Текст
                    химия ижизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
1
1977


Г -.Л t.1f*/*)f. Г StV >, r№< Л' ^ А' \&7 Шё- ,.
химия и жизнь Ежемесячный научно-попупярный журнап Академии наук СССР # № 1 # январь 1977 ^ Издается с 1965 годе Экономика, производство М. Кривич, О. Ольгин ОСОБЫЕ КАЧЕСТВА Заметки о серной кислоте и людях, которые ее делают В. И. Кортукова ВСЕ РАВНЫ, КАК НА ПОДБОР... Семена в искусственной оболочке 14 Г. М. Лисовский 17 ПШЕНИЦА ДЛЯ ЛУНЫ Эксперимент по выращиванию пшеницы в лунных условиях Гипотезы А. Э. Шемьи-Заде ГЕОМАГНИТНЫЕ БУРИ И РАДОН Архив А. Л. Чижевский СТРАНИЦЫ ВОСПОМИНАНИЙ О ЦИОЛКОВСКОМ Размышления Я. М. Биксон СИСТЕМА ПОЭЗИИ И ПОЭЗИЯ СИСТЕМЫ Что общего между поэзией и научным творчеством? 20 22 33 Проблемы и методы современной науки Р. Г. Пиотровский ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ КОЛЕСО Диалог человека с машиной В. И. Севастьянов КАК ЗАМЕДЛИЛИ РАСПАД Новый принцип повышения термостойкости полимеров 39 44 Технология и природа В. Станцо «ВОДА БЛАГОВОЛИЛА ЛИТЬСЯ...» Заметки с выставки «Интербытмаш-76» Гипотезы В. А. Федорин МЫШЦА — ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА? 49 54 Из дальних поездок Л. Л. Киселев ФРАНЦУЗЫ ЗАНИМАЮТСЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИЕЙ Живые лаборатории В. Руденко ДУБ 60 68 Наблюдения Е. Маленков 74 ВЗГЛЯД В МИЛЛИОНОЛЕТИЯ
С. Беленький 76 ТАРАКАНЫ — ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ С. Старикович 78 РУССКАЯ ЦЕННОСТЬ —БЕЛКА hoi! Ю. М. Вакулин 85 АРОМАТИЧЕСКОЕ КИНО «...И ВЫПУСТИТЬ НЕСКОЛЬКО РАКЕТОВ!» 99 Указ Петра I о праздновании Нового года В. Варламов 100 ПРЕСТУПЛЕНИЕ И СЛАВА ДОКТОРА МАЙЕРА, « I»"' 1фЛЛи г L.KC ЖКЯ или повесть о человеке, который занимался не своим делом А. М. Викторов ТО, ЧТО КАЗАЛОСЬ КАМНЕМ Н. П. Нестерец ЗАМЕНА В РЕЦЕПТЕ О взаимозаменяемости фотохимикатов К. Булычев РЕТРОГЕНЕТИКА ХОРОШО ЗАБЫТОЕ СТАРОЕ Бытовые советы из старых книг 110 112 116 122 ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КАЛЕНДАРЬ, 1977 КОНСУЛЬТАЦИИ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 11 12,53 47 73 89 96 124 125 126 128 НЛ ОБЛОЖКЕ — рисунок ЛГ Златковского к статье «Вода благоволила литься...» И:и)ивна искусство и наука пытались своими средствами раскрыть механизмы движения живого. В этом номере — статья «Мышца — электрическая машина?^ и гравюра XVI века < Пирамида из шести акробатов» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ
** C$ $ Y,; .-:.*4*v *' В нынешней пятилетке, пятилетке эффективности и качества, 1977-й год —особенный: год 60-летия Великого Октября. Этот номер журнала мы открываем очерком о передовом химическом производстве и о людях, выпускающих продукцию высшего качества. Особые качества Производство серной кислоты нечасто привлекает внимание журналистов: не слишком эффектно, достаточно традиционно, многократно описано, даже в школьном учебнике. И все же — попробуем. Хотя бы из уважения к продукту, служащему основой для получения множества важнейших веществ, и в первую очередь минеральных удобрений. На Гомельском химическом заводе имени 50-летпя СССР делают кислоту, отмеченную Государственным знаком качества. Серная кислота разных марок отличается от высококачественной, гомельской, ничтожными примесями, порою трудноуловимыми даже аналитически. Эти примеси могут идти от сырья, проскакивая через заслоны фильтров и промывных колони, они могут попасть в продукт с внутренних поверхностей аппаратов. Но какой бы ни была технология, требуются особые человеческие качества, чтобы вести многотоииажныи процесс с аптекарской чистотой, — и это в условиях, когда несколько капель кислоты могут вытянуть из одной-единственной железной гайки, случайно попавшей в аппарат, такое 1* 3
количество примесей, которое переведет п низшую категорию добрую топну продукта. По этой причине начнем, попреки канону, не с технологии. ОТЗЫВЧИВОСТЬ На доске объявлении цеха, с краю, не очень приметно, висела скромная машинописная копия; содержание этого документа мы приводим здесь с незначительными сокращениями. РАСПОРЯЖЕНИЕ № 42 ПО СКЦ. ОТ 29 АПРЕЛЯ 1976 г. § 1 24 апреля 1976 г. аппаратчик смешения тов. Лохмыткин Э. П., работая один на смене, обслуживал два рабочих места, производил смешение, передачу и налив кислоты. Учитывая сложившуюся обстановку, во избежание простоев железнодорожных цистерн, тов. Лохмыткин Э. П. отработал с наивысшей производительностью, оказывал помощь по доукомплектованию люков цистерн, ремонту их и залил 11 цистерн кислоты. За добросовестный труд, усердие в работе и снижение простоев железнодорожных цистерн под наливом тов. Лохмыткину Э. П. объявить благодарность и увеличить размер премии из фонда материального поощрения за апрель месяц на 20%- 27 апреля 1976 г. аварийно образовался свищ кислоты из хранилища № 3 склада готовой продукции, что грозило потерей большого количества кислоты, нарушением режима промывного отделения, так как место под слабую кислоту отсутствовало. Учитывая аварийное состояние, слесарь по ремонту оборудования тов. Железняков А. А. и электросварщик тов. Терешков А. проявили самую высокую отзывчивость к нуждам производства, проявили находчивость, осторожность и высокое трудолюбие, остались после рабочего дня до полной ликвидации аварии. За вышеуказанное трудовое отличие тт. Железнякову и Терешкову объявить благодарность и увеличить премию из ФМП за апрель месяц на 20%. Начальник цеха В. С. СТРЕЛЬЧЁНОК Раскроем, что именно в распоряжении № 42 привлекло внимание корреспондентов. Два обычных слова: несколько архаичное «усердие» и иci первый взгляд не к месту употребленное «отзывчивость». Эти слова казались выхваченными из какого-то другого текста, они выглядели чужеродными в строгом документе, их хотелось безжалостно вымарать красным редакторским карандашом. Но мы вновь и вновь перечитывали распоряжение № 42 и все явственнее ощущали: именно эти слова в тексте — самые точные. Высокими словами норою злоупотребляют: трудовой порыв, трудовой подвиг... Но ведь на едином порыве не проработает десять лет — ровно, безаварийно, без единого сбоя — такая сложнейшая система, как сернокислотный цех. Подвиг? Безукоризненную работу с юношеских лет до пенсии можно назвать трудовым подвигом, но следует ли говорить о подвиге аппаратчика, который проработал после ПТУ пять—шесть лет, пусть даже отменно? Совершает ли подвиг молодой инженер, ревностно следящий за технологией и по мере сил улучшающий ее? Пожалуй, лучше сказать скромнее. И потому незвонкое старое слово «усердие» кажется нам в данных обстоятельствах особо уместным. (Между прочим, происходит-то оно от слова «сердце», и изначальный смысл его такои: усердный тот, кто держит дело у сердца.) Теперь об отзывчивости. Просматривая другие распоряжения Владимира Степановича Стрельчёнка, мы еще не раз наталкивались на это слово: «Коллектив смены «А», начальники смены тт. Реус А. И. и Во- ропай А. П., совместно с работниками своей смены..., отзывчиво отнеслись к нуждам производства, вне рабочего времени выгрузили два вагона селитры...»; «За хорошую работу и отзывчивость объявить благодарность...». Согласитесь: не так уж часто мы используем это слово, характеризуя работу, деловые отношения. И тот факт, что употреблено именно оно, говорит о многом. 4
Нечего греха таить: среди распоряжений попадались и такие, в которых объявлялись не благодарности, а замечания и даже выговоры. Но все-таки больше было об отзывчивости..О той, которую мы привыкли называть этим словом, и об отзывчивости в трактовке В. С. Стрельчён- ка — применительно к нуждам производства. вызывники Первую сернокислотную нитку пустили в Гомеле в декабре 1965 года— за три месяца вместо девяти. Здесь работали совсем молодые ребята, выпускники городского ПТУ № 79. Прошло десять лет. Четверо из пяти пускавших первую нитку по- прежнему работают в цехе. Сегодняшние асы технологии, орденоносцы, лучшие в отрасли аппаратчики А. П. Давыдовский, А. М. Вернадский, Б. Д. Ананьев и пх товарищи, прежде чем встать на рабочие места, строили цех, монтировали оборудование. Еще до пуска они знали каждый вентиль, каждый изгиб трубопровода. Не удивительно, что они сумели пустить цех втрое быстрее запланированного срока и с первых же дней стали работать технически грамотно. Но им одним не под силу было бы поставить цех на ноги — хотя бы из-за недостатка опыта. Рядом с ними были опытные сернокислотчики, приглашенные с других предприятий. Вызывники — так их называют. Есть люди, для которых лучшая пора жизни — пусковой период. Они снимаются с места, едут в новые города и сразу же с головой окунаются в работу, порою не возвращаясь даже в общежитие (о квартире в это время обычно и речи нет). Потом цех начинает работать, жизнь входит в нормальную колею, приезжает семья, обживается новая квартира; появляются друзья — ходят в гости, дружат семьями. Проходит несколько лет, и бывший вызывник становится старожилом города. Работать бы здесь хоть до пенсии. И тут он узнает: где-то в тысяче километров строится новый цех. По ультрасовременной схеме. Неслыханной мощности. И человеку, уже пустившему корни на новом месте, вновь хочется стать вызывннком — стать первым, самым знающим. Свой очередной отпуск он берет не ради поездки в Крым, а для того, чтобы поглядеть, как оно там, на стройке. Возвращается и начинает выяснять у жены: а если и нам махнуть туда? Он приводит множество аргументов в пользу очередного переезда: и климат получше, и фруктов-овощей побольше, и старики-родители поближе. Когда же из теплых и солнечных краев уезжают в холодные п дождливые, ссылаются на вред, который солнце может причинить здоровью, и если собираются в другой конец страны, за тысячи верст от стариков-родителей, выискивают еще какую-нибудь вполне объективную причину... Прекрасные люди, эти вызывники! Есть они и в сернокислотном цехег.'С Гомельского химзавода. Один из них— Георгий Ксенофонтович Назаров, пятидесятилетний крепкий мужчина, чем-то напоминающий старшину-сверхсрочника. Он уже четверть века работает с кислотой — сначала в Красиоуральске, потом в Балаково, теперь в Гомеле. . «Шел в Красиоуральске подавать заявление об уходе, — говорит он, — руки дрожйли. И с Балаковского завода уходил мучительно...» И все- таки уходил, потому что принадлежит к племени вызывников. Многие «старики» (так называет Георгий Ксенофонтович своих товарищей) уже на пенсии. Другие — начальник смены Борис Зиновьевич Косенко, старший аппаратчик контактного узла Павел Яковлевич Барышников, старший аппаратчик котлов-утилизаторов Федор Кузьмич Еснн — и сейчас работают в цехе. Третьи/ верные характеру вызывни- ка, ушли на новые предприятия. Ныне в сернокислотном цехе 272 человека. В пусковой период народу, естественно, было побольше. Шестьдесят выпускников училища да два десятка опытных специалистов — мало для пуска большого* цеха. Остальные пришли, что называется, по вольному найму, главным образом из окрестных деревень. 5
— Всего они боялись, — рассказывает Г. К. Назаров. — Кислоты боялись, пара боялись, колчедана боялись: как бы не обжечься. Самого названия завода боялись — опасная штука, эта химия. Те, кто послабее, ушли. Остались коррозион- иостойкие, что ли... От себя добавим: подверженных «коррозии» в цехе не удерживали. ПРЕДЕЛЫ РОСТА Александр Павлович Давыдовский, старший аппаратчик контактного узла, Почетный химик, резко говорил в телефонную трубку: — Я продержусь еще три часа. Будьте спокойны, продержусь. Четыре? Ладно, четыре. Все. Резко обернулся, извинился — занят. В двух словах пояснил ситуацию: не хватает газа; третья система, самая мощная, перетягивает его на себя. Еще раз извинился и убежал к пульту. В ожидании Давыдовского можно было оглядеться. Ничего особенного — обычная аппаратная, или ки- иовская, или операторская — как где называют. Мнемосхема во всю стену, на столике — режимная карта, параметров этак на пятьдесят... Вернулся Александр Павлович спокойный — тревога миновала. Стал обстоятельно рассказывать: после армии приехал в Гомель, закончил ПТУ — с тем самым первым для цеха выпуском. Монтировал контактный узел, потом на нем работал. Первый успех пришел три года назад — предложили выступить на конкурсе лучших аппаратчиков в Сумах,. — Я специально не готорился. За несколько дней дали схему тамошней аппаратуры, разобрался. По дороге в Сумы простыл. В гостинице холодно. Наглотался таблеток, чтобы сбить температуру В общем, никакой жажды борьбы не было. Первый тур — что-то вроде экзамена: всем дали по восемь вопросов и сорок минут на размышление. Я поступил, как примерный школьник,— вызвался отвечать без подготовки. Когда подсчитали баллы, оказалось, что я на первом месте. Вот тут 6 заволновался. На следующий день — соревнование в цехе. Каждому создали сложную производственную ситуацию, выкручивайся как умеешь. Для меня задача оказалась посильной, я уже восемь лет на серной кислоте, не из таких сложностей выкручивался... А. П. Давыдовский стал лучшим аппаратчиком отрасли. Через год он сумел подтвердить это звание. Но все же соревнование проходит в несколько искусственной обстановке. Как лучший аппаратчик отрасли отстаивает свой титул ежедневно? — В нашей профессии главный показатель — процент окисления сернистого газа. В среднем по заводам страны этот показатель равен 96,9%- Два — три года назад, когда аппаратура была поновее, я держал 97,8%. Сейчас — 97,7%- Насколько мне известно, это выше, чем у других аппаратчиков. Менее процента сверх нормы. Десятая, а может быть, даже сотая доля процента сверх того результата, который показывают другие мастера. Александр Павлович объясняет эти доли технологической интуицией, следствием опыта. Например: в каждом слое катализаторной массы около двадцати тонн, в нем не может быть одинаковой температуры, она меняется по сечению слоя. Так вот, опытный аппаратчик как бы видит катализатор в разрезе, знает температуру в каждой точке и соответственно ведет процесс в наилучшем режиме. Более того, А. П. Давыдовский уверен, что хороший аппаратчик обладает даром предвидения и наперед знает, как пойдет процесс через час. И поэтому не дергает аппараты, а готовит их к ожидаемому изменению. ...Человек достиг совершенства в своем деле. Ему сорок лет, ему работать и расти. Как? — Откровенно говоря, мне иногда становится неинтересно на работе. Редко, но становится. Когда что-то не ладится, когда надо принимать решение, сразу, быстро, — тут не заскучаешь. Но не станешь же умышленно создавать неполадки для собственного развлечения. А у нас дело идет хорошо — ровно, гладко.
Вы спрашиваете, как нам расти? Многие наши аппаратчики вполне смогли бы руководить сменой. Однако меня такой рост не интересует. Я хотел бы работать на АСУ сернокислотного цеха, чтобы вести сложнейший процесс, вроде нашего, самому, ну, с двумя — тремя помощниками... Мечта Александра Павловича вполне реальна. Автоматическая система управления сернокислотным производством уже работает, мы о ней в свое время расскажем. А пока — еще о двух встречах. РАЗНЫЕ СТИЛИ Старшего аппаратчика обжигового отделения Геннадия Ивановича Пет- рашева (он тоже лучший в своей профессии) мы застали у пульта. По напряженности, которая царила здесь, можно было догадаться, что успех дела решают минуты. Раздался резкий звук — не то звонок, не то гудок. Реакция была мгновенной: Петрашев повернулся на каблуках и, словно спринтер, ушел со старта, курсом на телефон. Уже потом, когда временные перегрузки миновали, Геннадий Иванович объяснил причину спешки: — Надо было бегом. Давыдовскому могло быть худо. В печах отделения Петрашева рождается газ, который пожирают контактные аппараты Давыдовского. Усердие Александра Павловича будет пустой суетой без усердия Геннадия Ивановича. Оба связаны прочнейшей нитью взаимной отзывчивости. Существует такое понятие — стиль работы. Иногда думают, что свой стиль — привилегия руководителей. Это неверно. У человека, какой бы пост он ни занимал, появляется свой стиль, если он держит работу у сердца. Стиль работы Давыдовского и Петрашева — быстрота, энергичность, четкость — почти военная. Кавалер ордена «Знак Почета», старший аппаратчик промывного отделения Лилия Гофиатовна Егорова и ее помощница Татьяна Наумовна Сидорова тоже мгновенно принимают решения, когда счет идет па минуты (так нам рассказывали). Но стиль работы у них все же иной. Две милые женщины принимали корреспондентов в промывном отделении, как добрые хозяйки принимают гостей. Их рабочее место было самым обычным для химического цеха — противогазы на вешалке, защитные каски на столе. Но само присутствие этих женщин, их манера вести разговор создавали нежданный уют в холодном мире колони и трубопроводов. Они подробно рассказывали о своем хозяйстве, сетовали, что нет времени все показать, говорили обстоятельно и о главном и о второстепенном: где нужно подмести и где подкрасить. Вот голуби завелись на семнадцатой отметке, за ними каждый день надо прибирать... Может быть, голуби случайно облюбовали промывное отделение, а может быть, есть у них на то свои, голубиные причины: тепло, свеж.ая вода. Однако не исключаем, что в хозяйстве Лилии Гофиатовны и Татьяны Наумовны они просто чувствуют себя уютнее, нежели где-то в другом месте. ПРОИЗВОДСТВО Теперь пора хотя бы кратко сказать о технологии, ибо без этого наш рассказ повиснет в воздухе, лишившись материальной основы. Все начинается с серо-зеленого холма серного колчедана. Это открытый склад, сырьевой резерв цеха на три-четыре месяца. Отсюда транспортер тянет сырье к печам по циклопической наклонной эстакаде. Серо-зеленый порошок колчедана на ленте, серо-зеленый налет на полу и на степах — колчеданная пыль. Но мало-помалу цвет ее начинает меняться, все больше приближаясь к красновато-бурому — рядом печное отделение. Семь печей. Сыплется сверху колчедан, и где-то посредине печи, на решетке, его встречает поток воздуха. Пылинки мечутся на воздушной подушке и сгорают, подогреваемые теплом химической реакции. Так образуется сернистый газ. Огарок же, преимущественно окись железа, собирается в нижней части печи. 7
Его выгружают, немного увлажняют, чтобы не пылил, и увозят с завода — это сырье для приготовления стройматериалов. Главный же продукт, сернистый газ, направляется в котел-утилизатор, где охлаждается, производя еще один побочный продукт — перегретый пар. Обжиговый газ запылен — топ самой красноватой пылью окиси железа, которой припорошено все вокруг. 95% ее удаляют в циклонах, но эта очистка грубая. На пути газа стоят сухие электрофильтры. После них в кубометре обжигового газа остается совсем немного пыли — 0,05, от силы 0,1 грамма. Немного по житейским представлениям, недопустимо много по технологическим нормам. Эти пылинки могут сыграть роковую роль на следующих этапах процесса — когда сернистый газ станет превращаться в серный, они отравят катализатор, а попав в товарную кислоту, ухудшат ее свойства. Поэтому следующая операция — промывка. Кислоту, орошающую промывные колонны, отстаивают: шлам содержит немало селена — его извлекают на других предприятиях. Однако вернемся к главному. Сернистый газ уносит с промывки влагу и туман — капельки кислоты. Поэтому его сушат в сушильно-абсорб- ционном отделении, сначала на мокрых электрофильтрах, а затем в сушильных башнях, которые орошаются концентрированной серной кислотой. Она захватывает влагу, но заодно и некоторую часть сернистого ангидрида. Его отдувают воздухом и обрабатывают аммиаком. Так достигаются сразу три цели: очищается главный продукт, вырабатывается удобрение — сульфат аммония и ликвидируется вреднейший атмосферный выброс — so2. (Сейчас цех выбрасывает в воздух лишь 0,03% S02, B десять раз меньше санитарной нормы. Установка по улавливанию сернистого газа — первая в стране. Хорошо, что она построена именно в Гомеле. Это \дп- вительно опрятный и чистый город с великолепным старинным парком, с песчаными пляжами и зелеными островками на Соже, с сосновыми рощами на окраинах. Древний город, ровесник Москвы, город разрушенный и отстроенный вновь. Было бы преступлением не щадить его красоту...) Очищенный и высушенный газ устремляется в контактные аппараты, где происходит главная реакция процесса: БОг+УгС^-^Оз. Реакция эта каталитическая. Проходя через слой катализатора, сернистый газ окисляется лишь частично, поэтому в аппарате не один, а пять слоев массы, содержащей пятиокись ванадия. Остался последний шаг— превратить S03 в серную кислоту. Это произойдет, когда молекулу S03 захватит, абсорбирует и химически свяжет молекула воды. Серный ангидрид заворачивают назад, в сушил ьно-абсорбционное отделение. Его охлаждают и орошают — сначала 20%-ным олеумом, затем крепкой кислотой — моногидратом. В первом абсорбере получается олеум, во втором — 93—94%-ная кислота. Это и есть верхушка технологического древа. Далее только склад готовой продукции. Вот вроде бы it все. Пусть специалисты простят нам излишнюю беглость, а неспециалисты — обстоятельность. ШТАБ В маленьком кабинете экономиста сернокислотного цеха Николая Федоровича Ходоркина тишина. Если к начальнику цеха или к технологу врываются то и дело начальники отделений и служб, то здесь и телефонный звонок раздается нечасто. На начальнике цеха и на технологе боевая одежда — та же, что и на аппаратчиках: черные бушлаты из кислотоупорной ткани, пластмассовые каски. А костюм Николая Федоровича отличается от одежды других работников цеха, как парадный мундир от полевой формы. Работа цеховых экономистов кое- где по-прежнему сводится к табель- пому учету и нормированию- Некоторые хозяйственники кичатся даже этаким безразличием к экономической стороне производства: мы, мол, 8
технологи-рубаки, наше дело давать продукт, а там пускай себе считают... Такую сомнительную позицию решительно опровергает практика сернокислотного цеха. Приведем пример. Сверху, от заводоуправления, цех получает главные плановые показатели: объем производства и номенклатуру продукции, фонд заработной платы и производительность труда. Ежегодно цех перевыполнял задания по объему производства, и на следующий год план повышался, подтягивался к фактической выработке. Но сейчас, когда проектные мощности существенно перекрыты, безудержное наращивание плановых заданий становится опасным. В погоне за увеличением выпуска кислоты можно ослабить внимание к ремонту оборудования, пустить его работать на износ. И тогда тактический успех обернется стратегическим провалом. Памятуя об этом, руководители цеха попросили не увеличивать пока план выработки серной кислоты и в то же время выразили готовность выпускать больше кислоты высших сортов (что экономически выгодно заводу). Задания были скорректированы. Теперь о показателях качественных. Точнее о том, как экономическая служба цеха стимулирует усердие работников (и в этом нет ничего зазорного — даже высокие человеческие качества нуждаются в поощрении, в том числе и в материальном). Вспомним: работники, проявившие отзывчивость к нуждам производства, получили помимо благодарности премиальную надбавку из ФМП — фонда материального поощрения. Так вот, об этих надбавках. За выполнение основных плановых показателей рабочие цеха получают премии из фонда зарплаты. Есть выплаты за совмещение рабочих мест, за расширение зон обслуживания, словом, за выполнение тех показателей, которые спускаются коллективу сверху. Но у цеха есть и внутренние показатели, а они при сменном и цеховом хозрасчете работают в конечном итоге на выработку кислоты. Приведем только два примера. Аппаратчики отделения окислительного обжига, где работает Г. И. Петрашев, за одну десятую процента S02 в пределах от 7,3% до 7,6% получают двухрублевую доплату, и столько же за снижение содержания серы в огарке ниже 1 % - Обратите внимание: стимулируется и качество газа, на котором работает цех, и полное использование сырья. На установке по переработке сернистых газов снижение концентрации S02 в выхлопе оценивается в полтора рубля, но уже за каждую тысячную долю процента. Один процент сульфата аммония в растворе сверх нормы — пятьдесят копеек. Таким образом, работники материально заинтересованы в том, чтобы в атмосферу уходил предельно очищенный газ и чтобы вырабатывалось больше туков. Важная подробность: после того как в цехе ввели стимулирующую экономическую систему, концентрация S02 в выхлопе снизилась вдесятеро, выпуск сульфата аммония возрос вдвое. «КУПОЛ» Автоматизированные системы управления на заводах не редкость. Случается, что их установка не диктуется производственными причинами, и все же покупают ЭВМ и прочее оборудование, пытаются как-то использовать — хотя бы из престижных соображении или в расчете на будущее. Директор известного химического предприятия рассказывал нам о парадоксах применения управляющих систем: — У нас водозабор в пятнадцати километрах от завода. Там есть насосная, которую обслуживали два человека в смену. Теперь, с пуском автоматизированной системы, мы ввели дистанционное управление водозабором, поставили датчики, телекамеры. Это хозяйство обслуживают три человека значительно более высокой квалификации, а надежность техники оставляет желать лучшего. Мне не раз предлагали вер- 9
нуться к старому, коль оно проще и надежнее. Я не согласен. Производство завтрашнего дня — полностью автоматизированное, мы должны готовиться к нему, не считаясь с временными издержками. Автоматизированная система на Гомельском заводе уже сейчас экономически эффективна. Она называется «Купол». Это не лирическое название, а весьма удачная аббревиатура: комплексное управление производством олеума. Комплексное — потому, что под куполом «Купола» находится сейчас почти три четверти технологического оборудования цеха. Более двадцати главных технологических параметров регулируются автоматически с помощью исполнительных механизмов, 108 параметров контролируются, 253 связаны с устройствами сигнализации. «Купол» — первая и пока единственная в мире автоматическая система в сернокислотном производстве. И потому, естественно, она служит предметом особой гордости. Это рабочая система. Не было надобности строить для нее обширный гулкий зал с неизменным электронным антуражем, которым, впрочем, сегодня никого не удивишь. В одной (достаточно просторной) комнате — управляющая машина, в другой — операторский пульт и мнемосхема. Горит зеленая лампочка возле значка, обозначающего тот или иной аппарат, — значит, аппарат контролируется системой, загорелся красный сигнал — внимание! — непорядок, сообщить аппаратчику, послать дежурного слесаря, электрика. Каждые шесть минут управляющая машина опрашивает контролируемые аппараты: как дела? Она систематизирует ответы и ежечасно выдает сводку — этакую бумажную простыню, она же на аккуратных желтых бланках подбивает итоги смен. Начальник АСУП Игорь Николаевич Кадушко в своем рассказе о «Куполе» подает товар лицом, и не без основании: автоматизированная система высвободила в цехе 15 человек, она позволила стабилизировать температуры, концентрации кислоты, повысить степень контактирования, она дает ежегодный экономический эффект, превышающий 100 тысяч рублей... Все это, безусловно, важно, но все-таки самое большое впечатление произвели на нас не цифры, а обычные диаграммные листы, на которых записаны кривые изменения концентрации серной кислоты. Одна из таких диаграмм приведена выше в качестве иллюстрации. Обратите внимание: левая часть диаграммы — четкая кривая с незначительными колебаниями. На этом участке процесс вела АСУП. Затем оператор перевел абсорбционное отделение на ручное управление. Перо самописца заметалось, и отклонения от среднего значения резко возросли, кривая концентрации стала походить на температурный лист больного малярией. Для тревоги повода нет, просто диаграмма крупномасштабная, и отклонения концентрации на доли процента кажутся на ней огромными. Но все же насколько стабильнее ведет технологию «Купол»! И последняя деталь, весьма любопытная: система «Купол» выполняет не только технические, но и, если можно так выразиться, социальные функции — располагая полной информацией о количественных и качественных показателях участков и смен, она подводит итоги соревнования и согласно программе ставит оценки по десятибалльной системе. Разумеется, это не окончательное решение: машина — не высшая инстанция в оценке труда. Она не в состоянии учесть трудовую дисциплину, общественную работу и другие чисто человеческие факторы, которые в социалистическом соревновании не менее весомы, нежели факторы технические. Усердие и отзывчивость могут оценить только люди. Лишь бы оценивали. И ценили. Серная кислота, которую делают в Гомеле, — особая и пока редкостная. Большую часть ее увозят с завода — туда, где требуется исключительно чистый продукт. А взамен привозят чужую кислоту, похуже, и расходуют ее в своих же цехах, где делают не деликатное волокно, а, 10
скажем, минеральные удобрения. Может быть, это и не очень рационально, но далеко не везде умеют делать кислоту по высшей категории. ...По всем меркам каноническое производство, десятки учебников и монографий рассказывают о его тонкостях. Но вот у одних получается лучше, у других — хуже. Так в чем же причины успехов, достигнутых гомельскими сернокислотчи- ками? Собственно, об этом и был весь наш рассказ. Специальные корреспонденты «Химии и жизни» М. КРИВИЧ, О. ОЛЬГИН Т „.* Ц.ги, ВНИМс Bi КАК ФИЛЬТРОВАТЬ КИСЛОТУ В Украинском научно-исследовательском институте полимерных волокон разработаны специальные ткани для фильтрации соляной кислоты. Исходным сырьем для их изготовления служит полипропиленовая пряжа, обладающая достаточной прочностью и эластичностью в высококонцентрированном солянокислом растворе. Для уплотнения ткани и уменьшения размера сквозных пор ее подвергают влажно-тепловой обработке; при этом материал приобретает постоянные линейные размеры и заодно очищается от за- масливателя и грязи. «Химические волокна», 1975, № 6 ЛЕГКАЯ ГРАДИРНЯ Близ Дортмунда (ФРГ) завершается строительство новой градирни для атомной электростанции. Стенки градирни сделаны из стальной сетки. Охлаждаемая вода будет стекать по трубкам теплообменников, снабженных ребрами для лучшей теплопередачи. Сооружение весит 8000 тонн. Это примерно втрое меньше веса обычной градирни. «New Scientist», 1976, Ns 1003 РУБИНОВЫЕ ФРЕЗЫ В часовой промышленности применяют фрезерные головки с алмазными режущими пластинами. С помощью алмазного инструмента детали часовых механизмов обрабатывают по самому высокому классу точности. А такая точность требует дополнительных расходов — алмазный инструмент дорог. На Ереванском заводе художественных часов закончились испытания фрезерных головок с режущими пластинками из синтетического рубина. Они "мало уступают алмазным по классу обработки, но значительно дешевле и проще в изготовлении. Рубиновые фрезы можно применять при точной обработке цветных металлов: бронзы, латуни, алюминиевых сплавов, меди. «Промышленность Армении», 1976, № 7 АСФАЛЬТ ИЗ АСФАЛЬТА При ремонте мостовых и дорог снимают верхний слой дорожного покрытия — только в Москве свыше 100 тысяч тонн асфальтобетона в год. Оказалось, что его можно повторно использовать, подвергнув сравнительно несложной переработке. Московские дорожники разработали способ регенерации асфальтобетона, и с 1975 г. в Москве работает опытная установка, дающая регенерированную асфальтовую смесь. В двухбарабанную печь по конвейеру подаются куски сколотого асфальта вместе с щебнем и песком, все компоненты смеси автоматически дозируются. Асфальт плавится, смешивается с добавками и направляется в накопительный бункер, а оттуда — на строительство дорог, где из регенерированного материала снова готовят основание под дорожное покрытие... «Автомобильные дороги», 1976, № 7 СЛАДКАЯ СОЛОМА В Научно-исследовательском институте животноводства Лесостепи и Полесья УССР недавно создан метод обработки соломы злаковых растений, более совершенный по сравнению с уже применяемыми. Суть его в том, что солому подвергают действию щелочи под давлением 150 атмосфер. В таких условиях щелочь практически полностью разлагает клетчатку стеблей на сахарозу и другие легкоусвояемые вещества. Благодаря этому содержание питательных веществ в корме возрастает втрое, да и на вкус он, по-видимому, намного лучше, потому что скот поедает его куда охотнее, чем необработанный. Привес бычков, получавших сладкую солому, достигал 1000—1200 г в сутки, совсем как летом, на сочных, зеленых травах. Немаловажно и то, что весь процесс обработки, занимающий, кстати; считанные минуты, можно выполнить в серийном промышленном грану- ляторе «ОГМ-0,8». Грану- лятор нуждается лишь в незначительных переделках. «Животноводство», 1975. № 9 и
последние известия Первый искусственный ген заработал Завершена работа по по* - ному химическому синте эу гена тироэиновой тРНК и доказана биологическая активность этого гена. Пока это лишь реконструкция гена, существующего в природе. Но не составит труда варьировать последовательность нуклеотидов в этом гене, чтобы целенаправленно изучать влияние этой последовательности на работу тРНК. Этот в полном смысле слова титанический труд проделан большой группой сотрудников Массачусетского технологического института (США) во главе с лауреатом Нобелевской премии доктором X. Г. Кораной. Работа была начата около десяти лет назад. К 1970 г. удалось синтезировать отрезок ДНК из 85 пар нуклеотидов, соответствующий исходной последовательности тРНК, и казалось, что дело в шляпе — ген готов. Предполагали, что достаточно запустить его в клетку, и на искусственной матрице будет синтезирована нормально работающая молекула тРНК. Однако, синтетический ген оказался биологически абсолютно неактивным. Вскоре выяснилась одна из причин неудачи — оказалось, что в действительности в клетке сначала синтезируется тРНК-предшественница из 126 нуклеотидов. Затем специальный фермент отрезает часть молекулы-предшественницы, и лишь тогда она превращается в работающую молекулу. Была определена последовательность этой предшественницы, и синтезирован соответствующий отрезок ДНК из 126 пар нуклеотидов. Однако, и этот ген не обладал биологической активностью. Стало ясно, что искусственный ген не сможет работать в клетке, если не будет снабжен регуляторными участками — промотором, запускающим синтез тРНК, и терминатором, прекращающим синтез. Потребовались специальные, очень хитрые приемы, чтобы определить последовательность этих регул яторных областей. Оказалось, что промотор содержит 59 пар нуклеотидов, а терминатор — 21 пару. Был синтезирован полный ген с промотором и терминатором. Более того, чтобы клетка не распознала чужака, решили, что ген не должен гулять сам по себе, а его следует вшить в ДНК самой клетки. Для этого к синтезированному гену с обоих концов приделали однонитевые «липкие» концы. Именно такие концы образуются в ДНК, когда ее рассекает на части фермент рестриктаза. Если на ДНК подействовать рестриктазой, а потом добавить синтетический ген, то концы ДНК и гена слипнутся друг с другом, и ген встроится в ДНК. Остается только зашить стыки ферментом лигазой. Все так и сделали. И... опять неудача. Бактерия не восприняла чужой ген. Впору было прийти в отчаяние. Тогда попробовали вшить ген не в ДНК кишечной палочки, а в ДНК одного из вирусов, который размножается на этой бактерии. Исследователи были вознаграждены за их фанатическое упорство: когда клетку Е. coli заразили вирусом, в геном которого встроился искусственный ген, то бактерия начала синтезировать закодированную в этом гене тРНК («New Salentist», 1976, т. 71, № 1020). Итак, впервые синтетический ген заработал... Доктор физико-математических наук М. ФРАНК-КАМЕНЕЦКИЙ 12
последние известия Внутреннее око по Брайлю Прямая электростимуляция мозга позволяет слепым читать по системе Брайляг не пользуясь осязанием. Барон Мюнхгаузен зажег трут искрами из глаз. Рассказывая эту фантастическую историю, известный литературный герой основывался на вполне реальном явлении: если резко нажать на глазное яблоко, то возникает ощущение ярких вспышек света. Но вот чего не знал Мюнхгаузен: такие вспышки (их называют фосфенами) появляются и при прямой электростимуляции зрительного центра головного мозга. И поскольку фосфены могут вспыхивать в разных участках зрительного поля, возникла мысль использовать их для того, чтобы дать возможность людям, потерявшим зрение, воспринимать хотя бы простейшие зрительные образы. Как сообщает журнал «Nature» A976, т. 259, № 5539), одна из попыток такого рода оказалась удачной. Молодому мужчине, ослепшему в результате огнестрельного ранения 10 лет назад, в зрительную область вживили 64 электрода, расположенные в шахматном порядке. На эти электроды подавались электрические импульсы, причем при возникновении фосфенов пациент на ощупь зарисовывал их пространственное расположение. Обработка результатов на ЭВМ показала, что связь между расположением электродов, на которые подаются импульсы тока, и фосфенов довольно сложна. Порой фосфены, возникавшие по соседству друг от друга, вызывались стимуляцией сравнительно далеких участков зрительного центра; порой стимуляция соседних участков порождала фосфены, расположенные далеко друг от друга. Но как только была установлена связь между расположением фосфенов и электродов, появилась возможность передавать с их помощью зрительную информацию. Хотя фосфены и не позволяли непосредственно передавать все 26 букв английского алфавита, комбинации световых вспышек удалось использовать для передачи букв азбуки Брай- ля, для чего достаточно всего шести точек, расположенных в форме буквы «Н». Пациент владел этой азбукой слабо: в контрольных опытах он наощупь распознавал всего 2В% предъявляемых ему букв. Но когда для передачи букв по системе Брайля стали использоваться фосфены, число правильных узнаваний сразу выросло до 85%. Возможно, в будущем это «внутреннее око» удастся использовать и для передачи более сложных изображений. Правда, для этого придется решить по меньшей мере две проблемы. Первая из них заключается в том, что при увеличении числа вживленных электродов соседние импульсы начинают мешать друг другу. Вторая проблема сложнее— надлежит выяснить, не вредит ли мозгу постоянная электростимуляция. Тем не менее, описанные опыты представляют уже первый реальный успех на пути создания эффективного устройства, позволяющего активно трудиться людям, потерявшим зрение. М. БАТАРЦЕВ 13
Все равны, как на подбор.. Из кулька на ладонь сыплются драже, круглые, гладкие, одного размера, сыплются легко, не задерживаясь. Цвет у них, правда, не очень аппетитный; темно-коричневый и черный. Но не беда — ведь это не конфеты, а семена в особой оболочке... И ЗАЩИТА И ПИЩА Семена большинства овощных растений — мелкие, с неровной шероховатой поверхностью. Даже огороднику-любителю, владеющему двумя-тремя грядками, нелегко бывает посеять морковь, петрушку, укроп, салат. Он смешивает их с песком или землей, и все же равномерно распределить семена по поверхности грядки не удается. И потом всходы получаются слишком густыми, их приходится прореживать; много семян пропадает зря. Ил обширных полях овощеводческих хозяйств неудобства и потери, естественно, еще больше. Кроме того, в мелких семенах мало питательных веществ, они быстро исчерпываются, и вскоре молодые ростки начинают голодать, а это обязательно отражается на урожае. В 1779 году русский агроном А. Г. Болотов применил простой прием, позволивший ему существенно увеличить урожай овса и уменьшить полегание растений. Перед севом агроном обкатывал семена овса в древесной золе. Посаженные затем в грунт, они давали крепкие ростки, на которых со временем появлялись полноценные колосья. Долгие годы об этом способе подкормки семян не вспоминали, а в последнее время о нем заговорили вновь. В нашем институте уже несколько лет отрабатывается методика обволакивания семян питательными смесями. Применяем мы для этого удобрения. В смеси вводятся также инсектициды, ростовые вещества, микроэлементы. А сами оболочки изготовляют так же, как конфеты драже (подробнее об этом чуть позже). Дражирование позволяет увеличить размер семян, выровнять их поверхность и обеспечить запасом питания, которое так необходимо росткам, особенно в начальный период жизни. Оказалось также, что оболочка защищает семена от птиц — им, видимо, не нравятся странные, ни на что не похожие шарики. КАК ДЕЛАЮТ СЕМЕНА-ДРАЖЕ Для драже отбирают наиболее крупные семена, примерно одинакового размера. Их погружают в 1 %-ный раствор поваренной 14
