранения. Она будет требовать все больших ассигнований иа приобретение литературы, постоянного увеличения штата и т. д. Может ли общество позволить себе такую роскошь, коль скоро речь идет о главном книгохранилище страны? Да, может, хоть это и нелегко. Но нужно ли это? Ответ связан с двумя тенденциями развития современной науки, нерасторжимыми, как два лица Януса, — интеграцией и дифференциацией знаний. Отрасли дробятся, и удельный вес изданий, предназначенных для специалистов предельно узкого профиля — тех самых, о которых сказал Бернард Шоу, что это люди, знающие «все про ничего», — непрерывно растет. Растет число специальных журналов (тогда как журналов широкого профиля становится все меньше), увеличивается выпуск монографий, посвященных какому-нибудь очень узкому вопросу. Это — информация, которая интересует немногих, иайти же эти издания, выходящие малым тиражом, в океане остальной литературы — очень нелегкое дело. И выходит, что такие «узкоколейные» (или узкокелейные) журналы, сборники, отчеты о конференциях и т. п. лучше хранить в собраниях, предназначенных только для соответствующих потребителей. Дифференциация наук порождает и дробление библиотек: появляются специальные библиотеки - технические, медицинские, сельскохозяйственные, причем в каждую из этих групп входят библиотеки еще более конкретной специализации. Но это только один лик Януса. Дифференциация науки обеспечивает выполнение ее тактических задач, но стратегия науки решается благодаря ее интеграции. Новые идеи возгораются на стыке больших направлений. И библиотековедение обязано материально обеспечить эту вторую тенденцию современного естествознания. Так мы снова возвращаемся под сень центральной Библиотеки, где собрано если не все, то по крайней мере все самое главное. Однако от информационного кризиса — кризиса перепроизводства научной литературы — никуда не уйдешь. Не так давно один правительственный чиновник в Америке заявил, что если стоимость исследовательского контракта не превышает сумму в сто тысяч долларов, то нечего тратить время на розыски всей имеющейся информации по данному вопросу — надо действовать так, как будто высаживаешься на необитаемую землю. Легче сделать снова, чем узнать, как это делалось раньше. В Англии в 1977 г. были обнародованы результаты анкеты, распространенной среди физиков, химиков и математиков: оказывается, четверть из них, приступая к очередной научной работе, вообще не утруждают себя отыскиванием специальной литературы. На многих произвели впечатление подсчеты, сделанные- в 1964 году академиком А. Н. Несмеяновым. Химик, владеющий 30 языками (а попробуйте-ка такого найти!), если бы он читал 40 часов в неделю, по четыре статьи за час, прочитывал бы за год примерно одну двадцатую всех интересных для него материалов. Но так обстояло дело тринадцать лет назад. Сегодня этот сверхэрудированный и суперлюбознательный химик успевал бы проглотить лишь одну сороковую часть. И еще одна справка. В сборнике «Наука: организация и управление», выпущенном в Минске в 1977 году, говорится, что из-за неосведомленности ученых об уже имеющихся достижениях около 45% средств, отпускаемых на научные исследования в развитых странах, тратится зря.
Конечно, мы привели эти мало вдохновляющие примеры не для того, чтобы создать впечатление, будто книгохранилище грозит задавить своего читателя, обрушив на него, как на Самсона, свои исполинские этажи. Уже в вестибюле, вступая на мраморную лестницу книжной академии страны, посетитель видит ряды каталогов. Это — древнейшая, унаследованная еще от александрийских библиотекарей информационно-поисковая система, или, если хотите, Книга, написанная на особом языке: его грамматика — это международная десятичная библиографическая система, карточки — это его словарь, а ящики — фразы и строчки. Каталоги «Ленннки» (их у нас более 500 — алфавитных, предметных, по языкам, по видам изданий и т. д.) хранят все сведения о фондах, адреса любой книги, журнала, географической карты, нотной партитуры... Каталоги — это грандиозный и вместе с тем компактный мозг Библиотеки, ее неисчерпаемая память. Есть и другая справочная система — ее можно было бы назвать библиотекой в библиотеке. Летописи статей, списки рекомендуемой литературы, библиографические журналы; существует даже библиография библиографий. Часть этих изданий — так называемую «национальную библиографию», регистрирующую все новинки, выходящие в стране, — выпускает сама Ленинская библиотека. Умение пользоваться информационными библиотечными системами должно стать такой же обязательной частью подготовки ученого, частью его ремесла, как, скажем, уменье пользоваться логарифмической линейкой, иноязычным словарем или пишущей машинкой. Об этом приходится говорить, ибо кому из библиотечных работников не знакома фигура автора будущей диссертации, беспомощно блуждающего в поисках литературы, которая буквально находится у него под носом! И наконец, не сегодня-завтра в библиотеке появятся электронные информационно-справочные устройства — третья память. Кто знает, может быть, они и решат окончательно трудную проблему ориентировки в неисчерпаемом потоке научной литературы. Правда, обуздать информационную стихию компьютер не сможет. Ведь речь идет не только об усовершенствовании библиотечного дела. По-видимому, нужна реформа всей системы научных периодических изданий. Или — отказ от этой системы. ...Воображение рисует картину библиотек будущего. Не библиотек, а фильмотек. Вместо многокилометровых книжных стеллажей — шкафчики-контейнеры со сверхмикро- пленкамн или магнитными лентами, с какими-нибудь микроминиатюрными матрицами. Отказ от книги как таковой. Не знаю. Мне лично и как библиографу, и как читателю такая перспектива не улыбается. Но это уже особая тема. 6
Библиотека Андре МОРУА книги Итог знаний и воспоминаний, накопленных поколениями, — вот что такое наша цивилизация. Стать ее гражданином можно лишь при одном условии — познакомившись с мыслями поколений, живших до нас. И есть только одно средство стать культурным человеком — чтение. Ничто не может его заменить. Лекции, картинки не могут соперничать с чтением. Изображение ценно, поскольку оно иллюстрирует текст; фильм прокручивается и гаснет, устная речь, отзвучав, умолкает — возвратиться к ним трудно, почти невозможно. Книга же остается нашим товарищем на всю жизнь. М он тень говорил, что ему необходимы три вещи: любовь, дружба и чтение книг. Но между ними столько общего! К книге можно питать страстную любовь; книги — преданные друзья. И я бы даже сказал, что книги кажутся мне порой умнее, чем их создатели. Писатель вкладывает в свои творения лучшее, что есть в нем. Живое слово писателя, самое блистательное, в конце концов забывается. Дружить с книгой, вопрошать ее, доискиваться до ее тайны можно вечно. И притом эту дружбу безо всякой ревности разделяют с вами миллионы читателей во всех странах. Бальзак, Диккенс, Толстой, Сервантес, Гете, Данте, Мёлвилл непостижимыми узами соединяют людей, которых, кажется, ничто не могло бы сблизить. С людьми, которых я никогда не видел,— с японцем, русским, американцем — у меня оказываются общие друзья, и друзья эти — Наташа из «Войны и мира», Фабри- 7
цио из «Пармской обители», Микобер из «Дэвида Копперфилда». Книга — это средство перешагнуть любые границы. Ни у кого не хватит личного опыта, чтобы по-настоящему понять других людей, да н себя самого. Мы все ощущаем свое одиночество перед лицом огромного и недоступного мира. Мы маемся этим одиночеством. Нас удручают несправедпи- вость судьбы и тяготы жизни. Книги открывают нам, что другие люди, пусть даже более умные, терпели такие же беды и жаждали того же, чего жаждем мы. Книги— это двери, распахнутые в чужие Души, ворота, ведущие к другим народам; благодаря книгам мы вырываемся из замкнутого мира нашей собственной личности и ускользаем из-под гнета бесплодных раздумий о самих себе. Вечер, проведенный за чтением великих произведений, для души значит столько же, сколько для тела — отдых в горах: человек спускается с этих вершин обновленным, его легкие, его мозг словно отмыты от копоти; и он храбро шагает навстречу испытаниям, которые ждут его на равнинах обыденной жизни. Книги служат для нас единственным средством проникнуть в былые эпохи и лучшим способом понять жизнь социальных слоев, доступ к которым нам закрыт. Пьесы Гарсиа Лорки скажут мне об Испании больше, чем десять туристических поездок. То, что открыли в душе своего народа Толстой и Чехов, остается истиной, несмотря ни на что. Мемуары Сен-Симона воскресили для меня Францию его времени, а Г о торн и Марк Твен заставили вечно жить ту Америку, которой давно уже нет. Удовольствие от чтения только удваивается от того, что видишь, как похожи эти отдаленные во времени и пространстве миры на мир, в котором живем мы. Все люди близки друг другу. Страсти, волновавшие царей у Гомера, в сущности мало чем отличаются от чувств и амбиций военачальников в какой-нибудь современной нам коалиции. Когда я рассказывал американским студентам о Марселе Прусте, эти сыновья и дочери канзасских фермеров узнавали в героях французского писателя самих себя. Ибо, как сказал кто-то, в конце концов есть только один народ — человечество. Даже великий человек отличается от нас с вами лишь величиной, а не сутью; оттого-то биографии знаменитых людей так интересуют всех. Итак, мы ищем в книгах способ выйти за пределы собственной жизни и понять 8 жизнь других. Но это вовсе не единственная причина того, почему чтение приносит столько радости. В реальной жизни мы слишком непосредственно вовлечены в события, чтобы как следует в них разобраться, и слишком захвачены эмоциями, чтобы находить в них удовольствие. Жизнь многих из нас — роман почище романов Диккенса или Бальзака. Но от этого нам ничуть не легче. Совсем даже наоборот. Призвание писателя — нарисовать нам правдивую картину жизни, однако эта картина должна быть несколько отодвинута, так, чтобы мы могли наслаждаться зрелищем без страха и ответственности за происходящее. Читатель романов и биографий переживает драматические события, но сохраняет безмятежность духа. Как сказал Сантаяна, искусство дарует человеку то, чего он никогда не найдет в реальной действительности: соединение жизни и покоя. Книги по истории чрезвычайно полезны для ума: они учат сдержанности и терпимости. Они наглядно показывают читателю, что распри, некогда раздиравшие мир, давным-давно потеряли смысл. Урок благоразумия и релятивизма! Хорошие книги никогда не оставляют человека таким, каков он был до знакомства с ними. Читая их, он сам становится лучше. БИБЛИОТЕКИ Вот почему едва ли есть что-либо более важное для всего человечества, чем сделать общедоступными эти средства преодоления времени и расстояний, эти инструменты познания, которые буквально преображают человеческую жизнь и увеличивают социальную ценность каждого гражданина. Решить эту задачу могут только общественные библиотеки. Мы живем в такое время, когда все больше людей, во все возрастающем числе стран, пользуется одинаковым правом участвовать в управлении и создавать общественное мнение, которое в конечном итоге, воздействуя на руководителей, решает, быть миру или войне, определяет меру справедливости или несправедливости, словом, решает судьбу и своего народа, и всего мира в целом. Предпосылкой народоправия, разумеется, должна быть осведомленность масс о всех важнейших проблемах, а это в свою очередь требует всеобщего школьного образования. Но никакое образование не может быть полноценным, если школа не сотрудничает с библиотекой.
Слушать учителя, даже великолепного учителя, — мало. Для воспитания разума необходимо думать, размышлять. Роль педагога сводится скорее к тому, чтобы подготовить пашню; засеять ее должен сам ученик. Работа над собой по сути дела состоит в чтении. Никакой школяр, будь он семи пядей во лбу, не в состоянии проделать заново все, что тысячелетиями вырабатывало человечество. Поэтому всякое серьезное размышление есть прежде всего размышление над прочитанным в книгах. История не стоила бы ломаного гроша, если бы вся она сводилась к перечню фактов и идей, которые преподаватель может вам пересказать за такое-то количество часов. Но она превратится для ученика в великий урок жизни, когда, руководимый учителем, он научится постигать в мемуарах, в исторических свидетельствах, в статистических сводках самую суть истории. Чтение не только составляет необходимую гимнастику для ума, но раскрывает перед молодым человеком глубочайшее свойство истины, состоящее в том, что она никогда не дается в готовом виде. Каждый, кто ее ищет, добывает истину собственным трудом, добросовестно, методично. Библиотека — обязательный спутник школы и университета. Скажу больше: образование — это всего лишь ключ, отпирающий двери библиотек. В еще большей мере это относится к самообразованию. Человек, сознающий свой долг перед обществом, обязан пополнять свои знания всю свою жизнь. Мир не останавливается в тот день, когда мы встаем из-за парты. История движется дальше. И, как прежде, она ставит перед человеческим родом проблемы, от которых зависит его судьба. Как же можно участвовать в ней, как отстаивать доводы разума, бороться с преступной безответственностью, какие ответы предлагать — если вы не знаете вопросов. То, что относится к истории, применимо и к политической экономии, и к естественным наукам, и к технике. За пятьдесят лет научное знание преобразилось до неузнаваемости. Кто поведает людям, мужчинам и женщинам, об этих переменах, подчинивших себе все на свете — счастье и жизнь людей? Кто даст им возможность, не отрываясь от повседневных забот, быть в курсе всех достижений? Книги, и только они. Публичная библиотека должна обеспечить своим читателям — детям, молодежи, взрослым — возможность не отставать от времени, о чем бы ни шла речь. Не насилуя их убеждений, она знакомит с произведениями, представляющими разные точки зрения, помогает сформировать собственный взгляд на вещи и таким образом учит взыскательному и конструктивному отношению к общественным делам, без которого нет свободы. Библиотека пробуждает таланты. Одаренным, но не нашедшим себя натурам она помогает осознать свое призвание. Погружаясь в творения мастеров, они устремляются к точным наукам, к гуманитарному знанию, к искусству — к тому, что отвечает их склонностям, — ив свою очередь сами приумножают достояние человечества. Наконец, и прежде всего, общественная библиотека, хорошо подобранная и открытая для всех, обогащает личную жизнь людей. В наше время, когда машина, частично заменив человека, дает ему все больше досуга, необходимо, чтобы этот досуг был использован лучшим образом в интересах каждого и для блага всех. ,Конечно, этому немало могут способствовать игры, спорт, путешествия. Однако ничто не благоустраивает, если можно так выразиться, человеческую душу лучше, чем чтение книг, и ничто не может сделать ее человечней и благородней. Если исторические и научные сочинения развивают ум, то романы и пьесы учат сердце. Читатель, знакомый с великими беллетристами какой-нибудь страны, даже если он никогда не бывал в ней, даже если он не знает ее языка, не будет для нее чужеземцем. Каждая библиотека превращается в институт взаимопонимания народов. Без громких слов, без пропагандистской шумихи, одним своим существованием она служит миру столь же эффективно, как она служит демократии. ФУНКЦИИ БИБЛИОТЕК Итак, современная публичная библиотека представляет собой активное, динамичное учреждение. Она опережает своего читателя, стремится предупредить его запросы, хочет привлечь к себе людей, предлагая им разнообразные средства для расширения кругозора, повышения общей культуры, наконец, просто для развлечения. Фонды библиотеки должны быть приспособлены для этих задач. Нужно, .чтобы каждый читатель мог пользоваться спра- 9
вочными изданиями: словарями, энциклопедиями, атласами, библиографическими справочниками, хронологическими таблицами. Исторический отдел должен располагать основными трудами по всемирной истории, истории важнейших стран и в особенности той страны, где живут читатели библиотеки. Нужны книги по истории искусств, литературы, естественных наук, монографии по истории края. Полка с жизнеописаниями великих людей всегда найдет своих любителей. География и путевые записки, естествознание и техника принадлежат к обязательным разделам. Что касается классиков художественной литературы, то разумнее будет отобрать те книги, которые действительно сохранили читателей. Первоклассных поэтов не так уж много; собрать их нетрудно. Зато с прозой и драматургией дело обстоит куда сложней. Тут обилие высокоталантливых произведений таково, что волей-неволей приходится идти на ограничения, подчас несправедливые. Главное — чтобы библиотека располагала шедеврами истинных мастеров, и притом всех стран. Конечно, в вашем собрании должны найти место и книжки профессионального характера, учебники и руководства по различным ремеслам, особенно тем, которые распространены в округе. Вообще библиотека обязана учитывать нужды своих посетителей и отражать особенности местной экономики. Доступ к полкам — свободный. Каталог на карточках, предоставляемый в распоряжение читателя, ведет его к цели поисков и осведомляет о всех материалах по инте* ресующему его вопросу, которые имеются в библиотеке. Современная публичная библиотека — этого также не следует забывать — организует и различные культурные мероприятия, например диспуты на литературные или общественные темы, устраивает концерты, пользуется вспомогательными методами информации (выставки). С разных сторон, всевозможными средствами она воспитывает культуру чтения, стимулирует тягу к книге. Таким образом, публичная библиотека является подлинным культурным очагом, который сеет знания и дарит бесчисленные радости. Она предоставляет всем жителям своего района средство разумно использовать досуг и служит источником распространения идей. Ее деятельность не ограничена городом, где она расположена, но простирается и на окрестное сель- ю ское население. Существующие во многих странах школьные библиотеки обычно не рассчитаны на взрослых; к тому же фонды их ограничены, и любознательный ум быстро теряет к ним интерес. В некоторых районах мира создана превосходная система организации общедоступных библиотек. В центре области или округа функционирует библиотечный центр, ему подчинена сеть местных передвижных библиотек. В каждом населенном пункте выбирается подходящее помещение — это может быть местная деревенская или школьная библиотека либо какое-нибудь другое общественное учреждение; назначается ответственное лицо — чаще всего учитель, который подбирает актив читателей. Это — один тип организации; могут быть и другие. Во всяком случае, можно сказать, что повсюду, где есть система общественных библиотек на селе, они пользуются у населения большим успехом. Книга, чтение — настоящие рычаги цивилизации. Не зря говорится, что право на чтение в наше время есть неотъемлемое право каждого. Все должны иметь беспрепятственный доступ к книгам. Дайте же людям эту возможность, и книги преобразят их, книги сделают всех людей наследниками опыта, который оставлен нам ушедшими поколениями. БИБЛИОТЕКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ Легче всего привить вкус к чтению в начале жизни. Публичная библиотека должна иметь свой детский уголок. Не всегда родители достаточно богаты для того, чтобы покупать своим детям книги. Поэтому только в общественной библиотеке ребята найдут для себя высококачественную литературу, которая предохранит их от вредного и посредственного чтива. Школьные библиотеки полезны, но часто оказываются недостаточными из-за скудости средств. Вид полок с книжками, где можно рыться сколько душе угодно, представляется пытливому ребенку истинным раем. Но лишь у себя в комнате, при свете лампы, или в летний полдень в саду маленький читатель в полной мере наслаждается долгим и восхитительным общением с книгой. Способный и любознательный ребенок — это пожиратель книг. Он будет приходить в библиотеку заниматься, писать сочинения, потому что в библиотеке есть все нужное для него, есть справочные издания, которыми его научил пользоваться библиотекарь. Он найдет здесь настоящий духов-
ный очаг, он будет слушать сказки и стихи, читать пьесы в лицах, позднее примет участие в спорах и обсуждениях. Детский отдел библиотеки не должен быть слишком большим. Нужно, чтобы библиотекарь знал всех своих юных посетителей, от самоуглубленного отшельника, который хочет лишь, чтобы его оставили в покое, до робкого и нерешительного новичка, которому надо помочь. Пускай убранство библиотеки будет веселым, красочным, чтобы мысль о книге соединилась в душе ребенка с ощущением радушия и уюта. Нас всегда поражают ум и добропорядочность маленьких книгочеев. Чтение приучает уважать других. Само собой разумеется, что детская библиотека находится в постоянном контакте с педагогами соседних школ и с родителями. Учитель, проходя в классе определенную тему, вправе требовать от библиотеки, чтобы она устроила небольшую выставку по этой теме. Учитель рекомендует приобрести книги, которые могут быть полезны для занятий в школе. Матери, приводя малышей в библиотеку, сами приохотятся к чтению. Одним словом, библиотека для детей не должна связывать себя слишком тесным кругом обязанностей. Она служит преддверием библиотеки для взрослых. Для любящего свою профессию библиотекаря нет зрелища более захватывающего, чем превращение ребенка в юношу. В один прекрасный день детские книжки перестают интересовать подростка. Чувствуется, что он дорос до больших писателей. Тогда-то и нужно ввести его в библиотеку для взрослых и посоветовать, с чего начать. Детский библиотекарь, стоит ему только захотеть, станет человеком, который, как никто, способен пробуждать сердца и умы. БИБЛИОТЕКАРЬ Роль библиотекаря в обществе колоссальна. Он хранитель культуры, и он же посредник между продуктами этой культуры, накопленными за много веков, и людьми, которые живут и работают сегодня. Книжные богатства настолько обширны, стремительность, с которой появляются все новые и новые сочинения, такова, что ни один человек не в силах не только познакомиться со всеми книгами, но хотя бы иметь представление о тех, которые он обязан прочесть. Специалист рискует потратить целую жизнь на бесполезное повторение того, что уже сделано другими. Культура грозит утопить всякого, кто лишен руководящих ориентиров, как земледельцу, засеявшему поле слишком плодоносными семенами, угрожает опасность задохнуться посреди своего чудовищного урожая. Вот тут-то и должен помочь библиотекарь. Умело составленная библиография, четкий каталог не дадут нам заблудиться в дебрях наших собственных знаний. Как ни велика ежегодная печатная продукция, она тотчас поглощается и ассимилируется библиотеками. С ростом количества книг доступ к ним становится все трудней, поэтому классификация должна непрерывно совершенствоваться. Прокладывать просеки в этом лесу, который скоро стал бы непроходимым, не будь библиотекарей, — задача крупных библиотек. Они же обеспечивают и сохранность всех произведений духа. Но роль библиотекаря обычной общественной библиотеки, как бы ни был скромен ее фонд, не менее ответственна. В - массовом обществе, характерном для нынешней цивилизации, никакой прогресс, ни этический, ни индустриальный, не может считаться действительным, если он не проник во все слои населения. Библиотекарь, знающий свое дело, обеспечивает распространение прогресса. Библиотекарь оказывается своего рода фильтром между непрерывно изливающимся потоком книг и жаждой образования, охватившей массы. А это требует от него не только знания своего ремесла, но и основательной общей культуры. Эта культура необходима ему уже для того, чтобы комплектовать библиотеку. Приступая к исполнению своих обязанностей, библиотекарь получает в наследство от предшественников некоторый фонд. И он должен суметь так использовать выделяемые ему средства, чтобы, с одной стороны, добавлять к этому фонду все лучшее, что появляется каждый год, а с другой — не пренебрегать собственным опытом и учитывать запросы читателей. В любой библиотеке библиотекарь — это советчик. Именно он руководит читателями, приучает их пользоваться картотекой, обращаться к серийным и периодическим изданиям. И если говорить правду, то профессия библиотекаря требует не просто специальной подготовки, но подлинной страсти, безграничной преданности своему прекрасному делу, требует доброй воли и готовности помочь всякому, кто стремится к учению. Перевод Г. ШИНГАРЕВА и
£rfrX^~ ^^^6Г^>
Размышления Ускоряется ли рост науки? Кандидат философских наук А. Н. ЛУК «Бурный прогресс науки». «Научно-техническая революция». «90% всех когда-либо существовавших ученых живут в наши дци...» Эти гордые заявления слышны на каждом шагу, но не мешало бы вспомнить, что темп научного прогресса и в прежние эпохи был достаточно высоким, а порой прямо-таки ошеломляющим. Вот сокращенный перечень достижений науки за последнее пятилетие XVIII века A796—1800), почерпнутый из романа Л. Фейхтвангера «Гойя, или тяжкий путь познания» — источника хоть и не совсем канонического, но вполне надежного: «В это пятилетие Александр фон Гумбольдт предпринял с научными целя ми большое путешествие по Центральной и Южной Америке и написал книгу «Космос»... В это пятилетие немецкий философ Иммануил Кант написал свою работу «О вечном мире»... Алессанд- ро Вольта сконструировал первый прибор, дающий постоянный электрический ток... Пристли открыл угольную кислоту, Стенгоп изобрел металлический печатный станок... В это пятилетие в египетском городе Розетта был найден покрытый письменами камень, который дал возможность Шампольону расшифровать иероглифы... Пьер-Симон Лаплас научно объяснил происхождение планет». Можно придумать и другие примеры, но тут возникает законное возражение: а не происходит ли дело так, что с ростом науки меняются и критерии этого роста? Если сравнить, к примеру, близкое к астрономическому число научных учреждений в одной только сегодняшней Москве с жалкой кучкой ученых кружков и академий, какие существовали в XVII—XVIII веках во всей Европе, получится одно. А если поставить рядом продукцию одного такого ученого, как М. В. Ломоносов, и годовой «улов» целого современного института, впечатление будет, увы, совсем другое... Ни многочисленность учреждений, ни размах финансирования, ни легионы научных сотрудников сами по себе не служат, очевидно, абсолютным доказательством роста науки. Где же взять это мерило? Некоторые научные достижения увековечили имена своих авторов. Имя ученого или инженера могут носить материальные продукты его творчества: бертолетова соль, карданный вал, архимедов винт, маятник Фуко. Именем первооткрывателя называют биологический вид, скажем, болезнетворного микроба (палочка Коха). Имена ученых закрепляют за гипотезами (например, гипотеза Лапласа, гипотеза Джинса). Существуют принцип Ле Шателье, правило Чебышева, теоремы Пифагора и Птолемея, группы Галуа, уравнения Максвелла, преобразования Лоренца. Иной раз именем ученого называют впервые замеченный им феномен: эффект Черенкова, эффект Мёссбауэра. Или технологический п роцесс: п роизводство соды по Сольве, ампутация по Пирогову, пастеризация. Назвать именем автора научный факт, формулу, вещество, процесс, теорию, закон природы (периодический закон Менделеева) или даже целое научное направление, систему взглядов (дарвинизм) —высшее, самое престижное из всех поощрений, выпадающих на долю исследователя,— выше наград, чинов и титулов. Случается, что ученый сам прилагает все старания, чтобы окрес- 13
тить своим именем научный факт, симптом, метод лечения. А вот поди ж ты — научное сообщество не внемлет: никто, кроме самого искателя славы да еще лиц, зависящих от него по службе, не называет открытие его именем. Ибо этой чести удостаиваются лишь подлинные вехи на трудном пути познания. Присвоение имени творца его творению (эпонимия) происходит стихийно, оно не может быть декретировано никаким законодательным актом. Вернемся к темпам развития фундаментальной науки. Если «эпони- мическая награда» венчает лишь истинные шедевры, может быть, числом этих наград измеряется научный прогресс? Становится ли больше открытий, окрещенных чьим- либо именем? Был произведен специальный подсчет. Оказалось, что прирост эпонимических достижений в фундаментальной науке за столетие с 1855 по 1955 годы остался постоянным — по два в год. И это при том, что численность научных работников в этот период росла экспоненциально, удваиваясь каждые 25 лет, так что в 1955 году их стало в 16 раз больше, чем сто лет тому назад. Число выдающихся ученых также росло в геометрической прогрессии, хотя и не так стремительно (но кого считать выдающимся?). Как бы то ни было, число эпонимических открытий, законов и т. д. вроде бы тоже должно было умножаться по экспоненциальному закону. А на самом деле это не так. Эпонимическне призы распределяются строго по лимиту. Их даже меньше (за последние 75 лет), чем Нобелевских премий. Что ж, выходит, что частота открытий не возрастает? Или это уж слишком поспешный вывод? Ведь 95% всех выполненных когда-либо научных исследований приходится именно на последние 70 лет. Может быть, просто стало труднее удивить мир? Иногда кажется, что сто, двести лет назад жемчужины валялись на дороге. А теперь за ними надо нырять на дно океана. Можно ли утверждать, что открыть угольную кислоту было легче, чем открывать микрочастицы? 14 Пожалуй, что нет. Оглядываясь назад, можно подумать, что младенцу было легче научиться ходить, чем нам управлять машиной. Но на самом деле нет оснований считать, что в прежние времена легче было открывать новое. Стена между известным и неизвестным всегда была достаточно высокой. По-видимому, тот колоссальный информационный взрыв, который величают научно-технической революцией, затрагивает прежде всего технику и прикладные аспекты науки. Накопление же фундаментальных научных результатов происходит не так быстро. Разумеется, показатель, который мы здесь пытались применить, — эпонимическне награды — отнюдь не бесспорен. И все же удивительное постоянство их числа, разумная осторожность, которую проявляет присуждающее их <чжюри» — научное сообщество, должно заставить и нас соблюдать осторожность и сдержанность и не слишком буквально толковать броские фразы типа «лавинообразный рост науки». (О том, что этот рост не такой уж бурный, говорит, между прочим, и сопоставление учебников, выпущенных 50 лет назад, 25 лет назад и, скажем, в прошлом году.) Получается, что науку холят и пестуют, на нее не жалеют средств, а она, оказывается, если не бредет черепашьим шагом, то отнюдь и не мчится вперед со скоростью экспресса. Почему? Можно предложить по крайней мере два объяснения. Во-первых, основополагающие идеи уже по определению не могут обновляться слишком часто. Не будем говорить о внутренней логике развития науки; сошлемся лишь на человеческую психологию. Ученые— тоже люди. Чужеродный белок, введенный в организм, вызывает бурную реакцию формирования антител, которые так или иначе уничтожают пришельца. Так и новая, чужеродная мысль вызывает бурную реакцию «интеллектуального иммунитета». Непривычная идея возбуждает желание тотчас же ее опровергнуть.
Стремление это так сильно, что люди начинают возражать, не дав себе труда уразуметь эту идею или хотя бы выслушать доводы ее приверженцев. Воспитание и культура сдерживают потребность обругать новое и необычное, но иной раз и воспитание не помогает. Даже в самых респектабельных научных собраниях новые идеи встречают подчас весьма недоброжелательную критику. Известный физик сетовал: «Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большею частью так, что противники эти постепенно, вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу» (М. Планк, «Научная автобиография»)-. Ч. Дарвин высказывался еще решительнее: «Как хорошо было бы, если бы все ученые умирали в шестидесятилетнем возрасте, потому что, перешагнув эту границу, они обязательно начинают оказывать сопротивление каждому новому учению». (Кстати, Дарвин произнес эту сентенцию, когда ему самому не было и сорока.) У каждого .взрослого человека есть «базовая информация», усвоенный набор фундаментальных представлений, и все, что не укладывается в эти рамки, вызывает эмоциональный протест. Ни одна научная идея, если она действительно оригинальна, не принимается сразу. В этом, правда, нет большой беды: консерватизм мышления — хорошая защита от потока необоснованных гипотез, псевдонаучных проблем, фантазий, бредовых проектов. Новую идею важно не только высказать — гораздо труднее заставить понять ее. Инерция усвоенного должна быть преодолена, чтобы человечество восприняло нечто новое. А это новое потом мешает понять новейшее. Не зря говорится, что судьба каждой новой идеи — сначала быть ересью, а потом превратиться в предрассудок. Но сроки, необходимые для такой метаморфозы, становятся более сжатыми — к этому, может быть, и сводится в конце концов единственное реальное проявление прогресса науки. Как знать, быть может, научная фантастика — средство подготовки разума к восприятию «безумных» идей. Так называемый здравый смысл отвергает их, не замечая их плодотворности. Образец такого отталкивания — тирада Лютера по адресу Коперника: «Люди слушают выскочку-астро-. лога, который тщится доказать, что вращается Земля, а не небеса или небесный свод с Солнцем и Луною. Всякий, кто желает казаться умнее, должен выдумать какую-то новую систему, которая, конечно, из всех систем является самой лучшей. Этот дурак хочет перевернуть всю астрономию, но священное писание говорит нам, что Иисус приказал остановиться Солнцу, а не Земле». А вот высказывание крупного химика (Кольбе) о стереохимической гипотезе Вант-Гоффа: «Некоему доктору Вант-Гоффу, занимающему должность в Утрехтском ветеринарном училище, как видно, не по вкусу точные химические исследования; он счел более приятным сесть на Пегаса (вероятно, взятого на прокат из ветеринарного училища) и поведал миру... о расположении атомов в пространстве вселенной». Таким образом, линейное (а не экспоненциальное) накопление откры тий в фундаментальной науке можно объяснить психологически — консерватизмом умов. Одно поколение способно выдержать только одну ломку идей. Но допустимо и другое объяснение, в известной мере альтернативное. Если вложить в обработку земли некоторый капитал, употребив его на удобрения, машины, внедрение передовых методов агротехники, то, затратив, к примеру, тысячу рублей, можно получить прирост урожая в одну тонну пшеницы с гектара. Однако последующая тысяча новую тонну уже не принесет. Повторная затрата капитала в земледелии всегда менее производительна, чем первая. Нечто похожее происходит и с наукой. Рост научных когорт, приумноже- 15
ние институтов и лабораторий, конечно, способствуют прогрессу науки. Еще бы! Но прямой пропорциональной зависимости здесь нет. «Отдача» вскоре начинает снижаться. Опыт многих стран показывает, что если расходы на науку превышают 3% национального дохода, то дальнейшее увеличение ассигнований не дает искомого результата. Одна из причин этого — нехватка талантов высшего разряда. В прикладных науках и технических разработках преобладает коллективное творчество; научный руководитель выступает в роли координатора. Фундаментальная же идея всегда рождается в голове одного человека и не является плодом коллективных усилий. Как хор не может заменить солиста, так и для развития науки насущно необходимы экстраординарные умы. Однако при нынешней системе выявления, отбора и воспитания талантов их явно недостаточно. Недаром промышленно развитые страны буквально сманивают и покупают таланты у развивающихся стран (феномен «утечки мозгов»). Весьма внушительный рост числа научных работников в последние десятилетия стал возможным благодаря особым причинам. Современный человек живет дольше, чем его предки, и раньше созревает умственно и физически (но не социально!). В результате намного возросла продолжительность его активной трудовой жизни. В развитых странах она теперь вдвое больше, чем в прошлом веке, и в полтора раза больше, чем 50 лет назад. Вопреки модным опасениям, что из-за постарения населения слишком много станет пенсионеров и мало работников, коли- чество_ иждивенцев на одного работающего сейчас меньше, чем прежде. Если прибавить к этому рост производительности труда и равноправие женщин, то ясно станет, почему все больше людей может посвятить себя занятиям наукой. Наука в свою очередь способствует росту производительности труда, и все больше людей высвобождается из непосредственного материального _ производства. Но этот процесс не может длиться бесконечно. Общество не может состоять из одних научных деятелей. Поэтому становится актуальной проблема отбора в науку лишь одаренных людей (число которых, увы, ограничено) и создания подлинно творческого климата, когда каждый ученый будет давать максимум того, на что он способен. Итак, какой же из этого следует вывод? Ускоряется ли реальный рост науки? И да, и нет. Слова «научная революция» звучат, как праздничные фанфары, но нужен трезвый и непредвзятый анализ, чтобы понять, что за ними стоит. В августе этого года редакция «Химии и жизни» провела на Сахалине и Курильских островах встречи с научными сотрудниками Дальневосточного научного центра Академии наук СССР, работниками управления «Сахалинрыбпром» и рыбных промыслов, пограничниками, моряками, студентами, приехавшими на путину. Во встречах приняли участие редакторы отделов журнала Д. Осокина и В. Черникова, а также научные сотрудники московских институтов — кандидат геолого-минералогических наук А. Город- ницкий, кандидат технических наук В. Берковский, С. Никитин, Т. Никитина, Д. Берков- ская, А. Суханов. Редакция «Химии и жизни» благодарит Сахалинский обком ВЛКСМ за организацию этой поездки. 1 16
последние известия Память имеют не только сплавы Создан керамический материал, изделия из которого запоминают приданную им форму. Несколько лет назад в печати появились сенсационные сообщения о том, что некоторые сплавы (например, сплав никеля и титана — нитинол) обладают способностью «запоминать» форму, которую им придали в процессе обработки. Если проволоку из такого сплава согнуть при высокой температуре, скажем, в кольцо, а затем, охладив, скомкать в беспорядочный клубок, то при повторном нагревании этот клубок как бы сам собой распутается и примет первоначальную форму кольца. Проволоке можно придать и несравненно более сложную форму, — скажем, согнуть в виде буквы или даже целого слова — все равно сплав будет помнить всю сообщенную ему при обработке информацию. Это явление сразу же послужило основой для многих изобретений. Например, из сплавов, подобных нитинолу, стали делать заклепки, способные закрепляться сами собой в труднодоступных местах конструкций от одного лишь нагрева; были разработаны и более сложные приемы создания «самосооружающихся» изделий. Первое время теория не послевала за практикой: лишь сравнительно недавно удалось разобраться в сути процессов, лежащих в основе «памяти» металлов. Теперь известно немало сплавов, подобных нитинолу. А когда был выяснен механизм их своеобразной памяти, стало возможным начать поиск неметаллов с теми же свойствами. И, как сообщает журнал «Nature» A977, т. 266, № 5604), такие вещества были в конце концов найдены. Ими оказались керамические стекла, содержащие слюду. Эти материалы представляют собой композицию, состоящую из двух мелкодисперсных фаз с разной вязкостью, но одинаковым модулем сдвига. При' температуре более ЗООС слюда способна пластически деформироваться, в то время как другая, тесно связанная с ней фаза остается жесткой. Если деформированное при этой температуре изделие охладить, не снимая нагрузки, то оно, обретя новую форму, сохранит в своей структуре память о форме, которую имело раньше. И ее-то как раз и примет после повторного нагрева. В качестве примера авторы работы, сотрудники Бристольского университета (Англия) описывают такой опыт. Из керамического материала, содержащего слюду, были изготовлены упругие пружинки: если такую пружинку сжать, а потом снять нагрузку, пружинка распрямляется. Но если сжатую пружинку нагревали до 500СС, а затем быстро охлаждали, она уже сама больше не удлинялась. Тем не менее, пружинка все же как бы помнила, какой длины она была раньше: если ее затем выдерживали 2 часа при 800 С, она сама собой вновь удлинялась до 99 процентов прежнего размера. Теперь дело за изобретателями. Какие новые самосооружающиеся конструкции Они нам предложат? В. БАТРАКОВ 17
Проблемы и методы современном navKM Проект «Простагландин» Член-корреспондент АН СССР Л. Д. БЕРГЕЛЬСОН В последнее время в научной литературе все чаще можно встретить слово «простагландины». Эти вещества, которыми еще недавно занимались лишь отдельные немногочисленные группы биохимиков, сейчас живо интересуют медиков и фармакологов, эндокринологов и физиологов, ветеринаров и животноводов. Химики чуть ли не каждый месяц предлагают новые способы синтеза простагландинов, крупнейшие фармацевтические фирмы выделяют значительные средства на химические исследования, на изучение биологических свойств простагландинов, на поиски новых их источников. Простагландинам посвящаются международные симпозиумы, выпускается специальный журнал «Prostaglandins». Каждый день во всем мире появляется не менее четырех научных статей, посвященных простагландинам. (Свой вклад в этот «простагландиновый взрыв» внесла и «Химия и жизнь»: еще в № 9 за 1972 г. была напечатана большая подборка под названием «Простагландины— чудо-лекарство 70-х годов?».) Что же это за вещества и чем вызван проявляемый к ним интерес? УНИВЕРСАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ Простагландины — это производные простановок кислоты, молекула которой состоит из циклопентаново- го кольца, несущего две длинные углеводородные цепи с карбоксильной группой на конце одной из них. 18 У природных простагландинов к этому «скелету» в различных местах присоединены гндроксильные и карбонильные группы, а также имеются двойные связи. История простагландинов началась в 30-е годы, когда шведский ученый Ульф Эйлер (впоследствии лауреат Нобелевской премии) обнаружил, что человеческая сперма содержит какие-то вещества, способные стимулировать сокращение мышц и снижать кровяное давление. Поскольку впервые эти вещества были найдены в экстракте предстательной железы (glandula prostati- са), Эйлер назвал их простагланди- нами. В дальнейшем простагландины были обнаружены в организме не только человека, но и различных животных, причем в самых различных органах — в семенниках и яичниках, в желудке, кишечнике, легких, в радужной оболочке глаза, в тимусе, почках, нервной ткани. По-видимому, они присутствуют в любых органах и тканях организма. При этом содержание их очень низкое: организм не создает запасов простагландинов, а производит их по мере необходимости, тут же использует и перерабатывает в другие продукты. Спектр биологического действия простагландинов оказался поразительно широким, а их активность — невероятно высокой. Например, уже миллионные доли грамма их вызывают сокращение матки, расширяют кровеносные сосуды, ингибируют свертывание крови и выделение желудочного сока, стимулируют работу кишечника, легких и бронхов, изменяют ритм сердечной деятельности, активизируют синтез гликогена в печени, влияют на половой цикл у женщин, на процессы нервного возбуждения и еще на десятки других процессов, протекающих в живом ррганизме. При этом отдельные представители семейства простагландинов, отличающиеся один от другого лишь небольшими деталями химического строения, могут оказывать диаметрально противоположное биологическое действие. Такое разнообразие биологических эффектов свидетельствует
A. CH Ла-АЛС( COOH HC C- 4 / N О О О оч сн--о-р-о-р-о-р-о~ ' Ч/ I I I О" О" О" сн сн о СН СН Р^ О ^О" циклическим адешшнмкисфссфдт Простановая кислота м важнейшие лростагландмны. Рамичные тнлы простагландинов обозначаются буквами А, В, С, D. Е н F в зависимости от природы и числа кислородным заместителей. Цифры-индексы показывают число двойных связей ■ боиоеы! целях молекулы Циклический адеиоэннмонофосфат (ЦАМФ) синтезируется в организме нз аденоэннтрифосфата |АТФ| — соединения, которое есть в любой клетке и играет роль аккумулятора энергии. ЦАМФ образуется путем отщепления от АТФ двух из трех фосфатных групп н замыкания оставшейся фосфатной группы на пятнчленное сахарное кольцо (отсюда н название — «циклический»!. Эту последнюю реакцию н катализирует аденилатцнклаэа о том, что простагландины служат регуляторами обмена веществ в клетках. При этом сейчас уже доказано, что эту роль они выполняют не в цитоплазме, а на уровне клеточных мембран. Для того чтобы понять, как все это происходит, нам придется совершить небольшой экскурс в эндокринологию. ПРОСТАГЛАНДИНЫ И ГОРМОНЫ Для передачи сигналов от одних клеток, тканей или органов к другим природа широко использует различные химические соединения. Такую роль могут играть, например, гормоны, которые железы внутренней секреции синтезируют и выделяют по приказам, поступающим от нервной системы. Достигнув клеток-адресатов, гормоны связываются со специальными рецепторами, расположенными на наружной поверхности таких клеток. В результате взаимодействия гормона со своим рецептором в этом месте меняются свойства наружной клеточной мембраны. Эти изменения, в свою очередь, приводят к изменению активности разнообразных ферментов, сидящих на внутренней поверхности мембраны. Один из таких ферментов — аде- нилатциклаза играет очень важную роль в процессах, протекающих внутри клетки. Аденилатциклаза отвечает за синтез сравнительно простого нуклеотида — циклического аденозинмонофосфата (ЦАМФ). В нормальном состоянии аденилатциклаза неактивна. Она активируется только тогда, когда в клетку стучится посыльный — когда гормон взаимодействует со своим рецептором на наружной клеточной м.ембране (по-видимому, при этом 19
изменяется проницаемость мембраны для ионов магния, присутствие которых необходимо, чтобы адени- латциклаза заработала). В результате усиливается синтез ЦАМФ, а это, в свою очередь, каким-то пока еще неизвестным способом активирует другие ферменты, расположенные уже внутри клетки. Таким образом, сигнал попадает внутрь клетки как бы по эстафете: нервная система — гормон — аденилатцик- лаза — ЦАМФ — ферменты клетки. Каждую клетку организма одновременно или последовательно атакует множество гормонов, и все эти воздействия передаются через аде- нилатциклазу. Она является, таким образом, чем-то вроде перекрестка, где сходится множество сигналов и путей обмена веществ. Ясно, что на таком оживленном перекрестке совершенно необходим какой-то регулировщик, который мог бы временно перекрывать одни транспортные потоки и открывать дорогу другим. Вот таким регулировщиком и служат простагландины. Сейчас мы еще не знаем во всех деталях, каким образом им удается справиться с этой сложной задачей. Известно лишь, что некоторые простагландины подавляют действие аденилат- циклазы. Вот, например, как участвуют простагландины в процессах, связанных с действием адреналина — «гормона тревоги», вырабатываемого надпочечниками. При эмоциональном потрясении, например когда возникает чувство страха, центральная нервная система посылает сигнал надпочечникам. В ответ надпочечники немедленно выбрасывают в кровь адрейалпн. Все дальнейшие события, по-видимому, направлены на то, чтобы подготовить организм к возможной стрессовой ситуации. Адреналин попадает в печень и соединяется со своими рецепторами на наружных мембранах ее клеток. В ответ на это в клетках печени активируется аденилатциклаза и образуется ЦАМФ, который в свою i очередь активирует клеточные ферменты — киназы. Дальше следует [ цепочка ферментативных процессов, конечным результатом которой является превращение запасенного в печени специально на этот случай гликогена в обыкновенную глюкозу. Глюкоза поступает в кровь и разносится по всему организму, снабжая различные органы и ткани дополнительной энергией. Теперь организм готов встретить опасность. В чем биологический смысл такого сложного ферментного каскада? Почему природа не пошла более простым и прямым путем, не заставила гормон непосредственно вызывать расщепление гликогена? Дело в том, что количество адреналина, передающего первоначальный сигнал, ничтожно мало, а высвободиться должно огромное число молекул глюкозы. Роль каскада ферментов как раз и состоит в том, что он, подобно каскадным усилителям, применяемым в радиотехнике, многократно усиливает первоначальный сигнал. Но в этом есть и свое неудобство. Если на одной из начальных стадий процесса будет допущен какой-либо просчет, например если будет синтезировано слишком много ЦАМФ, то такая ошибка, многократно усиленная ферментным каскадом, может иметь катастрофические последствия. Поэтому необходимо нечто вроде аварийного выключателя, способного немедленно прекратить производство ЦАМФ. Для этого и служат простагландины. Ингибируя аденнлатциклазу, они быстро наводят в клетке порядок, и содержание ЦАМФ снижается до нормального. (Сходство с аварийной отключающей системой здесь состоит еще и в том, что для этого механизма, как и для всякой аварийной системы, предусмотрено «автономное питание»: клетка располагает своим собственным аппаратом для производства простагландинов, который запускается в тот момент, когда количество гормона, атакующего клетку, переходит за некоторый допустимый предел.) Теперь становится понятно, почему действие простагландинов столь многообразно, почему они влияют на любые органы и ткани организма. Ведь аденилатциклазный механизм универсален и участвует во 20
кровь АТФ неактивная ннназа ■ ^^ЩМФ| Г К* активна л : ннназа Амстаглакл^ глюнозо 1 фосфоглюко- мутаза 1-фосфат -4 I глюкозо-6-фосфат глюнозо-6- фосфатаза 7 глюноэа 1 1 ^ЛИШ! м/)егочИая меморана Ферментный каскад, приводи» ый ■ действие адреналином в клетке печени. Вмимодействне адреналина с рецептором на клеточкой мембране н синтезу с ее участием ЦАМФ. В свою очередь ЦАМФ активирует иннеэы, которые переносят фосфатные группы с АТФ на фермент фосфорнлаэу Этот фермент расщеппяет и фосфорилирует запасенный в клетке гликоген — образуется г л юкозо-1-фосфат, который под действием еще двук ферментов — фосфоглюиомутазы и глюиоэо-6-фосфатаэы — в конце концов превращается в глюкоэу. поступающую в кровь. Простагланднны блокируют все эти процессы ив самом первом этапе — они ингибируют аденнлатциклаау многих десятках процессов обмена. При этом ингибирование адени- латциклазы далеко не единственный механизм биологического действия простагландинов. Возможно, что некоторые из них сами выполняют роль межклеточных химических посыльных. Об этом говорит, в частности, то обстоятельство, что на поверхности определенных клеток есть специфические рецепторы, реагирующие на присутствие простагландинов, — значит, простагланднны могут воздействовать на такие клетки не изнутри, а извне. НЕ ЧУДО, НО ЛЕКАРСТВО Чрезвычайно широкий спектр биологического действия простагландинов открывает заманчивые возможности для их практического использования. Пожалуй, активнее всего велись — и соответственно дальше всего продвинулись — исследования по применению простагландинов в акушерской и гинекологической практике, прежде всего для стимуляции и облегчения родов. Кроме того, оказалось, что введение простагландинов даже спустя две недели после зачатия может вызвать прекращение беременности (за что в западной прессе простагланднны получили прозвище «пилюль следующего утра»). Многие исследователи лелеют голубую мечту создать на основе простагландинов новое противозачаточное (точнее, прерываю- 21
Шее беременность) средство, которое при однократном приеме действовало бы намного дольше, чем все существующие сейчас. Некоторые простагландины подавляют выделение желудочного сока — это открывает новые возможности лечения язвенной болезни. Стимулирующее влияние других простагландинов на кишечник делает их перспективным средством при хронических запорах. Большие надежды связаны с применением одной из групп простагландинов — серии Е — для лечения бронхиальной астмы. Аэрозольные препараты этих простагландинов оказались поразительно эффективными. К сожалению, выяснилось, что они сильно раздражают дыхательные пути, вызывая тяжелые приступы кашля, и сейчас ведутся поиски простагландиновых препаратов, лишенных этого побочного эффекта. Одно из наиболее важных лечебных свойств простагландинов — их способность снижать кровяное давление. Кроме того, некоторые из них являются диуретиками, стимулируют выделение натрия и калия и быстро снимают сердечную аритмию. Все это позволяет надеяться, что простагландины окажутся эффективными средствами от гипертонии, сердечной недостаточности и некоторых видов шока. Большое внимание привлекли также сообщения о том, что некоторые простагландины тормозят агрегацию тромбоцитов и, следовательно, могли бы оказаться полезными при лечении тромбозов — одной из причин инфаркта. Интересные перспективы открывает применение простагландинов в животноводстве. Используя их влияние на деятельность половых желез, удается значительно повысить эффективность искусственного осеменения и уменьшить процент яловости. Кроме того, использование простагландинов позволяет синхронизировать половые циклы у сельскохозяйственных животных — это особенно важно при внедрении индустриальных методов их разведения. (О таких экспериментах было немного подробнее рассказано в заметке «Роды по вторникам» — «Химия и жизнь», 1975, № 12.) Способность простагландинов вызывать контролируемый выкидыш плода в точно установленный срок заинтересовала каракулеводов, так как сулит большие выгоды при производстве каракульчи. Надо, однако, сказать, что на пути широкого применения простагландинов, в особенности в медицине, еще стоит много серьезных препятствий. Они связаны прежде всего с самой универсальностью этих веществ,, с разнообразием их биологического действия. Пытаясь с помощью простагландинов воздействовать на одну из систем или функций организма, мы волей-неволей затрагиваем одновременно и многие другие. Последствия такого вмешательства обычно нежелательны, часто их трудно предвидеть. Кроме того, простагландины (или промежуточные продукты их биосинтеза) . могут, как выяснилось, способствовать развитию воспалительных процессов и болевых синдромов. Наконец, простагландины малостойки. При хранении они быстро дезактивируются, а в организме действуют лишь кратковременно, так как чрезвычайно быстро разрушаются. Синтез простагландинов обходится пока еще очень дорого, что тормозит их широкое применение в животноводстве. СОВМЕСТНЫМИ УСИЛИЯМИ Сейчас уже ясно, что проблема глубокого изучения и широкого практического использования простагландинов не может быть решена усилиями специалистов в какой-нибудь одной отрасли науки, что нужны согласованные действия представителей разных специальностей. Чтобы ускорить исследования в этой области, Научно-технический совет по молекулярной биологии и молекулярной генетике при Государственном комитете по науке и технике Совета Министров СССР и Академии наук СССР недавно принял решение об организации специального проекта «Простагландин». «
Главная задача проекта состоите том, чтобы разработать пути получения простагландинов, как природных, так и химически модифицированных, в таком количестве, чтобы можно было провести широкие всесторонние исследования их действия на организм. Только после завершения этих исследований можно будет ставить вопрос о внедрении простагландинов в практику. Каждый из участников проекта идет к решению общей задачи своим путем. Например, несколько лабораторий работают над созданием новых эффективных способов химического синтеза простагландинов. Другие лаборатории ведут поиск новых природных источников простагландинов. До сих пор практически используется только один такой источник — разновидность кораллов, обитающая в Карибском море. (Правда, простагландины кораллов биологически неактивны — для превращения в «настоящие» простагландины их еще надо подвергать химической трансформации.) Участники проекта надеются найти и другие водные или сухопутные организмы, богатые проста- гландинами. Еще одна группа, участвующая в проекте, пытается воспроизвести в искусственных условиях путь синтеза простагландинов, который использует сама природа. Организм животных синтезирует простагландины из фосфолипидов клеточных мембран. В составе этих веществ довольно много полиненасыщенных жирных кислот, в том числе арахи- доновой, содержащей прямую углеводородную цепь из 20 атомов углерода с четырьмя двойными связями, — она и служит исходным материалом для биосинтеза простагландинов. Оказалось, что этот сложный процесс может быть повторен в пробирке; для этого из тканей животных выделяют определенные ферменты, которые в строго контролируемых условиях и в присутствии различных кофакторов превращают арахидоновую кислоту в простагландины. Не исключено, что таким путем удастся получать простагландины в больших количествах. Этот способ синтеза интересен еще и тем, что участвующие в нем ферменты способны превращать в простагландины не только арахидоновую, но и некоторые другие полиненасыщенные кислоты, близкие к ней по строению. Это значит, что с помощью таких ферментов можно будет получать не существующие в природе простагландины с модифицированной или пролонгированной биологической активностью. Правда, трудности, связанные с получением и исследованием простагландинов, еще достаточно велики. Это породило среди части ученых определенный скепсис: некоторые исследователи считают, что препараты, влияющие чуть ли не на все процессы, которые происходят в организме, практически бесполезны и вряд ли могут быть использованы в лечебных целях. Участники проекта «Простаглан- дин».не разделяют эту точку зрения. Они уверены, что объединенные усилия ученых разных специальностей позволят получить самые различные простагландины, в том числе и такие, создать которые природе не под силу, и что этот путь может привести к появлению в арсенале медицины лекарственных препаратов нового типа, не имеющих себе равных по эффективности. 23
Любой высший организм состоит из множества клеток, каждая из которых выполняет лишь свою, особую функцию... Клетки-коллеги часто объединяются в органы или ткани, но иногда трудятся поодиночке. Деятельность клеток очень разнообразна, как и полагается в процветающей системе кооперации: одни из них работают на экспорт, выбрасывая в межклеточную среду вещества, разносимые кровью по всему организму, другие отвечают за перенос кислорода и углекислого газа, а третьи растут, чтобы принести себя в жертву другим клеткам. И так далее... Мы это все знаем, но не всегда помним то обстоятельство, что в большинстве клеток содержится одинаковый полный набор генов, присущий данному организму. Другими словами, «магнитная лента» наследственной информации клетки—длинная нитевидная молекула двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты, ДНК — почти во всех клетках одна и та же. А клетки разные! Очевидно, только часть ДНК в каждой клетке «проигрывается», то есть служит матрицей для синтеза. А вся остальная ДНК молчит. Как получается, что клетки слушают лишь избранные «записи», оставаясь к другим равнодушными? Всегда можно ответить, что есть некий механизм, который регулирует активность генов, выключая одни из них и запуская другие. Но если этот механизм существует, то знаем мы о нем гораздо меньше, чем хотелось бы. Регулировать активность генов — это значит воздействовать на ДНК. узнавать в ней какие-то ключевые участки и использовать их так. как это нужно для нормальной жизни клетки. ДНК обычно работает в непостоянной, изменчивой ситуации. Скажем, резко нарушился режим питания или ухудшились температурные условия. Организм подвергся большим нагрузкам или, наоборот, долгое время бездействовал. В таких и многих иных случаях клетки, поддерживающие комфортное состояние организма, начинают усиленно синтезировать определенные белки, ферменты или гормоны, используя для этого разные участки ДНК. Промедление, как при тяжелой болезни, может грозить гибелью всему организму. И клетки не опаздывают. Кое-что в работе механизма, непрерывно управляющего генами, сейчас проясняется, многое остается неясным, но интерес к проблеме хранения записанной в ДНК информации и к способам ее извлечения и использования не ослабевает. ЧТО ТАКОЕ ХРОМАТИН? Трудно представить себе гибкое и быстрое управление там, где нет порядка. В самом деле, крохотное клеточное ядро «иногда заключает в себе несколько метров непрерывной полинуклеотидной цепи молекулы ДНК. В свободном виде такая цепь образовала бы в ядре клетки невероятно пере путанный клубок. Для наглядности вообразите, что требуется уложить очень тонкую веревку длиной около 100 км (километров!) в футбольную покрышку, причем так, чтобы большая часть веревки была в любой момент доступна. И чтобы саму веревку по первому требованию можно было расплести вдоль на две пряди, не вынимая из мяча (для деления клетки необходимо раскрутить всю двойную спираль ДНК).