соли или аммиачной селитры на 10—15 минут. Легкие и неполноценные семена всплывают, их выбрасывают, а осевшие на дно — это как раз то, что нужно: у них обычно высокая энергия прорастания и хорошая всхожесть. Их обрабатывают фунгицидами и, если нужно, прогревают. Большая часть оболочки состоит из наполнителя: благодаря ему, собственно, и удается увеличить размер-семени. Берется для этого пористый и поглощающий влагу материал. В ФРГ, США, Англии и Голландии в качестве наполнителя обычно используют глины, полевой шпат, вермикулит и вулканический пепел. У нас в стране чаще применяют торф или торфяную пыль — отходы торфобрикетных заводов. Наполнителями служат и так называемые торфокомпо- сты, то есть тот же торф, в разных пропорциях смешанный с навозом, перегноем и дерновой землей. К ним добавляют известь для нейтрализации D—10 г на килограмм торфа, чтобы рН смеси был примерно 6,9) и минеральные удобрения — аммиачную селитру, суперфосфат и сернокислые соли марганца, цинка, меди. Точный состав смеси зависит от того, какие семена подвергают обволакиванию, где и когда их собираются выращивать. Для того, чтобы масса пристала к поверхности семени, ее смачивают клеющим раствором. Например, коровяком, в 5—10 раз разведенным водой. Он наиболее доступен. Применяют и другие жидкости, скажем, 0,02—0,05%-ный раствор полиакрил- амида или 0,1%-ный раствор полиакрило- нитрила. Можно воспользоваться также крахмальным клейстером, патокой, растворами желатина и казеина. В клеющую жидкость добавляют ростовые вещества. После того, как подготовлены сухая дра- жирующая смесь и клеющий раствор, приступают к изготовлению драже. Сейчас есть несколько типов установок для механического приготовления шариков с семенами — среди них аппарат, специально сконструированный в нашем институте, и дра- жиратор, который применяют на кондитерских фабриках. К сожалению, ни одна из доступных нам машин не позволяет полностью механизировать процесс получения дражированных семян — время от времени их приходится перемешивать руками, чтобы разрушить слишком крупные образования или размять слипшиеся шарики. Однако уже есть проект установки, в которой все делает механизм. Надеемся, что в ближайшие годы ее начнут выпускать. Главный действующий узел дражирато- ра — дражираторный бачок. Он похож на большую кастрюлю, но с вогнутым дном. В бачок помещают семена. Когда двигатель включают, бачои начинает вибрировать, и семена пускаются в пляс: они двигаются по дну вкруговую, постепенно подымаются от стенок к центру, а забравшись на вершину, вновь падают к стенкам. В сосуд то подсыпают сухую обволакивающую смесь, то подливают клеющий раствор. По мере своего продвижения семя обкатывается в этой массе и вырастает, как снежный ком. Когда оболочка достигнет определенной толщины, аппарат выключают. На килограмм семян, в зависимости от их размера, расходуется от 5 до 10 кг сухой смеси и от 3 до 7 л раствора. О размерах драже. Самые мелкие — морковь, петрушка, укроп — превращаются в шарики диаметром до 4 мм. Производительность «кастрюли» — от 1 до 10 кг драже в час, л зависимости от первоначальной величины семян. Готовые драже подсушивают либо в сушилке, либо просто на воздухе. Если их собираются сразу же сеять, то сушка длится недолго. Семена же, которые придется хранить, должны содержать не более 9— 10% влаги. ВСЕ ЗАТРАТЫ ОКУПАЮТСЯ У дражированных семян много достоинств, но есть и недостатки. Сначала о них. Применение драже требует очень точного соблюдения агротехники. Скажем, .если семена в торфяной оболочке попадут в сухую землю, то они не начнут прорастать до тех пор, пока не пройдет хороший обильный дождь или поле не будет как следует полито. Семена с покрытием дороже обычных. Кроме того, семена становятся тяжелее и крупнее, значит, увеличиваются издержки на хранение и транспортировку. Однако все дополнительные затраты потом окупаются сторицей. Круглые, одинакового размера семена можно сеять так называемой сеялкой точного посева. В ней крутится диск с отверстиями, расположенными по кругу, и семя попадает в почву только тогда, когда дырочка в диске совпадает с окошком в бачке сеялки, поэтому взошедшие ростки располагаются на определенном расстоянии друг от друга: недаром такой сев еще называют пунктирным. Он очень экономичен, поскольку всходы потом не надо прореживать, и значит, непроизводительный расход посевного материа- 15
ла существенно уменьшается. Из обеспеченных пищей и защищенных от болезней семян ростки появляются на свет раньше. Если же по какой-либо причине они даже и запаздывают немного, то все равно потом обгоняют в развитии растения из семян без оболочки и приносят больший урожай, потому что сразу оказываются в лучших условиях. Приведу несколько цифр в подтверждение сказанного. Сейчас в Московской области дражированными семенами засевают по нашим рекомендациям около 650 га ежегодно. Большую часть посевного материала готовит институт, а совхоз «Большевик» снабжает себя и даже ближайших соседей. В совхозе уже несколько лет применяют драже. Всходы здесь на 3—6 дней опережают ростки на полях тех хозяйств, где сеют обычные семена. Морковь и свекла готовы к сбору на 4—6 дней раньше. Казалось бы, не так уж много, но в масштабе большого совхоза эти цифры выглядят внушительно. Судите сами: в разные годы чистый доход от новой технологии обработки семян достигал от 400 до В00 рублей с гектара. Семена с оболочкой очень выгодно сеять под зиму: в шубе им не страшен мороз, поэтому весной они рано и дружно всходят. В Московской области такой прием неизменно приносит хорошие результаты. Скажем, полевая всхожесть свеклы возрастает на 22,6%» моркови — на 1В%, урожай увеличивается на 10—30%» а чистый доход от каждого гектара достигает 2—3 тысяч рублей. Но, к сожалению, пока размеры полей, засеянных этим способом, невелики, не преодолены некоторые трудности с агротехникой. Кроме нашего института, семенами-драже занимаются в Прибалтике и Узбекистане, их испытывали в Литве, Азербайджане, Средней Азии и Целиноградской области, и здесь опыты прошли успешно. Мы сейчас уже не сомневаемся, что обволакивание семян сулит большие выгоды, особенно при выращивании ранних овощей. Однако драже станут доступными хозяйствам только тогда, когда их будут готовить специальные заводы. Так что дело за промышленностью. Кандидат сельскохозяйственных наук В. И. КОРТУКОВА, Научно-исследовательский институт овощного хозяйства (Мытищи) Схема дражнратора, созданного ■ Научно-нс следовательском институте овощного хозяйства. Главная часть установки — дражнраторный бачон, локожнй на большую кастрюлю, но с вогнутым дном. В нее помещают семена, в затем время от времени подсыпают питательную смесь и подливают клею щий раствор. Когда дражнратор включают, платформа, висящая на тросах, а вместе с ней и бачок, начинают вибрировать. Семена анруговую передвигаются от стенок к вершине донной вылунлости, а достигнув вершины, падают опять к стеннам. По мере своего продвижения они обкатываются в питательной смесн и растут, как снежные комьв 16
Пшеница для Луны В отделе биофизики Института физики имени Л. В. Киренского СО АН СССР идет эксперимент по выращиванию пшеницы в условиях Луны. Беседа доктора биологических наук Г. М. ЛИСОВСКОГО с корреспондентом новосибирской газеты «За науку в Сибири» Г. А. Шпак посвящена этой работе. Наша пшеница растет, развивается и дает урожай приблизительно за четверо лунных суток. И снижение урожайности незначительно. Но если эту самую пшеницу вынести на «улицу» Луны, она... Моментально погибнет, поскольку на Луне нет атмосферы. Вся вода быстро испарится, потому что атмосферное давление равно нулю. Кроме того, на Луне очень жесткое ультрафиолетовое излучение, уничтожающее все живое. Или очень высокие, или очень низкие температуры. И естественно, жизнь растений в открытом грунте Луны в принципе невозможна. Значит, предстоит построить лунную оранжерею, искусственную экологическую систему — и никаких проблем? Вся сложность в этом случае будет связана с источником света. Если растения на Земле привыкли к естественным ритмам смены дня и ночи, к земным суткам, то на Луне сутки длятся почти земной месяц. Иначе говоря, на Луне 15 земных суток светит солнце, затем 15 суток — темнота. Можно было бы выращивать растения при искусственном освещении, но это чрезвычайно дорого. Ведь потребуется большой расход энергии на искусственные источники света и сложные системы отвода тепла, выделяемого при работе этих источников. Проще впрямую использовать солнечный свет. Но смогут ли растения жить в условиях необычного, лунного фотопериода? Обычно растения, помещенные в условия длительной темноты, быстро истощаются и гибнут, если они находятся в состоянии роста и развития. И только зимующие, уйдя в глубокий покой, могут длительно переносить темноту. Как удалось научить пшеницу и другие однолетние растения жнть на Земле в условиях лунного ритма? В качестве средства воздействия на растения использовались пониженные температуры. Мы с Л. Моисеенко, О. Паршиной, С. Ушаковым и другими сотрудниками проводили опыты по выращиванию пшеницы, а потом и овощных культур в условиях лунных фотопериодов. В темноте при комнатной температуре растения не доживают 17
до конца лунной ночи — теряют хлорофилл, бледнеют, у них вянут и засыхают листья, они истощаются и гибнут. Но если лунную ночь сочетать с пониженными температурами (причем для разных видов могут быть свои уровни понижения температур) и, кроме того, лишить растения минерального, особенно азотного, питания и снабжать их только водой (чтобы компенсировать потерю влаги на испарение), то растения способны в хорошем состоянии пережить лунную ночь. Получается что-то вроде консервации... Причем длительной консервации. Растения способны переживать лунную ночь на разных этапах развития. Например, пшеница в пятнадцатидневном возрасте (в земном исчислении) помещалась в темноту при температуре 3—4°С. В качестве питательной среды в это время использовалась обычная водопроводная вода. После лунной ночи пшеница продолжала расти. В течение второго лунного дня, или следующих пятнадцати земных суток освещения, пшеница выколашивалась. Затем ее снова помещали в темноту на пятнадцать суток — имитировалась еще одна лунная ночь. И снова растения выставляли на свет... И вот при таких лунных ритмах смены дня и ночи растения нормально развивались, формировали урожай, давали зерно. Испытывались и потомки этих растений в первом и втором поколении. Они выращивались также в лунном режиме. И они не изменились? Некоторые небольшие изменения, связанные с недостаточным наливом зерна, произошли, но в общем растения показали потенциальную возможность нормально развиваться и давать потомство. Аналогичные опыты проводились с морковью, свеклой, репой. И эти растения хорошо растут, дают корнеплоды с нормальным биохимическим составом. А следовательно, вырисовывается потенциальная возможность использования на Луне естественного солнечного света для выращивания растений. Это, по-видимому, намного облегчит проблему энергетики лунных поселений человека. Какие устройства использовались для имитации лунных ночей? Имитируя лунный день, мы пользовались различными фитотронами с регулируемыми светом, температурой, газовым режимом и минеральным питанием. Лунную ночь создавали в специальных холодных камерах, где поддерживались заданные температуры, влажность воздуха, режимы полива растений. Растения приходилось перемещать из одной экспериментальной установки в другую, имитируя переходы от лунного дня к лунной ночи. Не имитируем мы, разумеется, уменьшенную земную тяжесть. На Луне она составляет одну шестую от земной. Но мы считаем, что при тяжести в одну шестую растения будут уже достаточно ориентироваться, более или менее нормально расти. К тому же опыты физиологов на кли- ностатах — приборах, имитирующих действие силы тяжести, — показали, что даже двух-трех тысячных долей земной силы тяжести достаточно, чтобы растение почувствовало и проявило необходимые геотропические реакции, ориентирующие стебли и корни в пространстве. Вы научились консервировать растения в течение долгой лунной ночи. В это время фотосинтез, очевидно, прекращается. Значит, в луиную ночь люди не будут получать кислород для дыхания? Понятно, что в период лунной ночи, когда растения не могут фотосинтезировать, а человек должен жить, работать, он будет использовать кислород, накопленный растениями в лунный день, а углекислота должна собираться, концентрироваться для того, чтобы снова послужить источником питания для растений. Если при непрерывном освещении для обеспечения одного человека кислородом, водой и частично пищей нужно 14 квадратных метров посевной площади, то в условиях Луны понадобится примерно 30 квадратных метров. Днем растения будут с двойной производительностью накапливать кислород, чтобы ночью человек мог использовать этот кислород, пока растения находятся в состоянии анабиоза. Такой способ регенерации среды — один из возможных. И в этом направлении лаборатория и ведет сейчас исследования. Кроме того, выяснилось, что не все растения способны переживать условия лунных ночей. Теплолюбивые — помидоры, огурцы и другие — при высоких температурах в условиях лунной ночи гибнут от истощения, а при низких температурах погибают от холода. На чем растения будут расти? Это должен быть закрытый искусственный грунт с искусственным регулированием 18
температуры, поскольку ночью на Луне температура падает до минус 140—160°С, а днем поднимается до плюс 150—1803С. Для базы жизнеобеспечения потребуются оранжереи или закрытые помещения, в которые солнечный свет будет вводиться не прямо, а в некотором «разведении»... растении питательных веществ, его можно использовать так же, как используют гравий, керамзит, перлит и другие наполнители в гидропонике. Но придется взять с собой в запас необходимые минеральные вещества, в частности азотные, фосфорные соединения. Разбавленный свет? Интенсивность солнечного света в полдень на Луне очень велика, выходит за пределы энергетически оптимальной для растений. Значит, можно с небольшой светоприем- ной площади, после соответствующей фильтрации, разводить солнечный свет светотехническими средствами на посевную площадь. Растениям нужна интенсивность порядка 100—200 ватт фотосинтетически активной радиации на квадратный метр. А на поверхности Луны эта интенсивность составляет приблизительно 600 ватт на квадратный метр. Свет на Луне обязательно должен фильтроваться, поскольку там нет земной атмосферы, поглощающей большую долю инфракрасной радиации и ультрафиолета. Так обстоит дело со светом. Что же касается грунта, то здесь возможны два варианта: либо лунный грунт, либо гидропоника. Значит, можно использовать и лунный грунт? Как показали опыты американцев, лунный грунт не содержит всех необходимых для Любопытно, как будет выглядеть лунное поле... Наверное, так же, как обычное земное где- нибудь в теплице. Правда, из лунной ночи растения выходят иногда слегка подвяд- шими. Но буквально через несколько часов после того, как растения возвращаются на свет в нормальный температурный режим, следы «ночных переживаний» исчезают. И растения продолжают интенсивно фотосинтезировать, расти и развиваться. А на Луне и дерево можно вырастить? Наверное. Но с деревьями мы не работаем, поэтому никаких векселей выдавать не буду. Коль скоро вы и ваши коллеги работаете на перспективу, рано или поздно вам придется включить в опыты и человека. Если вдруг представится случай, вы сможете передать космонавтам посылку с «лунными» семенами пшеницы? Дело в том, что это обычные семена. Если растение в условиях лунных ритмов чувствует себя нормально, то и не надо каких- то особых лунных семян. Наша земная пшеница будет расти на Луне. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ HHFOr.Tr- -)ЧГ" КАНДИДАТЫ В ПИОНИИ Физики давно полагали, что распад нейтрального К-ме- зона на положительно заряженный и.+-мезон, отрицательно заряженный л "-мезон и нейтральное нейтрино может иногда, очень редко, в одном случае из многих миллионов, привести к образованию уникального квазиатома — пиония. Роль ядра в нем играет ц+мезон, роль электрона — л~-мезон. Но в эксперименте до последнего времени пионии не наблюдался. Прошлым летом физики Стэнфордского университета (США) обнаружили необычные следы распада, которые можно приписать пионию. Пока таких кандидатов в пионии было 21. Их нашли среди миллионов традиционных распадов нейтральных мезонов. МЕЗОАТОМ ВСТУПАЕТ В РЕАКЦИЮ Другой мезоатом, в котором роль ядра выполняет все тот же ц+-мезон, а электрон остается электроном, был известен и раньше. Но и он оказался причастен к новому открытию. Недавно смешанной группой американских ученых был поставлен эксперимент по химии мюония. Пучок мюонов оп ределенной энергии н а- правляли в реакционную камеру, заполненную аргоном и бромом, где часть мюонов приобретала электроны, а затем вступала в химическое взаимодействие с бромом. Определяли скорость этой реакции и сравнивали ее со скоростями реакции того же брома с обычным легким водородом и его тяжелым изотопом дейтерием. Мюон в девять раз легче протона B00 и 1800 электронных масс соответственно), атом дейтерия еше вдвое тяжелее. Соотношение скоростей трех реакций оказалось 10:1:0,3. Мюоний вступал в реакцию значительно легче «соперников». 19
Геомагнитные бури и радон Кандидат физико-математических наук А. Э. ШЕМЬИ-ЗАДЕ Магнитные возмущения, охватывающие всю Зелию и продолжающиеся от одного до неск. дней, называются мировыми магнитными бурями, во время к-рых амплитуда отдельных составляющих может превзойти WUO\. Магнитная буря — одно из проявлений сильных возмущений магнитосферы, возникающих при изменении параметров солнечного ветра, особенно скорости его частиц и нормальной составляющей межпланетного магнитного поля относительно плоскости эклиптики. Сильные возмущения магнитосферы сопровождаются появлением в верхней атмосфере Земли полярных сияний, ионосферных возмущений, рентгеновского и низкочастотного излучений. БСЭ, том 9, с. 504 Далеко не во всех специальных изданиях среди газов, составляющих воздух, упоминается радон. Поначалу кажется, что для такого игнорирования есть веские основания. Даже паров иода в атмосфере в миллиард раз Польше, чем радона, которого лишь 6 10 ,8,,j по объему и 710_|7% по весу. Llyih один атом гелия приходится на 20 тысяч других молекул воздуха, то атом радона — на миллиард миллиардов молекул! Представляет ли хоть какой-нибуть интерес этот мнзерпейший компонент атмосферы? Да, представляет. Если сквозь тонковолокнистый фильтр Пет- рянои<| продуть, скажем, кубометр воздуха, а йотом фильтр поместить под слюдяное окошечко счетчика Гейгера, то показания счетчика возрастут в десять — двенадцать раз. Фильтр, через который прошел воздух, стал радиоактивным и испускает около ста альфа и бета частиц в секунду. Это воздух наделил фильтр радиоактивностью, вернее газ радон и его изотоп торой. Радон — продукт радиоактивного распада радия — попадает в атмосферу вместе с почвенными газами или эманнрует прямо с поверхности горных пород. Распадаясь (период 3,8 суток), радон порождает цепочку радиоактивных изотопов полония, висмута, свинца. Они оседают на аэрозолях и вместе с ними задерживаются фильтром. 20
При средних концентрациях радона и его дочерних продуктов в атмосфере их радиоактивное излучение за секунду создает пять пар ионов в кубическом сантиметре — все же вместе взятые ионизирующие факторы порождают 10 пар. Можно ли игнорировать радон, дающий половину всех ионов атмосферы? Конечно, нет: легко подсчитать, что при десятикратном увеличении содержания радона в атмосфере, по отношению к его средней концентрации, скорость иопообразо- вания возрастает в пять раз; вклад же других нонообразователен в этой ситуации куда скромнее. Содержание большинства газов в атмосфере обычно колеблется мало, а концентрация радона н продуктов его распада в одном и том же уголке суши может меняться в десятки раз. Долгое время думали, что на количестве радона в атмосфере сказываются только метеорологические факторы. Например, во время тумана его концентрация в приземном слое воздуха возрастает из-за слабого перемешивания воздушных масс. А при осадках, как бы закупоривающих почвенные капилляры, н при сильном ветре, перемешивающем воздух до двеиадпатикнломстровой высоты, радиоактивность приземного слоя воздуха сильно падает. Исследователи подметили и такие колебания радоновой активности воздуха, которые не были связаны с метеорологическими явлениями. Причина этих колебании долгое время была неясна. В апреле 1970 года автор статьи выступил на конференции в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР с сообщением о том, что концентрация радона в атмосфере зависит от состояния магнитного поля Земли Эффект был выявлен па материалах естественной радиоактивности атмосферы Ташкента. То же самое подтвердил анализ измерении радиоактивности воздуха в Вильнюсе и Уп- еалс (Швеция). В 1971 году француз Ж. Ламбер обнаружил связь концентрации свинца-210 (дочернин продукт распада радона) и атмосфере Антарктики с геомагнитной активностью. Это подкрепило мое предположение о глобальности явления. Правда, экзотическая специфика района, в котором пел наблюдения Ж- Ламбер, настроила его на слишком смелые гипотезы о механизме эффекта; и а приме]), им высказано предположение о солнечном происхождении ядер сннпца-210. Па мои взгляд, все естественней и проще: дополнительная квота радона в атмосферу поступает при усилении активности магнитного поля Земли из-за многократного магни- тострпкционного сжатия горных пород II зерен минералов. Радой как бы выжимается из микротрещин. (Концентрация радона в порах горных пород в 106—Ю7 раз выше, чем в атмосфере.) Это не умозрительные заключения, это подтверждено расчетами. Достоверность эффекта увеличения радиоактивности атмосферы при геомагнитных бурях была оценена статистически и оказалась равной 99,9% летом, когда влияние метеорологических факторов наименьшее, и 99,6% за все сезоны года вместе взятые. Вырисовывается такая картина. Явления на Солнце возмущают магнитное поле Земли. В атмосфере увеличивается концентрация радона. А радон, как мы уже знаем, рождает аэрононы, что сильно сказывается на электрических свойствах атмосферы. Вероятно, одна из цепочек, связывающих солнечную активность с живыми существами, выглядит следующим образом: Солнце, геомагнитное поле, радон, аэрононы, организм. По-видимому, цепочка может работать н без звена «аэроионы». Не так данпо немецкий исследователь В. Фрей показал, что обычное предрассветное увеличение концентрации радона в атмосфере влияет на деятельность гипофиза, что в конечном счете приводит к уменьшению минутного объема сердца. Другой исследователь О. Хеип выявил еще более впечатляющий факт, радой накапливается в промежуточном мозгу и гипофизе, неблагоприятно влияя на деятельность организма. О. Хеин полагает, что нижней границы для вредного действия радона, вдыхаемою людьми, попросту нет. Эти и другие сведения заставляют думать, будто Солнце на биосферу влияет по нескольким каналам, н радоновый капал — одни из важнейших.
«- ' •' •-"■.-"w^ * * *
\ Jf£ Архив А. Л. Чижевский: страницы воспоминаний о К.Э.Циолковском Публикуемая ниже запись предоставлена редакции Н. В. Чижевской — хранительницей архива профессора Александра Леонидовича Чижевского. Эти воспоминания записаны Чижевским в начале шестидесятых годов; описываемая встреча с Циолковским датируется 1932 годом. Циолковскому в то время было 75 лет, Чижевскому — 35. Несмотря на разницу в возрасте, двух выдающихся ученых связывала и искренняя дружба, и общность научных интересов.
ТЕОРИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЭР Я — чистейший материалист. Ничего не признаю, кроме материи. к. э Циолковский Человечество бессмертно. К. Э ЦИОЛКОВСКИЙ ...Однажды, войдя в светелку, я застал К. Э; Циолковского в глубоком раздумье. Он был в светлой косоворотке, с расстегнутым воротом и сидел в своем кресле, глубоко войдя в него. Он не сразу заметил, что я поднялся по лестнице и подошел к нему. «Помешал», — пронеслось у меня в голове. Но Константин Эдуардович, протянул мне руку и сказал: — Садитесь, Александр Леонидович. Это я вот зря задумался о вещах, не поддающихся объяснению... Мы поздоровались, и я сел рядом на стул. — Как это — не поддающихся объяснению? — спросил я. — Что за чудеса? Мне кажется, все, что существует в мире, подлежит объяснению. Конечно, с точки зрения человека. Для этого ему дан мозг, хотя и несовершенный, особенно у некоторых... — Нет, Александр Леонидович, это не совсем так. Мозг, верно, во многое может проникнуть, но не во все, далеко не во все... Есть и ему границы... — Так это еще древние знали, — заметил я, — наше незнание огромно, а знаем мы очень мало. — Нет, это вопрос совсем другой категории. Сам вопрос этот не может быть поставлен, ибо он является вопросом всех вопросов... — То есть? Не совсем понимаю... — Очень просто. Есть вопросы, на которые мы можем дать ответ — пусть не точный, но удовлетворительный для сегодняшнего дня. Есть вопросы, о которых мы можем говорить, которые мы можем обсуждать, спорить, не соглашаться, но есть вопросы, которые мы не можем задавать ни другому, ни даже самому себе, но непременно задаем себе в минуты наибольшего понимания мира. Эти вопросы: зачем все это? Если мы задали себе вопрос такого рода, значит мы не просто животные, а люди с мозгом, в котором есть не просто сеченовские рефлексы и павловские слюни, а нечто другое, иное, совсем не похожее ни на рефлексы, ни на слюни... Не прокладывает ли материя, сосредоточенная в мозгу человека, некоторых особых путей, независимо от сеченовских и павловских примитивных механизмов? Иначе говоря, нет ли в мозговой материи элементов мысли и сознания, выработанных на протяжении миллионов лет и свободных от рефлекторных аппаратов, даже самых сложных?.. Да-с, Александр Леонидович, как только вы зададите себе вопрос такого рода, значит вы вырвались из традиционных тисков и взмыли в бесконечные выси: зачем все это — зачем существуют материя, растения, животные, человек и его мозг — тоже материя, — требующий ответа на вопрос: зачем все это? Зачем существует мир, Вселенная, Космос? Зачем? Зачем? Материя — единое существующее, независимо от ее движения или перемещения в пространстве. Я говорю о внешнем движении, например движении моей руки со слухачом или движении Земли по ее орбите. Это движение не определяет материи, и им можно пренебречь. Глубокое познание строения материи нам пока не доступно. Но некогда наступит переломный момент, когда человечество приблизится к этому «эзотерическому» * знанию. Тогда оно и подойдет вплотную к вопросу: зачем? Но для этого должны пройти миллиарды лет космической эры... Многие думают, что я хлопочу о ракете и беспокоюсь о ее судьбе из-за самой ракеты. Это было бы глубочайшей ошибкой. Ракеты для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель. Не доросшие до такого понимания вещей люди говорят о том, чего не существует, что делает меня каким- то однобоким техником, а не мыслителем. Так думают, к сожалению, многие, кто говорит или пишет о ракетном корабле. Не спорю, очень важно иметь ракетные корабли, ибо они помогут человечеству расселиться по мировому пространству. И ради этого расселения я-то и хлопочу. Будет иной способ передвижения в космосе — приму и его... Вся суть — в переселении с Земли и в заселении Космоса. Надо идти навстречу, так сказать, космической философии! К сожалению, наши философы об этом совсем не думают. А уж кому-кому как не философам следовало бы заняться этим вопросом. Но они либо не хотят, либо не понимают великого значения вопро- * От греческого «эзетерикос» — «внутренний». — Ред. 24
са, либо просто—боятся. И то возможно! Представьте себе философа, который боится! Демокрита, который трусит! Немыслимо! Дирижабли, ракеты, второе начало термодинамики — это дело нашего дня, а вот ночью мы живем другой жизнью, если зададим себе этот проклятый вопрос. Говорят, что задавать такой вопрос — просто бессмысленно, вредно и ненаучно. Говорят — даже преступно. Согласен с такой трактовкой... Ну, а если он, этот вопрос, все же задастся... Что тогда делать? Отступать, зарываться в подушки, опьянять себя, ослеплять себя? И задается он не только здесь в светелке Циолковского, но некоторые головы полны им, насыщены им — и уже не одно столетие, не одно тысячелетие... Этот вопрос не требует ни лабораторий, ни трибун, ни афинских академий. Его не разрешил никто: ни наука, ни религия, ни философия. Он стоит перед человечеством — огромный, бескрайний, как весь этот мир, и вопиет: зачем? зачем? Другие — понимающие — просто молчат. — Да, да, — сказал я. — Ответа на этот вопрос нет. Но, может быть, вы, Константин Эдуардович, что-либо придумали? Циолковский рассердился. Слуховой рупор заходил в его руках. — Придумали? Как вы спрашиваете? Нет, Александр Леонидович, говорить так нельзя. Сей учитель, как и все малые мира сего, — и Константин Эдуардович показал на свою грудь —ничего не может ответить на этот вопрос... Ничего, кроме некоторых догадок, может быть, и достоверных! — Прежде всего, чтобы ответить на какой-либо вопрос, нужно его ясно сформулировать, — сказал ^г. — Ну, это сколько угодно. Сформулировать этот вопрос я могу, остается лишь неясным: может ли человек верно и точно сформулировать его. Вот этого я не знаю, хотя, конечно, хотел бы знать. Вопрос же сводится все к тому же: зачем и почему существует этот мир, ну и, конечно, все мы, то есть суть материя. Вопрос этот прост, но кому мы его можем задать? Самим себе? Но это тщетно! Тысячи философов, ученых, религиозных деятелей за несколько тысячелетий так или иначе пытались его разрешить, но наконец признали его неразрешимым. От этого факта не стало легче тому, кто этот вопрос задает себе. Он все так же мучится, страдает из-за своего незнания. Некоторые люди даже говорят, что вопрос такого рода «ненаучен» (поймите это: ненаучен!), ибо ответить на него никто даже из умнейших людей не может. Только они, эти умнейшие люди, не объяснили, почему он ненаучен. Я подумал так: всякий вопрос может быть научным, если на него рано или поздно будет дан ответ. К «ненаучным» же относятся все те вопросы, которые остаются безответными. Но человек постепенно разгадывает некоторые загадки такого рода. Например, через сто или через тысячу лет мы узнаем, как устроен атом, хотя вряд ли узнаем, что такое «электричество», из которого построены все атомы, вся материя, то есть весь мир, космос и т. д. Потом наука многие тысячелетия будет разрешать вопрос о том, что такое «электричество». Значит, как наука ни старается, природа все время ставит ей новые и новые задачи величайшей сложности! При разрешении вопроса об атоме или об электричестве возникнет еще новый вопрос о чем-либо малопонятном человеческому уму... И так далее. Выходит, что либо человек не дорос до решения такого рода проблем, либо природа хитрит с ним, боится его, как бы он не узнал более, чем то положено по уставу. А об уставе этом мы тоже ничего путного не знаем. Опять «темно во облацех». Так одно цепляется за другое, а в действительности выходит, что мы стоим перед непроглядной стеной неизвестности. — И эта неизвестность называется антинаучностью, — подлил я масла в огонь... — Вот именно: ненаучностьЬ. — воскликнул Константин Эдуардович. — Научно все, что мы держим в руках, ненаучно все, чего мы не понимаем! С таким ярлыком далеко не уедешь. И в то же время мы знаем, что знаем мало, очень мало из всего того, что предлагает природа нашему изучению... Еще весь мир нам предстоит изучить — так много в нем неизвестного и просто-напросто непонятного, а мы уже устраиваем заборы: это можно, а этого нельзя!.. Это бери и изучай, а этого не смей трогать. В моей маленькой практике такие рекомендации постоянны: разрабатывай металлический дирижабль, вот тебе деньги, а ракеты не трогай, дескать, ракета не по твоим зубам! А ведь я-то в таких рекомендациях не нуждаюсь! Совсем не нуждаюсь! — Слава богу, это известно, кажется, всем. — Так вот, видите ли, мало толку, если и всем известно! Есть сипы большие, чем «все». Что тут делать! Вот эти-то силы и запрещают думать и разрабатывать неясные вопросы, которые задает нам наш мозг. 2>
Не спорю, быть может, это даже хорошо для процветания человечества. Ибо близкое знакомство с некоторыми вещами может быть пагубно для людей. Ну, представьте себе, что мы бы вдруг научились вещество полностью превращать в энергию, то есть воплотили бы преждевременно формулу Эйнштейна в действительность. Ну тогда — при человеческой морали — пиши пропало, не сносить людям головы. Земля превратилась бы в ад кромешный: уж люди показали "^бы свою голубиную умонастроенность — камня на камне бы не осталось, не то что людей. Человечество было бы уничтожено1 Помните, мы как-то говорили с вами о конце света. Он близок, если не восторжествует ум1 Вот тут-то и необходимо запрещение — строгий запрет в разработке проблем о структуре материи. А с другой стороны, если наложить запрет на эту область физики, то надо затормозить и ракету, ибо ей-то необходимо атомное горючее. А затормозить ракету — это значит прекратить изучение космоса... Одно цепляется за другое. По-видимому, прогресс невозможен без риска! Но тут человечество воистину рискует всем. — Но мы отвлеклись в сторону, — сказал я, интересуясь основной темой этого разговора. — Нет, не отвлеклись, а сделали по необходимости ветку в сторону. Основа основ еще впереди, хотя объяснить ее трудновато. — Если вообще возможно, Константин Эдуардович. — Объяснить возможно даже то, чего мы не знаем! Если я спросил себя: зачем, почему все существует? — значит я могу дать на это ответ — правда, далеко не сразу... В конечном итоге, все сводится к существованию в мире материи, что, кажется, в особых доказательствах не .нуждается. Это—ясно! Люди, животные и растения — все это ступени развития самой материи, и только материи — под названием Земля, Марс, Солнце, Сириус, Угольные мешки *, Магелланово Облако, микробы, растения, животные, люди и т. д. Неоживленная мертвая материя хочет жить и где только возможно живет и даже мыслит в образе человека или софирных существ», допустим и это. — Для жизни нужны физико-химические Угольные мешки — темные туманности. Состоящие из межзвездного вещества и поглощающие свет звезд, находящихся за ними. — Ред. 26 условия, — громко вставил я, говоря прямо в слуховой рупор. — Конечно, они нужны. Но нельзя отрицать основного свойства материи — «желания жить» и, наконец, после миллиардов лет, — познавать. И вот перед вами Циолковский, который, как часть материи, хочет познать: зачем это нужно ей, материи, в ее космическом смысле? Зачем, спрашиваю я... А вы, Александр Леонидович, молчите... А я жду ответа. Что вы можете сказать? — Маловато, — ответил я... — Мои стихи вы знаете. В них я кое-что сказал о космическом смысле материи. — Да, да, стихи о материи, но этого мало. А вот я кое-что хочу вам рассказать... Все мы спрашиваем себя, зачем существует мир, какую миссию он выполняет, к каким высотам идет через человека — наверняка через человека! И тут же задаем себе вопросы: каково отношение количества мыслящей материи к немыслящей... и получаем совершенно незаметную величину, даже с учетом тех геологических периодов, когда жил человек. В мире неизмеримо больше камня, чем мысли, больше огня, чем мозговой материи. Тогда мы ставим такой вопрос: да уж нужна ли природе мозговая материя и мысль человека? А, может быть, она — мысль, сознание — не нужны природе? И такой вопрос можно поставить. Но раз она существует, значит, она, мысль, нужна природе. Вот тут-то и начинается история с географией, мы приближаемся к сути всего сущего. Как вы в ваших стихах. Существование в природе мозгового аппарата, познающего самого себя, конечно, в известной мере есть факт величайшего значения, факт исключительный по своему философскому, познавательному значению. Хочу, чтобы вы поняли мою мысль: раз в природе существует мозговой аппарат человека, а для этого природе понадобились миллиарды лет, значит он природе необходим, а не является только возникшим в результате долгой борьбы (пусть случайной, а не направленной) природы за существование в космосе человеческой мысли... И есть еще один важный пункт в моих рассуждениях: является ли материя вообще неслучайным явлением в космосе или она случайна, то есть временна и конечна. Этот вопрос стоит в начале всех вопросов и без ответа на него ответы на другие вопросы будут неверными. Вопрос о случайности или недолговечности материи был поставлен еще древними мудрецами, правда, в завуа-
r /y/AL,f &?- t иш<1« мм/иге/*: J/rJt/г <?*?*<* Vfc^ Фотография и записка, присланные К. Э. Циолновским А. Л. Чиже*сному лированной форме. Они учили, что есть духовный мир, где «ни слез, ни воздыхания, а жизнь бесконечная». Идея «случайности» материи пришла мне на ум после того, как я узнал, что средняя плотность массы вещества в галактике не превосходит единицы, деленной на единицу с двадцатью пятью нулями, граммов в одном кубическом сантиметре <...> Возможно, что это число Ю--25 преувеличено, если один атом приходится на несколько кубических сантиметров космического пространства. Для космического пространства, имеющего радиус, равный миллиону парсек, я определяю это отношение не более как единицу, деленную на единицу с 38 нулями... Я записал это число на клочке бумаги и спросил: — Константин Эдуардович, что вы подразумеваете под «космическим пространством», ведь надо условиться... — Конечно, я теперь не считаю, что «эфир» заполняет космическое пространство, как думали несколько десятков лет назад, а признаю его за «вакуум», то есть космическое пространство материально пусто (по Демокриту), за исключением материальных следов в нем. <...> Если мы заглянем в это пространство, которое нас окружает, мы не увидим ничего, кроме этих 10 38 грамма в одном кубическом сантиметре. Оставим теорию физикам, пусть они решают таиие задачи, а философы не могут молчать уже сегодня, хотя еще многое нам неизвестно... Это значит, — продолжал Константин Эдуардович, — что вещество в космосе занимает исчезающе малый объем по сравнению с объемом «пустого» пространства. Размышляя далее, я должен был прийти к странному на первый взгляд положению: малость вещества говорит о его случайности или временности, ибо все случайное или временное имеет малую или исчезающе малую величину. Для случайных и временных величин и значений их малость является наиболее убедительной характеристикой. Что же из этого вытекает? Отвечу на это сам: вообще говоря, не будет большой ошибкой признать, что случайная величина может когда-нибудь исчезнуть: или время ее жизни кончится, или, говоря языком физики, преобразоваться в лучевую энергию (то есть должно осуществиться то, что сейчас мы называем полной аннигиляцией материи. — А. Ч.). Вообще говоря, малые величины и значения поглощаются без остатка большими, и это происходит тем скорее, чем больше разница между большими и малыми величинами, а тут мы имеем колоссальную разницу, равную 103\ — Итак, — сказал я, — вы выдвигаете принцип уничтожения, или принцип потери, или преобразования бесконечно малых величин? — Если хотите — да1 Можно сказать и так. Это своего рода монизм. Однообразие. Но не подумайте, что это энтропия! Боже избави, в том мире энтропии также не будет существовать, как не существует и в этом для открытых систем. Константин Эдуардович развил далее свою мысль об исчезновении твердой, жидкой и газообразной материи и о ее преобразовании в лучистый вид энергии, что не ново и диктуется эйнштейновской формулой эквивалентности энергии и массы. Но формула Эйнштейна прилагается к существующей в наше время материи и имеет обратимый характер, ибо из формулы не вытекает ее односторонняя направленность. Значит, допустим такой вид материи, переход кото- Z7
рой в энергию или излучение будет односторонним, необратимым. По-видимому, такой характер преобразования материи будет существовать в терминальную эру космоса, и тогда над равенством в формуле Эйнштейна будет поставлена направляющая, или векторная стрелка. Вот эта малая стрелочка будет говорить будущим сверхлюдям о многом. Да и материя уже будет этим сверхлюдям не нужна, так как вопрос о ее назначении в космосе будет принципиально разрешен. Циолковский на минуту остановился, отдышался, потом тихо произнес: — Если бы нас с вами кто-нибудь сейчас подслушал, то сказал бы примерно так: вот старый фантазер развивает свои мысли перед молодым, а тот его слушает и не возражает. Но, уверяю вас, что дело это совсем не такое пустяковое, как кто-либо думает. Это дело — величайшей и сокровенной философской важности, о которой-то и говорить страшно. Поэтому-то люди такого рода мысли назвали «ошибочными», «антинаучными» и приказали держать язык за зубами. Но человеческая мысль прорывается сквозь этот барьер, она не признает никаких запретов и преград и не читает ярлыков, которые жандармы навесили на языки и головы... Как хотите, считайте меня отсталым или ретроградом — чем хотите, а я должен рассказать вам об этих своих мыслях, раз они все тут у меня (Константин Эдуардович коснулся лба) засели и держат меня в плену. Многие предполагают, что моя мысль о вечности человечества обрывается на цветке, выросшем на могилке. Это поэтично, но не научно. Такой кругооборот неоспорим, но примитивен. Он уже осуществляется теперь и не может быть опровергнут. Но он не космичен, а значит, ограничен только миллионами лет. Это не представляет интереса, это не космические масштабы. Это только поэтический символ. Отталкиваясь от него, надо идти дальше. Попробуем без боязни! — Попробуем! — согласился я. — Смелость, говорят, города берет. — Прежде всего надо установить и утвердить один основной факт, о котором повествуют почти все религиозные учения. Но мы анализируем его и утверждаем с материалистических позиций, а именно: за всю историю мыслящего человечества никакой «души» в человеке обнаружено не было, хотя ее искали и даже приписывали ей «место и вес» или «массу»... Все оказалось 28 вздором. Никто и никогда также не обнаружил потустороннего мира, хотя всякого обмана была масса! После смерти ничего нет, кроме распада человеческого тела на химические элементы. В наше время этот факт не вызывает каких-либо сомнений. Вся метапсихология или парапсихология сводятся к «передаче сообщений» от мозга к мозгу и к подобным явлениям, механизм которых будет намечен в ближайшее столетие. Всюду и везде — одна материя, но в ней-то — вся суть дела... Отбросив ложные представления людей, обратим внимание на их чистую символику. «Душа», «потусторонний мир», «вечное блаженство», «вечная жизнь» — это суть символы, туманные догадки многих миллионов мыслящих людей, которые свою глубокую интуицию передавали в самых материальных образах. Это парадоксально, но факт, да иначе и быть не могло. «Душа» у них обладала местом и весом, «потусторонний мир», «рай» и «ад» находились на определенной территории Земли или где-то в пространстве и т. д. В наше время у мыслящих людей от этих представлений ничего не осталось, кроме символики — смутной догадки о будущем человечества. Мы должны признать за ней право на существование, ибо нельзя многие миллионы людей признать полуумными или просто глупцами! Над этими общепринятыми во всех религиях символами надо глубоко поработать, полнее расшифровать их с космической точки зрения. Я думал о них в свое удовольствие и в разных вариациях... И все же все это только догадки на новом уровне. И они оставались бы таковыми, не будь у нас космической точки зрения. Эволюция космоса придает нашим воззрениям новое бытие, освобожденное от вымысла и от первичных детски наивных представлений о душе или потустороннем мире. Сразу же все преображается, становится более или менее ясным и доходчивым. Отметая древние выдумки, мы восходим на новую позицию и говорим на языке современного нам материализма. Мы приобретаем право, исходя из тысячелетней символики древних, ставить вопрос: зачем? почему? — иначе говоря, получаем право посмотреть на материю не с идеали- стическои, а с космической точки зрения. Тут на ум приходит одно веское замечание... Константин Эдуардович протер очки, откашлялся, поднял рупор к уху и продолжал: — Неужели вы думаете, что я так неда-
лек, что не допускаю Эволюцию человечества и оставляю его в таком внешнем виде, в каком человек пребывает теперь: с двумя руками, двумя ногами и т. д. Нет, это было бы глупо. Эволюция есть движение вперед. Человечество как единый объект эволюции тоже изменяется и, наконец, через миллиарды лет превращается в единый вид лучистой энергии, то есть единая идея заполняет все космическое пространство. О том, чем будет дальше наша мысль, мы не знаем. Это — предел ее проникновения в грядущее, возможно, что это — предел мучительной жизни вообще. Возможно, что это — вечное блаженство и жизнь бесконечная, о которых еще писали древние мудрецы... Да вы меня слушаете, Александр Леонидович? Чего глаза закрыли? Спите? — Я слушаю вас внимательно, — ответил я, — а глаза закрыл, чтобы сосредоточиться... — Только не смейтесь и не отводите мне места за решеткой в доме умалишенных. — Да, что это вы такое выдумываете, Константин Эдуардович, я внимательно слушаю вас и не считаю, что ваши мысли подлежат остракизму. — Хорошо! Итак, значит, мы пришли к выводу, что материя через посредство человека не только восходит на высший уровень своего развития, но и начинает мало- помалу познавать самое себя! Вы, конечно, понимаете, что это уже огромнейшая победа материи, победа, стоившая ей так дорого. Но природа шла к этой победе неуклонно, сосредоточив все свои грандиозные возможности в молекул ярно-пространст- венной структуре микроскопических зародышевых клеток... Только таким путем, через миллиарды лет, мог возникнуть мозг человека, состоящий из многих миллиардов клеток, со всеми его поразительными возможностями. И одна из самых поразительных его возможностей — это вопрос, о котором мы сегодня заговорили: почему, зачем и т. д... Действительно, вопрос такого рода мог быть задан только на вершине познания. Кто пренебрегает этим вопросом, тот, значит, не понимает его значения, ибо материя, в образе человека, дошла до постановки такого вопроса и властно требует ответа на него. И ответ на этот вопрос будет дан — не нами, конечно, а нашими потомками, если род людской сохранится на земном шаре до того времени, когда ученые и философы построят картину мира, бпизкую к действительности. Все будет в руках тех грядущих людей — все науки, религии, верования, техника, словом, все возможности, и ничем будущее знание не станет пренебрегать, как пренебрегаем мы — еще злостные невежды — данными религии, творениями философов, писателей и ученых древности. Даже вера в Перуна и та пригодится. И она будет нужна для создания истинной картины мира. Ведь Перун — это бог грома и молнии. А разве вы не поклонник атмосферного электричества? Да и я его тайный поклонник... — Да, продолжал он, — чтобы ответить на этот вопрос: почему? — человек должен быть вооружен знаниями до зубов, иначе он не сможет дать исчерпывающего ответа. Вообще же те, которые отрекаются, открещиваются от этого вопроса, те, которые относят его к ряду мракобесных, религиозных и прочих таких вопросов, сами не знают, что творят. Человечество не может жить в таких шорах, как живет, двигать своею мыслью по указке, ибо человек не машина, и это надо запомнить: человек настраивается природой в определенном тоне, это безусловно мажорный тон, требовательный тон, а не мольба о помиловании. Человек постепенно перерождается — из жалкого просителя он становится в воинственную позу и начинает требовать: дескать выкладывай, мать-природа, всю истину. Так заявляет о себе новая космическая эра, к которой мы подходим, медленно подходим, но верно. <...> Вступление в космическую эру человечества это поважнее, чем восшествие на престол Наполеона Бонапарта. Это грандиозное событие, касающееся всего земного шара, это робкое начало расселения человечества по космосу. Космическое бытие человечества, как и все в космосе, может быть подразделено на четыре основных эры: 1. Эра рождения, в которую вступит человечество через несколько десятков лет и которая продлится несколько миллиардов лет. 2. Эра становления. Эта эра будет ознаменована расселением человечества по всему космосу. Длительность этой эры — сотни миллиардов лет. 3. Эра расцвета человечества. Теперь трудно предсказать ее длительность — тоже, очевидно, сотни миллиардов лет. 4. Эра терминальная займет десятки миллиардов лет. Во время этой эры человечество полностью ответит на вопрос: зачем?— 29
и сочтет за благо включить в действие второй закон термодинамики а атоме, то есть из корпускулярного вещества превратится в лучевое. Что такое лучевая эра космоса— мы ничего не знаем и ничего предполагать не можем. Допускаю, что через многие миллиарды лет лучевая эра космоса снова превратится в корпускулярную, но более высокого уровня, чтобы все начать сначала: возникнут солнца, туманности, созвездия, планеты, но по более совершенному закону, и снова в космос придет новый, более совершенный человек... чтобы перейти через все высокие эры и через долгие миллиарды лет погаснуть снова, превратившись в лучевое состояние, но тоже более высокого уровня. Пройдут миллиарды лет, и опять из лучей возникнет материя высшего класса и появится, наконец, сверхновый человек, который будет разумом настолько выше нас, насколько мы выше одноклеточного организма. Он уже не будет спрашивать: почему, зачем? Он это будет знать и, исходя из своего знания, будет строить себе мир по тому образцу, который сочтет более совершенным... Такова будет смена великих космических эр и великий рост разума! И так будет длиться до тех пор, пока этот разум не узнает всего, то есть многие миллиарды миллионов лет, многие космические рождения и смерти. И вот, когда разум (или материя) уэнавт все, само существование отдельных индивидов и материального или корпускулярного мира он сочтет ненужным и перейдет в лучевое состояние высокого порядка, которое будет все знать и ничего не желать, то есть в то состояние сознания, которое разум человека считает прерогативой богов. Космос превратится в великое совершенство. Такова схема, пока голая схема, но периодические пути рождения и смерти человека ясны уже и теперь. Ясно уже теперь, что вопрос: зачем и почему? — будет решен разумом, то есть самой материей, через бесконечные миллиарды лет, может быть, не ранее того, как изменится вся окружающая нас материя, пройдя постепенно через одушевленную жизнь и мыслящий мозг человека, сверхчеловека и абсолютное его совершенство. В своих построениях я оперирую сотнями миллиардов лет в соответствии с размерами самого космоса, ибо космическая материя, время и разум связаны между собой простым математическим соотношением, которое я еще не написал... Я молчал, ошеломленный миллиардами лет Циолковского и неограниченным полетом его мысли. Было нечто торжественно- трогательное в этом построении — трагическое для человека, трагическое и вместе с тем великое. Я молчал и ждал, что еще скажет Константин Эдуардович. И вот он начал: — Я поделился с вами, Александр Леонидович, своими сокровенными мыслями, которые нельзя опубликовать, ибо еще не пришло время для их восприятия. Я даже не записываю их... Для чего? <...> Константин Эдуардович на минуту остановился, поправил слуховую трубу и, не услышав от меня ни одобрения, ни протеста, сказал: — Ну, вот, кажется, и вся теория космических эр. Секретная теория — для «посвященных». Конечно, это только черновой набросок, эскиз, требующий широкой и обоснованной разверстки. Это сделают философы будущего. Судя по вашим стихам, наши точки зрения на эволюцию материи совпадают. У нас имеется только одно расхождение: это — время. Вы, Александр Леонидович, отводите слишком короткое время, я — достаточное. Чтобы ответить на эти вопросы, жизнь человечества и сверхчеловечества растягивается до миллиарда миллиардов лет. И уверяю вас, что это тоже очень небольшое время сравнительно с рождением, становлением, расцветом и исчезновением видимых галактических систем... Перейдя в лучистую форму высокого уровня, человечество становится бессмертным во времени и бесконечным в пространстве. Думаю, что в настоящее время такое «лучистое человечество» никем не может быть понято. Оно кажется нам нелепым, абсурдным... Однако удивительные предчувствия никогда не обманывали мыслящего человека. Форма идеи может быть многообразна: она проявляет себя самым неожиданным образом... Этот разговор с К. Э. Циолковским и его теория космических эр весьма меня удивили. Он смело обращался с идеей о косной материи, о «лучистом» человечестве и с миллиардами миллиардов лет, которые он отводил ее эволюции, дабы, пройдя через мозг высших организмов, превратиться в необратимую форму лучистой энергии, наиболее совершенную форму материи вообще, да еще вдобавок обладающую каким- то особым космическим сознанием, разлитым в мировом пространстве. Все это показалось мне более чем странным, и выска- 30
Последняя фотография А. Л. Чижевского, 196} г. зывания Константина Эдуардовича граничили с мистикой. В то же время всюду была и оставалась до конца материя, ее эволюция и лучистая ее форма. Это было вполне материалистично и, следовательно, никакой мистикой такого рода мировоззрение не обладало. Это я хочу особенно отметить, ибо с первого взгляда может показаться, что данная концепция К. Э. Циолковского метафизична. Обдумывая эту концепцию, я должен был прийти к выводу, что Константин Эдуардович как человек науки не погрешил против основного тезиса передового воззрения и оставался, даже в самых необычайных построениях, человеком прогрессивным — материалистом в лучшем смысле этого слова. И все же его мысли были удивительны. Может быть, они показались мне столь удивительными? Иначе, либо я их не понял, либо не принял, как своеобразную философию — философию космических эр, объединенных материей. Итак, К. Э. Циолковский, в противоречии со всеми своими высказываниями, вдруг заговорил о конце материи, о конце мира. Это было либо неверно, либо ужасно! Пусть это случится через миллиарды миллиардов лет! Допустим, что это не противоречит некоторому еще не сформулированному закону, которому подчиняется материя, ее бытие в будущем космосе! Кто знает? Это — дело грядущей физики и космических эр. Тут я ставлю точку. Я останавливаюсь в своих воспоминаниях на этом. Стоит ли продолжать мысли о совсем нам неизвестном и даже непредставимом. Конечно, не стоит. Конечно, не имеет никакого смысла! 31
Константин Эдуардович, кончив говорить о своей новой теории, поник головой. Несколько минут мы молчапи. Левая рука, державшая слуховую трубку, дрожала от усталости, но он этого не замечал. Я сделал ему знак опустить трубку на пол, как он это обычно делал в конце разговора. Я считал, что наш разговор окончен. Возра- В публикуемом отрывке дважды упоминается о стихах А. Л. Чижевского. Он действительно был незаурядным поэтом, о стихах которого положительно отзывались В. Я. Брюсов и М. А. Волошин. Читатель может составить некоторое представление о поэтическом ГАЛИЛЕЮ И вновь н вновь взошли на Солнце пятна, И омрачились трезвые умы, И пал престол, и были неотвратны Голодный мор и ужасы чумы. И вал морской вскипел от колебаний, И норд сверкал, и двигались смерчи, И родились на ниве состязаний Фанатики, герои, палачи. И жизни лик подернулся гримасой: Метался компас, буйствовал народ, А над Землей и над людскою массой Свершало Солнце свой законный ход. О ты, узревший солнечные пятна С великолепной дерзостью своей — Не ведал ты, как будут мне понятны И близки твои скорби, Галилей! 20. VIII. 1921 г. * * Что может быть ужасней и грустней. Когда ты, истину открыв, ее провозглашаешь, И вдруг узнаешь. Что уж давным давно известно всем о ней! 1У14—1У18 32 жать, спорить, высказывать недоумение было нельзя. Я должен был сам «переварить» все им сказанное. Я пожал руку Константина Эдуардовича и спустился из светелки вниз. Дома я сделал небольшую запись: «К. Э. Ц., теория космических эр. 1019 земных лет. Стадийность. Энтропия атома. Лучистое человечество»... наследии ученого по нескольким публикуемым здесь стихотворениям. Их предоставил редакции литературовед В. Б. Муравьев, исследующий поэтическое творчество А. Л. Чижевского. ВЕСЫ Сижу, как в забытьи, бесцельные часы. Смотрю, как предо мной колеблются весы, Как стрелка движется, медлительно склоняясь, От средней линии размерно отклоняясь. Вот на одной из чаш блик ясный промелькнет, И кто-то снова вдруг коромысло толкнет, И вновь начнется чаш спокойное качанье, И теней перебег, и медных чаш звучанье. О, полно, говорят: сквозняк всему виной, Бес недоверия всегда владеет мной, И любопытства бес в моем мозгу лукавит: Сквозняк ли уж один на эти чаши давит? Лишь круглым дуракам мнр безупречно прост. Стоит такой болван пред миром во весь рост И мнит, что он постиг планетное движенье Или таинственное мысли зарожденье! 1941 г. Москва И с пр. в 1943 г. Челябинск * * Жить гению в цепях не надлежит Великое равняется свободе, И движется вне граней и орбит, Не подчиняясь людям, ни природе. Великое без Солнца не цветет: Происходя от солнечных истоков. Живой огонь снопом из груди бьет Мыслителей, художников, пророков. Без воздуха и смертному не жить, А гению бывает мало неба: Он целый мир готов в себе вместить Он, сын Земли, причастный к силе Феба. 1921 г. Калуга
Размышление Система поэзии и поэзия системы Кандидат физико-математических наук Я. М. БИКСОН Сейчас, когда проявилась тенденция к сближению наук, ранее казавшихся далекими друг от друга» крупные достижения в одной области знания могут неожиданным образом пересечься с достижениями в другой области. В частности, в этой статье мне хотелось бы рассказать о связи между естественными науками и науками, изучающими искусство; о том, что есть общего между поэзией и научным творчеством. ТАЙНЫЕ ЗНАКИ ПОЭЗИИ К достижениям научно-технической революции следует отнести распространившееся в последние годы представление о произведении искусства как сложной информационной системе, в принципе поддающейся анализу методами теории информации и семиотики. (О теории информации читатель, видимо, наслышан, а о семиотике я расскажу потом.) Ограничусь здесь приглашением к анализу одного известного поэтического произведения — основной части стихотворения А. С. Пушкина «Моя родословная»: Смеясь жестоко над собратом. Писаки русские толпой Меня зовут аристократом: Смотри, пожалуй, вздор каком! Не офицер я, не асессор. Я по кресту не дворянин. Не академик» не профессор; Я просто русский мещанин... 2 «Химия и жизнь» 1 33
Какая информация содержится в этом стихотворении? Только очень неискушенный читатель может подумать, будто единственной целью поэта было рассказать нам о своих предках. Если бы это было действительно так, Пушкин мог бы написать свою родословную обычным, нехудожественным языком. Но почему-то поэт выбрал именно стихотворную форму. Случайно ли? Стихотворная форма — не причуда поэта. Желая выразить себя, — свои мысли, свои чувства, свое отношение к жизни, — поэт избирает стихотворную форму по той причине, что она обладает чрезвычайно большой информационной емкостью. Чтобы изложить прозой все, что хотел поэт сказать в стихотворении, понадобилось бы невообразимо много слов. Да и не нашли бы эти слова особого отклика у читателя. Но если в стихотворении удается передать гораздо больше информации, чем в равном, объеме обычного текста, то придется признать, что воспринять эту информацию можно, лишь овладев особым, поэтическим языком, отличным от обычного языка. Иначе говоря, чтобы дешифровать информацию, заложенную в стихотворении, мы должны подобрать ключ (или, пользуясь термином теории информации, — код) к знакам поэтического языка, причем у каждого стихотворения будет свой, так сказать, локальный код. Попробуем же раскрыть код упомянутого стихотворения Пушкина — конечно, не весь (такая задача едва ли выполнима), а какие-то его элементы и по ним выявить какую-то часть зашифрованной информации. ЧТО ХОТЕЛ СКАЗАТЬ ПУШКИН Читатель поэзии должен сам раскрывать знаки стихотворного языка: никто за него этого не сделает. Поэт не станет их растолковывать — это было бы уничтожением поэзии. Но поэт всегда дает читателю какую-то нить для поиска кода; если этого не сделать, информация не будет воспринята читателем, произведение останется непонятым. В стихотворении «Моя родословная» много раз повторяется утверждение «я мещанин». Но нам ни на минуту не приходит в голову мысль, что поэт отрекается от своего дворянского звания и действительно считает себя мещанином. Вот и первый след искомого кода: если фраза «я мещанин» означает не то, что предписывается правилами обычного языка, следует искать такое значение этого словосочетания, в котором его использовалв Пушкин. Слово «мещанин» регулярно повторяется в стихотворении с одинаковым интервалом. Всматриваемся в словесное окружение этого ключевого слова, и уже во второй строфе нас поражает резкая смена речевого стиля в двух заключающих ее строках: Бояр старинных я потомок; Я, братцы, мелкий мещанин. Здесь первая строка явно вышла из- под пера дворянина, а вторая имитирует говор людей «низкого» сословия. В поэзии неожиданная смена стиля, неожиданная рифма, неожиданный эпитет всегда суть средства насыщения текста скрытой информацией. Вот и этот переход задерживает наше внимание, заставляя искать его особый смысл. Само слово «мещанин» неоднозначно: оно выражает и принадлежность к сословию мещан, и приверженность к мелкобуржуазному укладу жизни, быта, системе взглядов. Эпитет «мелкий» показывает, что Пушкин имеет в виду первое из этих значений. Потомок же старинных бояр — это дворянин самого высокого ранга. Примем к сведению, что поэт приравнивает слово «мещанин» слову «дворянин» — и тем самым найдем путь к раскрытию одного из элементов стихотворного кода. Эта догадка заставляет нас вернуться к первой строфе. Может быть, она позволит понять, в каком смысле можно приравнять мещанина дворянину? Действительно: офицер, асессор, дворянин по кресту, академик, профессор получают свои звания по милости царя и его приближенных, тогда как Пушкин не ищет таких милостей, его дворянство восходит к тем временам, когда царей еще не было... Лишены цар- 34
ских милостей и мещане — относительно независимое во времена Пушкина сословие, далекое от царского двора. Третья строфа выявляет общность мещанина и дворянина уже в несколько ином плане: подобно «истинному» (в сознании Пушкина) дворянину, мещанин не холопствует перед царем хотя бы уже потому, что находится на одной из самых низких ступеней сословной иерархии того времени. Итак, еще раз: мещанин =дворянин. Еще более выпячено это равенство в четвертой и пятой строфах: поэт явно гордится участием своих предков в освободительной войне против иноземных захватчиков, одним из вождей которой был нижегородский купец Кузьма Минин. То обстоятельство, что другой руководитель русских войск — князь Пожарский — не упоминается, поддерживает в читателе мысль о том, что иной мещанин по своим достоинствам намного выше дворян (идея во времена Пушкина необычная и даже крамольная). Но стоило нам настроиться на этакое демократическое уравнивание сословий, как в тексте происходит крутой поворот. Шестая строфа говорит о том, что гордые дворяне, не боящиеся перечить царю, погибают, их род оскудевает, но «умен покорный мещанин». То есть от сопоставления дворянина с мещанином поэт перешел к их противопоставлению. А как же быть с формулой мещанин =дворянин? Она сохраняется, но «работает» в обратном направлении, и поэтому на этот раз ее лучше записать в обращенной форме: дворянин—мещанин. Поэт теперь подставляет в первую часть формулы не «благородного» дворянина, а сановника, лишенного чести, и слово «мещанин» употребляет в его втором, уничижительном смысле. Этим он говорит, что все современные ему высокопоставленные дворяне сохранили жизнь и сделали карьеру благодаря таким характерным для обывателя свойствам, как трусость, угодничество. Прочтя еще раз стихотворение, мы замечаем интересную особенность: слово «мещанин», поставленное в конце каждой из восьми строф, всякий раз употребляется в новом значении. Но именно для того оно и ставится на одно и то же место, чтобы мы заметили различия! Нахождение различного в сходном и сходного в различном и есть одна из основ всякого поэтического творчества. Это, пожалуй, наиболее эффективное средство увеличения информационной емкости произведения искусства. ...Заметили ли вы, читатель, как уже много информации мы извлекли из одного только сопоставления двух слов с их словесным окружением? А ведь мы только-только начали дешифровку текста и даже не затронули многих его особенностей, помогающих еще более полному прочтению. Например, его звуковые ряды и периоды. Установление новых связей между частями художественного текста на основе ассоциации противоборствует порядку, задаваемому законами лингвистики, и вынуждает пас искать новый порядок в тексте. Способность чувствовать такую необходимость называется поэтическим чутьем читателя. БОЛЬШАЯ ПАРАДИГМА Чтобы перейти от поэзии к науке, нужно иметь возможность анализировать эти внешне столь несходные явления с единой точки зрения. Такую возможность нам предоставляет семиотика — наука о знаковых системах. О знаках поэзии мы уже немного поговорили. Знаки науки — химические символы — известны читателям «Химии и жизни» достаточно хорошо. Поэтому теперь мы можем в самой общей форме сказать о том, что объединяет произведение поэзии и произведение науки (например, Периодическую систему элементов): каждый из этих объектов представляет собой знаковую систему. Постараюсь показать, что это утверждение более содержательно, нежели утверждение «и стихотворение Пушкина, и таблица Менделеева напечатаны на бумаге». о* 35
Знаковые системы ведут свое происхождение от естественного языка и сами являются языками. Язык поэзии, язык химии, язык математики — все они регулируются правилами «грамматики». Причем такие важные правила, как законы соединения знаков, задаются таблицами, называемыми парадигмами. Парадигмами служат, например, таблица спряжений, умножения и т. п. Приведем для иллюстрации фрагменты двух парадигм, которые понадобятся для характеристики законов соединения знаков. Первая парадигма дает законы спряжения глагола «идти» в единственном числе: я иду ты идешь он идет Вторая содержит уравнения некоторых реакций нейтрализации: NaOH+H2C03=NaHC03+H20 2NaOH + Н2С03= Na2C03+ 2H20 Ca(OHJ+H2S04 = CaS04+2H20 Эти примеры позволяют проиллюстрировать два основных способа соединения знаков, известных семиотике: го порядку и по эквивалентности. Здесь каждая строчка задает правила соединения слов (знаков) по порядку. Совокупность таких правил называется синтагматикой текста, а связь между ними — синтагматической. Если же рассматривать знаки, стоящие в вертикальных рядах, то получается их сочетание по эквивалентности: группа местоимений, группа разных форм одного и того же глагола; группа щелочей, группа кислот, группа солей, группа Н20. Сочетание знаков по эквивалентности называется парадигматикой текста, а связь между эквивалентными знаками — парадигматической. Вернемся теперь к стихотворению Пушкина. Оно представляет собой сложную систему знаков, отдаленно напоминающих наши парадигмы. Но в отличие от простых таблиц здесь и синтагматика и парадигматика имеют несколько уровней. Один из уровней синтагматики образован законами естественного языка: звуки сливаются в слова, слова складываются в предложения, предложения соединяются в единое повествование. Другой уровень синтагматики относится уже к особенностям стихотворения «Моя родословная». Его можно назвать хронологическим: события (и относящиеся к ним знаки) можно расположить в порядке их следования во времени. В стихотворении имеется также много уровней парадигматики. Одни из них мы выявили: наше внимание привлекли повторы слов. Но мы могли бы проследить и повторы звуков; сопоставляя места стихотворения, где эти повторы встречаются, мы соединяли бы такие строфы, которые расположены в тексте не по порядку, выявляя тем самым их парадигматику. Этот анализ можно было бы продолжить, исследуя уровень рифм, уровень ритма, — и каждый раз мы получали бы все новую и новую информацию. С точки зрения семиотики стихотворение можно назвать большой парадигмой. Теперь мы получили некоторое представление об особенностях поэтического языка, отличающих его от языка прозы. Естественный язык дает нам возможность высказать любую мысль, построить любой текст с помощью ограниченного числа универсальных знаков (букв, слов), многократно изображаемых. При этом правила соединения знаков и их значение известны заранее и автору текста, и читателю. В художественном тексте знаки тоже используются многократно, но несколько иначе. А именно: вместо того, чтобы многократно повторять одни и те же знаки, поэт заставляет читателя вернуться к нужному знаку с помощью одной из многочисленных систем связей, которые он намеренно вводит к текст. В этом и состоит секрет высокой информационной насыщенности стихов, да и вообще любого художественного произведения. Иначе говоря, знакомясь с произведением искусства, читатель сам должен расчленить текст на знаки и найти правила их соединения. Это творческий процесс, и поэтому ху- 36
дожественное произведение есть результат сотворчества автора и читателя и требует от последнего порой немногим меньшего таланта. УЧЕНЫЙ: ПОЭТ ИЛИ ЧИТАТЕЛЬ? А теперь обратимся к работе Д. И. Менделеева. Ему были известны 64 химических элемента, то есть менее 2/з известных сегодня, но ученый поставил перед собой задачу систематизировать их, подозревая, что многие элементы еще не открыты, а свойства некоторых определены неправильно. Как же Менделеев решил эту труднейшую задачу? Пользуясь понятиями семиотики, мы можем так ответить на этот вопрос: ему пришла гениальная мысль построить систему элементов в виде большой парадигмы. При этом в качестве синтагматической связи был избран порядок возрастания атомного веса. Расположив элементы в синтагматическую цепь, Менделеев расчленил их на сегменты,— ряды и периоды,— которые поместил один под другим, так, чтобы эквивалентные элементы оказались на одной вертикали. Таким образом, в таблице Менделеева синтагматическая и парадигматическая связи имеют простое отображение, хотя, чтобы периодическая система оказалась такой «простой», Менделееву пришлось выявить неодинаковые (по числу элементов) периоды системы, установив точное число элементов в каждом периоде, а также предположить возможность существования еще не открытых элементов и даже предсказать их свойства. Семиотический подход позволяет нам понять секрет этого успеха. Как и в стихотворении, в Периодической системе есть несколько уровней парадигматики. С точки зрения современных знаний можно указать два таких главных уровня: макроскопический и электронный. Это значит, что повторяемости макроскопических свойств элементов соответствует повторяемость некоторых эквивалентных электронных конфигураций (например, числа электронов валентного слоя). Ко времени создания Периодической системы электрон еще не был открыт. Но макроскопический уровень включает в себя множество подуровней в соответствии с теми свойствами элементов, по которым определяется их сходство: валентность, способность вступать в химические реакции того или иного типа, температура плавления, атомный объем и другие. Будучи уверенным в правильности подмеченных им связей между такими подуровнями,— синтагматических и парадигматических, как сказали бы мы теперь, — Менделеев смог по известным свойствам одного подуровня прогнозировать свойства другого подуровня. И в конце концов это привело его к открытию одного из фундаментальнейших законов природы. Хотя в мировой науке найдется немного примеров подобных достижений, использованные Менделеевым приемы научного поиска типичны для всех случаев, когда открытие истины невозможно чисто логическими средствами и требует от ученого догадки, отказа от установившихся взглядов — того, что называется интуицией. Если теперь перейти к выводам, можно сформулировать то общее, что объединяет человека, воспринимающего художественную информацию, и ученого, открывающего еще неизвестные законы природы. Приступая к чтению художественного произведения, мы ничего еще не знаем о том, каков дешифрующий его код, ни даже о том, каковы содержащиеся в нем знаки художественного языка. Еще и еще раз прочитывая стихотворение (истинные любители поэзии читают стихи по многу раз), мы интуитивно членим текст на части, между которыми можно установить соотношения эквивалентности (парадигматическую связь). Сочетание синтагматических и парадигматических связей образует некий новый порядок между частями текста, систему, усвоив которую, мы получаем код для обнаружения художественной информации. Но так же поступает и исследователь: ведь научная теория — это система, в которую нужно тяк уло- 37
жить известные факты, чтобы оставалось место для еще неизвестных фактов. В поисках декодирующей системы и недостающих фактов ученый строит свою модель на основе интуитивно выбранной синтагматики текста. Так же интуитивно, но сообразуясь с реальностью, производится членение текста на сегменты, содержащие эквивалентные элементы. Возникающая при этом парадигматическая связь может оказаться очень слабой или не охватывать всех изучаемых явлений, и исследователю приходится многократно перекраивать свою систему в поисках удовлетворительного результата: придумывать новые элементы текста (когда теория подтвердится, это будет названо предсказанием), менять характер членения текста на сегменты, менять синтагматику текста. О красоте науки, об эстетическом наслаждении процессом творчества говорили многие ученые. Эти самонаблюдения носили субъективный характер, но метод семиотического анализа позволил нам прийти к выводу, что эстетический подход просто необходим в научном исследовании, основанном не только на логическом подходе, но и на интуиции. Но значит ли это, что деятельность ученого скорее сродни творчеству не талантливого поэта, а талантливого читателя? ГДЕ ПОЭТ? Где есть поэзия, там есть и поэт. Но кто же тогда творец поэтического в Периодической системе химических элементов и других известных законах природы? Мы оказались в положение напоминающем загадочную картинку. Нарисован, например, участок леса. Видны только деревья со сложно переплетенными ветвями. Под картинкой подпись: «Где охотник?» Поворачивая рисунок во все стороны, внимательно присматриваясь к очертаниям каждой его детали, мы вдруг замечаем, что сочетание каких-то линий образует контур человеческой фигуры. Невидимый «охотник» найден. В нашем случае есть поэзия, но не видно поэта. Где же поэт? Истинный «автор» всякой научной теории — сама природа. Но сама природа не создает ни систем, ни теорий, ни таблиц. Она—лишь источник наших знаний, которые можно изложить в той или иной форме. Сама по себе природа ни прекрасна, ни безобразна, ее поэзия не есть свойство, присущее ей самой по себе, а возникает как результат человеческого отношения к ней. Искусство возникло раньше науки и служит древнейшим средством изучения окружающего человека мира. Наука первоначально развивалась в недрах искусства и отделилась от него сравнительно недавно. Но отделение, как мы видим, не привело к разрыву. В тех случаях, когда логический аппарат науки оказывается недостаточным, в поиск глубинных законов природы (отражением которых служит и Периодическая система) включается способность человека к эстетическому восприятию мира. Поэтому мы называем ученого автором (без кавычек) не только теории или открытия, но и того поэтического начала, которое в них содержится. Мы по заслугам отдаем дань таланту, создающему произведения науки и искусства, которые не старит время. В заключение приведу краткий список литературы, в которой более подробно рассматриваются некоторые вопросы, изложенные в статье: 1. Ю. М. Л о т м а н. Анализ поэтического текста. Л., «Просвещение», 1972. 2. М. В. Волькенштейн. Перекрестки науки. М., «Наука», 1972. 3. М. Волькенштейн. Стихи как сложная информационная система. «Наука и жизнь», 1970, № 1, стр. 72-78. 4. Взаимодействие науки и искусства в условиях современной научно-технической революции. (Дискуссия). «Вопросы философии», 1975, № 8, стр. 139—153 и № 10, стр. 126— 139. 38
Проблемы и методы современной науки Лингвистическое колесо ДИАЛОГ L МАШИНОЙ Доктор филологических наук Р. Г. ПИОТРОВСКИЙ Диалог человека с компьютером длится уже более четверти века. С появлением первых ЭВМ и до последнего времени единственным средством общения оператора с машиной были формализованные математические языки. Любой запрос, любая задача предварительно кодировались и лишь затем вводились в машину. Разумеется, и ответы мы получали на формализованном языке, с которого реплики ЭВМ приходилось переводить на привычный нам естественный язык — тот, которым мы общаемся друг с другом. Однако все искусственные языки, оперирующие ограниченным набором жестких шаблонов, оказываются слишком бедными по сравнению с естественным языком. Это сильно затрудняет диалог человека с компьютером, лишает нас > возможности успешно решать такие информационные интеллектуальные задачи, как машинный перевод, реферирование научно-технических текстов, поиск необходимых для работы документов и сведений. Поэтому и возникла задача организовать общение человека с машиной на естественном языке. Но для этого нужно сперва изучить его информационно- смысловую природу. 39
ГОЛУБОЕ ИЛИ СИНЕЕ? Естественный человеческий язык — открытая, постоянно изменяющаяся, нежестко организованная система. Для знаков естественного языка (в первую очередь слов) характерна известная смысловая расплывчатость, нечеткость. Возьмем, например, прилагательные, обозначающие цвета. Каждый прекрасно знает значения слов «голубой» и «зеленый». Но вряд ли кто- либо возьмется точно очертить их смысловые границы: разве можно точно определить, где кончается голубой цвет и начинается синий, где грань голубого и зеленого? Никому не придет в голову проводить спектральный анализ, чтобы точно определить цвет своей рубашки. И в зависимости от особенностей хроматического зрения мы называем переходные сине-голубые оттенки то голубыми, то синими. Другой пример. Можно ли точно назвать время, когда кончается ночь и начинается утро? Чем здесь руководствоваться: освещенностью, положением стрелок на циферблате часов, желанием или нежеланием спать? Иными словами, значение каждого слова или словосочетания включает некое смысловое ядро и весьма расплывчатую «периферию». Значения слов естественного языка со временем меняются. Еще в пятидесятые годы прилагательное «голубой», строго говоря, имело в литературном русском языке лишь одно толкование: окраска светло- синего цвета (С. И. Ожегов «Словарь русского языка», третье издание, М., 1957). Однако словарь-справочник, составленный по материалам прессы и литературы шестидесятых годов («Новые слова и значения», М,, 1971), указывает для этого прилагательного еще одно значение — идеализированный. Тот же справочник фиксирует новые метафорические употребления: голубое топливо, голубой экран. Нечеткость и изменчивость смыслового поля и самих форм слов — источник появления в языке многозначных слов-омонимов. Например, слово «вал» имеет по крайней мере три значения: высокая волна, земляная насыпь, цилиндрическая ось. А есть еще вал из экономического лексикона — валовая продукция. Или возьмем слово «стали». С одной стороны, это форма существительного сталь, с другой — форма глагола стать. Часто говорят, что многозначность значений присуща только общеупотребительным словам повседневного лексикона. Что же касается терминов, то их принято считать словами, обладающими, подобно искусственным знакам (например, математическим символам), только одним формализованным значением. Это совершенно ошибочное мнение: в действительности однозначных терминов со строго фиксированным смыслом, типа америций или этилбензол, довольно мало. Большинство терминов, подобно общеупотребительным словам, имеют недостаточно четко очерченные границы. Сколько смысловых значений вкладывают специалисты в слова «реакция», «процесс» или «модель»! Не случайно многие научные дискуссии сводятся к спорам о толковании того или иного фундаментального термина. В научно-техническом лексиконе, как и в обычном языке, немало слов- омонимов. Есть планета Уран и уран — химический элемент, есть мумия фараона и мумия — минеральная краска. ОЗАРЕНИЕ Почему же мы достаточно точно и однозначно понимаем смысл текста, если он всегда состоит из нечетких лингвистических множеств — слов и словосочетаний? Это удается благодаря удивительной способности человеческого мозга решать задачи, предварительно анализируя исходную ситуацию и создавая ее модель. Чтобы создать модель, необходимую для распознавания смысла текста, нужно соблюсти по крайней мере два условия. Первое условие заключается в том, что при расшифровке прочитанного сообщения человек пользуется сведениями об окружающем мире. Рассмотрим умышленно неточно составленную фразу: ткань, а 40
не кость разрушила шелочь. Понять и перевести ее на другой язык можно лишь в том случае, если нам известны химические свойства щелочей, их воздействия на ткани. Иначе можно сделать абсурдный вывод о разрушении тканью щелочи. Второе условие. Нечеткие лингвистические множества, составляющие текст, должны быстро соотноситься с разными участками нашей памяти. Только в этом случае можно быстро найти в памяти сведения, на основе которых возникает модель решения задачи — инсайт, или попросту озарение. Для формирования инсайта, а затем для окончательного распознавания смысла необходима определенная избыточность текста: одна и та же информация должна передаваться параллельными корректирующими лингвистическими средствами. Что это значит? Рассмотрим такое предложение: «Необходимый для изготовления полупроводниковых приборов кремний высокой чистоты получают сложным путем». Грамматические связи между словами выражаются здесь и с помощью окончаний, и с помощью предлогов, и посредством определенного порядка слов. В избыточности использованных в этой фразе лингвистических средств легко убедиться, записав предложение так. «Необх. для изго- товл. полупров. приборов кремний высок, чистоты получают сложи, путем». Очевидно, что и без окончаний мы правильно (хотя и с известным трудом) понимаем смысл. Избыточность, достигающая в научно-техническом тексте 80%, — обязательное условие для использования языка в качестве универсального средства общения. Избыточность языка — своеобразный фильтр всякого рода искажений речи и внешних помех — шума, нечеткого произношения, орфографических, грамматических и стилистических ошибок. Параллельные средства выражения устраняют нечеткость лингвистических множеств, многозначность слов и словосочетаний текста. Рассмотрим фразу «Свойства азотированной стали теперь.хорошо известны», заимствованную из учебника неорганический химии. Несмотря на присутствие многозначного слова «стали», ее смысл не вызывает у нас ни малейших сомнений. Во-первых, коль скоро перед нами химический текст, речь идет о свойствах некоего вещества, а во-вторых, после прилагательного «азотированной» с очень большой вероятностью должно стоять согласованное с ним существительное. Следовательно, слово «стали» в данном случае вовсе не форма глагола стать, а форма существительного сталь — название металла. Несколько иначе устраняется многозначность слова «стали» и устанавливается смысл в предложении «Свойства касательной стали теперь хорошо известны» из учебника геометрии. Во-первых, тематика текста говорит о том, что появление в нем существительного «сталь» маловероятно. Во-вторых, слово «касательная» легко опознается не как определение к существительному «стали», а как геометрический термин «касательная» в родительном падеже. Таким образом, очевидно, что перед нами форма глагола «стать». И в том, и в другом случае однозначно понять смысл фразы нам помогает лингвистическая избыточность. АХИЛЛЕС И ЧЕРЕПАХА Итак, мы легко ориентируемся в мире слов и предложений — этих нечетких лингвистических множеств. Современному компьютеру это недоступно. Что же следует сделать, чтобы ЭВМ научилась понимать, реферировать и переводить текст именно так, как это делает человек? Во-первых, нужно ввести в ЭВМ весь словарь и грамматические правила русского и иностранного языков. Во- вторых, необходимо научить компьютер преобразовывать нечеткие лингвистические множества в формализуемые четкие множества. Но этого мало. Машина должна получить также необходимую информацию о внешнем мире. Увы, этот путь нереалистичен. Объем лингвистической и нелин- 41
гвистической информации, которую следует заложить в ЭВМ, на несколько порядков превышает память самых мощных современных машин. Чтобы подготовить компьютер к пониманию текста на естественном языке, сотни лингвистов, математиков и программистов должны напряженно работать, возможно, в течение десятков лет. Впрочем, даже если такая работа и будет проведена, рассчитывать на полный успех все равно не приходится. И вот почему. Здесь мы сталкиваемся с известным парадоксом Зенона — парадоксом Ахиллеса и черепахи. Естественный язык находится в непрерывном движении. Пока быстроногий Ахиллес — коллектив исследователей пытается в течение двадиати-тридиатн лет дать формальное описание сегодняшнего состояния языка, язык, подобно зеноновой черепахе, успевает от этого состояния уйти, успевает создать тысячи новых слов и словосочетаний с нечеткими смысловыми полями. Короче говоря, нечеткое мышление человека всегда оказывается богаче и динамичнее самых четких математических дедуктивных форм, которые могут быть заложены в современные автоматы. А это значит, что построить машинные алгоритмы аннотирования, реферирования и перевода текста, полностью повторяющие лингвистическое поведение человека, не удастся так же, как не удалось пока построить шагающие, бегающие пли прыгающие экипажи. Необходимо, по-видимому, изобретать лингвистическое колесо: создавать машинные алгоритмы, которые не копировали бы, а моделировали переработку текста человеком. КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСА Сама природа языка подсказывает нам конструкцию лингвистического колеса. Мы уже говорили, что язык представляет собой чрезвычайно избыточную систему, которая не укладывается в память ЭВМ. А нельзя ли избавить его от излишних, дублирующих элементов, от шумов? Можно. Вот в чем состоит идея такого моделирования. В память машины вводят формализованное описание определенного смыслового пространства — описание той части объективного мира, которой посвящены тексты, подлежа'щие переработке. Проще говоря, это нечто вроде списка важнейших ключевых слов, терминов, словосочетаний, оборотов, самых необходимых грамматических схем, которые чаще всего употребляются в данной области науки или техники, нечто вроде маленькой энциклопедии, толкового словаря. Выявление ключевых лингвистических единиц и построение из них языковых моделей — фундаментальная задача современной инженерно-математической лингвистики. Обычно ключевые лингвистические единицы выбираются статистическим путем из современных текстов соответствующей отрасли. У каждой из этих единиц выделяется смысловое ядро, устраняется многозначная расплывчатая периферия. После этого отобранные слова, словосочетания и грамматические схемы вводятся в машину. Примером уже созданного лингвистического колеса может служить алгоритм так называемого дескрип- торного аннотирования статей в области стоматологии (автор алгоритма Г. М. Перцовая). Вот в чем его суть. Вся стоматология разбита на двенадцать областей. Каждая из них имеет свою лингвистическую метку—название, а также эталон — список терминов (ключевых слов), характеризующих данную область стоматологии. Эталоны вместе с метками образуют формализованный язык, которому обучают машину и с помощью которого автомат распознает смысл научно-технического документа. Получив текст, ЭВМ автоматически составляет список всех входящих в него слов. Из этого списка с помощью заранее введенного в ЭВМ словаря-фильтра удаляются общеупотребительные слова — остаются лишь термины. Новый, сокращенный список поочередно сравнивается со всеми заложенными в память машины эталонами. Если термпнологиче- 42