Если теперь мысленно уменьшить размеры мяча до размеров ядра E—10 мкм) и сохранить пропорцию для веревки-ДНК, то можно грубо оценить масштаб и трудность укладки нашей макромолекулы. Задача упаковки ДНК решается в клетке по-разному в зависимости от стадии клеточного цикла. Самая плотная упаковка — на стадии деления клетки, когда вся ДНК спрессована в компактные хромосомы, которые видиы в обычный микроскоп. Но такое неделикатное обращение с генетическим материалом возможно лишь потому, что в период деления ДНК практически неактивна, и хромосомы можно сравнить с контейнером для ее переноса. Пик активности ДНК приходится на период между делениями клетки, называемый иногда (явно неудачно) периодом покоя. В это время хромосомы теряют компактность и распределяются по всему объему ядра, переходя в новое структурное и функциональное состояние. Вот то- *L "-•v.* !• Электронная микрофотография крометиновой цепи: корошо видны нуклеосомы (бусины) и леремычки между ними. Фото В. Поленко. Увеличение X MS 000 25
гда на полную мощность запускается весь синтетический аппарат клетки, включается «запись» памяти ДНК и отфильтровывается то, что нужно клетке в данный момент. Разумеется, на этом этапе ДНК должна быть доступна— хотя бы как матрица для синтеза. Значит, если она и остается упакованной, то уже гораздо более рыхло, чем в хромосомах. Чтобы изучить ДНК .в таком активном состоянии, ее осторожно выделяют из клеток, стараясь не нарушить связей с другими компонентами ядра. Получается комплекс ДНК с множеством белков, с примесью РНК и жироподоб- ных веществ. Эту «смесь», которую можно считать материалом хромосом в периоде клеточного «покоя», называют хроматином. Определение явно страдает неоднозначностью. Мутный «раствор» хроматина — это настоящий коктейль из множества ингредиентов, так что ученый, привыкший изучать чистые вещества, имеет основания относиться к нему с долей презрения. Но все же, подобно спирту в тех коктейлях, к которым служители науки более благосклонны, главное в хроматине, его суть — молекула ДНК- И по этому главному признаку можно определить в хроматине участки активные и «молчащие» —в зависимости от того, насколько интенсивна в них «работа» ДНК. Эти места часто отличаются друг от друга и структурой, и, следовательно, особенностями упаковки ДНК. Обычно чем плотнее упакован участок этой макромолекулы, тем меньше он нужен клетке. Спрашивается, нельзя ли, изменяя плотность упаковки ДНК, влиять на ее активность? О том, что генная активность может как-то зависеть от структуры хроматина, было известно и раньше. От «эффекта положения» определенного гена зависит, например, ярко-красный цвет глаз плодовой мушки дрозофилы. Если в результате природных или искусственных хромосомных перестроек этот ген приближается к другой, более плотной части хромосомы (называемой гетерохроматином), то красный цвет отступает и сохраняется лишь на части глаза, и эта часть тем меньше, чем ближе ген к плотным участкам. Активность «гена красных глаз» подавляется, хотя никаких химических изменений в самом гене не происходит. Значит, могут быть и структурные каналы управления. Вот одна из причин неравнодушия молекулярных биологов к «особенностям конструкции» хроматина. СВЕРХСПИРАЛЬ ИЛИ НИТКА ЖЕМЧУГА Диаметр свободной двойной спирали ДНК — около 2 нм A нм = 10~7 см). Хроматин же под электронным микроско пом предстает в виде толстых тяжей от IQ до 300 и более нанометров в диаметре. Если вырезать часть тяжа и f растянуть заключенную в нем ДНК, то она окажется намного длиннее поротившего ее фрагмента хроматина. То есть даже в самых простых цепях хроматина двойная спираль ДНК скрученп, упакована с помощью белковых молекул. Белки хроматина соматических (неполовых) клеток принято разделять на две группы: гистоны и негистоновые белки. Гистонами названы небольшие белковые молеку-
лы, особенность которых — большое содержание положительно заряженных аминокислотных остатков. (В высших организмах различают пять основных классов этих молекул, отличающихся по аминокислотному составу и молекулярному весу; их научные обозначения — HI, H2A, Н2В, НЗ и Н4, от английского histone,-- нам еще понадобятся.) Если бы не большой положительный заряд, гистонам, вероятно, нечего было бы делать в хроматине. А так они легко связываются с отрицательно заряженными ДНК и прочно удерживаются вместе. Это и нужно для упаковки. Попробуйте уложить пить, не ухватившись за нее,— ничего не выйдет. А название негистоновых белков говорит само за себя — это все остальные белки хроматина за вычетом гистонов. По общей массе в хроматине они сравнимы с гистонами, а по разнообразию — вне конкуренции. Довольно долго считали, что молекула ДНК в хроматине равномерно покрыта белками и уложена в виде сверхспирали (спирали, скрученной из двойной спирали ДНК) диаметром около 10 нм. А из нее в свою очередь свернуты более толстые спирали. Предполагали, что образуют и поддерживают такую структуру гистоны. Были и более сложные модели. Эти представления были серьезно поколеблены в 1974 г. работами Р. Корнберга и супругов Ады и Дональда Олинс. Что сделал Корнберг, мы расскажем чуть позже, а Олин- сы опубликовали в журнале «Science» A974, т. 183, № 4122) электронно-микроскопические изображения препа: ратов хроматина, очень осторожно извлеченного из клеток разных животных. На их фотографиях хорошо видны отделенные друг от друга тяжи хроматина с повторяющимися шаровидными утолщениями диаметром 6—8 им, которые иногда разделяются перемычками из тонких ДНК-подобных нитей. Олиисы первыми увидели, что структура хроматина периодична и сделали «портрет» ее элементов. Как бы подчеркивая свое первенство, они назвали шаровидные утолщения v-телами (греческая буква «ню» звучит по-аиглий- ски как слово new — новый). Справедливости ради, уточним, что периодичность структуры обнаруживали и раньше— при анализе рентгеновского рассеяния иа хроматине или при расщеплении ДНК ферментами. Но v-тела ие только убедили многих (лучше один раз увидеть), ио и показали, как именно выглядят повторяющиеся звенья. Находка Олинсов подобно допингу заметно оживила исследования структуры хроматина. Появилось много работ, которые — вместе с прежними, но по-новому оцененными исследованиями — подтвердили: ДНК в простейшей нити хроматина уложена вместе с гистонами в повторяющиеся v-тела. Правда, самому термину не повезло — он ие привился, и сейчас повторяющиеся субъединицы хроматина чаще называют нуклеосомами, т. е. ядерными телами. Старания экспериментаторов привели к такой картине: нуклео- сома — это компактный комплекс из 140 пар оснований ДНК с восемью молекулами гистоиов, по две из каждого класса, кроме Hi.
$4 ff if * w Нуклеосомная цепь (см. фото) напоминает нитку жемчуга или бусы, и этот образ можно встретить даже в названии новой модели хроматина. НУКЛЕОСОМА: ДНК СНАРУЖИ Если есть периодичность, то изучение структуры хроматина можно на первых порах свести к исследованию нуклео- сом. Начнем с ДНК в нуклеосоме. Поставим такой эксперимент: добавим к раствору хроматина фермент нуклеазу. которая подобно ножницам режет нить ДНК, и посмотрим, будет ли она расщеплять ДНК, связанную с гистонами. (Такие опыты были проделаны много раз.) Оказалось, что почти всю ДНК в хроматине можно «достать» нуклеазой, хотя со свободной ДНК этот фермент расправляется гораздо быстрее и основательнее. Значит, гн- стоны в какой-то степени защищают ДНК, но все же не могут сохранить ее полностью. Можно было, следовательно, предположить, что ДНК находится где-то совсем близко от поверхности нуклеосо- мы. И другие, прямые эксперименты говорили о том же: большая часть ДНК в нуклеосоме как бы навита снаружи на белковое ядро. Это было совершенно ново — в прежних моделях белки-гистоны считались наружной оболочкой ДНК. В наружном расположении, в незащищенности и доступности ДНК может, как ни странно, заключаться большой смысл. Ведь это позволяет ферментам и регуляторным белкам узнавать ДНК в массе хроматина и взаимодействовать с ней. К-петка получает возможность властвовать, не разделяя, не распутывая громоздкую хитроумную паутину ДНК и белков. Это похоже на упаковку наоборот: скажем, картонная коробка внутри, а туфли прикреплены снаружи. Точная структура ДНК в нуклеосоме пока не выяснена, и в научной литературе с избытком хватает разных моделей. Почти все они опираются на скудные экспериментальные данные. Считается, что плавно свернуть жесткую двуспиральную молекулу ДНК в клубок с размером нуклеосомы (в растворе— около 12 нм) энергетически очень невыгодно и просто трудно. И вот Ф. Крик и А. Клуг предложили модель, в которой ДНК обвивает белковое ядро нуклеосомы не плавно, а с изломами через каждые 20 пар нуклеотидов, сохраняя в промежутках между ними почти ненарушенную двуспиральную конформацию. Излом не требует больших затрат энергии, но проверить эту привлекательную модель прямым опытом, к сожалению, затруднительно. Мы так долго говорим о самих нуклеосомах, что позволительно отойти немного в сторону и обратиться к перемычкам-мостикам между ними. Они состоят (в зависимости от типа клеток) из 30—60 пар оснований ДНК и хорошо видны между нуклеосомами при растяжении цепи хроматина. Работы, проведенные в Москве в лаборатории члена- корреспондента АН СССР лауреата Ленинской премии Г. П. Георгиева (Институт молекулярной биологии), показали, что ДНК в хроматине под действием нуклеазы сна- 28
чала быстро «нарезается» на одинаковые фрагменты — примерно по 170—180 пар оснований, с которыми связаны ги- стоны всех пяти основных классов. Затем эти фрагменты разом укорачиваются еще на 30—50 пар, причем гистон HI утрачивается. Оставшиеся 130—140 пар оснований вместе с оставшимися Н2А, Н2В, НЗ и Н4 дольше противостоят действию нуклеазы. Вероятно, именно этот комплекс и есть «бусина» — иуклеосома. А уязвимый 30—50-парный фрагмент ДНК, к которому, видимо, прикреплен гистон HI, скорее всего, и есть перемычка. А ЧТО ВНУТРИ? Заглянем теперь в сердцевину нуклеосомы. Несколько лет назад Р. Корнберг подметил, что у многих высших организмов на единицу длины ДНК приходится почти одинаковое количество гистонов каждого из пяти классов. Он первым и предположил, что некий особый комплекс из восьми гистонов (по две молекулы каждого класса, кроме HI) служит белковым ядром субъединицы хроматина, с которым связано около 200 пар оснований ДНК. По сути, Корнберг знал с*> устройстве нуклеосомы (но не о форме ее!) больше Олинсов. Но вряд ли его гипотеза произвела бы такое впечатление, появись она не столь эффектно — почти одновременно с фотографиями хромати- иовых «бусии», в следующем томе журнала «Science» A974 г., т. 184, № 4139). Восемь гистоновых кирпичиков внутри нуклеосомы подогнаны друг к Другу^ точно и тщательно. Настолько, что за сотни миллионов лет эволюции первичная структура гистона Н4 из зобной железы теленка и гистона Н4 из проростков гороха разошлась только на два аминокислотных остатка из ста двух. Другими словами, однотипные гистоны из совершенно не похожих организмов почти одинаковы по структуре. Столь жесткий отбор означает, что особенности «внутринуклеосомных» гистонов имеют существеннейшее значение для организма. Молекулы гистонов чем-то напоминают детергенты. К их плотным глобулярным частям, которые не любят контакта с водой, прикреплены довольно длинные и гибкие, сильно заряженные хвосты. Если продолжить аналогию, то можно представить себе, что внутри нуклеосомы глобулярные части гистонов слипаются друг с другом (в воде это энергетически выгодно), а положительно заряженные хвосты торчат наружу и удерживают на себе цепи ДНК. Итак, гистоны от Н2А до Н4 в хроматине заняты организацией белковых ядер нуклеосом, ио что в таком случае делает пятый гистон, HI? Доказано опытами, что его присутствие почти не сказывается на внешнем виде нуклеосом. Предполагают, что этот гистон участвует в упаковке нук- леосомных цепей в еще более сложные структуры. Они тоже видны в хроматине под электронным микроскопом — как тяжи разной толщины. Если размер нуклеосомы близок, как мы уже знаем, к 10 нм, а длина упакованного «на ней» фрагмента ДНК около 50 нм A40 пар оснований), то отношение этих чисел, равное пяти, есть степень упаковки ДНК в нуклеосоме. В толстых тяжах хроматина эта величина больше, а в неповрежденных хромосомах она может достигать сотен и даже тысяч.
СКОЛЬКО В ХРОМАТИНЕ НУКЛЕОСОМ Способы, которыми можно изучить структуру хроматина, легко перечесть по пальцам. Из них- сейчас едва ли не самый модный (отчасти по причине технической простоты) — обработка хроматина равными нуклеазами и анализ получившихся фрагментов ДНК. Этим приемом сразу же было обнаружено, что почти вся ДИК клетки упакована в нук- леосомах. Выходит, что нуклеосомы - универсальная структура? Нет, мы этого не знаем, и строение самой интересной, активной части хроматина, остается пока загадкой. Прежде всего потому, что лишь малая часть ДНК бывает «включена», а все остальное «молчит». Предположим, опыт показывает, что в хроматине 90% ДНК находится в виде пуклеосом. Но не уложившаяся в прокрустово ложе одна десятая может быть просто ошибкой опыта (например, потеряли часть ДНК прн выделении), а может относиться к реальной, но активной ДНК. Поэтому не исключено, что нуклеосомы — это элементы «молчащего» хроматина, а активные, ведущие синтез участки устроены по-другому. Есть предположения, что в активном хроматине нуклео- сом совсем нет. А по другим предположениям они есть, но у них другие свойства... ДНК + БЕЛКОВОЕ ЯДРО =? Заканчивая статью, я хочу поделиться с уставшим читателем надеждой, что в скором времени будет понята вся трехмерная структура нуклеосомы. Судите сами: очень представительный ежегодный симпозиум по «количественной биологии» в Колд Спринг Харбор (США) в этом году был посвящен хроматину, и около трети всех обсуждений прошло под знаком структуры нуклеосом. Бросается в глаза явный сдвиг в сторону конкретных представлений об этой частице. Теперь многие, видят ее уплощенной, сложенной из двух лежащих один над другим витков сверхспирали ДНК. Нуклеосома, по всей видимости, симметрична и построена из двух примерно одинаковых половинок, на которые она в подходящих условиях может распадаться. Об интересном исследовании рассказал на симпозиуме доктор химических наук А. Д. Мирзабеков нз Института молекулярной биологии АН СССР. Группе его сотрудников совсем недавно удалось определить, с каким именно участком ДНК взаимодействует в нуклеосоме каждый гнстон. Одно из важных следствий этой работы заключается в том, что большая часть нуклеосом, если не все, построена одинаково — иначе не получились бы такие четкие результаты. Наши рассуждения о нуклеосоме не окончены. В чем целесообразность нуклеосомы? Какие у нее преимущества перед другими возможными построениями? Не будем забегать вперед, ведь детальная структура нуклеосомы все же неизвестна — она только вырисовывается, причем обещает быть сложной и интересной. Предстоит еще внимательно проследить все метаморфозы нуклеосом ных цепей. Ввобщем, тем, кто занимается изучением хроматина, безработица в ближайшее время не грозит.
последние известия Переворот в мышином царстве Проведен эксперимент по ао> действию неиротропны* ср*дстя н* о-бдение гры зуное. Каждое существо общается с себе подобными. Кто как умеет — одни ласково, другие грубо. Зависит это не только от характера, но и от манеры поведения, выработанной эволюцией. А поведение, пожалуй, важнейшая реакция на блага и невзгоды окружающего мира. Отсюда недалеко и до мысли о том, что, скажем, изменив нейро- тропными препаратами, например резерпином, поведение вредных грызунов, можно поубавить их в числе. Такого рода эксперимент в естественных условиях провели сотрудники Всесоюзного научно-исследовательского института дезинфекции и стерилизации. Они рассуждали так. Яды, убивающие мышевидных грызунов, опасны и для других животных. Эффект же от отравы невелик — поголовье вредителей быстро восстанавливается. Не лучше ли уменьшить дозировку опасных и дорогостоящих препаратов? Правда, доза яда должна быть хотя и малой, но действенной, должна действовать мышам на нервы, менять поведение, и тем самым мешать жить. Ну, а когда что-то мешает жить, долго не протянешь. В нашем случае такой помехой должен был стать нейротроп- ный препарат. У грызунов, отведавших его, реакции на внешний мир изменятся, не будут оптимальными, не будут способствовать Выживанию. Опыты были поставлены на зверьках двух видов — монгольской пищухе и монгольской песчанке. Песчанки живут дружно, совместно пользуются всем кормным участком семьи. Да и с соседями ладят, вероятно, потому, что всем еды хватает. Обитают они на зарастающих залежах или в местах зимних стоянок скота, где корма полно. А вот пищухи, несмотря на вроде бы безобидное название, ужасно драчливы. Их можно понять — живут они на осыпях и скалах, где с пропитанием неважно в любой сезон года. Каждой пищухе, чтобы продержаться до весны, надо зубами отстаивать от соседей свой кормный участок. Как и у прочей живности, у пищух есть иерархия. Властвуют самые главные, самые агрессивные. Так вот, стоило скормить мышиной верхушке по 0,5 мг/кг масляной суспензии резерпина, как в драчливом царстве произошел переворот. Власть имущие, отведав вещества, угнетающего нервную систему, хотя и остались в полном здравии, уже не могли отстоять не только власть, но даже границы своей кормной вотчины. Подчиненные, не евшие коварного резерпина, выгнали их с позором. Но переполох в мышином царстве этим не кончился: несколько миллиграммов резерпина поставили под угрозу жизнь всей популяции. Пищухи стали перебегать из норы в нору, чего никогда не бывало в нормальных условиях. Суровая зима была близко, и такие перемещения ничем хорошим кончиться не могли. С миролюбивыми же песчанками резерпин такого сделать не смог. Дозировку все увеличивали и увеличивали, но они так и не поругались, не изменили поведения, не устроили гибельного переворота. С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ 31
Болезни и лекарства Бывший враг, ныне союзник С. И. САВВИН, Г. И. ГОНЧАРОВА Лет сто назад представление о том, что микробиологическое окружение таит в себе постоянную опасность для человека, было последним словом науки. С тех пор стало общепринятым описывать встречу микроба и хозяина в терминах военного столкновения: говорили об агрессии микробов, об оборонительных силах организма. Теперь мы понимаем, что это лишь метафора, и притом односторонняя. На самом деле взаимоотношения микро- и макроорганизма намного сложней и далеко не всегда сводятся к примитивной формуле «кто кого». С общебиологической точки зрения можно было бы даже сказать, что инфекционный процесс как форма сосуществования макроорганизма и паразита скорее исключение: куда чаще встречаются более мирные варианты сожительства. Например, в кишечнике человека появление опасных возбудителей, таких как брюшнотифозная палочка или холерный вибрион, — это чрезвычайное происшествие; зато условно-патогенные микроорганизмы, которые способны вызвать болезнь лишь в исключительных случаях, и вовсе безвредные сапрофиты присутствуют там почти всегда. Вот об этих постоянных, встречающихся у каждого здорового человека обитателях стоит поговорить отдельно. Дело в том, что если раньше происхождение различных кишечных расстройств почти безоговорочно приписывалось действию возбудителей, вторгшихся извне, то теперь выясняется, что «микробный пейзаж», нормальная микрофлора кишечника, отнюдь не безучастный свидетель событий. У только что родившегося младенца содержимое кишечника стерильно. Вскоре его пищеварительные пути начинают заселяться невидимыми жильцами. К концу первой декады устанавливается более или менее постоянная флора: девять десятых микробного населения толстого кишечника составляют бактерии вида Вас. bifidus, иначе бифидобактерии, остальное приходится на долю кишечной палочки, некоторых кокков, молочнокислых бактерий. Бифидобактерии — число их достигает 109—10 ° в одном грамме фекалий — не причиняют организму ребенка никакого вреда. Наоборот: вырабатывая уксусную и молочную кислоты, они создают в кишечнике кислую среду, в которой не могут размножаться патогенные возбудители. Вообще раздвоенная палочка (так переводится слово «би- фидус») творит много благих дел: помогает всасыванию кальция, железа, участвует в синтезе витаминов. Но такой состав микрофлоры — с преобладанием бифидобактерии — поддерживается лишь у ребенка, который кормится молоком матери. Искусственное вскармливание лишает их питательной среды. Наступает дисбактериоз —
законных жильцов вытесняют разные малосимпатичные пришельцы. Тут и протей, и гемолитический стрептококк, и грибки-кандиды, и некоторые не вполне безобидные штаммы кишечной палочки. Общее свойство всей этой пестрой компании — способность переводить нормальные для грудного ребенка бродильные процессы в гнилостные, с образованием сероводорода, индола, скатола. А это уже предвещает нашествие явно опасных гостей — сальмонелл и дизентерийных палочек. И тут часто возникает порочный круг. Врач назначает маленькому пациенту антибиотики — прекрасное лекарство, уничтожающее болезнетворных возбудителей. Но одновременно усугубляется и дисбактериоз: вместе с врагами гибнут друзья — безвредные обитатели кишечника. А мы уже знаем, что вымирание нормальной флоры неизменно приводит к новым расстройствам пищеварения и повторным инфекциям. Все эти факты (мы набросали их здесь в самом общем виде) подсказывают простой вывод: лечение острых кишечных инфекций не должно губить полезный и нужный организму микробный пейзаж. Отказаться от антибиотиков? О, нет. Но в схему лечения нужно включить препараты, восстанавливающие нормальную микрофлору. Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии создал два таких препарата. Любопытный парадокс: все традиционные средства борьбы с инфекциями были так или иначе нацелены на подавление жизнедеятельности микробов. А наше средство — это сами микробы. Первый из упомянутых лечебных препаратов — бифидумбактерин — представляет собой сухую порошкообразную или кристаллизованную массу живых бифидобактерий. Его назначение — засеять, так сказать, новыми семенами опустошенную ниву. Бифидумбактерин прописывается детям и взрослым при дисбактериозе различного происхождения. Особенно рекомендуется его применение у детей раннего грудного возраста, находящихся на искусственном вскармливании, при расстройствах кишечника и некоторых общих инфекциях. Не будем описывать подробности лечения — это дело практических врачей. Само собой разумеется, что самостоятельное пользование бифидумбактерином без разрешения педиатра абсолютно недопустимо. Наш второй препарат называется бификол. Это смесь бифидобактерий с кишечными палочками. Поскольку такое сочетание приближается к микрофлоре более взрослых детей, лекарство предназначено для пациентов старше шести месяцев. Назначается оно при хроническом колите и нарушениях деятельности кишечника невоспалительного происхождения. Лечение бификолом может быть продолжительным — до двух месяцев. Итак, микробы — отнюдь не всегда наши враги, а иногда даже и целители. Лечение бактерийными препаратами восстанавливает в правах старинный терапевтический принцип, тот самый, который народная мудрость именует «клин — клином». Фактически это лечение отражает новый подход к проблеме взаимоотношений микробов и человека, характерный для нашего времени. 9 «Химия и жить» ДГе \2 зз
Портреты Пастер и Мечников В истории науки есть такие даты, которые никогда не будут погребены под грудой выброшенных календарных листков. Одна из них — 27 декабря 1822 года: она отмечается вот уже 155 лет. Вначале это был чисто семейный праздник, о котором знали только Жан-Жозеф Пастер, его жена Жан- на-Этьенна Роки и их близкие. Виновником торжества был сын Луи— второй ребенок в семье Пастеров. Но спустя шестьдесят с небольшим лет о Луи Пастере заговорил весь мир. Еще утром 6 июля 1885 года будущее не предвещало ничего хорошего несчастным, которые были укушены бешеными животными. Во всех таких случаях исход был один — быстрая мучительная смерть. Но вечером того же дня химик и бактериолог Луи Пастер сделал девятилетнему мальчику из Эльзаса Жозефу Мейстеру первую в истории медицины спасительную прививку против бешенства. «Всем памятен тот взрыв всеобщего восторга, который пронесся из края в край образованного мира при слухе, что самая страшная из болезней побеждена наукой, — писал К. А. Тимирязев. — Это было высшей точкой научной деятельности Пастера и его славы. Имя его стало достоянием всех людей — как ценящих науку, так и равнодушных к ней. Выражением всеобщего увлечения его открытиями явилась международная подписка па постройку достойной его лаборатории — этого знаменитого Пастеровского института, которому суждено играть такую роль в будущих судьбах созданной Пастером новой науки» 1885 год был переломным годом в жизни Пастера. Это был год восхода его всемирной славы и в то же время год начинавшегося заката его физических сил. И хотя Пастер был полон планов и идей, всего десять недолгих лет было еще отмерено ему судьбой. Предчувствуя это, Пастер почти все свои силы отдавал организации будущего института, призванного продолжить его исследования. По мысли Пастера, здесь должны были сочетаться научно- исследовательский центр, диспансер для проведения прививок против бешенства и учебный ^центр. Лекции по биохимии должен был читать Эмиль Дюкло, химик и бактериолог, впоследствии, после смерти Пастера, директор института; микробиологическую технику был приглашен преподавать Эмиль Ру, бактериолог, после смерти Дюкло, в 1904 году, сменивший его на посту директора. А руководить исследовательским центром было решено пригласить Илью Ильича Мечникова... Незримые нити научного единомыслия связали Пастера с Мечниковым в трудные для французского ученого дни. Слишком велик был переворот в умах, произведенный его работами; слишком неожиданным и дерзким — вторжение химика в заповедную область живого: слишком поразительными — результаты борьбы с недугом, перед которым были бессильны врачи. Многие просто ничего не понимали и поэтому не соглашались с Пастером. Другие не могли простить ученому его всемирной славы. Они мстили. Они посылали Пастеру анонимные письма, полные оскорблений. Они распространяли списки умерших после прививок. Конечно, такие случаи были— несмотря на прививки, погибали многие из тех, кто слишком поздно приехал в Париж. И все-таки Пастер был убежден, что он — только он один — может спасти людей, доверившихся его лечению. И спасал. Но как ему нужны были дружеское участие, вера в его правоту... 2* 35
Есть в Одессе улица Пастера- Это название — не просто дань уважения великому ученому. Прочная и долгая дружба, близость по духу и образу мыслей связывали Луи Пастера со многими одесскими учеными, которые были пе только его единомышленниками, ио и блестящи* ми продолжателями его идем. В 1886 году в Париж, к Пастеру, приехал из Одессы доктор Гамалея— он хотел изучить на практике метод предохранительных прививок против бешенства, чтобы впоследствии открыть такую же лабораторию в Одессе. Пастер с готовностью отозвался на просьбу о помощи и передал Гамалее драгоценный прививочный материал. В том же году в Одессе была открыта вторая в мире (после парижской) и первая в России бактериологическая станция. Во главе ее стал И. И. Мечников. Однако Мечников, страстный и нетерпеливый, принципиальный и несдержанный, нажил в Одессе немало врагов, чиновных и высокопоставленных, и, как он сам писал, начал получать «удары и сверху, и снизу, и с боков». Он был вынужден покинуть свой пост и начал всерьез задумываться о переезде из Одессы в другое место, где в тихой, спокойной обстановке можно было бы сосредоточиться на научной работе. Летом 1888 года доктор Ру по просьбе Пастера посылает Мечникову планы строящегося института и просит сообщить свои пожелания об устройстве предназначенных для Ильи Ильича комнат. Мечников был первым, кого Пастер пригласил работать в только что созданный институт. Доктор Ру позже писал Мечникову: «Пастер встретил вас с распростертыми объятиями— ведь вы принесли ему не более и не менее, как доктрину иммунитета»... Воспоминания о последних голах жизни Пастера И. И. МЕЧНИКОВ Втянутый в изучение заразных бактерии в первый период возникновения медицинской микробиологии и поставленным з необходимость обзавестись для того лабораторией, я с радостью принял предложение Одесского городского управления и Херсонской земской управы заведывать устраиваемой этими учреждениями бактериологической станцией, IB которой должны применяться открытия Пастера. Это произошло вскоре после опубликования его метода прививок против бешенства, в 1886 г. Я топда уже вступил в письменные сношения с Пастером, но впервые я увидел его осенью 1887 г. Придя з маленькую лабораторию барака, расположенного в так называемом Латинском квартале Парижа (на улице Воклена). наскоро устроенного для предохранительных прививок против бешенства, я увидел дряхлого старика небольшого роста с полупарализованной левой половиной тела, с проницательными серыми глазами, с седыми усами и боротой, в черной ермолке, покрывавшей коротко остриженные волосы с проседью. Поверх пиджака на нем была одета широкая пелеринка. Болезненно бледный цвет лина и утомленный вид подсказали мне, что я имею дело с человеком, которому осталось жить недолгие годы, быть может, лишь несколько месяцев. Пастер принял меня очень радушно и тотчас заговорил об особенно интересовавшем меня вопросе--о борьбе организма против микробов. «В то время как мои молодые сотрудники очень скептически отнеслись к вашей теории, - сказал он мне,— я сразу стал на вашу сторону, так .как я тавно был поражен зрелищем борьбы между различными микроскопическими существами, которых мне случалось наблюдать Я думаю, чтовы попали на верную дорогу». Поглощенный вопросом о предохранительных прививках против бешенства, которые 36
тогда еще находились в первой стадии практического применения, Пастер вскоре заговорил о них и повел меня присутствовать при их «выполнении. Он останавливался на ■малейших подробностях, отчаивался при малейшей неудаче, утешал детей, плакавших от боли, причиняемой впрыскиванием, совал им в руки медные (деньги и конфеты. Легко было видеть, что Пастер всем существом своим предан делу и что страстность его натуры не уменьшилась с годами. На .другой день «Пастер пригласил меня с женой к обеду у него, в его квартире в Нормальной школе. Видя его необыкновенную простоту в обращении, мне не пришло в голову, что обед будет носить сколько-нибудь парадный характер. Поэтому я был уверен, что, надевши черный сюртук, я окажусь одетым вполне подхоаящим образом. Каково же было мое удивление и смущение, когда, поднимаясь по лестнице, я встретил расфранченных дам н .кавалеров во фраках. Я тотчас же собрался вернуться домой, чтобы надеть фрак, который' случайно оказался у меня, ввиду того, что я только что перед Парижем участвовал в Международном гигиеническом конгрессе в Вене. Пастер стал меня успокаивать, а для того чтобы я почувствовал себя непринужденно, он сам пошел переодеться и иадел сюртук. Обед и послеобеденное сидение прошли в оживленной беседе, так что мое смущение совершенно улеглось. Но в этот вечер обнаружилась черта, очень характерная для Пастера и для французов вообще. За обедом Пастер вручил доктору Терильону (давно умершему хирургу, прикомандированному к Пастеровскому институту) исходатайствованный нм у министра орден Почетного легнона, что произвело всеобщий восторг и умиление. А после обеда, думая доставить моей жене и мне особенное удовольствие, он стал нам показывать витрину с многочисленными полученными им орденами. Для того чтобы произвести на нас особенное впечатление, он вынул какой-то орден на цепи, сделанной из украшений в виде маленьких роз, и торжественно заявил, что это — очень важный бразильский орден, которым награждены только два лица: он и какой-то бразильский адмирал. Я не мог удержаться, чтобы не заметить ему, что я не вижу для Пастера особенной чести в том, чтобы быть поставленным на одну доску с адмиралом, хотя бы и очень достойным. Преклонение перед орденами у Пастера играло очень важную роль. Вскоре после моего переселения в Париж он заботится о том, чтобы меня наградили Почетным легионом. Раз как-то, увидя его удрученным в сильной степени, я спросил его, что с ним. «Можете себе представить,— ответил он,— я только что вернулся нз министерства, где мне наотрез отказали дать вам сразу офицера Почетного легиона, а, ссылаясь на какие-то нелепые правила, согласились наградить вас лишь орденом кавалера». Я не мог удержаться от улыбки и стал всячески успокаивать Пастера, уверяя его. что я отношусь очень равнодушно к подобного рода отличиям. Вряд ли Пастер поверил моей искренности и не подумал, что я так говорю лишь из деликатности по отношению к нему. И впоследствии, за 26 лет моей жизни во Франции, я не раз мог убедиться в том преувеличенном значении, которое придается в йен орденам. К счастью, Пастера (волновали и трогали не только заботы о Почетном легионе. В то время, когда я с ним познакомился, и вообще в последние годы его жизни его больше всего интересовали результаты прививок против бешенства н судьба основанного им института. 'Пастер не отличался большой практичностью, и потому неудивительно, что организация этого учреждения была далека от совершенства. Независимый характер Пастера не мог помириться с требовательностью членов Парижского городского управления, которые, прежде чем решить вопрос о бесплатной уступке земли для института, стали вмешиваться в деятельность великого ученого и задумали проверять книги, в которых записывались прививки против «водобоязни. В основе неприязни со стороны городского управления немалую роль играла, как почти ъо всех делах во Франции, политическая подкладка. Пастер считался монархистом и чуть не клерикалом, тогда как городские гласные были большею частью крайние радикалы и социалисты. Все это в конце концов привело к тому, что город отказался уступить в дар участок земли, вследствие чего последний пришлось купить за наличные деньги, что значительно уменьшило средства зарождающегося учреждения. Постройка института была задумана в слишком больших размерах, вследствие чего, когда он был закончен в 1889 г., осталось лишь очень немного денег из подписной суммы на его содержание. Отсюда заботы Пастера о приискании новых источников доходов, заботы, которые немало отравляли последние годы его жизни. 37
Выработка способа предохранения от бешенства была последней законченной работой Пастера. Хотя он при исполнении ее и пользовался сотрудничеством такого мастера, как доктор Ру, но не подлежит сомнению, что гениальность Пастера сказалась и в этой лебединой его песне. Ру уверял меня, что без постоянного участия Пастера, направляющего и воодушевлявшего своих учеников, они никогда не дошли бы до тех результатов, которые были имн достигнуты. Хлопоты по делу предохранительных прививок и заботы о будущности института и особенно расстроенное здоровье привели к тому, что Пастер должен был навсегда отказаться от научной деятельности. Приготовленная для него лаборатория, смежная с его квартирой, не могла служить ему. Как-то раз ему аоставили индеек, погибших от инфекции. Он пожелал вместе со мной изучить причину этой болезни, но из этой работы не получилось полож и тельного результата. Не увенчалась успехом и его попытка лечения падучей болезни посредством впрыскивания мозговой эмульсии. Кто-то из числа врачей, посылавших Пастеру пациентов для предохранения .от бешенства, заметил, что такие впрыскивания влияли очень благоприятно на падучие припадки. Пастер по своему обыкновению сразу увлекся этим н со свойственными ему жаром, энергией и отдачей всего себя на дело принялся за лечение. Он стал во всех больницах отыскивать подходящих больных, следил подробно за частотой припадков и за влиянием на них прививок мозгового вещества, но -в конце концов он больных не вылечил, а свое здоровье еще больше расстроил. От беспокойства и волнения у него сделалась упорная бессонница, вследствие чего его родные и мы все, близкие ему, настояли на том, чтобы он прекратил затеянную работу. Видя себя беспомощным для продолжения столь дорогой ему деятельности, Пастер стал сильно грустить. Он чувствовал, что не выполнил всего того, что ему хотелось еще совершить» и эта неудовлетворенность мучила его. Напрасно мы убеждали его, что он сделал так много для науки и человечества, что со спокойной совестью может почить на лаврах. Все это нисколько не удовлетворяло его ненасытной потребности к делу, которое стало его второй натурой. Не будучи в состоянии сам продолжать работу, Пастер нередко подымался в мою лабораторию, расспрашивал о моих занятиях и предавался воспоминаниям о прошлом. Свое воодушевление и необыкновенную энергию он старался вложить в своих учеников и сотрудников. Он никогда не отравлял скептицизмом, столь свойственным достигшим апогея своей славы ученым, а, наоборот, 'всегда поддерживал дух и надежду на успех. Когда Ру удалось получить яд дифтерийной бактерии, Пастер все время побуждал его как можно скорее и энергичнее приняться за предохранение животных от дифтерита. Озабоченный успехом института, он очень поощрял работавших в нем. надеясь обеспечить этим будущность излюбленного им учреждения. По утрам Пастер спускался вниз и присутствовал при прививках против бешенства. По окончании их он подымался в лаборатории и осведомлялся о ходе работ. После же завтрака он в дни заседаний регулярно посещал Академию наук и так называемую Французскую академию, в которых состоял членом. Раз в неделю он отправлялся в земельный банк, где его выбрали в члены правления. По этому поводу на него раздавались нарекания, указывавшие на то, что ученый не должен принимать участия ни в каких ненаучных, особенно денежных, делах Но при этом забывали, что у Пастера была семья (сын, дочь и двое внуков) к жизненные условия, требовавшие немалых расходов. Я помню, что когда здоровье Пастера уже очень пошатнулось и он мог выезжать только в экипаже, то возник вопрос о найме ему на год кареты в одну лошадь. Это было целое событие, потребовавшее долгих расчетов и размышлений и только после продолжительных переговоров увенчавшееся успехом. Со временем, когда роль науки будет достаточно оценена, покажется нснерпятным. чтобы такой человек, как Пастер, принесший столь неисчислимые блага людям, мог на высоте своей славы и на закате жизни озабочиваться вопросом об экипаже. Вскоре после основания института участие Пастера в его деятельности и управлении им сделалось скорее призрачным. Во многом его заменил вице-директор Дюкло, но и он стушевывался перса Ру, 'который, собственно, сначала и до сих пор всегда был настоящим директором. Заседания совета института были простой, формальностью, на которых подтверждались мероприятия Ру. Когда к Пастеру обращались с каким бы то ни было вопросом, он постоянно отсылал к последнему. 38
Так как в то время, о котором я говорю (начало девяностых годов), бактериология разрабатывалась повсюду с лихорадочной поспешностью, Пастеру было трудно самому следить за движением науки и он часто обращался к кому-нибудь из нас, особенно когда к нему являлись посетители. Я помню, он как-то раз прислал за мной, когда у него сидел какой-то совершенно в науке не известный, но очень важный доктор из А\ексики. Я застал его в кабинете Па стера рассевшимся в кресле, с огромной золотой цепочкой и необыкновенно самоуверенным видом. Он явился с проектом нового лечения одной очень распространенной инфекционной болезни и 1был крайне удивлен, что Пас гер никогда не слыхал о его методе. «KaiK странно,— сказал он,— что, в то время как мы в Мексике очень осведомлены о ваших открытиях, вы, г-н Пастер, совершенно не знакомы с моими работами». Разумеется, из предприятия мексиканского эскулапа ничего не вышло, и теперь даже трудно припомнить, в чем заключалась его система ле чення. Пастера осаждали всевозможные посетители, обращавшиеся к нему с самыми невероятными просьбами и предложениями. Его также забрасывали письмами, на которые он отвечал с чисто ангельским терпением. Но по вечерам он оставался в одиночестве с бесконечно преданной ему женой. Последняя читала ему вслух, большей частью исторические воспоминания, причем Пастер нередко засыпал под монотонные звуки ее чтения. Изредка я заходил к нему вечером, чтобы развлечь его беседой о новых открытиях и вообще о движении в науке. Эти рассказы, видимо, занимали его. Постепенно силы Пастера стали падать. Время от времени повторявшиеся мелмк- мозговые кровоизлияния окончательно разрушили как физическое здоровье, так и умственную мощь этого гиганта мысли и дела. Однажды осенью я застал Пастера в постели в очень ослабленном и угнетенном состоянии. Несмотря, однако, на общим упадок сил, он очень оживился, когда я сообщил, что в газетах пишут о проекте устроить ему грандиозное чествование по поводу предстоящего семидесятилетия со дня его рождения. Прн этом еще раз сказалось пристрастие 'Пастера ко всякого рода внешним проявлениям почтения. Все в доме зашевелились в заботах о возможном сохранении здоровья и сил предстоящего юбиляра. На нем еще более сосредоточилось участливое внимание всех окружающих. Юбилей, действительно, состоялся 22 декабря 1892 г., но, боже, в 1каком виде предстал бедный Пастер перед многочисленной публикой, собравшейся, чтобы его поздравить Бледный, больной, дряхлый, он не мог без слез выслушивать многочисленные поднесенные ему адреса и был не в состоянии сам прочитать заранее написанное им выражение его благодарности. Насколько я .мог заметить, старость Пастера не была счастливой. Несмотря на почитание, которое окружало его в семье, и на бесконечное уважение и преданность со стороны всех соприкасавшихся с ним, он все же считал свою роль незавершенной и вечно мучился, нередко даже без достаточного к тому повода. Вскоре после юбилея началось медленное угасание Пастера, и он постепенно умирал вплоть до настоящего конца, наступившего 28 A6) сентября 1895 г. После очень холодной первой половины лета в конце наступила сильная жара. Пастер с семьей проводил каникулы в Вильнув л'Этан, в помещении, служившем некогда для конюхов Наполеона III. Около станции Гарш, по дороге в Марли ле-Руа и Сен-Жермсн, находится чудный парк, в котором когда-то был дворец, служивший летним местопребыванием императора. После войны дворец этот был разрушен, но постройки для прислуги сохранились в целости. Когда Пастеру понадобилось -просторное и удаленное от Парижа помещение для многочисленных собак, служивших для разработки вопроса о прививках бешенства, то правительство уступило ему эту бывшую резиденцию императора. В ней были устроены собачники и сараи для мелких лабораторных животных. Для этого послужили прежние конюшни, а находившийся над ними очень легко когда-то построенный этаж с целым рядом комнат был занят Пастером с семьей (женой, дочерью с мужем и детьми) и ветеринаром, заведующим животными. К концу жизни Пастера в конюшне, находившейся под его квартирой, были помещены лошади, служившие для приготовления лечебных сывороток против дифтерита я столбняка. Лошади эти производили сильный шум, а запах от их навоза "подымался наверх, и все это вместе очень беспокоило Пастера и его близких. Но несмотря на эти неприятности, Пастер любил свою летнюю резиденцию, так как она напоминала ему его прежнее рабочее время, н к тому же он находился в обстановке, соответствовавшей его вкусам 39
приготовление лечебных сывороток, разведение лабораторных животных, разговоры с ветеринаром и другими служащими — все это развлекало его. Кажюе лето Пастер ездил в Вильнев л'Этан, и каждый раз осенью он возвращался оттуда с подкрепленными силами. Но осень и зима в Париже вредно влияли на него. Болезнь, которая так подтачивала его здоровье, имела очень давнее происхождение. Она была причиной постигшего удара, от которого он хотя и оправился, но не настолько, чтобы не чувствовать его последствий всю остальную жизиь. Полупаралич левой половины тела мешал ему выполнять лабораторную работу и вынуждал его пользоваться услугами окружающих. Такое состояние, с временными ухудшениями и улучшениями, длилось в продолжение многих лет. Когда весной 1895 г. Пастер снова поехал в Вильнев. то никому не могло прийти в голову, что ои более не вернется в Париж. Летнее пребывание на даче не только не восстановило его сил, ио, напротив, осла-било его сильнее прежнего. В начале сентября я получил письмо от Ру (я тогда был на каникулах в Дофинэ), в котором он предупреждал, что состояние Пастера внушает серьезное опасение. Вернувшись тотчас же в Париж и посетив Пастера в Вильневе, я удивился, застав его под тенью огромного темно-красного бука в сравнительно бодром состоянии. Ои был весел, смеялся и шутил, и хотя речь его и была несколько затруднена, но ничто, по-видимому, не оправдывало опасений Ру. Но такое состояние продолжалось недолго. Новое мозговое кровоизлияние усилило параличное состояние и уложило его в постель, с которой он более уже не поднимался. Будучи долгое время подвержен хроническому воспалению почек (у него постоянно находился, хотя и не в большом количестве, белок в моче), Пастер скончался в шрипадке уремии, окруженный всеми родными и близкими. Когда накануне смерти ему предложили немного молока, он с трудом ответил, что ие в силах выпить его. Коматозное состояние продолжалось не менее суток В это время к нему привели знакомого ему монаха. На вопрос последнего: «Страдаете ли вы?» Пастер ответил: «Да». Это все, чего от него мог добиться служитель церкви. Из этого маловажного события составили целую историю о том, что -Пастер перед смертью пожелал «причаститься и исповедоваться, что он скончался в лоне католической церкви и .многое другое в таком же роде. Рассказ об этом подогрел укоренившееся во многих умах убеждение, что Пастер всю жизнь был ревностным католиком, чуть не религиозным фанатиком. В действительности он избегал разговоров на религиозные темы н всегда обнаруживал чрезвычайную терпимость. Когда при мне ему случалось заговорить о религии, то он всегда отделывался самыми общими фразами на тему о бесконечности и о том, что наука еще ие в состоянии решить множества самых важных вопросов. Упрек Пастеру в том, что свои исследования с целью разрушить веру в существование произвольного зарождения и доказать, что брожение составляет результат жизнедеятельности микробов, он предпринял ради противодействия материализму, неоснователен. Пастер много раз настаивал на том, что в научную работу никогда не следует вводить религиозных мотивов, и сам строго держ-ался этого правила. Предвзятая мысль его о несуществовании при условиях действительности произвольного зарождения была подсказана ему тем, что для возбуждения брожения в бесплодной питательной среде се необходимо было засевать некоторым количеством живого бродила. Без последнего среда никогда самостоятельно не изменялась. Соотношение брожения с наличностью живых микробов (мертвые дрожжи и бактерии никогда не вызывают брожения) три вел о его к убеждению, что первое обусловлено жизнью. Но Пастер никогда не утверждал, чтобы не существовало неживого бродила, т. е. чтобы живые микробы не были в состоянии влиять на органические вещества посредством вырабатываемого ими химически действующего фермента. Он только подвергал критике работы о нахождении подобных веществ. Ка>к одно из доказательств в пользу того, что Пастер вовсе не настаивал на виталистической точке зрения, могу привести его теорию о приобретенной невосприимчивости против инфекционных болезней, которая была придумана им на чисто химической почве. В действительности же в этой невосприимчивости участвуют жизненные процессы, которые Пастору даже не приходили в голову. Зять Пастера, писатель Валери-Радо, бывший самым близким другом его, уверяет, что Пастер веровал в загробную жизнь. Но и он не разделяет мнения о католической религиозности своего тестя. Если Пастер соблюдал некоторые религиозные ритуалы (так, например, он ел постное по пятницам), то это происходило исключительно ради 40
уступчивости женским членам его семьи, которые, действительно, были очень религиозны. Эта снисходительность его доходила до того, что он перед сном повторял за своей женой вечернюю молитву, никогда ие будучи в состоянии ее запомнить. Пастера упрекали еще в излишнем монархизме. Сын унтер-офицера наполеоновской эпохи, он, как, впрочем, н огромное большинство французов, сохранил культ «великого императора». Ои чувствовал себя привольно у Наполеона Третьего и с большим удовольствием вспоминал часы, проведенные при дворе его, где его просили делать научные беседы. Пастер вообше был приверженцем всякого существующего правительства, и потому он легко освоился и с Третьей республикой. Прежде всего Пастер был страстный патриот и ненавистник немцев. Когда ему приносили с почты немецкую книгу нли брошюру, он брал ее двумя пальцами и отдавал мне илн отбрасывал с чувством великого отвращения. Это не помешало ему, однако же, принять мое предложение отправить Коху поздравительную телеграмму после оповещения им об открытии лекарства против бугорчатки. В то время, когда я попал в Пастеровский институт, уже ходили толки о франко- русском союзе, iK которому он относился с необыкновенным увлечением. По этому поводу припомню следующий случай. В числе моих учеников находился в те годы один русский доктор, отличавшийся крайней неаккуратностью. Уехав на несколько месяцев из Парижа, он оставил свое место в моей лаборатории заполненным массой старых препаратов н никому ие нужным хламом. Когда по возобновлении занятий после каникул потребовались места для новых учеников, я велел очистить стол и шкап неисправного доктора и перенести его вещи в другую комнату. По истечении некоторого времени этот доктор, однако же, вернулся и, узнав происшедшее, напал на меня самым грубым образом. Я, разумеется, ие остался у него в долгу и выпроводил его из института. На другой день приходит ко мне Пастер, ужасно взволнованный, с двумя большими исписанными листами в руке. «Что вы наделали,— обратился он ко мне,— вы выгнали князя, доктора А., отсюда, между тем как он командирован русским правительством. Прочитайте-ка его письмо ко мне, а вот и мой ответ, который, я уверен, вы вполне одобрите». В письме к Пастеру киязь горько жаловался на меня и грозил, что русское правительство не оставит так этого дела, намекая, что последнее может даже повлиять на франко-русскую дружбу. В своем проектированном ответе Пастер стал усиленно извиняться перед грозным князем и уверять его в самых лучших чувствах к нему. Я, разумеется, ие согласился на отправку такого письма, написанного почти в унизительном тоне, и убедил Пастера в том, что мой противник вполне заслужил наложенную кару, что командированный за границу доктор — кавказский князь, человек крайне невоздержанный и несерьезный работник — не должен быть терпим в нашем институте. Мне стоило немало труда, чтобы успокоить Пастера и уговорить его изменить редакцию своего ответа. Вскоре Пастер убедился, что уход раздраженного киязя от нас ничуть не помешал фраико-русскому союзу. У Пастера, разумеется, как и у всех на свете, были свои слабости, но не подлежит сомнению, что помимо огромного блага, принесенного им человечеству, это был во всех отношениях превосходный человек с необыкновенно отзывчивым и добрым сердцем. Печатается по книге: И. И. Мечников. Страницы воспоминаний, М., 1946. Публикацию подготовил Р. М. КОРОТКИЙ 41
Наблюдении Что нарушает симметрию? В. ЖВИРБЛИС Более века тому назад Луи Пастер обнаружил, что некоторые органические вещества могут существовать в виде двух изомеров, молекулы которых отличаются друг от друга лишь как предмет и сто отражение в зеркале. В принципе такие зеркальные изомеры, пли антиподы, должны быть совершенно равноценными, их можно различить только по оптической активности ■- вращению плоскости поляризации света либо вправо, либо на такой же угол влево. Но до сих пор нет окончательного ответа на вопрос, почему живая природа всегда и везде предпочитает одни и те же зеркальные изомеры одних и тех же веществ. Скажем, почему во всех живых организмах — от амебы до человека, не исключая и растении,— встречаются одни и те же левовращающне аминокислоты, одни и те же правовращающие углеводы. Как возникла и сохранилась эта молекулярная днссимметрия? Суть проблемы можно пояснить так. Представьте себе, что, играя в «орлянку», вы видите, что у вашего соперника монета всегда падает на одну и ту же сторону, в то время как согласно теории вероятностей она должна падать то так, то эдак. Можно, конечно, сославшись на ту же теорию вероятностен, сказать, что вы просто столкнулись с чрезвычайно редкой флуктуацией. Но можно попытаться найти этому факту и более правдоподобное объяснение — скажем, что монета с секретом или что соперник больно уж ловкий. Беда только в том, что вы никак не можете обнаружить никакого секрета, никакой уловки, хотя на ваших глазах происходит явное жульничество.. Существование молекулярной диссиммет- рии в живой природе — это тоже что-то вроде ловкого жульничества. Ведь если антиподы совершенно равноценны, то они должны встречаться одинаково часто. Вероятность же флуктуации, произошедшей одновременно на всей первобытной Земле с не поддающимся исчислению множеством молекул, столь нечезающе мала, что ее просто нельзя принимать в расчет: с таким же успехом можно ожидать, что сам собой закипит океан, так как вероятность подобного события, строго говоря, не равна нулю... Но тогда в чем заключается уловка природы? Согласно одной из современных гипотез, выдвинутой в 1966 г. Ю. Ямагата (Япония), секрет заключается в том, что на электромагнитные силы, действующие между атомами в молекулах и между электронами и ядрами в атомах, оказывают влияние так называемые слабые взаимодействия (обычно они проявляют себя при (З-распаде, но способны, как считается, порождать постоянный «нейтральный ток», в результате чего антиподы могут стать не совсем равноценными). Сам же Пастер предполагал, что различия в свойствах антиподов возникают под действием какого-то внешнего фактора, какого-то космического излучения. Однако обнаружить экспериментально какие-либо различия в свойствах антиподов до сих пор никому не удалось. Как можно в принципе обнаружить различия в свойствах зеркальных изомеров, если эти различия очень малы, порядка 10~6 Ю-7 измеряемой величины? Сложность такого эксперимента связана прежде всего с тем, что его результаты будут доказательными только в одном случае: если мы будем уверены, что имеем дело с совершенно чистыми антиподами, нацело отделенными один от другого. В то же время убедиться в чистоте антиподов можно, лишь сравнивая их свойства, которые, согласно определению, должны быть совершенно одинаковыми. Получается замкнутый круг, даже если в свойствах антиподов мы и обнаружим какие-то очень малые различия, то не сможем ответить на вопрос, принадлежат ли эти различия самим изомерам пли же они возникли из-за различной чистоты образцов. В 1963 году, работая на химфаке МГУ, я придумал, как мне показалось, остроумный выход из этого принципиального затруднения. Антипод вращает плоскость поляризации света влево или вправо по той причине, что группировка атомов, поглощающая свет тон или иной длины волны (так называемый хромофор), находится в окружении трех различных группировок, расположенных ли- 42
н3с сн3 Знак вращения ппоскостм поляризации сяста зависит от пространственного расположения заместителей, окружающих хромофорную группировку атомов (помечена звездочкой) в молекулвх антиподов бо по левой, либо по правой спирали (рис. I). Но если взять молекулу, у которой два одинаковых хромофора лежат по разные стороны от плоскости симметрии, а два других заместителя различны, то вокруг одного хромофора группировки атомов будут рас положены по правой спирали, а вокруг другого—по левой (рис. 2), в результате чего молекула окажется не способной вращать плоскость поляризации - противоположные по знаку, но равные по абсолютной величине эффекты скомпенсируются. При одном лишь условии: если правое окружение хромофора совершенно равноценно левому. Если же эта равноценность нарушена, полной компенсации не произойдет, и вещество окажется оптически активным. То есть молекулы с плоскостью симметрии должны служить надежными индикаторами нарушения зеркальной симметрии электромагнитных сил — вне зависимости от того, какой причиной это нарушение вызвано. Однако задумать такой эксперимент оказалось, гораздо проще, чем осуществить. Дело в том, что максимумы оптической активности веществ лежат в области поглощения света, когда результаты измерений малых углов вращения оказываются весьма ненадежными. ■ молекуле,, у которой есть плоскость симметрии, хромофорные группировки оквзывают на плоскость поляризации света влияние, противоположное по знаку, но одинаковое по абсолютной величине, в результате чего суммарный аффект оказывается равным нулю. Но если плоскость симметрии исчезнет, вещество станет оптически активным Устройство прибора, позволяющего измерять оптическую активность,— поляриметра— в принципе крайне просто. Свет от источника, проходя через так называемую призму Нй- коля, становится плоскополяризованным - это значит, что электрические векторы всех электромагнитных волн начинают совершать колебания в одной плоскости. Положение этой плоскости можно определить, поставив на пути луча вторую призму Николя, служащую анализатором: свет будет проходить через нее' без задержки лишь в том случае, если обе призмы совершенно одинаково расположены относительно колебаний электрического вектора. Если же призму-анализатор повернуть вокруг оптической оси прибора влево или вправо на 90°, шюскополяризован- ный луч полностью поглотится (рис. 3). Чтобы измерить угол, на который вещество вращает плоскость поляризации, призму-анализатор сначала устанавливают в положение, когда свет поглощается наиболее сильно, то есть определяют положение нулевой точки прибора по минимуму пропускания; затем между поляризатором и анализатором помешают кювету с веществом или его раствором и снова находят положение анализа- 43
л > т- ~ж. ■ К L Принципиальная схема поляриметра. Луч света, проюдя через призму Нйкопя, поляризуется и гасится второй твкой жв призмой, повернутой нв угол 90° по отношению к первой. Поместив между поп ярив втором и анализатором кювету с вещестюм, можно определить угол, на который »то вещество вращает плоскость полвриэвции тора, когда пропускание минимально. Разность двух отсчетов по круговой шкале дает искомую величину, выраженную в угловых градусах. То есть точность измерения оптической активности определяется точностью двух отсчетов — одного с веществом, а другого без вещества. И если велика ошибка в установлении нулевой точки, то затем нет никакого смысла добиваться большой точности, определяя оптическую активность вещества. Оптическую активность веществ, молекулы которых имеют плоскость симметрии, я пытался обнаружить с помощью прецизионного фотоэлектрического спектрополяримет- ра. В этом приборе источником света служила ртутная лампа высокого давления, питаемая от аккумуляторной батареи; кварцевый монохроматор позволял делать измерения как в видимой, так и ультрафиолетовой областях спектра; интенсивность света, проходящего через оптическую систему, определялась фотоумножителем с чувствительным зеркальным гальванометром, причем фотоумножитель питался от стабилизирующего выпрямителя; шкала прибора позволяла делать отсчеты с точностью до 0,001°. Но хотя прибор был в полной исправности. с ею помощью почему-то удавалось надежно измерять только сравнительно большие углы — около 0,1°. В лаборатории никто на это особого внимания не обращал: ведь при обычных измерениях оптической активности значительная ошибка не мешала, можно было взять кю- щ*ту подлиннее или раствор сделать более концентрированным. Мне же надо было добиться от прибора максимума того, на что он был в принципе способен, то есть снизить ошибку измерения по меньшей мере до ±0,005°. Естественно, прежде всего надо было добиться высокой точности при определении положения нулевой точки. II вот тут я столкнулся с одним весьма странным явлением, помешавшим выполнить задуманный эксперимент. Любое измерение неизбежно связано с ошибкой, которую можно оценить, сделав достаточно большую серию отсчетов и вычислив среднеквадратическое отклонение. Определив, скажем, что это отклонение равно ±0,005°, можно быть уверенным, что н в другой такой же серии измерений, при соблюдении прежней методики, получится то же самое отклонение. А зная это отклонение, можно оценить и вероятность того, что измеренная величина не выходит за те или иные пределы (обычно убедительными считаются результаты с вероятностью более 0,95). Но при определении положения нуля фотоэлектрического спектропол яри метра среднеквадратическое отклонение никак не удавалось определить: оно то становилось предельно малым, около ±0,005°, то возрастало без всяких видимых причин до ±0,03°; более того, заметно менялось и само положение нуля, а это вовсе было непонятно. Тогда я сделал очень большую серию измерений, определяя положение нулевой точки в среднем каждые 1,5 минуты на протяжении 20 часов Скользящее сглаживание результатов этого эксперимента, сделанное группировкой по 10 точек (это значит, что для всего ряда измерений вычислялись средние арифметические каждых десяти последовательных отсчетов), дало вместо ожидаемой горизонтальной прямой своеобразную плавную кривую (рис. 4), причем иногда смешения нуля оставались стабильными на протяжении 20—40 минут и явно превышали среднеквадратическое отклонение, то есть не могли быть случайными. Более тою. само среднеквадратическое отклонение менялось со временем 44
вполне закономерно: создавалось впечатление, что в показаниях прибора периодически, примерно каждый чае, возникают сильные помехи. Но может быть, я сам был причиной нестабильности результатов, может быть, я был просто необъективным экспериментатором? Проверить это удалось очень просто. Все сотрудники лаборатории, работавшие на спектрополяриметре, начиная измерения (обычно в начале рабочего дня), записывали в специальную тетрадь дату, длину волны и положение нулевой точки — разумеется, без всякой предвзятости; эти записи охватывали почти весь 1963 год. Результаты, получавшиеся в каждый из дней на одних и тех же длинах волн, я усреднил, затем сделал скользящее сглажи- ^ мин. I .325 -I 4 Дрейф нулевом точки фото »лектри че с кого с л ектро по л яри метра со ртутной лампой, определенный 26—27 декабря 1963 г. по минимуму пропускания на длине волны 297 им. Вертикальными отрезками обознвчены среднеквадратические отклонения (в .том интервале измеряемая величина лежит с вероятностью 0,95) ванне группировкой по 3 точки и снова вместо прямой горизонтальной линии получил ярко выраженную кривую (рис. 5). Более того, по этим же данным оказалось, что смещения нуля происходили закономерно по всему доступному спектру ртутной лампы (рис. 6), что вообще исключало всякую случайность. В -чем могла заключаться причина этого явления? Ведь конечный результат измерении сводился к определению положения призмы-анализатора относительно призмы- поляризатора, жестко закрепленной на массивном основании. Что могло вызывать вращение плоскости поляризации, если между поляризатором и анализатором находился только оптически неактивный воздух? Вообще говоря, кривые дрейфа нулевой точки прибора были очень похожими по форме на вариации напряженности магнитного поля Земли. Можно было предположить, что показания поляриметра меняются из-за этих вариации - в результате так называемого эффекта Фарадея. Однако расчет показывал, что при длине прибора около 50 см магнитооптическое вращение воздуха могло вызвать лишь исчезающе малую долю наблюдавшегося смещения нуля. ,300- ,275 - ,250- —I [ i i 1 1 1 t i 1 1 1 1 1 ' " "ч ' ■ I ' 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Московское 26.12.63 27.12.63 время (час) 45
,425 ,400-1 f • к \\ 1 A f < J i t \ \ \\j\] ^ , 375- XI Дрейф муПАЮй точки слектрополярнметра, определенный по минимуму пропускания по результатам измерений раэнык лиц на протяжении 1963 г. на длннвж волн 578. 546. 436 н 405 км / I 313 334 297 302 405 436 ч: 589 Am 6 Смещение нулевой точки фото |лектри чес кого слектрополяриметра происходило одновременно на разных длинах (по результатам измерений разных лиц] Но вспомним гипотезу Пастсра. Если предположить, что действительно существует какое-то космическое излучение, нарушающее симметрию антиподов, то есть в конечном счете электромагнитную симметрию, то это же излучение должно оказывать влияние и на поляриметр, поскольку принцип его работы основан на тех Же электромагнитных взаимодействиях. Иначе говоря, сам поляриметр (имеющий, кстати, плоскость симметрии) может служить индикатором такого излучения, если его интенсивность периодически меняется - - никакого особого вещества для этого и не требуется. Действие фактора, нарушающего электромагнитную симметрию, должно приводить к эллиптической поляризации света (в этом случае электрический вектор электромагнитного поля описывает более или менее удлиненный эллипс). При этом надо учесть, что оптическая система поляриметра не может быть идеальной: свет никогда не может стать полностью плоскополяризован- ным, в нем всегда присутствует деполяризованная (или эллиптически поляризованная) компонента; свет ие может быть н полностью монохроматнчным, он всегда содержит близкие длины волн. А сложение (или, как говорят, суперпозиция) двух или более эллиптических волн разной длины даст сложи це несимметричные колебания. форма которых должна сильно изменяться в зависимости от степени нарушения симметрии; причем при смещении большой оси образующейся несимметричной фигуры влево ее малая ось будет смещаться вправо, и наоборот (рис. 7), что и может наблкидаться как дрейф нуля. Простои опыт подтвердил это предположение. Если колебания электрического вектора действительно несимметричны, то угол между положениями призмы-анализатора при минимальном п максимальном пропускании должен быть, вообще говоря, отличным от 90°, предписываемых теорией поляризационных явлении для случая колебании симметричной формы. И действительно, измерения по всему спектру ртутной лампы показали, что этот угол, как правило, существенно отличается от 90° (рис. 8). Следовательно, кривые дрейфа нулевой точки поляриметра и впрямь могут отражать периодические вариации интенсивности фактора, нарушающего симметрию прибора и приводящего к своеобразной круговой интерференции из-за неполной монохроматичности света. Но действительно ли это космический фактор Пастера? Не проще ли предположить, что в дрейфе нуля повинны какие- либо более прозаические причины? Это приходило в голову в первую очередь, так как 46
~т- "'мин. у* макс. -1ч W [ ~Я \Г в начале 60-х годов возможность нарушения электромагнитной симметрии почти не обсуждалась, хотя мысль об этом была впервые высказана Я. Б. Зельдовичем еще в 1959 году, вскоре после открытия несохранения четности при Р-распаде. Однако начиная примерно с 1974 года проблема влияния слабых взаимодействий на электромагнитные силы стала более актуальной, и я решил продолжить опыты с 1101 100 90 70 i t и 4 п / | 313 334 365 405 436 546 578 ' ' 297 302 Л- [ии| 7 Смещение нупмой точки поляриметра может лронскодить из-за влияния внешнего фвкторв нарушающего электромагнитную симметрию и вызывающего эллиптическую поляризацию плоскополяриэованного света: сложение эллиптических колебаний близкой частоты должно приводить к колебаниям несимметричной формы, с осями, расположенными одна относительно другой под углами, большими или меньшими 90" поляриметром, стараясь полностью исключить возможность любых известных земных воздействии на прибор. Результаты измерений углов между минимумом и максимумом пропускания на разных длинах волн указывали на то, что дрейф нуля должен наблюдаться и по максимуму пропускания, причем в этом случае следовало ожидать более значительных отклонений — до нескольких угловых градусов. В связи с этим в марте 1976 года я сделал серию новых экспериментов, воспользовавшись самым простым поляриметром, позволяющим делать отсчеты по максимуму пропускания с точностью всего 0,1°. В этом приборе источником света служила обычная лампа накаливания с желтым фильтром, выделяющим D-линию натрия, а положение нуля определялось визуально по полутеневому методу, то есть по выравниванию видимой яркости двух полей. Возможной причиной помех могли служить лишь колебания напряжения сети, от которой питалась лампа; однако эти колебания сглаживались автотрансформатором — перед каждым отсчетом с его помощью устанавливалось напряжение 125 вольт с отклонениями не более ±0,5%. Причем специальная проверка показала, что яркость лампы вообще заметно не сказывается на положении нуля. Тем не менее оказалось, что нулевая точка прибора, устанавливаемая по максимуму пропускания, испытывает статистически достоверные, причем и впрямь значительные (до 6е и более) смещения (рис. 9); как и в прежних опытах угол между минимумом и максимумом пропу- Зависнмость угла между' положениями анализатора фотоэлектрического спектропопярнметра при полном пропускании и полком поглощении от длины волны (янвврь 1964 г.|. ■ертиквльными отрезками -обозначены среднеквадратическне отклонения 47
макс. 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 54 мин. 57 мин. 60 мии. 57 мни. И—■+■—*К—4"—Н i |i I 'Ж ' 9П 1 7K ■ 13.3.76 15.3.76 10 12 13 14 15 16 Московское время (час) Дрейф купе вон точки поляриметра с лампой накаливания (D-линия нвтрия| и визуальной установкой на нуль по полутенсвому методу, определенный по максимуму пропускания ■ марте 1976 г. Измерения делвпись каждую минуту (скользящее сглвживание группировкой по 10 точек|; горизонтальные стрелки указывают начало и конец каждой серии измерений. Вертикальными отрезками обозначены среднеквадратические отклонения екания существенно отличался от 90°. Характер дрейфа заметно воспроизводился изо дня в день, что исключало возможность субъективной ошибки и свидетельствовало о существовании суточного цикла Наиболее устойчиво воспроизводимой характеристикой дрейфа оказались циклы с периодами от 54 до 60 минут, что хороню заметно на графике. Возможность влияния неравномерного нагрева оптической системы исключалась, так как аналогичные результаты получались и в непрерывном режиме, и в случае, когда лампа включалась лишь на время измерения A0 15 сскун i каждую минуту). Окончательное подтверждение того, что дрейф вызывается не аппаратурной ошибкой или каким-либо обычным внешним воздействием, было получено сравнением одновременных показании двух независимых поляриметров. Один прибор, с лампой накаливания и желтым фильтром, использовался для определения дрейфа по максимуму пропускания; другой поляриметр, с натриевой лампой в качестве источника света, позволял визуально определять положение нуля по минимуму пропускания с точностью до 0,0001°. Измерения делались попеременно на обоих приборах с интервалами 30 секунд на протяжении 3 часов в каждой серии; во избежание субъективной ошибки показания шкал ечнтывались после выравнивания яркости нолей обеих приборов. Три такие серии измерений были сделаны в одно и то же время суток (с точностью ±10 секунд). Затем результаты, полученные за все три дня, были усреднены по точкам и сглажены группировкой по 10 точек; однако, несмотря на такое сильное усреднение (каждая точка представляла среднее арифметическое из 30 отсчетов), кривые коррелировали с коэффициентом минус 0.485 (рис. 10). Этот коэффициент мал, но достоверен, так как рассчитанная вероятность случайного совпадения менее 0,01 *. Интересно, что пошаговый сдвиг коррелирующих рядов приводит к периодическому изменению коэффициента корреляции; это позволило выявить ярко выраженный цикл с периодом 51 минута, а также менее заметный цикл с периодом 27 минут. Существенно, что коэффициент корреляции оказался отрицательным: смещение большой осп (максимума пропускания) вле- Расчет выполнен М. М. Сметаниным. 48
во, как и ожидалось, связано с одновременным смещением малой оси (минимума пропускания) вправо, п наоборот. Трудно поверить, что все концы сошлись с концами чисто случайно... Таким образом получается, что симметрия поляриметра может нарушаться только каким-то внешним фактором, имеющим скорее всего внеземное, космическое происхождение. Причем этот фактор влияет на вещество явно неспецифично, так как одинаково проявляет себя при работе иа трех разных приборах, на разных длинах волн. Значит, этот фактор должен оказывать воздействие и иа молекулы антиподов, нарушать их симметрию. Не беда, что ие удалось оценить величину этого нарушения — достаточно того, что удалось обнаружить ее изменения *. Существование фактора, иеспецифичио нарушающего электромагнитную симметрию, может объяснить не только возникновение и сохранение в живой природе избытка одних и тех же зеркально симметричных форм молекул — ведь если их свойства различны, то это должно было проявиться и усилиться в ходе эволюции. Можно предположить, что воздействием того же фактора объясняются и другие случаи нарушения симметрии в природе—вплоть до несохранения четности при слабых взаимодействиях. Более того. Периодическими колебаниями интенсивности этого космического фактора можно объяснить и взаимосвязь циклических процессов жизнедеятельности с циклическими процессами, происходящими в космосе. Ведь скорость обмена веществ зависит от активности ферментов (они тоже существуют в виде одной из возможных зеркально симметричных форм), а эта активность резко меняется даже при минимальном изменении пространственного строения молекул, их стереохимии. Не исключено, что действием того же фактора определяются и некоторые другие циклические процессы. Остается последнее. Остается ответить на вопрос, что именно может представлять собой космический фактор, приводящий к иеспецифическому нарушению электромагнитной симметрии * В 1976 году я попытался обнаружить круговой дихроизм у веществ, имеющих плоскость симметрии. Однако оказалось, что даже лучшие современные приборы-дихрографы не обладают необходимой чувствительностью: с их помощью можно обнаружить эффект лишь порядка К)-4 — 1С)-5, в то время как он не может быть более 10~в — Ю-7. мии. , 260-1 1 г=-0,485[р<0,01] * макс] J 173.76 и\ 19.3.76 20.3.76 I , 1 I i 13 14 15 16 Московское время [час] 10 Результаты одновременных измерений Дрейфа нуля деух поляриметров с у с та нов ной на нуль по лолутеневому методу. Усредненные результаты измерений, выполненных за три дня ■ одно и то же время суток, сглажены группировкой по 10 точек; полученные кривые заметно зеркально симметричны, то есть при смещении нулевой точки одного прибора влево нулевая точка другого прибора, квк правило, смещается вправо, и наоборот К сожалению, тут пока еше нельзя выйти за рамки чисто умозрительных спекуляций. Мы знаем лишь один вид иеспеци- фических взаимодействий — гравитационные. Но как могут эти взаимодействия влиять на электромагнитные силы? В качестве еще одного кандидата на роль фактора, нарушающего симметрию, можно выдвинуть нейтрино (кстати, эти частицы принимают участие и в слабых взаимодействиях). Но как может нейтрино нарушать симметрию вещества? Но если в нарушении электромагнитной симметрии повинно прозаическое магнитное поле, его способность действовать на вещество неспецифическим образом все равно заслуживает самого пристального внимания. Впрочем, все эти вопросы слишком сложны, чтобы ответить на них походя. Да и прежде чем искать иа них ответы, в существовании описанных явлений должны убедиться помимо автора статьи и другие люди. Приглашаю их повторить и продолжить мои опыты... 49
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ С БОРУ ПО СОСЕНКЕ Пятнадцать компонентов, пятнадцать различных химических элементов содержит новы i легкий сплав, разработанный под руководством члена-корреспондента АН СССР И. Н. Фридляндера. Основу сплава, естественно, составляет алюминий, но, кроме того, в соста в спла ва вводя т до 4,2% магния, до 1,7% пинка, до 0,5% свинца и доли процента (от десятитысячных до десятых) марганца, хрома, железа, олова, циркония, бериллия, сурьмы и мышьяка. Так, с мира по иитке, с бору по сосенке, собрав большую компанию носителей разнообразных свойств, получили сплав, отличающийся высокой прочностью и коррозионной стойкостью, которая к тому же надолго сохраняется. ВОЗРАСТ ВСЕЛЕННОЙ ПО РЕНИЮ Метод определения возраста Вселенной по соотношению изотопов осмия и рения предложили недавно два американских исследователя Д. Шрамм и К- Хайиебах (Чикагский университет). Естественный радиоактивный изотоп реиий-187 в результате бета-распада превращается в осмий-187 — изотоп с периодом полураспада около 40 млрд. лет Это гораздо больше периодов полураспада урана и тория. Исследователи-определили соотношение осмия и рения в метеоритах' типа углистых хондритов, оно оказалось равно 12,3. Это соотношение свидетельствует, что возраст Вселенной составляет 18—20 млрд. лет, что на 5—7 млрд. лет больше, чем считалось рань ше, когда возраст Вселенной определяли по соотношению изотопов ураиа и тория. сок, вино и вирусы Виноградный сок и натуральное вино из винограда значительно уменьшают жизнеспособность многих болезнетворных вирусов, например вируса полиомиелита. Канадские биологи, установившие этот факт, помещали культуры вирусов в напитки с регулируемой величиной рН. Оказалось, что пнфекционноегь вируса полиомиелита после суток выдержки в виноградном соке (при рН 7,0 и температуре 4°С) снижается в тысячу раз. Как ни странно, вина оказались менее эффективными, чем свежий виноградный сок. Полагают, что активным противовирусным началом служат здесь фе- нольные соединения, которых в соке больше, чем в виие. КОЕ-ЧТО О СВЕРХЭЛЕМЕНТАХ Группа физиков и раднохн- мнков из Дубиы провела первые эксперименты по синтезу элементов № 110, 111 и 112 с помошью ускоренных ионов кальция. Кальцием-48 обстреливали мишени из урана-233, про- тактниня-231 и торня-232. Пока выделить новые изотопы не удалось, установлены лишь верхние пределы сечения (вероятности) образования п периодов полураспада изотопов 276110 (или 277110), 276Ш и 279112. Вероятность образования этих изотопов крайне мала—величины порядка 10 3S, а периоды полураспада должны составить от 3 до 50 миллисекунд. Исследования продолжаются. ЕЩЕ ОБ ЭФФЕКТЕ ХИМИЗАЦИИ Любопытные цифры привел журнал «Промышленность Армении» A977. № 6). Казалось бы, какую выгоду могут дать пластмассы на часовим заводе? Кроме стекол иад циферблатом, пластмассовых детален в часах вроде бы иет. Тем не менее один лишь Ереванский часовой завод экономит 600 000 рублей в год, заменив традиционные металлические материалы пластмассами при изготовлении некоторых деталей и узлов часового механизма. Такую экономию принесли 50
новости отовсюду новости отовсюду новости отовсюду заводу самосмазывающиеся сополимеры формальдегида с диоксоланом и трпокеапэ с диоксоланом. ЭВМ РИСУЕТ АТОМ Исследователи Нью-Порк- J ского университета разрабо-] тали, метод получения изо-| браженпп атомов, основанный на использовании рентгеновских лучен, ЭВМ и голографии. Рентгенография дает информацию о положении и размерах атомов в кристалле. Эта информация (в цифровой форме) вводится в ЭВМ, а затем в голог- рафичсской установке превращается в объемное изображение. Полагают, что новый метод получит широкое применение в кристаллографии, медицине, молекулярной биологии, материаловедении и других отраслях науки и техники. АКУЛЫ ДЛЯ АКВАРИУМА Современные акулы, как известно, мало чем отличаются от своих предков, живших сотни миллионов лет назад. И наклонности у них остались те же, да и умственные способности, наверное, не очень улучшились. Вот только меньше их стало: все-таки сказывается конкуренция со стороны более современных видов. Среди 64 видов ископаемых акул, открытых американским палеонтологом Ри- чардомч Лаидом, есть такие чудовища, что и в кошмарном сне не приснятся. У акул одной группы на голове был большой рог, направленный вперед, у других — клешни, как у рака, причем, тоже на голове. Были акулы с огромными плавниками — они, выскакивая из воды, могли пролетать над поверхностью несколько сот метров. В то же время среди ископаемых акул были и малютки длиной всего в два с половиной сантиметра. Таких рыбок вполне можно было бы держать в аквариуме. «ИСКУССТВЕННЫЕ» АНТИТЕЛА Одно из главных орудий иммунологической защиты организма — антитела. Недавно появились сообщения, что английским биологам во главе с д-ром С. Мплетенном удалось разработать метод получения больших количеств антител вне организма. Клетки селезенки, синтезирующие нужное антитело, выделяют и скрещивают, объединяют с другими клетками, быстро растущими в культуре. Такие гибриды, сохранив способность бурно размножаться, [начинают вырабатывать антитела в больших количествах. «Искусственные» антн- |тела можно использовать для лечения инфекционных болезней. Как сообщает журнал «New Scientist», методика уже хорошо отработана н может быть применена в промышленном масштабе. ЛЕКАРСТВО ПРЕВРАЩАЕТСЯ В ЯД Каждому врачу известны случаи, когда испытанное и хорошо зарекомендовавшее себя лекарство вызывает непредвиденные осложнения. Многие такие случаи объясняются особенностями биохимических процессов в организме: иногда лекарство, само по себе безвредное, может в результате химических превращении стать токсичным. Например, было обнаружено, что у некоторых больных, получавших известный противотуберкулезный препарат нзониазид, возникает гепатит. Оказывается, это — следствие ферментативного превращения препарата - в печени, с образованием токсических продуктов. Наличие у людей ферментативных систем, ответственных за это превращение, генетически запрограммировано и зависит, в частности, от расовой принадлежности: нзониазид быстро ацетнлпрует- ся только у половины людей, принадлежащих к европеоидной группе рас, но почти v всех монголоидов. 51
Проблемы и методы современной науки Почему вода бывает скользкой Д. Л. ЧИЖЕНКО Научные исследования в наше время ведутся такими темпами, что часто результаты труда ученых не удается реализовать так быстро, как хотелось бы, и многие выявленные теорией закономерности весьма долго ждут практического воплощения. Но иногда наблюдается поразительное явление: активное и широкое вторжение новшества в практику происходит вообще без всякой предварительной теоретической подготовки. Яркий тому пример — эффект так называемой «скользкой воды», который заключается в способности чрезвычайно малых добавок некоторых полимеров резко снижать гидродинамическое сопротивление жидкости *. После того как эффект был открыт, он вскоре стал применяться в технике, находил все новые области применения, давал реальный экономический эффект. Но его сущность оставалась невыясненной, результаты экспериментальных работ специалисту-теоретику казались невероятными. Более того, многочисленные гипотезы, призванные объяснить наблюдаемые факты, одна за одной отвергались при экспериментальной проверке. Морякам давно известно, что скорость корабля, плывущего по морю, может неожиданно, без вадимых прачан, возрастать, а затем снова уменьшаться до обычной. Было замечено, что скорость увеличивается там, где вода * Сообщения о «скользком воде» публиковались в «Химии и ж щи и». 1**71, N° 4 и 1972, № Л. «цветет», то есть там, где в ней содержится большое количество планктона животного или растительного происхождения. В научной литературе первые сообщения о непонятных явлениях, происходящих в растворах полимеров, появились в 40-х годах нашего века. Так, на одной из нефтяных скважин американского штата Техас был ошибочно открыт не тот кран и огромное количество полимера растительного происхождения устремилось в нефтепровод. К удивлению персонала, труба не засорилась, и нефть продолжала поступать в резервуар; более того, произошло вообще совершенно неожиданное — мощность, потребляемая двигателями насосов, значительно снизилась. Б. Томе, первым описавший это явление в 1948 году (оно поэтому называется эффектом Томе а), отметил, что добавка тысячных долей процента некоторых высокомолекулярных веществ способна порой в три- четыре раза снижать гидродинамическое сопротивление жидкости. Вскоре эффект Томса начали использовать при бурении скважин, для повышения пропускной способности различных трубопроводов, увеличения скорости движения небольших надводных и подводных судов и снижения уровня гидроакустических шумов при их движении, для уменьшения кавитации и даже для повышения дальнобойности струй при тушении пожаров. Тем не менее до недавнего времени, несмотря на многочисленные исследования, специалисты плохо знали, в чем заключается действие полимерных добавок. Уменьшение гидродинамического сопротивления наблюдалось при добавлении к воде древесной пульпы, тон-. ких найлоновых или асбестовых волокон, а также слиза, выделяемой рыбами и улитками. Аналогичное явление отмечено для воздушных потоков, содержащих значительное количество пыли. Эффект Томса необычен для специали- ста-гидродинамика по многим причинам. Во-первых, в присутствии полимерных добавок поток ведет себя так, будто вязкость жидкости снизилась в несколько раз, в то время как точные измерения показывали, что в действительности вязкость даже немного увеличилась. Во-вторых, трудно найти другой пример, когда столь значительный эффект вызывался бы влиянием таких малых количеств постороннего веще- 52