ский словарь статьи окажется близким к какому-то эталону, значит, текст относится к той области, которой принадлежит этот эталон. И ЭВМ сразу печатает метку (название) области — «статья относится к теме: анестезиология в стоматологической практике». Вслед за меткой машина печатает список ключевых слов, терминов на языке оригинала и русский перевод (в тон последовательности, в которой они встречаются в тексте). УСЛОЖНЕНИЕ КОЛЕСА Дескрипторное аннотирование — это простейшая автоматическая обработка текста. В общем, она не требует глубокого проникновения в смысл статьи. Могут ли ЭВМ решать более сложные задачи? В последние годы в инженерной лингвистике для машинной обработки текстов начали применять методы так называемого ситуационного управления. Вот в чем их суть. Сначала машина моделирует смысловую ситуацию, то есть разбирается, о чем идет речь в тексте. А потом тем или иным способом вдается в его смысл. Алгоритмы аннотирования методом ситуационного управления состоят из двух блоков. Как правило, первый блок — это алгоритм дес- крипторного аннотирования. Он позволяет определить, к какой области знаний относится текст. (Так и человек, расшифровывая смысл прочитанного или услышанного, прежде всего выясняет, о чем идет речь.) После этого в работу включается второй блок, блок смыслового поиска, который выявляет ключевые термины и смысловые связи между ними. Здесь и происходит окончательное распознавание смысла. Принципы смыслового поиска могут быть самыми разнообразными. Например, специалисты Всесоюзного института научной и технической информации и общесоюзной исследовательской группы «Статистика языка» создали систему автоматического реферирования текстов, основанную на изучении синтаксических связей между предложениями и наиболее информативными их фрагментами. Компьютер отыскивает в тексте слова, отмечающие определенные связи в тексте: итак, таким образом, далее, во-первых, во- вторых, аналогичный. Распознав их, ЭВМ вводит в реферат только те фрагменты текста, которые связаны логически этими словами. Таким способом удается втрое- вчетверо сократить исходный документ, сохраняя его основное содержание. Машинные алгоритмы, моделирующие переработку текста человеком, еще весьма далеки от совершенства. Но лингвистическое колесо уже создано и делает первые обороты. Технологи, внимание! НОВОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО В Японии разработано оптическое волокно, в котором потери при распространении светового сигнала вдвое меньше, чем в известных волокнах. Основа нового материала — расположенная внутри боросиликатной оболочки центральная нить из фосфосиликатного стекла, получаемого осаждением из газовой фазы. Все исходные вещества, используемые для изготовления оптического волокна, подвергаются тщательной очистке. «Electronics Weekly», 1976, JM° 821 ХОРОШИЙ ДЕШЕВЫЙ КАРАНДАШ Производство хороших карандашей довольно сложный и капризный процесс. Нужна древесина особых пород (лучше всего сибирский кедр), нужна сушка в строго определенных условиях, требуется тщательная полировка, а потом и лакировка. Новый способ изготовления карандашей несравненно проще и дешевле: и стержень, и оболочка формуются одновременно — при про- давливании массы через сопло с двумя концентрическими отверстиями. Оболочка из вспененного пластика хорошо чинится. Л стержень из термопластичного полимерного материала, наполненного графитом, сажей, а для цветных карандашей цветными пигментами, пишет четко и мягко. Французский патент № 1588294 43
Проблемы и методы современной науки Как замедлили распад Кандидат химических наук В. И. СЕВАСТЬЯНОВ. Институт химической физики АН СССР Тех, кто, прочтя заголовок, рассчитывает на сенсацию, предупредим сразу же: сенсации не будет. Способов замедлить радиоактивный распад ядер, которым положено распадаться, наука пока не знает, и не о них пойдет здесь речь. Этот рассказ — об ином распаде, может быть, не столь важном, как распад радиоактивный, но тоже весьма существенном, — о распаде молекул высокомолекулярных соединений. ТЕРМОСТОЙКОСТЬ — ПОНЯТИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЕ К разным материалам человек предъявляет разные требования — во всем, в том числе и в стойкости к высоким температурам. Было бы просто неразумно требовать от полимеров термостойкости тугоплавких металлов или даже обыкновенной керамики. У них иное строение, иной элементарный состав, иные возможности. Сейчас термостойкими считают полимеры, которые могут долго работать при температуре 200—300°С. Это не очень много, но не забывайте, что именно в таких условиях работают узлы и детали многих машин и механизмов. А эти узлы и детали часто хочется сделать полегче, и оттого конструкторы обращаются к полимерам все чаще и чаще. Вот лишь один пример. В самоле- 44 те F-3 (США) общая масса деталей из пластиков — только пластиков, а не полимеров вообще — более пяти тонн. Больше половины этой массы — 2900 кг приходится на долю эпоксидных пластиков, 1360 — фенольных, 72 —> полиэфирных, 9 — полнимидных и так далее. Все эти пластики — умеренно термостойки. По работоспособности в условиях повышенных температур они уступают кремнийорганическим, фторорганическим и некоторым другим полимерам. С каждым годом техника выдвигает все новые требования к полимерам, в том числе и по термостойкости. С этими требованиями приходится считаться, хотя удовлетворить их очень непросто, и каждый десяток градусов отвоевывается с большим трудом. Путей повышения термостойкости, по меньшей мере, два. Первый — это синтез новых высокомолекулярных соединений, более термостойких, чем уже известные. Второй путь — введение в полимерные композиции специальных добавок-стабилизаторов. У каждого из этих путей — свои достоинства. Конечно, заманчиво синтезировать новый материал, который революционизирует ту или иную отрасль. Этот путь радикален, но у него нет достоинств второго пути — большей оперативности, несравненно меньших затрат на перестройку существующих производств и организацию новых. Последнее, вероятно, требует пояснений. Большинство нынешних конструкционных пластиков это не просто за- полимеризованные смолы, а композиции, в состав которых, наряду с полимерами, входят наполнители, пластификаторы и другие твердые или жидкие функциональные добавки. Технология производства обязательно включает стадии введения этих добавок, и если, скажем, нам потребуется ввести в композицию еще один компонент, это мало отразится на существующей технологической цепи. Если же этот компонент способен всерьез и надолго продлить жизнь полимера (или изделия из полимера), то такое ново-
введение может оказаться не менее значимым, чем новый синтез. ОТЧЕГО РАЗРУШАЕТСЯ ПОЛИМЕР Словосочетание «жизнь полимера», введенное в предыдущем абзаце,— отнюдь не литературный прием. Это узаконенный научный термин, которым пользуются во всех лабораториях, так или иначе связанных с полимерными материалами. Под действием внешних факторов— температуры, света, окислителей (в первую очередь, кислорода), влаги и других возможных агентов — полимер стареет. Рвутся связи в макромолекулах. Уменьшается их длина, изменяется состав. Летят на ветер (в буквальном смысле этого слова) образовавшиеся при распаде летучие вещества. Постепенно испаряются жидкие компоненты полимерной композиции... Внешне это проявляется не сразу. Не сразу меняются цвет и эластичность изделия, не сразу появляются на нем трещины. Однако каждому из нас, вероятно, приходилось сталкиваться с полимерной оплеткой электрических проводов, ставшей хрупкой, как склерозированные сосуды. Чаще всего ломкую изоляцию мы видим возле контактов (окисленных, небрежных, плохих контактов), там где на полимер одновременно воздействуют и кислород воздуха и повышенные температуры. Поодиночке они, естественно, действуют слабее. Полимерщики почти никогда не говорят о распаде макромолекул, предпочитая термин «деструкция». Окислительная деструкция, термическая, термоокислительная... Двойная, комплексная — термоокислительная деструкция всегда более интенсивна. Она, к тому же, начинается при более низкой температуре, чем деструкция просто термическая. И этот процесс двойного воздействия нужно замедлить и пресечь как можно раньше. С окислительно^ деструкцией полимеров (и термоокислительной — тоже, если она идет при сравнительно невысоких температурах) борются достаточно эффективно. Процесс этот хорошо изучен. Он носит цепной характер и начинается с образования многократно описанных в «Химии и жизни» свободных радикалов. Активные первичные радикалы порождаются в реакциях с участием кислорода или просто из-за разрыва слабых связей. Взаимодействуя с молекулами полимеров, эти радикалы порождают новые радикалы во все возрастающем количестве, и деструкция, распад макромолекул, идет все быстрее и быстрее. ОБРУБИТЬ НА КОРНЮ Стабилизировать полимер, разрушающийся в подобном цепном процессе, можно с помощью ингибито- ров-антиоксидантов, связывающих свободные радикалы. Образовавшийся при окислении полимера кислородсодержащий (перекисный) радикал охотно реагирует с антиокси- дантом, если в составе последнего есть функциональная группа, активно взаимодействующая с этим радикалом. Не станет свободных радикалов — некому будет распространять цепную реакцию распада. Кислородсодержащие радикалы хорошо связываются довольно многими доступными органическими соединениями (амины, фенолы). Этот способ борьбы с деструкцией полимеров (его называют цепным инги- бированием) применяется достаточно широко и давно. К сожалению, возможности цепного ингибнрования уменьшаются с ростом температуры распада: слишком велик становится «набор» образующихся радикалов, а универсальных высокотемпературных антиоксидантов пока нет. Но ведь поначалу процесс разрушения еще не носит цепного характера. Очевидно, целесообразно («зри в корень») попытаться воздействовать на первопричину — исключить каким-то образом доступ кислорода к связям макромолекул и противодействовать распаду в самом его начале. Такой подход к проблеме ингибнрования полимеров был применен доктором химических наук Г. П. Гла- дышевым и его сотрудниками в секторе академика Н. М. Эмануэля Института химической физики АН СССР. 45
ИГРА НА ОПЕРЕЖЕНИЕ Можно было бы привести серию реакций и теоретических выкладок, доказывающих, что при высоких температурах цепной механизм разрушения полимера, если и имеет место, то становится не главным. Исключив доступ кислорода к полимерным цепям, можно многократно продлить жизнь полимера. Просто сказать «пресечь доступ кислорода.к полимерным цепям»— трудно сделать это на практике. Очевидно, в состав полимера нужно ввести вещество, обладающее высокой активностью и реагирующее с кислородом раньше, чем тот начнет разрушать макромолекулы. Продуктами таких реакций должны быть инертные вещества (например, окислы) и ни в коем случае не активные свободные радикалы. Чтобы все это могло произойти, чтобы кислород был «перехвачен», не допущен к полимеру, скорость реакции нецепного ингибитора с кислородом должна быть во много раз больше скорости реакции кислорода не только с неразрушенными макромолекулами, но и с радикалами — продуктами термической деструкции. Такие вещества-«перехватчики» известны. Это, например, многие металлы в атомарном состоянии или просто мелкодисперсные металлы, но обязательно с неокисленной, не покрытой окисной пленкой поверхностью. Были проведены расчеты и выведены формулы, связавшие время жизни полимера с концентрацией стабилизатора — акцептора кислорода, толщиной образца, коэффициентом диффузии и растворимостью кислорода в полимере. Расчеты показали, что даже полимеры с высокими коэффициентами проницаемости кислорода, будучи стабилизированы веществами-«перехватчи- ками», смогут работать при температуре 300—400°С многие десятки и сотни часов. Но как реально сыграть на опережение, как ввести в полимер эти вещества-перехватчики? В вакууме? В восстановительной среде? И то, и На >той диаграмме показана зависимость времени жизни пленок нремнийорганичесного полимера от концентрации стабилизатора {мелкодисперсное железо(. Температура опыта — 400 С, толщина образцов 140 мкм. Время жизни образца определяли л© потерям механических свойств |темные точки) и по времени окисления стабилизатора |светлые точки 1- Линейный характер зависимости был предсказан теорией: жирная прямая — теоретическая. Но как близко от нее легли все экспериментальные точки другое непросто, но третьего-то не дано. Полимерные композиции готовят обычно на воздухе, а в воздухе — кислород. «Перехватчики» будут перехвачены и окислены кислородом воздуха задолго до того, как попадут в полимер... Из-за этого одно время казалось, что идея такого ингибирования ие выйдет за рамки изящной теоретической модели. А потом нашли, как говорят шахматисты, нестандартный ход. В полимер вводится порошок — обычное инертное соединение, например, оксалат железа. Оно равномерно распределяется в массе еще до того, как на следующих технологических стадиях полимер превратится в то пли иное изделие, которому при работе предстоит разогреваться до 300°С. При 300° термически нестойкий 46
оксалат железа распадается: FeC204->Fe+2C02 FeC204^FeO+CO+C02 Непосредственно в полимерном изделии образуется мелкодисперсное железо с неокисленной поверхностью или закись железа FeO — тоже активный «перехватчик» кислорода. Следует заметить, что металлы генерировали в полимерах и ранее, но никому не приходило в голову, что они в состоянии выполнять функции нецепных стабилизаторов. ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ Эффект стабилизации полимеров таким способом уже неоднократно проверен на практике. Разумеется, железо и FeO из оксалата — не единственные нецепные ингибиторы, В качестве стабилизаторов могут быть использованы любые вещества — лишь бы они удовлетворяли приведенным выше критериям. Уже найдено много различных по химической природе «перехватчиков» кислорода, проведены эксперименты со многими полимерными композициями. Особенно хорошие результаты получены в опытах с кремний- органическими полимерами. Результаты этих исследований позволили сформулировать общую теорию подобного ингибнровання, а она, в свою очередь, объяснила необъяснимое прежде стабилизирующее действие некоторых веществ. Та же теория помогла найти оптимальные условия действий для конкретных веществ — стабилизаторов... Принцип взаимовлияния, взаимообогащения теории и практики в этой работе проявился в очередной раз. ^ВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПЛАСТИКИ ПЕРЕВЕШИВАЮТ Американская Ассоциация алюминиевой промышленности подсчитала. что в 1976 году расход алюминия на один автомобиль составил в среднем 39,15 килограмма. Полагают, что к 1980 году он вырастет до 67,5—95 кг. Цель и смысл замены части стали алюминиевыми сплавами — облегчить автомобиль и тем самым уменьшить расход бензина, который становится все дороже. Впрочем, пластики вторгаются в автомобилестроение еще более активно: уже сейчас среднестатистический автомобиль фирмы «Дженерал Моторс» несет в себе 78,75 кг полимеров — вдвое больше, чем алюминия. ПОЛУЧЕН ГИДРИД | АРГОНА? ■ Расчеты, проведенные в Фи- I зико-техиическом институте низких температур АН УССР, показали, что I при некоторых условиях мо- -^£^^^ •'**£ гут существовать достаточно устойчивые гидриды криптона и даже аргона. Для проверки этих расчетов был поставлен эксперимент: раствор жидкого аргона в жидком водороде облучали электронным пучком. При этом из раствора выпали кристаллы, более тяжелые, чем жидкий аргон. В контрольных опытах, когда та ким же электронным пуч ком облучали лишь один из компонентов — водород или аргон, кристаллический осадок не наблюдался. Свойства полученных 1 кристаллов изучаются. Предстоит также выяснить, существует ли в них истинная химическая связь между водородом и аргоном или их объединяют лишь слабые вандерваальсовы силы. КОРМУШКИ ИЗ СТАРЫХ ШИН «Химия и жизнь» (№ 3, 1975 г.) уже писала о том. что из изношенных автомобильных шин можно делать дешевые резиновые маты 4Г
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ viя коровников. Сейчас возможности использования этого бросового сырья еще несколько расширились. Из старых автомобильных покрышек, приклеив к ним легкие пластмассовые донца, сделали передвижные кормушки для коров. На ферме, первой воспользовавшейся такими кормушками, коров круглый год содержат иод открытым иебом. Кормушки устанавливают прямо на пастбищах. Раньше дополнительный корм высыпали перед коровами прямо на траву, при этом часть его терялась. Кормушки из шии помогли избежать потерь. Это сказалось иа удоях. Они выросли в среднем иа 273 литра в год от каждой коровы. | СПУСТЯ НЕДЕЛЮ Тест, позволяющий определить беременность всего спустя неделю после зачатия, разработай в медицинском колледже Корнеллско- го университета (США). Суть его — в измерении содержания гонадотропи- на — гормона, который вырабатывается организмом на ранних стадиях беременности. Как сообщает жур- I нал «Science Digest» A976. № 5), для анализа на гона- аотропнн использован радио изотопный метод. питомник ДЛЯ БАБОЧЕК Такое своеобразное хозяйство — питомник, или ферма, если хотите, уже существует в Англии, потому что тамошние промышленные загрязнения ставят бабочек иод угрозу полного вымирания. А это нарушило бы естественные экологические связи и могло бы привести к непредсказуемым последствиям. Таким «сельскохозяйственным путем» пытаются, например, не дать исчезнуть бабочкам вида Ма- culinea Arion п., личинки которых (гусеницы) питаются красными муравьями. Так что у бабочковой фермы еще одна забота — муравьи; вырастить их в нуж- $* ■» ном количестве тоже не так просто. Такие вот необычные заботы в наш сугубо индустриальный век... ПОЧКА В РЮКЗАКЕ Жизнь одного из почечных больных поддерживается в университетской клинике штата Юта (США) аппаратом, представляющим собой внешне нечто вроде рюкзака, который при серийном производстве будет весить, по уверениям его конструкторов, всего 3,5 кг. Действующий опытный образец еще несовершенен — в нем не происходит полного удаления мочевины. В течение двух часов больной может передвигаться с аппаратом за плечами, после чего ему необходимо подключиться — на один час— к стационарному аппарату «искусственная почка». Журнал «Bild der Wissen- schaft» A976, № 6) сообщает, что портативную «искусственную почку» года через два надеются сделать еще легче. СОВСЕМ ПЛОХО УГОЛОВНИКАМ... Куда уж дальше, если отпечатки пальцев будут сравнивать не на глаз (пусть вооруженный хоть какими линзами), а с помощью вычислительных машин, будь они неладны. Такую опытную установку «обкатывают» в управлении полиции Нью-Йорка. Сравнивает она, конечно, не грубые отпечатки гангстерских пальцев, усиленные штемпельной краской, а их голограммы, полученные с помощью лазера. У проти- вогангстерской ЭВМ неплохая производительность — сто сорок с лишним тысяч отпечатков (то есть голограмм) в час. А смысл этой своеобразной научной работы состоит в том, что 80% отпечатков, сравниваемых с подозреваемыми, машина исключает, и на долю рутинного рассматривания их с увеличительным стеклом криминалистам остается только пятая часть работы. 48
Технология и природа «Вода благоволила литься...» Конечно, это было случайное совпадение, нарушение традиций нетрадиционного года. Если помните, прошлым летом (и весной, и осенью тоже) погожих дней было мало. Редко прерывавшиеся дожди обрекали московские фонтаны на бездействие. Но в день открытия выставки «Интербытмаш-76» большой сокольнический фонтан действовал и, как сказал поэт, «вода благоволила литься...». Пожалуй, самым неожиданным на этой выставке (ее полное название — «Коммунальное и бытовое оборудование») было обилие, — я не преувеличиваю, обилие — экспонатов, посвященных одной из насущнейших проблем современности — охране окружающей среды. И воды, в частности. Это и понятно: среднестатистический жи- тель большого города тратит в наши дни на себя — на питье, мытье и все прочее — от 300 до 500 литров воды в сутки. Чистой воды, прошедшей специальную обработку до кондиций, определяемых строгим ГОСТом. Окультуривание воды (специалисты называют это куда прозаичнее — водоподготов- кой) — важнейшая отрасль городской хозяйственной индустрии. Обойти сооружения любой из четырех станций московского водопровода дано лишь человеку тренированному. Так же и в других городах... ЧИСТЫЕ СТРУИ «СТРУЙ» Экспонат называется «Струя»: установка для очистки и обеззараживания сравнительно небольших масс воды — от 100 до 800 кубометров в сутки. Совместная советско- финская разработка. На выставке была представлена самая небольшая из «струй»— «Струя-100». Для санатория или пионерского лагеря, расположенного на речке или озере — любом открытом водоеме — и не снабжаемого водой централизованно (таких примеров сколько угодно), подобная установка поистине незаменима. Она берет воду из речки, и не суть важно, какой изначально будет эта вода. Она может быть родниковой, а может быть и «жирной от стрекоз», как сказано в стихотворении, строкой из которого озаглавлены эти заметки. В «Струе» вода пройдет полный цикл очистки: подщелачивание (цель — стабилизация свойств), коагулирование взвешенных частиц сернокислым алюминием, первичное хлорирование (окисление органики), отстой, фильтрация, вторичное хлорирование... Все как на большой городской водопроводной станции. А габариты «Струи-100» таковы, что разместить ее в дачном домике не составит труда. Впрочем, она может работать и под открытым небом... Установка работает непрерывно. Лишь раз в сутки ее нужно остановить минут на десять для промывки песчаных фильтров (противотоком той же воды) и удаления шлама. Более крупные «струи» работают так же, но производительность их выше. «Струя- В00» снабжает водой уже не санаторий, а городок с населением около 4000 жителей. «Струи» работают уже во многих местах — от Архангельской области до Астраханской. Их выпускают несколько заводов. О том, что эта установка очень незаурядна, свидетельствует хотя бы такой факт: за первую неделю A) работы выставки за рубеж было продано пять таких установок. ОЗОН ВМЕСТО ХЛОРА В предыдущей заметке упоминалось о необходимости обеззараживания воды. Классический обеззараживающий реагент — хлор. Но избалованные горожане — и у нас, и за рубежом — нередко ругают хлорированную воду: и вкус у нее не тот, и запах. Замечено, что в только что набранной водопроводной воде цветы сохраняются не так долго, как в отстоявшейся, — виноват хлор. Из бассейна выходишь с глазами, как у кролика, — опять же дело в хлоре. О том, что хлорирование воды можно с успехом заменить озонированием, широко известно. Известно также, что для полного обеззараживания воды озона нужно намного меньше, нежели хлора, и что озониро- 49
«Струй-100* — современная установка для очистки и обеззараживания воды — демонстрировалась в советском разделе выставки ванная вода свободна от большинства недостатков хлорированной. Но мало кто знает, что самая крупная в мире установка озонирования воды сооружается в Москве на Восточной водопроводной станции при техническом содействии известной француз- ской фирмы «Трэлигаз». За сутки через озонаторы здесь будут проходить больше миллиона кубометров воды. Конечно, озонировать ее будут не чистым 0>, а воздухом, в котором часть кислорода превращена в озон. Концентрация озона в нем будет высокой — примерно 18 граммов озона в кубометре воздуха. Двукратное озонирование (первичное и вторичное) сделает воду Восточной станции самой вкусной в столице. ДИСКИ «ОКСИРАПИДА» Не только водопроводная вода и все, что с ней связано, были экспонатами выставки. 50
Сточные воды — тоже. И бытовые, и производственные. Биологическая очистка сточных вод, конечно, не новость. Активный ил, о котором определенно наслышаны читатели «Химии и жизни», значительно ускоряет процессы окисления и очистки стоков. В воде, прошедшей биоочистку, практически не остается органических веществ, способных окисляться и тем самым уменьшать содержание в воде необходимого водным жителям растворенного кислорода. Но и активному илу нужно дышать, по крайней мере его части. Ведь активный ил создается не только анаэробными — не нуждающимися в кислороде бактериями, но и аэробными, которым кислород нужен так же, как и нам с вами. Поэтому через емкости биоочистки продувают воздух. Французская фирма «Деграмон» демонстрировала на «Интербытмаше-76» одно из своих последних достижений — компактную А эти кап пи — не водяные, стеклянные — детали австрийских люстр 51
установку биологической очистки стоков «Оксирапид». В этой установке, как и во многих, необходимый бактериям воздух подается по трубам на дно бассейна. Важно, чтобы эффект продувки был максимальным. В «Оксирапиде» воздух дробится на пузырьки диаметром 2—3 мм, проходя через специальные керамические диски (материал на основе окиси алюминия, почти чистый корунд). От такой продувки польза в несколько раз больше, чем от традиционного способа подачи воздуха — непосредственно из дырчатых труб. И вот что еще важно. Если диск по каким-то причинам забьется, выйдет из строя, то тратить время на его очистку не придется. Диски — съемные, заменить их — минутное дело. Работоспособность такому диску вернет прокаливание. Корундовые диски могут работать по многу лет (представители фирмы называли число 10). НА ЧТО ГОДЕН СТАРЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И снова — о городских стоках. И одновременно — об авиации. У каждого двигателя свой ресурс. Отработавший положенное ему число часов авиационный двигатель «списывают на берег». Даже если он еще может двигать. В этом случае вряд ли кто посетует на перестраховку. Большинство отработавших свое авиационных двигателей идет в переплавку, и лишь некоторые — на другую работу. В частности, в новые цехи механического обезвоживания и термической сушки осадков. Осадков, образующихся при очистке городских стоков. По новой технологии осадки сушат во встречных струях. Эти мощные струи создают бывшие авиационные двигатели. Высушенные и обеззараженные, эти осад- Легно сменяемые корундовые диски |фирма нДеграмои», Франция) помогают активному илу активнее очищать стоки ки используют как удобрение, а воду, очищенную с помощью авиационных двигателей, можно возвращать в реку. Цех с «авиационной» сушкой осадка уже больше двух лет работает в Орехово-Зуеве. ВОДА И РЕКЛАМА С точки зрения рядового посетителя, эта выставка, наверное, была не самой яркой. Правда, чистейшей воды хрустальные подвески нестандартных люстр в павильоне Австрии привлекали множество посетителей. Но если бы организаторы выставки присуждали специальный приз за лучшую, самую необычную рекламу, этот приз, полагаю, достался бы стенду американской фирмы «Куллиган», где на рекламу работала вода. У стенда стояла большая, видавшая виды бочка. Сверху в нее из большого латунного крана текла вода. А кран висел в воздухе, ни одна труба к нему не тянулась (во всяком случае видимая). В этом и было главное «куллиганство». Фокус этот не нов: труба, конечно, была — большая стеклянная труба шла к крану внутри струи, и насос, спрятанный в бочке, исправно гнал по ней воду. Но действовал этот эффективный прием безотказно: не только мальчишки (их всегда полно на выставках), но и солидные люди пробовали струю на ощупь — не искусственная ли... В подобном же веселом, озорном стиле был оформлен и сам стенд. А венчала его неброская надпись по-английски: «We treat water seriously» — «Мы относимся к воде серьезно». Фирма «Куллиган» специализируется на производстве емкостей для фильтрации и химической обработки воды. Плюс ультрафильтрация и системы обратного осмоса для воды, идущей на медицинские цели. Серьезное отношение к воде для такой фирмы естественно. Впрочем, под этими словами: «Мы относимся к воде серьезно», — вероятно, подписались бы все участники «выставки. В. СТАНЦО, специальный корреспондент «Химии и жизни» Фото В. Брел я 52
последние известия Сахарный диабет — вирусное заболевание? Обнаружены вирусы, вызывающие у животных болезнь, похожую на сахарный диабет. При сахарном (инсулярном, или панкреатическом) диабете в организме больного недостает гормона инсулина, в результате чего поступающие углеводы не могут превращаться в гликоген. Нарушение обмена веществ, сопровождающее сахарный диабет, приводит к увеличению количества сахара в крови больного, а также к выделению сахара с мочой. Причины заболевания сахарным диабетом до сих пор окончательно не выяснены. Немаловажную роль в возникновении диабета играют наследственные факторы, отклонения от нормальной диеты, а в последнее время появляются данные о том, что диабет может возникать и в результате вирусной инфекции. Группа ученых из Вермонтского университета (США) еще в 196В году установила, что заражение мышей вирусом так называемого энцефаломиокардита вызывает заболевание, очень похожее на диабет. Вирус оказывается возбудителем диабета только у самцов определенных генетических линий. Самки же, а также самцы других устойчивых линий не подвержены действию этого вируса. В специальных экспериментах с использованием флюоресцентных красителей удалось установить, что вирус энцефаломиокардита локализуется в бета-клетках поджелудочной железы, которые как раз и продуцируют гормон инсулин. Недавно журнал «Science News» A976, т. 109) сообщил о других экспериментах. Их авторы — сотрудники Медицинского колледжа штата Виргиния (США) Р. Лурье и С. Уэбб показали, что вирус Коксаки В может вызывать заболевание, сходное с сахарным диабетом. Вскоре после заражения мышей вирусом у них появлялись первые признаки диабета, нарушались функции поджелудочной железы. На мышей, не имеющих генетического предрасположения к диабету, вирус действия не оказывал. Авторы работы допускают, что заражение вирусом — не единственная причина возникновения диабета. Свою дальнейшую работу экспериментаторы предполагают посвятить поиску новых факторов, способствующих возникновению этой болезни, а гакже выяснению конкретного молекулярного механизма действия вируса. Ученые надеются создать вакцину для борьбы с вирусом Коксаки В и использовать ее прежде всего для иммунизации детей, предрасположенных к диабету. Но это пока лишь мечты. Дело в том, что вирусная гипотеза возникновения сахарного диабета пока остается лишь гипотезой: все данные в пользу вирусного происхождения диабета пока получены лишь на лабораторных животных, которые в обычных условиях диабетом не болеют. Кан'дидат биологических наук А. СУРГУЧЕВ 53
мнофнбриллы поперечные трубочни - пилости ретинулума Строение мышцы Гипотеза Мышца— электрическая машина? Тело живого работает не как термодинамическая машина; представляется очень вероятным, что химические силы производят внешнюю механическую работу через посредство электричества. У_ То мсон Проблемой биологической подвижности весьма серьезно занимаются во многих лабораториях мира. Накоплен огромный фактический материал, полученный с помощью самых современных и совершенных методов исследования. Досконально исследуются ферментативные, физико- химические, биохимические свойства ор га пел л, белков, их фрагментов, фрагментов их фрагментов. Однако до сих пор не получен ответ на основной вопрос биофизики подвижности: как и где химическая энергия преобразуется в механическую. ЦЕПОЧКА ПРЕВРАЩЕНИЙ И ЕЕ ЗВЕНЬЯ Встав на путь преобразования энергии, человек первым делом превратил химическую энергию в тепловую: Х->Т. Это преобразование происходило в огне костра. Затем в паровых машинах тепло удалось преобразовать в механическую энергию: Х-^Т-^М. Наконец, после открытия электромагнетизма были созданы обратимые преобразователи механической энергии в электрическую — электрогенератор и электромотор: Х->-Т-^М->-Э—>-М. Последние звенья этой цепочки (М—>- --кЭ-*М) протекают в преобразователях, в которых подводимая энергия предварительно запасается в 55
магнитном или электростатическом поле. Реально достижимые плотности энергии (W), запасенной в магнитном и электрических полях в газовой среде, нетрудно подсчитать. Эти расчеты мы опускаем и приводим лишь конечный результат: W„ar= Ю6 Дж/м3, WM= 10» Дж/м3. Поскольку в магнитном поле можно запасти примерно в десять тысяч раз больше энергии, для технического преобразования используются исключительно электромагнитные системы. Так обстоит дело в сегодняшней классической энергетике. Отметим, что в живой природе такой механизм преобразования не используется, мы можем судить об этом с весьма высокой степенью достоверности. Биологическая подвижность любых форм проявляется, как известно, не в газовой среде, а в жидкости — тех или иных биологических субстратах, которые с физико-химической точки зрения не что иное, как растворы электролитов. В двойном же электрическом слое, который, как известно, возникает на границе твердой фазы и раствора электролита, плотность энергии достигает 107—108 Дж/м3. Это в 10; а то и в 100 раз больше, чем энергия магнитного поля в электродвигателях. Поэтому электрохимические преобразователи в принципе могут быть значительно меньше электромагнитных. Итак, характерные особенности электрохимического преобразователя энергии: малые размеры, небольшие разности потенциалов (около 0,1 В), огромная запасенная энергия. Пожалуй, из всех известных нам способов преобразования энергии именно этот в наибольшей степени отвечает требованиям, предъявленным к модели биологической подвижности. Можно даже сказать, что это самая подходящая модель. И потому рассмотрим ее подробнее. ПОДХОДЯЩАЯ МОДЕЛЬ Преобразователи с жидким рабочим телом—электрокинетические и электроосмотические — известны давно. 56 Устройство эгектрокинетического преобразователя энергии В них используется эффект относительного смещения жидкой и твердой фаз; при этом часть двойного электрического слоя смещается, образуется разность потенциалов, возникает электрическое поле. Такой преобразователь — обратимая система: при наложении внешнего поля жидкость приходит в движение, совершая механическую работу. Однако к.п,д. составляет всего лишь десятые доли процента, поэтому электрокинетические установки не нашли применения для преобразования энергии. Можно показать, почему подобный преобразователь малоэффективен, и наметить пути значительного увеличения коэффициента преобразования. Обычно концентрация ионов в рабочей жидкости преобразователя не превышает 10~5 кмоль/м3, а концентрация растворителя, например воды, достигает 55 кмоль/м3. Концентрации различаются в миллион раз! Вот и получается, что механическая энергия тратится в основном на перемещение растворителя, на вязкое трение, и лишь ничтожная ее часть идет на перемещение ионов, то есть на преобразование энергии. К.п.д. электрохимического преобразователя можно значительно увеличить, если связать ионы двойного слоя, например полимерной цепочкой. В этом случае будет смещаться только полимерная нить с зафиксированными на ней ионами, а масса растворителя останется неподвиж-
ной. В идеале можно получить электрически нейтральную систему продольно ориентированных полимерных нитей, положительно и отрицательно заряженных полиионов. Под действием внешнего электрического поля нити будут смещаться, скользить одна относительно другой. Но, по современным представлениям, процессы биологической подвижности, в том числе мышечные сокращения, как раз и состоят в скольжении, во взаимном сдвигании белковых полимерных нитей — фибрилл двух различных типов. НЕМНОГО О СТРОЕНИИ МЫШЦЫ В этом разделе будут кратко изложены современные представления о строении мышц и механизме их работы. Все это достаточно хорошо известно и повторено здесь лишь для ясности последующего изложения. Мышца состоит из нескольких тысяч параллельно расположенных мышечных волокон. Концы мышцы переходят в сухожилия, которыми она крепится к костной ткани. Мышечное волокно представляет собой многоядерную клетку диаметром 10—100 мкм и длиной примерно 1 — 2 см. По последним представлениям, эта огромная клетка составлена из тысяч слившихся, выстроенных в один ряд клеток. Мышечное волокно окружено возбудимой мембраной, которая через каждые 2—3 мкм проникает внутрь клетки, образуя поперечные трубочки. Система трубочек и полостей в мышечном волокне — так называемый саркоплазматический ретику- лум — пронизана волоконцами МЙО- фибрилл (толщиной 0,5—2 мкм), которые состоят из нескольких сотен протофибрилл, или нитей, образованных пучками белковых молекул. Сложная мышечная структура погружена в саркоплазму — раствор электролита, богатый ионами кальция. Электрический потенциал волокна 70—90 мВ, он отрицателен по отношению к наружной среде. Протофибрилл ы мышечного волокна двух типов: толстые (диаметр до 100 ангстрем, длина до 1,5 мкм), состоящие в основном из белка миозина, и тонкие (диаметр 40—50 ангстрем, длина около 2 мкм), состоящие из актина. Тонкие фибриллы прикреплены концами к особым белковым образованиям — z-пластинам, расположенным на уровне поперечных трубочек. Толстые фибриллы находятся в промежутках между тонкими, при сокращении мышцы они смещаются, скользят друг относительно друга. Теперь несколько слов о современных взглядах на механизм мышечного сокращения. Нервный импульс возбуждает оболочку волокна. Возбуждение мембраны распространяется по трубочкам до полостей ре- тикулума, где концентрация ионов кальция примерно в десять тысяч раз больше, чем в саркоплазме. Ионы Са2+ попадают в промежутки между протофибриллами, активируя гидролиз молекулы аденозинтрифос- форной кислоты — АТФ: АТФ+Н2О^АДФ+Н3Р04+ + 10 ккал/моль. В этой реакции и выделяется Электронно-ми крое копи ческа я фотография мышечного волокна. На миоэиновых нитях хорошо видны темные поперечные полоски. Это и есть мостиии 57
сокращение мыщцы актинсвые ннтн &ФФ Са' " Са2 Са2' миозиновые ннтн -• V электрическое лоле В процессе возбуждений мышцы возле z-ппастин появляются ионы Са2 \ , которые создают »лектрическое поле. Поле взаимодействует с полиионами, возникает зпектрокинетический эффект: нити актина и миозина начинают скользить, мышца сокращается энергия, которая каким-то загадочным образом превращается в механическую работу, причем считается, что химическая энергия переходит в механическую без всяких посредников: X—>-М. Конкретный же механизм преобразования до сих пор остается невыясненным. Многие исследователи связывают загадочный механизм мышечного сокращения с мостиками на фибриллах. Эти мостики удается рассмотреть на электронно-микроскопических снимках волокна. Считается, что при сокращении мостики на мио- зиновой нити захватывают актино- вую нить, тянут ее, отпускают и снова захватывают. Что же касается ионов Са2+, то, активировав реакцию гидролиза АТФ, они вновь возвращаются внутрь саркоплазмати- ческого ретикулума, после чего волокно готово к следующему сокращению. Одно сокращение продолжается несколько миллисекунд. Постоянное тянущее усилие мышцы развивается при повторении процессов возбуждения с частотой до 100 Гц и суммировании импульсов сокращения на упругих элементах волокна. В этом сложнейшем режиме работы мостики, если они и впрямь ответственны за преобразование энергии в мышце, должны распознать приказ- импульс, найти соответствующую нить, схватить ее, тянуть. Как заметил один биофизик, приходится признать существование интеллекта у мостиков, иначе концы не сходятся с концами. Попытаемся свести их, воспользовавшись упомянутой электрохимической моделью. ЗАЧЕМ НУЖНЫ МОСТИКИ Вот что доказано экспериментально. Во-первых, нити актина и миозина суть полимерные белковые образования. Во-вторых, миозин при электрофорезе ведет себя как анион — на мнозиновых нитях зафиксированы отрицательные заряды. Теперь предположим, что актин служит носителем положительных зарядов. Тогда оказывается, что в глубинах мышечного волокна есть пара противоположно заряженных ионов: полпанион миозин и поликатион актин. Другими словами, в саркоплазме образуется диссоциированный раствор некоего актино- мнозинового соединения. Дальше все более или менее просто. Химическая энергия АТФ приводит в действие ионные насосы, которые создают определенную разность концентрации ионов внутри и снаружи мышечного волокна. Возникает наблюдаемая экспериментально разность потенциалов около 0,1 В — мышца накапливает электрическую энергию. Волна возбуждения активирует поперечные трубочки, а затем и полости ретикулума. При этом возле z-пластинок появляются положительно заряженные ионы Са2+, которые создают электрическое поле, направленное в обе стороны от z- пластинок. Электрическое поле взаимодействует с полиионами, возни- 58