ства: сопротивление потоку начинает заметно снижаться уже при содержании 3— 5 весовых частей полиэтиленоксида в 100 миллионах частей воды, когда объемная доля полимера равна всего лишь 3 - 10-8, а при содержании 25 частей на миллион сопротивление уменьшается в четыре раза. Одно из первых объяснений этих фактов сводилось к тому, что молекулы полимера адсорбируются стенками трубопровода, образуя тонкую скользкую пленку. Однако от этого простого предположения пришлось вскоре отказаться. Во-первых, величина эффекта Томса не зависит от материала стенки, в то время как адсорбирующая способность, например, металла, стекла и пластмассы существенно различается. Во-вторых, не было отмечено никаких эффектов, связанных с образованием адсорбированного слоя полимера на заведомо чистых поверхностях. Другая попытка объяснения необычного поведения «скользкой воды» основана на хорошо изученном явлении, называемом псевдопластичностью. Псевдопластичными называют жидкости, эффективная вязкость которых заметно снижается при увеличении градиента скорости потока — такие жидкости не подчиняются реологическому уравнению Ньютона, а потому называются неньютоновскими. Обычно аномалии вязкости проявляются у растворов полимеров с концентрацией не менее десятых долей процента; однако точные измерения показали, что растворы, проявляющие эффект Томса, имеют слишком малую концентрацию, а потому никакими неньютоновскими свойствами не обладают. Это и не удивительно: снижение вязкости псевдопластичных растворов происходит в результате нарушения взаимодействия макромолекул, а в «скользкой воде» концентрация полимера настолько мала, что такое взаимодействие практически отсутствует. Ориентация длинноцепочечных молекул в потоке, которую часто пытаются евязать со снижением гидродинамического сопротивления, также не может служить причиной эффекта Томса. Уж слишком малы геометрические размеры молекул полимера в сравнении с диаметром трубы и их относительное число в единице объема жидкости. В самом деле, трудно представить себе, чтобы сотня-друга я карандашей могла повлиять на характер течения крупной реки. Способность различных макромолекул снижать сопротивление течению была непонятна не только гидродинамикам, но и специалистам по полимерам. Почему такую способность проявляют очень разные, не имеющие, казалось бы, ничего общего макромолекулы? Здесь и природные полимеры, и синтетические полимерные соли полиакриловой кислоты и карбоксиметил- целлюлозы; здесь и ионогенный полимер полиакриламид, и неполярный полиэтилен- оксид, и даже молекулы дезоксирибонук- леиновой кислоты. А почему через несколько часов после растворения активность полимерных молекул падает? И почему редкосшитые соли полиакриловой кислоты, так называемые карбополы, в отличие от линейных молекул такого же строения, вообще не снижают гидродинамического сопротивления? Ученые обратили внимание на то обстоятельство, что только высокомолекулярные фракции перечисленных полимеров обладают интересующими исследователей свойствами: при уменьшении молекулярного веса ниже определенной величины эффект полностью пропадает. На основании этого был сделан вывод, что уменьшение активности полимера со временем связано со снижением его молекулярного веса в результате механической деструкции. Действительно, измерения молекулярного веса полимера методом капиллярной вискозиметрии до и после деградации раствора, казалось, подтверждали такой вывод. Настораживал только один странный факт: результат измерения молекулярного веса активного, неразрушенного полимера зависел почему-то от диаметра капилляра, применяемого для измерения... Задолго до этого было обнаружено, что, когда кровь течет по капиллярам, диаметр которых соизмерим с размером взвешенных в плазме эритроцитов, величина кажущейся вязкости зависит от диаметра капилляра. Кроме всего прочего, казалось странным, что при повышении концентрации раствора до нескольких процентов никакой деградации растворов в результате перемешивания не наблюдалось, хотя обычно механодеструкция полимеров происходит только при интенсивном механическом воздействии на очень вязкие, концентрированные растворы. Явление деградации известно и для растворов так называемых флокулян- 53
тов — полимерных веществ, способствующих отстаиванию тонких осадков при обогащении руд и при очистке сточных вод. В качестве таких веществ применяются, в частности, высокомолекулярные полиакриламид и поли- этиленоксид. Механизм флокуляции заключается в адсорбции твердых частиц полимерными ассоциатами — не- дорастворившимися набухшими «пачками», состоящими из десятков и сотен тысяч полимерных молекул. После окончательного растворения ассо- циатов флокулирующая способность раствора исчезает. Поскольку сущность эффекта Томса долго оставалась неясной, это неоднократно приводило к различным неудачам и ошибкам. Но поскольку его применение в судостроении и других областях техники сулило немалые выгоды, к изучению проблемы были привлечены десятки крупных научно-исследовательских организаций у нас в стране и за рубежом. Вопрос изучали специалисты самых различных профилей — гидродинамики и реологи, акустики и прикладные математики, специалисты по физике и химии полимеров. На помощь были призваны электронная микроскопия и лазерная техника, скоростная киносъемка и светорассеяние, приемы визуализации потоков и другие методы. В результате- исследователям удалось добиться успеха, и в настоящее время можно считать, что причины, вызывающие снижение гидродинамического сопротивления в На фотографиях (увеличение я 120 раэ| показан процесс растворения частицы полимера через IS. 30. 60 и 90 сеиуид. Первоначальный агломерат быстро распадается на «лачки», которые, минуя стадию набухания, дают начало активным ассоциатам — мелким полупрозрачным обраэоеани ям 54 потоках разбавленных полимерных растворов, в основном выяснены. Решающее значение при этом имело установление того факта, что эффект наблюдается только при достаточно больших скоростях, когда режим течения из ламинарного должен переходить в турбулентный. Это явление происходит, когда силы инерции потока начинают преобладать над силами внутреннего трения, что приводит к образованию вихрей, поглощающих значительное количество энергии и потому повышающих сопротивление течению. Переход от ламинарного режима к турбулентному обычно происходит, когда величина так называемого гидродинамического критерия Рейнольдса (Re) находится в пределах 3—10 тысяч. Однако оказалось, что растворы высокомолекулярных веществ, проявляющие эффект Томса, способны течь в ламинарном режиме и при значительно больших значениях Re, вплоть до 50 тысяч. То есть полимерные добавки оказывают как бы успокаивающее влияние на поток жидкости, предотвращая бесполезный расход энергии на образование завихрений. Такое снижение энергетических потерь и воспринимается как уменьшение гидродинамического сопротивления. Существенно, однако, что расширение ламинарной области течения вызывают не отдельные полимерные молекулы, а очень сильно набухшие, легко деформируемые молекулярные ассоциаты, состоящие из большого числа макромолекул и включающие в себя воду в количествах, в сотни тысяч раз превосходящих массу полимера. Размеры таких ассоциатов соизмеримы с размерами вихрей, и поэтому, ориентируясь параллельно потоку, они препятствуют их возникновению. Дальнейшее растворение ассоциатов
знаменует собой деградацию раствора и переход течения в турбулентный режим. Оно происходит тем медленнее, чем больше молекулярный вес полимера. Образование активных ассоциатов в начальной стадии растворения полимера обусловлено не столько его химическим строением, сколько технологией получения. Так, каждая частица порошкообразного полиэтиленоксида состоит из большого числа плотных полимерных «пачек», образующихся на стадии выделения полимера из раствора. Попадая в воду, такая частица за несколько минут вновь распадается на исходные «пачки»; затем «пачки» медленно набухают, превращаясь в активные ассоциаты, способные деформироваться потоком (см. фото). Максимальный размер ассоциатов соответствует и наибольшему снижению гидродинамического сопротивления B—10 мкм через 1—2 часа); затем ассоциаты растворяются, и эффект пропадает. Растворы, содержащие набухшие ассоциаты, фактически имеют характер суспензий, что подтверждается наблюдениями, сделанными в Институте проблем механики АН СССР. Его сотрудниками было обнаружено новое явление — разрушение металлических образцов, погруженных в воду, высокоскоростными струями растворов полимеров, снижающих гидродинамическое сопротивление. Например, струя раствора полиакриламида или полиэтиленоксида, истекающая под водой со скоростью 250 м/сек, в отличие от чистой жидкости за несколько минут пробивает стальную пластинку толщиной 2,5 мм. Это говорит о том, что в условиях высокоскоростного столкновения с преградой макромолеку- лярные ассоциаты не успевают деформироваться и ведут себя как твердые тела. Вместе с тем неактивные растворы, содержащие разрозненные полимерные молекулы, такой способностью не обладают. Выяснение роли ассоциатов позволяет объяснить большинство вопросов, возникавших ранее при исследовании поведения «скользкой воды». Становится понятным, например, какую роль играет химическое строение полимерных молекул; почему нельзя вискозиметрически определить молекулярный вес полимера в свежеприготовленном растворе; в чем заключается смысл деградации раствора. И все-таки до завершения исследований еще далеко. Теперь пришел черед технологов и экономистов — основные усилия прилагаются в направлении увеличения срока службы растворов и выбора наиболее дешевого полимера, который был бы к тому же безопасным для окружающей среды. Можно надеяться, что в недалеком будущем использование эффекта Томса будет надежным и обычным средством экономии громадных количеств энергии. На этом можно было бы и закончить наш рассказ. Хочется, однако, попросить читателя еще раз вернуться к выделенным в тексте абзацам, из которых следует, что никакой тайны, собственно, и не было — эффект Томса наблюдали и мореплаватели времен Колумба, и технологи по переработке целлюлозы, и медики, и специалисты, по обогащению руд. Недоставало малого — цельного и уверенного взгляда на всю совокупность разбросанных во времени и пространстве фактов, многие из которых, казалось, не имели никакого отношения к исследуемой проблеме. н 55
Строптивая вода О том, что в сообщающихся сосудах жидкость обязана находиться на одном уровне, нам известно со школьных времен. Да и последующий жизненный опыт как будто подтверждает этот открытый еще в глубокой древности закон. И все же... Однажды я проделал следующий опыт. Взял круглую стеклянную байку высотой 100 мм и внутренним диаметром 40 мм с двумя отводными трубками внизу, наглухо перегородил ее (см рисунок) пластинкой из нержавеющей стали толщиной 2 мм, в которой были прорезаны конусообразные отверстия максимальным диаметром 2,4 мм, а минимальным 0,5 мм, и стал наливать воду попеременно в образовавшиеся полуцилиндры. Когда вода наливалась в ту половину байки, к которой пластина была обращена узкими сторонами отверстий, то уже через минуту она проникала и в другую половину и уровень ее в обоих полуцилиндрах становился одинаковым — как тому и положено быть в сообщающихся сосудах. Однако в том случае, когда воду наливали в ту половину банки, к которой разделительная пластина была обращена широкими основаниями конических отверстий, картина получалась совершеиио иной. Вода в другую половину не проникала вовсе, нарушая тем самым общеизвестный закон природы. Пластинка с отнюдь не микроскопическими порами пела себя подобно биологическим мембранам — она обладала односторонней проницаемостью. Если мы наблюдаем некое явление, нарушающее некий физический закон, то это может означать только одно: мы столкнулись с действием новых физических сил. В нашем опыте мы столкнулись с малоизвестным действием сил поверхностного натяжения. Лет двадцать тому назад, размышляя об исключительной роли междуфазных поверхностных явлений в любом живом организме — системе с невообразимо большой удельной поверхностью, я занялся анализом действия сил смачивания в нецилиид- рических порах. В основу работы была положена выведенная академиком П. А. Рс- бнндером формула флотационного напряжения иа конической поверхности, и по его представлению результаты исследования были опубликованы в 1952 г. в «Докладах Академии иаук СССР» (№ 1. с. 153). Сводились они вкратце к следующему. Если проделать в твердом теле Х-образиую 56
~ J J Слева — проницаемость лор зависит от ик формы 1 — полярная жидкая фаза, 2 — кеполярная жидкая фаза или газ. 3 — полярная твердая фаза Справа — проницаемость лор зависит от смачиваемости иж стенок: 1 — полярная жидкая фазе, 1 — нвполярная жидкая фаза или газ, J — полярная твердая фаза, 4 — нелолярная твердая фаэв пору, т. е. канал в виде двух сходящихся вершинами конусов, то в месте наибольшего сужения поры при неравных углах наклонения (если один конус острее другого) проницаемость ее для одной и той же жидкости может оказаться разной по величине и даже по направлению. Тот же самый эффект может получиться и в том случае, когда стенки поры неоднородны по смачиваемости. Эта работа ие получила дальнейшего развития — отчасти из-за отсутствия наглядного подтверждения правильности предложенных в ней формул. Лишь недавно мне удалось провести опыт, о котором рассказано в начале заметки. Для простоты в пластине были проделаны конические поры, ведь это частный случай Х-образиых. Зависимость избирательной проницаемости пористых мембран от действия сил поверхностного натяжения между стенками пор и протекающими через эти поры жидкостями (а также граничащими с жидкостью газами) имеет важнейшее значение для движения и обмена веществ в любом живом организме. Изучение этих явлений могло бы оказаться полезным и для техники. Сам я, к сожалению, ие располагаю возможностью проведения необходимых экспериментов. Между тем было бы интересно проделать опыты, подобные описанному здесь, но с другими жидкостями и другими мембранами. В том числе — с пластинкой, имеющей разносмачиваемые поры — чтобы стеики одной конической полости по смачиваемости полярно отличались от стеиок другой. Если кто-либо из читателей «Химии и жизни» такие опыты проведет, я просил бы через редакцию известить меня о результатах. Кандидат медицинских наук И. М. ПЕРЕЛЬМАН 57
Из писем в редакцию Отверстия могут быть разными Эффект «Рабиновича— Мартьянова», описанный в статье «Нужны ли дырки в крыльях?» A977, № 7), не только существует, но и применяется на практике. Мастер спорта по дельтапланеризму Владимир Пыш- кин писал в-журнале «Техника молодежи» A977, № 5): «Щелевой парус выигрывает по сравнению с обычным на больших (закритических) углах атаки. Ведь подъемная сила крыла растет до определенного, так называемого критического угла атаки, при котором происходит срыв потока с несущей поверхности и резкое падение подъемной силы. У разрезанного крыла критический угол значительно больше, причем возрастает и подъемная сила». Можно возразить, что отверстия в крыле дельтаплана Пышкина были не конусообразные, а представляли собой сплюснутый с одного конца цилиндр. Ио ведь и крыло дельтаплана жесткое, а не эластичное, как у птиц. Несомненно одно: новизна в эффекте «Рабиновича—Мартьянова» есть. Правда, интересно, что скажут скептики? И. А. ШАПОШНИК, Донецк- Дырки или клапаны? Крыло птицы, или даже отдельное перо крыла, правильней сравнивать не с пластиной, усеянной коническими отверстиями, как делает автор статьи «Нужны ли дырки в крыльях?», а с системой лепестковых клапанов, работающих в следующем режиме: а) крыло опущено вниз; все лепестки клапанов примыкают друг к другу; б) птица взмахивает крылом; лепестки клапанов под действием встречного потока воздуха опускаются, сопротивление крыла воздушному потоку уменьшается, происходит «выжимание» воздуха из межлепестковых зон, за счет этого даже при движении крыла вверх создается некоторая подъемная сила; в) крыло резко опускается; давление воздуха закрывает створки клапанов, крыло в этот момент становится почти плоскостью, его сопротивление воздушному потоку возрастает, птица получает возможность «оттолкнуться». Чтобы проверить свою гипотезу, я поставил (в домашних условиях) эксперимент: продувал отдельное контурное перо голубя. Оказалось, сопротивление пера при продувке его с «верхней» и с «нижней» сторон разнится почти на одну треть. А. НАУМОВ, Ульяновск Уже было. бочий орган которого — колеблющаяся мембрана с коническими отверстиями (авторское свидетельство № 525483). О физическом эффекте движения жидкости через конические отверстия рассказывается и в статье Г. А. Кардашева, В. Д. Соболева, К В, Чу- раева и А. Л. Шаталова «Влияние колебаний на уровень жидкости в капилляре», опубликованной в «Коллоидном журнале» A976Г № 3). Доктор технических наук К В. ЧУРАЕВ, Москва Чем силен мышьяк? В статье Ж. Мельниковой «Нарзан с мышьяком» A977, № 9) говорится, что «мышьяк издавна применялся в медицине — недаром его греческое название «арсеникон» восходит к слову «аррен», что означает в переводе «сильный». Мне кажется, что происхождение этого названия было бы правильнее объяснять вовсе не лечебным применением мышьяка, а его использованием для диаметрально противоположных целей. Заодно обращаю ваше внимание на опечатку в № 11. Правильное название института, упоминаемого в заметке «Банк терминов» (стр. 113) — Всесоюзный научно-исследовательский институт технической информации, классификации и ко-, дирования. М. ЯКОВЛЕВ, Курск Должен огорчить Л. И. Рабиновича, автора статьи «Нужны ли дырки в крыльях?». На этом принципе основано действие насоса, pari ос л с тяжелой болезни скончалась Галина Николаевна Нелидова — корректор нашего журнала. Редакция выражает глубокое соболезнование родным и близким Галины Николаевны. 58
Сколько нефти осталось в недрах? Член-корреспондент АН СССР Н. Б. ВАССОЕВИЧ кандидат геолого-минералогических наук Л. И. ФЕРДМАН Я считаю варварством сжигание уникального наследия Земли — углеводородов в форме нефти и природного газа. Сжигание этих молекулярных структур только для получения тепла следует считать преступлением. Ральф ЛЭПП, 60-е годы XX века Еще задолго до американца Лэппа подобную мысль высказал Менделеев: мол, сжигать нефть — это все равно, что топить печку ассигнациями. И тем не менее около 3 млрд. т нефти и свыше I трлн. м3 газа было сожжено только в одном 1976 году всеми странами мира. Мотивировка такова: для получения одного и того же количества калорий нефти (по весу) нужно в 1,5— 2 раза меньше, чем каменного угля, в 3,5 раза меньше, чем сухого торфа. К тому же транспортировка нефти и продуктов ее переработки куда легче, чем угля или торфа. Вот почему в энергобалансе многих капиталистических стран нефть занимает до 75%. Но времена меняются, иефть дорожает. Французскому специалисту Ж. Роберу в 1970 г. изменение доли различных видов топлива в глобальном балансе на протяжении истории человечества представлялось таким, как на рисунке (стр. 60). Мы добавили внизу другой, более поздний вариант теплового баланса, принадлежащий генеральному секретарю ООН К. Вальдханму (май 1977 г.). По данным ООН, население Земли к 2000 году удвоится. Чтобы обеспечить тот же уровень жизни, не говоря уже о его повышении, потребуется втрое больше энергии. Только в США за оставшиеся до конца века 23 года будет потреблено энергии больше, чем за всю историю страны. Нехватка топлива, резкий скачок цен на бензин, угроза экономического спада эта мрачная тема не сходила со страниц буржуазных газет в конце 1973 и начале 1974 года. Ныне в капиталистических странах вводят ограничения на использование нефтепродуктов для транспорта и отопления. Из-за недостатка топлива кое-где свертывают производство. Каковы же действительные масштабы нефтяного или, как чаще говорят, энергетического кризиса? Насколько достоверны оценки глобальных запасов нефти и газа? Надолго ли хватит топлива? Попытки подсчитать количество нефти и газа в недрах Земли были предприняты еще в прошлом столетии. Нефтяные ресурсы подсчитывали, просуммировав сведения о разведанных, предполагаемых и прогнозных запасах. А так как прогнозы опирались на данные о добыче, то, естественно, глобальные ресурсы нефти и газа росли с увеличением добычи. И ныне весьма трудна оценка прогнозных (или потенциальных) запасов углеводородов на мало изученных территориях суши и на дне морей и океанов. Вот почему у разных авторов прогнозные цифры сильно различаются. По мнению известного советского специалиста М. Ш. Моделевского, потенциальные ресурсы углеводородов капиталистических и развивающихся стран на суше и в морских акваториях (до глубины 5 км) таковы: нефти (с конденсатом) — 1141 млрд. т, газа — 452 трлн. м3. Та же их часть, которую можно извлечь современными методами (извлекаемые ресурсы), куда меньше: 370 млрд. т и 300 трлн. м3 соответственно. С учетом же глубоководных акваторий глобальные потенциальные ресурсы (без социалистических стран) М. Ш. Моделевский оценивает в 1500 млрд т нефти и 600 трлн. м3 газа. Распределение глобальных запасов углеводородов (без социалистических стран) Глубины, км о СП 1 3-5 5-7 Возраст отложений кайнозой мезозой палеозой Жидкие углеводороды, % 9 69 18 4 31 52 17 Газообразные углеводороды, °о 12 51 24 13 34 40 26 Более объективны, конечно, не прогнозы, а доказанные запасы нефти и газа. Но их, естественно, намного меньше. Так, по мнению американских журналов «World Oil» и «Oil and Gas Journal», на \ января 1976 года доказанные запасы нефти в зарубежных странах (без социа- 59
-500000 100% отбросы -2000 25% 5% 1500 U дерево 10% 20% 1910 33? P*w 16% 16% 10% уголь 65% 3% нефть 1935 15% 7% 15% 8% газ й С 1970 ««№» Ч 34% 18% 6% 2000 атомная энергия 22% 30% I I L 25% 23% данные ООН 10% 21% горючие сланцы 13% 23% 60
мистических) составили 75 млрд. т. Из них на Ближний и Средний Восток пришлось 50,1 млрд. т, на Африку — 8,7 млрд. т, на Северную Америку — 6,7 млрд. т, (США 4.5 млрд. т). Еще меньше нефти в Центральной и Южной Америке — 3,6 млрд. т, в Западной Европе — 3.4 млрд. т. А на Юго-Восточную Азию, Австралию и Океанию' природа выделила лишь 2,9 млрд. т нефти. Если исходить из этих величин, то оказывается, что нефти в недрах ие так уж и много. Например, США при ежегодной добыче в 400 млн. т через несколько десятков лет исчерпает свои нефтяные ресурсы. Однако опыт подсказывает, что такого рода пессимистические оценки не оправдали себя. Не лучше ли подсчитывать нефтяные запасы, исходя из других предпосылок? Такую возможность открывает историко-генетиче- ский геолого-геохимический метод, базирующийся на осадочно-миграционной теории образования нефти. Эта теория берет начало от М. Ломоносова, К. Энглера, Г. Потонье. Ее неустанно развивал И. М. Губкин и многие другие геологи. Ее основные положения сводятся к следующему. 1. Процесс образования нефти, очень длительный. Она формируется в недрах Земли, в так называемой главной зоне нефтеобра- зования. 2. В горных породах осадочного происхождения нефть порождает материнское органическое угле водородистое вещество: захороненные продукты распада водных организмов, главным образом фито- и зоопланктона. Содержащиеся в осадках жиры и жироподобные вещества, обогащенные водородом, и обеспечивают высокий нефте- материнский потенциал. (По формуле Н. Б. Вассосвича и И. Е. Лейфмана об этом потенциале можно судить по величине Fb вычисляемой на основании элементного состава (в атомных %) органического вещества: H-2(Q + N + S) F,= ^ . Чем больше Fj превышает 0,65, тем больше и нефтематеринский потенциал.) 3. Этот потенциал реализуется во впади- пах, когда осадочные породы, опускаясь, попадают в зону с температурой более 70°С, обеспечивающей битуминизацию органики. В образующихся бнтумондах значительна доля микронефти — рассеянных в породе углеводородов. 4. И наконец, последний этап: при концентрации микронефти, или, как ее называл академик Губкин. диффузно-рассеянной нефти, в расположенных на пути ее миграции подземных ловушках возникают скопления топлива. Советскими и американскими специалистами подсчитано, что мнкронефти в оса- Иэменение роли источников энергии на протяжении истории человечества. По Ж. Роберу A970). Нижняя «шпала» составлена авторами по данным К. Вапьдкайма A°77| дочных породах земной коры п-1014 тонн. Это на два порядка больше, чем во всех нефтяных скоплениях. На основании сведений об объемах осадочных пород (седиментитов) в хорошо изученных нефтеносных бассейнах и сведений о первоначальных запасах местной нефти, можно рассчитать, что в среднем на иефть приходится от 1 до 5 миллионных долей веса осадочных пород, залегающих глубже 1 км. Исходя из этих и других соображений, мы полагаем, что глобальные геологические запасы иефти ие превышают 2,5—5*Ю12 т, а извлекаемые — в 1—2-Ю12 т. (Правда, возможны другие подсчеты!) Добыто же человечеством около 50-109 тонн. Выходит, что иефти в недрах осталось лишь в 30 раз больше! А темпы ее добычи растут. По мнению многих экономистов, в 2000 году глобальная добыча нефти достигнет I010 т! При такой ситуации через сто-двести лет запасы черного золота будут исчерпаны. Нужно надеяться, что человечество этого не допустит. Не пора ли сократить сжигание иефти? Не разумнее ли приберечь нефть (и углеводородные газы) для использования в качестве ценнейшего, во многих случаях незаменимого химического сырья? Из жидких и газообразных углеводородов можно получить великое разнообразие веществ — от синтетических материалов до продуктов питания. Уже работают заводы по изготовлению из нефти и газа синтетического белка и белково-внтамииных концентратов. В лабораторных условиях из нефти и газа сделаны искусственные молоко, жиры, сыры, макароны... Всемирная организация здравоохранения полагает, что к 2000 году треть рациона быстро растущего мирового населения будет состоять из заменителей мяса и молока. На это потребуется всего 2% мировой добычи нефти. Именно поэтому надо бережно относиться к иефти, ие сжигать ее. Заменить нефть и газ может прежде всего уголь, глобальные запасы которого оценивают в 30 трлн. т, а извлекаемые—в 2600 млрд. т. Напомним, что для получения I м3 бензина нужно 1,5—2 т угля. Если лишь половину извлекаемых запасов угля превратить в бензин, то получится море бензина объемом более 1 трлн.м3. Атомная энергетика тоже внесет существенную лепту. Помимо угля и урана энергию может дать и водород. Не следует забывать и о геотермальной, солнечной, ветровой и волновой (морей и океанов) энергии, и в особенности об управляемой термоядерной реакции на основе дейтерия. Дейтерий из 1 т морской воды при термоядерной реакции выделит тепло, эквивалентное сжиганию 150 т угля. Так что есть надежда и есть весомые предпосылки для перехода на другие источники энергии, что позволит оставить нефть и- газ для «большой химии». И тогда нефти хватит на целое тысячелетне. 61
Гипотезы « О тепловом углекислотном маятнике Кандидат физико-математических наук Л. М. МУХИН Сведения о ранней атмосфере и раннем океане Земли . скудны и противоречивы. Мы не знаем, каков был химический состав воздуха, скажем, четыре миллиарда лет назад; каково тогда было содержание кислорода. Более или менее уверенно можно говорить лишь о том, что гидросфера уже начала появляться, во какую площадь занимали океаны, какой рН был у океанской воды, неизвестно. Неизвестно и почему вода замерзала. Вернее, не до конца понятна природа великих оледенений, время от времени сковывавших панцирем почти всю планету. Еще больше неясностей появляется при сравнении геологических данных о развитии Земли с астрофизическими моделями эволюции Солнца. Дело в том, что согласно этим моделям светимость Солнца миллиарды лет назад была на 30— 60% ниже нынешней. Значит, Земля получала так мало солнечного тепла, что на поверхности должны были царить отрицательные температуры. Правда, тепло шло от горячих пятен — вулканических районов. Но этот тепловой поток был слаб для того, чтобы подогреть всю поверхность планеты. Палеогеологические данные неопровержимо свидетельствуют, что жизнь на Земле 3,5 млрд. лет тому назад уже была. . Как же так, жизнь-то во льду, вернее, без жидкой воды зародиться не может. По-видимому, это серьезное противоречие первыми заметили американцы К. Саган и Д. Муллен. Они же предложили объяснение: будто бы очень небольшие примеси аммиака в атмосфере могли дать так называемый парниковый эффект, который поддерживал температуру поверхности нашей планеты выше точки таяния льда. Увы, аргументированных доводов о присутствии аммиака в древнейшей атмосфере Земли нет. К тому же время жизни аммиака (даже в мизерных количествах, эквивалентных атмосферному азоту) очень мало — примерно 104 лет из-за неизбежного разложения аммиака под действием света (фотодиссоциация). Более того, согласно расчетам Э. Бютнер, одновременно с образованием зеркала воды из-за фотодиссоциации водяного пара в атмосфере -Земли могло накопиться изрядное количество кислорода: всего за 30 миллионов лет его содержание в атмосфере могло достичь 20%. А в присутствии свободного кислорода устойчивая концентрация аммиака неминуемо будет исчезающе мала: он легко окисляется. Значит, аммиак ни при чем. Значит, надо искать новый путь для решения противоречия, указанного Саганом и Мулленом. То есть нужно объяснить, почему на поверхности Земли были плюсовые температуры, хотя Солнце грело слабо. Этим мы и займемся. Принято думать, что атмосфера и гидросфера Земли обязаны своим рождением выделению летучих компонентов из мантии. Сторонники модели катастрофической дегазации полагают, что основная масса атмосферы выплеснулась из недр Земли за сравнительно небольшое время — около 5-Ю8 лет. По модели равномерной дегазации, наоборот, отделение летучих компонентов мантии с незначительными колебаниями скоростей дегазации 62
идет в течение всей истории Земли. С моей точки зрения, модель равномерной дегазации предпочтительнее, естественнее. Ее и положим в основу дальнейших рассуждений. Сперва обратим внимание на тот примечательный факт, что при дегазации на поверхность Земли прежде всего являются вода и углекислый газ. Об этом свидетельствует множество анализов состава вулканических газов и газов, содержащихся в магматических породах — базальтах. По оценкам разных авторов, отношение массы воды к выделившемуся из мантии углекислому газу — от четырех до десяти. То есть углекислоты поступает достаточно много. Именно углекислый газ, интенсивно поглощающий тепловые инфракрасные лучи, мог создать парниковый эффект, благодаря которому на планете появился океан, хотя Солнце грело плохо. Чтобы не быть голословным в дальнейших рассуждениях, нужно рассчитать температуру поверхности Земли 4,5 млрд. лет назад. Атмосфера тогда была хилой, и ее давление было в сто или тысячу раз меньше, чем ныне. Если это так, то среднюю температуру поверхности Земли можно без труда вычислить как функцию ее альбедо (отражательной способности). Альбедо Земли, почти лишенной атмосферы, по аналогии с Луной или Меркурием можно принять за 0,1. Результаты такого подсчета показаны на рисунке 1, где учтены два значения солнечной постоянной— современная и на 40% ниже. Постепенно атмосфера становилась массивнее. По..мере выделения летучих компонентов из магмы наружу пары воды, замерзая, окутывали планету мощным слоем сверкающего льда и снега. Альбедо росло, и поэтому температура поверхности снижалась. Но нет худа без добра — основным компонентом земной атмосферы становился углекислый газ. И он своим па'рликовым эффектом начал подогрев — с ростом концентрации С02 в атмосфере поверхность Земли потихоньку разогрелась и льды начали таять. Можно подсчитать, сколько СОг должно было накопиться в атмосфере, чтобы подогреть поверхность до 0°С. Это «критическое» давление углекислоты мы обозначили как Ро. Расчет гипотетического парникового эффекта был сделан профессором В. И. Морозом. Такой расчет непрост ■— точной цифры не получишь. Потому в конце концов был рассчитан верхний и нижний-, пределы критического давления С02, то есть получены два значения Р0. В. И. Мороз предполагал, что альбедо Земли из-за того, что ее окутало снежное одеяло, изменилось от начального 0,1 до 0,45. Конечно, и эта цифра условна, потому что из-за неровностей рельефа и облачности почти невозможно узнать истинную величину альбедо. Но нам важнее было понять общее направление процесса. Итог таков. Так выглядит зависимость средней температуры ловеркности Земли от альбедо (А) в логарифмическом масштабе; а — нынвшнве значение солнечной постоянной; б — солнечная постоянная на 40% ниже современной 63 I I I I I 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Наименьшее давление С02, при котором начинается таяние льда и снега, равно 0,3 атмосферы (рисунок 2). Что же происходит дальше? Вот что. При выделении из мантии 1013 г С02 в год (полагают, что именно так и было) это давление углекислоты в воздухе (точка с на рисунке 2) наступит через 440 миллионов лет. После этого и начинается таяние, быстро уменьшается альбедо, потому что отражательная способность воды меньше альбедо льда и снега. Становится немного теплее (точка d на рисунке 2). Но, увы, С02 начинает покидать атмосферу: растворение в воде, выщелачивание базальтов, образование карбонатов... Потеря газа не может длиться долго, потому что с уменьшением количества С02 л атмосфере поверхность Земли остывает до нуля. 'Планету снова окутывает снег и лед. Вот мы и пришли к великим циклическим оледенениям, не раз сковывавшим поверхность Земли. Идет время, становится теплее, оледенения повторяются, уменьшая амплитуду и длительность, пока все ярче разгорающееся Солнце не подогреет Землю и не уменьшит количества С02 в атмосфере до уровня, близкого к современному: углекислоту поглотит океан, осадки... Правда, мы не учли весьма важное обстоятельство: жизнь, возникшая на Земле 3,5 миллиарда лет назад, могла внести свои поправки в баланс углекислоты в атмосфере, в углеродные циклы. Зависимость средней |Т$1 и экваториальной (Teq) температуры ловеркности Земли от концентрации СО в атмосфере. Этот расчет был сделан для оценки максимального н минимального содержания СО_ ■ воздукв, при котором проявляется лариииовый аффект. Однако иа рисунке показан лишь минимальный вариант; по горизонтали — давление СО е атм; А — альбедо 64 Нижняя возможная граница атмосферного содержания С02 в цикле (точка е на рис. 2) оценена нами в 1,5* 1021 г. Самое неопределенное в уравнении этого баланса— время жизни молекулы С02 в океане (от момента попадания в воду до перехода в молекулу известняка). Но миллиона лет на это явно хватит. И своп расчеты мы строили на этом щедром допущении. Так что же получилось? А вот что: характерное время циклических оледенений на примитивной Земле было около миллиона лет. Важным геохимическим следствием гипотезы должен быть резко отличный от нынешнего процесс образования карбонатов. При высоком содержании С02 в атмосфере и соответственно более низких значениях рП воды, главной формой карбонатных осадков должен быть доломит, потому что он гораздо хуже кальцита растворяется в воде, насыщенной углекислым газом. Растворимость карбонатов в таких условиях на порядок выше, чем при нынешнем рН и парциальном давлении двуокиси углерода. Возможно, именно этим объясняется скромное количество карбонатных осадков в докембрии. И самое главное следствие. Плотная атмосфера из углекислого газа на примитивной Земле не могла создать условия для предбиологи- ческой эволюции, для накопления в океане заметных количеств органических молекул, ведь для синтезов органики необходим водород, метан, аммиак. К тому же, накоп- Teq 300 1- 300 Те •к 1 -■ч^»ч^ ^250 1 F-—^ / ■ ■- ^^^^^^^Ш1 ^^ , }f ■— ^« —~~*\j££~^' 1 ..-■-.- . 1 d А / 1 / / / 1 mJim / / L \ Г 1 Г 1 L i Г ■^^■"■JSI г V ЮвС) 273 250 0 001 001 01 10
ление кислорода в атмосфере, начавшееся вместе с образованием зеркала воды, также тормозило образование органических соединений, поскольку их синтез не идет в окислительной среде. Зато предложенная здесь гипотеза хорошо согласуется с другой гипотезой, выдвинутой ранее автором,— о роли подводного вулканизма в предбио- логической эволюции. Ибо вулканы порождают многие органические соединения (нитрилы, альдегиды), весьма важные для возникновения жизни. Гипотеза о тепловом углекислот- ном маятнике выходит за чисто земные рамки — ее можно применить и к Марсу, и к Венере. Сейчас на поверхности Марса очень низкое атмосферное давление и жидкой воды нет. Однако на фотографиях видны детали, которые многие- считают остатками марсианских речных долин и русел рек. Вероятно, когда-то атмосфера Марса была более плотной. Попытаемся, используя данные американских станций «Викинг» и основные положения гипотезы, воссоздать картину жизни Марса от «начала» до сегодняшних дней. Сперва сопоставим сведения о содержании изотопа 36Аг в атмосфере Земли и Марса. Так мы узнаем степень дегазации планеты (говоря другими словами, сколько выделилось из ее недр 36Аг за 4,5 млрд. лет на единицу массы планеты). Почему мы взяли именно 36Аг? Потому, что этот благородный газ — реликтовое вещество, доставшееся планетам в наследство от первичной туманности. И вот что примечательно: относительное содержание 36Аг в земной атмосфере в сто с лишним раз выше, чем в марсианской. Это означает, что дегазация недр на Марсе идет куда медленнее, чем на Земле. И если парниковый эффект был и на Марсе, то ледяные циклы заняли там гораздо большее время. Можно подсчитать, что углекислоты на Марсе (по сравнению с Землей) пропорционально меньше, как и 36Аг. Из этого следует, что к началу таяния льда давление углекислого газа в марсианской атмосфере было раз в двадцать меньше нынешнего. Стоило на Марсе появиться воде (по нашим оценкам, лед на Марсе благодаря выделению С02 из недр растаял недавно — не более миллиарда лет назад), как началась мощная эрозия поверхности. Но воды там было немного (средний слой по всей планете немногим более 10 м). Из-за быстрого размыва поверхности эта вода была поглощена марсианским реголитом. Уходил и СОг из марсианской атмосферы, и атмосферное давление быстро упало до величины, соответствующей тройной точке для воды. После чего атмосферное давление на Марсе может «автоматически» долго поддерживаться на таком уровне. Вот как это происходит. Если на Марсе чуть повысится давление углекислого газа, лед растает, начнется уход СОг из атмосферы в воду. Парниковый эффект ослабеет, и температура снова упадет. Опять появится лед, что будет сдерживать уход углекислоты из атмосферы. И все начнется сначала. А причиной этому — малые скорости дегазации марсианских недр. Говоря о скорости, я имею в виду геологические масштабы времени. Очевидно, исчезновение марсианской гидросферы заняло 106— 108 лет. Но такого промежутка времени, вероятно, достаточно для зарождения жизни. Если жизнь на Марсе однажды возникла, трудно предположить, что она уничтожена климатическими катаклизмами. Ну, и под конец несколько слов о Венере. Она ближе к Солнцу и поэтому изначально -сильно нагрета. По всей вероятности, там возник стойкий, необратимый парниковый эффект. Согласно проведенным оценкам, это могло случиться 2,5 млрд. лет назад. Вот как далеко увели размышления о прошлом нашей планеты... 3 «Химия и жизнь» № 12 6S
Литературные страницы Воспоминания о гелии-П Элевтер АНДРОНИКАШВИЛИ, академик АН Грузинской ССР 11. ГОЛЛАНДЦЫ Зайдя в библиотеку и перерывая новую литературу, натыкаюсь на только что пришедшую тетрадку голландского журнала «Phisika». Три статьи одна за другой. Кеезом и Дюйкер; Мейер; Мейер и Меллинк. Дюйкер, наверное, бельгиец. Какой же это Мейер? Ах! Л. Мейер! Кажется, его зовут Лотар... А Меллинка совсем не знаю. Так набегают одна на другую ничего не значащие мысли, пустые попытки представить себе воочию своих западных оппонентов. Все равно никогда ие увижу.... Постепенно вчитался в статьи. В этих трех работах делались попытки определить критические скорости при течении гелия-И то капиллярам и щелям, измерялись зависимости критических скоростей от толщины зазора, от температуры и от друтих параметров. Эксперименты выполнены очень точно. Но боже! Что за трактовка?! От нее исходит аромат старины. Они, по-'вндимому, ничего ие смыслят в сущности физических явлений, протекающих в гелии-П. —г Дау, оии ничего не смыслят в сущности физических явлений, протекающих в гелий.- Ц — Кто оии? По странной случайности вы забыли сказать мне, о ком вы говорите. — Ах, да! Я говорю о голландцах: Кеезоме и его учениках. Опубликованы их статьи, из которых становится очевидным, что они ие имеют ничего общего с современной наукой. — Мне кажется, что в той степени, -в какой это касается свойств гелия, этим страдают не только голландцы, но и англичане и тем более американцы. И вообще ие ищите другого места в мире, где бы о гелии зиали так много, как знают о нем в нашем институте. У кого вы еще найдете такого Элевтера, кстати, как я вам уже говорил, самого знаменитого из всех Элевтеров мира? — Вы мне очень льстите, ио это не так. Я очень хотел бы, чтобы это было так, но, к сожалению, существовал еще греческий министр иностранных дел Элевтерос Вени- зелос... — Прозаическая личность, фу, как вам не стыдно так унижаться... — Но пражский архиепископ Элевтерий? — Какое сравнение? И какое значение вообще в XX веке может иметь какой-то архиепископ... Так, путая серьезное с самыми глупыми шутками, Дау обычно и вел научные дискуссии. Серьезная фраза переходила неожиданно в шуточное окончание, фраза начавшаяся шуткой, могла окончиться глубокой мыслью или труднопроверяемой загадкой, с которой начиналось новое исследование. — ...А чем хотят увлечь нас эти три -голландца? — Не трн. а четыре, хотя, -правда, один из них бельгиец. Они измеряют теплопередачу в тонких щелях с зазором от 10"до 0,15 микрона. — О-о! Это может иам пригодиться. Очень большой диапазон. И ои схватил журнал и стал быстро просматривать резюме. — На что вы жалуетесь? Вы хотите, чтобы они делали правильные выводы? Но ведь они не знают работ самого знаменитого в мире* Элевтсра по определению этаэи! До чего они могли додуматься, не зная этой величины? — Они приводят интересные данные для значении критических скоростей. — Ну, естественно! Оии наверное и ставили эти работы с целью определения крит- Окончание. Начало — в № 8—11. 66
скорости. Знаете, Элевтерчик, не был бы я ленив в такой степени, я бы занялся этой работой. Но леиь пересчитывать в духе наших идей все, что они там иатворилт — Поручите Халату! — Халат занят теорией вязкости гелия-II. Кстати, я вам уже говорил, что теорфизика состоит из двух частей: одной собственно теоретической физики и другой — теории вязкости гелия-П? — Уже говорили. — В таком случае больше ничего интересного сообщить вам не могу. — И сделав реверанс, он помахал воображаемой шляпой, подкрутил воображаемые усы, крикнул: «Эх, удалец, Элевтер!» — и удалился восвояси. — Рабочий день кончился... не на такого напали... — послышалось в коридоре, и входная дверь хлопнула. Вооружившись логарифмической линейкой и книгами по гидродинамике, я вывел уравнение, которому должно было бы подчиняться течение вязкой жидкости в сложных условиях голландского прибора, и начал "пересчитывать полученные с его помощью результаты. Если Дау прав и у гелия-И нет вязкости в обычном "понимании, а есть только вязкость нормальной компоненты, и если я прав в экспериментальном определении этой величины, рассуждаю, сидя в библиотеке, то из опытов голландцев можно получить то же самое значение этаэн и ту же самую зависимость ее от температуры... С этой мыслью сажусь за стол утром и встаю с ней из-за стола поздно вечером два с половиной или три месяца подряд. Вот здорово! Температурная- зависимость этаэн что у них, что у меня одинаковая, если взять зазор в щели, равным десяти микронам. Хуже получается, если взять 5 микрон. Но что творится при зазоре в 1 микрон! А при зазоре в 0,5, а при 0,15!!! Пересчитав все эксперименты Кеезома и Дюйкера, Мейера и Меллин-ка, убеждаюсь в том, что критические скорости могут быть весьма разной величины, что они зависят от ширины капилляра или щели, зависят от температуры и от других условий. Узнав об этом, Пешков выходит из себя. — Ну знаешь! Основываться иа измерениях каких-то голландцев — это уж совсем не солидно. Я ж тебе все время говорю: критскорость при всех условиях равна 20 см/сек. — Нет, не обязательно. — Нет, 20! — Почему ты Кеезома, одного из опытнейших экспериментаторов Европы, считаешь «каким-то голландцем»? — Он чересчур стар. — Ну, не веришь, так измеряй сам. — Да зачем мне измерять, когда я и так знаю. — Но ты знаешь неправильно! — Нет, правильно! И вот новые опыты, возникшие в результате .дискуссии между Пешковым и мною. Два плоских круглых стеклышка прижаты друг к другу крохотными струбцинками. Между стеклышками расположен нагреватель—миниатюрная цилиндрическая печка Внешний диаметр этой течки около 100 микрон. Прибор размещается в дьюаре с жидким гелием-П. На нагреватель короткими импульсами подается ток. Выделяется джоу- лево тепло, но оно тут же рассеивается благодаря специфическому механизму теплопередачи в 1гелии-П. В момент, когда скорость гелия достигает критической, теплопередача нарушается, гелий вблизи нагревателя вскипает и вокруг него образуется газовый чулок. Зная поверхность печки и количество тепла, выделяемого в момент образования газового чулка вокруг нагревателя, можно -высчитать скорость нормальной компоненты, соответствующей критическому режиму, и скорость сверхтекучей компоненты, движущейся навстречу нормальной. В этих опытах критические скорости достигали пятидесяти сантиметров в секунду. Но канадец Холлис-Халлет. повторивший через несколько лет мои опыты со стопкой дисков, определил, что критическая скорость может уменьшаться даже до десятых долей сантиметра в секунду.