кает электрокинетическнй эффект: нити актина и миозина начинают скользить, мышца сокращается. Согласно такой модели, мостики служат всего лишь местом закрепления заряженных групп, например иона АТФ4-, поэтому отпадает надобность наделять их интеллектом. Итак, подведем некоторые итоги. Химическая энергия АТФ не используется, как предполагалось, непосредственно для совершения механической работы, а переводится предварительно в свободную энергию концентрационного электрохимического преобразователя. Иными словами, мышца представляет собой аналог электрохимического топливного элемента. Топливом для нее служит АТФ и другие подобные соединения, а главный результат работы такого элемента — возникновение разности потенциалов на мембранных структурах. Полученная электрическая энергия запасается впрок. Биологический накопитель выполняет функции резервной батареи при электрохимическом генераторе, что позволяет системе отдавать большие мощности в течение короткого времени. Наконец, механическое движение мышцы не что иное, как движение полиионов. К этому остается добавить, что, по мнению академика В. А. Энгельгардта, помимо основных своих функций АТФ играет еще роль смазки, пластификатора; образно говоря, молекулы АТФ служат колесиками, по которым скользят белковые нити. Если записать предельно кратко схему преобразования энергии в мышце, эта схема будет выглядеть так: Х-*Э-*А-*М. Звено А — это аккумулирование энергии. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ГИПОТЕЗЫ Трудно сказать, когда удастся получить надежные экспериментальные данные, подтверждающие изложенную гипотезу либо, напротив, опровергающие ее. Пока же автор располагает следующими свидетельствами в пользу • электрохимической модели биологической подвижности. Первое свидетельство. Если дважды графически продифференцировать кривую сокращения мышечного волокна, мы получим зависимость ускорения мышцы от времени, или, что то же, кривую развиваемого мышцей усилия. Так вот, последняя кривая хорошо совпадает с ходом изменения электрического потенциала мышечного волокна. Второе свидетельство. Был поставлен довольно простой опыт. Препарат мышцы лягушки помещался в электрическое поле, создаваемое разрядом высоковольтного генератора. Препарат был определенным образом подготовлен: поддерживалась одинаковая концентрация ионов внутри мышцы и в наружном растворе. Таким способом исключалась возможность возбуждения мембраны. С той же целью в мышцу вводили раствор новокаина. При определенной величине поля (рассчитанной на основании предложенной автором модели) мышца, лишенная мембранного механизма восприятия внешнего сигнала, начинала сокращаться. Есть, наконец, еще одно, косвенное свидетельство в пользу гипотезы. Известны синтетические полиионные соединения, состоящие из гигантских полимерных цепочек с закрепленными на них положительными и отрицательными ионами. Величина диэлектрической постоянной этих соединений примерно в десять раз больше, чем у пьезокерамики, что может свидетельствовать о взаимном смещении полианионов и поликатионов в электрическом поле. Подобно актомиозиновым белкам, полиионные соединения растворяются лишь в концентрированных растворах электролитов. По-видимому, сегодня нет более близких аналогов белковых сокращающихся структур. Все это, по мнению автора, свидетельствует о том, что мышца работает исключительно как электрокинетический преобразователь энергии, что, собственно, и требовалось доказать. Инженер В. А. ФЕДОРИН 59
л поездок Французы занимаются молекулярной биологией Доктор биологических наук Л. Л. КИСЕЛЕВ Зимой 1974—75 г. я был командирован Академией наук СССР во Францию для работы в молекулярно-биологических лабораториях в соответствии с соглашением о научно-техническом сотрудничестве между нашими странами. Около трех месяцев я пробыл в лаборатории Ф. Шапвнля, которая входит в состав Института молекулярной биологии Парижского университета. Руководитель лаборатории профессор Франсуа Шапвиль — выдающийся ученый, чей вклад в молекулярную биологию общепризнан. В 60-е годы, когда он был еще совсем молодым исследо- 60
вателем и работал в США в лаборатории Ф. Липмана в Рокфеллеровском университете, был поставлен опыт, вошедший позже во все учебники: Шапвилю удалось превратить один аминокислотный остаток (цистеино- вый) в другой (аланиновый) с помощью химической обработки, такой филигранной, что связь аминокислотных остатков с транспортной РНК не нарушилась. «Гибрид» подсунули рибосомам, и он заработал в системе, синтезирующей белок: аланин оказывался в составе белковых молекул, синтезированных иа этих рибосомах. Самым интересным, однако, в опыте Шапви- ля было другое: аланин занял в белке «чужое» место, которое предназначалось другой аминокислоте — цистеину. (Читатели, наверное, помнят, что каждая аминокислота занимает при биосинтезе белка вполне определенное, предназначенное только для нее, место — структура белка задана генетически.) Из опыта Ф. Шапвиля следовало, что не сама аминокислота, как это ни парадоксально, выбирает место, предназначенное для нее в белке, а это делает за нее связанная с ней тРНК. Этот опыт, ставший классическим, доказал справедливость так называемой адапторной гипотезы Фрэнсиса Крика, согласно которой тРНК находит место для связанной с ней аминокислоты через образование в рибосоме комплекса тРНК с информационной (матричной) РНК- Следующий шаг в окончательном становлении адапторной гипотезы был сделан в 1969 г., когда в СССР, в лаборатории академика В. А. Энгельгардта было доказано, что тРНК может и вне рибосом, in vitro образовать избирательный комплекс с мРНК. Ф. Шапвиль — обаятельный, жизнерадостный человек, совершенно лишенный «комплекса величия», очень простой, дружелюбный, ничем не напоминающий собеседнику, что он — один из классиков молекулярной биологии. В день приезда, к вечеру, я пришел в лабораторию, чтобы обсудить программу будущей работы. Шапвиль представил меня своим сотрудникам и сказал примерно так. «Это Лев Киселев, вы его знаете по статьям в научных журналах, а теперь он будет с нами вместе работать три месяца. Он мой друг, и я уверен, что он станет и вашим другом». На этом церемония окончилась, и мы взяли быка за рога — приступили к подробному обсуждению плана. Сразу стало ясно, что мне предоставляется, как говорят французы, carte blanche — возможность делать все, что я хочу и как хочу, при полной поддержке лаборатории. Забегая вперед, скажу, что намеченное исследование удалось полностью выполнить (его результат уже опубликован). Цель работы состояла в том, чтобы путем обратной транскрипции (РНК-направляемого синтеза ДНК) получить ДНК-овую копию РНК растительного вируса, который называется вирусом коровьего гороха. РНК этого вируса представляет собой две очень длинные полимерные цепи, в несколько тысяч нуклеоти- дов; часть ДНК, которая у нас получилась, оказалась тоже длинной и содержала, как мы полагаем, копии нескольких генов. Сотрудники лаборатории очень гордились тем, что нам удалось синтезировать путем обратной транскрипции столь длинные цепи (до этого синтезируемые in vitro цепи ДНК были гораздо короче). В октябре 1975 г. на Советско-американском симпозиуме по нуклеиновым кислотам в Киеве из доклада Дэвида Балтимора, нобелевского лауреата 1975 года, стало известно, что в его лаборатории тоже удалось синтезировать сверхдлинную ДНК, используя в качестве матрицы РНК другого вируса — полиомиэлита. Пожалуй, первое, что бросается в глаза человеку, приходящему в лабораторию ежедневно и смотрящему на события «изнутри», а не глазами визитера, — это напряженный рабочий ритм, полноценное использование рабочего времени. Сейчас, когда темп развития науки весьма высок, сходные идеи нередко приходят в голову одновременно многим исследователям. В этих условиях побеждает в научном соперничестве тот, кто быстрее может проверить свою гипотезу в лаборатории. В молекулярной биологии есть, можно сказать, «большая техника» (центрифуги, оптические приборы и т. п.) и есть техника «малая», вспомогательная: мойка лабораторной посуды, приготовление растворов, пипетки, шприцы, дозаторы. В большинстве французских лабораторий прекрасно понимают, что конечная эффективность научной работы как раз и определяется оптимальной пропорцией между «большой» и «малой» техникой. Поэтому в Институте молекулярной биологии Парижского университета основную лабораторную посуду моют централизованно в автоматических и высокопроизводительных аппаратах, а кроме того, еще есть и малая общелабораторная мойка для 61
62
Группа советских молекулярных биологов у стен собора Парижской богоматери. Фото Б. П. Готтиха Париж. Вандомская колонна. Более полутора веков стоит этот памятник, сооруженный в честь побед Наполеона и отлитый из бронзы неприятельских пушек наиболее нежной и тонкой посуды. В моей работе не было случая, что опыт задержался из-за отсутствия нужной чистой колбы, пипетки или какой-либо иной «мелочи». В лаборатории множество средств «малой механизации» — автоматических и полуавтоматических приспособлений для приготовления смесей, разного рода дозаторов, шприцев и других мелочей, роль которых в повседневной лабораторной жизни огромна. Если читатель удивлен тем, что я пишу о самоочевидных, казалось бы, вещах, не нуждающихся в доказательствах в силу своей очевидности, то я, увы, должен добавить, что у нас иногда бывает так, что легче купить дорогостоящий импортный прибор, чем специальную микрообъемную пипетку, стоимость которой, конечно же, несоизмеримо меньше. Однако такие «пустяки» забирают, подчас незаметно, множество минут, складывающихся в лабораторной работе в часы и дни. Уважение и внимание к «малой механизации», к мелочам — один из главных, на мой взгляд, факторов, определяющих высокую производительность труда во многих французских лабораториях. Нельзя не упомянуть и о том, что отклонения от этого рационального подхода тоже бывают. Мне пришлось быть свидетелем сцены негодования очень крупного ученого по поводу траты денег в его институте: накануне Ученый совет решил купить весьма дорогостоящую ЭВМ в дополнение к уже имеющейся. «Они надеются, что вторая машина посоветует им, как использовать первую», — ехидно комментировал он это решение. Проблемы рациональной траты денег, отпускаемых на науку, волнуют французских ученых так же, как их коллег в других странах. Это естественно: расходы на исследования растут, информация, извлекаемая из каждого эксперимента, обходится все дороже и дороже. Один из путей преодоления этой тенденции состоит во Франции в кооперировании научных учреждений «вокруг прибора». Например, в следующем пятилетии французы намечают полностью модернизировать парк электронных микроскопов: вместо 1000 или 1500 приборов устаревших моделей, обслуживающих биологию, купить 100 или 150 аппаратов самой последней модели, разумеется, очень дорогих. Как же быть тем лабораториям, которые останутся без этой техники? Хотят сделать так, чтобы несколько ла- 63
бораторий сообща использовали новый электронный микроскоп по часовому графику, эксплуатируя его буквально денно и нощно (и заодно — не опасаясь морального старения дорогостоящего прибора). Аналогичным образом намереваются организовать работу с использованием ЯМР-спектромет- ров и'других сверхдорогих приборов. Но, конечно, в капиталистической Франции реализация этой бесспорно правильной идеи наталкивается на определенные препятствия: каждая лаборатория финансируется индивидуально, из разных источников — от прямых правительственных субсидий до частных пожертвований. И в этой ситуации неясно, на чьи же средства будут закупать дорогое оборудование межлабораторного и межинститутского назначения. Мешает и прочно укоренившаяся индивидуалистская психология — лучше похуже, зато свое... Однажды в конце первой рабочей недели, когда я уже вошел в рабочий ритм, в лаборатории раздался телефонный звонок и секретарь сказала, что меня просят приехать в Министерство иностранных дел Франции. Опыт был в разгаре, никакого желания прерывать его у меня, естественно, не было, и я спросил, так ли уж необходимо ехать и нельзя ли решить вопрос по телефону. Секретарь с явным удовольствием повторила все это в телефонную трубку, а я остался за лабораторным столом. 4На следующий день, неожиданно для всех, в том числе для профессора Шапвиля, в лаборатории появилась дама из МИДа. Она обратилась ко мне: как вас встретили в лаборатории, есть ли у вас пожелания, претензии? Не выпуская из рук пипетки и не слезая с высокого табурета (мы как раз запускали реакцию в этот момент), я ответил, что меня прекрасно встретили, что работа началась без малейшего промедления и что я абсолютно всем доволен. «Я вижу, что вы энергично работаете и вам действительно некогда было вчера ехать в министерство», — сказала дама. — «Я привезла вам два билета в оперу. Мы будем рады, если спектакль вам понравится». В ответ я промычал нечто нечленораздельное, так как рот был занят «хвостиком» от микропипетки. Мы улыбнулись друг другу, и на том мое официальное общение с МИД Франции закончилось. Ну, а парижская опера, в которую попасть гораздо легче, чем в Большой театр, — что ж, билеты в нее изрядно дороги и, как говорится, дареному коню в зубы не смотрят... За три дия до конца работы стало ясно, что мне не удастся закончить все начатые опыты, даже если работать до полуночи. И тут еще раз сказалась та товарищеская солидарность, которую я чувствовал в лаборатории все время. Был брошен клич: Льву надо помочь! И бросив свои опыты, Анн-Лиз Энни резала полоски акриламидного геля для счета радиоактивности, Жильбер Брёи готовил флаконы, Алэн Прошьян, Клод Бенигур, да и все остальные предлагали помощь и делали любую работу. Объединенными усилиями последних двух дней все опыты были полностью завершены, и в шесть часов вечера накануне отъезда появилось мороженое (это лаборатория меня провожала), появился торт (это я благодарил лабораторию), и мы быстро расправились с тем и другим. Речей не было, только профессор Шапвиль сказал, что я могу приезжать в лабораторию когда угодно как коллега и друг и что они будут ощущать мое отсутствие. После работы в Париже я переехал на месяц в Страсбург, в Институт молекулярной и клеточной биологии. Там в лаборатории профессора Жан-Пьера Эбеля мы совместно с д-ром Франко Фазиоло исследовали механизм функционирования одного из ферментов, участвующих в биосинтезе белка, — фенила ланил-тРНК-синтетазы. Мы в четыре руки (буквально, ибо один из работающих запускает реакцию, а другой ее останавливает), проделали измерения скоростей реакций, которые катализирует этот фермент. В последний день моей страс- бургской жизни данные были отправлены в Новосибирск для статистической обработки на ЭВМ по специально разработанной для этого программе. Французы торжественно провозгласили, что создана новая ось «Страсбург — Москва — Новосибирск». (А эффективность этой столь протяженной географически, но тесной научной кооперации доказана тем, что научная статья о результатах нашей работы уже опубликована.) Работа шла так напряженно, что мой коллега запросил пощады и отправился в Альпы — покататься неделю на лыжах. Поскольку при всем желании я один не мог вести опыт, мне была выделена в помощь лаборантка Габи Нюссбаум. (В Париже лаборантов при сотрудниках почти нет, а в Страсбурге они еще сохранились.) Если судить по Габи, то подготовка лаборантов поставлена во Франции великолепно. Моя помощница угадывала каждое движение, заранее точно знала, когда что понадобится. 64
делала все очень быстро и без малейшей суеты или спешки. Одним словом, мне достался помощник, о котором можно только мечтать, и когда д-р Фазиоло спустился со • снеговых вершин, я так горячо нахваливал Габи, что он предложил мне работать с ней и дальше... У Института молекулярной и клеточной биологии — новенького, «с иголочки» (он создан совсем недавно, года три назад), есть одна весьма интересная особенность — он возглавляется двумя равноправными директорами. Один из них — профессор Эбель, известный исследователь и организатор науки; в его лаборатории установлены первичные структуры рибосомиой РНК и многих транспортных РНК. У Эбеля — невероятно энергичного и неутомимого, большого любителя гастрономических удовольствий, отца пятерых детей — героическое прошлое; он участник Сопротивления, узник страшного концлагеря «Дора», кавалер ордена Почетного легиона. С другим директором института, весьма известным специалистом в области вирусов растений профессором Л. Иртом я встречался гораздо реже. Институт сравнительно небольшой (человек 300), и «двоеглавие» явно не связано с большим объемом административной работы. Однако все документы подписывают два директора, и решения они принимают вдвоем. Только когда один из них в отъезде (это бывает очень часто), власть становится единоличной. Я в шутку спросил проф. Эбеля: «А если вы не договоритесь?» Он ответил вполне серьезно: «Такого еще не случалось». «А если все-таки случится?» — настаивал я. «Ну, тогда нас рассудит CNRS (Национальный центр научных исследований, ведающий примерно теми же вопросами, что наш Государственный комитет по науке и технике и Президиум Академии наук)». Сотрудники Страсбургского института считают, что система двух директоров обеспечивает, во-первых, квалифицированное руководство двумя основными научными направлениями (структура и функция нуклеиновых кислот и молекулярная вирусология) и, во- вторых, более объективный подход к распределению денег и помещений, да и к другим «острым» вопросам. Несмотря на штатное излишество в виде двух директоров, административный штат института чрезвычайно мал — это «режиссер» (так называется человек, совмещающий в себе обязанности главного механика, зам. директора по административно-хозяйственной части, главного инженера и еще некоторые другие) и несколько секретарей (совмещающих обязанности референтов при обоих директорах, машинисток, сотрудниц канцелярии, курьеров). Кроме перечисленных есть еще 2—3 должностных лица, с которыми мне встречаться не приходилось. Не существует заместителей директора, ученых секретарей, отдела снабжения, иаучно-оргаииза- циоиного отдела и многого другого. f\o думаю, что первоклассная научная продукция, которую выдает небольшой «институт Эбеля — Ирта», объективно свидетельствует: внутренняя структура, принятая в этом институте, не лишена эффективности. Меня, естествеиио, интересовала организация работы внутри самой лаборатории. Довольно отчетливо прослеживаются два принципа, различающиеся весьма существенно. В некоторых лабораториях (например, у Ф. Шапвиля) принята в основном групповая система: лаборатория состоит из нескольких групп, каждая из которых имеет свою тему; группу возглавляет опытный сотрудник, обладающий и научными, и организаторскими способностями. Заведующий же руководит работой главным образом через руководителей групп. При втором способе (он, например, принят в лаборатории Марианны"** Грюнберг- Манаго в парижском Институте физико-химической биологии) каждый или почти каждый научный сотрудник ведет свою тему, а зав. лабораторией либо предоставляет ему полную самостоятельность, либо непосредственно руководит исследованием. Выбор организационной структуры, насколько п понял, определяется многими факторами: вкусом заведующего, научной тематикой, возможностями сотрудников. (В некоторых лабораториях оба принципа сочетаются. Например, в лаборатории проф. Эбеля наряду с несколькими группами ведутся и индивидуальные исследования.) Утро в лаборатории начинается с обязательного са va? (как дела, как самочувствие, как настроение — всеобъемлющий вопрос); это, конечно, просто форма общения, но все равно приятно. Французы ценят шутку, остроумие, легкость и естественность, терпеть не могут чопорности, «надувания щек». Наверное, это можно сказать о любой стране, но во Франции без названных качеств трудно завоевать 3 «Химия и жизнь» К? 1 65
расположение окружающих. Особенно ценят иронию по отношению к самому себе: по убеждению большинства французов, это надежный индикатор высоких научных и моральных достоинств человека. Лаборатория живет демократично: руководитель института — ученый с мировым именем, но это не мешает ему танцевать с лаборанткой на вечеринке, проводить вместе со всеми короткий зимний отпуск, пить вместе со всеми в 5 часов традиционный чай по образцу английского five o'clock. Часто сотрудники зовут своего шефа просто по имени, ио в этом нет ничего общего с фамильярностью. Однако далеко ие везде так. Французские друзья рассказывали с возмущением про лабораторию, которой руководит один из самых знаменитых французских исследователей: там существуют «два чая» — для научных сотрудников и отдельно для technicien (лаборантов), и это социальное, а ие профессиональное расслоение; оно угодно руководителю и закреплено им... Еще до отъезда я знал, что моих познаний во французском языке будет недостаточно, но надеялся на английский, с которым у меня получше. Очень быстро выяснилось, что опасения мои были ие напрасны. И кроме элементарных причин (недостаточный словарный запас, отсутствие навыков восприятия живой речи), сказывается и то обстоятельство, что французский язык 70-х годов, особенно у молодежи, насыщен argot и новейшими модными словечками, которых, естественно, нет ни в каких словарях. Знанием этого словаря щеголяют, а языковые небрежности являются иногда своего рода шиком. Один весьма пожилой француз, которому я пожаловался на свои языковые трудности, совершенно спокойно сказал: меня тоже учили языку Бальзака, Флобера и Мопассана, а сейчас у молодежи в ходу нечто, лишь отдаленно напоминающее французский. Наверное доля истины в этом есть. (Но — конец венчает дело — к концу моей четырехмесячной французской жизни, особенно после Страсбурга, где говорят гораздо медленнее и «правильнее» парижан, мое языковое настроение заметно улучшилось.) Один из источинков успехов молекулярной биологии во Франции — тесное слияние высшей школы с исследовательскими учреждениями. Руководители лабораторий, как правило, читают лекции в университете, студенты начинают работать в лабораториях на 3—4 курсе. Уровень дипломных работ студеитов-биологов в Париже и Страсбурге очень высок, нередко бывает, что студенческую работу докладывают на международных конгрессах и съездах. Докторские диссертации, которые примерно соответствуют нашим кандидатским, отличаются, как правило, совершенством методики, четкой формулировкой цели исследования, краткостью и ясностью изложения. После защиты, как и у нас, — шампанское и более крепкие растворы, всякие закуски — от кисло-соленых и острых до пирожных и сладрстей, но все это быстро, весело, а 1а fourchette, без длительного высиживания за столами и набора стандартных тостов за руководителя, оппонентов, за родителей диссертанта... Думаю, что следует назвать еще один важный положительный фактор, одно из слагаемых успеха. Речь идет о научной информации. Научные библиотеки молекулярно- биологических центров богаты — вся новейшая литература доступна исследователям без малейших опозданий, журналы из США приходят на 3-й день после их выхода, европейские журналы — в день выхода или на следующий день. И все же основные, наиболее волнующие научные новости попадают в лаборатории ие из журналов — их сообщают на семинарах, в докладах, лекциях и просто в беседах многочисленные гости, посещающие ведущие институты и лаборатории на протяжении всего года, чтобы «-на людей посмотреть и себя показать». Благодаря устной семинарской форме важная научная информация опережает журнальную статью в среднем иа полгода. В .сегодняшней молекулярной биологии это достаточно большой срок: за полгода (и даже за более короткое время) можно выполнить полноценное научное исследование. Смысл семинаров с участием гостей не ограничивается тем, что сообщаются самые последние сведения, причем, как правило, самими авторами. Достигается и экономический эффект: если выясняется, что работа, начатая у вас в лаборатории, уже сделана в другом месте, можно либо прекратить исследование, либо видоизменить его направление. Общеизвестно, что доля работ, дублирующих одна другую, заметно растет. Значит, своевременная информация в этих условиях помогает преодолевать эту тенденцию и 66
вместе с тем помогает побеждать в Научном соперничестве. Буквально любой молекулярный биолог, независимо от круга научных интересов, возраста, служебного положения, страны, откуда он приехал, своих планов и времени, становится, попав во Францию, «пленником» той или иной лаборатории, и он обязательно должен дать семинар на любую избранную им тему, любой продолжительности, с диапозитивами или без оных, с цифрами или без них — все на усмотрение докладчика. Я был свидетелем того, как известный исследователь из США д-р Ач с женой и сыном, пролетая через Париж и имея в своем распоряжении что-то около 3-х часов, посвятил половину этого времени семинару в лаборатории проф. Ф. Шапвиля. Сын докладчика, мальчик лет девяти, покорно сидел тут же. Зато в оставшееся до отлета время семью Ач провезли в награду по самым знаменитым местам Парижа. Обилие семинаров, может быть, имело бы и свои отрицательные стороны — сотрудники надолго отрываются от эксперимента, — если бы не умение очень быстро переключаться с одной работы на другую, без раскачки. Это умение дается, должно быть, систематической тренировкой. Кстати, количество семинаров в разных городах неодинаково — в Париже оно самое большое (до 3—4 семинаров в неделю!), а в Страсбурге больше, чем в Бордо или в Тулузе. В лаборатории Ф. Шапвиля я впервые побывал в 1967 г., а когда спустя 7 лет снова попал в эту лабораторию, выяснилось, что ее штат (хотя ои численно вырос) сменился полностью — лишь одни сотрудник работает в лаборатории до сих пор, но и он собирается в ближайшее время уехать на два года в другой институт, занимающийся совершенно другими проблемами. Для ведущих лабораторий характерна система, при которой все сотрудники, независимо от стажа и должности, обязательно проходят в течение 1—2 лет стажировку в зарубежных лабораториях, главным образом в США, иногда в Англии и ФРГ. Весьма характерно, что после трех-четы- рех лет работы в одной области многие исследователи резко меняют свое направление и переходят, скажем, от изучения рибосом к опухолеродным вирусам, или от структуры нуклеиновых кислот к мембранам. Обновление, отсутствие длительного «привыкания» сотрудников к шефу и шефа к сотрудникам дает большие преимущества, так как мобилизует силы работающих на получение законченных результатов за вполне обозримый срок, не оставляет времени для накопления отрицательных эмоций. Однако если «круговорот» становится самоцелью и происходит слишком быстро, то в лаборатории нарушается преемственность, появляется много начатых и оборванных на середине исследований, лаборатория может потерять свое научное лицо. И кое-где во Франции можно было заметить признаки такой ситуации. Конечно, эти заметки не претендуют нн на полноту, ни на научную фундаментальность. Мне хотелось только дать почувствовать атмосферу, в которой делается во Франции иаука, и сказать несколько слов о людях, которые ее делают. 3* 67
Живые лаборатории Дуб Трудно назвать дерево, которое пользовалось бы таким же почетом, уважением и любовью, как дуб. С незапамятных времен дуб был у многих народов священным деревом, символом непоколебимой силы и могущества. Славянское название дуба «древо» угадывается в слове «древляне» — названии группы племен, населявших преимущественно правобережную часть современной территории Украины, а также украинское и белорусское Полесье. Самому могущественному богу — богу грома и молнии Перуну — посвящали славяне дуб. Верховным же богам — Зевсу и Юпитеру — посвящали дуб древние греки и римляне. В шелесте листьев священных дубов слышали их жрецы волю богов, предсказывая будущее. А кельтские жрецы — Друиды вообще никогда не покидали дубрав. Человека всегда поражали громадные размеры дубов, достигающих и сегодня 40-метровой высоты при обхвате в 6—7 метров. Поражала способность дуба противостоять бурям, которые легко валят и не такие раскидистые деревья (дуб остается целым и невредимым благодаря своей более мощной, чем у любого другого лиственного дерева, корневой системе: ее масса составляет до 25 процентов от массы дерева). Поражало и долголетие дубов, о котором писал еще знаменитый римский натуралист Плиний Старший: «Не тронутые веками, одного возраста со Вселенной, они поражают своей бессмертной судьбою, как величайшее чудо мира». Вековые Дубы встречаются и сегодня, хотя их очень мало. Найти их можно в Беловежской Пуще, на Украине, в Воронежской области и даже под Ленинградом. А кто не знает знаменитого Запорожского дуба на острове Хорти- ца, на Днепре! Не менее знаменит армянский дуб с горы Дюр-Сар, посаженный, по преданию, в 449 году. А рекордистом-долгожителем большинство ученых сейчас считает литовский 1900-летний дуб из поселка Стельмуже. Многое могли бы рассказать вековые дубы; каждый из них — это живая книга. Вот, например, в Ленинграде, на Большой аллее Каменного острова, растет дуб, обнесенный кованой железной оградой и толстыми цепями на тяжелых чугунных тумбах. «Дуб, посаженный, по преданию, Петром Первым» — гласит табличка. Очень может быть, что царь, не гнушавшийся физического труда, действительно принимал личное участие в посадке деревьев на территории основанного в 1703 году Санкт-Петербурга. А разве не интересна история двух могучих дубов из села Остафьево под Москвой? Они — потомки дуба, растущего на могиле первого президента США Джорджа Вашингтона. Россия сочувствовала борьбе американского народа за независимость, стоял даже вопрос о военной помощи восставшим. Поэтому первый американский посол в России вместе с верительными грамотами вручил реликвию — исторические желуди, которые высадили в Царскосельском парке. А в Остафьево, поместье Вяземских, желуди с этих американских дубов из Царского Села привезла дочь Карамзина, выполняя предсмертную волю отца. Для славянских племен, обитавших в лесистых краях нашей Родины, дуб был необходимой и полезной породой. Он защищал в непогоду, согревал зимой, давал материал для жилья, челнов, крепостных частоколов, оружия, посуды, домашней утвари. Дуб кормил домашних животных. А только ли животных? Хлеб... Сегодня это зерно. Однако так было не всегда. А как обстояло дело 5—8 тысяч лет назад, когда пашенное земледелие на территории Восточной Европы лишь делало свои первые шаги? Какой хлеб ели люди тогда, когда еще не было зерна? Оказывается, именно дуб был древнейшим пищевым растением — можно сказать, северным хлебным деревом.. В Приднепровье, которое в древности было покрыто бескрайними дубравами, в поселениях эпохи Триполья советские археологи неоднократно находили в печах не только остатки дубового угля, но и отпечатки желудей на глиняной обмазке. Здесь 5 тысяч лет назад пекли хлеб из высушенных и растертых в муку желудей. Ведь в очищенных сухих желудях содержится 40— 60% крахмала, около 4,2% жира и до 4,1%) 68
белка. Гектар дубового леса в урожайный год дает до 2—3 тонн желудей. Значит, все дубравы РСФСР, Украины. Белоруссии и Прибалтики, площадь которых около 8,9 млн. га, производят в год приблизительно 4—5 млн. т крахмала. Чтобы получить такое же количество крахмала из пшеницы, надо обработать не менее 7,5 млн. га пашни — это немногим меньше площади, которую занимают посевы пшеницы на всей Украине... Кто знает, может быть, именно в пищевой ценности дуба, дерева-кормильца, и таится причина обожествления дуба в языческих культах самых разных народов и племен — славян в Восточной Европе, кельтов и германцев в Центральной, этрусков и греков в Южной? Почему же дубовые желуди постепенно утратили значение как продукт питания человека, уступив место другим источникам белка и крахмала? Помимо иных причин дело заключается в том, что в них содержатся дубильные вещества и гликозид квер- цитрин, придающие им горечь (их почти нет только в плодах близких собратьев нашего черешчатого дуба — теплолюбивых дубов, произрастающих в Калифорнии, Италии, Северной Африке; их желуди употребляются в пищу и сейчас — испеченные, они по вкусу напоминают каштаны). Правда, наши далекие предки, по-видимому, умели удалять из желудей горечь. Мы не знаем, как они это делали. Бесспорно одно, — они их нагревали, заметив, что при нагревании желуди теряют горечь. Менее горьки также желуди весеннего сбора, перезимовавшие под снегом. Есть и еще один путь удаления из желудей горечи. Хорошо высушенные желуди очищают от кожуры и размельчают до размеров кукурузного зерна. Затем их вымачивают в течение 3—4 суток, 3—4 раза меняя воду, и в заключение несколько минут кипятят. Потом желуди, получившие приятный сладковатый вкус, сушат сначала на воздухе, а затем в духовке, после чего остается лишь превратить их в муку. Такая мука хороша для печенья, лепешек, оладь- ев; для хлеба она не очень удобна, потому что тесто из нее плохо поднимается, и, чтобы получить хороший хлеб, к ней добавляют 12—17% обычной зерновой муки. Но одним приготовлением лепешек использование желудей не ограничивается. Кто не слышал о желудевом кофе? И сегодня многие предпочитают его настоящему. Нередко мы склонны считать желудевый кофе второстепенным заменителем, использование которого связано с нехваткой настоящего кофе. Но это далеко не так. По питательности желудь превосходит кофейное зерно. Кофе из желудей применяют как дополнительное питание организму: его дают детям, нервным и сердечным больным. Дли приготовления кофе желуди не обязательно вымачивать: достаточно поджарить их, и горький вкус ядра исчезает. Перед жаркой очищенные желуди измельчают, чтобы потом их было легче смолоть, и жарят их до тех пор, пока они не приобретут равномерную темно-бурую окраску. Дубильные вещества, содержащиеся в желудях, не всегда причиняют одни хлопоты: они могут приносить и пользу. Как добиться, например, чтобы соленые огурцы были «с хрустом», вкусными и твердыми? Нужно добавить в рассол дубовые листья, и их дубители «свяжут» огурцы. Это касается и прочих овощей, заготавливаемых впрок... Впрочем, если для человека дубильные вещества и кверцитрин обычно лишь помеха на пути пищевого использования желудей, то для животных эти вещества совершенно безвредны, поэтому желуди — великолепный корм для домашней живности и птицы. В старинных германских хрониках говорится, что уже в XII веке дубовые леса служили местом выпаса свиней. А в 1590 году в Вестфалии в дубовом лесу площадью 7400 гектаров кормилось 9000 свиней, которые дали доход, более чем в 100 раз превышающий доход од продажи древесины. Во второй половине прошлого века в Западной Европе метод бес- хлевного откорма свиней в дубравах считался наиболее выгодным. Роясь в земле, свиньи попутно уничтожают лесных вредителей, что улучшает санитарное состояние леса (хотя в то же время иногда способствует заражению свиней болезнями, в том числе трихинами). Желуди добавляли к сену для успешного откорма баранов, желудевая мука придавала силу волам. Ее же, в виде печеных лепешек, давали курам для повышения яйценоскости. Помимо желудей неплохим кормом для овец и коз могут служить листья дуба. Дуб издавна не только кормил, но и лечил людей. Дубовая кора и сейчас применяется как вяжущее, противоожоговое и противовоспалительное средство — этим она обя- 69
зана содержащимся в ней дубильным веществам. Отвар ее служит противоядием при отравлениях алкалоидами и солями металлов (свинца, бария, меди и др.), с которыми дубильная галловая кислота дает труднорастворимые соединения. Дубильные вещества дубовой коры находят самое разнообразное применение. В древней Руси с незапамятных времен выражение «дубить» или «класть в дуб» означало вымачивать кожу и шкуры в дубовом корье. Наиболее ценное сырье для дубильно-экстрактной промышленности — кора молодых деревьев, до 15—20-летнего возраста. Экстракт дубовой коры препятствует развитию гнилостных бактерий и грибов: присутствующие здесь производные многоатомных фенолов (полифенолов) — отличные антисептики. Для того что-
бы веревки, канаты, мешки не подвергались гниению, их вымачивают в настое дубовой коры @,6 кг коры на 10 л воды). А листья дуба? Гектар дубового леса несет на своих ветвях 20—25 тонн листвы. Каждую осень 18 миллионов/тонн дубовых листьев с тихим шумом падают на землю в наших лесах. И вот профессор Украинской сельскохозяйственной . академии Н. Н. Синицкий венчает свой двадцатилетний труд выведением новой породы шелкопряда. Не уступая по качеству нити знаменитому тутовому, этот шелкопряд питается листьями нашего северного дуба. 20 тонн листвы дают 4—5 тонн коконов — это означает доход в 20—25 тысяч рублей с каждого гектара дубравы. Добавим, что новый шелкопряд может питаться листьями
не только дуба, но и граба, ивы и даже вез- десущей березы. Иногда листья дуба тяжело свисают вниз из-за крупных зеленоватых шариков на их нижней стороне. Это галлы — естественные хранилища танина, широко известного дубильного вещества пирогалловой группы. Содержание его здесь в 2—3 раза выше, чем в коре, и достигает 27,2%. Самому дубу галлы ни к чему, зато они необходимы крохотному насекомому — орехотворке, самка которой, откладывая яйца, ранит лист и вызывает этим патологические наросты. Развивающаяся личинка находит внутри такого нароста надежную защиту. Галлы на листьях южного собрата нашего дуба, дуба лузитанского, еще в древности были замечены народами Средиземного моря. Применяли их в медицинской прак- » тике, для выделки кож и приготовления черной краски. И все-таки сегодня главное богатство дуба — его древесина. Она прочна, крепка, упруга и в то же время хорошо и ровно колется. Плотная и твердая, она хорошо гнется и полируется, давая характерную дубовую текстуру. В центральной части ствола дуб имеет красновато-коричневый, иногда даже коричнево-черный цвет. Кораблестроение, вагоностроение, машиностроение, мебельное, бочарное, паркетное дело, отделка интерьеров — вот далеко не полный перечень ее применений. Мы уже говорили, что дубильные кислоты дают труднорастворимые соединения с солями металлов. То же самое происходит при вымачивании древесины в воде, особенно богатой такими солями. С течением времени древесина под водой становится необычайно твердой, очень тяжелой и приобретает почти черный цвет. Такие стволы, столетиями пролежавшие на дне рек и озер, очень ценятся — это так называемый мореный дуб. Не так давно группа киевских аквалангистов решила вернуть людям богатства, похороненные в реках. В результате их поисков были обнаружены и извлечены на поверхность сотни кубометров ценнейшего мореного дуба. Правда, мебель, изготовленная из монолитного дуба, очень уж тяжела и неудобна. По этой причине, а также из-за нехватки дубовой древесины в производстве мебели уже давно применяют дубовую фанеру, или так называемый шпон. Даже в старинной «дубовой» мебели тонкая дубовая фанера нередко искусно наклеена на сосновую, еловую или березовую основу. Площадь всех дубовых лесов нашей страны относительно невелика — всего около 9 млн. га. Всемерное ее увеличение — задача большой государственной важности. Не случайно еще Петр I в одном из указов требовал, чтобы подсевали «желудков» для разведения корабельных лесов. На юге страны, где в основном расположены наши дубравы, условия для роста дуба не всегда самые благоприятные. Чутко реагируя на уровень грунтовых вод, дубовые леса здесь периодически страдают от засух и нередко усыхают. Наблюдается такое явление и сейчас. Поэтому назрела необходимость решительного возвращения дуба в центральные области нашей страны. Возвращения — потому, что некогда, лет шестьсот назад, здесь шумели могучие дубравы. Сегодня дуб в Московской области занимает едва 3% лесной площади — это результат многократных московских пожаров, начиная с татарского нашествия и кончая 1812 годом, и следовавших за ними периодов бурного строительства, а значит, и неумеренных рубок. И все же до наших дней сохранились 220-летние дубравы в Останкино и Химках, дубняки лесхоза «Русский лес». На ВДНХ, у павильона «Лесное хозяйство», растут стройные, густолиственные дубы. Это неприхотливые, быстрорастущие гибридные формы, полученные членом-корреспондентом ВАСХНИЛ С. С. Пятницким, применившим к дубам современные методы гибридизации. Люди упорно совершенствуют красоту и хозяйственные свойства дуба, изменяя наследственную природу лесных великанов. Мне довелось учиться в Киевском лесохо- зяйственном институте вместе с винницким лесоводом В. И. Белоусом, который всю жизнь посвятил выведению быстрорастущих форм дуба. Эдисон, изобретая аккумулятор, поставил 10 тысяч опытов; Белоус, выводя быстрорастущие формы дуба, сделал 15 тысяч прививок. И теперь его привитые дубки начинают плодоносить раньше яблони — через год. Такой дуб достигает эксплуатационной спелости на несколько десятилетий раньше обычного дуба. Сегодня элитные дубравы Белоуса в Вороновичском лесничестве на Винничине по своим хозяйственным показателям, можно сказать, уже вступили в 2030 год... В. РУДЕНКО 72
Информация В ПРЕЗИДИУМЕ АН СССР На Информационный центр данных о физических свойствах материалов при Институте проблем материаловедения АН УССР возложены функции общесоюзного научно - информационного центра. Задачи центра: сбор, обработка и публикация новых данных о физических свойствах материалов; информационное обслуживание заинтересованных организаций и предприятий страны данными о физических свойствах материалов; создание информационной системы на базе современных средств вычислительной техники, позволяющей проводить логическую обработку накопленных массивов данных о физических свойствах материалов и осуществлять оперативное информационное обслуживание этими данными предприятий и организаций страны. НАЗНАЧЕНИЯ Кандидат биологических наук Э. Н. СВЕТАЙЛО назначен ученым секретарем Отделения физиологии АН СССР. Доктор биологических наук В. Д. ИЛЬИЧЕВ утвержден председателем Научного совета АН СССР по теоретическим проблемам биологического повреждения материалов. Член-корреспондент АН СССР Б. В. ДЕРЯГИН утвержден главным редактором «Коллоидного журнала». МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВЫСТАВКИ Метвллообрабатыва ю щ е е оборудоввние с программным управлением, роботы, мвнипуляторы и автооперв- торы («РОБОТЫ-//»). 22 февраля — 4 марта. Москва, Сокольники. Вторичные этвлоны, образцовые средстве измерения и высокоточные приборы для метрологических измерений («МЕТРОЛОГИЯ-//»). 29 марта — В апреля. Москва, Сокольники. Оборудоввние для диагностики и лечения сердечнососудистых и нервных забо- леввний («МЕДИЦИНСКАЯ АППАРАТУРА-//»). 30 марта— 11 апреля. Ташкент. ВДНХ СССР В павильоне «Химия» ВДНХ СССР в I квартале 1977 г. проводятся выставки: «Новые композиционные мвтериалы и процессы их получения». Январь — февраль. «Новые материвлы для микроэлектроники» (специализированная экспозиция). Март. ВНИМАНИЮ ОРГАНИЗАТОРОВ научных съездов, конференций и симпозиумов! Многие читатели «Химии и жизни» просят публиковать информацию о предстоящих научных съездах, конференциях и симпозиумах как можно раньше, не менее чем за 3—4 месяца до их начала. Редакция обращается к организаторам съездов, конференций и симпозиумов с просьбой сообщать о сроках и месте их проведения по возможности заблаговременно. Поступившая информация будет публиковаться не позже чем через два месяца после ее получения редакцией. УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ, вероятно, вы заметили, что этот номер «Химии и жизни» отличается по формату от прошлогодних — он на 2 см выше и, соответственно, больше по объему. Такое изменение вызвано техническими особенностями новой машины, на которой с этого года печатается наш журнал. Из-за необходимости скомпенсировать увеличение расхода бумаги при новом формате, в номерах с 3-го по 7-й число страниц будет уменьшено до 96. Редакция объявление В 1977 г. издательство «Химия» выпускает книгу СИНТЕЗЫ ФТОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ (фторсодержвщие мономеры и промежуточные продукты). Под редакцией академика И. Л. Кнунянца и профессора Г. Г. Якобсона. 22 авт. л. 2 р. 36 к. В книге, являющейся продолжением аналогичного сборника, вышедшего в 1973 г., приведены подробные описания наиболее простых и надежных методов синтеза около 300 фторор- ганических соединений, представляющих интерес в качестве исходных веществ для дальнейших синтезов. Дается краткий обзор достижений в области синтеза фторорганических соединений за последние годы. Книга будет распространяться только по предварительным заказам. Заявки подаются в местные магазины научно-технической книги или посылаются по адресам: 103031 Москва, Петровкв, 15, магвзин № 8; 198147 Ленинград, Московский проспект. 54. магазин № 21. 73
H imc ,л Взгляд в миллионолетия Там на неведомых дорожках Следы невиданных зверей. А. С. ПУШКИН Зверь медленно брел по песку. Тихо плескалось море. Близился час прилива. Куда он шел, что видел? Мы этого никогда не узнаем. Вряд ли даже точно представим, как он выглядел. Для него тот день был «сегодня», для нас — 100 миллионов лет назад. Люди, которые размышляли о столь отдаленном прошлом, назвали ту эпоху верхним альбом. Кончался нижний отдел мелового периода. ...Крошится остов динозавра, Зеленым илом занесен, Что впереди, что будет завтра? Когда прервется смутный сон? П. Антокольский Он тогда еще не был остовом. Он просто шел по песку... Время шло. Земная кора в этом месте медленно прогибалась. Впадина заполнялась тем, что приносили ветер и вода. Около десяти миллионов лет назад зем- 74
ля здесь перестала прогибаться. И начала вспучиваться. Тот слой песка, на котором чудовище оставило свои следы, превратился в почти вертикальный пласт твердого песчаника. Теперь четкая цепочка следов идет по отвесной стенке оврага и уходит под слой еще не осыпавшейся глины. Мы стоим на правом берегу холодной бурной реки Ширкент, текущей с южных склонов Гиссарского хребта в Сурхан- дарью. Что произошло здесь после того, как зверь прошел по песку? Слои отложений идут почти вертикально, и можно наблюдать их смену, идя по тропке вниз, вдоль реки. Чем Дальше от следов, тем моложе слои, тем ближе к нам время. Вот серая глина: наступало море, отлагался на дне ил. Дальше — песчаник со знаками ряби: море снова отступило, здесь проходила прибрежная полоса. А вот слои гипса, перемешанного с глиной: пересыхающая лагуна, отделившаяся от моря. И снова песчаник с обломками морских ракушек... Мы идем по тропинке уже минут двадцать. Миновали тридцать миллионов лет. Кончилась мезозойская эра, вымерли гигантские пресмыкающиеся. Началась кайнозойская эра — эра новой жизни. Белый плотный известняк, из-под него бьет источник. Вода теплее, чем в Ширкенте, и сильно пахнет сероводородом. Местные жители считают его священным. Наверное, он, действительно, целебный — ведь точно так же пахнут воды Мацесты, куда ездят по путевкам. Окунувшись, идем назад — в глубь веков. Опять проступает цепочка следов на стене песчаника. ...Тогда под плеск чужого моря Цветы иные распускались на земле... Кандидат химических наук Е. МАЛЕНКОВ На снимках: слеша — вид на правый берег реки Ширкент с острова посреди jtom реки; справа — следы на отвесной стенке оврага, длина каждого иэ ни1 двадцать сантиметров
Земл,| * **с итат Тараканы — естествознанию Тараканы, несмотря на орудия седой старины и ультрасовременные средства уничтожения, кое-где по-прежнему оккупируют квартиры мирных граждан. Продолжая установившуюся традицию рушить враждебное отношение человека к окружающей среде, давайте найдем слова, способные, быть может, хоть как-то поднять таракана в глазах домохозяек. Правда, таракан пока не претендует на роль лягушки в физиологии, но это не умаляет его заслуг перед естествознанием: некоторые эксперименты на тараканах уже стали классическими. Например, во Франции на тараканах был продемонстрирован эффект взаимопритяжения. Тараканов-пру- сачков запустили в кристаллизатор с равноудаленными одинаковыми убежищами. Те, повинуясь инстинкту, собрались в одном месте. Опыт повторяли не один раз. И выяснилось, что при влажности воздуха в камере ниже 30% тараканы обязательно собираются вместе, но при более высокой влажности скопления образуются далеко не всегда. Тот же французский экспериментатор показал, что в лабиринте тараканы предпочитают бежать в отсек, где воздух насыщен тараканьим духом. При этом тараканы с оборванными усами (антеннами) не отдают предпочтения ни одному из отсеков. Это и понятно — нечем воспринимать запах. Тараканы удобны как объект лабораторных исследований. Недаром Берта Шаррер, американская специалистка по эндокринологии беспозвоночных, еще в 50-х годах посоветовала экспериментаторам, тщетно пытавшимся избавить колонию лабораторных крыс от тараканов, оставить грызунов и вплотную заняться тараканами, то есть превратить их из объекта преследования в объект исследования. Тараканы размножаются, принося по 30 тараканчиков в квартал. Их жизненный путь долог, 2,5—3 года. Они выдерживают хи- 76
рургические вмешательства, не требуя при этом ни анестезии, ни стерилизации инструментария, так как обладают поразительной сопротивляемостью к инфекциям. Тараканы почти идеальные объекты для изучения пищеварения, роста и развития насекомых. Поэтому внимание исследователей сосредоточилось, главным образом, на их эндокринной и нервной системах. Выяснилось, что позади тараканьего мозга — ганглия — расположен крошечный, но очень сложный железистый аппарат, состоящий из двух частей. Они носят красивые латинские названия: corpora allata — прилежащие тела и corpora cardiaca— кардиаль- ные тела. Эти микроскопические железы внутренней секреции — базис физиологии насекомого. Наряду с нейросекреторными клетками и переднегрудными железами они регулируют его обмен веществ и развитие... Для созревания таракана особо важны два вещества — гормон роста и ювенильный гормон, которые синтезируются в cor - рога allata. Первый несет ответственность за линьки и рост насекомого. Ювенильный же гормон служит как бы диспетчером деятельности гормона роста, а также способствует развитию личиночных органов и мешает переходу во взрослую фазу или, как говорят энтомологи, служит ингибитором метаморфоза. Если личинку таракана лишить прилежащих тел, сняв тем самым действие ювениль- ного гормона, то разовьется неполноценный таракан. Он будет меньших размеров, с недоразвитыми крыльями. И в жизни взрослого таракана прилежащие тела играют свою роль, но по другому сценарию. Речь идет о контроле чадородной функции. Удаление corpora allata в первую неделю беременности тараканих препятствует развитию яиц. Желток, призванный накормить зародыша, не появляется. Правда, необходимость в прилежащих железах вроде бы отпадает после первых десяти дней формирования яиц. И еще более интересный факт: если удалить кардиальные тела, то тараканы развиваются как ни в чем не бывало. Как же так? А вот как. С помощью сканирующего микроскопа выяснили, что кардиальные тела связаны с особыми клетками тараканьего мозга. Эти нейросекреторные клетки способны синтезировать и транспортировать по аксонам (отросткам) гормональный секрет. Резервуаром его служат кардиальные тела. Все стало на свое место: тараканы могут обходиться без склада гормонов, потому что продолжают получать гормоны из того же источника. Этому гормону подвластны другие гормональные системы таракана — он командует развитием насекомого, созреванием яиц... И вот что любопытно: единая нейросекреторная система таракана очень схожа с нейрогормональными связями между гипоталамусом и гипофизом у высших позвоночных животных. С помощью тараканов добыт весомый вклад и в наши знания о биче современного общества — раке. Группа американских исследователей во главе с Б. Шаррер случайно, как это часто бывает в науке, наткнулась на неожиданность. При удалении желез (тех же самых: corpora allata и corpora, cardiaca) у тараканов появлялись злокачественные новообразования. Наиболее часто поражался желудок, отделы передней кишки и слюнные железы насекомого. Признаки ракового роста были налицо. Предположив, что причины рака кроются в гормональных нарушениях, удаленные железы пересадили. Но картина, увы, не изменилась. Вывод стал ясен — причина в самом хирургическом вмешательстве: тараканы заболевали из-за повреждения так называемого рекуррентного нерва, тесно связанного с железами. Причем возникал рак только тех органов, которые были под контролем этого нерва. Эта находка стала открытием для онкологов, ибо ранее в списке причин злокачественных заболеваний не значились нарушения нервной системы, хотя подозрения на то были. Так тараканы, сами того не зная, дали импульс изучению роли нервных факторов в возникновении рака. Наконец, уместно заметить, что тараканы — интеллектуалы. Недавно советские ученые провели такой эксперимент: если прусаков поместить в садок с двумя сообщающимися камерами — светлой и темной — то тараканы, как насекомые ночные, соберутся в темной. Если же при этом в темную камеру подавать слабый электрический ток, весьма неприятный для насекомых, то тараканы вскоре притерпятся к свету и будут убегать из темной камеры даже после отключения тока. Это доказывает возможность замены у тараканов врожденного рефлекса на условный, приобретенный. Не потому ли тараканы успешно противостоят всем бедствиям, которые обрушивают на их головы домохозяйки? С. БЕЛЕНЬКИЙ Л
Русская ценность—белка Свет о белке правду бает; Это чудо знаю я... А. С. ПУШКИН. Сказка о царе Салтане Право, не чудо ли: белка, пожалуй, единственный грызун, который симпатичен ш и малым детям, преисполненным любовью ко всему живому, и умудренным суровым опытом старикам. Не чудо ли, что рыжего, пепельного или почти черного зверька назвали белкой. Скорее белкой надо было бы звать зайца: у него вся шкурка белая, а не только на животе, как у обыкновенной белки. (Слово «обыкновенная» в данном случае не литературный штамп, а зоологический термин.) Раньше на Руси в ходу было другое беличье имя — векша. В энциклопедии Брокгауза рядышком объяснены два значения этого слова. Первое — зоологическое и второе: «древняя неделимая русская ценность, иначе веверица, векша». Славно сказано — белка, векша, русская ценность! По-иному на беличью шкурку смотрели древние германцы. Ее рыжеватый цвет побудил их посвятить зверька рыжебородому богу Тору. По весне в честь Тора на хол- , мах возжигали жертвенные огни, куда белок бросали живьем. В других краях, например в тропиках, четвероногих древолазов зря не губили — испокон веку промышляли на мясо (шкурка у тамошних белок никудышная). Каких 'только белок нет иа белом свете. В приэкваториальной Африке солнечные белки по утрам загорают, растянувшись на ветвях. Живут на нашей планете и крошечные мышиные белки — их миниатюрные хвости- 78
ки короче пяти сантиметров. Есть и всамделишные белые белки, именуемые красавицами. Они украшают индонезийские леса и парки. Да и у нас одной обыкновенной белкой природа не обошлась. В борах по Иртышу и Оби и на юге Тюменской области по деревьям прыгают крупные телеутки (подвиды обыкновенной белки). Не подумайте, будто это ехидный выпад пробив какой-то телепередачи: телеутки гордо носили свое нмя, когда на земле еше це было ни одного телевизора. И все-такн прозвище, как говорят, не в бровь, а в глаз: телеутки серебрнсто-серые, вроде телеэкрана. Искушенные в систематике люди уверяют, будто всех белок особенно роднит то, что их задние йоги не более чем вдвое длиннее передних, н то, что верхний предкоренной зуб белок меньше других и похож на столбик. У персидской белки таковой столб отсутствует, за что ей дали обидное имя: в переводе с латыни — ненормальная. Однако не про экзотическую живность у нас речь. Давайте поближе познакомимся с нормальной обыкновенной белкой — необыкновенно ловким существом. Брем про иее как-то сказал, что оиа северная обезьяна. Сравнение и удачно, и нет: обезьяны тяжеловаты, неэлегантны. А наша маленькая грациозная акробатка, уцепившись одной лапкой, игриво раскачивается иа ветке, мнгом перевертывается и мчится вприпрыжку вверх по стволу. Кажется, будто она скользит ввысь. Вниз белка спускается осторожнее— коготки плоховато держат. Наконец, легкий, невесомый прыжок иа землю, залихватский кросс на два-три десятка метров и снова на дерево. (Прн необходимости без всякого членовредительства пушистый древолаз прыгает на землю с высоченной макушки.) Существу с кисточками на ушах вольготно на ветках и стволах не только из-за острых коготков. Например, у кошки усы (чувствительные волосы — вибриссы) обосновались на морде. Иное дело белка: усы у нее растут на голове, брюхе н даже йогах. Благодаря им белка ощущает дерево всем существом, всем телом. Телом — громко сказано, скорее тельцем— весит-то она меньше килограмма, обычно четверть кило. Эти четверть кило хорошо скомпонованы и теплоизолированы. Зимой у подмосковной векши на квадратном сантиметре спины дотошные исследователи насчитали ни много ни мало десять тысяч волос. На брюшке шкурка втрое реже. По длине волос беличье тело разделено на шесть зон; длиннее всего волосы на талии, вернее крестце, самые же короткие иа голове, чуть более сантиметра. _ Свои нюансы и в строении кожи: наиболее толста она на голове и шее. Впрочем, про белку все равно никак не скажешь, будто она толстокожа: толщину ее кожного покрова меряют в микронах. В недавней монографии академика В. Е. Соколова «Кожный покров млекопитающих» про векшу есть такие строки: «В углах рта располагаются специфические кожные железы, состоящие из многодольчатых (до 7 долей) сальных желез размером 333X464 мк. Под этими железами располагаются трубчатые железы, протоки которых открываются на поверхности кожи около губ». Вот и все. Никаких пояснений. А пояснения очень бы хотелось получить от знающих людей. Какое вещество выделяется на беличьих губах? Были ли правы литераторы старого времени, писавшие, будто в средние века из слюны утомленных до крайности белок добывали яд? Не на этом ли основывалась уверенность в ветеринарной силе беличьего мяса? Ведь им в стародавние времена в немецких деревнях врачевали захворавшую домашнюю скотину... Но мы отвлеклись от беличьей шкурки И зря — следует сказать, как векша линяет. Весной сперва вылииивают очки вокруг глаз и вылезают волосы на затылке (подумать только, белка плешивеет!). Потом лысеют бока, ноги... Последними — уши. Но хвост дает ушам солидную фору: хвост не желает руководствоваться общим правилом — быть летним и зимним — н линяет лишь раз в году. Линяет нудно, долго. В Подмосковье хвост начинает лезть в декабре, январе, а кончает терять волосы и предстает во всей красе осенью, приобретя пышный зимний внд. Белке как бы стыдно за жиденькую летнюю одежонку: осенняя линька торопливо идет от шикарного хвоста к голове и заканчивается иа иосу. Осенью неказистый рыже-серый мех сменяется темным и теплым. Для такой перемены нужны не только волосы, но и краски Поэтому вовсю работает красильный цех — пигменты скапливаются в сумках новых во- 'лос. И мездра (внутренняя поверхность шкурки) вся в темио-синих пятиах. Когда шубка отрастет, пигментные пятна пропадают. Тут-то и начинается пальба в хорошо одетых белок. Бывалые охотники уверяют, что наивернейший признак полной смены платья — отросшие кнеточки на ушах. 79 /
Но вот какая заковыка — зачем белке эти кисточки? Знайте, вот что не безделка; Ель в лесу, под елью белки. Белка песенки поет И орешки все грызет... А. С ПУШКИН. Ckqjkq о цире Силтине Не так давно был проделан такой эксперимент: взрослой белке, выросшей в неволе и никогда в жизни не видавшей ореха лещины, дали это лакомство. Та крутила лесной дар так и сяк, что есть мочи вонзала в него зубы и только после тяжелых трудов добралась до ядра. Помучившись с несколькими орехами, она сообразила, что скорлупа в основании мягче и там нетрудно проделать бороздку, а потом можно откусывать скорлупу по частям. И наконец, триумф: белка наловчилась углублять естественную бороздку в скорлупе и раскалывать орех без особых усилий. Эволюция снабдила зверьков специальным приспособлением для колки орехов. Про то, как оно работает, хорошо сказал профессор П. А. Мантейфель: «В то место, где был прикреплен орех к веточке, белка вонзает оба нижних резца, раздвигает половинки нижних челюстей, которые подвижно закреплены спереди. Нижние резцы от этого расходятся, и орех разваливается». Однако не орехом, единым сыта белка. Да и вообще, главная ее пища не орехи, а семена ели и сосны. Уплетает она и грибы, в особенности подберезовики и маслята, а также шиповник, бруснику, чернику, малину, костянику. И еше она любит желуди, но предпочитает не свежие, а прошлогодние. Исчезают в ее животе и березовые сережки, в которых 13% жиров. Пьет бел ка воду н витаминизированные напитки — сок березы и дуба. Чтобы отведать сока, она ловко прокусывает кору. Не отказывается она и от невкусных, с нашей точки зрения, лишайников, древесных почек и побегов. Слопает и подвернувшуюся бабочку, а муравьев специально подбирает с земли. Хорошо бы, если бы она ограничивалась муравьями. Но"не следует лакировать правду лесной жизни: маленький грызун, кото рого в народе считают безобидным вегетарианцем, вонзает зубы и в хребет шипящей змеи, и в тельце беззащитных птенчиков. В научной литературе есть описание случая, когда белка охотилась за цыпленком и в конце концов схватила его за тщедушную шею. А сколько скворечников разорили белки! Поэтому-то и Советуют не делать леток скворечника более 4,5 сантиметров в диаметре. Орнитологи Московского университета горевали, что в годы, богатые векшей, сильно редеет племя певчих дроздов. Следы острых зубов на остатках скорлупы неопровержимо свидетельствовали о кровавых событиях и личности преступников. Белки тиранят дроздов, и численность этих птиц восстанавливается лишь в годы, бедственные для белок. Экологи в таких случаях говорят, что в биоценозе идет пульсация численности взаимосвязанных между собой видов. Сколько трагедий за этой бесстрастной формулировкой... Белки тоже гибнут в зубах хищников, но куда страшнее бескормица. Их главная кормилица — ель имеет обыкновение обильно плодоносить раз в четыре года. Это злой рок. Из шишки, висящей на дереве, семена мало-помалу улетают, и к весне шишка пустеет. Где же раздобыть калорийную еду в следующую, неурожайную зиму? Белки, наверное, были бы дистрофиками, если бы о них не заботились клесты: склевав несколько семян, хлебосольные птицы бросают шишку наземь (после трапезы клестов в еловой шишке остается в среднем 114 семян). Лежащие на земле шишки принято называть кислыми. Выходит, белка солидную часть жизни питается кислятиной. Но кислятина эта добротна: пищевая ценность семян в валяющейся на земле шишке сохраняется три года. Великолепные природные консервы, в которых 40% белков и жиров. Зато когда урожай удался и шишками густо обвешаны ели и сосны, белка столуется лишь под избранными деревьями, а не под какими попало. Так, обследование некоей белки показало, что из 212 плодоносящих елей ей приглянулись только восемь. Зверек любит потрошить шишку, уютно пристроившись на пеньке. Потрошит быстро с еловой шишкой разделывается за 3.5, а с сосновой за 1,25 минуты. Возле пенька остаются лишь стерженьки и рыхлая кучка отгрызенных чешуек. Из-под каждой чешуйки еловой шишки белка досгает 58 калорий, а из-под сосновой — 42. Сосновая шишка крепче, да и семян в ней немного. Вот и получается, что для того, чтобы наесться семенами сосны, зверьку нужно тратить втрое больше усилий. Особенно достается телеутке — за день она проглатывает две тысячи сосновых семян. В неурожайные на шишки годы пушисто- 80
Любимый способ переноски шишек му существу, чтобы покрыть потребность в энергии, нужно съедать в три раза (по весу) больше грибов и в пять раз больше древесных почек. Тогда животное перебивается с хлеба иа квас, голодает. В сутки обыкновенной белке требуется 70—80 килокалорий. Это равносильно ста тысячам почек ели! Мыслимо ли собрать да н переварить такую груду? Куда предпочтительнее 23 грамма сухих подберезовиков. Сушеные грибы в запорошенном снегом лесу вовсе не фантастика: такие грибы преобладают в зимнем меню телеуток. Они, словно заправские хозяйки, погожими осенними днями хлопочут о зиме — заготавливают впрок по две тысячи грибов на нос. Грибы, выдернутые с ножкой, аккуратно засовывают в развилки ветвей. Просохнув на ветру и солнце, они долго не портятся. Запасаются на зиму еще и орехи, и желуди. Зоолог Е. В. Козлова с любопытством следила, как белка часами копалась во мху, пристраивая кедровые орешки. Чтобы воры не обнаружили тайник, она лапками поправляла раздавшийся в стороны мох. Сообразительное существо прятало только спелые орехн, словно зная, что недозревшие вскоре испортятся. Векши не устраивают вместительных кладовых: спрячут три-четыре ореха или желудя и скачут в другое место. Но как же зимой найти продуктовый склад под снежным покрывалом? Очень просто — снег белкам не помеха, желудь и орех они могут учуять сквозь метровый сугроб. Способны ли на такое собаки-нщейки? Стерженек еловой шншки, оставшийся после трапезы бепки И в то же время снег — враг. Конец февраля для белок праздник: ветер сбивает кух- ту, слой снега, окутывавший ветви и мешавший передвижению. Теперь можно порезвиться, да и шишки кухта уже не закрывает. Подвести черту под этими рассуждениями можно так — чем больше ветра, тем тоньше кухта, тем толще белка Но шишки, как мы уже знаем, кое-где валяются и на земле. В кормный год белки не станут бестолково тратить силы, раскапывая первую учуянную шншку: обладательницы шикарного хвоста без всяких мерных линеек и прочего оборудования знают о толщине сугроба. Недаром извилистые цепочки их следов тянутся там, где слой снега наиболее тонок. Вот конкретный факт: в смешанной тайге при средней глубине снега 22 сантиметра белка умудрилась проложить путь, где земля была прикрыта всего 9 сантиметрами снежинок Впрочем, бывает и по-другому: «Одна из белок, искавшая корм в разреженном ело- во-березовом насаждении, четыре раза уходила под снег... Всего она прошла под снегом 39 метров...» (А. Н. Формозов). В роли проходчика тоннелей белка выступает не от хорошей жнзни, а в голодуху, когда еду нужно раздобыть во что бы то ни стало. Это вопрос жизни или смерти. В голодную пору белки приходят в пригородные парки, маячат на стоянках туристов, словно бездомные кошки подбирая объедки. Бывало, что через форточку они таскали съестное с кухни или грабили людские припасы на чердаках. 81
Часть грибного lanaca белки, рмвашанного иа молодыж олочиаж под Костромой Белкам, которых держат дома, голодная смерть не грозит. Им угрожает другое — несбалансированный корм. А между тем иа воле даже в самый сытный год векши иа зиму запасают, казалось бы, неудобоваримые вещи: выветрившиеся кости зверей. Чтобы избежать минерального голодания, они грызут рога, сброшенные лосями и оленями. И дабы люди, у которых белка дома крутится в колесе, кормили подопечную как надо, позволю себе привести ее суточный рацион по книге «Советы натуралисту-любителю*: белый хлеб—10 грамм, орехи — 20 (если их нет, то 1 грамм сливочного масла), подсолнухи — 5, морковь—10, фрукты или ягоды — 20, сухие- грнбы — 3 грамма. Время от времени зверька следует потчевать еловыми шишками, желудями, рыбьим жиром (зимой), салатом (летом). Пусть в клетке всегда будет кусочек мела и свежая вода. Если белка выкармливает детенышей, ее надо подбадривать листьями одуванчика и хлебом, смоченным в молоке. Как говорят, на вкус, на цвет — товарища нет. Так и с белками: одна с наслаждением съест яблоко, а другая выплюнет сочную мякоть и проглотит только семечки. Особа же с кисточками иа ушах, которая крутилась в колесе и скакала по занавескам в квартире моего товарища, зимой только и думала о том, как бы заполучить кусочек свежего огурца. Князь для белочки потом Выстроил хрустальный дом... А. С. ПУШКИН. Сказка о царе Салтане В хрустальном особняке векша проживала разве лишь у князя Гвидона. И вряд ли ей было удобно: все время на глазах, никакой личной жизни. Кроме того, летом в прозрачной посудине не спрячешься от солнца. Зимой и того хуже — хрусталь не блещет теплоизоляционными качествами. А белки, как это ни странно, большие неженки. В дождь, ветер и мороз они сутками не желают высовывать нос из дому. Понять их можно: всамделишный дом, именуемый гайно, отменно противостоит климатическим передрягам. Прямые измерения показали, что в восемнадцатиградусный мороз в гайие царит благодать в 20 градусов -тепла. Как бы радовалась моя семья, если бы ЖЭК мог поддерживать в нашей крупнопанельной квартире такой же температурный режим... Гайио — это шар из еловых, сосновых и березовых веток. Сооружение прикреплено к дереву непременно с южной стороны, обычно не ниже пяти метров от земли. Белки как архитекторы привередливы: под застройку они используют ель, иногда сосну и лишь в крайнем случае другие деревья. Диаметр зимией квартиры 20—30 сантиметров; дверь йе более 8 сантиметров. В мороз дверь закупоривается пучком травы нли мха. Утеплено жилье мхом, лишайниками, липовой мочалой; пол выстлан сухой травой. В Ленинградской области в беличьих апартаментах находили птичьи перья и даже заячий мех. Казалось бы, комфортабельная квартира. Чего еще надо? Требуется запасная жилплощадь: у белкн бывает до пяти квартир! Правда, обычно это летние гнезда, утепленные ие так уж старательно. Не следует думать, будто древолаза обуревает строительный зуд. Под жилье часто используются сорочьи гнезда (они с крышей), дупла, скворечники и даже сараи. Бытует мнение, будто белка индивидуалистка, не любит компании. Неправда это — в тяжкие голодные и холодные времена 82
зверьки иочуют по двое-трое в гнезде. Иногда в гайно набивается по шесть бедолаг. В тесноте да не в обиде: и теплее, и локоть друга рядом. В зоопарках белки сплошь и рядом дотягивают до 12—13 лет. В природной обстановке, где о них некому заботиться, шестилетние белки — счастливчики, баловни судьбы: большинство соплеменников к трем годам расстается с жизнью. Раньше полагали, что возраст белки легко определить по весу хрусталика глаза. Это мнение основывалось на том, что у кроликов, зайцев и даже баранов вес хрусталика тем больше, чем старше животное. Но вот в 1971 году в «Зоологическом журнале» появилась статья, в которой было доказано, что хрусталик беличьего глаза тяжелеет только до трех лет, а с четырех лет даже уменьшается. Но с хрусталиком исследователи все же не расстанутся. Вот тому объяснение: «Хрусталик глаза белки может быть своего рода индикатором ее наилучшего физического развития... после которого начинается старение организма. Это предположение подтверждается тем, что как раз в 3—4 года у белки отмечается максимальное количество бельчат в помете и высокая активность размножения». Пушистая братия обзаводится семьей не без треволнений. За одной белочкой ухаживают несколько кавалеров. Время от времени они задают друг другу трепку. Иногда попадает и даме, если она медлит с выбором супруга. Самцы в период гона топчутся — перебирают задними йогами, возбужденно кричат, много бегают по земле. В Подмосковье гон бывает в январе, если не очень холодно, или в феврале — марте. Во всяком случае в начале марта находили гнезда с бельчатами. Разбивка иа пары может идти и осенью, зверьки, добытые из одного гнезда, почти всегда самец и самочка. На семейных чувствах даже был основан метод убийства: охотники подманивали ухажеров, взмахивая прутиком в воздухе (звук похож на воркотню белки). Новейшие наблюдения говорят, что супружеские пары у вроде бы взбалмошных белок порой сохраняются всю жизнь. И не семейные скандалы повинны в том, что разбивается супружеская ладья. Из-за высокой смертности самцов часто складываются группы со сложными семейными отношениями: 2—3 самца и 4—5 самок. Все они живут поблизости и не питают вражды друг к другу. Перед появлением бельчат мамаша наводит порядок в доме, сооружает запасное жилье. Менее чем двумя квартирами ей не обойтись: когда детенышам стукнет от роду месяц, она ночует отдельно от них. Что это? Небрежение? Усталость? Может, бельчата ее теребят, не дают покоя ни днем ни иочью? Уверяют, будто дело проще,— ие от детей сбегает мать, а от блох. Такое неаппетитное объяснение подкрепляется еще и тем, что белка в зубах перетаскивает детенышей из гнезда в гнездо, спасает их от кровососов, размножившихся в тепле. Число крохотных, требующих молока комочков год на год не приходится. В лихолетье в чреве будущих мамаш срабатывает мудрый и милосердный механизм: часть зародышей рассасывается! Незачем в мучениях погибать с голоду, лучше вообше не рождаться. Зародыши могут исчезнуть ие только при абсолютном, ио и при частичном голоде: недостатке холестерина, кальция, витамина Е. Недавно иа биостанции под Кировом бельчат тщательно обмеривали н взвешивали иа Опенои и» sana» белки, провисевший всю зиму иа березовой ветке в вологодском лесу 83
аптекарских весах. Выяснилось, что быстрее всего растут глаза, зубы, задние ноги и хвост. Поспешный рост ног и хвоста объясняют двояко: защита от нечаянного падения с высоты и приспособление для прыжков с дерева на дерево. Так или иначе, у бельчат как на дрожжах развиваются именно те органы, которые больше всего нужны для самостоятельной жизни. Если бы Красная шапочка спрашивала не обманщика-волка, а наивных бельчат, она все равно получила бы схожие ответы: большие глаза, чтоб лучше видеть... Бельчата, увидевшие свет по весне, обычно хилые, развиваются медленно. Второй выводок растет вдвое быстрее. Это и понятно, созрел корм. Для тех и других родительские хлеба не вечны: детство кончается в пять месяцев от роду. А потом — живи, как знаешь. Вырастить крепких детенышей векше удается около ручья или лесного озера: во время молочного кормления нужно много пить. Вот почему возле воды весной и летом белок куда больше, чем в сухой лесной глухомани, где обитают лишь самцы да старые самки. Осенью освободившиеся от забот мамаши и молодое поколение откочевывают к старикам — там сытнее. Численность 'беличьего народца сильно меняется каждые 4—7 лет вслед за урожаем древесных семян. Примелькавшийся зверек вдруг становится редкостью. Когда же корма вдоволь, осенью на каждую старую белку приходится по восемь прибылых. В грустные осенние дни беличью молодежь охватывает страсть к перемене мест (кочующие стаи на 95% состоят из особей, у которых на губах молоко только обсохло). Недостаток жизненного опыта не мешает им совершать подвиги. Обычно зверьки путешествуют поодиночке или врассыпную. Идут днем, ночью отдыхают. Крейсерская скорость 3 -4 километра в час, а средняя длина маршрута — 250 километров. Стоит грянуть морозу, как турпоходы прекращаются. Вояжи предпринимаются удивительные. Например, в 1920 году из Восточной Сибири через тундру, где для белок почти нет провианта, был совершен поход на Камчатку. Но это еще что — белки переплывали Енисей, Северную Двину... Купались в Балтийском море, хотели форсировать вплавь Татарский пролив и Байкал. Зафиксирован случай, когда они переплыли трехкилометровое Телецкое озеро. Такое невозможно без жертв Вот рассказ очевидца про события 1962 года на таежной реке Северной. Белки «плыли поперек течения быстро, умело, высоко задрав хвостики и взъерошив иа ушах кисточки. Но слишком широка река, слишком стремительно ее течение. Намокали хвосты, намокали кисточки — зверьки молча и медленно тонули... Или, вдруг, раздавался пронзительный визг: то барахтались, сопротивлялись белки, увлекаемые под воду. А вечером волны выбросили на косу необыкновенно раздувшегося тайменя, из его пасти торчал беличий хвост. Когда вскрыли тайменя, не хотели верить собственным глазам... Четырнадцать белок вытащили из брюха! Целую детскую шубу». С детскими и прочими шубами дела нынче не блестящи: заготовки беличьих шкурок за последние десятилетия упали с 15 до 4—5 миллионов штук. Нет, охотники не разучились стрелять. Просто белок стало меньше. Почему же им плохо живется на Руси? Версий несколько: замена спелых хвойных лесов вырубками, накопление в популяциях белок генов низкой плодовитости, хищничество сильно расплодившегося соболя... Пишут, будто, если на тысяче гектаров рыскает три или больше соболей, белкам не жить — сожрут. Не будем обсуждать ни генетическую, ни другие версии. Это дело специалистов. Не помогут ли в их дискуссии карты «урожайности белки», недавно опубликованные в монографии знатока беличьей жизни И. Д. Кнриса? Нам же пора кончать. И как тут не вспомнить прекрасные слова замечательного натуралиста прошлого века А. А. Черкасова: «Сколько людей белка согревает своим теплым мехом! Сколько красоты и шику придает она прекрасному полу, болтаясь на их различных телогрейках и прочее. Право, взявшись за перо, теряешься, что н сказать о пользе белки в людском мире». С. СТАРИКОВИЧ Рисунки из книг профессора А. Н. Формозова 84
А почему бы и нет! Ароматическое кино О необычном кинематографе — с ароматическим сопровождением — читатели, возможно, уже наслышаны: время от времени о нем появляются сообщения в газетах. Предлагаем более подробную информацию, что называется, из первых рук: эта статья иаписана одним из авторов изобретения. С того времени, когда «великий немой» заговорил, прошло около полувека. Техника кинопроекции и воспроизведения звука совершенствовалась эти годы постоянно. Появились цветные, стереоскопические, широкоформатные, стереофонические фильмы, круговая кинопанорама. Что еще можно предложить зрителю? Ему можно предложить запах. Кинозрители получают информацию через зрение и слух, обоняние забыто. В жизни так не бывает. Человек живет в мире запахов. Они несут информацию — о месте, где человек находится, об окружающих его предметах, о растениях и животных, о времени года и суток, о погоде — да мало ли о чем еще! Когда у нас насморк, самая вкусная еда нам не в радость... Запахи формируют настроение и самочувствие. Одни запахи вызывают бодрость, свежесть, душевный подъем, радостное состояние; другие, напротив, — утомление, раздражение, огорчение, отвращение, страх. Даже мир воспоминаний — это мир запахов. Море — запах иода и водорослей, осень в средней полосе — аромат яблок, грибов, мокрого леса, степное лето — терпкий запах полыни, чабреца и теплой дорожной пыли... Запахи вызывают зрительные и слуховые ассоциации (и, наоборот, зрительные и слуховые образы рождают эапаховые ассоциации). Так, запахи хвои и озона рисуют в нашем воображении картину леса после грозы; а снимок такого леса вызывает ощущение, будто запахло хвоей и озоном... Неразрывная связь обоняния со зрительным и слуховым восприятием и привела нас к мысли о том, что кинофильму требуется ароматическое сопровождение. И без него, конечно, кинематограф может существовать, но с ним он станет намного богаче. 8$
1 С* •«*■ работы генератора эвпажа N СИСТЕМЫ СИНКрОННЭВЦИИ. 1 — НМНОЛВНТВ С дорожной ввпвжов, 2 — магнитная считывающая головка, 3 — блок предварительного усиления, 4 — блок основного усиления, 5 — блон полосовыж фильтров, 6 — блок исполнительным реле, 7 — электромагнитные клвпвны, • — трубопроводы аромвтическик жидкостей, 9 — трубопровод сжатого юздужв, 10 — вентилятор, 11 — вародинамическая труба гвнератора, 12 — форсунки Генератор запахов для кинематографа был изобретен автором этих строк и В. И. Андриановым. Этот генератор позволяет воспроизводить в кинозале ароматы, соответствующие кадрам фильма, причем синхронно с изображением и звуком. На устройство было выдано авторское свидетельство за номером 391833. Суть работы генератора в том, что он ароматизирует воздух по сигналам особой системы синхронизации, причем эти сигналы считыва- ются с дорожки запахов, которая, как и звуковая дорожка, нанесена прямо на киноленту. Принципиальная схема генератора запахов показана на рис. 1. Несколько пояснений к этой схеме. Собственно генератор—это аэродинамическая труба, в которой расположены форсунки. Они связаны трубопроводами с баллоном сжатого воздуха и емкостями, содержащими различные ароматические жидкости. На трубопроводах установлены электромагнитные клапаны, которые управляются сигналами системы сихронизации. Когда тот или иной клапан открывается, ароматическая жидкость и сжатый воздух поступают в форсунки, и образующийся аэрозоль распыляется в приточный воздух, который гонится в зрительный зал. Ну а какие надо брать ароматические жидкости и сколько их брать? На этот вопрос единого ответа быть не может. Все зависит от сюжета фильма, от замысла режиссера. И, вероятно, от мастерства человека, который будет заниматься ароматическим аккомпанементом (если хотите — запахорежиссера или запахооператора). Магнитную дорожку запахов, на которой закодировано ароматическое сопровождение, можно нанести на киноленту со стороны, противоположной звуковой дорожке. 86
Ароматизированный «идуж лодвется через регулируемо* сопло, установленное ■ кресле предыдущего ряде, и ужодит ■ слинку кресле » головой зрителя Тек может аыглядеть кинозал для фильмов с аромвтнческим 1 — генератор эвлвюв, 2 — система синхронизации, 3 — кондиционер, 4 — акустические фильтры | звукоизоляция!, 5 — приточный коллектор, 6 — вытяжной коллектор, 7 — злектрофильтр, I — системе регенерации воздужв
А можно совместить ее со звуковой дорожкой, только в этом случае надо использовать частоты за диапазоном слышимости (более 20 кГц). Запаховая информация наносится в виде сигналов различной частоты и длительности. Частота (или совокупность наложенных частот) определяет запах (или гамму запахов) в воздухе кинозала, а от длительности сигнала зависит, как долго просуществует в зале тот или иной аромат. Разумеется, придется учесть время, затраченное на движение ароматизированного воздуха от генератора к зрителю, — дорожку запахов придется сместить относительно звуковой дорожки в соответствии с временем запаздывания. А теперь о том, как будет работать кинотеатр, в котором показывают фильмы с ароматическим сопровождением. Как только начинается фильм, включают питание генератора запахов и системы синхронизации. Наружный воэдух, обработанный в кондиционере до нормальной температуры и влажности, поступает в генератор. Магнитная головка считывает сигналы дорожки запахов, они усиливаются, а затем в блоке полосовых фильтров выделяются сигналы определенных частот. Они и приводят в действие те или иные исполнительные реле, замыкающие цепи питания клапанов. Клапаны открываются, аэрозоль распыляется в потоке воздуха. Потом сигнал прекращается, реле размыкаются и клапан перекрывает подачу ароматического аэрозоля. Ну а как же запах доходит до зрителя? Ароматизированный воздух подают в распределительный коллектор, откуда он поступает в сопла, установленные на спинках кресел (рис. 2). Направленной струей воздух подается к носу. Конструкция сопла позволяет зрителю регулировать направление струи и количество подаваемого воздуха. Естественно, что перед первым рядом придется поставить какой-либо барьер с соплами. Если зритель слабо воспринимает запах, он может увеличить поток ароматизированного воздуха, если же он по какой-либо причине (скажем, аллергического характера) не желает ароматического сопровождения, он вовсе выключает подачу воздуха. Такая раздача ароматизированного воздуха позволяет, по наблюдениям авторов, четко синхронизировать запахи с изображением и звуком даже при весьма динамичном сюжете фильма: запахи могут сменяться через одну-две секунды, и это при весьма небольшой скорости подачи воздуха (не более 0,5 мУсек). Чтобы удалить ароматизированный воэдух, на спинках кресел придется сделать перфорацию, и через отверстия воздух будет уходить в вытяжной коллектор. Вентиляторы прогонят воздух через электрофильтр и выбросят его — уже в очищенном виде — в атмосферу. В холодное же время года очищенный воздух можно подать в рециркуляционный воздуховод, дополнительно очистить его от избыточной влаги и углекислоты и вновь направить в генератор запахов. В этом случае кондиционер будет работать более экономично. Схема кинотеатра для показа фильмов с ароматическим сопровождением показана на рис. 3. Заметим, что создание такого кинотеатра — вполне реальное дело. И зал построить не так уж сложно, и ароматические жидкости можно подобрать. По крайней мере химическая промышленность в состоянии синтезировать вещества с любыми природными запахами (и даже с запахами, не существующими в природе). Авторы изобретения, конечно, надеются, что кинотеатры с ароматическим сопровождением рано или поздно будут построены. В них удастся достичь более полного эффекта присутствия, и зрители воспримут фильм эмоциональнее, нежели в обычном кинотеатре. И еще одно немаловажное удобство: попутно с запахами из зала постоянно будут уходить избыточное тепло, влага, углекислый газ — ведь такое кино требует непрерывной вентиляции и регенерации воздуха. Значит, комфорт обеспечен. Ю. М. ВАКУЛИН 28
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Операция «Лепесток» «Очень многие истины» Ролик режет и сверлит Поваренная соль Устав клуба Операция «Лепесток» Пункт первый. Членом клуба может быть каждый школьник. Пункт второй. Членом клуба становится тот, кто задаст интересный вопрос, или найдет интересный ответ, или пришлет заметку, фотографию, рисунок, или просто расскажет о своих полезных делах. Ровно год назад, в январском номере, Клуб Юный химик объявил операцию «Лепесток». Читателям предлагалось проверить опыт, описанный более 80 лет назад, а заодно выяснить, какими кислотами н щелочами и в каких концентрациях можно получить надписи на листьях, растений и лепестках цветов. Задание, казалось бы, не слишком сложное, но справились с ним иемиогие. Лучшими редакция признала работы, которые прислали Николай КИРИЛЮК, учащийся медицинского училища из гор. Скопино Рязанской обл., и десятиклассник из Винницы Николай ГЕРАСИМ- ЧУК. Н. Кирилюк получил ярко- красные надписи на лепестках розы с помощью 9%-ной уксусной кислоты. Он заметил, что такие надписи можно делать на всех лепестках красного или синего цвета. С помощью 27%-ной соляной кислоты ему удалось получить коричневые надписи на листьях Клуб Юный химик 8?