В действительности она ие ограничивается и этими значениями. Как стало известно несколько лет спустя, критические скорости три вращении стакана еще гораздо меньше, чем при колебательном движении дисков. Так разрешился наш с Пешковым спор о том, обязательно ли критическая скорость равняется 20 см/сек. А теперь существует даже формула, связывающая значение критической скорости с гидродинамическими характеристиками эксперимента — с радиусом стакана, расстоянием между соседними дисками, зазором в капилляре, толщиной щели и так далее. 12. ГИПНОЗ Во время новых опытов по определению критической скорости я наткнулся на неожиданное явление. По теории Ландау сверхтекучая компонента стремится в то место, в котором выделяется тепло. Там она превращается в нормальную компоиеиту и в виде таковой уходит от источника тепла. И в свободном объеме гелия-II обнаружить (перепад температур нельзя. В следующей серии моих экспериментов обе компоненты текли именно в свободном объеме тслия-11 — и вот тебе раз! Я обнаружил огромный скачок температуры! Знаете, что значит наткнуться на запрещенное физикой явление? Первое побуждение— закрыть эффект всеми имеющимися в вашем распоряжении силами. — Что у вас получается? — спрашивают все: Ландау, *Лифшиц, Смородинский... Вот, черт, привыкли интересоваться!. — Ничего не получается! — Как ничего? Вы же начали эксперименты? — Начал, да ничего не получается. — Да в чем загвоздка? — Не'выходит что-то, повторимости нету. На первый раз отделался. А сам пересматриваю заново всю .установку, всю измерительную схему. Эксперимент. Опять то же самое' — Галя Мирская говорит, что у вас получаются какие-то вещи, запрещенные теорией Дау... Мирская—практикантка, студентка V курса физфака, я выпросил ее себе в помощь. — Чтоб этой Гале!.. В общем — да. — Так вы же сами говорите, что повторимость экспериментов отсутствует? —- Нет, теперь все повторяется даже с ненужной точностью... — Послушайте, Элевтер! Я в вас разочаровался. Вы, говорят, намерили какую-то ахинею? — Дау! Но почему же ахинея? Измерение остается измерением. — Чушь, чушь! Не хочу слушать. Черт знает, что он говорит! Нашел какие-то явления, которые противоречат моей теории и еще вздумал их защищать. Дау убежал по лестнице, перепрыгивая через две ступеньки. Вдали раздался гул голосов. Сходка! Потом толпа двинулась громить меня и мой прибор. — Элевтер, !'я к тебе не стыдно? Сознайся, что заврался. — Да ие заврался я... — Но ведь Дау говорит, что этого не может быть. —■ При чем тут Дау? И без Дау известно, что по теории этого ие должно быть. Все мы достаточно разбираемся в теории, чтобы понимать это. Но если получается? — Не может получаться! — Это по теории не может. Да видно теория не все учитывает, потому и получается. Оскорбленная толпа загудела, отхлынула, повернулась и, шаркая йогами по лестнице, исчезла. Кажется, хватил лишку. Чего они все так разобиделись? Но, по правде сказать, я и себе-то казался чуть ли не преступником, и уж во всяком случае — полной бездарностью: намерить скачки температуры в гелии-II! Через неделю пошел советоваться с Халатниковым. Не тут-то было. На эту тему — рта не раскрывает Пришлось самому сесть за книги, журналы, расчеты. И вдруг — святые боги! — «Скачок температуры у поверхности, на которой излучается тепло»... Не может быть! Это же статья Капицы! Ничего не понимаю. Та самая статья, которую я читал раз пятьдесят, та работа, основываясь на которой, Дау строил свою теорию. 68
— Дау, а чем вы объясняете, что у Капицы тоже были скачки температуры? —■ Не было у него никаких скачков. Вообще я в вас разочаровался. Намерить какую-то ерунду в такой ясной области. — Почему Капица имел право измерить скачок, а я ие имею? — Да не было у него никаких скачков! Вы просто что-нибудь путаете. Вы даже статьи разучились читать. На кого, на кого, но возводить поклеп на Капицу, чьи работы я знаю наизусть... Это знаете ли, уж сверх всякой меры. — Дау, поглядите сюда... — Не стану. Говорят, что в жизни можно обойтись без насилия. Ерунда! Чтобы Дау согласился прочесть две строчки, пришлось прибегнуть, мягко выражаясь, к легкому давлению. — Ничего не понимаю,— шипел Дау.— Первый раз вижу у Капицы какие-то скачки. Вот уж никогда их не замечал! Пш-пш-пш. Что бы это могло значить? Но секрет так и не раскрылся. На следующий день все прибегают узнать — «на какой странице у Капицы в статье описаны эти ваши, ну как бишь их — скачки?» Только и слышно: — Вы читали про скачки температуры у Капицы? — Читал! Но ведь это в корне противоречит теории Дау! — Что за новости — скачки температуры какие-то? — Хороши новости! Опубликованы в сорок первом, еще до войны, а сейчас, слава богу, сорок седьмой... Продолжаю мерить. Теперь всех интересует вопрос: как велики могут быть эти скачки? И я дал, в конце концов, ответ всем любопытным: перегревы в непосредственной близости к поверхности, на которой выделяется тепло, могут достигать по меньшей мере 2000 градусов на сантиметр длины. Вот тебе и сверхтеплопроводность! Несколько дней спустя ко мне в лабораторию вошел Дау. — О чем задумались, Элевтерчик? — Думаю, откуда могут взяться скачки температуры. — Хитер! Ишь чего захотел. Этого даже я не могу придумать. — Дау, а не может быть так, чтобы градиент температуры создавали примеси, имеющиеся в гелии-И?— Робко, даже чересчур робко, спросил я. — Чушь! — закричал Ландау.— Во-первых, в гелии-П, как показали Шурочка Шальников и его югослав Савич, примесей вообще быть не может, и вам это известно не хуже меня. Во-вторых, если бы они и были... если бы они и были... то они должны двигаться вместе со сверхтекучей компонентой... навстречу нормальной... Я вскрикнул от радости. В этот момент в комнату вошел Исаак Яковлевич Померанчук, которому Дау дал прозвище «Чук», и, обращаясь к Ландау, спросил: — Учитель! Вы читали новую статью американцев в «Физреве»? — А что там пишут американцы?—небрежно спросил Ландау, не отрывая взгляда от бумаги, на которой были начертаны формулы, соответствовавшие обсуждаемому явлению. — Они сообщают, что исследовали движение примесей в гелии-П. Им удалось растворить в гелин-П его легкий изотоп, который, таким образом, является примесью... При этих словах я чуть было не лопнул от счастья и закричал в нетерпении: — Ну и что же? — Атомы примеси, как оказалось, всегда движутся вместе с нормальной компонентой, а не со сверхтекучей. Очень интересно, очень интересно! Теперь я готов был умереть от горя. — Что с вами?— спросил меня участливо Помераичук. — Не в ту сторону двигаются,— сказал Ландау.— Ну, ничего, Элевтерчик, на этог раз нам с вами не повезло. Не будем отчаиваться. Я поручу Халату подумать на эту тему. Халат что-нибудь да придумает... Он такой — Халат! Халатников создал теорию происхождения скачка температуры на теплорассеиваю- щих поверхностях через пять лет. Но интересно в этой истории одно: тот невероятный самогипноз, под которым находился автор теории Ландау, гипноз, под которым находились все окружающие — и теоретики и экспериментаторы, не разрешавшие себе даже задуматься о том, что в
Автор воспоминаний — директор Института физики АН Грузинской ССР академик АН Грузинской ССР лауреат Государственной премии Элевтвр Луарсабович Андроникашвили теории Ландау могли остаться неотраженнымн какие-то стороны явления сверхтекучести. Спрашивается: нужен ли в науке такой самогипноз и гипноз? Представим себе, что произошло бы, если бы Ландау не исключил из сферы своего внимания скачки температуры, открытые Капицей, которые ввиду всеобщего гипноза мне пришлось открыть еще раз заново. Не сомневаюсь в том, что если бы Ландау не абстрагировался полностью от всего .второстепенного, если бы он не находился полностью во власти главных своих идей, которые он положил в основу теории, если бы он действовал с оглядкой на все то, что было сделано экспериментаторами, то теория гелия-П вообще не появилась бы на свет. Более того, она не появилась бы даже в том случае, если бы Ландау задался важнейшим вопросом: «А что такое сверхтекучая компонента?» Но иа такой самогипноз имеют в науке право только единицы, создающие основы. Вот так, крупными мазками, создавал свою теорию нормальной компоненты гелия-П этот великий мастер современной физики. Свойства сверхтекучей компоненты оставались для него фоном, в который он не вглядывался. В этом заключалась его поразительная мудрость. А над свойствами сверхтекучей компоненты, начиная с 1946 года, работал другой замечательный ученый, Николай Николаевич Боголюбов, который рассмотрел поведение при низких температурах некой идеальной системы, называемой Бозе-газом. Между частицами этой системы Боголюбов ввел слабое отталкивание. И что же? Оказалось, что такой Бозе-газ будет обладать сверхтекучестью. 70
Но не только это обнаружил Боголюбов, решая свои уравнения. Получалось, что нулевым импульсом даже прн нулевой температуре обладают далеко не все атомы, а только относительно небольшая их часть, названная Бозе-конденсатом. И тем не менее при абсолютном нуле гелий, являясь полностью сверхтекучим, то есть находясь в своем основном состоянии, включает в свой состав все атомы: и с импульсами, равными нулю, и те, чьи импульсы отличны от нуля,— такие атомы, следовательно, двигаются, несмотря на абсолютный нуль, по сосуду. Вот уже три десятка лет прошло с тех пор, как Боголюбов опубликовал свой труд. С тех пор проблемой основного состояния гелия-П занимались многие ученые, такие, как нобелевские лауреаты Онсагер, Янг, Лн, Фейнман. А по существу, в главном, наиболее принципиальном, сдвига нет. И никто не может сказать об основном состоянии жидкого гелия больше, чем сказал на эту тему много лет назад наш советский ученый Боголюбов. Уточнились только цифры, определяющие плотность конденсата. Все эти годы я нахожусь под глубоким впечатлением творений Боголюбова. Но проверить его теорию не так-то легко. Дело в том, что сверхтекучее состояние — это такое состояние, в котором вещество наименее всего склонно к проявлению своих свойств. Если хотите, это вещь в себе. Как правило, мы судим о поведении веществ, находящихся в основном состоянии, по весьма косвенным признакам. И только недавно американским теоретикам Хоенбергу и Плацману пришла в голову идея эксперимента, по результатам которого можно охарактеризовать распределение атомов по импульсам в сверхтекучей компоненте. Реализуя эту идею, канадские экспериментаторы Вудс и Коули, а также американец Харлинг применили быстрые нейтроны, летящие из ядерного реактора. Сталкиваясь с отдельным атомом в сверхтекучем гелии, нейтрон отдает ему часть своей энергии и импульса. И по тому, сколько он отдал, можно судить о том, как жилось этому атому. Оказалось, что 7% всех атомов живут неподвижно, образуя конденсат, остальные же 93%, несмотря на то что температура близка к абсолютному нулю, двигаются весьма интенсивно; силы отталкивания, о которых догадался Боголюбов, не дают им возможности войтн в состав конденсата и остаться в нем неподвижными. Конечно, это еще не полное подтверждение замечательной теории Боголюбова. И на мою долю остается еще много, чего следовало бы сделать. Да вот решающий эксперимент все не приходит в голову... 13. РЫЦАРЬ НАУКИ Как бы ни был ученый увлечен своей работой, он не может трудиться беспрерывно. Заканчивая определенный этап исследования, полезно поставить, так сказать, психологическую точку и заново посмотреть на то, что ты сделал, и определить, что тебя ждет. Лучшее средство — написать обзор. Весною 1947 года я принял участие в подготовке русского издания фундаментального труда маститого голландского ученого В. X. Кеезома «Гелий». В книге описывался атом гелия (включая ядро), свойства газообразного, жидкого н твердого гелия, переход из одного агрегатного состояния в другое, ожнжительные машины и т. д. Здесь было все, за исключением советских работ, если ие считать исследования, в котором Капица открыл явление сверхтекучести. Правда, старик Кеезом писал эту книгу в Англии, где он провел в изгнании всю войну. Он был оторван от своего кабинета и библиотеки, текущая советская литература 1941 и последующих годов до него не доходила. Поэтому винить его в необъективности нельзя. Но тем не менее было невозможно издать перевод этой книги на русский язык, не внеся обширных дополнений. Решено было отразить в ннх все достижения советских и зарубежных физиков в области экспериментов, основанных на теории Ландау, равно как и самую теорию. Мне досталась глава «Экспериментальные исследования по сверхтекучести гелия-И» Мне казалось необходимым показать, в какой степени все опыты, как советских исследователей, так и зарубежных, соответствуют теории Ландау, и выявить, выходят ли имеющиеся расхождения между теорией и опытом за пределы погрешности измерений. И вот как-то обнаруживаю, что одно такое расхождение касается основополагающих экспериментов, давших повод считать, что течение гелия-П через узкую щель полностью обратимо. Баланс теплот у меня явно не сходился. Правда, разница между тем, что было вычислено мною н что измерили экспериментаторы, составляла всего 10%. Но от- 71
клонение наблюдалось всегда в одну и ту же сторону и превышало ошибку измерения в 3—4 раза. Было ясно, что в своих опытах они не учитывали какого-то явления. Наутро говорю Ландау о результатах моих вычислений. Ландау очень заволновался и побежал думать. Этот вопрос задевал и его теорию, так как одним из ее главных фундаментов были как раз эти опыты по обратимости гидро-термнческих процессов п гелнн-И. Огорчив Ландау, причем огорчив изрядно, иду к себе и выясняю, что во всех опытах не учитывалась теплота конденсации паров, которые ожижалнсь, когда уровень жидкого гелия-П поднимался, уменьшая замкнутое пространство, занятое паром. Не учитывался, естественно, и объем сконденсировавшегося пара, следовательно, все повышение уровня гелия-П в бульбочке приписывалось его течению через узкую щель. Вечером беззаботно сижу в ванне на втором этаже нашей квартиры, когда в первом раздаются нетерпеливые звонки и вскоре кто-то мчится наверх. — Элевтер, Элевтер, где ты, я спас обратимость! Голос Ландау. То, что он обращается ко мне на «ты», означает высшую степень возбуждения. — Я — в ванной. Выйду к вам, как только оденусь. — Некогда мне ждать! У меня важные новости! Мне удалось спасти обратимость! Он потребовал, чтобы его впустили в ванную комнату. Он пробовал мне что-то объяснить, но мыло на голове мешало восприятию. Кроме того, ему потребовалась бумага. Кроме того, ему стало жарко и душно, а дело спасения есть дело неотложное. Через пять минут, завернувшись в простыню, мокрый и дрожащий, я стоял у своего письменного стола н слушал объяснения Дау. — Не пройдет, — выслушав, отрезал я. — В эксперименте не учтена теплота конденсации. — Ах, черт возьми, это, кажется, еще хуже! — закричал Дау. И кинулся было домой разрабатывать новые меры по спасению обратимости, но остановился перед изображением Семеновой на обложке театральной программы. — Как! И вы захотели стать краенвистом? — Да при чем тут красивист. Просто она самая замечательная бале... — Фу, какая глупость! Некогда мне слушать про ваших замечательных балерин Не задерживайте меня, я нду спасать повергнутую «вами обратимость! Дау относился к науке, как джентльмен. Он ее оберегал от грубого обращения недостаточно деликатных физиков. Он думал о ней непрерывно и непрестанно. Он много раз «спасал ее», и нередко ему действительно удавалось спасти тот или иной принцип нлн закон, порой весьма важный. И в этой заботе о науке заключался весь Дау. Сам слабый, неуклюжий и даже в чем-то робкий, он всегда готов был загородить науку своим телом. 14. ТВОРЧЕСКИЕ РАЗНОГЛАСИЯ Эксперимент, в котором мне удалось доказать возможность одновременного существования двух видов движения в гелии-П — сверхтекучего и нормального, продолжал занимать мои мозги. И не только мои. Об этом же думали Шальников, Пешков. А как выяснилось потом, и профессор Пайерлс в Англии, и профессор Фейнман в США, и в Западной Германии гениальный Гейзенберг. И все думали об одном и том же: «А что будет, если гелий-И -не колебать, как это делал Андроникашвили. а наливать в прозрачный стакан и крутить? Будет он одновременно и стоять и двигаться? И в чем конкретно выразится эта ситуация?». По существу, речь шла об опыте в том первоначальном виде, в каком его предлагал поставить Ландау. Предполагалось, что в новом эксперименте глубина мениска вращающегося гелия-П будет зависеть не только от радиуса стакана и скорости вращения, но и от плотности нормальной компоненты. Для всех других жидкостей глубина мениска от плотности не зависит. И для ртути и для воды глубина менисков (при прочих равных условиях) одинакова. Мениск принимает форму параболоида благодаря тому, что на жидкость действуют две силы: одна — сила тяжести, другая — центробежная. 72
Совершенно иначе должен был вести себя гелий-И. Сила тяжести здесь действует на всю массу жидкости, тогда как центробежная сила должна действовать только на вращающуюся нормальную компоненту и не должна действовать на неподвижную сверхтекучую компоненту. Поэтому глубина мениска гелия-И должна быть пропорциональной роэнкро. А коль скоро роэн зависит от температуры, то и глубина мениска должна была с изменением температуры измениться. Для проверки этих предположений и был построен прибор, представлявший собой стакан нз оргстекла, который был помещен внутри дьюара с гелием-Н и мог равномерно вращаться в довольно широком интервале скоростей. Опыт был очень прост. И даже странно, что я в свое время предпочел ему сложный эксперимент со стопкой дисков. И тем не менее рука не поднималась начать этот простой опыт. А вдруг гелий поведет себя не так, как ему предписано теорией Ландау, и «мой» эффект, который уже завоевал себе известность, полетит к черту? — Что вы еще затеяли?— говорил Ландау.— Ведь вы уже доказали своим прежним опытом, что теория верна! Наконец, набравшись храбрости, приступил к эксперименту. О, ужас! Гелии-11, вращается, как самая обыкновенная жидкость, глубина мениска не отличается от глубины мениска^оды, масла, ртутн... Разве только образуется маленький конус у оси вращения под поверхностью мениска. Но все решает глубина, а глубина мениска неизменна. Никаких признаков того, чтобы в гелии-И вращалась только нормальная ком- ♦■ понента, и в помине не было. В таких чрезвычайных обстоятельствах у .меня сразу появилось много добровольных консультантов. Каждый из них находил, что мой прибор далек от совершенства. Одни — что стакан имеет эксцентриситет, другие — что прибор на больших оборотах вибрирует, третьи — что нужен агатовый подшипник с агатовой иглой. Появился Дау. Его, очень высокого, с приподнятыми локтями и сцепленными вместе пальцами правой и левой руки, сопровождал Шальников, низкий, с руками, глубоко засунутыми в карманы брюк. — Ну, что, домернлся? — ехидно спросил Дау.— Покажи, как это выглядит. Он стал смотреть в дьюар и так долго присматривался, что на минуту у меня возникло сомнение: «Да видел лн он когда-нибудь жидкий гелий?». — Ничего не внжу! — сознался он, немного оконфузившись.— Объясните мне: где здесь гелий? Все говорят «визуальное наблюдение», а на самом деле ни черта не видно. Качая, болтая и колыхая дьюар, ему показали гелнй, стакан и снова гелий, зачерпнутый в этот стакан. Потом повращали прибор и показали, как выглядит мениск. — Ты наблюдаешь что-то не то, — заключил Дау. — Это, наверное, какие-то неста- цианарностн режима вращения. — Да что вы, Дау, помилуйте! Вы же видите, что прибор вращается идеально! — взмолился я. — Ну хоть чем-то должен меннск гелия-II отличаться от мениска обыкновенной жидкости? — Он и отличается: при больших скоростях у него на верхушке параболоида образуется небольшое коническое углубление. — Эге! — обрадовался Ландау. — Этим ты меня только убеждаешь в том, что наблюдаешь какне-то нестационарностн. Ну, посуди сам: откуда бы на параболоиде образоваться еще и конусу? Этот опыт никуда не годится и, что главное, он ровно ии о чем не говорит. Как по-твоему, Шурочка? Шальников подтвердил, что опыт, н правда, не годится. Через четыре года тот же Дау встретит меня в коридоре института н бросит фразу: «А твой опыт с вращением повторил в Кембридже некто Осборн и, представь себе, получил такие же результаты, хотя я продолжаю не верить им». Еще через три года он и Лнфшиц напишут статью, в которой они постараются построить теорию вращения гелня-И на основе поруганных ими экспериментов. Но будет поздно: теория будет уже построена Фейнманом... 15. ЕЩЕ ОДИН ЭКСПЕРИМЕНТ Известно, что ток, однажды пущенный по кольцу, сделанному нз сверхпроводящего металла, будет затем циркулировать по этому кольцу сколь угодно долго. Но может 73
лн сверхтекучая компонента двигаться по замкнутому кольцеобразному сосуду в условиях, когда этот сосуд, а следовательно, и нормальная компонента неподвижны? Ответ на этот вопрос интересовал не только меня и не только советских физиков. Для постановки соответствующего опыта я решил воспользоваться моей стопкой дисков. Надо раскрутить прибор вблизи лямбда-точки, увлечь лепестками из тонкой алюминиевой фольги всю жидкость и потом, не прерывая абсолютно равномерного вращения, охладить гелиевую ван-ну до возможно более низких температур. В ту пору, о которой идет речь, можно было надеяться, что вращающаяся нормальная компонента, охлаждаясь, будет переходить во вращающуюся сверхтекучую, которая сохранит момент количества движения, полученный ею по наследству от нормальной. Потом стопку надо очень осторожно остановить, не давая лепесткам колебаться. С ней вместе остановится и остаток нормальной компоненты, количество которой будет зависеть от температуры жидкого гелия в момент остановки. Теперь, чтобы узнать, продолжают ли меж лепестков вращаться плоские кольца сверхтекучей компоненты, достаточно немного подогреть стопку с заключенным в ней жидким гелием. Если сверхтекучая компонента вращается, то, перейдя при нагревании в нормальную, она передаст ей по наследству свой вращательный момент. А та в свою очередь передаст его стопке. Прибор не повернулся ни разу. Этого эксперимента теория Ландау объяснить не могла. Действительно ли сверхтекучая компонента оставалась неподвижной? Или мне не удалось отнять у нее вращательный момент? Все стало ясным лишь после появления теории Фейнмана. Только тогда удалось поставить эксперимент (теперь уже в Кембридже), доказавший, что незатухающий сверхтекучий ток в гелии-И существует. 16. ПОСЛЕДНИЙ ШТРИХ Первого января 1948 года исполнилось три года с момента начала моей работы над проблемой сверхтекучести. Хотя за это время и были закончены одно теоретическое исследование и шесть экспериментальных, к диссертации я еще не приступал. Да и как приступать, когда одними экспериментами я подтвердил теорию Ландау, а другими, пожалуй, опроверг ее: гелий-П крутится, как обычная жидкость,—это раз; незатухающее кольцевое вращение сверхтекучей компоненты в моей стопке при неподвижной нормальной компоненте не получается — это два. Ну что ж, надо включить в диссертацию то, в чем эксперимент сходится с теорией. А то, что расходится, со временем должно разъясниться. Видно, теория Ландау имеет свои границы, и мне было суждено выйти за них. Об этих «непокорных» опытах в диссертации следует только упомянуть как о перспективе. Делаю, мол, и такие эксперименты. А теперь все! Никаких дел! Сажусь за стол н пишу докторскую. Так постановляю, лежа новогодним утром в постели и размышляя над своим будущим. По правде говоря, я не торопился с защитой. Хотя диссертацию и надо иметь наготове, но для ее подачи следует выбрать подходящий момент — когда есть наибольший шаис остаться хотя бы еще на некоторое время в Институте физических проблем. Срок пребывания в Москве подходил к концу, а моя тотальная программа изучения сверхтекучести только-только начала осуществляться... С этими мыслями сбрасываю ноги с кровати, выпиваю чаш-ку холодного кофе, сажусь за пишущую машинку и бойко отстукиваю: «Глава I. Введение». Проработав весь день, выхожу на крыльцо и встречаю Васю Пешкова. — С Новым годом, Элевтер! — С Новым годом! — Ты что такой очумелый? Вчера выпил лишнего, что ли? — Нет, выпил я немного. Сидел сегодня за столом целый день. — А что делал? — Диссертацию начал писать. — Пора, пора. Если хочешь остаться в Москве, то тебе надо поскорее стать докторам. Как только Вася вошел к себе в квартиру, я поднялся в мою комнату, сел за стол и опять застрочил на машинке. Уж если Вася сказал, что надо скорее, значит так оно и есть. Он теперь в Президиуме Академии наук большая персона, и с его высокого поста одного из ученых секретарей ему все видно. Сам он уже год с лишним как доктор и с тех пор быстро идет в гору. 74
За первым января потянулись остальные дни этого месяца, и все эти дни я не выходил из-за стола — считал, пересчитывал, выводил формулы, проверял формулы, решал дифференциальные уравнения, интегрировал и писал, писал, писал, то есть стучал, стучал, стучал на машннке. В феврале разогнулся и пошел в лабораторию кое-что проверить. Потом снова машинка, один лист бумаги сменяет другой. К концу марта диссертация была готова. А 30 нюня состоялась защита. На мой взгляд, я выступил довольно складно, но Ландау моя речь не понравилась: — Наш златоуст, наш признанный оратор Элевтер Луарсабович сегодня явно сплоховал и рассказал об интереснейших работах, которые он провел в этом институте в течение трех лет, так скудно, что я, по правде говоря, чуть не заснул. На самом деле Элевтер Луарсабович открыл настоящий парадокс... Все 15 членов Ученого совета проголосовали дружно. Через несколько дней новоиспеченный доктор был зачислен в штат Института физических проблем. Но еще через несколько дней меня пригласил в гостиницу «Москва» ректор Тбилисского университета Николай Николаевич Кецховели. Когда я вошел, Кецхавелн сидел по-турецки на кровати и обеими руками нянчил свою ногу. — А, это ты!— воскликнул он , гостеприимно и кровожадно. — Когда защищаешь диссертацию? Уже? А когда возвращаешься в Тбилиси? Я промолчал. Кецховели вытянулся во весь свой большой рост, поправил правой рукой сломанную во время гражданской войны левую руку и сказал очень интимно и интригующе: — Циклотрон покупаю. — На сколько миллионов?— спросил я. — Десять миллионов рублей. — На сколько миллионов электрон-вольт? — переспросил я. — Какие еще электрон-вольты? — рассердился ректор. — Я ботаннк, а не физик. Про электрои-вольты сам должен знать! — А зачем вам циклотрон? — осведомился я индифферентно, всем своим видом показывая, что циклотрон меня не касается. — Не мне он нужен, а тебе. Неужели не понимаешь? — Совершенно не понимаю, потому что он мие абсолютно не нужен. Тут Николай Николаевич совсем рассвирепел: — Что же, по-твоему, я его для ботаников покупаю илн для юристов? Я его для тебя покупаю н для Вагана! — Я циклотроном никогда не занимался и ядерной физикой не собирался, откровенно говоря, интересоваться. У меня есть своя спецнальность — низкие температуры, и я хочу продолжать заниматься этой областью науки. Вагану Мамасахлнсову, хоть он и ядерщик, циклотрон тоже не нужен — Ваган теоретик. — Когда приедешь, тогда и разберемся. Раз ты уже защитил, тебе в Москве делать нечего. Я приехал забрать тебя. — Не поеду,— угрюмо сказал я. — Поедешь!— властно закончил беседу ректор. Я тут же понял, что битва проиграна н что нескоро мие удастся снова увидеть жидкий гелий. 17. КАВКАЗСКИЙ ПЛЕННИК Мы шлн по ночному Тбилиси с и е й, а я рычал. Я то бежал как сумасшедший вперед, тчгостанавлнвался как вкопанный, потрясая кулаками. В соответствен с неравномерностью моей походки ее каблучки стучали то быстро- быстро (точки), то медленно (тире). Морзянка, подумал я. — Жаль, что я не знаю морзянки, интересно было бы расшифровать, может получился бы какой-нибудь смысл. Эта безумная идея отвлекла меня от рычания, и уже спокойнее я сказал: — Мне здесь делать нечего. Нет ни" людей, нн приборов, ни денег. Можешь ты себе представить пианиста, у которого нет рояля? 7$
— Можно учить других... — Учить других — это не то что работать самому. Это совершенно разные творческие процессы. Хочу работать сам, сам хочу работать, а не чужими руками, и потом, на чем учнть, на электрическом чайнике? Студент измеряет потраченную электроэнергию н определяет количество выкипевшей воды! — Откуда я знаю? Может быть, это как раз и нужно студенту. — Это все равно что Гилельса пригласить в город, где в музыкальной школе вместо рояля бренчат на балалайках! — Ну если так, то поговори с президентом Академии.,. — Я и так уж уговариваю его каждый день. И все-таки назавтра я снова явился к президенту Академии наук Грузил. — Николай Иванович, к вам можно? — Заходите, здравствуйте, во-первых. — Здравствуйте, Николай Иванович. Еще раз заявляю вам: во мне вы имеете пианиста без рояля. Зачем вы меня заманили сюда? — Считайте себя завказским пленником. Ему было хуже, он сидел в яме, а вы ходите по городу. Может быть, вас, как лермонтовского пленника, спасет какая-нибудь девушка? — Спасает, но что она может сделать хотя бы против вас? — Элевтер Луарсабович! Давайте серьезно. Вы нужны в Грузии. Мы вас с удовольствием отпустим на время в Москву, но только после того, как получим известие о том, что вы освобождены там от работы и выписаны из города. — В Грузии я не нужен, физики здесь все равно не сделаешь. Просто обезумевший ректор вообразил, что один человек может создать в университете новый физико-технический факультет. В Москве этим занимались семь академиков и тридцать докторов наук! Вошел помощник президента и внес какие-то бумаги. — Ну вот и хорошо,— сказал президент, сдвинул очки с» лба на нос и посмотрел на меня.— Получено распоряжение Президиума Академии иаук СССР за подписью академика Вавилова, отменяющее приказ о вашем зачислении в Институт физических, проблем. Теперь вы уже окончательно кавказский пленник. ... Так начался новый, длящийся и по сей день этап моей жизни. Циклотрон оказался мифом, но зато вскоре возник ядерный реактор. Были в моей жизни и физика элементарных частиц, щ физика твердого тела, и биофизика. Снова застучали в лабораториях насосы, откачивая пары жидкого гелия. Было то, что хотела иметь научная молодежь Грузии, было то, что требовало от меня общество, было то, из-за чего руководители республики так резко изменили мою судьбу. .;сг1 _с::сюду НАПИТКИ В ТАБЛЕТКАХ Современный человек стремится максимально упростить домашние дела, в том числе и приготовление пн- щн. Поэтому появляются всевозможные полуфабрикаты, растворимый кофе и растворимый чай. В Японии создан способ приготовления кофе, какао, молока и зеленого чая в таблетках. Делают их из порошков этих продуктов. Порошок прессуют, а потом покрывают оболочкой нз желатина н сахара. В воде такие таблетки растворяются быстро н без осадка. Как утверждают авторы технологии, по- новости отовсюду лучающиеся напитки по вкусу н аромату не хуже обычных. ПРИВИВКА НЕ ПОДЕЙСТВОВАЛА! Предохранительная прививка против бешенства со времен Пастсра считается абсолютно надежным средством предотвратить заболевание — это доказано многолетней практикой. Поэтому в медицинских кругах произвело впечатление разорвавшейся бомбы сообщение о том, что заболел бешенством американский бактериолог д-р Джером Андрулнс, прошедший полный курс прививок. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ Андрулнс занимается изысканием новой вакцины против бешенства, которую можно было бы не вводить внутримышечно (пресловутые «сорок уколов в живот») , а принимать в виде таблеток. По-видимому, он подцепил вирус во время работы. Еще одно непонятное обстоятельство заключается в том, что Андрулнс работал только в специальном защитном костюме и у него не было ни ран, ии порезов, через которые вирус мог бы попасть в кровь. Остается предположить, что он заразился воздушным путем — до сих пор это тоже считалось невозможным... 76
Архив «Я остался верен моей идее...» П. ЭРЛИХ Мы предлагаем читателю речь нобелевского лауреата Пауля Эрлиха. Она была прочитана иа банкете, устроенном в его честь, зимой 1909 года. Это довольно необычная речь. Без всякой торжественности, словно он не на официальном собрании, а в домашнем кругу, прославленный химик и физиолог рассказывает о своей юности, о том, что он называет своей путеводной идеей и что в конце концов вылилось в открытие первостепенного значения. Всякий чужеродный белок, введенный в обход пищеварительных путей, встречает в организме оборонительную реакцию. Всякий антиген вызывает появление антител, которые вступают с ним в химическую связь благодаря тому, что в молекулах антигена и антитела имеются Тридцать шесть лет назад, 18-летним юицом, я начал изучать естественные науки в Бреславле. Но, если не считать математики, к которой я и по сей день питаю, увы, неразделенную любовь, уроки тамошних знаменитостей меня мало увлекали. Я перебрался в Страсбург, где лишь за год до этого был основан университет. В Страсбурге собрались умнейшие головы и не было никаких традиций. Тут-то я и почувствовал по-настоящему, что такое медицина. Но особенно меня очаровал курс микроскопии. Я заинтересовался техникой окрашивания препаратов — в те годы она делала первые шаги. Как-то раз, вернувшись с каникул, прочитал я одну статейку; автор утверждал, что можно очень просто разгадать сущность свинцового отравления, если поместить кусочки различных органов — сердца, печени, почек — в слабый раствор солей свинца. Тогда под микроскопом будет сразу видно, какие клетки по своей природе способны воспринимать металл. Эта статья стала для меня откровением — но и ловушкой. Уже тогда я сделал для себя одно важное открытие: передо мной отчетливо предстал как основа всей фармакологии — принцип химического сродства. Я решил доказать, что действие лекарств в конце концов зависит от распределения химических веществ в организме. Счастье, что эта задача оказалась мне в то время не по зубам,— а то пришлось бы распрощаться с университетом: я было уже совсем махнул рукой на лекции, увлеченный своим замыслом. Довольно скоро я убедился, что с металлами у родственные боковые цепочки. Этот факт, лежащий в основе иммунитета, был установлен и обобщен в качестве биологического закона Эр- лихом. Остается добавить, что нобелевскую премию 1908 года по медицине он разделил со своим давним оппонентом, соперником и другом — Ильей Мечниковым. В это время Эрлих уже был увлечен новой работой. Она была продолжением все той же концепции избирательного сродства веществ живого организма с чужеродными веществами. Но на сей раз речь шла о том, чтобы отразить инфекцию с помощью «магической пули» — идеального лекарства, которое поражает возбудителей, химически реагируя с их белком. Эта мечта Эрлиха осуществилась, когда после многих неудач в .его лаборатории были синтезированы препараты «Эрлих № 606» и «Эрлих № 914» — сальварсан и новарсенол. Так творец иммунологии — теоретического фундамента борьбы с инфекционными болезнями стал создателем эффективнейшего оружия в этой борьбе — химиотерапии. На русском языке речь Эрлиха печатается впервые (с небольшими сокращениями) — по оригиналу, опубликованному в книге Е. Ebstein, «Arzte-Memoiren», Berlin, 1923. 77
меня ничего не выйдет: клетки улавливают их в таких ничтожных количествах, что заметить это под микроскопом невозможно. Я занялся фотографией, в надежде, что мне удастся выявлять следы металла при помощи так называемого усиления. Но и это не помогло, и я сказал себе: единственный способ узнать, как происходит тончайшее распределение веществ в организме,— это впрыснуть животному краску. Тогда достаточно взглянуть в микроскоп, и будет видно, где, в каких клетках или волокнах оседает краситель. Разумеется, я понимал, что осуществить весь этот план я смогу лишь при условии точного знания химических свойств красок. Пришлось заняться химией. К концу третьего семестра я воротился в Бреславль, только теперь я старался держаться подальше от соблазнов клиники и с головой ушел в лабораторные занятия. Сначала я работал в физиологическом институте Рудольфа Гейденгайна, самого, пожалуй, разностороннего и даровитого физиолога, который когда-либо был у нас, а немного спустя попал в лабораторию Конгейма. Я всегда с благоговением вспоминаю этого блестящего человека, реформатора патологической анатомии {...]. Правда, сколько-нибудь ценным приобретением для его лаборатории я не стал, о чем свидетельствует следующее предание тех лет. Стол, за которым я трудился, был весь заляпан красками. Как-то раз к нам приехал Роберт Кох из Вольштейна, где он был окружным врачом; он хотел показать Конгейму свою работу по сибирской язве. Когда Коха провели мимо моего стола, кто-то сказал: «Тут сидит маленький Эрлих, что-то красит. В красках он, может быть, и разбирается, но университет никогда не закончит». Представьте, он до сих пор любит об этом рассказывать! Мне и вправду удалось сдать экзамены с опозданием на целый год. Однако моя работа дала кое-какие плоды. Я, например, открыл особый вид клеток — «тучные» клетки; их можно выявить только путем специальной окраски, причем определенным классом красителей, а именно основными красителями. Благодаря этой работе я тотчас после выхода из университета был назначен старшим врачом в берлинскую клинику Шарите — в отделение профессора Фрерикса. [...] Лучшего шефа нельзя было и придумать. Фрерикс хорошо понимал особенности научной работы. «Наука — птица, которая поет только на воле,— говорил он. — У меня каждый занимается тем, чем он хочет». Правда, условия были не блестящи: лаборатория ютилась в тесной полутемной каморке, но зато какие у меня были знаменитые предшественники — Шульцен, Наунин, Квинке! Все они тут работали. Впрочем, теснота имела и свои преимущества. Стекла с мазками крови мне приходилось раскладывать, за недостатком свободного места, на печной трубке. Когда на другой день я их красил, прокрашивание получалось гораздо лучше, чем бывает обычно. Оказывается, каждое утро печку топили, и таким образом я натолкнулся на простой способ фиксации сухих препаратов теплом,— позже мне это очень пригодилось. Получив возможность работать самостоятельно, я, что называется, развернулся во всю мощь. В клинике только и было разговоров, что обо мне и моей лаборатории. Между прочим, я разработал новый способ окрашивания мазков крови н предложил несколько диагностических анализов, основанных на применении красок. Затем я обратился к методам прижизненной окраски тканей и установил, что можно избирательно окрашивать у животного определенные структуры, в частности нервные волокна. [...] Мне удалось открыть диазореакцию мочи, которая помогает распознавать некоторые болезни. А потом была установлена устойчивость туберкулезных бацилл к кислотам — факт, существенно важный для обнаружения этих бацилл. Около этого времени я приобрел на Лютцовштрассе маленькую частную лабораторию, и, наконец, меня пригласил к себе в больницу сам Кох — изучать туберкулин. Это было самое интересное время моей жизни! Зернышко, когда-то запавшее мне в душу, чуть было не погибшее, проросло и превратилось в ветвистое дерево. При клинике Шарите открылся основанный Кохом институт инфекционных болезней, и Кох широким жестом предоставил одну из лабораторий в полное мое распоряжение. «Занимайтесь,— сказал он,— чем хотите, пока война с туберкулезом не пожрет нас всех». Зайдя ко мне в первый раз в лабораторию, он усмехнулся: «Смотрите-ка, у вас есть даже инкуба- ч тор. Да здесь можно и мышей разводить!» Вместо ответа я открыл шкаф и показал ему целую семейку — мышки уже сидели у меня наготове. Но, хотя мне действительно была предоставлена неограниченная свобода действий, я все же считал, что мне не следует слишком отклоняться от общей линии исследований — проблемы невосприимчиво- 78
сти к инфекции. Еще раньше, в своей частной лаборатории, я заметил, что можно вызвать иммунитет, вводя животным растительный белок из бобов клещевины — рицин. Причем этот иммунитет по желаиню можно потом усилить. Примерно в это же времи Беринг сделал свое основополагающее открытие — обнаружил в сыворотке дифтерийных больных антитоксины. Тогда мне и удалось показать, что и рициновый иммунитет обусловлен накоплением химических антител, а это значило, что мы можем целенаправленно и по своему усмотрению усиливать процесс образования антител. Вот так получилось, что я на всю жизнь остался верен моей идее — идее сродства химических тел. Все, что я сделал за долгие годы, все эти исследования крови, диазо- реакция, прижизненная окраска, все приводило меня к одному и тому же. И и благодарен судьбе, что еще в молодости, когда ум так восприимчив ко всему новому, она, эта идея, явилась передо мной. Мы, медики, беззащитны перед натиском литературы, и лишь тот, кто запасся путеводной идеей, не захлебнется в океане книг, журналов и статей. Оглядываясь на те далекие времена, я прихожу к выводу, что все по-настоящему стоющие мысли пришли ко мне в молодости. Да ведь так бывает и со многими. Но и от старости есть своя польза: во-первых, набираешься опыта, а во-вторых, умения быть терпеливым. Ведь наша работа, изыскание лечебных средств, как никакая другаи, пожирает уйму времени и труда. Сотни, тысячи химических соединений приходится переворошить, прежде чем мелькнет слабый проблеск удачи. Можно сказать, бредешь через пустыню: сколько еще времени пройдет, пока не покажется вдали оазис? Тут и самый выносливый поневоле остановится. И нужна воистину неистощимая вера, нужен неистребимый оптимизм, чтобы все-таки шагать вперед, да еще вести за собой усталых товарищей. Перевод с. немецкого и публикация Г. ШИНГАРЕВА НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ БРЕННЕР — ПРЕЕМНИК ПЕРУТЦА Тридцать лет назад в Кембридже, в знаменитой Ка- вендишской лаборатории, была организована биологическая группа, превратившаяся пятнадцать лет спустя в Лабораторию молекулярной биологии — один из главных мировых центров этой молодой науки. Именно здесь Крик и Уотсон создали свою двойную спираль — модель структуры ДНК. Все эти годы группу, а позже — лабораторию возглавлял Макс Перутц, биохимик п кристаллограф, за свои исследования структуры гемоглобина удостоенный в 1962 г. Нобелевской премии. И вот объявлено, что в 1979 г. он оставляет этот пост. Объявлено также, что директором лаборатории станет видный молекулярный биолог Сидней Бреннер. С его именем связан, в частности, классический эксперимент Бреннера, Жакоба и Мезелсона, доказавший в 1961 г. универсальность рибосом — способность каждой из ннх синтезировать любой заданный белок. УТКИ С КОНТАКТНЫМИ ЛИНЗАМИ Коэффициенты преломления воды и воздуха, как известно, разные. Из-за этого, ныряя без маски или водолазного костюма, мы видим подводный мнр смутно и расплывчато. Но тех своих чад, кому по роду занятий приходится проводить жизнь в обеих стихиях, природа предусмотрительно снабдила ' разнообразными остроумными приспособлениями, сообщает «Canadian Journal of Biology» E4, с, 1341). Например, южноамериканская рыбка-четырехглазка Anables tetrophthal- mus, которая, охотясь, держит глаза точно на границе воды и воздуха, располагает грушевидным хрусталиком, сконструированным так, что он одновременно проецирует на сетчатку два равноценных изображения — того, что делается под водой, и того, что творится наверху. Всяк по-своему приспособились дельфины, пингвины, морские котики и другие морские животные. Но самая экзотическая оптика в распоряжении некоторых уток: их мигательная перепонка (она же — третье веко) представляет из себя самую настоящую контактную линзу. Когда птица ныряет, веко-линза прикрывает глаз, компенсируя разницу в коэффициентах преломле; ння двух сред. 79
Зг*а-1л и ее обитатели Человек ищет рыбу Кандидат географических наук Д. Я. БЕРЕНБЕЙМ Примета, явление, объясняющее добро или худо... Приметливый, кто все примечает и помнит, по природе внимательный к мелочам... в. даль. Словарь живого Великорусского языка Рыба, говорят, ищет где глубже. Правда, — хотя вряд ли рыба интересовала безымянных авторов поговорки — не всякая рыба и не всегда. В 1962 году моряки с траулера «Атласов», ловившие рыбу-саблю в восточной Атлантике, заметили: в полнолуние стада сабли и впрямь «ищут где глубже», прижимаются ко дну и уловы донным тралом возрастают. В новолуние же, наоборот, рыба-сабля поднимается выше. Так родилась примета, немедленно взятая рыбаками на вооружение. Вот другая примета, автор которой известен: около двадцати лет назад летчик- наблюдатель промысловой разведки в Керчи Геннадий Якушев (человек из тех, «кто все примечает и помнит, по природе внимательный к мелочам») рассказал мне — а я тогда работал в научно-исследовательском институте рыбного хозяйства Азово- Черноморья — о подмеченных им привычках хамсы: осенью, когда в Керченском проливе ветер гонит воду из Азовского моря в Черное, рыба выбирает дорогу поближе к кавказскому берегу, а при противоположных течениях — вдоль крымского берега. Статистическая обработка данных авиаразведок за много лет подтвердила наблюдение. Причем рыба придерживается излюбленных маршрутов всегда и, что особенно важно, невзирая ни на туман, ни на мутную воду, когда летчики ее не видят. АЛОАЛО ДЛЯ ПАЛОЛО К порядку приучена не только наша хамса. У берегов Новой Англии, на северо-еосто-
ке США, водится скап — рыба из рода морских карасей (Diplodus). В привычках скапа есть некая синхронность с жизненным циклом обычного одуванчика. Капитан Ф. Уолли рассказывал об этом так: «Перед тем как скапу появиться у берега, я наблюдаю за бутонами одуванчиков. Одуванчики набухают — пора ставить ловушки. Распустился первый одуванчик — появился и скап. Одуванчики отцветают — скап уходит». Свои цветы есть не только у скапа. «Еще я заметил, — продолжает Уолли, — что, когда цветет черная смородина, ловится крупный морской окунь фунтов на 12—20, а когда зацветают синие фиалки — ловится мелкий окунь». Американские ихтиологи, проанализировав эти наблюдения, подтвердили их достоверность. Морской червь палоло (Eunice viridis), обитающий у островов Фиджи и Самоа, цените я местными жител ями как лакомство. Ловят его всего два дня в октябре — ноябре, когда луна вступает в последнюю четверть, но к лову готовятся задолго. Первый предупредительный сигнал подают, расцветая, красивые цветы алоало. Потом должны зацвести другие цветы — сиси. Затем ждут, когда луна (опять луна!) на рассвете появится как раз над горизонтом, и только после этого на десятый день палоло роями поднимется для брачного танца на поверхность океана. Вода от несметных икринок изменит цвет и потеряет прозрачность. Но цветы и луна не единственный вестник палоло. На островах Савайи о нем за три дня возвещает сухопутный краб, огромными стаями спускающийся с гор к морю. Живет родственник палоло и в Атлантике. Его уже несколько лет изучают на Черепашьих островах. Этот червь появляется на три дня в последнюю четверть луны между 29 июня и 28 июля. За два часа до рассвета полные икры половые сегменты, отделившись от тела червя, всплывают к поверхности и, как только первые лучи солнца коснутся воды, лопаются и выпускают икринки. Отмирающие сегменты опускаются на дно, где их жадно пожирают рыбы. Спустя два часа после восхода океан обретает обычный вид. ГОД КЕТЫ, ГОД РИСА.. До сих пор речь шла о прогнозах краткосрочных. Однако, наблюдая за природой, рыбаки прогнозируют промысел и на несколько лет вперед. В 1952 году японский исследователь Ми- читака Уда подтвердил примету, известную рыбакам острова Хоккайдо: через три-четыре года после неурожая риса резко падают уловы сельди. Объяснение этому, а общем-то, нехитрое: состояние промысла и гидрологический режим моря, температура воздуха и всхожесть риса тесно взаимосвязаны. Холодная зима сказывается и на рисе, и на поголовье сельди этого года рождения, которая именно через три-четыре года и должна попасть в сети. Независимо от японцев похожую закономерность установили наши специалисты: О. Азерникова для беломорской сельди, Л. Широков — для североморской и А. Кисляков — для норвежской. В Японии систематизируют и изучают рыбацкие приметы давно. Еще в 1936 году Сайко Набуру опубликовал сообщение, смысл которого раскрыт в его пространном заголовке: «Статистическое обоснование народной приметы о том, что в годы недородов риса обильны уловы кеты». Холодные течения, которые приносят губительные для посевов массы морозного воздуха, по вкусу холодолюбивой кете, объяснял он. Но если в Японии высокие уловы кеты совпадают с суровыми зимами, то у нас, на побережье Охотского моря, куда кета идет на нерест, морозы для ее молоди — гибель: на реках образуется наледь, падает уровень воды, нерестилища промерзают, икринкам не хватает кислорода. Связь между характером весны и нерестовыми подходами рыб известна рыбакам многих стран. Составлены прогнозы сроков начала нереста сахалинской сельди, салаки Вислинского залива, балтийской трески. Чем теплее весна, тем раньше начинается нерест этих рыб, предсказать его можно чуть ли не за месяц, а нерест балтийской трески — месяца за два — за три. Издавна замечено, что в Финском заливе нерестовые подходы салаки к берегу начинаются сразу после первого весеннего шторма. Салака зимует на глубине 25— 30 метров, в придонном слое, где температура воды выше 1С. Над этим слоем — холодные зимние воды, непреодолимые для салаки. А на поверхности вода уже прогрелась до 7—8СС. И едва сильный шторм перемешает воду метров на 20—25 вглубь, разрушит холодный барьер, рыба легко поднимается в теплое мелководье и начинает нерест. Или, например, другая закономерность: как только в сетях начинают попадаться особо крупные экземпляры салаки — «вожаки», жди богатых уловов. Причем это правило распространяется не только на Финский залив, оно хорошо знакомо и рыбакам, промышляющим за тысячи миль — на Джорджес-Банк, к востоку от Нью- Йорка. Из точных и «удобных» для промысловиков примет можно назвать и такую: «сгонный» (т. е. дующий с берега) ветер рыбу к берегу гонит. Зная эту рыбью повадку, рыбаки часто не прекращают лов и в шторм, укрывая траулеры в более спокойных прибрежных водах. Рыбацкие приметы, обобщившие опыт десятков поколений, сохранили свое значение и в наш век научно-индустриального рыболовства. Систематическое изучение их поможет биологически обосновать правила лова, примирить противоречивые запросы пр'омысловиков и специалистов по охране среды. Потому что человек не только ищет рыбу, но и бережет ее. «1