примулы и фикуса. Н. Кири- люк не просто привел описание опыта, но и дал ему объяснение: изменение цвета связано с химическими превращениями естественных красителей — антоцианинов, хлорофилла и т. д. Н. Герасимчук провел целое исследование на заданную тему. Его письмо мы решили напечатать в Клубе Юный химик. В своих опытах я использовал лепестки н листья ком натного растения домашней фиалки, цветы которой имеют голубую, розовую и белую окраску. На лепестки я воздействовал кислотами, щелочами и электрическим током. Опыты проводил на стеклянной пластинке, которую клал на лист белой бу- Реагент Белая фиалка Розовая фиалка Голубая фиалка NH4OH Ярко-желтый Светло-салато- Голубой (изум- вый рудный с синей каймой) NaOH НС1 НВг h2so4 HNO, Зеленый (красно-коричневый) Зеленовато- голубой Зеленый (синий) Зеленый Салатовый СН3СООН Изменений нет Зеленый (красно-коричневый) — Розово-красный Карминово- красный Бордо Бледно-розовый Голубой (желтый с зеленой каймой) — Розово-красный Бордо Красный Бледно-красный 90 Клуб Юный химии
маги. Реагенты наносил пером, иглой и стеклянной трубочкой (приготовил ее, вытягивая и оплавляя легкоплавкую стеклянную трубку на газовой горелке). Лепесток плотно прижимал к стеклу, наносил вещества н наблюдал за изменением окраски. Привожу таблицу, в которой показано, как различные лепестки окрашиваются реагентами. В ней указан первоначальный цвет, возникающий под действием реагента, и в скобках — изменение цвета со временем. Следует учесть, что концентрированные реагенты иногда прожигают лепесток и вместо надписи получается дыра. Некоторые надписи очень красивы, например сделанные разбавленной щелочью иа голубом лепестке. Таким способом я напнсал поздравление сестре ко дню Восьмого марта. Почему же образуется та или иная окраска? Растения содержат пигменты нескольких основных групп — это флавоны и антоцианнны, каротнноиды и хлорофил- лы. Флавоны и антоиианины придают окраску цветам, плодам, а также листьям н стеблям желтых, красных н синих тонов. Антоцнани- иы — важненшие пигменты цветов и плодов, придающие нм красную или синюю окраску различных тонов и оттенков. В лепестках синей и розовой фиалки, с которыми я ставил опыты, содержится простейший представитель этой группы циани- дин, а также глнкозид цианин — производное циани- дина. Под действием кислоты образуется катион цнаннна, имеющий в кислой среде красную окраску. Этим-то и объясняется, что лепестки голубой и розовой фиалок при действии на них кислот окрашиваются почти одинаково. Несколько слов о воздействии реагентов на листья. Под действием щелочи от пигмента листа — хлорофилла отщепляется фитол («хвост» молекулы) и метиловый спирт, в результате чего окраска становится несколько более светлой. Под действием же кислоты происходит перестройка ядра порфнрнновой «головки» молекулы хлорофилла. Хлорофилл превращается в феофитин, н в результате окраска становится бурой. Вот н все изменения. После опытов с реагентами я попытался воздействовать на Лепестки электрическим током. Результаты оказались очень скромными. Переменный ток напряжением 127 вольт давал на голубой и розовой фиалках едва заметные буровато-зелеиые пятна. Ток в 220 вольт дал лучший эффект. В месте прикосновения электрода образовались пятна: иа голубой фиалке — зеленые; на розовой — бурые; на белой ■ — красновато-коричневые. Подведу итоги. 1. Окрашивание химическими реагентами гораздо удобнее н безопаснее, чем окрашивание током; окраска держится дольше. 2. Окрашивание листьев не дало ожидаемых результатов. 3. Электрический ток действует на лепестки цветов неблагоприятно — после обработки они очень быстро увядают. Редакция благодарит всех юных химиков, принявших участие в операции «Лепесток». В одном из ближайших номеров журнала мы подведем итоги следующей нашей операции под названием «Ветер» и объявим условия очередного конкурса Клуба Юный химик. ЗАДАЧИ «Очень многие истины» «...Если математики из сопоставления немногих линий выводят очень многие истины, то и для химиков я не вижу никакой иной причины, вследствие которой они не могли бы вывести больше закономерностей из такого обилия имеющихся опытов, кроме незнания математики». Эти слова М. В. Ломоносов написал еще в 1741 г. Сейчас стало неоспоримой истиной: химик должен хорошо владеть математикой. А так как химические явления очень сложны, то, как правило, сложен и математический аппарат. Но порою вполне можно обойтись и элементарной математикой. Клуб Юный химик 91
Предлагаемые задачи не выходят за рамки школьного курса — и математики, и химии. ЗАДАЧА I Некоторое вещество (твердое или жидкое) растворимо в двух иесмешнвающихся жидкостях, причем в разной степени. Его концентрация в первой жидкости равна С|, во второй - Сг- Оба раствора смешаны при определенной температуре. Определите характер зависимости между Ci и С2 через достаточно большой промежуток времени (растворенное вещество в растворах не диссоциирует). Как изменится эта зависимость, если вещество не диссоциирует в первой, но диссоциирует во второй жидкости по уравнению Аг^2А? ЗАДАЧА 2 Некоторое вещество, например иод. необходимо экстрагировать, скажем бензином, из водного раствора. В свое время («Химия и жизнь», 1972, № 11) мы убедились, что для наиболее полного извлечения общий объем бензина надо разделить на п порций и последовательно п раз экстрагировать иод из водного слоя. Начальная концентрация иода в объеме w водного слоя равна хс. Будем считать, что при перемешивании объемы жидкостей не меняются, а отношение концентрации иода в бензине и в воде остается постоянным (— = К, где после каждой экстракции уп — весовая концентрация иода в бензине, а х„ — в воде). Вопрос: каким должно быть соотношение между порциями бензина \и v2, ..., v„, чтобы удалось извлечь максимальное количество иода (или, иными словами, чтобы в водном слое иода осталось как можно меньше)? ЗАДАЧА 3 Вы, конечно, знаете общие формулы членов гомологических рядов — метана, этилена, ацетилена. Попытайтесь вывести общую формулу членов любых гомологических рядов (не обязательно углеводородов), если известна формула первого члена этого ряда. Решения задач — на стр. 94 ЛОВКОСТЬ РУК., Ролик режет и сверлит с* Ч Просверлить в стекле отверстие трудно, хотя порой это бывает необходимо. Как поступить? Вообще-то есть много способов, но они достаточно сложны. А есть и вполне доступный способ. В хозяйственных магазинах продают стеклорезы, стоят они недорого. В этих стеклорезах есть три ролика. Так вот, эти ролики могут не только резать, но и сверлить стекло. Первым делом извлеките ролики. Затем из железной трубки диаметром 5,5 мм сделайте оправку длиною около 50 мм (см. рисунок). С торца в трубке-оправке пропилите ножовкой паз для ролика и просверлите отверстие диаметром 1,2 мм под ось ролика. Чтобы не смять трубку, при ее обработке вставьте внутрь деревянную пробку. Приготовленное сверло приводится во вращение обычным коловоротом со скоростью 100—120 оборотов в минуту (при более высокой скорости ролик перегреется, что недопустимо). Стекло смачивать не надо. Твердосплавный ролик стеклореза имеет диаметр 6,5 мм, следовательно, им можно сверлить отверстия диаметром около 7 мм. Такого отверстия достаточно, чтобы ввести в банку или бутылку прямо через стекло кусок резиновой трубки, в которую плотно вставл я- ется стеклянная трубка. Соединение получается герметичным. Таким образом банки и бутылки можно превратить в стеклянные приборы с отводными трубками. Конечно, роликом можно сверлить и листовое стекло. М. Г. ХАЦИРЕВИЧ 92 Клуб Юный химик
ЭКА НЕВИДАЛЬ.. Поваренная соль Вот уж странное сочетание: невидаль — и поваренная соль! Кто же ее не видел? И все-таки... Любой школьник знает, что хлорид натрия легко растворяется в воде и образует бесцветные кристаллы кубической формы. Но взгляните иа снимки и рисунки (стр. 94): эти причудливые кристаллы — тоже поваренная соль, NaCl. Вы не верите? Что ж, попробуйте проверить. Форма кристаллических соединений нередко зависит от того, в каких условиях получены кристаллы. Когда растворы хлорида натрия испаряют на морозе, то образуются не кубики, а шестиугольные пластинки дигидрата NaCl ■ 2Н20. При нагревании эти кристаллы мутнеют и распадаются с выделением кубиков NaCl. Дигидрат можно получить и по-другому — охлаждая до — 15°С насыщенный при комнатной температуре раствор хлорида натрия. Но при этом получаются уже как шестигранные пластинки, так и призматические игольчатые кристаллы. Наилучшая концентрация раствора для получения дигидрата — от 23,3 до 26,3%. Безводный хлорид натрия тоже образует кристаллы разной формы. Давно известно, что некоторые примеси могут изменить кристаллическую форму вещества, выделяющегося из раствора. Если выращивать кристаллы поваренной соли из водного раствора, содержащего мочевину, то получаются октаэдры. А иногда под микроскопом можно заметить и 20-гранные кристаллы — комбинацию октаэдра и додекаэдра. Почему же хлорид натрия в присутствии мочевины изменяет свою излюбленную кубическую форму? В кубическом кристалле все грани растут с одинаковой скоростью. Но с некоторыми примесями NaCl образует непрочные соединения, которые появляются на гранях растущего кристалла и изме- ■Цввтыи, выросшие из водного раствора поверенной солн с добввкой желтой кровяной солн. Вверху — общий вид; внизу — увеличенный снимок |# проходящем светв) н микрофото няют скорости их роста. Вот и получается необычная кристаллическая форма. Между прочим, из раствора, содержащего хлористый натрий и глюкозу, легко выделяются своеобразные и красивые кристаллы NaCl • (C6Hi206J' ♦ 2Н20. Редкое сочетание соленого и сладкого! Но не только форма кристаллов может быть различной. Вы слыхали что-нибудь о синей поваренной соли? А ведь ее вполне можно при готовить в школьном круж ке. Для этого надо силык: нагреть на горелке кристал лы хлорида натрия с крупин кой металлического натрия Опыт проводите в плотно за крытом сосуде (годится ба ночка из-под растворимой: кофе). В сосуд, конечно, не должен проникать воздух, иначе натрий просто сгорит. Кристаллы NaCl надо вырастить заранее, а можно взять и кусок каменной соли. При высоких температурах натрий неплохо растворяется в хлориде натрия, это и приводит к окрашиванию соли. Но как же металл может растворяться в ионном соединении? Процесс этот очень интересен. При высокой температуре атомы Na проникают в ионную решетку, теряя электроны и превращаясь в катионы Na+. Эти катионы достраивают решетку, занимая подходящие места. А куда" деваются электроны? Они располагаются в тех узлах решетки, в которых по всем правилам полагается быть анионам С1~, однако по какой-либо причине их там не оказалось. Такие необычные узлы, занятые электронами, называются вакансиями или F-центрами, от немецкого Farbe — цвет. Свободный электрон с любым нз соседних катионов натрия (а всего их шесть) можно считать эквивалентным одному атому натрия. При охлаждении кристалла некоторые F-цснтры объединяются, образуя коллоидные Клуб Юный химик 93
содержащего В.1% H>|N03|a n 0.5% HjS04. обриую/ся кристаллы NaCl ■ форме актаадра | «права |; кристалл повареиной сели, помещенный ■ насыщенный раствор NaCl, температуру ноторого долгое время то повышали, то понижали, принял форму ромбододекаэдра |слааа|; кристалл иамаииой сояи, прокаленный а пара ж натрия, стал сиие-фиолетоаым (а центре| частицы натрия диаметром 10—50 А; они содержат от 10 до 1000 атомов натрия. Благодаря им кристаллы и приобретают синий цвет. Пожалуй, самое любопыт- Решения задач иое происходит при растворении такой соли в воде: цвет внезапно исчезает. Это выглядит как фокус — синие кристаллы дают совершенно бесцветный раствор. Присутствием свободных электронов в ионной решетке объясняется и синее окрашивание природной каменной соли. Но здесь свободные электроны появились по совсем иной причине — под действием излучения, которое сопровождает радиоактивные превращения. Конечно же, в этой небольшой заметке названы далеко не все необычные свойства хлорида натрия. Он, например, образует коллоидные растворы желто-красного цвета, правда, в негодных средах. Поваренная- соль может быть хорошим проводником — при очень высоких давлениях. Даже знакомый каждому вкус соли — и тот непостоянен. В присутствии сахара или при повышенной температуре соленый вкус поваренной соли ослабляется, а в присутствии кислот усиливается. Крысам хлористый натрий кажется более соленым, чем хлористый калий, а кошкам и кроликам — наоборот... И. ЛЕЕНСОН зультате диссоциации вещества). Отсюда (См. стр. 92) ЗАДАЧА 1 Допустим для определенности, что Ci>C2- Скорость перехода вещества из первого раствора во второй будет прямо пропорциональна концентрации первого раствора: vI = kid; соответственно \г2 = кгС2- Через достаточно большой промежуток времени будет достигнуто состояние равновесия, когда v, = v2. Значит, kiC]=k2C2, или 1 2 с* к kjC^; • const. Если вещество частично диссоциирует во второй жидкости по уравнению А2т*2А, то С2 _Л. =_к (К — константа равновесия, а с2 Сд — концентрация образовавшегося в ре- . — кгС2 —- j^ ■ к2 — С дк3. В момент равновесия v, = v2; = —2- = С2А к« = const. Отсюда можно сделать выводы: 1) при условиях, указанных в задаче, отношение концентраций вещества в двух не- смешивающихся жидкостях есть величина постоянная; 2) диссоциация вещества в одной из жидкостей не сказывается на характере этой зависимости. Кстати, вы можете проверить эти выводы на опыте, взяв любые вещества, отвечающие условиям задачи. 94 Клуб Юный химик:
ЗАДАЧА 2 Для первой экстракции: WX0=Viyi + WXi=ViKXi+WXi, wxn Х|_ w+v.K • Для второй экстракции: WXi =V2y2+W.N2=V£Kx>>+ WX2, w^n ^^(w+VjKKw+v.K)' Для третьей экстракции:. WX2 = V3y3+WX3=V8Kxs4-WX3, wx2 Хз== w+ v3K = w3xn ~ (w + v,K)(w + v2K)(w+v3K) • Выдвигаем гипотезу — для n-иой экстракции: х = wnx0 . П (w+v1K)(w+v2K)...(w-bvnK) ' Справедливость этой гипотезы доказывается методом математической индукции; доказательство для краткости опускаем. Чтобы экстракция оказалась максимальной, необходимо, чтобы х„ было минимальным. Поскольку w!,xo — величина постоянная, знаменатель в последней формуле должен быть максимальным. Используем теорему о произведении переменных величин, которая гласит, что произведение переменных величин, сумма которых постоянна, максимально в том и только в том случае, если эти величины равны. Так как сумма (w+viK+... ...+vnK) =wn(vi + ...-f vn)K постоянна, то справедливы следующие равенства: w+v1K = w+v2K= = w+VnK; V|=V2=....=Vn. Вывод: экстракция какого-либо вещества несколькими порциями растворителя будет максимальной в том и только в том случае, если порции растворителя будут равными. Это положение вы тоже можете проверить экспериментально. ЗАДАЧА 3 Начнем с какого-либо конкретного гомологического ряда, скажем этилена. Запишем молекулярные формулы этилена н нескольких его гомологов: С2Н4 п = 2 m = I C3He n = 3 т = 2 С4Н8 п = 4 т = 3 СХНУ п = х т = х — 1 Клуб Юный химик (п — число атомов углерода в молекуле углеводорода; m — порядковый номер углеводорода; y = f(x)). Заметим, что n—m=a=const для определенного гомологического ряда. Формулу каждого члена ряда, начиная со второго, можно представить (алгебраически, а не химически!) следующим образом: С3Н6=С2Н4+СН2B— 1) С4Н8=С3Н6+СН2=С2Н4+СН2C— 1) СхНу=С2Н4+СН2(гп—1) Справедливость последней формулы, как н в предыдущей задаче, доказывается методом математической индукции. Теперь выразим х и у через п. Для этого решим систему равнений: [ х = 2+т— 1 |у=4+2т—2 I п—т=1 Искомая формула СпН2п. Обобщим наш метод на случай любого гомологического ряда. Пусть формула первого члена А. Разность между числом атомов углерода и порядковым номером для одного и того же члена ряда будет постоянной для этого ряда: n—m = a. Тогда общую формулу члена ряда можно найти по формуле: CxHyRz = A+CH2(n—а—1), где R — функциональная группа. На основании этой формулы можно сделать такой вывод: чтобы узнать общую формулу любого гомологического ряда, зная молекулярную формулу первого члена, надо иайти разность между числом атомов углерода и порядковым номером. Эти данные следует подставить в приведенную выше формулу и выразить х, у, z через п. Пример: общая формула для дикарбоно- вых кислот СхНу(СООНJ. Для первого члена ряда С0Н0(СООНJ находим п = 0, т=1, а = п—т = —1. Из формулы СхНу(СООН)г = СоН0(СООНJ + СН2(п+ + 1 — 1) получаем: х = 0+п = п; у = 0 + 2п = = 2п, z=2. то есть СпН211(СООНJ. При п = 0: С0Но(СООНJ — щавелевая кислота, при п=1: СН2(СООНJ — малоновая кислота, при п = 2: С2Н4(СООНJ — янтарная кислота. И так далее. Н. А. ПАРАВЯН 95
годовщины Календарь, 1977 1 января 150 лет со дня рождения Николая Николаевича БЕКЕТОВА A827—1911). Открыл вытеснение металлов из растворов их солей водородом под давлением и вытеснение магнием и цинком других металлов из их солей. Установил, что при высоких температурах алюминий восстанавливает металлы из их окислов, — эта работа положила начало алюминотермии. Способствовал выделению физической химии в самостоятельную научную и учебную дисциплину. 19 января 50 лет со дня смерти швейцарского химика Карла ГРЕБЕ A841—1927). В 1869 г. совместно с К. Либерманом синтезировал ализарин, что положило начало промышленному производству ализариновых красителей и освободило большие посевные площади, ранее занятые плантациями марены. Позднее выделил из каменноугольной смолы, синтезировал и исследовал фенантрен, карбазол и акридин. Опубликовал историю органической химии за период 1770—1880 гг. 20 января 100 лет со дня рождения Эргарда Викторовича БРИЦКЕ A877—1953). Создал оригинальные методы получения фосфорной кислоты и фосфора из фосфоритов, а также доменной плавки титаномагнетитов. Разрабатывал новые пути использования минерального сырья и проблемы комплексного развития производительных сил отдельных районов и химизации народного хозяйства. 25 января 350 лет со дня рождения Роберта БОЙЛЯ A627—1691). В 1661 г. дал первое научное определение понятия химического элемента. Утвердил химию как самостоятельную экспериментальную науку и положил начало химическому анализу мокрым путем. В 1662 г. совместно с Р. Тоунлеем установил зависимость объема данной массы газа от давления. 2 февраля 70 лет со дня смерти Дмитрия Ивановича МЕНДЕЛЕЕВА A834—1907). Великий русский ученый — химик, физик, метролог, педагог, общественный деятель, борец за развитие промышленности и сельского хозяйства России. Первооткрыватель периодического закона химических элементов. Автор химической теории растворов. Создатель уникального классического труда «Основы химии» A3 изданий с 1869 по 1947 гг.). 96
5 февраля 8 февраля 22 февраля 17 марта 31 марта 25 апреля 4 мая 4 мая 27 мая 14 июля 25 июля 7 августа 13 август* 70 лет со дня смерти Николая Александровича МЕНШУТКИНА A842— 1907). Изучая скорость химических реакций, установил ее зависимость от разбавления и химического строения взаимодействующих веществ, а также от среды, в которой идет реакция. Автор классического руководства «Аналитическая химия» A6 изданий с 1871 по 1931 г.). Один из основателей «Русского химического общества». 70 лет со дня смерти голландского химика Хендрика Виллема Бакхёйса РОЗЕБОМА A854—1907). Автор многочисленных теоретических и экспериментальных работ в области приложения правила фаз к гетерогенным химическим равновесиям — выведенные им «Правила Розебома» позволили установить ход кристаллизации твердых растворов. Положил начало применению теории гетерогенных равновесий в химической технологии, минералогии, металловедении и других областях науки. 100 лет со дня рождения Владимира Васильевича ЧЕЛИНЦЕВА A877— 1947). Автор работ в области магнийорганических соединений. Предложил новый способ их получения и теорию их использования для синтезов. Показал, что при этих реакциях диэтиловый эфир и вторичные амины являются катализаторами. 120 лет со дня рождения Алексея Николаевича БАХА A857—1946). Ученый и революционный деятель. Автор классических работ в области ассимиляции углерода растениями, механизма медленного окисления и учения о ферментах. Организатор и первый директор Физико-химического института имени Л. Я. Карпова и Института биохимии АН СССР. Герой Социалистического Труда. 250 лет со дня смерти Исаака НЬЮТОНА A643—1727). Установил законы классической механики и закон всемирного тяготения. Открыл дисперсию солнечного света. Одновременно с Г. В. Лейбницем разработал основы дифференциального и интегрального исчислений. 220 лет со дня рождения Товия Егоровича ЛОВИЦА A757—1804). Открыл адсорбцию растворенных веществ углем и предложил использовать ее для очистки спирта и других веществ. Получил «ледяную» (безводную) уксусную кислоту, кристаллогидраты многих солей, абсолютный спирт. 170 лет со дня смерти Иеремии Вениамина РИХТЕРА A762—1807). Изучая взаимодействие кислот с основаниями, открыл закон эквивалентов. Ввел термин «стехиометрия» для количественных соотношений веществ, вступающих в химические реакции. 200 лет со дня рождения Луи Жака ТЕНАРА A777—1857). Открыл перекись водорода, синий минеральный пигмент (алюминат кобальта, «тенаро- ва синь»), исследовал получение, состав и свойства хлористого этила и сложных эфиров, показал, что натрий, калий и хлор — простые вещества. Автор популярнейшего в начале XIX века руководства по химии и многочисленных работ в области аналитической химии и химической технологии. 120 лет со дня рождения немецкого химика-органика Теодора КУРЦИУСА A857—1928). Впервые получил гидразин, азотистоводородную кислоту и ее соли — азиды. Разработал метод получения аминов из азидов карбо- новых кислот (реакция Курциуса). Синтезировал ряд аминокислот и пептидов. 70 лет со дня смерти английского химика Уильяма Генри ПЕРКИНА-старше- го A838—1907). Получил пурпурную краску мовеин — один из первых синтетических красителей и поставил его производство. Открыл носящую его имя реакцию синтеза органических кислот взаимодействием ароматических альдегидов с ангидридами карбоновых кислот в присутствии катализатора. 100 лет со дня смерти Николая Николаевича СОКОЛОВА A826—1877). Разработал учение о различных функциональных особенностях водорода в органических соединениях и установил природу оксикислот. В 1859 — 1860 гг. совместно с А. Н. Энгельгардтом издавал в Петербурге первый в России «Химический журнал». 175 лет со дня рождения Германа Ивановича ГЕССА A802—1850). Установил носящий его имя закон постоянства сумм тепла при химических реакциях — основной закон термохимии. Исследовал каталитическую способность платины. Открыл ряд минералов. Написал руководство «Основания чистой химии», выдержавшее 7 изданий. 60 лет со дня смерти немецкого химика Эдуарда БУХНЕРА A860—1917). Показал, что выжатый из дрожжей сок, не содержащий живых клеток, и сок, выделенный из молочнокислых бактерий, вызывают брожение, которое идет без участия низших организмов. Нобелевский лауреат A907 г.) 4 «Химия и жизнь» № I 97
20 августа 60 лет со Дня смерти Адольфа БАЙЕРА A835—1917). Установил строение индиго и синтезировал этот краситель. Исследовал реакции конденсации, соединения групп пиридина и пиррола, ацетиленовые соединения и др. Открыл барбитуровую кислоту — основу многочисленных снотворных лекарств (веронал, люминал и др.)- Нобелевский лауреат A905 г.). 29 августа 120 лет со дня рождения немецкого химика Пауля ФРИДЛЕНДЕРА A857— 1923). Автор многочисленных работ по химии и технологии синтетических красителей. Синтезировал среди других соединений диброминди- го — пурпур древних. 30 августа 125 лет со дня рождения Якоба Хендрика ВАНТ-ГОФФА A852—1911). Один из основателей стереохимии. Автор фундаментальных работ по химической кинетике и термодинамике. Один из основателей теории разбавленных растворов. Ввел в науку понятие о твердых растворах. Выяснил условия образования соляных месторождений. Нобелевский лауреат A901 г.). 2 сентября 100 лет со дня рождения Фредерика СОДДИ A877—1956). Предложил совместно с Э. Резерфордом теорию радиоактивного распада. Экспериментально доказал, что радий образуется из урана. Ввел понятие изотопов. Одновременно с К. Фаянсом и независимо от него сформулировал правило смещения. Нобелевский лауреат A921 г.) 2 сентября 120 лет со дня рождения Ивана Алексеевича КАБЛУКОВА A857—1942). Один из первых отечественных физико-химиков. Автор основополагающих работ в области электрохимии неводных растворов. Одновременно с В. А. Кистяковским, но независимо от него ввел представление о гидратации (сольватации) ионов. Автор руководств по неорганической и физической химии и работ по истории химии. 11 сентября ЮО лет со дня рождения Александра Ерминингельдовича АРБУЗОВА A877— 1968). Показал единство сил, ускоряющих каталитические процессы изомеризации, с силами, влияющими на скорость обычных химических реакций. Открыл носящую его имя реакцию получения фосфорорганических соединений. Открыл совместно с Б. А. Арбузовым новый способ получения свободных радикалов. Автор ряда работ по истории отечественной химии. Герой Социалистического Труда. 28 сентября 1^5 лет со дня рождения Анри МУАССАНА A852—1907). Впервые получил свободный фтор и изучил его свойства. Сконструировал электрическую дуговую печь, в которой получил карбиды кальция и других металлов, а также молибден и вольфрам. Нобелевский лауреат A906 г.). 2 октября 50 лет со дня смерти Сванте Августа АРРЕНИУСА A859—1927). Основатель теории электролитической диссоциации — одного из крупнейших обобщений в химии XIX века. Установил носящую его имя зависимость скорости химической реакции от температуры. Автор работ в области астрономии, астрофизики и биологии. Нобелевский лауреат A903 г). 2 октября 125 лет со дня рождения Уильяма РАМЗАЯ A852—1916). Первооткрыватель инертных газов. Нобелевский лауреат A904 г.) 8 октября ЮО лет со дня рождения Александра Евгеньевича ПОРАЙ-КОШИЦА A877—1949). Синтезировал ряд красителей, предложил классификацию красителей и теорию их цветности. Предложил способ получения фурфурола. Принимал деятельное участие в создании советской анилинокрасоч- ной промышленности. 19 октября 60 лет со дня смерти Флавиана Михайловича ФЛАВИЦКОГО A848— 1917). Автор фундаментальных исследований в области химии непредельных углеводородов, спиртов, терпенов, эфирных масел. В неорганической химии исследовал химические взаимодействия веществ в твердом состоянии. Разработал оригинальный метод качественного анализа. 25 октября 150 лет со дня рождения Пьера-Эжена-Марселена БЕРТЛО A827—1907). Синтезировал множество органических соединений, чем окончательно опроверг идеалистические учения о «жизненной силе». Автор классических работ в области термохимии, химической кинетики и истории химии. 31 октября 1^5 лет со дня рождения Владимира Федоровича АЛЕКСЕЕВА A852— 1919). Разработал носящий его имя способ определения взаимной растворимости двух ограниченно смешивающихся жидкостей и показал существование критической температуры растворения. 14 ноября 170 лет со дня рождения французского химика Огюста ЛОРАНА A807— 1853). Получил хлор-, нитро- и сульфопроизводные нафталина. Открыл фталевую кислоту; выделил из каменноугольной смолы антрацен, фенол и др. Предложил теорию ядер, которая позволила дать удовлетворительную классификацию органических соединений. 98 Доктор химических наук, профессор С. А. ПОГОДИН
«...И выпустить несколько ракетов!» Новый год долгое время праздновали в Европе не первого января, а как кому придется. Во Франции до 80-х годов XVI века — в первый день пасхи. В Англии —■ 25 марта. В германских княжествах, в Дании и Нидерландах праздновали на рождество, а затем почти одновременно с французами приняли римский счет — с 1 января, но англичане держались старого обычая до 1752 г. На Руси до конца XV в. Новый год начинался 1 марта, а затем — 1 сентября, по византийскому образцу, в годовщину победы императора Константина над его соперником Максенцием. При этом счет годов вели от сотворения мира, которое будто бы произошло за 5508 лет до нашей эры. Так продолжалось до 20 декабря 7208 года. В этот день царь Петр подписал указ о введении христианского летоисчисления; приказные дьяки выкрикивали его на московских площадях. Объявив, какие соображения побудили его переименовать уже на треть прошедший, начавшийся 1 сентября 7208-й год в 1700-й, Петр, однако, умолчал о том, откуда он узнал о старинном, приуроченном к зимнему солнцестоянию североевропейском обычае ставить в доме на рождество увешанное яркими безделушками деревце. Но скажите по справедливости: кто из потомков петровских россиян жалеет сейчас, что Новый год приходит зимой, а не 1 сентября, среди вялого бабьего лета? И кто из счастливцев, украшающих настоящую, с морозца, пахнущую смолой и хвоей несинтетическую елку, догадывается, что он исполняет государев указ? Сейчас вы его прочтете (с небольшими сокращениями). «...Известно Ему Великому Государю не только что во многих Европейских Христианских странах, но и в народах Славянских..., как: Волохи, Молдавы, Сербы, Далматы, Болгары... и все Греки... согласно лета свои счисляют от Рождества Христова осьмь дней спустя, то есть Генваря с 1 числа, а не от создания мира, за многую разиь и считание в тех летах. И будущего Генваря с 1 числа настанет новый 1700 год, купно и новый столетний век; и для того доброго и полезного дела указал Великий Государь впредь лета счислять в Приказах и во всяких делах и крепостях писать с нынешнего Генваря с 1 числа от Рождества Христова 1700 года... А в знак того доброго начинания и нового столетнего века в царствующем граде Москве по большим и проезжим знатным улицам и у домов... перед вороты учинить некоторые украшения от древ и ветвей сосновых, еловых и можжевеловых против образцов, каковы сделаны на Гостине дворе и у нижней аптеки..., а людям скудным каждому хоть по древцу, или ветве на вороты или над храмниою своею поставить; и то б поспело, ныне будущего Генваря к 1 числу сего года... Да Генваря ж в 1 день, в знак веселия, друг друга поздравляя Новым Годом и столетним веком, учинить сие: когда на большой Красной площади огненные потехи зажгут и стрельба будет, потом... Боярам и Окольничим и палатного, воинского и купецкого чина знаменитым людям, каждому на своем дврре из небольших пушечек, буде у кого есть, и из несколько мушкетов выпустить несколько ракетов, сколько у кого случится...» Публикацию подготовил Борис ВОЛОДИН 99
V V4 >V .j ^ hS 4 >4 - ь T»fr*- <ч rrtrt^ 4 « i
Портрьъы Валентин ВАРЛАМОВ Преступление и слава доктора Майера, или ПОВЕСТЬ О ЧЕЛОВЕК.. КОТОРЫЙ ЗАНИМАЛСЯ НЕ СВОИМ ДЕЛОМ Жизнь принуждает человека ко многим добровольным поступкам. Станислав Ежи ЛЕИ Закон сохранения и превращения энергии помият все — даже изобретатели вечного двигателя. Потому и Роберта Майера помият многие. «Как же, как же,— скажут эти многие, — знаменитый физик. Ои еще открыл этот самый закон. С гениальной прозорливостью. А потом еще сошел с ума и умер в больнице. С гениями такое бывает». Вот и все. А в библиотечных персоналиях карточка на знаменитого физика начинается так: Майер, Юлиус-Роберт, врач... Для того чтобы узнать, почему физика называют врачом, как делается открытие, и как оно влияет иа людей, и как люди влияют на него, лучше начать с начала — с провинциального немецкого городка первой половины XIX века. ГЕИЛЬБРУНН, XIX ВЕК Спросите кого угодно в Гейльбрунне, и вам скажут: о, герр аптекарь весьма добропорядочный человек. Очень. Ои имеет все, что нужно для уважения, — кусок земли, и дом, и семью. И свое почтенное дело. Его жена, фрау Майер... впрочем, что можно сказать о добропорядочной женщине? Ровным счетом ничего. Солидные гейльбруинцы больше всего на свете ценят добропорядочность. И чтобы каждый занимался своим делом. Потому так спокойно живется в Гейльбрунне. Прилежно стучат мельницы на реке Неккар, ссыпая монету в просторные карманы владельцев, им вторит стук пивных кружек воскресным вечером, голубой дымок кнастера поднимается из форфоровых трубок, и под сладкие звуки музыкальной шкатулки добрые горожане ведут свою неспешную беседу. Приличные люди рано ложатся спать. Если вам взбредет в голову ночью вылезти из- под душной перины и прогуляться по безмолвным улицам (поступок весьма странный для серьезного человека), вы увидите, как само мироздание подобно мельничному колесу солидно вращается вокруг городской кирхи, прочно насаженное на ее готический шпиль. Приличные люди знают об этом и крепко спят по иочам. Все хорошо и правильно в этом мире, где каждый знает свое дело. И добрый немецкий бог знает свое дело тоже. Поэтому он наградил господина Майера хорошими сыновьями. Старший, Фриц, уже помогает отцу в приготовлении лекарств. Юлиус еще совсем ребенок, он родился в 1814 году. Но придет время — и он займется своим почтенным делом. А кругом подрастают аппетитные фрейлейн, Гертруды и Матильды, пышные, как воскресная сдоба, хе-хе... Из них получатся добропорядочные фрау, о которых нельзя будет сказать ровным счетом ничего. Так продолжится в веках род, ведущий свое начало от достопочтенного магистра Христиана Майера, евангелического пастора в герцогстве Вюртембергском. Такой нам представляется среда, в которой из человека просто обязан вырасти добропорядочный обыватель. Теперь введем поправки. Отец Юлиуса-Роберта, прежде чем заслужить высокое одобрение гейльбруннцев, достаточно скитался по городам и службам. Говорят, был даже в Швейцарии — для обывателя-домоседа это очень далеко и опасно: можно встретить разбойников или. что еще хуже, нахвататься дурных мыслей. Хлебнул лиха и в тонкости познал мудрое аптечное дело, связанное не только с медициной. Лекарственное сырье поставляют все три великие царства природы: минеральное, растительное и животное. Фармакология, фармакогнозия, фармация требуют обширных знаний в химии, физике, ботанике, зоологии, минералогии... даже в географии. Недаром в доме обширные «естественно-исторические коллекции». Хороший аптекарь того време- 101
ни —и швец, й жнец, и на дуде игрец, — специалист весьма широкого профиля, а кроме того, носитель разносторонней культуры. Христиан Майер был хорошим аптекарем. У него было что передать детям. ЮЛИУС-РОБЕРТ Мальчик как мальчик. Днями пропадает на реке. Возится с игрушками. Непрочь сунуть нос в отцовскую аптеку и иа соседские мельницы. Умерен в шалостях, послушен. Учится так себе. Не любит древние языки — основу классического образования. Не любит поэзию. Не любит... Проще назвать, что он любит. Кататься иа лодке ои любит. Леитяй? Не скажите: в «прилежании и поведении» всегда «хорош». Тупица? Да иет же! Одно время увлекся математикой — и был в ней «очень хорош». Но быстро охладел. Просто ему скучно все это. Соученики характеризовали его так: До глупости честен и наивен. Неистощим в цитатах из древних авторов (при его-то лености откуда он столько знает?). Остроумен и оригинален в беседе. Фейерверк мыслей, поспешно н неожиданно развиваемых. И заключение: миогнх смешил, многим ие нравился. С таким человеком трудно дружить. Он не укладывается в привычные рамки поведения: никогда не знаешь, что ожидать в следующую минуту. Пожалуй, он чудаковат. А чудаки нравятся только в тех случаях, когда они понятны людям, сознающим собственное превосходство. Перешел из гимназии в семинарию. Может быть, божественные иауки придутся ему по душе? Нет, лучше ие стало. Кое-как доучился и бросил теологию. Тюбиигеискнй университет. Юлиус занимается теперь медициной. Только медициной. Физику ие терпит. Философия — «сумасбродство». Да и в медицине звезд с иеба не хватает. «Телесные упражнения» — бег и плавание — вот это ои любит. На восьмом семестре — неприятность. За участие в студенческом кружке был посажен в карцер, объявил голодовку и тотчас вылетел из университета. Мюнхен, Вена, Швейцария. Один университет. Другой. Третий. С грехом пополам ученье закончено. Тему для диссертации Юлиус выбрал, что называется, самую проходную: о глистогонном действии сантонина. Судя по всему, диссертация ие ахти как обогатила науку. А новоиспеченный доктор медицины нанялся врачом на корабль. Перед этим несколько месйцев ои проводит в Париже. Посещает профессорские разборы всяких «клинических случаев». Больше вроде бы ничем не интересуется. Разве что карточными головоломками и разгадыванием ребусов. Конечно, участвует в веселых компаниях — юность есть юность. Но весьма умерен в забавах, да и тесной дружбы ин с кем ие получается. Итак, приличный молодой человек средних способностей, который будет делать свое дело, пить свое пиво и крепко спать по ночам. ЯВАНСКОЕ ЧУДО Мартовским утром 1840 года голландское торговое судно «Ява» с корабельным врачом Майером иа борту покинуло Роттердам. В дневнике молодого доктора — пышные описания рассветных красот и звезд, отражающихся в воде. Возвышенная тоска по родине, оставленной за горизонтом. А вообще-то здоровый сои, «прекрасное состояние пищеварения» и никаких забот — что еще надо? Плавание было иа редкость благополучным. 8 июля вдали показались вершины острова Ява. Медленно пройдя вдоль Зондского пролива, корабль отдал якоря на батавском рейде. И тут, как сказали бы теперешние популяризаторы науки, наступил звездный час доктора Майера. Неприметный врач торгового судна неожиданно совершил одно из крупнейших открытий в теоретической физике. Вот начало: «Во все время стодневного морского плавания с людьми нашего экипажа, состоявшего из 28 человек, никаких тяжелых случаев заболевания ие было; ио спустя несколько дней по прибытии в батавский рейд обнаружилась эпидемия острого (катарально-вос- палительиого) раздражения легких. При обильных кровопусканиях, которые я им делал, выпускаемая венозная кровь казалась такого ярко-красного цвета, что, судя по окраске, можно было подумать, что это артериальная кровь». Ну и что? Для опытных врачей такое ие в новинку — много раз замечали под тропиками. Так и сказали юиому коллеге. А вот его вывод: *Мое утверждение — следующее: сила падения, движение, теплота, свет, электричество и химическое различие весомых веществ составляют один и тот же объект, только в различных формах его проявления». В огороде бузина... В какой связи находятся оттенок крови у больного матроса и юг