Что мы едим Творог на потоке Творог любят если не все, то большинство. А кроме того, это один из немногих продуктов, не знающих противопоказаний: он есть чуть ли не в любой диете. Большому спросу на творог способствует и невысокая его цена. А ведь это—высокобелковый продукт. Так вот, грамм молочного белка жирного творога вчетверо дешевле, чем. грамм белка голландского сыра, а белок нежирного творога обходится вдесятеро дешевле, чем белок куриного мяса. Обстоятельство немаловажное... Производство творога в нашей стране увеличивается год от года. С 1955 по 1965 год оно выросло в 5 раз, в последующее десятилетие — в 2 раза. Однако и столь высокие.темпы оказались недостаточными. До конца пятилетки выработка творога увеличится еще примерно на 25%, но и этого не хватит, чтобы полностью удовлетворить потребность (9,1 кг в год на душу населения). Надо удвоить ежегодную выработку и довести ее до 1,8 млн. т. Есть пока претензии и к качеству творога. Лишь около половины выпускают сейчас высшим сортом. Причины разные: то на завод поступает молоко невысокого качества (например, с повышенной кислотностью), то не хватает производственных мощностей, то приходится везти творог издалека, а это ему не на пользу. Например, в Москву творог доставляют в готовом виде из 17 областей РСФСР; творога же, выработанного молочными заводами столицы, хватает лишь на диетические творожные продукты. Основная причина, тормозящая производство творога,— это старая малопроизводительная технологи я. Производственный цикл длится от 12 до 15 часов, тратится много ручного труда, частично теряется молочный жир. Когда сгусток разливают в мешки, прессуют и выкладывают творог из мешков, руки неизбежно соприкасаются с продуктом, а это с гигиенической точки зрения весьма нежелательно. Одним словом, производство творога — самый трудоемкий и немеханизированный процесс в молочной промышленности. И поэтому, естественно, специалисты прикладывают немало усилий, чтобы перевести этот процесс на современную индустриальную основу. С начала шестидесятых годов было предложено несколько усовершенствованных способов (об одном из них, так называемом раздельном способе «Химия и жизнь» писала в № 11 за 1972 г.). Однако все это были полумеры, а требовались иные, принципиальные решения. И вот недавно, после многолетних экспериментов, создан наконец непрерывный, полностью механизированный и автоматизированный технологический процесс, основанный на непрерывной коагуляции белков молока в потоке. Он разработан во Всесоюзном научно- исследовательском институте молочной промышленности (ВНИМИ) под руководством заслуженного деятеля науки и техники РСФСР доктора технических наук Н. Н. Липатова. Новый способ заключается в том, что в холодное пастеризованное молоко вносят реагенты- дестабили- заторы, которые подкисляют молоко и уменьшают коллоидную . устойчивость белков. Эти реагенты — пищевая молочная кислота, сычужный фермент и хлористый кальций. Повышая активную кислотность молока, реагенты преобразуют пространственные структу- 82
J" Скема производства творога по способу коагуляции бепнов в поток*. В емкости 1 — пастеризованное молоко. Нвсос подает его в культиватор 2, куда вносится эакааска. После охладителя 3 слегка сквашенное молоко поступает а емкость 4, а затем в смеситель 5: туда же вводят иоагупяит. Из иоагулятора 6 аыюдит творожный сгусток, его выдерживают и обезвоживают в аппаратах 7 и 8. Feopor готов. Творожный сгусток м* выiоде из коагупвтора л оказан на фото ры белков и ускоряют их коагуляцию. Кроме того, в смесь вносят традиционную молочную закваску — она обогащает вкус и аромат. * Подкисленную смесь подают пульсирующим потоком в особое многоканальное устройство — коагулятор. Здесь в стабилизированном ламинарном потоке молока при подогревании начинается явная коагуляция, то есть попросту свертывание. Прямо в потоке образуется сгусток. После короткой выдержки он поступает в устройство для обезвоживания, где творожная сыворотка отделяется от сгустка, который можно уже назвать творогом. Далее его прессуют, охлаждают и отправляют на расфасовку. весь процесс, от поступления молока до получения готового творога, длится не более получаса. Так как он полностью механизирован, производительность труда повышается (в зависимости от масштабов производства) в 2—8 раз. Потери жира с сывороткой снижаются. Управляет процессом один оператор. А как с качеством? По новой технологии уже выработано более тысячи тонн творога, и потребители оценивают его весьма высоко. У такого творога — гарантированный некислый вкус. А комплексные исследования, проведенные совместно с 1-м Московским медицинским институтом, показали, что пищевая ценность нового творога по самым скромным оценкам не хуже, чем у творога, выработанного традиционным способом; например, в нем содержится больше доступного лизина — одной из незаменимых аминокислот, он легче перерабатываете я ферментами. И не забудем: у этого творога есть еще одно важное преимущество — его делают в закрытой системе, и ни одна рука его не касается... Безусловно, создание новой технологии, основанной на непрерывной коагуляции белков молока в потоке,— важное достижение отечественной науки и техники. Этот способ уникален, он не имеет аналогов за рубежом. На сам способ и на различные устройства институту выдано 10 авторских свидетельств и 15 зарубежных патентов. Уже разработаны четыре типовые линии непрерывного производства творога. В промышленных условиях эксплуатируются линии на Можайском, Мытищинском заводах под Москвой, в Же- леэноводске, на Гардабан- ском маслосыроэаводе в Грузии. Надо бы быстрее решить проблемы, связанные с изготовлением нового оборудования. Это важно и для миллионов потребителей творога, то есть для вас, уважаемые читатели, и для рабочих молочных заводов — характер их труда резко улучшается. И еще одна перспектива. Тот же принцип непрерывной коагуляции можно применить и для других молочных продуктов, например для сметаны. А. Н. СМИРНОВ, ВНИМИ 83
If •" n ■• r Bffi КГ 4 V/"f tfY •у у Г - Y^fc**:i *H
Живые лаборатории Лакрица — корень среднеазиатских джунглей Есть в языках двух самых многочисленных народов Индии — хинди и маратхи — слово «джангал», что означает «лес», «заросли». Отсюда попало оно в английский язык и превратилось в общеизвестное — «джунгли». А в Средней Азии, в бассейне Амударьи, особенно по ее левому берегу, где много солончаков, заливаемых паводками, тянутся буйные заросли, которые местные жители называют «джан- гили». И неудивительно такое совпадение: густые, охватывающие большие массивы, эти заросли очень напоминают джунгли. Здесь растет солодка, или лакрица,— многолетнее травянистое растение с высоким стеблем, усеянным белыми, лиловыми и желтоватыми цветами, собранными в кисти. В народе называют ее и лакричник, и сладкий корень, и солодковый корень. А по ботанической классификации имя ее Glycyrrhiza glabra (солодка голая (или гладкая) из семейства бобовых. История сладкого корня насчитывает уже не одну тысячу лет. Уже в вавилонских клинописных табличках упоминается «сладкое дерево», корень которого, растертый с маслом и пивом, применяется против кашля. Более 2500 лет тому назад росла солодка в специальном лечебном саду вавилонского царя Мардукапалид- дина II. В старых рецептах китайской медицины говорилось, что солодка облегчает боль, усиливает кровообращение, улучшает работу желудка, селезенки и легких, лечит лихорадку. Знали солодку Гиппократ, Гален и Авиценна. Покупали ее у степных кочевников для лечения всех болезней. Так и называлась тогда солодка — скифский корень. Во все времена применял ее народ, во всех травниках она упоминается, во всех фармако- геях мира можно ее найти. Многочисленные названия солодки, как народные, так и научные, подчеркивают характернейший признак: сладость ее корня. Эту сладость придают ей многие вещества. Главное из них — глицирризин, соль глицир- риэиновой кислоты. Он же определяет и основные лечебные достоинства солодки. А глицирризина в ее корнях и подземных побегах— столонах до 15% л° весу! Глицирризин нередко используют вместо сахара для подслащивания продуктов, предназначенных для диабетиков — например, в Японии, где запрещено применение сахарина. Глицирризин — это соединение из группы сапонинов, высокомолекулярных, безазотистых, гликозидоподоб- ных веществ. Молекула сапонина состоит из сахара и несахарной части — аглико- на, или сапогенина. Аглико- ны придают сапонинам целебные свойства, а сахарная часть усиливает их действие на организм (это, кстати, характерно для всех гликози- дов). В структуре глицирри- эиновой кислоты есть группы, близкие к корт ик осте- роидным гормонам. Поэтому одна из ее солей, названная глицирамом, — эффективный препарат, применяемый для лечения бронхиальной астмы и других болезней, при которых показаны кортикостероид- ные гормоны. Приторная сладость корня солодки (в нем кроме глицирризина есть еще около 3% глюкозы и 5% сахарозы) имеет еще и слегка раздражающий, «царапающий» привкус. Это характерный признак присутствия сапонинов и тоже важный лечебный фактор. Сапонины солодки, раздражая слизистые оболочки, повышают секреторную деятельность желез, а потому препараты солодки входят во многие лекарства как легкое слабительное, отхаркивающее и мочегонное средство. Сапонины легко растворимы в разбавленных спиртах и воде. На этом свойстве и основаны способы их извлечения из растительного сырья. Измельченные корни и столоны солодки в течение суток настаивают в воде при температуре около 90°С. Образовавшийся сок выпаривают, и он превращается в темно-коричневую густую вязкую пасту. Это и есть лакричный экстракт. Если с корня солодки снять верхнюю, бурую и морщинистую пробковую корку, то под ней можно увидеть слои, окрашенные в различные оттенки желтого цвета: от светлого до буроватого. Это визитная карточка флавоноидов («flavus» по-латыни — «желтый»). Эти гетероциклические соединения с атомом кислорода в кольце дополняют лечебные достоинства солодки: они 85
придают корню противовоспалительные и противоязвенные свойства. В Харьковском научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте на основе флавоноидов солодки созданы препараты ликвири- тон и флакарбин, рекомендованные для лечения язвы желудка и двенадцатиперстной КИШКИ. Солодка — не только лекарственное, но и ценное кормовое растение. А солодковый, или лакричный, корень благодаря содержащимся в нем сапонинам представляет ценность и для промышленности. «Sapo» по латыни — «мыло». Само название сапонинов отражает одно из их основных и характерных свойств. Водные растворы сапонинов при встряхивании дают обильную пену. Пищевики используют это качество для приготовления шипучих напитков, пива, кваса, для лучшего сбивания яичных белков. Великолепные вспенивающие свойства порошка солодкового корня делают его незаменимым компонентом смесей, которыми наполняют огнетушители. Экстракты и сиропы из солодки добавляют в шоколад, карамель и пастилу, мелко нарезанные корни кладут в бочки при квашении капусты, солении огурцов и мочении яблок, а порошок из листьев и корней добавляют в некоторые сорта табака. Не обходится без солодки и производство чернил, туши, гуталина. Даже цветной металлургии нужен лакричный порошок для пенной флотации. Всего корень солодки используют в том или ином виде около двадцати отраслей. Солодка — великолепный помощник мелиораторов и гидрогеологов. Дело в том, что внешний вид растения сильно зависит от почвы, которая его питает. Например, в песках Западного Казахстана высота солодки не превышает полуметра, но при этом ее стержневые корни уходят на глубину более 5 м, доставая оттуда воду. А на влажных пойменных землях, особенно там, где грунтовые воды не опускаются ниже 1.5—2 м. солодка достигает двухметровой высоты; корни же ее в таких местах распространяются не в глубину, а в ширину, отдаляясь от растения на расстояние до 20 м. Такие мощные корни действуют как насосы, откачивая грунтовые воды, которые испаряются через развитую систему листьев. Туркменские ботаники, используя это свойство солодки, разработали методику поисков близко залегающих пресных вод. Всего известно около 20 видов солодки. За рубежом она растет в Средиземноморье, на севере Индии, в Афганистане. В Советском Союзе обитает 13 ее видов, но наиболее известны и широко используются два: солодка гладкая (голая) и уральская. Солодка гладкая тяготеет к южным районам страны, ее можно встретить по берегам рек на Северном Кавказе, в Азербайджане и, конечно, в Средней Азии. А солодка уральская заселяет юг Урала и степи Западной Сибири. Еще в конце прошлого столетия в Уральске начал действовать завод по переработке корня солодки. Долгое время он считался уникальным, да* и сейчас у него не так уж много конкурентов. За год завод выпускает 450 тонн лакричного экстракта. Но спрос на лакрицу все возрастает. Заказы поступают из многих стран мира: в 1975 г. даже в Соединенные Штаты была отправлена крупная партия лакрицы. Скоро в Уральске войдет в строй мощное предприятие, которое будет выпускать более 1500 тонн экстракта лакрицы в год. Попутно завод будет иэго- тов л ять из отходов тепло- изоляционные плиты. А в Чарджоу (Туркменская ССР) не так давно создано Всесоюзное производственное объединение «Со- юэлакрица». Основная проблема, которая стоит перед ним,— развитие сырьевой базы для солодковой промышленности. До сих пор главным источником солодки были природные заросли. Но они за последние 10—15 лет. уменьшились в 5 с лишним раз. Солодка даже попала в «Красную книгу» флоры СССР. Поэтому очень остро стоит вопрос о создании культурных плантаций солодки. На пойменных землях Амударьи организовываются крупные специализированные хозяйства, занимающиеся окультуриванием еще сохранившихся дикорастущих зарослей лакрицы, и совхозы по культурному выращиванию солодкового корня. Культурное выращивание солодки требует механизации. Уже работают в Чард- жоуской области первые сажальные машины. Конструкторы Симферопольского научно - производственного объединения эфи- ромасличных культур работают над созданием комбайна для копки лакричного корня. К концу десятой пятилетки сбор солодки предполагается увеличить более чем в три раза. Б. Е. СИМКИН 86
Елки зеленые Старинный обычай встречать Новый год у разукрашенной елки стал в последнее время серьезно угрожать нашим лесам. Вообще дикая природа давно уже не в состоянии удовлетворить разнообразные потребности человека. Постепенно ему пришлось отказаться от собирательства и начать собственноручно выращивать хлеб, фрукты, овощи, ягоды, самому разводить скот и птицу. И хотя охотничий промысел существует и поныне, он уже не тот, что раньше. В Венгрии, например, созданы фермы для зайцев и лесной птицы, чтобы в охотничий сезон было на кого охотиться... Не первый год у нас выращивают в питомниках новогодние елки. Но до недавнего времени эта отрасль лесного хозяйства была развита слабо. Каждое лесничество понемногу занималось разведением елей, участки под них отводились небольшие, располагались они обычно далеко друг от друга, там, где было свободное место. Такая раздробленность и распыленность не позволяла механизировать уход за елками, усложняла применение всевозможных химических препаратов — удобрений, средств защиты растений. И производительность елочных плантаций была невелика. Сейчас в лесном хозяйстве страны, как и в сельском хозяйстве, идет процесс интеграции. Создаются крупные многоотраслевые предприятия. Они могут поставить выращивание новогодних елок на широкую ногу. . По словам Виктора Григорьевича Юдина, главного лесничего Московского управления лесного хозяйства, лучше всего елочное дело налажено в Дмитровском лесокомбинате под Москвой. Здесь создан так называемый базисный питомник, где растят елки и некоторые виды кустарников. Они предназначены if для продажи горожанам, и для восстановления леса. Я побывала и питомнике и познакомилась с тем, как ухаживают за елками, которые в ближайшие десять лет будут украшать московские квартиры. В питомнике под пушистые деревца отведено около 60 гектаров. Каждый год отсюда в столицу отправляют более 20 000 елок. Кроме Дмитровского комбината в Московской области еще 29 подобных предприятий. Правда, не везде еще елочная проблема решается столь успешно, как в Дмитрове... Осенью в тринадцати лесничествах комбината собирают еловые шишки, а потом везут в питомник, где естьх шишкосушилка. Ею, кстати, в питомнике очень гордятся, потому что она единственная на весь комбинат. Конструкция местной сушилки уже устарела: в Куровском и Павловопосадском леспромхозах куда более совершенные установки, но работает дмитровская неплохо. Внешне шишкосушилка выглядит как простая изба. Внутри стоит огромная печь. К ней пристроена как бы двухэтажная камера. Вверху в больших жестяных воронках шишки сушатся; от протопленной печи воздух нагревается сильно, но температуру необходимо регулировать так, чтобы она не поднималась выше 53°С, при большей жаре семена могут потерять всхожесть. Подсушенные шишки из воронок попадают в барабаны, расположенные в нижнем помещении. Барабаны крутятся, из раскрытых от жара шишек высыпаются семена и собираются в поддоне. В доме есть еще одно механическое устройство — веялка, в ней семена отделяются от крылышек: они ведь теперь уже не нужны, семена посеет человек, а не ветер. Очищенные семена до весны хранятся тут же, на складе. В начале марта начинается подготовка к севу: семена насыпают в марлевые мешочки, которые затем кладут в снег. Эта операция называется стратификацией. Еловые семечки нельзя просто намочить, как, скажем, огуречные или гороховые, в воде они сгниют. Для еловых семян привычнее снег, в нем создаются как раз те условия, которые нужны для пробуждения новой жизни. Под снегом семена лежат март н апрель, а в мае в поле выезжают сеялки и начинается сев. Трн участка, каждый площадью два гектара, образуют в питомнике ясли; на них елочки проводят первые три года своей жизни. Но засевают все трн участка не сра- 87
4 <Т*~+-~ т*^<. £%>^t •*?*$ № и" *>* 'V*. , т*г'л& -.'Я- v:
Дмитровские елочки рваного возраста зу, а год за годом, так что на одном из них я увидела елочки, посеянные в мае этого года, на остальных же росли более взрослые деревца. Выглядят новорожденные очень трогательно — крошечные зеленые ершики с редкими и мягкими иголками. Если такой ершик легонько потянуть, он тут же вылезет из земли и на корешке его еще сидит семечко. На втором поле ершики побольше, им уже около двух лет и чувствуют они себя явно увереннее. А третий участок яслей — густой, пушистый ковер с высоким зеленым ворсом; тут елочки ростом до 30 см и более. Когда малышам минет три года, начинается переселение. Специальные машины выкапывают их, а потом с помощью других машин ершики пересаживают на постоянную плантацию, где нм предстоит провести всю остальную жизнь. Плантация — это участки по 3,2 га, на каждом деревца одного возраста, от трех до тринадцати лет; одно поле пустое, оно два года отдыхает или, точнее, находится под паром. Вырастить елку непросто. Если погода засушливая, грядки нужно поливать. Время от времени на них вносят удобрения. Один из самых опасных врагов зеленых всходов — сорняки. Они растут и развиваются быстрее, а потому сильнее новорожденных ершиков. Сорные травы поглощают нз почвы питательные вещества, предназначенные для малышей. Ручная прополка или скашивание травы не спасают положения, потому что к покосу сорняки уже успевают существенно обеднить землю: за лето со скошенными сорняками с одного гектара увозят 153 кг азота, 44 кг фосфора и 107 кг калия. Сейчас сорняки уничтожают с помощью гербицидов, чаще всего симазином. Сначала препаратом поливают отдыхающее поле. Потом слабым раствором симазина обрабаты- 89
■ч <* #* t Мвшинв сажает елочки вают грядки через три-четыре дня после сева. В дальнейшем операцию повторяют неоднократно, не давая сорнякам поднять голову, пока елочки не окрепнут настолько, чтобы самим конкурировать с грабителями. И вот наступает момент, когда подросшие пушистые деревца готовы отправиться на новогодний базар. Работники питомника спиливают их вручную, а потом за ними приезжают машины торговых предприятий Москвы. На плантации, которую будут вырубать в этом году, будущие путешественницы выглядят прекрасно: ровненькие, стройные. Видимо, по пути с ними обращаются не очень хорошо, потому что к покупателям елкн попадают иногда в довольно-таки потрепанном состоянии. А жаль.. Выгодно ли выращивать елки? Казалось бы, нет. Ель растет в питомнике 13 лет, за эти годы на нее уходит много труда н средств. А стоит елка в среднем около рубля. Конечно, лесной комбинат не прогорает, он, как уже говорилось, многоотраслевое хозяйство. Комбинат, например, рубнт лес и производит лесоматериалы, что позволяет ему не только сводить концы с концами, но и получать прибыль. Однако создание елочных питомников и само по себе выгодное дело; это становится очевидным, если учесть, какой непоправимый ущерб может нанести лесным угодьям постоянная заготовка «диких» елок... Массовое производство новогодних елей в нашей стране еще только разворачивается. Питомниковые хозяйства, подобные Дмитровскому, должны появиться везде, где могут расти этн деревья. А мы, зажигая праздничные огни на зеленой пушистой красавице, каждый раз будем с благодарностью вспоминать тех, кто год за годом растил ее для нас. Д. ОСОКИНА, специальный корреспондент «Химии и жизни» 90
Технология и природа Деревья в городе Ю. КЕРДИ, заместитель председателя Эстонского общества садоводства и пчеловодства Деревья часто называют зелеными легкими городов. Исследования, проведенные в Швейцарии, показали: общая площадь листьев большого столетнего бука со- ставл яет 1600 квадратных метров; при хорошей погоде один квадратный метр листвы за час поглощает полтора грамма, а все дерево — 2400 г углекислого газа. Это значит, что всего лишь одно такое дерево очищает 5 тысяч кубометров воздуха. Зеленый массив площадью всего в 5 гектаров в вегетационный период задерживает 150— 200 тонн пыли, воздух в нем в три раза чище, чем на неозелененной территории. Озеленение городов и содержание в порядке зеленых насаждений — дело непростое. Зелени вредят загрязненность городского воздуха, недостаточная его циркуляция, плохой дренаж почвы, низкое ее плодородие. Вода, попадающая в почву- при поливке или в виде осадков, вымывает из нее питательные элементы. Вследствие вибрации, вызванной транспортом, почва, уплотняется, в нее проникает меньше воздуха. Но все это не самое страшное, что грозит деревьям и кустарникам, растущим на городских улицах. Опаснее всего для них соль. Во всех странах, где зимой выпадает снег и на дорогах возникает гололед, посыпают проезжую часть улиц и тротуары солью или смесью соли с песком. Затем снег, густо приправленный солью, сваливают в кучи на обочинах. Зачастую он остается здесь до весны. Так соль попадает в почву и проникает к корням деревьев и кустов. В почве увеличивается концентрация ионов натрия. Это часто вызывает гибель растений. А с брызгами, летящими из- под колес автомобилей, соль попадает и в воздух, осаждается на стволах и ветвях деревьев. В ФРГ, где на каждый квадратный метр городских улиц попадает за зиму от 0,6 до 2,7 кг соли, содержание хлоридов в листве деревьев и кустов превышает 1%, а местами достигает 4,5%, в то время как по нормам оно должно быть не выше 0,2—0,3%- По данным американских ученых, соль, используемая против гололеда, наносит вред деревьям, растущим на расстоянии до 15 м от дороги. В нашей республике, в частности в Тарту, на каждый квадратный метр площади улиц высыпают за зиму до 2 кг соли. Анализы, проведенные в лаборатории кафедры почвоведения, показали, что под растущей возле тротуара липой на глубине полуметра в 100 г почвы содержалось 600 мг соли! А в пробе, взятой с такой же глубины, но только в центре этого же зеленого массива, в 100 г почвы было всего 18 мг соли. Таким образом, там, где сваливали соленый снег, концентрация соли была в 33 раза больше. Неудивительно, что на липе, о которой идет речь, уже следующим летом потемнела и засохла листва. Посыпать солью и песком улицы, чтобы обеспечить безопасность движения, по- видимому, необходимо. Но как при этом защитить украшающие наши города деревья и кустарники, наши «зеленые легкие?» Предлагались разные способы улучшения состояния городских зеленых насаждений. Например, в некоторых штатах США приняты рекомендации сажать новые деревья не менее чем в 30 метрах от дорог, а для защиты деревьев вносить в почву активированный уголь, рыть специальные канавы для отвода соленой воды, обрамлять проезжую часть бордюром высотой не меньше 20 см, препятствующим попаданию соленой воды на газоны. Но эти меры не всегда применимы, да и не могут совершенно предотвратить засоление почвы. Не спасают и обильные поливки, предпринимаемые с целью промывания почвы: вместе с вредной солью при этом уносятся от корневой системы деревьев и кустарников и необходимые им питательные вещества. Существует только один надежный путь борьбы с вредным влиянием соли на деревья. Это быстрая и тщательная уборка с улиц снега, содержащего соленые смеси, и его немедленный вывоз. Жителям Таллина, да и многих других городов, хорошо знакома такая картина: толстый слой снега (с солью!) на проезжей части, кучи собранного с тротуаров снега с той же солью, лежащие под деревьями до весны, когда они начинают таять, а содержащаяся в них соль — впитываться в почву... Тщательная очистка улиц от снега с примесями солей — единственный способ сохранить зеленые насаждения. Из газеты «Вечерний Таллин» 91
»' I • *• • Искусстве нужны эти черепки; Кандидат химически^ наук Л. В: КУЗНЕЦОВА ' ^ "\< \i ( 4 . \ Город Qapau — один и$ красивейших городов, достигающий чрезвычайной г величинылна ровной земле, перепол- * ненный людьми, с красивыми базарами и широкими улицами/ Лбу АбОиллах МфсаммеЪ ц^н, Абдаллах . йль-Мавати •ат~Танс)жи Ибн догЭДгс. арабский путешественник №IV еек) * Когда заходит речь о- русском среди евековъе. на память приходят татаро-монгольское нашествие и стоявшая в низоьь&$ Волги Золотая Орда, куда полтора столетня ездили платить дань и получать ярлыки на княжение русские князья. Это большое государство оставило после себя, мало вещественных еле-1 ■s&- ■\i. V . -<i '■ъА %s v.*. +*&* t V 0 N. .;-Л л. ■*■ I' < v Л-*.'1 M 4 i >4
дов. Почти ничего не осталось и на месте его столицы — Сарая, погибшего во время нашествия Тимура: руины Сарая Иван Грозный повелел срыть, разнести по кирпичику, а из того кирпича строить кремль, что и поныне стоит в- Астрахани... (Вообще-то существовали два Сарая: сна- ' чала столицей Золотой Орды был Старый Сарай, который сейчас чаще всего именуют Сарай-Бату. а тогда он, конечно, назывался просто Сарай, или еще Саран аль-Махруса, то есть богохранимый; в последний же период существования Орды столица была перенесена в Новый Сарай, или Сарай-Берке, расположенный несколькими сотнями кило- /' метров севернее — в Волгоградской области, у нынешнего села Царев. Там тоже велись обширные раскопки; однако в этой статье речь пойдет только о Старом Сарае, или Сат -. рае-Бату. который мы будем для краткости называть просто Сараем.) Остатки Сарая расположены, на протоке Волги — Ахтубе, в полутораста километрах выше Астрахани, воз^е села Сслитренного: свое название это село получило от селит,- ры, которую еще при Петре I добывали на городище, чеу порядком его попортили. Теперешний путешественник может часами бродить по выжженному солнцем хороднщу, не встретив ни единой живой души. Лишь нз- v .1- <•:.>■ V V4'
Скрытые под полупустынным ландшафтом основами» стаи иэ необожженного иирличв-сырца — это аса, что осталось от богатого Сарал, столицы Золотой Орды... редка мелькнет фигура такого же туриста, невесть как заехавшего в эти пустынные места, или проследует по своим сугубо земным делам местный житель, давно уже привыкший не обращать внимания на окружающие его следы прошлого. Только на два-три месяца оживает городище— в это время хозяином его становится Поволжская археологическая экспедиция, которой уже много лет руководит доктор исторических наук Г. А. Федоров-Давыдов. В рощице, стоящей посреди голой степи недалеко от Ахтубы, вырастают добела выгоревшие на солнце палатки, и каждое утро, еще до рассвета, по холодку, на городище начинается работа. НА КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКЕ Я сижу на керамической площадке и разбираю черепки, которые охапками приносят мне из соседнего раскопа археологи, покрытые с ног до головы пылью. Человеку, мало сведущему в археологии, все эти черепки покажутся одинаковыми. Но это вовсе не так. Синие и зеленые, бирюзовые и белые, с росписью и без росписи — все они интересны, все иесут важную информацию для того, кто умеет и хочет смотреть и видеть. Одинаковы они в одном: почти вся керамика, которая попадается в наших раскопах,— гончарная поливная. «Гончарная»— это значит, что формовали эти блюда и пна- лы на гончарном круге, а не лепили вручную, как в глубокой древности. А «поливная»— это значит, что черепки покрыты разноцветной глазурью, или поливой. Такая керамика гораздо красивее, чем неглазурован- ная: именно она в период расцвета Золотой Орды была на всем мусульманском Востоке самым массовым видом керамики. Голубой и бирюзовый — излюбленные цвета золотоордынских мастеров-керамистов. Эти цвета пришли сюда из Средней Азии: на голубых мозаичных изразцах отдыхал взгляд, уставший от раскаленного песочного цвета пустынь, глинобитных домов и дува- лов средневекового Самарканда или Бухары. Голубыми изразцами выложены и купол Гур-Эмира, и минареты площади Регистан. Но если приглядеться, можно увидеть, что эти голубые и бирюзовые глазури, так часто встречающиеся в наших раскопах, вовсе не одинаковы. Есть среди них прозрачные, похожие на цветное стекло; есть и непрозрачные, или, как говорят керамисты, «глухие» (их получали, добавляя к глазури "специальные «глушители» — чаще всего окнсь олова). Встречаются глазури монохромные, где краситель равномерно распределен в толще стеклообразной массы, и прозрачные с подглазурной росписью... Вот очень распространенная в Золотой Орде группа изделий — с темно-синими цветами по белому фону. Это подражание китайской фарфоровой посуде, расписанной кобаль- 94
том,— такая посуда к XIV—XV векам с караванами купцов проникает в самые отдаленные страны Востока. На развитие такого стиля росписи в Китае оказало влияние учение даосизма, гласившее, в частности, что «пять цветов притупляют зрение», а стало быть, созерцание одного цвета дает глазу и уму больше, чем пестрота красок. Правда, в Сирии, Месопотамии, Персии использовали кобальт для окрашивания керамики еще раньше, чем в Китае, н вплоть до XIV века китайский фарфор расписывали привозным, персидским кобальтом. Но именно мастерство китайских ремесленников сделало знаменитым фарфор с темно-синей росписью по белоснежному фону и вызвало многочисленные подражания. Сарай — город на перепутье. С востока иа запад шли здесь караванными путями среднеазиатские купцы, с юга на север двигались по Волге персы, с севера на юг спускались русские. Оседали в городе привозные товары, уходили вдаль изделия местных мастеров. Что среди этих черепков привозное, а что местного производства? Вот иежио-зеленый китайский фарфор селадон, который столь ценили в XVIII веке французы, назвавшие его так по имени героя популярного тогда сентиментального романа Д'Юрфэ «Астрея»— пастушка Селадона: он питал пристрастие к зеленой одежде. А вот местное подражание селадону — с высококремнсземнстой основой вместо фарфоровой массы и более темной, глухой зеленой глазурью. Различие очевидно, да и- вообще фарфор нетрудно отличить от подделок. Но местные или привозные вот эти красно- глиияиые черепки с васильковыми цветами по белому фону (такие встречаются, кроме Сарая, и в Хорезме) или же вот эти — с зеленой глазурью (подобных изделий много в средневековом Самарканде)? КАК НАЧИНАЛАСЬ ГЛАЗУРЬ Первые глазурованные изделия появились еще в IV тысячелетии до нашей эры в Египте, Месопотамии н Восточном Средиземноморье. Это случилось, по-вндимому, так. Египтяне хорошо зиали малахит, из которого они делали бусы, амулеты, а также краску для подведения глаз. Чтобы приготовить краску, малахит растирали на жерновах из песчаника. Служили жернова и другим, столь же нехитрым целям: на них могли, например, измельчать природную кристаллическую соду (Na2C03), с которой стирали белье. А потом тот же камень с остатками малахита и соды на своей шершавой поверхности мог превратиться в подставку для горшка с пищей и попасть* в огонь очага. И тогда, наверное, многие замечали, как на нем образуются и застывают красивые цветные прозрачные капли. Со временем люди научились сознательно воспроизводить этот случайно найденный процесс н покрывать глиняные горшки и миски глазурью, похожей на цеииый малахит. Ибо все, что нужно для получения глазури,— это кварцевый песок (Si02), окись натрия (Na20), образующаяся при прокаливании соды и играющая роль флюса, который понижает высокую — до 1700°С — температуру плавления кварца, и какой-нибудь краситель,— в сочетании с жаром огня... Такие глазури, первыми ставшие известными человеку, сейчас называют щелочными. Это не совсем правильно: лучше было бы называть их щелочно-кремнеземистыми, потому что хотя щелочной флюс очень важен для их изготовления, но все же главная составная часть их, как и любых других глазурей,— переплавленный кварцевый песок, кремнезем. Кроме природной кристаллической соды щелочным флюсом могла служить, например, зола от сжигания растений. Такая зола содержит довольно много поташа, и люди научились ее использовать уже в глубокой древности. БОРЬБА ТЕХНОЛОГИЙ Однако сочетание щелочных глазурей с глиняной основой было далеко не идеальным. Во-первых, получить щелочную глазурь не так просто. Чтобы масса для глазурования была однородной, шихту приходилось сначала спекать, а температура плавления входящих в ее состав окислов натрия нли калия довольно высока. Во-вторых, щелочные глазури не так уж прочно держатся на глиняной основе. Нужны были или новые виды глазурей. или новые составы теста для черепков. И то и другое не заставило себя ждать: как известно, спрос рождает предложение... Сначала, приблизительно в IX веке, среднеазиатские керамисты в поисках новых стеклообразующих веществ изобрели свинцовые глазури — они начали добавлять в шихту не поташ и соду, а природные минералы свинца, например свинцовый сурик (РЪ304). Окислы свинца сильнее понижают температуру плавления кремнезема, чем окислы калия или натрия. Кроме того, свин- 95
цовые глазури хорошо соединяются с глиняным черепком. Эти преимущества обеспечили свинцовым глазурям быструю победу над щелочными. Пожалуй, нельзя назвать такой керамический центр средневекового цивилизованного мира, где бы в X—XII веках не производились изделия с глазурью этого типа. И все-таки у щелочных глазурей оставалось одно непревзойденное достоинство: они были гораздо нешевле. потому что сода илн зола куда досгупнее, чем свинцовые минералы. Поэтому поиски новых вариантов керамической технологии не прекращались. И вот в XII—XIV веках в Средней Азии расп ространилаеь пришедшая туда из Ирана новая основа — кашнн, которую делали уже ие из глины, а и основном из песка — содержание кремнезема в кашиие достигало 93— 97%- Правда, такая основа требовала гораздо более высоких температур обжига. Но к тому времени была уже значительно усовершенствована конструкция обжиговых печей — горнов. И в результате мастера-керамисты смогли вновь вернуться к дешевым щелочным глазурям: нужной для работы с ними высокой температурой они уже располагали. Соединялись эти глазури с новой основой, да еще при такой температуре, гораздо лучше. Высококремне^емистые изделия, покрытые щелочными глазурями, завоевали повсеместное признание. Они быстро распространились по всему цивилизованному Востоку. Не остались чужды новых веяний и керамисты 1 Фрагменты посуды с тан называемой «кобальтовой росписью» — такую посуду иэготоипяли керамисты Золотой Орды в подражание расписанному кобальтом китайскому фарфору 2 Внизу и справа — китийсиий зеленый фарфор се па дон; слева — эолотоордын«:ное подражание сепадону 3 Раннее зопотоордынсное подражание расписному китайскому фарфору. Эта находка — единственная в своем роде: в принявшей иелвм Золотой Орде изображать человеческие лицв и фигуры было запрещено Остатки горка длв обжига керамической посуды, обнаруженные при рвенюпнах Сврвв S Ваержу — фрагменты не-рамичасниж изделий из ившинв с попижромнв'й росписью; внизу — дешевое подражание этим изделиям, изготовленное не из к. вши на, а из ирвеной глины 6 Керамическая моэаииа из Сарая Золотой Орды — кашиниые изделия прежде всего бросаются в глаза в любом раскопе Сарая. Археологи обнаружили здесь и горны, специально предназначенные для обжига кашинных изделий: их конструкция отличается вертикальным, а не горизонтальным ходом пламени — это позволяет получить высокие температуры и обеспечивает равномерный нагрев изделий. Впервые такие горны появились в Китае; в нашей же стране они найдены только на золотоордынских городищах — в Селитрениом н Цареве. Так соседствуют в керамике Сарая рецепты, дошедшие из глубины веков, и последние новинки тогдашней .технологии: глиняные черепки с высококремнеземистыми, щелочные глазури со свинцовыми. И все это не просто предметы, привезенные из дальних стран. Различные типы керамики изготовлялись тут же, в Сарае: об этом неопровержимо свидетельствуют раскопанные остатки керамических мастерских. ВЗЛЕТ И ПАДЕНИЕ В отличие от древних городов Средней Азии и Древней Руси, большинство золотоордынских городов XIII—XIV веков, и среди них Сарай, возникло в полном смысле слова на пустом месте: эти города были за короткие сроки построены среди степи руками рабов- ремеслеиников, пригнанных сюда со всех концов света. Неудивительно, что и архитектура, и искусство, и материальная культура таких городов несли явственный отпечаток всех тех мест, откуда пришли — не по своей воле — их создатели. Например, архитектурный декор Золотой Орды — керамические мозаики и майолики, украшавшие дворцы и мечетн Сарая,— создавался в основном под- влиянием иранских, закавказских и среднеазиатских традиций. А комплекс золотоордынской керамической посуды сложился под влиянием ремесла городов Крыма, Северного Кавказа и той же Средней Азии. Поэтому-то в Сарае, как мы видели, и сосуществуют все разновидности глазурей и основ, известные средневековому Востоку; здесь обнаружены разные типы гориов, позволявшие выпускать все виды керамических изделий. Впрочем, в данном случае лучше говорить ие столько о влиянии, сколько о прямом заимствовании: керамическое производство налаживали здесь квалифицированные мастера, привезенные из покоренных земель — они механически переносили на изделия привыч- 4 «Химия и жизнь» № 12 97
ные им орнаменты, использовали старые, принятые на их родине технологические приемы. Однако возникнув как эклектичное, искусство Золотой Орды за тот короткий срок, что отпустила ему история, все-таки успело приобрести кое-какие черты единообразного целого. Изучая черепки из разных слоев городища, мы видим, как появляются новые орнаментальные мотивы, как развиваются или переносятся на другие виды изделий те или иные технологические приемы. Вот, например, керамика с синими цветами на белом фоне — то самое подражание китайскому фарфору с кобальтовой росписью, о котором мы уже говорили. На первых порах мастера Золотой Орды, взяв за образец китайскую продукцию, переносили на свои изделия и китайские сюжеты. Однако в дальнейшем они, сохранив общую бело-синюю гамму, вводят свои орнаменты, чаще всего растительные — наиболее привычные для мусульманских стран. А вот еще пример: дешевая посуда из красной глины с разноцветной росписью и бесцветной прозрачной глазурью, внешне очень похожая на дорогую кашинную керамику. Это тоже собственное изобретение мастеров Золотой Орды — остатки такой керамики найдены в гориах Сарая. И все же эти ростки самостоятельного творчества не получили развития. Золотоор- дыиские города, возникшие в XIII веке, захирели и пришли в полное запустение в XIV—XV веках. Прекратился подвоз подневольных мастеров, нарушился мир на торговых путях, опустели караванные тропы. Погасли в Сарае гориы, погибло от нагрянувших с востока полчищ Тимура или разбежалось по всему свету население когда-то цветущего города. Сейчас от былого великолепия Сарая не осталось и следа. Невозможно даже иайти место, где стояли дворцы и мечети, остатки которых возвышались здесь еще в XVIII веке. Лишь битый кирпич, осколки стекла и черепки устилают поверхность городища. ...Разбрелись, отобедав, в тень по палаткам археологи; дежурные, в ленивой послеобеденной дреме, моют в ручье посуду. А мы снова и снова перебираем "черепки — немые свидетели судеб древнего города... СОЛЯНАЯ ВМЕСТО СЕРНОЙ Если заменить в травильных ваннах серную кислоту иа соляную, то, во-первых, повысится производительность процесса и, во-вторых, чище станет поверхность металла. Однако из горячего раствора соляной кислоты энергично выделяется газообразный НО, и санитарные условия в цехе серьезно ухудшаются. Чтобы найти оптимальные условия процесса (достаточно высокая скорость и минимальный выиос HCI), специалисты Днепропетровского металлургического института изучили кинетику испарения газа из травильного раствора. Они пришли к выводу, что окалина стравливается достаточно быстро при концентрации раствора от 5 до 10%, и при этом хлористого водорода выделяется немного. Однако для того чтобы достичь максимальной производительности, требуется более высокая концентрация. Исследователи предложили повысить начальную концентрацию до 15—20%, но прикрывать при этом поверхность травильного раствора плотной пеной, вводя заранее пенообразователь. «Защита металлов», 1977, № 4 композиция ИЗ РАСТВОРА Обычные электрохимические методы никелирования, хромирования позволяют получать покрытия, состоящие из чистого металла: в технике же порой требуются композиционные покрытия сложного состава, иногда включающие неметаллы и к тому же покрывающие поверхность неметалла. В этом случае приходится прибегать не к электрохимическому, а чисто химическому процессу. Недавно сотрудники Института химии силикатов им. И. В. Гребенщикова АН СССР разработали способ химического нанесения меди с включением окиси алюминия на поверхность ситалла. В сравнении с обычными блестящими медными покрытиями композиционные пленки имеют повышенное электросопротивление н вдвое большую твердость. «Неорганические материалы», 1977, т. 13, № 3 АНТИБИОТИКИ И ПОДСОЛНЕЧНИК В производстве многих антибиотиков широко используют соевую муку и кукурузный экстракт. Столь же широко ведутся поиски заменителей этих продуктов. Муку надо заменять потому, что оиа — ценный корм и пищевое сырье, а кукурузный экстракт — потому, что разные партии этого продукта довольно сильно отличаются одна от другой и, кроме того, со- 98
став экстракта заметно меняется при хранении. Оказалось, что многие грибкн, продуцирующие антибиотики, хорошо развиваются на питательных средах, содержащих муку из шрота подсолнечника. Шротом называют остатки семян после извлечения из них масла. При использовании шрота выход антибиотиков леворина, микоген- тнна и амфотернцина увеличился соответственно на 15,65 и 27%. «Антибиотики», 1977, № 4 КЛЕЙ —НА ВРЕМЯ Ассортимент оптических клеев пополнился клеем, который не только гарантирует прочное соединение линз, но и позволяет в случае необходимости разъединить их, не нарушая при этом чисто обработанной поверхности. Раньше после расклейки оптических деталей обязательно приходилось повторно полировать их, да и сам процесс разъединения был весьма трудоемким. Новый клей представляет собой 40% -ный водный раствор арабиногалактана. Вместо воды можно взять этиленглнколь. Арабинога- лактан — доступное вещество, его получают экстракцией из древесины лиственницы или из лиственничной же натечной камеди. На воздухе при влажности до 70% детали, склеенные этим клеем, держатся прочно, а прн 100%-ной температуре детали можно расклеить всего за час. «Оптико-механическая промышленность», 1977, № 1 НОВАЯ ЗАЩИТНАЯ СМАЗКА Для защиты металла н лакокрасочных покрытий о г воздействия повышенной влажности, соленых брызг, солнечной радиации и других агрессивных атмосферных факторов сотрудники ВНИИ но переработке нефти н Московского автозавода имени И. А. Лихачева разработали новую полужидкую смазку ЗЛП. Сравнительные испытания показали ее явное превосходство над ранее применявшимися смазками. ЗЛП не взаимодействует с лакокрасочным покрытием, может работать при отрицательных температурах, хорошо наносится методом пневмораспыления. Испытания под ртутно-кварцевой лампой показали, что ультрафиолетовое излучение почти не изменяет свойства новой защитной смазки. «Автомобильная промышленность», 1977, № 2 УЛУЧШЕННЫЙ БЕНЗИН Десятипроцентная добавка изопропилового спирта существенно улучшает качество бензина, утверждают исследователи нз Института органической химии АН СССР. Смесь 90% бензина АИ-93 и 10% изопропилового спирта обладает преимуществами перед чистым бензином: меньше нагар в камере сгорания, снижается токсичность отработавших газов, поскольку продуктов неполного сгорания образуется меньше. И при этом двигатель не теряет мощности. «Автомобильный транспорт», 1977, № 1 УГЛЕРОДНАЯ ПЕНА Обугленный пенополимер — очень прочный, легкий и жаропрочный материал. Делают его обычно из уретано- вых и фенолальдегидных полимеров, причем процесс приготовления очень длителен, часть материала теряется безвозвратно. Во Всесоюзном НИИ синтетических смол создан своеобразный углеродный «бисквит» на основе полиакрилоннтри- ла — полимера, из которого делают волокна типа нитрона. Чтобы получить пену, по- лиакрилонитрил растворяют в водном растворе хлористого цинка илн роданистого натрия, а затем взбивают мешалкой — примерно так же, как взбивают для теста муку, сахар и яйца. Полученную пену нагревают сначала при 160—230° С для окисления, а затем обугливают, постепенно повышая температуру до 600—700СС. Такой способ н быстрее, и экономичнее старого. Авторское свидетельство СССР № 534474 ВНУТРИОКИСЛЕННЫЕ СПЛАВЫ Традиционные медные сплавы, даже самые теплостойкие, могут работать при температуре до 500—550°С, но современному машиностроению нужны токопроводя- щие сплавы, которые сохраняли бы работоспособность по меньшей мере до 1000°С. Для того чтобы получить такие сплавы, в медь вводят тонкодисперсные частицы окислов алюминия, бериллия и циркония. Как показал анализ, наибольшее упрочнение сплава дает внутреннее окисление, когда диффундирующий внутрь кислород избирательно окисляет менее устойчивые компоненты. Частицы окислов образуют при: этом матрицу, основу структуры сплава, достаточно термостойкого и хорошо проводящего ток. «Цветные металлы», 1977, № 6 4* 99
к f I г* ХИМИС1 Свет из пробирки Электроны или ионы? Как же это сделать?.. Иод из настойки Водоструйный насос... ...Как средство от потопов ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Свет из пробирки Многие химические процессы в природе протекают с излучением света. О некоторых из них уже шла речь в Клубе Юный химик (например, в № 9 за 1973 г., в № 12 за 1974 г.). Сейчас- еще три несложных опыта. СВЕТЯЩИЙСЯ РАСТВОР Хемилюминесцениия — как раз такое явление, при котором энергия в ходе химической реакции выделяется не в виде тепла, как обычно, а в виде света. Вот опыт с хемилюминесценцией. Его обязательно нужно проводить в вытяжном шкафу. В раствор, содержащий 10 г NaOH н 30 мл 3%-ной (аптечной) перекиси водорода на 100 мл воды, введите хлор из аппарата для получения газов. Образующийся в результате реакции кислород светится красным светом; лучше всего наблюдать свечение в темноте. Если ток хлора пустить на поверхность, раствора, то видно, как свет идет из газового пространства. Уравнение • химической реакции очень просто: С!2+Н202-*2НС!+0*. 0*-*02+/iv Кислород образуется в возбужденном состоянии, это и служит причиной красного свечения. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СО ВСПЫШКАМИ Интересное явление можно наблюдать при кристаллизации некоторых солей. Свечение, которое при этом возникает, называют крн- сталлолюминесценцией. Приготовьте бромат бария Ва(ВгОз)гХ ХН20, смешав эквивалентные количества холодных растворов бромата калия КВгОз и хлорида барня ВаС12 (в 100 г воды при 0°С растворяется 3.1 г КВгОз). При охлаждении выпадут белые иглы бромата бария, растворимость которого в холодной воде невелика. Профильтруйте полученную соль, промойте ее холодной водой и высушите. Растворите 2 г бромата бария в 50 мл кипящей воды и отфильтруйте раствор. Поместите стакан с раствором в сушильный шкаф, нагретый до 40—45°С. Когда раствор охладится до этой температуры, в стакане можно будет наблюдать, причем довольно долго, голубые вспышки, которые сопровождаются звуками. Такого же эффекта можно достичь, растирая стеклянной палочкой кристаллы бромата барня, выпадающие из раствора на дно стакана. Причина этого явления — в физнко-хн- мических превращениях, которые протекают в охлажд-ающемся растворе соли при кристаллизации. Энергия, которая прн этом высвобождается, и приводит к появлению вспышек. ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИЙ РАСТВОР Яркие дорожные знаки, отчетливо видны с большого расстояния. Ночью, в свете фар, оии будто горят. Причина необычной ярко- 100 г/- ^ II
сти красок — в фотохимическом явлении, которое называют флуоресценцией. Чтобы наблюдать это явление, можно обойтись легкодоступными веществами. Для получения флуоресцирующего раствора обработайте спиртом любые зеленые растения. Образовавшийся раствор хлорофилла отфильтруйте н храните в темноте. На свету этот раствор флуоресцирует красным светом. Наблюдать флуоресценцию следует в отраженном свете (то есть смотреть иа пробирку сбоку). Если вас заинтересовали явления, которые вы наблюдали в опытах, то с химией и физикой этих явлений вы можете познакомиться в следующих книгах: С. И. Вавилов. Глаз и Солнце. — О «теплом» н «холодном» свете. М., Изд. АН СССР, 1961. Е. М. Мандельбер. В мире холодного света. «Наука», 1968 В. Л. Л е в ш и н, Л. В. Л е в ш и н Люминесценция и ее применение. «Наука», 1972. Р. Ф. Васильев. Химическое свечение. «Знание», 1968. Ю. Г. ОРЛИК РАССЛЕДОВАНИЯ Электроны или ионы? Вы, конечно, знаете разницу между реакциями обмена н окислительно-восстановительными реакциями: первые протекают при взаимодействии ионов-, вторые — благодаря перераспределению электронов между реагирующими веществами. А откуда известно, что дело обстоит именно так? И нельзя ли проверить это на опыте? Можно. Но сначала да вайте продумаем наши опыты. Прежде всего подберем удобную окислительно-восстановительную реакцию. Например, такую: 2FeCl3+2KI = = 2FeCl2+I2+2KCl. Она удобна тем, что исходные вещества легкодоступны и продукты реакции нетрудно обнаружить. А именно: хлорид железа (II) — красной кровяной солью CFe2+ + + 2[Fe(CNN]3" = = Fe3[Fe(CN)€bJ); иод крахмальным клейстером. Но как доказать тот факт, что электроны перераспределяются в ходе реакции? Видимо, если это так, то можно сконструировать прибор, который зарегистрирует перемещение электронов, ведь это не что иное, как электрический ток. Итак, если мы докажем опытным путем, что в ходе окислительно-восстановительной реакции возникает электрический ток, то вопрос можно считать по меньшей мере наполовину решенным. Соберем установку, показанную на рисунке (стр. 102) Она состоит из двух сосудов (годятся банки из-под майонеза) с плотными крышками или пробками, в которых просверлены два отверстия: одно для графитового электрода 101
(можно взять стержни для цанговых карандашей), другое, более широкое, — Для полоски чистой неокрашенной хлопчатобумажной ткани. Эту полоску, скажем, кусок бинта, смочим 10%-ным раствором нитрата натрия или калия. Она будет играть роль химически инертного (в'данной реакции) проводника, так называемого солевого мостика. К обоим графитовым электродам плотно прикрепим медные изолированные проводки; во время опыта будем присоединять их к гальванометру. Таким образом, у нас получился гальванический элемент с двумя электродами, в котором солевой мостик играет роль пористой полупроницаемой диафрагмы. Нальем в один сосуд 30 мл раствора хлорида трехвалентного железа A0 г кристаллогидрата FeCl3- •6Н20 на 100 мл раствора) с добавкой 1 г K3[Fe(CN)e], а в другой — 30 мл раствора иодида калия (9,8 г KI на 100 мл раствора), в который добавлено немного крахмального клейстера. Как только мы замкнем цепь, стрелка гальванометра отклонится. В сосуде с хлоридом железа (III) появится взвесь Fe3[Fe(CNN] синего цвета (образовались ионы Fe24). Раствор, содержащий нодид калия и крахмал, также посинеет; значит, выделяется свободный иод. Итак, первый, пока предварительный вывод: окислительно -восстановительная реакция происходит благодаря перемещению электронов от одних веществ к другим. (Электроны двигались через гальванометр, а через солевой мостик двигались ионы К+ и N03~.) Но может быть, наряду с этим происходит еще и перемещение ионов Fe34 и I? Разберем установку и попробуем обнаружить ноны Fe3+ и I в тех сосудах, где их не было. Для этого в сосуд с FeCh прибавим несколько капель 30%-ного раствора щелочи (для связывания ионов Fe3+ и Fe2+), 3%-ного раствора перекиси водорода (для окисления иона I-) и крахмала. Сиией окраски нет. Значит, ионы I" по солевому мостнку не переместились. В сосуд с К1 прибавим несколько капель 10%-ного раствора сульфита натрия (для связывания свободного иода) и 3%-ного раствора какого- либо роданида (реактив на нон Fe3+h Характерного кроваво-красного окрашивания нет, следовательно, и ионы Fe3+ не прошли по мостику. Вот теперь мы вправе сделать окончательный вывод: окислительно-восстановительные реакции происходят только в результате перераспределения электронов. А сейчас докажем, что перемещение электронов не служит причиной обменных реакций. Изучим такую реакцию: Na2S04 + BaCl2 = = BaS04J+2NaCL Тщательно промоем прибор по'сле предыдущих опытов. В один сосуд нальем 30 мл раствора сульфата натрня D,2 г кристаллогидрата Na2S04- 10H2O или 1,4 г безводной соли на 100 мл раствора), в другую — 30 мл раствора хлорида бария B,4 г кристаллогидрата ВаС!2*2Н20 на 100 мл раствора). Подсоединим прибор к гальванометру. Стрелка не отклоняется, электрического тока в цепн нет; значит, нет и перемещения электронов. Видимых изменении в сосудах также незаметно. Стало быть, реакция не идет. Сольем содержимое обоих сосудов в стакан - и немедленно выпадает осадрк сульфата бария. Теперь мы можем уверенно сказать, что обменные реакцнн протекают только благодаря перемещению ионов, а перемещения электронов не происходит. Конечно, мы рассмотрели только две реакции. Но 102
можно предположить, что и в других случаях результаты будут такими же. А чтобы убедиться в этом, попробуйте самостоятельно исследовать несколько реакций (коэффициенты расставьте сами!). Реакции окисления — восстановления: CuS04 + KI^Cu2I2+I2 + + K2S04; KMnQ4 + H2SOd + KI-> I ~ II ' ^K2S04+MnS04+I2+H20. Реакции обмена: CaC!2+Na2C03-* I il -►CaCO, | + NaCl; CuS04 + NaOH -* I II ->Cu(OHJi +Na2S04; MgS04 + BaCI2^ I II -*MgC!2 + BaS04| . Римскими цифрами оТбо- Растворы используйте раз- значены вещества, которые бавленные — примерно 0,8 надо помещать в первый и моля на 1 л раствора, второй сосуды прибора. н. А ПАРАВЯН ЗАДАЧИ Как же это сделать?.. Перед вами — несколько не очень простых задач, которые, однако, не требуют сложных расчетов. Такие задачи могут послужить полезным упражнением при подготовке к химической олимпиаде и, пожалуй, к экзаменам. Чтобы решить их, надо знать те или иные свойства соединений, условия протекания некоторых процессов, то есть конкретный фактический материал. Не стесняйтесь лишний раз заглянуть в учебники и справочники — это всегда на пользу. Задача I. Как, имея лед, бромистый рубидий, серную кислоту и минералы галнт и пиролюзит, продемонстрировать аудитории внешний вид кристаллического иода? Задача 2. Как, имея водный раствор нитрата свинца, этиловый спирт, лед и нагревательный прибор, добыть (химическим путем) горящее пламя? Задача 3. Как, имея металлический натрий, жидкую ртуть и нашатырь, получить при комнатной температуре водород? Задача 4. Как. имея нагревательный прибор, газообразный аммиак и раствор хромовой кислоты, получить «веселящий газ»? Решения задач — на стр. 106 ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Иод из настойки Когда юным химикам нужен для опыта иод, то чаще всего — и это правильно — берут аптечную йодную настойку. Ее вполне можно использовать, например, для анализа фруктов на содержание витамина С («Химия и жизнь», 1973, № 8). Однако иод не всегда можно заменить йодной настойкой. Ведь она содержит еще иодид калия, а также растворитель — спирт, которые могут иногда помешать опыту. Бывает и так, что требуется обязательно кристаллик иода, как, скажем, при определении толщины серебряного покрытия в зеркале A973, № 10). Но как же получить кристаллический иод? В майском номере журнала за прошлый год была напечатана заметка Миши Дани- 103
лова из гор. Калинина, в которой было рассказано, как приготовить кристаллический нод из морской капусты. Однако несколько школьников написали в редакцию, что нм не удалось воспроизвести этот опыт. Все дело в том. что в заметке рекомендовалось брать совсем немного морской капусты, на донышке пробирки, а этого недостаточно. Вот что иапнеал семиклассник из Чимкента Глеб УРЖУМЦЕВ: «Я взял водоросли в количестве, указанном в заметке, и взвесил золу. Получилось 0,7 г. Каково же содержание нода в образце? Около 0,006 г. Так как часть нода остается в обугленном остатке, а часть теряется при выпаривании, то возникает вопрос: можно лн увидеть во- зогнавшийся кристалл иода? Очень сомневаюсь в этом. Я провел опыт около 10 раз. Кристалла иода не увидел даже под микроскопом». Для получения заметного количества иода, пишет Г. Уржумцев, необходимо обугливать трн-четыре раза по 100—200 г морской капусты. Дело, как видите, не из легких надо потратить очень много времени. Так что же, юным химикам кристаллический иод недоступен? Вполне доступен — так считает девятиклассник нз Ленинграда Александр ЯКОВЛЕВ. н проще всего получить кристаллический иод прямо нз Водоструйный насос... Чтобы получить вакуум, например для фильтрования, в лаборатории используют обычно водоструйный насос. Его вполне можно сделать самостоятельно. йодной настойки. Вот его письмо. Если попытаться выделить иод иэ йодной настойки возгонкой, то из этого ничего не выйдет. Иод будет возгоняться, но пары спирта вновь его растворят. Я попробовал выделить кристаллический иод по- другому. Надо взять йодную настойку и всыпать в нее порошок восстановленного железа D г железа на 5 мл настойки), а затем осторожно нагреть эту смесь до начала кипения и отфильтровать. Получается желто-зеленый раствор иодида железа. Есл-и добавить к нему концентрированный раствор хлорного железа, то трехвалентное железо окислит иодид-ион до иода. При добавлении раствора FeCl3 надо следить за окраской: когда она станет желтовато- бурой, хлорного железа больше добавлять не надо. Перемешав раствор, можно заметить, что на дне появились кристаллики иода. Раствор надо елмть, а кристаллики промыть водой. Вот уравнения протекающих реакций: hrN=e = Fel2; Fel2+2FeCl3 = 3feC|2+l2; 2KI + 2FeCI3 = 2FeCl2+ + 2КС1+12. Добавим к этому, что для увеличения количества иода, выпавшего в осадок, полезно разбавить полученную смесь водой. Другой способ: после окончания реакции железа с иодом удалить спирт отгонкой. Для такого насоса нужна пробирка с отростком Прежде всего пробирку надо аккуратно обрезать на расстоянии 2 3 см от дна и тщательнб оплавить место
среза. Затем к полученной трубке с отростком подбирают две одинаковые пробки. Берут две недлинные стеклянные трубки одинакового диаметра и просверливают в пробках отверстия для этих трубок чуть меньшего диаметра, чтобы трубки вставлялись плотно. После этого конец одной из трубок (она будет верхней) оттягивают и обрезают, чтобы получился носик, как у пипетки. Подготовка закончена, теперь можно собрать насос. Его схема — на рисунке. К отростку пробирки присоединяют резиновый шланг, ведущий к прибору, например к толстостенной колбе Бунзена. (Ее, кстати, можно заменить колбой Вюриа, только в этом случае на колбу надо обязательно на- ...Как средство от потопов Конечно, водоструйный вакуум-насос нужен в первую очередь для ускоренного фильтрования. Но иногда он может пригодиться и для совершенно других дел. причем весьма важных. Поэтому в каждой лаборатории неплохо бы иметь такой насос — настоящий нли самодельный. Представьте себе такую неприятную ситуацию: вы случайно пролили ртуть или разбили ртутный термометр. Конечно, виной тому скорее всего ваша собственная неаккуратность, но виновных будем искать после, а пока надо бы немедленно собрать ртуть. Подвижность ртутн вошла в пословицу. Если там, где вы се пролили, есть щели, можно сказать наверняка, в раковину деть предохранительный чехол из плотной ткаии, скажем, нз старого полотенца.) Теперь достаточно открыть кран н пустить воду —. и в пробирке будет создан вакуум что зловредный металл окажется именно в этих щелях. А как извлечь его? Хорошо, если есть палочка, покрытая амальгамой, — она будто впитывает ртуть. Но и ею непросто собрать пролитый металл полностью. К тому же часть ртути 9 Заметим, что из пробирки с отростком можно сделать н водяной холодильник Ли- биха. Как именно — подумайте сами. В. ЛЕБЕДЕВ разбивается на капельки столь мелкие, что их и глазом-то еле различишь. А такие капельки особенно опасны: у них развитая поверхность, с которой ртуть испаряется особенно быстро. Но если у вас есть вакуум-насос, то дело намно- ? к водоструйному насосу KflfV ЮНМГ ~W1f*\W4t\ 105
го облегчается. Присоедините к шлангу насоса, как это показано на рисунке, пробирку с отростком, а к отростку — другой шланг. Конец его наденьте на стеклянную трубочку с оттянутым концом; годится и аптечная пипетка. Теперь включите насос и поднесите оттянутый конец трубки к каплям ртути. Они тотчас втянутся по шлангу в пробирку. Это устройство позволяет собрать и те капли, которые забились в щели, если вы, конечно, нх там разглядите. Впрочем, на всякий случай лучше пройтись по всем щелям поблизости... Не вся собранная ртуть доберется до пробирки, ч асть ее может осесть в Решения задач (См. стр. 103) Задача 1. На первый взгляд задача кажется неразрешимой: ведь ни одно из названных веществ не содержит нода! Однако нам и не надо демонстрировать аудитории нод. Мы должны только показать, как выглядят его кристаллы. Давайте посмотрим, что за минералы в нашем распоряжении. Пиролюзит — это Мп02, галит (ои же каменная соль) — NaCl. Ничего похожего на нод... Но у нас есть еще соединение брома — рубидиевая соль сильной бромистоводородной кислоты RbBr (наподобие КВг). А бром, как н нод, — галоген, у них немало общих фнзн- ко-химнческнх свойств... Попробуем сначала получить жидкий бром: 2RbBr+Mn02+2H2S04=Rb2S04+ + MnS04 + Br2+2H20. Эта реакция идет при нагревании сухой смеси RbBr и Мп02 с концентрированной серной кислотой. Темно-красные пары брома надо отогнать в прнемннк, охлаждаемый льдом. А теперь, имея жидкий бром, можно сделать ею внешне похожим на кристаллический нод. Для этого понадобятся лед и шланге. Поэтому шланг после сбора ртути использовать уже нельзя. Собранную ртуть не выбрасывайте. Отдайте ее в школьную химическую лабораторию или закопайте в землю; в канализацию ртуть выливать нельзя. (А еще лучше — будьте осторожны и не разливайте ртуть. Это очень опасный загрязнитель природной среды.) Чтобы проверить работу устройства, совсем не надо нарочно проливать на пол ртуть. Ведь с его помощью можно собирать любые жидкости. Хотя бы воду. Между прочим, собирать воду приходится и на практике. В лаборатории порой случаются небольшие потопы, скажем, когда случайно срывается шланг. И в этом случае вам поможет водоструйный вакуум-насос. Так как придется иметь дело с водой, то пробирки с отростком уже не нужно: воду можно собирать прямо в насос. Присоедините к нему длинный шланг и его конец наденьте на носик обыкновенной воронки. Теперь поставьте перевернутую воронку прямо в лужу, лучше всего - в самую глубокую ее часть. Смотреть на то, как почти вся вода очень быстро окажется в раковине, несравненно приятнее, чем переносить ее туда ковшиком или тряпкой... В. ЗЯБЛОВ хлорид натрия (вот когда пригодится галит?). Смесь трех частей льда н одной части NaCl в нежаркую погоду и после тщательного перемешивания может дать температуру около — 21°С. А жидкий бром затвердевает уже при —7,3°С. Значит, воспользовавшись охлаждающей смесью, можно заставить бром затвердеть. Он превратится в мелкокристаллическую массу с коричневато-зеленым металлическим блеском, весьма похожую на нод. Правда, эту массу нн в коем случае нельзя нагревать. Ведь пары нода — фиолетовые, и подделка сразу обнаружится... Задача 2. Ясно, что добыть пламя 'можно, поджигая этиловый спирт: С2Н5ОН + 302 - 2С02 + ЗН20. Значит, надо как-то поджечь спирт, причем химическим способом, а не просто воспользовавшись нагревательным прибором. Давайте вспомним, что бесцветные кристаллы весьма• ядовитого нитрата свинца (нх нетрудно получить из раствора выпариванием) распадаются при нагревании выше 200СС по такой схеме: 2Pb (N03J = 2РЬО + 4N02 f + 021 Это, кстати, распространенный способ лабораторного получения N02. 106
Итак, разложим при нагреве в колбе Вюрца нли в реторте нитрат свинца, а выделяющуюся при этом красно-бурую двуокись азота сгустим в приемнике, охлаждаемом льдом, в зеленоватую жидкость (окраска эта обусловлена тем, что образуется также небольшое количество синего азотистого ангидрида, а сочетание синего с желтым и дает зеленый цвет). Некоторое время спустя жидкость становится желто-бурой, а затем желтой н, наконец, бесцветной, так как происходит обратимая димернзацня: 2N02^N204. Образующаяся почти бесцветная четырех- окись азота (она кнпит при 20,7СС) — очень сильный окислитель. При соприкосновении с нею многие органические вещества, в том числе и этиловый спирт, воспламеняются. Задача 3. Проще всего было бы получить водород, разлагая на элементы газообразные NH3 и НС1, полученные из нашатыря (хлорида аммония), но прн комнатной температуре этого сделать нельзя — разложение идет прн нагревании. Да и сам нашатырь обратимо диссоциирует на NH3 н HCI только при высокой температуре; так что нельзя провести, скажем, и такую реакцию: 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2. Так как же быть? Давайте подумаем о том, для чего в условии задачи названа жидкая ртуть. Может быть, чтобы получить сначала амальгаму натрия? Если налить немного ртути в фарфоровую чашку и положить в нее кусочек натрия, очищенный (под керосином) от слоя окислов, то, прижав натрий пестиком ко дну чашкн, можно услышать отчетливое потрескивание. Это идет экзотермическая реакция, которая иногда сопровождается и появлением вспышек света. В результате получается амальгама — интерметаллическое соединение натрия со ртутью переменного состава. В зависимости от содержания натрня амальгама может быть жидкой, тестообразной, твердой нлн кристаллической. Когда амальгама натрия взаимодействует с крепким водным раствором нашатыря, а также прн растираини амальгамы с кристаллической солью аммония натрий замещается на радикал аммония: NaHg+NH4Cl=tNaCl + NH4Hg. Аммоний в амальгаме намного устойчивее, чем в свободном состоянии. Тем не менее NH4Hg медленно разлагается при комнатной температуре, увеличиваясь в объеме и становясь пористой, так как при этом выделяются два газа — аммиак и искомый водород: 2NH4Hg = 2NH31 + Н2 f + 2Hg. Наконец-то водород получен; отделить его от аммиака труда не составит. Задача 4. Чтобы получить закись азота N20 — «веселящий газ», надо провести цепочку химических реакций. Сначала выпарим до сухого остатка раствор хромовой кислоты; тогда мы получим хорошо растворимый в воде ярко-красный хромовый ангидрид: H2Cr04 = H2Of +Сг03. При нагревании хромовый ангидрид быстро чернеет, при 196СС он плавится, а при дальнейшем прокаливании начинает разлагаться с отщеплением кислорода: _ _. 220° С _ _ 280° С ^ л 370° С Сг03 -Сг,Ов Сг206 450° С -»СЮ2 -Сг203. Конечный продукт, зеленый рыхлый порошок окнен хрома (III), мы н используем как катализатор реакции окисления аммиака кислородом (кислород мы уже получили, термически разлагая хромовый ангидрид): 4NH3+502=4NO + 6H20. Для окиси азота характерна способность к реакциям присоединения: 2NO+02=2N02. А имея двуокись азота и воду, можно получить раствор азотной кислоты: 4N02+02+2H20 = 4HN03. Теперь, пропустив аммиак через раствор азотной кислоты, получим нитрат аммония: NH3+HN03 = NH4N03. Выпаривая раствор, мы получим бесцветную кристаллическую соль. При осторожном нагревании она сначала плавится, а выше 190°С разлагается (быстро нагревать нельзя, потому что это может привести к взрыву). Разлагается же соль иа воду и столь долго добываемую нами закись азота: NH4N03 = N20 + H20. Вот теперь все. В. ПАРАХУДА 107
В. Красногоров. Подражающие молниям. «Знание», 1977 г., 192 стр., 100 000 экз. Жил-был химик, кандидат наук. Изобрел он лет семь назад «Хроматографию на брюках» н сообщение об этом прислал в «Химию и жизнь», чтобы его напечатали как научный фольклор. Сообщение напечатали. С картинкой. Тогда он очерк написал. Напечатали. Сказку написал — «Ничего невозможного». Напечатали. Докторскую диссертацию напнеал. И защитил. И это его тоже не остановило — до сих пор все живет в двух ипостасях: как химик — занимается химией, как В. Красногоров — пишет* для журнала научно-популярные очерки, для театра пьесы, а теперь, хоть он пороха сам и не выдумал, он все-таки издал книжку об истории пороха, а вернее взрывчатых веществ и взрывной техники. Мирной. Созидательной. Ведущей отсчет с XVI века, в котором порох впервые применили не для войны, и не для фейерверков, а для расчистки фарватера Немана, чтобы Неман стал судоходным. Той взрывной техники, что служит и для разведки полезных ископаемых, и для их добычи, помогает возводить дамбы и сваривать листы тугоплавких металлов, тушить лесные пожары и штамповать детали для самолетов и ракет. Кстати, некоторые главы книжки читателям «Химии и жизни» знакомы — они были у нас напечатаны. А название книжки автору подсказал М. В. Ломоносов в знаменитой «Диссертации о рождении и природе селитры», где восхитился «особенно изумительным подражающим молнии действием, которое селитра производит в огнестрельном порохе». А издательство выпустило книжку в серии «Жизнь замечательных идей». И все оказалось на своем месте. Идея, действительно, замечательная. И в книжке, действительно, рассказана ее жизнь. В. Красногоров постарался пока- зать историю взрывчатых веществ не саму по себе, а как «часть единой истории химии и химической промышленности», а историю химии — как часть эволюции всего естествознания. И поскольку история любой части естествознания — это люди, которые делают науку, читатель встретится в книге с Роджером Бэконом н Робертом Бойлем, с Яном Брюсом и Михаилом Ломоносовым, с Антуаном Лавуазье и его помощницей и верной подругой Марией Лавуазье, с Юстусом Либн- хом, Дмитрием Менделеевым, Альфредом Нобелем и многими другими замечательными искателями и, конечно, с замечательными советскими учеными, такими, как академик Н. Н. Семенов. Правда, не все микропортреты получились у В. Красногорова равноценными. Некоторые нз иих, к сожалению, написаны скороговоркой. И кстати, очень досадно, что, увлекшись личностью Роджера Бэкона, который был дальним предтечей экспериментального естествознания, автор не уделил ни строчки Френсису Бэкону, действительному творцу методологии экспериментальной науки нового времени. А книжка, увы,— это Слово: вылетит — не поймаешь. И все-таки, как ни досадны встреченные в ней неожиданные огрехи, книга получилась хорошая, талантливая. Потому что автор был сам очень увлечен этой своей повестью, чей герой — «созидательный взрыв». Тот, что возвел в Медео знаменитую плотину, защитившую Алма-Ату от грозных селейых потоков, а потом в мгновение проложил участок Аму-Бухарско- го канала длиной в 14 километров и тоже в -мгновенья создал гигантские подземные хранилища для нефтн и газа. И хотя «Химия и жизнь» всегда ратовала за опыты без взрывов, ей стоит сделать исключение и рекомендовать книгу В. Красногорова читателю. А. Лори. Живой океан. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1976 г., 120 стр., 100 000 экз. Большую часть рассказа о «живом океане» А. Лори — известный английский океанолог — посвятил описанию растительного и животного мира прибрежной его части — континентального шельфа. И не случайно, нбо из 160 000 видов животных, населяющих моря и океаны, в толще воды обитают лишь около 3000, а остальные 157 000 — это жители морского дна, преимущественно его прибрежной зоны. Автор неторопливо вводит нас в этот густо населенный мир. Лорн знает океан, наверное, как собственный дом. Он знает, 'как дуют ветры, как перекрещиваются течения, а главное — тьму удивительных вещей о том, как сосуществуют обитатели океана и как они приспосабливаются друг к другу. Читателя ждет много новых неожиданных фактов. Например, немалое время «сифонофора физалия» (по-русски ее называли «португальский военный корабль») числилась в иауке одним животным. А оказалось, что она — колония кишечнополостных. И каждая группа животных выполняет в ней свою функцию. Эта колония — коллективный организм вроде пчелиного улья. ...А чего стоит бытие крошечного самца рыбы-удильщика? Он. уютно устраивается на теле самки, впиваясь в иее острыми зубчиками. Постепенно их кровеносные системы сливаются, и уже до конца дней его благополучие зависит от подруги, которой ои отплачивает тем, что оплодотворяет ее икринки в период нереста. А «великий глотатель» — небольшая рыбка длиной всего- 10—15 сантиметров живет в таких районах океана, где добыча крайне редка. Но зато он способен за- 108
глатывать пищу, во много раз превосходящую размеры самого хищника, и это вполне компенсирует такое его несовершенство. И все такие возбуждающие воображение факты существуют для автора в сложной системе эволюционного процесса, суровой действительности естественного отбора. Однако это не мешает А. Лори задавать вопросы, то и дело заострять внимание читателя на явлениях, не укладывающихся в классическую схему: изменение — отбор — выживание видов, оснастившихся выгодными приспособлениями. Например, рассказывая о биолюминесценции — о том, как по-разному используют жители глубин способность излучать свет, как освещают себе дорогу в поисках добычи, опознают особей собственного вида, приманивают жертву,— он указывает на большой разряд животных, которым свечение приносит только вред. Благодаря своим фотофорам — светящимся органам — они становятся добычей хищников. Что это? Ошибка эволюции? Зачем перед глазами аргиро- пелекуса сияет , «лампа», выдающая своего хозяина? Почему криль, скрывающийся днем на большой глубине, ночью буквально подставляет себя любому хищнику, появляясь на поверхности в виде ярко фосфоресцирующих пятен? Таких вопросов много, и оии еще ждут своего разрешения. «На сегодняшний день,— замечает А. Лори,— мы тщательно исследовали лишь одну двадцатипяти- миллиониую часть всей гидросферы...». А. А. Карцев, С. Б. Вагии. Вода и нефть. Москва, «Недра*, 1977 г., 112 стр., 31 000 экз. На 112 страницах этой книги ее авторы решили рассказать широкому кругу читателей — это оговорено в аннотации — всего лишь: ...о вечном сосуществовании воды и нефти; ...об истории образования нефти из бесчисленных мельчайших существ, некогда населявших древние океаны; ...о том, как нефть придает воде целебные свойства и как возникают горячие источники; ...о том, как вода помогает • искать нефть; ...и как она помогает нефть добывать; ...и о транспортировке нефти; ...и — непременно — о проблемах охраны среды. Можно ли рассказать обо всем этом в научно-популярном сочинении такого объема? Можно. Только нужно четко представить себе различие между сочинением учебным и сочинением научно-популярным, а затем точно отобрать только обязательные сведения и отбросить детали, доказательства и суждения, ненужные читателю-неспециалисту. Это учебник должен излагать систему знаний. А научно-популярной книге нужна своя система — стержневая идея, которая автора волнует и которую он хочет внушить максимальному числу людей. И все, что необязательно для ее утверждения, подлежит отбрасыванию. Иначе говоря, нужно владеть законами жанра. А. А. Карцев и С. Б. Вагии об этих законах не подумали. По своей или издательской воле они пытаются изложить подряд массу фактов, а так как объем книги мал, то они пытаются компенсировать беглость рассказа иллюстрациями — рисунками, схемами. невыразительными фотографиями — но, увы, этим рисункам и схемам куда уместнее быть в учебнике. Правда, два последних раздела книги, посвященные транспортировке иефти и охране окружающей среды от отходов нефтяного производства, выглядят более обстоятельными. И если бы авторы сосредоточились именно на том, что представляется им наиболее важным и актуальным, быть может, «коэффициент полезного действия» стал бы иным, чем у этого беглого перечисления вещей и явлений, о которых забываешь раньше, чем перевернешь сто двенадцатую, последнюю страницу книжки. Обзор подготовил Г. ВАЛЬДБЕРГ 109
- ш/ гhs ^ < -*-f-v« Сказка О любви к бессловесным тварям Кир БУЛЫЧЕВ •^-' «*v а .JC-. & ~* Li у л г№ ш* **Kfi*A •*-****%+■ Ъ£ WW : >* г .V * * '№ ■£*£~х \&> i Ъ**Ъ- Ж*У Xf<~- У- ъ& &&?//**; S£~v*r'' t&j&CJ Ш&. ^ф Ъ^г*&*4*2#*
В то июньское утро Корнелий Удалов проснулся рано. Настроение было хорошее, в теле бодрость. Он потянулся и подошел к окну, чтобы посмотреть, какая погода. Погода была солнечная, безоблачная, располагающая к действиям. И окинув взглядом небо, Удалов поглядел вниз, во двор. Посреди двора стоял небольшой бегемот. Он мерно распахивал розовую пасть, об- хрупывая цветущий куст сирени. — Эй, — сказал Удалов негромко, чтобы не разбудить домашних. — Так не годится. Сирень выдалась пышная, а бегемоту куст — на один зуб. Бегемот Удалова не слышал, и поэтому Корнелий Иванович, в одной пижаме, выскочил из комнаты, побежал вниз по лестнице и только перед дверью спохватился: что же это я делаю? Бегу на улицу в одной пижаме, словно у нас на дворе бегемот. Если кому расскажешь, смеяться будут. Ведь у нас во дворе отродясь не было бегемотов. Удалов стоял перед дверью и не решался на следующий шаг. Следовало либо приоткрыть дверь и убедиться, что глаза тебя не обманули, либо отправиться обратно, чистить зубы и умываться. Вот в этой нерешительной позе Удалова застал Александр Грубин, сосед с первого этажа, который услышал топот и заинтересовался, кому топот принадлежит. — Ты что? — спросил он. — Стою,— сказал Удалов. — Так ты же бежал. — Куда? — На улицу бежал. Там что-нибудь есть? Удалов чуть было не ответил, что там бегемот, но сдержался. — Ничего там нет, — сказал он. — Не веришь, посмотри. — И посмотрю, — сказал Грубин, отводя рукой Удалова от двери. Он приоткрыл дверь, а Удалов отступил на шаг. Пышная, лохматаячшевелюра Грубина, подсвеченная утренним солнцем, покачивалась в дверном проеме. Сейчас, сказал себе Удалов, он обернется и скажет: «И в самом деле ничего». — Бегемот, — сказал, обернувшись Грубин. — Так он у нас всю сирень объест. И как назло ни палки, ничего. — Ты его рукой отгони, он смирный, — у Корнелия от сердца отлегло: лучше бегемот, чем сойти с ума. Грубин вышел на солнце, Удалов следом. Грубин широкими шагами пошел через двор к бегемоту, Удалов остался у стены. — Эй! — сказал Грубин. — Тебе что, травы не хватает? Бегемот медленно повернул морду — из пасти торчала лиловая гроздь. Грубин остановился в трех шагах от бегемота. — Ну иди, иди,— сказал он. Растворилось окно на втором этаже. — Это чье животное? — спросил старик Ложкин. — Сам пришел, — сказал Удалов. — Вот и прогоняем. — Разве так бегемотов прогоняют? — спросил старик Ложкин. — А как? — Сейчас я в Бреме погляжу,— сказал старик Ложкин и исчез. — Мама! — закричал сын Удалова Максимка, также высунувшийся из окна. — Мама, погляди, у нас бегемот. — Иди мойся,— послышался изнутри дома голос Ксении Удаловой. — Куда это Корнелий ни свет ни заря навострился? Голос Ксении приблизился к окну. Удалов вжался в стену: в пижаме он чувствовал себя неловко. — Ой! — сказала Ксения пронзительным голосом. Бегемот испугался, отворил пасть и уронил сирень на землю. — Он папу съел? — спросил Максимка. — Корнелий! — закричала Ксения, высовываясь по пояс из окна и заглядывая в беге- мотову пасть, словно надеялась увидеть там ноги Удалова. — Ксюша,— сказал Удалов, отделяясь от стены, — бегемоты, как известно, травоядные. — Балбес! — откликнулась Ксения. — Я тебя в бегемоте гляжу, а ты, оказывается, по ш
улице в голом виде выступаешь? Где на нем написано, что он травоядный? Может, он тебя за траву считает? Вон будку какую нагулял... Грубин, гони его со двора! Детям скоро в школу. — Погодите,— вмешался старик Ложкин, Появляясь в окне с коричневым томом Бре- ма в руках. — Бегемоты совершенно безопасны, если их не дразнить. Кром.в того, перед нами молодая особь, подросток. Грубин, смерь его в длину. — Чем я его смерю? — Руками,— сказал Ложкин. — Я его трогать не стану. Дикое же животное. — Откуда у нас на дворе дикое животное? — спросил Ложкин. — Ты соображаешь, Грубин, что говоришь? Он что, своим ходом из Африки пришел? — Не знаю. — Тот-то. Цирковой он. Я по телевизору смотрел, как в цирке бегемоты выступают. — Правильно,— добавила старуха Ложкина. — Выполняют функцию слона, только размером экономнее. А ты бы, Грубин, пошел, штаны надел. В одних трусах по общественной площади бегаешь. К тебе, Корнелий Иванович, это тоже относится. — Ну! — поддержала старуху Ложкину Ксения. — Докатился! — Так бегемот же на дворе, — сказал Удалов, послушно отправляясь к дому. Когда минут через десять Удалов вернулся на двор, возле бегемота стояли Ложкин и Василь Васильич, а также гражданка Гаврилова. Думали, что делать. В руке у Ложкина был Брем. В руке у Василь Васильича — длинная палка, которой он постукивал бегемота по морде, чтобы сохранить сирень. — Стоит? — спросил Удалов. — Куда же ему деться? — Так, говоришь, в цирке выступает? — спросил Василь Васильич Ложкина. — Значит, ему приказать можно? — Попробуй. — Сидеть! — приказал бегемоту Василь Васильич. Бегемот потянулся к сирени, и снова пришлось легонько стукнуть его палкой по ноздрям. — Где же его цирк выступает? — спросил Удалов. — Где угодно, только не в нашем Гусляре, — сказал вернувшийся Грубин. — 51 точно знаю. Цирк уж месяц как закрыт. — Мужчины, скоро его со двора прогоните? — крикнула сверху Ксения Удалова.— Что мне за милицией бежать прикажете? — Из зоопарка,— сказала Гаврилова. — Я точно знаю. — Ближайший зоопарк в трехстах километрах. И все больше лесом, — возразил Грубин. — Вернее всего это животное синтетическое, теперь химия достигла громадных успехов. Может быть, где-то здесь уже целая фабрика работает. Смешивают белки и аминокислоты. Бегемот с тоской и укором взглянул на Грубина. Тот смешался и замолчал. Удалов взял у Василь Васильича палку и стал подталкивать бегемота в бок. Делал это он не очень энергично и с опаской. Раньше ему не приходилось гнать со двора бегемотов. — Мое терпение лопнуло! — пригрозила из окна Ксения. Бегемот глядел на Удалова. Из маленьких глаз текли крупные густые слезы. — Погоди, Корнелий, — сказал Василь Васильич. — Ты же его* палкой по морде, как корову. Нехорошо получается. — Вдали от дома, от семьи,— сказала старуха Ложкина. — Одинокий подросток, а что он будет в лесу делать? — Пропустите,— сказал детский голос. Сквозь тесную группу жильцов прошел сын Удалова Максимка. Он прижимал к груди батон. Поравнявшись с отцом, Максимка остановился и поглядел Корнелию в глаза. Удалов безмолвно кивнул. Двумя руками Максимка протянул бегемоту батон, и животное, после некоторого колебания, словно не сразу поверив в человеческую доброту, приоткрыло пасть и приняло дар. Затем Максимка достал из кармана школьной курточки чистый носовой платок и 112
утер бегемоту слёзы. Удалое громко кашлянул и сообщил соседям: — Мой сын. ...К вечеру освободили от рухляди сарай в углу двора. Когда-то там стоял мотоцикл Петросяна, да потом Петросян уехал из Гусляра и в сарай складывали, что не нужно, но жалко выкинуть. В старое корыто налили воды, а в детскую ванночку собирали пищу — у кого остался недоеденный суп или овощи. Дверь в сарай закрывать не стали, чтобы бегемот не скучал. К вечеру полгорода знало, что в доме шестнадцать по Пушкинской живет приблудный бегемот, неизвестно чей, не кусается, питается пищевыми отходами. Люди с других улиц приходили посмотреть. Экскурсиями ведал Ложкин: как пенсионер он был свободнее других. На следующее утро в городской газете появилось такое объявление: «Найден молодой бегемот. Масть серая, на илички не отзывается. Владельца просят обращаться по адресу г. Великий Гусляр, Пушкинская ул. 16, вход со двора». Никто на объявление не откликнулся. Дали телеграмму в областной зоопарк, запрашивали, не потеряли ли там бегемота. Если потеряли, то можно взять обратно в целости. А тем временем проходили дни. Бегемот много ел, спал, гулял, узнавал Максимку, ходил с ним гулять к колонке, где Максимка обливал его водой и тер щеткой. Как-то через неделю Грубин с Василь Васильичем взяли с собой бегемота на пляж. Была сенсация. Бегемоту на пляже нравилось, он опускался в реку Гусь по самые ноздри, ребятишки забирались на широкую спину и ныряли. Спасатель Савелий, играя мышцами, сказал Грубину: — Может, уступишь нам его заместо дельфина, вытаскивать утопших? — Нет, — ответил Грубин. — Спасибо за предложение. — Почему же? — удивился Савелий. — Мы ему зарплату определим, пойдет на благоустройство вашего двора. — Во-первых, — сказал Грубин, — бегемот не наш. Во-вторых, он ло сравнению с дельфином — круглый дурак. Еще потопит кого. Ты где-нибудь читал, чтобы бегемоты людей спасали? — Ничего я не читал, — признался Савелий. — Некогда. Дела. В последующие дни были другие события: ночью бегемот убежал, и его поймали с фонарями у самой реки, еще через день он наступил на кошку и пришлось кошку везти к ветеринару, в четверг он догнал Гаврилову, схватил сумку с продуктами и проглотил целиком, включая пачку стирального порошка «Лотос», отчего целый день из бегемота шла пена. В пятницу он забрался на кухню к Василь Васильичу и выпил горячий суп из кастрюли на плите — потом ему мазали язык сливочным маслом. В субботу жильцы дома № 16, охваченные грустью, сошлись на совещание. — Разумеется, — сказал Ложкин, — мы ставим эксперимент для науки и делаем благородное дело... — Принюхайся, сосед,— перебил его Удалое. Во дворе сильно пахло хлевом. Бегемот, как и всякое живое существо, не только ел. — Жаль, что он не синтетический, как Грубин предполагал. — Я от своей теории не отказываюсь, — сказал Грубин. — Вы даже представить не можете могущества современной химии. — И кормить его не очень просто,— сказала жена Ложкина. — Мы теперь себя даже ограничиваем. — А куда его денешь? — сказал Удалов. — Куда, спрашивается? Что ответил на нашу телеграмму областной зоопарк? Все помолчали. Ответ на бланке читали и обижались, но работников зоопарка тоже можно понять. Как бы вы на их месте ответили людям из северного городка, которые запрашивают, что им делать с бегемотом? Ясно, как бы вы ответили? Вот они и ответили. 113
— А я сегодня на животноводческую ферму ходил, — сказал Василь Васильич. Бегемот высунул из сарая тупую морду и тихонько замычал. Требовал, чтобы его вели к колонке. Уделов отмахнулся. — Ну и что на ферме? — Отказались. Наотрез. Бегемот, говорят, молока не дает, а вкусовые качества его мяса под большим сомнением. — То есть как под сомнением? — удивился Грубин. — Они что, резать его хотели? — Я бы не дал, — сказал Василь Васильич. — Вы не думайте. Но вообще-то говоря, они скот держат либо за молоко, либо за мясо, либо за шерсть. Четвертого им не дано. Бегемот выбрался из сарая, подошел поближе. — Ну вот, опять жрать захотел, — сказал Ложкин. На двор вышла Гаврилова с миской щей. Бегемот увидел ее и поспешил за кормежкой, раскачивая толстым задом. — Вот что,— сказал, наконец, Удалов. — Я завтра перед работой зайду в домоуправление за справкой, что у нас обитает бегемот. С этой справкой ты, Ложкин, съездишь в область, пригласишь сотрудника из зоопарка. Ведь должны они документу поверить. На том и порешили. Бегемот в тот вечер обошелся без купания. А Удалов лег спать в смятении чувств, долго ворочался и вздыхал... ...Он встал в сиреневой мгле разбитый и злой. Вспомнил, что его очередь убирать за скотиной. Взял в коридоре поганое ведро и метлу и отправился через двор к сараю. — Небось дрыхнешь,— сказал он, заглядывая в теплый, пропахший бегемотов ым навозом сарай. Он ожидал услышать знакомый храп, но в сарае было совсем пусто. Удалов сразу же выглянул во двор — не открыты ли ворота? Не хватало, чтобы бегемот выскочил на улицу и пошел сам купаться. Еще с машиной столкнется. Но ворота были закрыты. — Эй, толстый,— сказал Удалов. — Ты где прячешься? Никакого ответа. Тревожное чувство подкатилось к груди Удалов а. На полу, на перевернутом корыте, лежала записка: «Дорогие друзья! Простите за то, что, по незнанию языка, я не мог с вами объясниться и сразу поблагодарить за заботу обо мне, бессловесной твари, за человеческое тепло, которым вы окружили меня в этом скромном доме. Как приятно сознавать, что, несмотря на значительную разницу в форме тела и габаритах, вы не пожалели разделить со мной кров и великолепную пищу. Вот воистину замечательный пример галактического содружества! Я не понял ни слова из того, о чем вы говорили в моем присутствии, но дружеские интонации убедили меня в вашей отзывчивости. Благодарю судьбу за то, что она заставила мой космический корабль потерпеть крушение именно над вашим домом! Теперь за мной прилетели друзья, они перевели мою скромную благодарность на ваш язык, и я спешу присоединиться к ним. Но ненадолго. Как только я объясню им ситуацию, они прибудут к вам в гости, потому что я хочу доказать им, что самые добрые и щедрые существа в Галактике обитают именно в доме № 16 по Пушкинской улице. Искренне ваш Тримбукаунл-пру». — Ну и дела,— сказал Удалов, дочитав записку. — Может, даже лучше, что бегемот ничего не понял. Мы же его за дурака принимали. А это любому неприятно. Надо было будить соседей, рассказать им, что произошло и вместе с ними порадб- ваться. Но тут ворота затрещали и упали внутрь. Во двор входило целое стадо бегемотов. Разного роста и толщины бегемоты толпились, чтобы скорей добраться до Удалов а и подивиться на самых добрых людей в Галактике. — Погодите! — воскликнул Удалов, вздымая руки. — Вы же меня растопчете. Два бегемотика уже бросились к сирени и принялись доедать куст, громадный бегемот в синих очках походя сломал березку и хрупал ее, как былинку, остальные запрудили двор и вежливо ждали, когда их начнут угощать завтраком. 114
Удалов почувствовал, что теряет сознание... Светило солнце. Было утро. За окном тихо. Сон. Всего-навсего. Ну и ладушки. Что-то надо сделать? Ага, сегодня его очередь убирать за бегемотом. Удалов спустился вниз, взял поганое ведро и метлу и пошел через двор к сараю. Бегемот еще спал. Он лежал на боку и громко храпел. Удалов стал убирать навоз и думал, что сегодня придется остаться без завтрака, надо успеть до работы получить справку в домоуправлении, что во дворе живет бегемот, а не плод коллективной галлюцинации. И пора Ложкину собираться в зоопарк. Скучает животное в одиночестве, да и дом долго не выдержит такого гостя. Бегемот всхлипнул во сне и медленно перевернулся на другой бок. Удалов замер, опершись о метлу. Печальная мысль пришла ему в голову: ... Вот свезем мы его в зоопарк, а прилетят его товарищи? Что мы им скажем? Что отдали астронавта в зверинец, поместили в клетку на потеху толпе? А что они нам на это ответят? ВОДА ДЛЯ КОСМОНАВТОВ Сколько воды берут с собой космонавты, как они ее льют и что это вообще за вода! С. Семенова, Москва На кораблях «Восток» и «Восход» суточный запас воды на человека составлял 2,2—2,5 литра; на американских кораблях «Меркурий» и «Джемини» норма была чуть выше —3,63 л. Космический водопровод сложностью не отличался: жесткий металлический контейнер, в нем — полиэтиленовая емкость с водой и полиэтиленовая же трубка, оканчивавшаяся патроном для обеззараживания воды и мундштуком, через который пили. Продолжительные полеты на кораблях «Союз» потребовали кое-каких усложнений. Суточная норма стала меньше —1,68 л на человека; а кроме того, возникла необходимость сохранять воду в течение длительного времени. Ученые из ГДР предложили для этого препарат кумазин; благодаря ему прокипяченная водопроводная вода не портилась целый месяц. Однако она не всем космонавтам пришлась по вкусу. Тогда вместо кумазина для обработки воды применили серебро, и космические путешественники остались довольны. В пилотируемых орбитальных станциях «Салют», где космонавты жили без скафандров, потребовалась вода и для личной гигиены, поэтому суточную норму снова пришлось увеличить— до 2,2 л. А во время полета «Салюта-3», как известно, впервые космонавты использовали некоторое количество воды из регенерацион- ных установок. Но большая часть суточной нормы состояла все-таки из свежей воды, взятой с Земли. Откуда именно? Из московских скважин. Оказалось, что именно у этой воды наиболее подходящий минеральный состав. КАК ВОССТАНОВИТЬ ЦИНКОВЫЕ БЕЛИЛА Цинковые белила хранились в виде порошка в сыром месте, и порошок превратился в комки, которые ие растворяются в олифе. Что случилось с белилами! Как заставить их снова растворяться в олифе? Н. И. Нестерович, Орша Прежде всего, в вопросе читателя Н. И. Нестеровича допущена неточность. Цинковые белила, даже только что изготовленные, не растворяются в олифе; краска, готовая к употреблению, — это тонко измельченный порошок, который распределен в олифе в виде дисперсии; так что помочь «растворить» белила в олифе мы не можем. И все-таки дело не так уж безнадежно. Цинковые белила — это окись цинка. При хранении во влажной атмосфере она превращается в гидроокись цинка и углекислый цинк (потому что в воздухе, кроме влаги, есть еще углекислый газ). Эти вещества образуются на поверхности крупинок окиси, и благодаря им крупинки склеиваются, образуя комочки. Для того чтобы эти комочки превратить снова в порошок, отсыревшие белила следует прокалить; гидроокись и карбонат цинка разложатся и снова получится окись цинка. Можно попытаться раздробить комочки и другим методом. Их необходимо растереть с поверхностно- активным веществом: оно облегчит диспергирование белил. В качестве такого вещества рекомендуем взять касторовое масло. 115
f ¥ W » » ¥ f ♦ 1 11 T IM т т* т НОВЫЕ НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ В составе Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений создан Институт молекулярной генетики АН СССР. Директором института назначен доктор физико-математических Иаук М. А. МОКУЛЬСКИЙ. На базе сектора физико- технических горных проблем Института физики земли им. О. Ю. Шмидта создан Институт комплексного освоения недр АН СССР. Директором института назначен академик Н. В. МЕЛЬНИКОВ. НАЗНАЧЕНИЯ Назначены директорами научных учреждений АН СССР: Института леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР — член-корреспондент АН СССР А. С. ИСАЕВ; Института физико-химических основ переработки минерального сырья СО АН СССР — доктор химических наук В. В. БОЛДЫРЕВ. В НАУЧНЫХ СОВЕТАХ АН СССР При Отделении механики и процессов управления создан Научный совет по проблеме биомеханики; председателем совета утвержден член-корреспондент АН СССР А. К. МАЛМЕЙСТЕР. НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), Канадский химический институт, Американское химическое общество проводят 10—13 июля 1978 г. в Торонто (Канада) Международную кон- ференцию «Будущие источники органического сырья». На конференции будут работать три секции: — ископаемые углеводороды — возможная замена нефти; — возобновляемые ресурсы — древесина и другие растительные материалы; — городские, сельскохозяйственные и промышленные отходы. Подробную информацию о конференции можно получить в Национальном комитете советских химиков A17334 Москва В—334, Во- робьевское ш., 26). ВДНХ СССР Выставки «Значение птиц в борьбе с сельскохозяйственными вредителями». Павильон «Охрана природы». Декабрь — январь. «Новые материалы для электронной и электротехнической промышленности». Павильон «Металлургия». Январь — ноябрь. «Новые защитные покрытия». Павильон «Химия» АН СССР. Февраль — май. (Передвижная выставка под тем же названием будет открыта в июне в Свердловске и в сентябре во Владивостоке.) НАГРАЖДЕНИЯ Премия им. И. М. Сеченова за 1977 год присуждена академику П. Г. КОСТЮКУ за монографию «Структура и функции нисходящих систем спинного мозга». Премия им. Л. А. Орбели за 1977 год присуждена доктору биологических наук Д. А. САХАРОВУ (Институт биологии развития АН СССР) за монографию «Генеалогия нейронов». Золотой медалью им. Д. И. Менделеева за 1977 год награжден академик А. Н. НЕСМЕЯНОВ за цикл работ в области металлоорганиче- ских соединений и получения продуктов питания из нетрадиционных источников. НОВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ АТОМНЫХ ВЕСОВ ЭЛЕМЕНТОВ 29-я Генеральная- ассамблея ИЮПАК (прежнее название — Конференция ИЮПАК), состоявшаяся в Варшаве, утвердила следующие измененные значения атомных весов ванадия и лютеция: ванадий 50,9415 (было 50,9414±0,0003) лютеций 174,967±0,003 (было 174,97) В СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР Совет Министров СССР принял постановление № 723 «О порядке исчисления размера взыскания за ущерб, причиненный рыбным и другим живым ресурсам в морских районах, прилегающих к побережью СССР». Это постановление, дополняющее и расширяющее Постановление Совета Министров СССР «Об усилении охраны запасов ценных рыб, морских млекопитающих и водных беспозвоночных в рыбохозяйственных водоемах СССР» (см. «Химия и жизнь», 1975, № 3) и Указ Президиума Верховного Совета СССР «О временных мерах по сохранению живых ресурсов и регулирова- иб
нмю рыболовства в морских районах, прилегающих к побережью СССР», предоставляет органам рыбоохраны право штрафовать государственные предприятия, организации и учреждения, колхозы и другие кооперативные и общественные организации, граждан СССР, а также иностранных граждан и юридических лиц, виновных в незаконной добыче морских рыб и животных в советских прибрежных водах. Мы публикуем полную таблицу ценности морских рыб и животных, утвержденную Советом Министров СССР. Взыскание исчисляется в рублях, независимо от размера, или за 1 кг по весу. ВЫХОДИТ ИЗ ПЕЧАТИ В феврале 1978 г. выходит из печати ЖУРНАЛ «ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА» A978, NS 1), посвященный 50-летию советской азотной промышленности ШКАЛА ЦЕННОСТИ МОРСКИХ РЫБ И ЖИВОТНЫХ, НЕЗАКОННО ВЫЛОВЛЕННЫХ В СОВЕТСКИХ ВОДАХ РЫБ1Ы: за 1 экземпляр белуга, калуга 400 другие осетровые рыбы семг.а, нельма, чавыча, лосось нерки, кета, горбуша, сима, кижуч палтус, камбала-калкак зубатка, анула угори треска, ликша, сайда намбпла (кроме камбалы-калкана), морской язык, сельдь, скум(>рив, угольная, лемонема, пркстипома, макрурус, морской окунь, минога кефаль, минтай, терпуг, навага, сейра. морской налим, скат бычок, корюшна, мойва, сайка, другие рыбы МОРСКИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ: греклпндский кит, сикий кит, фиивап, серый кит, горбатый кит сййвал, кашалот касатка, миике, другие киты калан морж морской котич сивуч, тюлень-монах, белуха гренландский тюлень, морской »яц, хоклач серый тюлень крыла-гка, лврга остренной тюлень дельфнн РАКООБРАЗНЫЕ: камчатский краб, синий краб, равиошипый краб, полярный краб краб-стригун, волосатый краб, колючий краб креветка, другие ракообразные МОЛЛЮСКИ: осьминог квльмвр, каракатица гребешок устрицп, мидия другие двустворчатые и брюхоногие моллюски ИГЛОКОЖИЕ: морской еж, морская звезда, змеехвостка другие иглоножие КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ: ГУБКИ ВОДОРОСЛИ 100 75 30 25 20 10 5 3 2 1 50000 25000 10000 1000 900 600 500 300 210 150 130 120 100 5 2 1 5 2 1 0.5 0.4 1 0,2 0,1 0,05 за 1 кг 0.1 1 Публикуемые в журнале обзорные статьи, написанные крупными специалистами, рассказывают об истории и современном состоянии отечественной азотной промышленности. В публикациях номера подробно рассматриваются пути научно- технического прогресса в отрасли, роль связанного азота в развитии материального производства, анализируются успехи в производстве аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, катализаторов и других продуктов. Отдельное место отведено тепло- и мае- сообменным процессам и аппаратуре, экономическим тенденциям отрасли. Журнал в розничную продажу не поступает. Организациям номера журнала высылаются наложенным платежом по заявке, подписанной руководителем и бухгалтером; отдельные читатели могут выслать стоимость номера A р. 50 к.) почтой или сдать деньги непосредственно в редакцию по адресу: 101000 Москва, Центр, Кривоколенный пер., 12. Заказы принимаются до 15 января 197В г. МОРСКИЕ ТРАВЫ 0,2 117
Нестареющий «Родинал» «Родинал» — это проявитель. Родился он почти сто лет назад, когда еще не существовало слова «полимер», ни один самолет не поднимался в небо, а идея телефона только витала в воздухе. Немецкая фирма «AGFA», создавшая проявитель, разливала его в небольшие красивые бутылки с изящными, в духе времени, пробками — как у лучших вин. Двигатель торговли реклама обещала покупателю «бриллиаит- ный» негатив, экономичность и почти неограниченно долгий срок хранения. Отшумели годы, забыто множество скоротечных новинок; фотография восприняла сотни усовершенствований и сильно преобразилась. И только родиналу судьба даровала долголетие. Сейчас, как и раньше, его можно встретить на прилавках фотомагазинов (правда, к сожалению, далеко не всегда). Народное предприятие «ORWO» разливает проявитель в небольшие, по современному скромные бутыли, на которых зелеными буквами написано его последнее имя и место производства. R-09, made in GDR. В этой статье рассказывается о том, что собой представляет родинал и как его сделать самому. ЧТО ЖЕ ТАКОЕ РОДИНАЛ? Это очень концентрированный раствор парааминофс- нола, смешанный с едкой щелочью и некоторым количеством мстабисульфита калия. Как проявляющее 118 вещество параамииофенол хорошо изучен; препарат начали применять даже раньше глицина и метола, его производных. В фотографии используют либо солянокислую соль параамнно- фенола (хлоргидрат), либо сернокислую (сульфат). Соли представляют собой бесцветные призматические кристаллы, иногда (после долгого хранения) слегка окрашенные в сероватый или желтоватый цвет. Обе они легко растворяются в воде, а при нагревании разлагаются без плавления. Параамииофенол может образовывать соли не только с кислотами, но и с щелочами; этим свойством как раз и пользуются при приготовлении проявителя. Родинал, безусловно, самый удачный рецепт проявителя с парааминофенолом. Это по сути дела концентрат, и поэтому на каждую обработку расходуется очень небольшое его количество, отсюда высокая экономичность. В концентрированном виде проявитель сохраняется превосходно, разбавленные же растворы быстро портятся, но это и хорошо — волей-неволен приходится всегда пользоваться свежим, неистощенным рабочим раствором, что гарантирует стабильность проявления. Родинал можно разбавлять в широких пределах, что делает его пригодным для обработки самых разнообразных негативных материалов — от штриховых репродукций, требующих высокого контраста, до особо мелкозернистых и мягких по градации малоформатных пленочных негативов, которые предназначены для больших увеличений. Проявитель почти не дает вуали, даже если обрабатываются старые, вышедшие из гарантийного срока пластинки илн пленки. Он прост в работе, никогда не подведет вас и независимо от условий съемки — недодержка или передержка — обеспечит получение негатива хорошего и даже отличного качества. Не правда ли, впечатляющий набор достоинств? САМОДЕЛЬНЫЙ РОДИНАЛ Приготовление его - очень кропотливая и» ответственная работа: нужна большая чистота, внимательность и аккуратность. Но труды окупятся с лихвой. Реактивы. Чтобы получить полноценный проявитель, выдерживающий долгое хранение (автор сейчас с успехом использует родинал десятилетней давности), нужна хорошо прокипяченная или дистиллированная вода, чистый или химически чистый 'едкий натр,- метабисульфит (пиро- сульфит) калия такой же чистоты. и солянокислый или сернокислый параамииофенол. Все эти вещества продаются в магазинах химических реактивов. По поводу воды 1ля раствора следует сделать
еще одно замечание: нежелательно, чтобы в аппарате, с помощью которого ее получают, были металлические детали без защитного покрытия, особенно медные. Следы меди и других тяжелых металлов способны нарушить нормальную работу сильно разбавленного проявителя. Приготовление. Для приготовления литра проявителя (даже при интенсивной работе литра хватит не па один месяц) поступают следующим образом. В 600 мл теплой воды нужно растворить 150 г метабисульфита калия, а затем 50 г пара- аминофенола. Туда же тоненькой струйкой прилейте примерно 340—350 мл концентрированного раствора едкого натра B15 г NaOH на 500 мл воды); получающийся раствор необходимо постоянно помешивать, а шелочь добавлять до тех пор, пока игольчатый осадок, выделившийся сначала, полиостью не растворится и раствор не станет прозрачным, с вишневым оттенком. Под конец едкий натр приходится приливать буквально по каплям, так как избыток шелочи совершенно недопустим — проявитель потеряет свою способность сохраняться. Чтобы этого не произошло, после полного исчезновения осадка рекомендуется добавить еще немного парааминофе- нола @,3—0,5 г/л): вновь выпавший осадок свидетельствует о том, что избытка щелочи нет. Теперь остается довести объем раствора до литра, добавив нужное количество воды, затем тщательно перемешать и при необходимости профильтровать. Проявитель готов. Хранение. Проявитель удобнее всего хранить в небольших флаконах, плотно закупоренных резиновыми пробками. По возможности не оставляйте большого количества воздуха над раствором; нельзя наливать его и прямо под пробку (бутыль может лопнуть и довольно едкий раствор наделает массу неприятностей). Впрочем, окисление роди- нала происходит весьма медленно, и даже частично окислившийся (побуревший) раствор не меняет своих фотографических свойств. КАК РАБОТАТЬ С РОДИНАЛОМ Разбавление. В зависимости от материала, который собираются обрабатывать, и от того, что от него хотят получить, проявитель разводят по-разному: от 1 : 10 (одна объемная часть проявителя на десять частей воды) до 1 :200. Делать это нужно непосредственно перед проявлением, так как разведенный раствор может храниться лишь несколько часов. Разбавлять концентрат следует кипяченой водой (в слишком жестко» воде иногда выпадает осадок в виде хлопьев, которые, впрочем, без вреда для дела можно отфильтровать). Еще лучше до разбавления прибавить в воду водоумягчающне вещества: ли натриевую соль этнлендиаминтстра у к с у с- ной кислоты (трнлон Б) или гексаметафосфат натрия — по 2 г на литр. Температура. Нормальная температура проявителя 20°С, при отклонениях необходимо изменять и время проявления. Применение. Растворы, разбавленные не сильно (от 1:10 до 1 :20), работают быстро и контрастно; они необходимы при обработке негативов штриховых репродукций, технических от печатков на пластинках и так далее. Концентрация I : 40 применяется, когда нужно получить довольно высокие плотность и контраст изображения. Если же вы хотите добиться по настоящему мелкозернистых и выравненных по оптической плотности малоформатных негативов, пользуйтесь раз бавлепием I : 60 и.ш еще большим, соответственно увеличим время проявления. Для высокочувствительных пленок (Фото-250. ORWO NP-27) не следует применять разбавление выше 1 : 60, так как это чревато сильной потерей контраста. Придерживайтесь и такого правила: при разбавлении I :40 в обычном бачке (объем — 350 мл) можно проявить не более гвух пленок, причем одну за другой без перерыва; если концентрация проявителя 1 : 60 и еще меньше, то в таком же объеме раствора обрабатывают только одну пленку. И лишь при массовой обработке штриховых репродукций, когда на снимке важно получить только черное н белое, в 119
одной порции «Родинала», разведенного в соотношении 1 : 10, можно проявить 4—5 пленок, увеличивая после очередного проявления вр'емя выдержки в растворе на 1 —1,5 минуты. Однако злоупотреблять этим приемом не следует; вы сэкономите 10 мл проявителя, но зато рискуете испортить свои подчас неповторимые снимки. У роди и ал а есть еще одно важное преимущество, благодаря которому проявитель переживает вторую молодость. По характеру действия он относится к так называемым редкостным проявителям, работающим при очень низких концентрациях проявляющих веществен щелочи. Они особенно эффективны при обработке мелкозернистых тонкослойных эмульсий, на которых обычно получается недостаточно контрастное изображение. Если во время съемок пользовались высококачественной оптикой и короткими выдержками (не дольше 1/125сек), то проявитель сделает контуры предметов резкими — благодаря так называемым краевым эффектам проявления; при небольшой концентрации вешества создаются оптимальные условия для химической реакции на границе черного и белого. Для особенно высокочувствительных пленок C50 ед. и выше) максимальное разбавление 1 : 60, при меньших концентрациях получается крупнозернистое изображение, снимок теряет в контрасте. Правда, иногда к макрозернистости обращаются как к художественному приему. Вообще «Родинал» можно приспособить для самых разных целей, но при этом следует помнить еще одно правило: чем выше контраст хотят получить на негативе, тем меньше должно быть разбавление и соответственно короче проявление. Безукоризненные негативы на отечественных малоформатных и роликовых пленках марки Фото получаются при разбавлении проявителя 1 : 80 и времени проявления 22-5 минут. В критических ситуациях, когда нельзя добыть специ- Время обработки пленок и пластинок в родииале при 20 С Фотоматериалы Разведение, объемные части Время проявления, мин. 35- и 60-миллиметровые плеики общего иаэиачеиия: ORWO NP-15, NP-20 1:40 9—11 Фото-32, Фото-б5? Фото-130, Фото-250, ORWO NP-27 1:40 12—13 Штриховые репродукционные и пластинки: Микрат-200, Микрат-300, Позитив МЗ-3 1:10 3—4 Форматные плеики для получения снимков всех типов: средней чувствительности высокой чувствительности Фотопластинки общего иаэиачеиия всех типов: средней чувствительности высокой чувствительности Диапозитивные плеики и пластинки: мягкие нормальные контрастные 1:20 1:20 1:20 1:40 1:20 1:40 1:20 1:20 1:20 4—6 6—8 4—6 12—13 6—8 14—16 1—1,5 2—3 до 5 Время проявления при разных разведениях по сравнению с разведением 1:40 и при температурах, отличающихся от 20е С, % 1 1:60 150 1 15 1 +50 Разведение, объемные части 1:80 1:100 1:150 200 300 400 Температура растворов, °С 18 22 24 +25 —15 —30 1:200 600 27 —50 альный позитивный проявитель для фотобумаги, «Ро- диналом"» (концентрация растворов 1 : 10 и 1 : 15) можно обработать и бромосеребряные отпечатки: они получаются окрашенными в приятный серовато-черный тон. Попробуйте при случае этот универсальный, нестареющий в буквальном и переносном смысле проявитель.. Кандидат технических наук Д. В. ШЕКЛЕИН 120
r._'prr:...c зэ/:._г:..j Оборотная сторона прогноза Повторяющиеся время от времени катастрофические землетрясения заставляют сейсмологов всего мира напряженно искать признаки, которые могли бы предвещать грозящую опасность. Однако даже если будет создан вполне надежный способ прогнозировать землетрясения, свести приносимый ими ущерб к нулю вряд ли удастся. А некоторые исследователи высказывают опасение, что и сам по себе такой прогноз серьезно нарушит нормальную экономическую жизнь целых обширных районов. Изучением социально-экономических последствий, которые повлечет за собой появление методов предсказания землетрясении, занимается группа американских ученых. В состав ее входят социологи и социальные психологи, экономисты и политики, сейсмологи и юристы. Как сообщает журнал «New Scientist» A977, т. 73, № 1043), эта группа уже разработала несколько «сценариев» возможных событий. Предположим, например, что в 1978 году в США публикуется официальное сообщение, предсказывающее с 50%-ной вероятностью, что в октябре 1980 года в Калифорнии случится землетрясение силой не менее 7 баллов. Казалось бы, что может быть плохого в таком предсказании? Однако исследователи пришли к выводу, что к предсказанному моменту (независимо от того, произойдет на самом деле землетрясение или нет!) экономический ущерб, причиненный самим прогнозом, может оказаться немногим меньше, чем был бы ущерб от самого землетрясения. Сценарий предсказывает, в частности, массовое бегство населения из угрожаемого района, закрытие предприятий и рост безработицы, обесценивание недвижимости, разгул спекуляции и множество других бед. складывающихся в картину тяжелого местного экономического кризиса. Конечно, эти мрачные предсказания не остановят научных исследований, направленных на прогнозирование землетрясений. Однако они лишний раз показывают, что воздействие фундаментальных научных достижений на общество неоднозначно: оно определяется в первую очередь социальными закономерностями, этому обществу присущими.. -^ Как важно быть первым Группа ученых в течение нескольких лет изучала умственное развитие голландских новобранцев. Было замечено, что дети, родившиеся в небольших семьях вторыми и третьими, отстают в умственном развитии от своих сверстников, которым посчастливилось родиться первыми. Но в многодетных семьях закономерность несколько иная: дети, появившиеся на свет последними, нередко обгоняют по сообразительности своих братьев и сестер, родившихся непосредственно перед ними, хотя и не достигают уровня первенцев. Объяснение простое. Развитие ребенка в первую очередь определяется интеллектуальным климатом его окружения, причем — подчеркивает журнал «Science», рассказавший об этом исследовании, — не пресловутым коэффициентом интеллектуальности (IQ) родителей, а также братьев и сестер, а показателем, названным «усредненная интеллектуальная зрелость» (average mental age) семьи. С появлением второго и третьего ребенка (если, конечно, они родились не через 15—20 лет) этот показатель, естественно, снижается: каким бы вундеркиндом ни был четырехлетний малыш, его присутствие в семье отнюдь не повышает степень ее интеллектуальной зрелости. К моменту же рождения пятого- шестого ребенка старшие дети становятся достаточно взрослыми и показатель интеллектуальной зрелости вновь возрастает. Подобные исследования, проведенные в африканских и азиатских семьях (как правило, многодетных), дали, однако, противоположный результат: начиная примерно с пятого ребенка, чада обгоняют r своем развитии первенцев. Причина следующая: во многих семьях в развивающихся странах образование родителей ограничено в лучшем случае несколькими классами, и им трудно следить за тем. как учатся их первые дети. Но к десяти-двенадцати годам первенец оказывается образованней своих пап и мам и увеличивает «средний интеллектуальный возраст» всего семейства- Одни м словом, выбирайте, когда родиться... Б. Б. 121
Шимпанзе sapiens Русские Лиса Патрнкеевиа и Михаил Топтыгин, французский Лис Ренар и немецкий Реннекс Лис, Братец Кролик из сказок американских негров... Испокон веку человеческая фантазия наделяла наших соседей по планете разумом и даром речи. И испокон веку мыслящие и говорящие животные оставались достоянием фольклора и фантастики: неспособность даже самых умных и сообразительных зверей к отвлеченному мышлению казалась непререкаемым научным фактом. Но пот последние годы шимпанзе, которых широко изучают в лабораториях мира, начали поражать исследователей все новыми и новыми сюрпризами. Сперва в печати широко комментировались сообщения об обезьянах-абстракционистах. Вслед за тем стало известно о шпмпанзенке Уошо, освоившем к четырем годам без малого полторы сотни «слов» из языка американских глухонемых. Еще одно сообщение о поразительных способностях Anthropopithecus, или. как их еще называют. Troglodytes, опубликованное журналом «Recherche» A976, № 11), вновь посвящено способности .обезьян к графическому осмыслению мира. Молодой самочке шимпанзе Мойс (кстати, тоже выучившей к трем с половиной годам больше сотни «слон» американских глухонемых) давали лист бумаги и цветной мелок. Сперва Мой я густо и без разбору покрывала лист каракулями. Но наконец, в апреле 1976 года Мойя, проведя несколько линий, отложила чуть начатый рисунок в сторону «Продолжай1» — попросили ее, разумеется, с помощью знаков. «Конец!» - также знаками ответила Мойя. На вопрос «что это?» Мои я объяснила жестом «Птица!». После этого обезьяна «нарисовала» на собственный выбор еще шесть знакомых ей предметов, а по просьбе экспериментаторов «изобразила» клубнику. И хотя рисунки Мой и мало отличаются от творчества ее сородича-абстракциониста, они ничуть не хуже II того, что рисуют человечьи детеныши. Итак, дистанция между нами и нашими «братьями меньшими» продолжает сокращаться Сегодня они уже умеют «разговаривать» и «рисовать». А что будет завтра? Т. БАГАРЯЦКАЯ
Откуда мы родом? Существует рассказ о том, как некий энтузиаст-археолог откопал череп Петра Великого, а спустя немного времени представил вторую находку - «череп Петра Великого в детстве». Неудобно начинать ученый разговор с анекдотов, но этот рассказ до некоторой степени передает суть споров о происхождении челонека. Стоит кому-нибудь обнаружить следы нашего ископаемого предка, допустим, в Северо-Восточной Африке, как сторонники другой школы предъявляют останки этого же предка «в детстве», разысканные в Передней Азии. В общем, можно сказать, что со времен Дарвина, открывшего дискуссию, три части света претендуют на честь называться прародиной человечества Европа. Африка и Азия. Последнее время первенство как будто заняла Африка после того, как в начале 60-х годов были найдены фрагменты скелета так называемого презннджантропа. Этот старейший, как -казалось, член семьи человекообразных приматов обитал на территории нынешней Танзании примерно два миллиона лет назад. Однако в апреле 1977 г. международная археологическая экспедиция во главе с Дэвидом Пилбимом сообщила *об открытии, сделанном в Северном Пакистане. Юго-западнее города Pa- вал пннди, приблизительно в трехстах километрах от границы с Советским Союзом, на пустынном и хорошо продуваемом ветрами Потварском нагорье, обнаружены останки (главным образом фрагменты челюстей) восьмидесяти сущестп обоего пола, полуобезьян-полулюдей, которые с большей вероятностью, чем любые иные формы, могут считаться самыми древними прародителями люден. Именно они, по мнению Пил- бнма, представляют ту отметку на эволюционном древе, начиная с которой оно разделилось на две петпи: ту, откуда пошли современные человекообразные обезьяны, и ту, которая вела к человеку. Возраст пакистанского прачеловека 13, а может быть, и 15 млн. лет. Сообщая эту новость, журнал «Science News» A977, № 16) высказывается в том смысле, что род людской возник и на востоке Африки, и на юге Азии — эволюционный процесс шел параллельно на обоих континентах. Г. МОИСЕЕВ
Статьи, опубликованные в 1977 г. ГОД ШЕСТИДЕСЯТЫЙ ЖВИРБЛИС В. Рабочая девнзия. — № 10. 6—13. ИВАНЕНКО В. Главная выставка года—№ 6, 3. ИОРДАНСКИЙ А Инструмент — молекула. — № 8. 3 -7. ИОРДАНСКИЙ А., МАЛЕНКОВ Е, ОСОКИ- НА Д.. РОХЛИН М.. ЧЕРНИКОВА В. ДВНЦ на суше и на море. — № 3, 3—12; № 4. 8—17. КАЗЬМИНА Л. Наука - промышленность - медицина — N° II. 54—56. МОИСЕЕВ Н. Н. Путешественники в одной лодке. No 9. 4—18. ОЛЬГНН О Воскресенские химики.—№ 11. 9—19. ОСИПОВА И. П. Наука в читальном зале — № 12, 3—6. ОСОКИ НА Д.. ЖВИРБЛИС В. Телеграфные заметки о СО АН СССР. — № 5. 3—8: № 6. 7-13. ОСОКИНА Д. Заботы о хлебе насущном. — № 2, 3-9. ПЕТРЯНОВ-СОКОЛОВ И. В. Наука н социализм. — № 11. 1—3. ПУХАЛЬСКИЙ А. В. КБ для растений. -№ 5. 17 20. СЕГЛИН К. «А что растет на поле...». —№ 4, 3—7. СТАНЦО В В. Стальная спираль. — № 7. 3—9. ЧЕРНЕНКО М Б. Водород: может быть, элемент № I энергетики будущего. — № 9, 19—21: ЦУ- КЕРМАН В. А Автомобиль и водород. — № 9, 21 26; ВАРШАВСКИЙ И. Л. Предыстория - № 9. 26-27 ШИМАНОВСКИЙ В. Г. Износ — вие закона— № 8, 22—23 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ БАТАРЦЕВ М. Внутреннее око по 'Брайлю. — № I. U БАТАРЦПВ М Мутации под контролем. — № II. 36. БАТРАКОВ В. Молекула молекуле рознь. — **» 2. 19 БАТРАКОВ В. Новый фотоэлектрод. — № 2. И БАТРАКОВ В. Память имеют не только сплавы. — К? 12. 17 БОРОДИН Г Ловушка для notion. № 8. 8. БОРОДИН Г Надо ли подогревать дорогу? — № 2. 18. ВОРОНОВ Г Лазерный двигатель. — № 7. 2]. ВОРОНОВ Г УТС. шаг за шагом- № 2. 10 11 ГАВРИЛОВ Л. ГАВРПЛОВА Н Фермент ошибается — клетка стареет № о. 9. ДА ВЫ ДОЧКИН А Аппарат для длительною хранения изолированных органов. — № .*. 13. ИВАНОВ В. II. «.Расшифрованы промотор и терминатор гена дрожжей - N° 10, 41. ИВАНОВ В Молекулярный мотор. — К? 6, 14. КОЗЛОВСКИЙ А. Если ввести водород... — № 6. 33 КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Переворот п мышином царстве. — № 12, 31. Л Б Мышцы клетки. — № 9. 29. МАРГОЛИС Л. Ли'посомы — в лизосомы! — № 9, 76. МИШИНА Л. Жнвая пробирка для транскрипции генов.— № 8, 9. ПЕКАРЬ Л. «Примесоны», «вакансноны»...— N° 10. 14. СТАНЦО В. «Что такое? Кто такой?». — № II, 37. СУРГУЧЕВ А. Сахарный диабет — вирусное заболевание? — № I, 53. ФЕОКТИСТОВА О. По сигналу зеленой водоросли.— № 4, 45. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ М. Первый искусственный ген заработал.— № I, 12. ШМЕЛЕВ В. Анализ сверхпроводящих пленок.— № 9. 28. ШМЕЛЕВ В. Аргон: ядра-ню.—№ 10,15. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ. МАСТЕРСКИЕ НАУКИ. ОБЗОРЫ БАСМАНОВ П. И. «ФП> — фильтры Петрянова. — № 6, 22—29. БАТРАКОВ В. Вирус на колонке.— № 10, 32—35. БЕРГЕЛЬСОН Л. Д. Проект «Простагландин».— № 12, 18—23. БОРИСОВ В В. «Насквозь» изученный фермент.— №11, 70—75. ВАРЛАМОВ В. Экологически чистая энергия,— №' II. 30—35. ВОРОНОВ Г. С. Постоянны ли мировые постоян ные? — № 8, 17—21. ГАРКУНОВ Д. Н.. КРАГЕЛЬСКИЙ И. В., ПОЛЯ КОВ А. А. Водородный нзн-ос. N° 2, 12—17. ГЛОТОВ Б. О. Хроматин, или упаковка наоборот. — № 12, 24—30. ЕВДОКИМОВ Ю. Вирус: понять, изучить, построить.- № 6, 15—21. ЕНИКОЛОПОВ Н. С. ВОЛЬФСОН С. А. Фундаментальный подход. — № II, 38—40 ЗЯБЛОВ В. Слово о пользе электрохимии — № 8, 25 31 ИВАНОВ В. И. Ген в гене— № 4. 40—44. ИВАНОВ В. И. Молекулярный конвейер. — N° П. 62-69. КАТЕНИНА Н. Под знаком Девы.—№ 2. 25—29. КАУХЧЕШВИЛИ Э. И., БРАЖНИКОВ А. М. Холод и жизнь.—№ 5, 10—16. ЛАНДАУ М. А. Биологическое решето, или искусство находить иголку в стоге сеиа. —№ Л, 49—53 ЛИСОВСКИЙ Г. М. Пшеница для Луны.—№ I, 17—19. ЛИХТЕНШТЕЙН Г. И Ннтрогеназа н ее модели. — № П. 20—25. МЕЛЬНИКОВ Э. А. Глаза и ушн АСУ — № 5, 21—26. МИЩЕНКО В. Т. Люмннесцирующее созвездие.— № Ю. 72-73. МОСОЛОВ А. Н. Главная кнопка на пульте жизни? — № 8, 43—47. МУХИН Л. М. «Внкннги» на Марсе.—№ 4. 28—31. ОЛОВНИКОВ А. М. «Альфа-эф». —№ 10. 52-57. ОСОКИНА Д. Дела н заботы НПО «Днестра — №11, 27—29. ПАСЫНСКИЙ А. А. Лед н пламень: реагируют атомы металлов.—№ 2. 20—25. ПИОТРОВСКИЙ Р. Г. Лингвистическое колесо.— № I. 39—43. ПЧЕЛИН В. А. Жизиь в двумерном пространстве.— N° 7. 37—40. РОВЕНСКИП Ю. А. Оболочка: зачем она нужна клетке — № 2, 52—63. СЕВАСТЬЯНОВ В. И Как замедлили распад.— № 1. 44-47. ТАБАКМАН М Б Улика весом в миллионную долю грамма.— № 6. 82--85. ТЫМИНСКПЙ В. Очень полезные эманации— № 9. 30—32. ФРАНК-КАМЕНШКИИ М. Д. Про узлы — N° 7, 10-20. ЧИЖГ-НКО Д. Л Почему вода бывает скользкой. № 12, 52—55. ЭКОНОМИКА, ПРОИЗВОДСТВО БРАЖНИКОВ А. М . КАУХЧЕШВИЛИ Э. И. Холод и пища.—№ Ю, 16—20. БУ11ИЧ П. Г Беседы о платежах.—№ 7, 29—32. ДУСТБАЕВ Ш. Г.. ПАНТЕЛЕЕВ Ю. В. Химизация быта: цифры, факты, прогнозы.— №5, 27— 28. ЗАВАДСКАЯ Л. Строительные материалы.— N° 10, 65. КОРТУКОВА В. И. Все равны, как на подбор...— № I, 14—16. КРИВИЧ М.. ОЛЬГИН О. Особые качества— № I 3—11. 124
КОТОВА Г. Н. Разведение пчел: проблемы и решения.—!^ 7, 84—86. Медовые лакомства—№ 7. 87. ЛАСКОРИН Б. Н. Три критерия.—№ 10, 59—61. МОРДКОВИЧ Я. Б. Защита растений: один в поле не воин.—№ 10, 24—28. ОСОКИНА Д. Три часа в Шереметьево.— № 10. 29—30. МОРДКОВИЧ Я. Письма о колорадском жуке. — № 8, 77—82. НОВИКОВ Э. А. Сколько стоит соль? — № 10. 62—63. ТУГУНОВ П. И., МАКАРОВ Э. А., ШУСТЕРМАН Л Г. Соль по трубопроводу.— № Ю, 64. ТОЛСТИКОВ Я- По свободному расписанию.— № 9. 112—114. ФЕДОРЕНКО Н. П., ЩУКИН Е. П. Эффективность химизации: шаг за шагом. — № II, 5—8. ФРЕМЕЛЬ В. Б.. ЯРОВЕНКО В. Л. Белок для животных.— № 10, 96—97. Химия и СЭВ. — № и, 46. ЧЕРНЕНКО М. Персики в азоте и другие проблемы.— № 10, 22—23. ЯКОВЛЕВ А. Д. Аэрозоли не для быта.— № 7, 22—23. ВЕЩИ И ВЕЩЕСТВА. ЭЛЕМЕНТ № ... БАЛУЕВА Г., НАУМОВА Э. Прическа на все времена.— №4, 61—65. БЕСИДОВСКИЙ Е. Я- Светящиеся циферблаты.— № 10, 74—78. ВОРОНКОВ М. Г.. КУЗНЕЦОВ И. Г. Элементы жизни.— № 9. 43—46. Мнкробиогенные элементы.— № 9. 46—47. Некоторые новые элементы жизнн.— № 9, 47. ЗВЕРЕВ В. Л., ТЫМИНСКИЙ В. Т. Особые приметы.— N9 6, 34—37. КОЖЕВНИКОВА Н. Е.. КОПЫЛОВ В. В. Оазис сквозь пленку.— № 2, 64—67. КОЗЛОВСКИЙ А. Черные скрипки конца XX века.—№ 5. 40—43. КОПЫЛОВ В. В. Полиэтилен. — № И, 41—45. МАГИДСОН И. А., ПИРУМОВ Ю. Л. Тепло, которое всегда с тобой.— № 2, 88—93. НЕЙДИНГ М М.. КОРОТКИЙ Р. М. Корабли.— № 8. 67—70. НЕХАЕВ А. И. На все случаи жизни.— № 7, 24— 26. СТАНИЦЫН В. Со своей колокольни. — № 3, 88— 91. СТАНЦО В. В. Спирт, не похожий на спирт,— № 3. 18—21. ФИНКЕЛЬШТЕЙН Д. Н. Антигелий.—№ 3, 14— 17. ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИРОДА АВЕРЬЯНОВ А А. Как остановить овраг? — № 7. 60—63. ВАССОЕВИЧ Н. Б.. ФЕРДМАН Л. И. Сколько Кефтн осталось в недрах?—№ 12, 60—61. ВИНОГРАДОВ А. П. Взгляд в будущее.—№ 8, 10—13. ГРИНБЕРГ А. Может быть, лимонная? — № 2, 68—69. ДОЛГОВ В. С. Грязный дождь идет не только в городе.— № 6, 59. ДЫХАНОВ Н. Н. Быстро разрушающийся ДДТ.— № 9, 40—42. ЖВИРБЛИС В., ЧЕРНЕНКО М. Консилиум.— № 4. 18—19. КЕРДИ Ю. Деревья в городе. — № 12, 91. ЛАНДАУ-ТЫЛКИНА С. П. Вездесущая естественная радиация.— № 2, 70—74. МОРДКОВИЧ Я. Б.. НИКРИТИН Л. М. Насекомые нуждаются в защите.— № 3, 40—45. НОВИКОВ В. М.. ЭЛИК Э. Е. Поливать, чтобы не загрязнять.—№ 10. 98—100. РУДЕНКО В. Ф.. ФЕЩЕНКО П. И. На помощь зеленой аптеке! — Ni 5, 53—58. СТАНЦО В. «Вода благоволила литься...» — № 1. 49—52. СТАРИКОВИЧ С. Проект «Стерх». — № П. 83—95. УИНГЕЙТ Ф. Дж. О хреие и смирении. — № 7, 92—93. ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ. ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ АЛЕВСКИИ М. А. О корове.—№ 10, 90—95. АНТОНОВ А. С. Ох, уж эти орхидеи...—№ 4, 54— 55. БАТРАКОВ В. Что увидел муравей.— Nfe 3, 39. БЕЛЕНЬКИЙ С. Тараканы — естествознанию.— № 1, 76—77. БЕРЕНБЕПМ Д. Я. Человек ищет рыбу —№ |2, 80—81. ГЕЛЬМАН 3. Е. О манне небесной.— № 4, 52—53. ГОЛОВАЧ С. И. Жизнь пещер —№ 8. 72-76. ЗЕЛИКМАН Э. А. Невидимые по^тания водных существ,— № 4, 44—49. КИРИЛЛОВ М. Обезьяны убнвают своих детенышей.—!^ 2, 104—105. КУСТАНОВИЧ С. Д. Красивые птичьи перья.^ № 7, 48—53. ЛУКИНА Г. А. Вполне съедобная ряска —№ 7. 58—59. ОСОКИНА Д. Елкн зеленые. — № 12, 87—90. РАИПУЛЕ И. Возрожденные животные. — № 4 46—49. РИЧ В. Тридцать кун за журавля.— № 8, 96—100. РУДЕНКО В. Дуб.-№ I. 68—72. СЕЛЕЖИНСКИИ Г. В. Ирис — значит радуга- № 6, 44—47. СЕЛЕЖИНСКИИ Г В. Подснежники.— № 3. 50— 52. СЕЛЕЖИНСКИИ Г. В. Шафран, он же крокус— № 9. 53—55. СИМКИН Б. Бук из семейства буковых.— № 8. 84—85. СИМКИН Б. Е. Лакрица — корень среднеазиатских джунглей. — № 12, 84—86. СТАРИКОВИЧ С. Русская ценность — белка — № 1, 78—84. СТАРИКОВИЧ С. Сказ о комаре* н комарихе — № 6, 50—58. СТАРИКОВИЧ С. Слово о ящерице.—№ 9, Н7— 124. ТХОРЖЕВСКИЙ В. Зиают ли животные, где левая, где правая сторона?—№5, 50—52. ШАРЫГИН С. А. Нечто новое о гекконе.— №9. 124—125. БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА АПРАУШЕВ А. В. Встань и иди.—№ 8. 106—111 СКОРОХОДОВА О. И Рука как выразительный орган. — №6, 111 — 112. МЕЛЬНИКОВА Ж. Нарзан с мышьяком.— № 9, 48—50. МОИСЕЕВ Г. Сколько стоит здоровье^ — № 2. 75. САВВИН С. И., ГОНЧАРОВА Г. И. Бывший враг, ныне союзник. — № 12. 32—33. ХРОМОВ-БОРИСОВ Н. В. Всего лишь метил...— № 4. 36—39. РАЗМЫШЛЕНИЯ. СТРАНИЦЫ РАЗНЫХ МНЕНИИ БИКСОН Я- М. Система поэзин и поэзия системы.—№ 1. 33—38. ЗЯБЛОВ В. Черты профессии.— № 5. 29—30. ЛУК А. Н. Ускоряется ли рост науки? — № 12. 13—16. МОРУА А. Библиотека. — № 12. 7—12. РОМАНОВ В. От чего завнснт внедрение.— № 6. 4—6. СИНИЦЫН В. В. Псевдопроблемы. — № 8, 32—37. ЧАЙКОВСКИП Ю. В. О случайности вообще и о случайных мутациях.— № 9, 66—75. ГИПОТЕЗЫ. А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ? БАЛАНДИН Р. Знание незнания.—№ 4, 20—25. ВАКУЛИН Ю. М. Ароматическое кино.—№ 1, 85—88.' ВАРЛАМОВ В. Кого беречь?— № 3. 82—87. ВЛАДИМОВ А. Индустриализация Луны.— № 10, 66—72. ЖВИРБЛИС В. Биологическая трансмутация: факты, фантастика, теория.— № 2, 106—111. МАРКОВ Г. В., ПАСТОРС Е. А. Погода, посевы и солнечные затмения.—№ 8, 38—41. Полвека назад.—№ 8, 41-42. МУХИН Л. М. О тепловом углекнслотном маятнике. — № 12. 62—65. РАБИНОВИЧ Л. И. Нужны ли дырки в крыльях? — № 7, 54—56. ФЕДОРИН В. А. Мышца — электрическая маши на? — № I, 54—59. ШЕМЬИ-ЗАДЕ А. Э. Геомагнитные бури и радон.—№ I, 20—21. 125
ИЗ ДАЛЬНИХ ПОЕЗДОК. В ЗАРУБЕЖНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ КАТИНИН П. Деньги и клетки доктора Хайфлн- ка. — № 2, 48—51. КИСЕЛЕВ Л. Л. Французы занимаются молекулярной биологией.— № I. 60—67. МИШИНА Л. Осторожно: клетки HeLa! — № 3, 53 МИШИНА Л. «Я послал тебе корову в конвер те» . — № 9, 77—79. ЧЕРНЕНКО М. Заметки из Братиславы: ИНХЕБА.— № 5, 31—36. ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ. ФАНТАСТИКА. НАУЧНЫЙ ФОЛЬКЛОР. КНИГИ АЗИМОВ A Pate de foie gras.— № 2, П2—123. АНДРОНИКАШВИЛИ Э. Воспоминания о ге- лин-П.—№ 8, 50—60; № 9, 98-1М; № Ю, 111- 124; № 11, 116—125; № 12, 66—76. БУЛЫЧЕВ К- О любвн к бессловесным тварям.— № 12. 110—115. БУЛЫЧЕВ К. Ретрогенетнка.—№ 1, 116—121. ДАНИН Д. Годы сбывшихся надежд — № 2, 34— 47: № 3, 23—37. Книги—№ 5. 70—71: № 8, 64—65; № 12, 108—109. КОН А Драконы: какими онн были? — № 4, 88— 91 ПУХОВ М. Цейтнот.—№ 7, 88—91. РИЧ В. Вселенная по Кесареву.— № 4, 31—32. РУЧИНСКИЙ В. Не ишите кролика Кузю.—№ 5, 84-89. ШТЕРН Б. Сумасшедший король.— JSfc 6, 86—93. ИСКУССТВО БАРАДУЛИН В Полховскнй Майдан.—№ Ю, 84— 89. ВИКТОРОВ А М. Нн дожди, нн ветры...— № 8, 86-88. ВОРОНОВ В. Гутное стекло.— № 4, 56—60. КУЗНЕЦОВА Л. В. Кому нужны эти черепки... — № [2, 92-98. САВИЦКАЯ В. И Ручная иабойка.—№2, 76—83. С АЛ АХОВ М. С. Узоры н молекулы.— № 9, 60—62. ЧУКИНА Н. Остров мастеров.—№ 6, 60—65. ЧТО МЫ ЕДИМ. ЧТО МЫ ПЬЕМ ВОЛЬПЕР И. Меню 2000-го года.— № 8. 120—123. ГЕНЕЛЬ С. В., НИКИТАЕВ А. М. Яблоки — круглый год—№ 11, 96—99. ГРИНБЕРГ А. Затраты «а пропитание.—№ 8, 123—124. ' ЛИБКИН О. Слегка обезжиренное масло,—№ 5, 59-61. ПЕРСТЕ НЕВА Т., ОЛЬГИН О. Обыкновенная фасоль.— № 8, 114—118. ПРОКОПЕНКО С. Копченую салаку — за тридевять земель.— N° 3. 64—65. СМИРНОВ А. Н Творог на потоке. — № 12, 82—83. ПОРТРЕТЫ. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ ВАРЛАМОВ В. Преступление и слава доктора Майера.— № 1, 100—109. ЗЯБЛОВ В. Две легенды о Товни Ловице.— № 4, 78-84. ЛОВИЦ Т О безвредности древесных угольев.— 4, 85—86. ЗЯБЛОВ В. Теорема Каблукова. — № П, 57-61. ЗЯБЛОВ В. Человек, у которого все получалось.— ^jb 9 33 39 ПОГОДИН С. Л. Календарь, 1977. Годовщины.— № !. 96—98. Научные открытия, памятные даты.—№ 2. 31—33. РИЧ В Приключения бизематума.— № 5. 90—92. ЧАПКОВСКИП А. Монетный судья—№8, 61—63. ЧИЖЕВСКИП А. Л. Страницы воспоминании о Циолковском. № I. 22—32. ШИНГАРЕВ Г. Жар холодных числ.—№ 6, 38— 43; № 7. 72—,76. КЛАССИКА НАУКИ. АРХИВ БЕРТЛО М. «Наука господствует решительно над всем.. .—№ ю, 108—110. ВОЛКОВ В. А Неизвестный автограф Бертло. — № 10. МО. БОГОМОЛЕЦ 4. А. Продление жизни.— № ю, 42-51. ЗЕЛИНСКАЯ Р. Н. Коненков лепнт Зелинского.— № 11, 114—115. «... И выпустить несколько ракетов!».— № I, 99. КАРГИН В. А. «Я стараюсь заниматься лишь начальной, чисто научной стороной дела...» — № 7, 27-28. Пастер и Мечников. — № 12, 34—36. И. II. МЕЧНИКОВ. Воспоминания о последних годах жизни Пастера. — № 12, 36—41. ФЕСЕНКОВ В. Г. Условия жизни во Вселенной.— № 7, 66—70. ЭРЛИХ П. «Я остался верен моей идее.» — № 12, 77—79. СЛОВАРЬ НАУКИ. УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ [ АУЭРБАХ Т.] Библиотека.—№ 5. 78—79; Домаш ние животные.—№ 8, 101—102; Защита диссертации.— № 9, 96—97; Пигменты — № 3, 74—75. БОГАЧИХИН М. Японский — за четыре месяца.— № 3, 76—81; № 4, 66—68; № 5, 80—83; № 6, 68—72. ЧЕРЕВКО К- Только ли титанам доступны иероглифы? — № 3. 81. ПУМПЯНСКИЙ А. Л. Английский — для химиков. - № 8. 95; № 9, 84; № 10. 101. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ. НАБЛЮДЕНИЯ. СООБЩЕНИЯ ...А вместо сердца пламенный мотор! — № 10, 3-я с. обл АНДРЕЕВ Д И на Юпитере есть пятна.— № 2, 126. АНДРЕЕВ С. Не лучше лн поостеречься?—№ 1, 125. БАГАРЯ1ДКАЯ Т. Шимпанзе sapiens. — № 12. 122. БАЛУЕВА Г. Огненные муравьи.— № 3, 95. БАЛУЕВА Г. Самый долгосрочный прогноз.— № 10, 126. БАТАРЦЕВ М. Стандарт — не поделка. — № 3. 93. БАТРАКОВ В. Как общаются термиты. — № 1, 126. БАТРАКОВ В. Сезам, постройся! —№ 8. 125. Б. Б. Как важно быть первым. — № 12, 12[. Б. Б. Физика и карате. —*№ 8. 126. БЕЗУГЛЫЙ Б. А.. НИЗОВЦЕВ В. В. Капля, рожденная Солнцем. —№ 7, 33—36. БОНДАРЕВ Л. Г. Гром среди ясного неба.—№ 5, 69. ВИКТОРОВ А. М. То, что казалось камнем. — № 1. 110—111. ВОГ1ТОВИЧ В. Броня для янчиой скорлупы. — № 4, 93. Во сне и наяву. — № 1, 4-я с. обл. Выборы в Академию. — № 3, 37—38. ГРИНБЕРГ А Сколько же стоит человек? — № 3. 93. Для чего иам шишковидная железа? — № 8. 3-я с. обл. ДМИТРИЕВ А. Оборотная сторона прогноза. — № 12, 121. ДОБРЯКОВ В. Если омагнитить почву. — № II, 127. ДОБРЯКОВ В. Магнитные часы. — JY° 3, 94. ЕФИМОВ О. Н.. НИКОЛАЕВА Г. В.. ШИЛОВ А. Е. Посмотрите, как активен азот! — № 4. 87. Еще одна слабость сильного пола.—№ 3. 4-я с. обл. ЖВИРБЛИС В Что нарушает симметрию? — № 12. 42-49. ЗВАРМЧ Ю. Партия в теннис на электронном корте. — № 2. 127. ЗЛОТИН А. Фараоново племя. — № 6, 94. ИЛЬИН А. Польза от ушибов. — № 5. 94. ИНОХОДЦЕВ В. За что присуждены Нобелевские премии 1976 года. — № 4, 25—27. КАЗАВЧИНСКАЯ Т. Хохоба — заменитель кашалотов. — № 5, 95. Клетки делятся все лучше. — № 4, 4-я с обл. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Грнбы обживают пл'аст- массы. — № 7, 94. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Как родились земные кратеры? - № 8, 127. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Карпья акселерация. — № 9. 126. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ С. Плывут по Волге грибы — № 5, 93. Кто изящней: Дон Кихот или Санчо Панса? — № !. 3-я с. обл. 126
ЛАРИН Г. Все хорошо, прекрасная маркиза. — № 10. 125. ЛАРИН Г. Огни большого города. — № 6. 95. ЛАРИН Г. Хладнокровие на современный лад. №11. 126. ЛЕОНИДОВ О. Земляника по вертикали.—№ 4. 93. ЛЕОНИДОВ О. Когда не помогает диета. — № 2. 125. ЛЕОНИДОВ О. Поставить и забыть. — № 10, 125. МАЛЕНКОВ Е. Взгляд в мнллионолетия. — № 1. 74-75 МОИСЕЕВ Г. Ансамбль под управлением Одиссея. — № 9, 127. , МОИСЕЕВ Г. Антноксиданты — против старости? — № 1, 127. МОИСЕЕВ Г. Будущий малыш курит вместе с мамой. — № 8, 113. МОИСЕЕВ Г. Откуда мы родом? — № 12, 123. На добрую память! — № 5, 4-я с. обл. ОЛЬГИН О. Грейтесь постепенно. — № 5. 93. ОЛЬГИН О. За окном мелькают деревья... — № 4, 95. Откуда берутся морщниы? — № 6, 3-я с. обл. Отчего бывает налет на языке? — № 9, 3-я с. обл. ПЕРЕЛЬМАН И. М. Строптивая вода.—№ 12. 56—57. ПЕРСТЕНЕВА Т. Утром виноград, вечером сок.— № 11, 125. ПЕРСТЕНЕВА Т. Шум привлекает, шум помогает.— № 7, 95. Почему банки помогают от кашля? — № 3. 3-я с. обл. Почему весной бывают веснушки? — № 4. 3-я с. обл. Почему мышцы не лопаются?—№ 2, 3-я с. обл. Почему на руке пять пальцев? — № 7, 3-я с. обл. Правша нлн левша? — № 8, 4-я с. обл. Реклама рекламы.—№ 6, 4-я с. обл. САБУРОВ И. Тяжелая львиная доля. — № 8, 125. С Новым годом! —№ 12, 4-я с. обл. СТАНИЦЫН В. Минус на минус. — № 2, 125. Что дает опыт. — № 7, 4-я с. обл. Что лучше — одни ум или десять? — № 12, 3-я с. обл. Что трудней: ндтн пешком илн ехать на велосипеде? — № 5, 3-я с. обл. Уж этн непоседы... — № 9, 4-я с. обл. ХРАМОВ В. Две стороны одной молекулы. — № 4, 94. ШИНГАРЕВ Г. Перстень Урана. — № Ю, 127. ЩУКИН Е. Д., ЮЩЕНКО В. С. Что происходит на 'поверхности. — № 6, 30—32. ЮЛИН М. Пить илн не пнть? — № 1, 125. Яйца курнцу учат. — № 2. 4-я с. обл. ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ. КОНСУЛЬТАЦИИ. СПРАВОЧНИК. ЧТО ЕСТЬ ЧТО АНДРЕЕВА Г. Картинная галерея на пальцах, нли кое-что о моде. — № 3. 60—61. БЕЛОВ Н. М. Лак н краска из стнропора. — № 9. 86. [БЕСКУРНИКОВ А. А.|проявнтели с глицином.— № 2. 95—97. БОЛ ТУ НОВ А Н. Персональная химия — № 3. 54—59. Варенье на ксилите. — № 9, 85. Дезинфекция открыток. — № 1, 124. Как вернуть блеск мотоциклетному шлему. — № 10, 79. Как восстановить цинковые белила. — № 12, 115. Как восстановить эмалевое покрытие. — № 10, 79. Как защитить библиографические карточки. — № 8, 94. Как покрасить лавсан с вискозой. — № 7, 79. Как почистить белые перчатки. — № 7, 79. Как снимать праздничную иллюминацию. — № 10, 78—79. Как удержать побелку на стенах. — № 9, 85. КАПЦИНЕЛЬ М. Зима в саду. — № 2, 94. КАРАВАП К. Хорошо забытое старое. — № 1, 122— 123. КАЩЕНКО Ф. П. Осенний сад. — № 9, 80—81. МАГИДСОН И. А. Война в шкафу. — № 5, 64—66. МАРИНИН В. Клеит —не клеит. — № 6, 73—76. НЕСТЕРЕЦ Н. П. Замена в рецепте. — № |, П2 115. НЕСТЕРЕЦ Н. П. Консервы для фотолюбителей. — № 9. 82—83. О зеленом пнве. — № 3, 66. О молоке африканских антилоп. — JSJb 1. 124. Паутинные клещики иа кактусах. — № 3, 66. РУТТЕН М. Еще об удалении ржавчины: кислота плюс агар-агар. — № 9. 86. РЫКОВ С. В. Сетку можно удалить. — № 3. 66. Сковородка для жарки без масла. — № 8. 94. Трутовик в деревянном доме. — № 8, 83. УСАЧЕВ А. Черно-белые фотопленки. — № 7, 77-78. * Фундаментальные физические константы. — № 8 14 16. ЧИСТЫЙ Л. Рисунок по фотографии. — № П. 108 III. Что входит в шоколадное масло,— №7. 79. Что такое ахлорндный хлеб. — № 8. 94. ШЕКЛЕИН А. В. Нестареющий «Родниал». — № 12, 118- 120. ЯКОВЛЕВ А. Д. «Ландыш». «Эол», «Хвоинка» . - № 2. 84—85. КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК БЕЛОНОВИЧ А.. КОННИКОВ Л. Бром — не только понаслышке. — № 9, 93—94. БРОНШТЕЙН С. Как получить малахит.— 8, 90. БУЛАВИН Ю. И. Эмаль на алюминии. — № 10. 105-106. ВАГНЕР И. И. Удобно и безопасно. — № 4, 74. ВАГНЕР М. Жизиь фасоли. — № 7, 83. ВОРОНИН Д. Реактив для химических часов.— № 6. 80. В. П. Охота за ферментом. —№ 7, 80—82. ГЕРАСИМЧУК Н. Операция «Лепесток». —№ 1. 89—91. ДРОЗДОВ В. А. С помощью математики. — № 9. 90—91. 94—95. ЖДАНОВ И. П. Из пластмассового флакона. — № 8. 91. ЗЯБЛОВ В. ...Как средство от потопов. — № 12, 105—106. ИЛЬИН И. Щука толщиной в микроны. — № 2, 102—103. Иод нз иастойкн. — № 12, 103—104. КОГАН Е. А Без посторонней помощи. — № 4, 73. 75—77. КОКШАРОВ А. Как добыть серебро. — № 3. 71—72. КОНОШЕНКО" Б. Влияние различных веществ на скорость затвердевания гнпса. — № II, 106—107. КРАПУХИН В. В. Чистота — залог успеха. - № 4, 72—73. КРАСИКОВ Н. Картинки на стекле. — № 6, 80—81. ЛЕБЕДЕВ В. Водоструйный насос... — № [2, 104— 105. ЛЕЕНСОН И. Кристаллы на скорую руку. — № 5. 74—75. ЛЕЕНСОН И. Окислитель плюс восстановитель, или как без труда почистить кастрюлю. - № 3. 68—70. ЛЕЕНСОН И. Поваренная соль. — № 1. 93—94. ЛОСЬ Н Химический состав н питательность кормов. — № 11. 103-104. ЛЕОНИДОВ О. Фотоснимок на магнитной ленте.— № 2, 101. Операция «Ветер».—№ 6, 78—79. Операция «Фермент». — № 7, 82. ОРЛИК Ю. Г. Свет из пробирки. — № 12. 100-101. ОРЛОВ С. Шаровая мельница. — № 4. 72. ПАРАВЯН Н. А «Очень многие истины». — № 1. 91—92, 94—95. ПАРАВЯН Н. А. Песок, покрытый медью. — № 3, 70—71. ПАРАВЯН Н А. Электроны илн ноиы? — № 12, 101 — 103. ПАРАВЯН Н. Все дело в электронах. — № 5, 72—73. ПАРАВЯН Н. Что можно сделать с медным купоросом? — № 8, 92—93. ПАРАХУДА В. Как же это сделать? — № 12, 103, 106—107. ПАРАХУДА В. Опять о люмнноле. — № 2, 100-Ю!. По совету «Барабана». — № 10, 106—107. РИПСОВ Г. Быстрее и точнее. — № 2. 98—100. РОЗИНА Л. И. «Дорогие, молодые друзья мон...» — № 10, 102—104. СКОБЕЛЕВ В. Мыло из свечн и свеча из мыла. — № 9. 91—92 СКОБЕЛЕВ В. Патииа за час. — № 4. 74—75. СОЛОВЬЕВА Е Желтый свинцовый крон из сульфата свинца. —№ 9. 88—90. СТЕЦИК В В. Ионы в равновесии. — № 3. 70. 72—73. ТОМКЯВИЧЮС Р.. ГРИНЮС В.. МАРЦИНКЯВИ- ЧЮС А.. ГИНЁТАЙТЕ И. Медь и цинк в водах Немана и Куршского залнва. — № II. !04 —106. ХАЦИРЕВИЧ М. Г Ролик режет и сверлит. — № 1. 92. ЧУРАНОВ С. С. Тренитювка с полной нагрузкой — № 5. 73. 76—77. ЯКОВЛЕВ А. Взамен насоса — пылесос. — ДО» 9, 92—93. 127
Редакционная коллегия: С. ГОРЛАНОВУ, Пермь: Поскольку при разложении бихро- мата аммония образуются мельчайшие частицы оксида хрома, взвешенные в воздухе, проводить эту реакцию надо с небольшим количеством вещества и обязательно под тягой. Ю. Д. КОНОВАЛОВУ, Московская обл.: Вы справедливо отметили опечатки — формула бисульфита кальция Ca(HS03J (M 8, с. 84), а молекулярного аддукта NH3-BF3 (M 9, с. 128); спасибо. А. К. АВ РАМЕН КО, Киев: О физиологическом воздействии тиурама на организм человека можно прочесть в справочнике «Вредные вещества в промышленности», изд. 6-е, Л., «Химия», 1974, т. 1, стр. 432—433. Л. А. СИРОТКИНУ, Ярославль: В нашем справочнике, напечатанном в № 6 за этот год, указаны только клеи, поступающие в розничную продажу; вообще же клеёв выпускается намного больше. И. СТАРЦЕВУ, Петрозаводск: В состав проявителя ORWO19 входят метол B г), безводный сульфит натрия A00 г), гидрохинон E г), бура B г) и вода (до 1 л). С. ЛЕВИНУ, гор. Куйбышев: В этом году в издательстве ^Машиностроение» вышла книга Е. А. Баранова и др. «Инженерная гальванотехника в приборостроении»; в ней приведены рецепты фоторезисторов и техника работы с ними. А. Г. СТРАМОК, Минск: Насколько нам известно, от кондиционеров в жаркое время года никому вреда не было, только пдльза. Н. В. КУЛИКОВОЙ, Казань: Если посуда действительно из нержавеющей стали, то солить в ней огурцы можно. Г К. НИКИТИНОЙ, Москва: Квашеная капуста соприки- салась с латунью, продукты реакции, вероятно, проникли в сок, и теперь безопаснее всего капусту выбросить. Г. М. МАРКОВИЧ, Москва: Для удаления пятен ржавчины с тканей лучше всего, как показала практика, использовать препарат «Антиржавин», состоящий из 14 частей плавиковой кислоты, 1 части щавелевой кислоты и 85 частей воды (аналогичное препараты — «Вици-2», «Ростекс», «Пятновы водитель для ржавых пятен»). Э. ОСТАШКО, Рига: В упомянутом вами «Руководстве по гипсовой формовке художественной скульптуры» Д. М. Брой- до есть ответы на все заданные вопросы, кроме одного — где приобрести клей для пластичной формы; но этого и мы не знаем. С П-вым, Краснодарский край: Никаких подробностей о противозачаточном действии семян моркови не знаем и не догадываемся даже, кому эти семена следует жевать... И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), *П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, В. Е. Жвирблис, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, В. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, Н. В. Маркова, С. В. Ермаков, С. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Корректоры H. А. Горелова, Л. С. Зенович Сдано в набор 23/1X 1977 г. Т 18628. Подп. в печ. 10/XI 1977 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 11,2. Уч.-изд. л. 13,7. Бумага 70X108'/ie Тираж 300 000 экз. Цена 45 коп. Заказ 2325 Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома- при Государственном комитате Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов Московской обл. € Издательство «Наука». «Химия и жизнь», 1977 г.
Что лучше —один ум или десять? Каждый, кому приходилось заниматься медициной, знает, что есть две категории больных. Для одних никаких секретов не существует: все болезни расписаны в справочнике, все лекарства лежат наготове в аптеке. Эти знатоки науки руководствуются принципом «мы сами с усами» и к врачу не ходят, так сказать, принципиально. Другие ходят — но не к врачу, а к врачам. Или, лучше сказать, по врачам. Их девиз — ум хорошо, а два лучше. А десять, разумеется, еще лучше. Вдохновляемый этой арифметикой, любитель лечения бродит от участкового доктора к кандидату наук, .от кандидата к профессору, от профессора к гомеопату, а от гомеопата — к какому-то таинственному специалисту, который лечит чем-то совсем новым, кажется, сырым мясом. Каждый рекомендует что-нибудь свое, и таким образом выясняется, что, например, при радикулите нужно: 1) соблюдать покой, 2) побольше двигаться, 3) растирать поясницу, 4) не пользоваться растираниями и 5) прикладывать сырое мясо. С чего же начать? Конечно, один врач не может знать все. Конечно, медицина — это комплекс специальностей. Но коллегиальность не исключает единоначалия, и так же, как сто лет назад, когда все болезни лечил один врач, руководить лечебным процессом должен кто-то один. А вообще-то, конечно, лучше не болеть вовсе. Чего мы и желаем вам, уважаемый читатель, в Новом году.
С Новым годом! Поэт сказал однажды: «Весь мир в бокале вина» Мы, вероятно, никогда не поймем, какой смысл он в это вкладывал, ибо поэты пишут не для того, чтобы быть понятыми. Но бесспорно, что, внимательно взглянув в бокал вина, мы поистине откроем целый мир. В нем и физические явления (искрящаяся жидкость, испарение, меняющееся в зависимости от погоды и вашего дыхания, блеск стекла) и атомы (о которых нам говорит уже наше воображение). Стекло — это очищенная горная порода; в его составе кроются секреты возраста Вселенной н развития звезд. А из какого удивительного набора реактивов состоит это вино! Как они возникли? Там есть закваска ферменты, вытяжки и разные другие продук^ ты. Ведь в вине скрывается большое обобщение: вся жнзнь есть брожение. Изуча* химию внна, нельзя не открыть, как это * сделал Луи Пастер, причины многих болез ней. Сколько жизни в этом кларете, если оь. навязывает нашему сознанию свой дух, еслг- мы должны быть столь осторожны с ним Наш ограниченный ум для удобства делит этот бокал вина, этот мир на части: физикуi биологию, геологию, астрономию, психол* гню и т. д., но ведь природа на самом дел никакого деления не знает! Давайте же мы сольем это воедино, не забывая все ж«±> что мы увидели. Из «Фейнмановских лекций пс физике г- _-» Издательство уЩ, «Наука» ~~ Цена 45 коп. Индекс 71050