странное утверждение о единстве различных явлений природы? Как мог вообще доктор Майер рассуждать на подобные темы? Чудо! В повествованиях о Майере узловой момент его биографин сопровождается возгласами насчет необъяснимых тайн человеческой психики, гениальных прозрений, озарений — некая смесь восторга и мнстнкн. И в нашем повествовании — для соблюдения традиций — это тоже стоило бы подать как чудо. Но сам Майер чудес не любил. Он любил повторять латинское изречение: «ex ni- hilo nil fit» — из ничего ничто не рождается. Всему должна быть причина. Доктор Майер был талантлив. Если можно назвать талантом повышенную способность к логическим обобщениям. Поясним это на отвлеченном примере — он потом пригодится. Два человека, Ломоносов и Лавуазье, сделали одно и то же дело: доказали, что флогистона — «души огня» нет на свете. Но сделали по-разному. Ломоносов шел «сверху»: корпускулярно-механическая теория теплоты делает ненужным теплород в физике, а значит, и флогистон в химии. Что и подтвердил опытами. Лавуазье шел «снизу». Он тщательно изучил процессы горения. Показал, что один из компонентов воздуха — кислород — вполне заменяет собою таинственный флогистон. А дальше что? Да ничего. Вода по Лавуазье образуется так: водород плюс кислород, минус теплород^ На следующую ступень обобщения он так н не поднялся. Может быть, ему это было не нужно. А может быть, не под силу. Что, естественно, не умаляет колоссального значения проделанной им работы. Так вот, Майеру эта дорога на верхний этаж системы знаний оказалась под силу. Во всяком случае, единожды. Для преодоления ее высоких ступенек он предпринял многое, очень многое, ускользавшее от внимания окружающих. Нельзя сказать, что Майер получил физическое образование. Он сам, по- своему, блестяще образовал себя. Потому-то он презрительно называет косную университетскую физику «полузнанием» — ее положения следует забыть поскорее, онн тормозят мысль. Так же чужды ему запутанные философские построения — он ищет ясности н математической простоты в устройстве мира (впоследствии скажут: химия и физика спасли его от метафизики). Но и математика сама по себе не в особой чести у Майера. Он считает ее лишь подсобным орудием, привлекаемым по мере надобности. Зачем ему, скромному медику, ну, скажем, работа Дюлонга «Вычисление удельных теп- лоемкостей упругих флюидов»? А он наверняка знал ее, потому что в бытность свою в Париже промеж «клинических случаев» и карточных фокусов знакомился с последними, самыми свежими экспериментами уважаемого профессора Политехнической школы. Биографы не утверждают, но предполагают это. А с чем он знакомился в Вене, Мюнхене, Швейцарии? «Вторая жизнь» юного Майера во многом скрыта от внешних взоров. Но не настолько, чтобы не заметить: он явно идет к какой-то цели, отличной от занятий медициной. Ради этой цели копится огромный фактический материал. Раскованное мышление, свободное от мертвых канонов, неустанно и по-своему тасует сборище фактов, почерпнутых из разных, далеких друг от друга источников. Не этой ли внутренней работой объясняются странности в поведении Юлиуса-Роберта, отмечаемые многими: мягкий и вспыльчивый, равнодушный н упрямый, посредственный н одержимый? И вот, наконец, трехмесячное плавание. Кругом только море и небо. Команда занята своим делом. Редкая возможность для мыслительной работы в направлении, которое, вероятно, не прерывалось с детских лет, даже в годы занятий мертвыми теологическими доктринами. Вначале это было неосознанное любопытство, выросшее нз детских впечатлений в отцовской аптеке. Потом явный интерес. Потом концентрация внимания на одной-единственной проблеме: «механическое движение и теплота», «теплота и химические реакции», «теплота и живой организм». Везде теплота н еще что-то на нее непохожее. Или похожее? Месяцы плавания сводят воедино весь накопленный материал всех предыдущих лет подготовки. «Неотступное думанне», о котором любнл повторять И. П. Павлов, должно, как водится, завершиться тем, что чашу переполнит некая капля — та чудесная случайность, которую так любят беллетристы: падающее яблоко нлн увиденный Сэмюелем Броуном во время прогулки готовый желанный чертеж невиданного моста без опор, созданный пауком на синей кальке неба, нлн формула бензола — заветное колечко, привидевшееся Кекуле в пламени камина. Будь Майер океанологом, такой каплей могло бы послужить сообщение старого моряка о том, что вода в шторм становится теплее. Механическое движение волн превращается в теплоту? Теплота расходуется при 103
испарении, ускоренном интенсивным перемешиванием воды. Каждый пляжннк знает: в шторм вода теплеет, после шторма соваться в море прохладно. Правда, никто не делает из этого гениальных термодинамических выводов *... Рассказ старика не вызвал бурн в сознании Майера. Он всего лишь пополнил коллекцию фактов. Майер был врачом. Ему потребовалось вскрыть вену больного и увидеть известное всем, но неожиданное для него: «Кое-какие проблески истины, как молнии, начали рассеивать туман — это было на рейде в Сурабае — я с неослабным вниманием продолжал развивать эти зачатки истины дальше и дальше, они вели меня к новым предметам...» Не было чуда. Рядовой процесс, закономерный для системы знаний и любых систем вообще, известный под скучным названием: переход количественных изменений в качество. И сам скачок оказался довольно растянутым. Вот примерный ход рассуждений. Венозная кровь выглядит светлее, чем в северных широтах. Она похожа на артериальную. Значит, в ней много кислорода. Он оказался недоиспользованным. У второго, у третьего, у десятого больного. Почему? А куда вообще используется кислород? Работы Лавуазье показали, что он связывается с другими веществами в ходе химических реакций. Вспомните образование воды по Лавуазье: водород плюс кислород, а минус — теплород. Бог с ним, с теплородом, но главное — кислород вступает в* реакцию, а теплота выделяется. В организм поступают кислород и пища. И то, и это расходуется. А возникает тепло. На юге тепла надо меньше: «Для поддержания одинаковой температуры в человеческом теле развитие теплоты в нем необходимо должно находиться в определенном количественном отношении с потерею ее, следовательно, с температурой окружающей среды, и потому как развитие теплоты и процесс окисления, так и разница в цвете артериальной и венозной кровн в жарком поясе должны быть меньше, чем в странах более холодных». Феномен объяснен. Вступает в силу «повышенная способность логических заключений». Пища сгорает в организме. Ее можно * В нашн дни совместная советско-американская экспедиция «Беринг» установила, что за время не очень длительного шторма вода отдает месячную норму тепла. сжечь и вне его. И другое топливо можно сжечь. Выделится тепло. Но уголь, сгорающий под котлом, рассеивает меньше тепла, когда машина работает. Часть его «силы» переходит в движение. И свет, падающий на живое растение, нагревает его меньше, чем неживую поверхность. Теплота переходит в работу. Свет превращается в химические связи пнщн. Химические связи — в работу и теплоту. Тогда при чем тут непознаваемая и таинственная «жизненная сила», о которой взахлеб кричат виталисты? Есть только одно движущее начало, общее для всего мнра, и оно превращается в различные, но простые и познаваемые силы. «Ex nihilo nil fit». Организм черпает силу из внешней среды и, видоизменив ее, возвращает среде. Роберт Майер всю жизнь искал простоту — в человеческих отношениях, в изложении мысли, в законах природы: «Величественное н широко раскинувшееся здание опытных наук поддерживается немногими столбами. История поучает, что нужны были тысячелетня, пока испытующему духу человека удалось найти основы наук, на которых и возведено было высокое здание в сравнительно короткий срок. И однако этн основные положения до того просты н ясны, что открытие их во многих отношениях напоминает о яйце Колумба». Он был и прав, и неправ насчет здания с каменными опорами. Пожалуй, система знаний больше напоминает океан, вечно волнующийся и живой,— сегодня он не тот, что вчера. Но сама его жизнь действительно подчинена немногим законам, поскольку он — часть нашего мнра, бесконечно разнообразного в деталях н единого в своей основе. Поиск простоты, как всегда, оказался полезен. Должны быть числовые зависимости между разными «силами», простые и однозначные «искомые краеугольные камни точного естествознания». Майер нашел этн числа: тепловой эквивалент работы и механический эквивалент теплоты. Теплоту оказалось возможным измерять в килограммометрах! Итак, силы действительно не исчезают н не рождаются, они просто превращаются друг в друга: «Силы и материя — неуничтожаемые объекты. Этот закон, к которому можно свести наипростейшим образом отдельные факты, есть естественная основа физики, химии, физиологии и философии». Обобщение завершилось. Система фактов 104
и рассуждений, опытной и логической работы, начавшаяся иа берегу детской реки Нек- кар, ощутимо блеснувшая иа батавском рейде одним из многих своих звеньев, привела «к закону космического масштаба» — «высшему из всех доступных человеческому пониманию физических явлений», — так годы спустя скажет об этом Фарадей. А пока никто ничего не может сказать. Наблюдения, доводы, выводы, закон — все это в голове и в столе доктора Майера. Докладывать иа корабле некому. Перед тем, как сойти с корабля, ои переложит свои записки из стола в чемодан. РАСПЛАТА Вернувшись из Ост-Индии, Роберт Майер занял место «городового врача» в родном Гейльбруине. Женился — довольно выгодно. Отец помог купить дом. Налаживалась практика. Жизнь Майера-обывателя вошла в желанную колею. Но знание — это сила, которая мешает ее обладателю спокойно жить. Ои посылает свои записки ученым. Ему советуют выкинуть бредни из головы и заниматься своим делом (имени того, кто был столь резок, история решила ие сохранять). Профессор Рюмелии, бывший однокашник, а иыие родственник по жене, отнесся внимательнее. Ои рекомендовал прочесть Гегеля и основные положения натурфилософии, обратиться к учебникам — там все сказано, как должно быть. И после этого Майер, ликвидировав свою безграмотность, сам откажется от своих нелепых выдумок. Неблагодарный родич вернул книги непрочитанными: ои ие может осилить философских премудростей «даже если бы ему пришлось читать их сто лет». В 184! году первая статья «Заметки о силах иеодушевлеииой природы» отправлена в лучший физический и химический журнал, в знаменитые «Аииалы Поггеидорфа». Статья нашлась в архиве через тридцать шесть лет. Потом один из ученых воскликнет: «Непонятно, как могло случиться, чтобы в таком хорошо осведомленном по всем областям физики журнале и такой ученый муж, как Поггендорф, могли не понять, какая драгоценная статья им прислана». «Непонятно, как могли ие понять...» В 1842 году ее напечатали в другом журнале, и... ничего ие произошло. Ее вроде бы ие заметили. Через три года появилась вторая работа Майера «Органическое движение в связи с обменом веществ», ныне знаменитая. Публиковать ее пришлось уже за свой счет — она никому не нужна. На сей раз статью заметил профессор физики и химии Пфафф. Он сказал, что автор ие понимает истинной сущности физических сил. Ибо им приличествует свойство неисчерпаемости. А тут — иеуиичтожаемость. И снова через три года очередная публикация Майера — «Динамика неба». Конечно, за свой счет. В ней захолустный врач снова развивал свой нелепый принцип. Это становилось уже неприличным. Но все тактично промолчали. Потом заговорили о Джоуле: английский ученый установил механический эквивалент теплоты! Это замечательно! В мае !849 года в «Аугсбургской газете» Роберт Майер отважился напомнить, что и он сделал то же самое, и давно уже, и намного больше сделал... Через неделю появилась разгромная статья за подписью приват-доцента Зейфферта (есть сведения, что такого доцента вообще ие существовало в природе). Почтеннейшую публику предостерегали от некоего Майера. Ои ие понимает азов науки. Его гнилая идейка о превращении сил противоречит здравому смыслу и ие имеет ничего общего с передовыми идеями англичанина о единстве сил (вот тут и разберись!). Он даже ие физик, он никто, ои просто лекарь! Статья возымела эффект. Роберт Майер выбросился из верхнего окна своего дома. Злопыхатели утверждают, что это случилось в очередном припадке безумия. Доброжелатели рассказывают, что он тяжело болел лихорадкой н был в бреду. Где она, грань между нормой и патологией у отчаявшегося человека? Все обошлось, как говорится, более или менее: отделался хромотой иа всю жизиь. Только ли хромотой? В доме сгущались тучи. Родия восстала против человека, который занимался ие своим делом. Первую скрипку играл тесть: он выдавал дочь за перспективного добытчика денег. Жена внушала детям, что их папаша просто дурак. Сокращалась и так небогатая практика. И ползла, ползла по городу черная молва. «Городовой врач» превращался в местную потеху, в юродивого. Обманным путем его привозят в заведение медицинского советника фон Целлера. — Говорят, вы отыскивали что-то вроде квадратуры круга? — вкрадчиво улыбнулся просвещенный коллега. Год в смирительном кресле. Жестокие боли в позвоночнике и крестце. Гнойные язвы до костей. — Настаивает ли пациент на своем неле- 105
пом утверждении, что теплоту можно мерить какими-то там килограммометрами? Нет. пациент больше ни иа чем ие настаивает. Он сдался. Пусть этим занимается знаменитый Джоуль, кто угодно, не сидевший связанным в «цваигсштуле» культурного психиатра. Пациент сломан и физически и нравственно. Его можно выпустить иа попечение семьи. Тихий, потухший возвратился Майер в свой дом. Ои даже ие пытался жаловаться. Нормального человека год пытали, у него вырвали отречение от идеи. Но кому докажешь? И родных жалко — они тоже участники преступления. Христиании должен прощать ближних своих. Обзавелся кругом новых знакомств. Далекие от ученого мира и почтенных гейльбрунн- цев, любители распить бутылочку, покалякать о том, о сем. А иа дворе — 1854 год. Где-то далеко, иа другой планете, его любимая наука — его призвание — переживает новый подъем. Джоуль гордится своими заслугами, Гельмгольц отзывается о Майере весьма сдержанно, Клаузиус не видит в его работах ничего важного. Новые имена. Новый значительный шаг в учении о теплоте- Уже родилось странное слово «энтропия». А Роберт Майер балагурит с приятелями. Казалось, его прочно забыли. Настолько, что в справочнике Поггеидорфа за 1863 год значится: умер в доме умалишенных в !858 году. Нет, не забыли. Идея, которой служил Майер, обрела силу. Ему присуждают, ие глядя в справочник, премию Поиселе во Франции. Медаль Королевского общества в Англии. Почетный диплом академика в Турине. И еше, и еше — даже в самой Германии какой-то ученый диплом. — Таких бумаг у меня столько, что я мог бы оклеить ими комнату, — печально шутил Майер. Поздно! Да и ни к чему... В 1867 году, к двадцатипятилетию своего открытия, воскресший автор осмелился издать сборник своих работ. Нет, ие забыли Роберта Майера! Нападки возобновились с такой силой, словно ненависть копилась все годы молчания ученого: хватило иа всю его жизиь и даже больше. Под рождество 1877 года гейльбруниский неудачник серьезно заболел. «Какая-то в державе Датской гниль»,— процитировал он Шекспира, ставя себе роковой диагноз. Ои умирал три месяца. Но и перед концом остался таким же, что и всю жизиь: тянулся к людям, был бесконечно ласков в общении и сдержан в жалобах. Говорят, что последние дни родия хорошо относилась к нему. И иа том спасибо- Известие о коичиие ученого будто стало сигналом. Ругательные статьи пошли потоком, критики словно с цепи сорвались. Сам профессор Рюмелии, дорогой родственник и однокашник, разразился циклом поносных публикаций. Доказано очередной раз, что и студентом-то Майер был ненормален, и иа фотографии патологически угрюм, и ничего- то порядочного в жизни ои ие сделал. Слишком уж прытко все это доказывалось. Стоило кому-то высказать сомнения — новый довод о никчемности Майера: ои ие только сумасшедший недоучка, ио еще и горький пьяница, это всем известно. Появились карикатурно извращенные портреты ученого. За что? ЗА ЧТО? Было бы так просто и заманчиво обругать всех скопом: затхлый мир против героя, несущего новое. Труднее искать причины. Не оправдать, ио объяснить, понять, почему «мир» так накинулся иа героя. Да и был ли герой-то? Человек со многими слабостями, весьма пассивный в защите добытой истины, непоследовательный в поступках. Он мог замахнуться. И не мог ударить. И это, пожалуй, раздражало еще больше. А причин для раздражения и так было предостаточно. «Физики, с которыми он был в сношениях, н слышать не хотели о ием,— пишет сдержанный Гельмгольц, — и едва мог ои добиться, чтобы первое сжатое изложение его идей проникло в печать». А дальше Гельмгольц добавляет: «...то же самое через несколько лет пришлось испытать и мне». Действительно, сам великий, всезнающий Поггендорф отверг статью Майера. Куда уж выше! Статья написана ужасным, ненаучным языком. Так разговаривают швабские простолюдины, ио в прославленном научном журнале есть свои каноны. А главное — рукопись Майера, по заключению Поггеидорфа, не содержала никаких новых экспериментальных данных. Значит, не имела научной ценности. Вряд ли при этбм Поггендорф, известный физик, специалист по технике эксперимента, особо размышлял о «лесенке, ведущей иа верхний этаж». Слишком много работ, слишком важно побыстрее опубликовать новые факты, почерпнутые в опытах из необозримой кладовой природных тайн. Но помимо фактов, составляющих, как известно* воздух ученого, желательно умение 106
дышать этим воздухом. К- А, Тимирязев в своих «Общедоступных чтениях» рассказывает о французском ученом, который в Парижской академии как заслугой похвалялся тем, что за всю жизнь ие высказал ни одной идеи! Только наблюдал и описывал. А ведь наверняка это был преданный иауке человек, самоотвержеиио делаюший свое нелегкое дело. Однако поскольку без идей все-таки ие проживешь, подобный исследователь пользуется готовыми, утвердившимися до него представлениями. И порой неплохо получается! Вот ученый такого рода, профессор физики и химии Пфафф, читает очередную статью Майера. Она противоречит вызубренным, а может быть, и творчески освоенным чужим идеям. Теперь это уже идеи Пфаффа. Но оии стареют. «Истина — дочь времени», — говорил Леонардо да Винчи. И Пфафф, неглупый человек, согласен с этим утверждением. Во всем, кроме своей собственной истины. Ои вырос на ней, заматерел и сросся с нею — легко ли? Он поучает Майера: «Не теплота производит движение, а наоборот, движение теплоту».. Казалось бы, какая разница, все равно происходит превращение сил, однако в профессорском изложении идея теряет свою «всеохват- иость», универсальность, а зарвавшийся лекарь — правоту. За окном профессорского кабинета шумят паровые машины. Сукио профессорского мундира сделано ие без участия теплоты, породившей движение. Ну и что? Поди разберись, где Пфафф честно боролся за истину и где отстаивал честь этого самого мундира; если каждый неуч будет вмешиваться, из науки получится хаос! «Герр профессор сказал...» Для многих, а для обывателя особенно, этого достаточно. Роберт Майер может бросаться из окна. Но его трагедия усугубляется еще более. Мало ему физических процессов, он приложил свой — теперь уже греховный — принцип к объяснению тайн живого. Вот строки, которые, по словам Тимирязева, изменили отношение всего ученого мира к* злополучному гейльбруиицу: «...допущением какой-то гипотетической жизненной силы пресекается путь к дальнейшему исследованию и делается невозможным применение точной науки к учению о жизни». Возмущенным виталистам ои грубо советует погреться у печки, которая бы давала тепло, полученное ею при рождении. Ои уподобляет живой организм банальной машине, безо всяких флюидов, заложенных свыше. Да как он посмел! Хорошо еще, что инквизиция уже свернула свою деятельность. Осталось только заведение медицинского советника фои Целле- ра. Да, обывателю есть пища для разговоров, и слабоумие доктора Майера выглядит как довольно мягкий приговор в устах почтенных горожан. Обыватель ие терпит, если кто-то, ие имеющий власти и денег, отличается от него. И название города тут ии при чем. Почтенные нижегородцы или милаицы были ии хуже, ии лучше. Майер выпил свою порцию яда из чаши, поднесенной некогда Сократу публичным судом, где одних только присяжных было пятьсот человек. Может быть, среди них был даже кто-то и иеподкуплеи- ный. Такова сила ненависти обывателей, на чью незыблемую правоту осмелились покуситься. И такова сила консервативного начала. Представители официальной иауки, почтенные сограждане, родия — их интересы совпали в одном: в попытках удержать существующий порядок вещей,.от привычной теории до привычного поведения, которое дает привычный кусок хлеба насущного. Но кроме тормозящего, стабилизирующего, в любой системе — если она развивается — должно быть и движущее начало. Без этого нет жнзии. Юиые силы, всегда присутствующие в человеческом обществе, просто обязаны были сделать Майера — творца новой идеи — своим героем. Героя ие получилось. Майеру ие хватило цельности. Одним из главных своих врагов был ои сам, очень умный и... ограниченный человек. Потому-то мы сказали, что ему удалось лишь единожды одолеть ломоносовскую лесеику на верхний этаж. То, что было за пределами избранного круга мыслей, его ие касалось. На глазах у Майера возникла великая эволюционная идея — учение Дарвина. Органический мир — дотоле застывшее скопище разрозненных частей — предстал как единое целое, во внутренних взаимосвязях, в развитии, подчиненном единому закону. Как это должно быть близко для человека, который сам совершил гениальное обобщение, сам искал великую простоту естественных законов, взаимосвязь и единство явлений природы! Майер усмотрел тут только одно: попытку свести жизиь человеческую к «борьбе за существование». И с негодованием отверг 107
дарвниово учение. А в сороковые годы, когда Германия бурлила восстаниями, справедливый и пылкий Манер сидел дома. Родия велела ему съездить в лагерь повстанцев, уговорить старшего брата, чтобы тот вернулся, ведь это же позор для семьи. Майера приняли за шпиона и чудом не расстреляли.. Можно возразить: не все ученые шли с ружьем иа баррикады, Майер был аполитичен. Но стоит ли так называть человека, громко утверждавшего, что главное в обществе — авторитет католической церкви, опора незыблемого порядка? И когда, во имя этой незыблемости, гнев и ненависть правоверных обывателей обрушивались на человека, отвергающего «жизненную силу», ниспосланную свыше, не был ли в этой толпе он сам, во образе почтенного гейльбруни- ца, делающего все, чтобы «жить как все»? Зато в собственной области знаний его, безусловно, должны были поднять иа щит. А почему? Что он сделал неповторимого и что он сделал впервые? Он открыл «закон сохранения и превращения сил». Но в примечаниях к трудам Сади Карно читаем: «... из дневника последних годов его жизни ясно видно, что Карио уже совершенно правильно формулировал для себя ту новую точку зрения иа природу тепла и эквивалентности тепла и работы, которую мы находим лишь десятки лет спустя вполне обоснованно высказанной в работах Роберта Манера...» Механический эквивалент теплоты? Джоуль сделал то же самое. Правда, немножко позднее Майера, но зато точнее и совершенно самостоятельно. Возникший спор о первенстве унизил обоих ученых. А для науки было все равно. Может быть, Майер первым объединил процессы в неживой и живой природе, показал общий источник силы — Солнце? Но женевский пастор Жан Сеиебье на полвека ранее, в 1791 году, писал: «Я вижу, как моя кровь образуется в хлебном колосе... а древесина отдает зимою теплоту, огонь и свет, похищенные ею у солнца». Это не изящная фраза, брошенная мимоходом, а научный вывод автора трехтомного исследования в области, которую мы теперь называем биологическим круговоротом вещества и энергии. В XVIII веке еще не стеснялись говорить о природе поэтически даже в строго научных трудах. Можно привести, если покопаться, и другие примеры. Ах, кто же был первым и в чем — ведь это так важно для человеческого самолюбия! И для истории тоже. История любит во всем порядок и, словно заядлый механицист, обожает выстраивать события и имена в затылок друг дружке: «Авраам роди Исаака, Исаак роди Иакова...». Французский физиолог Этьен-Жаи Марей, изобретатель многих приборов, и поныне известных ученым, в 1875 году писал: «Теория эквивалентности сил, предугаданная еще Сади Карио, ясно сформулированная Р. Майером и прочно устаиовлеииая блестящими опытами Джоуля, принята в настоящее время всеми физиками». Ну вот, хоть какой-то порядок, скажем мы, в поисках железной последовательности, подчеркнув заслуги, расставив ученых по полочкам. Но автор цитаты ошибался. Не принята была эта теория в то время всеми физиками. А Майер не только формулировал, ио и прочно устанавливал ее. И Карио вовсе не предугадывал, а совершенно ясно формулировал, о чем свидетельствуют выдержки из его дневников: «...движущая сила существует в природе в неизменном количестве... Она меняет форму, то есть вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает». Бывают открытия и изобретения не ко времени. Этот одиночный прорыв человеческого разума, никем не поддержанный, обруганный, гаснет, как удар случайной волны. Иное дело открытие «за пять минут» до великого шторма в системе знаний. Оно подготовлено развитием этой системы и зачастую совершается несколькими людьми почти одновременно. Их было несколько — равноправных участников. Не важно, кто и насколько успел раньше; это — наука, а не бег на короткую дистанцию. Каждый из иих шел своим путем. Никола-Леоиар-Сади Карио искал условия максимального эффекта тепловых машин. Джемс Прескотт Джоуль исследовал выделение теплоты при движении тока через проводник. Гермаи Людвиг Фердинанд Гельмгольц изучал развитие тепла при мышечной работе. Все оии вышли на один и тот же закон. Это было их общее дело, потребованное жизнью, временем... И в океане знаний начался шторм. Застывший, окостенелый мир метафизиков — мир случайных связей и божественного провидения, недоступного людям, столкнулся с железным миром механицистов, движущимся «точно по расписанию». Потрясение умов и ломка идеологии. Драма идей и драма судеб человеческих. А за этими судьбами, за 108
этой жестокой борьбой, явной и тайной, уже возникала третья картина мира, порожденная прежними двумя, но столь непохожая на них! Подвижный и монолитный одновременно, мир в развитии и изменении, подчиненный единым законам н равно свободный как от хаоса метафизиков, так и от оков механицизма. Ему еще долго придется утверждать себя, но временем своего рождения он может назвать тогдашнюю бурю, что разразилась в середине XIX века. Одной из главных причин для бури было утверждение закона единства н превращения сил. Одним нз открывателей этого закона был тнхнй гейльбруннскнй врач, человек со многими слабостями. ДВА ПОРТРЕТА Его портрет встречается во многих книгах. Очень знакомое лицо. И все же, брось передо мною дюжину дагерротипов, — я растеряюсь. Фотографическая мода равняет оригинал со всеми. Может быть, к этому и стремился Майер в жизнн? Стандартный европеец XIX века. Холодноватое пенсне. Официальные бакенбарды, жесткая складка рта являют преуспевающего человека, напрочь лишенного сантиментов. Грузноватый, респектабельный бюргер равнодушно смотрит на меня. Пожалуй, у него и не могло быть друзей... Но друг был. Слишком поздний. Евгений Карл Дюринг, приват-доцент Берлинского университета. Философ-эклектик и вульгарный экономист, чьн путаные построения были разгромлены Фридрихом Энгельсом. Это — другая сторона его деятельности. А в судьбе Майера он сыграл благородную роль. Ученый, признанный иноземными академиями, при жизнн числился покойником. Пожалуй, единственное теплое слово о нем прозвучало как поминание. Джон Тнндаль в книге «Теплота, рассматриваемая как род движения» отметил его труд: «Он работал тихо и скромно. Отдав должное по заслугам настолько, насколько этого требовала моя обязанность, я отдаю это славное нмя на попечение Истории...». После этого, а может быть, и вследствие этого прозвучал голос Дюринга: Майер жив! В своем родном городишке он влачит жалкое существование полундиота! В статьях и публичных лекциях Дюринг вновь и вновь рассказывает соотечественникам о судьбе неудачливого счастливца, о его работе и значении открытия. Поздно. Майер уже не вспыхнет, а выступления лишь озлобляют противников. Незадолго перед болезнью ученый согласился встретиться со своим заочным н единственным другом. После уговоров, колебаний, и только вне дома. Он стеснялся — да и побаивался — пригласить гостя к себе: «Ведь всем известно, что я дурак, и каждый считает своим долгом опекать меня...». На Дюринга произвели впечатление острый ум и юмор собеседника, его мягкость и сочный швабский дналект: «Роберт Майер был прост, как сама природа: с нею он был заодно... Он, как и природа, говорил тем же бесхитростным языком мысли, который чужд только одним лжеученым н от которого вечно будет далека тупая тарабарщина педантов». Перо Дюринга, несколько пристрастное оставило нам свой портрет Майера, «Галилея девятнадцатого века», человека непрактичного и гениального, «смесь огня н самоограничения с желанием поступать справедливо и по совести». И снова я гляжу на старый дагерротип. — Сударь, — слышу я голос давно ушедшего человека, — что вы можете знать о нас? Только внешнюю сторону нашей жнз- нн, фотографию с застывшими чертами лица. Остальное вы дополняете своим воображением — так, как находите нужным. Что ж, если это поможет кому-то разобраться в себе, стать цельнее и выше... Мы сделали то, что смогли. Мы — жили. ПОПЕЧЕНИЕМ ИСТОРИИ... Прошел год после кончины Майера, и в Англии, на родине Джоуля, начался сбор пожертвований для увековечения памяти немецкого ученого. Ну уж раз и заграницей признали — почтенные гейльбруннцы, еще не остывшие от насмешек, тряхнули своей мошной: как же, земляк, всемирная слава! Не в смирительном — в бронзовом кресле сидит ученый с книгой в руках. Две аллегорические фигуры возле него: одна держит светильник, другая — гирю. Теплоту можно измерять килограммометрами. А может быть у фигур другой смысл? Всю жизнь человек стремился к свету, к ясности знания, к чистоте и теплу человеческих отношений. Всю жизнь, как каторжник, прикованный к ядру, он вл'ачнл тяжкий груз традиций, требований «быть как все», собственного желания «стать как все». А впрочем, что мы можем знать о нем? Попечением Истории в зыбкой памяти потомков осталось только одно нмя: Роберт Майер. Он — жил. Он совершил великое открытие. И мы уважительно склоняемся перед ним. 109
То, что казалось камнем В старинных сооружениях Подмосковья поражают тонкостью и сложностью рисунка белокаменные украшения, контрастно выделяющиеся на краснокир- пичиом фоне стен. В обзорах архитектурных памятников «нарышкинского барокко» много похвальных слов сказано об искусстве резчиков по белому мячков- скому известняку. И я разделял это восхищение, любуясь внтымн белыми столбиками и розетками декора церкви села Холмы A710 г.), что расположена в двенадцати километрах от города Истры. Подобную же резьбу по известняку можно увидеть на белокаменной плите в подклети Успенского собора в Дмитрове и в селе Марьинка Ступинского района Московской области. Однажды, будучи в Холмах, я подобрал обломки украшений нз белого камня н, разглядывая их, усомнился, что это мячковскнй известняк: явно не та структура! Взгляд в микроскоп и элементарный химический анализ подтвердили правомерность сомнений. Это был не камень, а «лепнина», то есть искусственная масса, своеобразная мастика, нз которой в старину формовали декоративные украшения, заменяя ею резьбу по белому камню. Лепннна — не новость: ею пользуются и в наши днн. Если не в почете, то в ходу была она н у мастеров прошлого. Материалом лепнины всегда был гипс (с добавками известкового теста, клея, казенна). Известный в Москве потомственный лепщик архитектурных деталей А. М. Шепелев говорил мне, 110
церковь сапа Холмы. На вид — разной белый камень что н отец, и дед его, и сам он главным материалом для лепки всегда считали гипс. А чтобы декор изготовляли из известкового раствора либо из глины — это не было известно ни одному нз лепщиков. Камень, образующийся из этих материалов, считают нестойким, недолговечным, н на то есть основания. Глину применяют для моделей, но не для архитектурных деталей, которым положено жить долго... Между тем химический анализ лепнины из Холмов утверждал, что этот материал сделан либо нз смеси извести с гипсом, песком и глиной, либо вовсе нз одной лишь глины. Ярко-белая, очень легкая и пористая масса одного нз осколков содержала 48,5% окиси кальция, и лишь 9,7% ее массы приходилось на S03 (напомним, формула гнпса CaS04-2H20). Доля двуокиси углерода, теряемого при прокаливании образца, составила 34,1%. двуокиси кремния —5,57о» а глинозема, окнсн алюминия А1203,— всего 2,1%- Из этого можно сделать вывод, что материалом лепнины скорее всего была известково-гип- совая смесь с небольшими добавками глины и песка. Другие лепные изделия, украшавшие наличники церкви в Холмах, были изготовлены из иного материала — тяжелой, тонкослоистой, серовато-белой глины с добавлением мелкой крошки толченого кирпича. Об этом свидетельствует ее состав: кремнезема 73,2%), глинозема 19,3%. Примеси других окислов не превышали 6,3%. По цвету и химическому составу эта лепнина подобна гжельской глине, известной еще со времен М. В. Ломоносова. Глину эту добывают уже несколько столетий в окрестностях подмосковного поселка Гжель. Хотя современные лепщики критически относятся к возможности использовать глину и известь для декоративных изделий, лепннна нз Холмов заставляет усомниться в безоговорочной правильности их мнения. Она свидетельствует о забытом ныне, ио безусловно эффективном способе использования этих материалов для архитектурно- скульптурных работ. Если глиняная лепннна, столь искусно заменявшая резной камень, выстояла два-три столетня, то ее материал (и способ его приготовления!) должен представлять интерес и для технологов, н для реставраторов, и для современных лепщиков. Только секрет этот еще надо дораскрыть. А. М. ВИКТОРОВ, руководитель отделения каменных материалов Гидропроекта Деталь фундамента У с ланского собора ■ Дмитрова. Надпись (внизу| аылаплаиа, а на аыразана 111
Замена в рецепте В представлении многих фотолюбителей фотографическая рецептура — нечто незыблемое, исключающее какие-либо количественные и качественные изменения. В общем-то это так: следует строго придерживаться прописей. И все же замены одних компонентов другими во многих обрабатывающих растворах не только допустимы, но иногда и желательны. Прибегать к заменам приходится по разным причинам: иногда нет нужного реактива; случается, что тот илн нной химикат вызывает у фотолюбителя аллергию. Порою замена позволяет даже улучшить свойства растворов нпи облегчить нх приготовление (например, если вместо труднорастворимых веществ взять легкорастворимые). Среди возможных замен в фотографических рецептах практический интерес представляют так называемые эквивалентные замены — в соотношениях, пропорциональных химическим эквивалентам веществ. Важное условие эквивалентной замены: взаимозаменяемые химикаты должны вести себя в рабочих растворах одинаково. Например, соду во многих проявителях можно заменить поташом или едким натром. Но если при эквивалентной замене кислотность проявителей с поташом и содой примерно одинакова, то рН раствора с едким натром намного больше. А это, естественно, отражается на активности проявителя. Выходит, что замена соды едким натром на самом деле неэквивалентна: эти вещества ведут себя в растворах по-разному. Из всех фотореактивов наиболее близки свойства у кристаллогидратов и их безводных форм. Это позволяет заменять без каких-либо ограничений водные натриевые соли сернистой, серной, угольной, тетраборной, фосфорной и тиосерной кислот на безводные, и наоборот. В большинстве случаев вместо солей натрия можно брать калиевые солн, и наоборот. Правда, некоторые фотографические справочники не рекомендуют заменять соду поташом в низкощелочных мелкозернистых проявителях: у ионов Na+ и К ' разная скорость диффузии, и проявители с ионом калия быстрее н глубже проникают в эмульсионный слой, что далеко не всегда желательно. Но это практически сказывается лишь в позитивных проявителях с большим содержанием щелочи и малым содержанием сульфита. В негативных же проявителях ионы К+, образующиеся прн диссоциации небольшого количества вводимой щелочи, теряются в массе ионов Na+, образующихся при диссоциации сульфита, и, конечно, не могут оказать заметного влияния на характер проявления. Соли аммония довольно часто могут заменять соли щелочных металлов в обрабатывающих растворах. Но не всегда. Например, в сильно щелочных растворах такая замена строго противопоказана. Не допускается н обратная замена — солей аммония солями щелочных металлов. Несколько слов о взаимной замене сульфата и хлорида аммония в быстрых закрепителях. Обычно предпочтение отдают хлориду — он активнее. При фиксировании же хлорсеребряных эмульсий лучше применять сернокислый аммоний: ионы хлора, образующихся при диссоциации хлористого аммония, подавляют растворимость хлористого серебра и процесс фиксирования протекает не быстрее, чем в обыкновенном закрепителе. Из солей тяжелых металлов в фотографии чаще всего применяют хлориды, сульфаты и нитраты. Нитраты тяжелых металлов обычно растворимы лучше, чем соответствующие сульфаты н хлориды нитраты гигроскопичны н на воздухе часто расплываются. Их целесообразно использовать в виде концентрированных запасных растворов. В кристаллическом виде более удобны сульфаты и хлориды, взаимозаменяемые без каких-либо ограничений. В состав многих обрабатывающих растворов входят кислоты — борная, уксусная, серная, соляная, реже азотная. Борную кислоту в закрепителях можно заменять уксусной. Но при этом в раствор нужно обязательно вводить сульфит натрия (грамм безводного сульфита на грамм кислоты). Без сульфита раствор сохраняется плохо. (Еслн сульфит 112
Взаимозаменяемость фотохимикатов N* Заменяемое вещество Коэффициент пересчета 1 Аммоний бромистый. NH4Br 16/1.22; 41/1,42 2 3 4 Ь Ь У 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Аммоний двухромовокислый, (NH4)Xr207 Аммоний над сернокислый, (NH4JS2Oe Аммоний роданистый, NH4SCN Аммоний сернокислый, (NH4JS04 Аммоний хлористый, NH4C1 Бензотрназол, CeH6N3 Гидроксиламнн сернокислый, NH2OHl/2 H2S04 Гндрокснламин солянокислый, NH2OHHCl Диэтилпарафенилендиамин сернокислый. CeH4N(C2H6JNH2H2S04 Железо лимоннокислое аммиачное, Fe6(NH4OH2Cit8X Х2Н20 Железо сернокислое закнсное, FeS04-7H20 Железо сернокислое окис- ное, Fe2(S04K-9H20 Железо хлорное, FeC 13 • 6Н20 Кали едкое, КОН Калий бромистый, КВг Калий двухромовокислый, К2Сг207 Калий надсернокислый, K2SaO§ Калий пнросерннстокнслый. K2s2o5 Калий роданистый, KCNS Калий углекислый, КХО,, Калий фосфорнокислый двух- замещенный, К,НР04-ЗН20 17/1,17; 18/1Л82 20/1,28 6/0.5 5/2,0 55/1,0 9/0.85 8/1.18 64/1,5 13/0,72; 59/1,4 11/1,39; 11/1.44; 40/0.72 1/0,82; 2/0,86; 3/0,84 44/0.86 4/0,78 49/0,77; 51/1.57 43/1.18; 14/0,69; 14/0,96; 13/1,04; 41/1.17 63/0.791 25/1,23 25/1.71 25/1.78 43/1,0; 63/0.681 50/2,1 113
уже входит в состав вместе с борной кислотой, вводить его дополнительно не надо.) В проявляющих растворах замена борной кислоты недопустима. Уксусную кислоту в стоп- ваннах и кислых закрепителях можно заменить винной или лимонной кислота- -ми. Нельзя использовать лимонную кислоту в дубящих закрепителях и других ваннах, после которых следует дубление фотослоя. Вместо ледяной уксусной кислоты можно применять семидесятипроцентную уксусную эссенцию или столовый уксус C%, 6%, 9%), увеличивая в зависимости от концентрации кислоты объем вводимого раствора. Соляную кислоту в составе усилителей можно заменять серной кислотой, но обязательно добавляя эквивалентное количество хлористого натрня. Азотную кислоту в тонирующих растворах заменять не рекомендуется. В крайнем случае можно использовать соляную кислоту, но эта замена неполноценна. Самые распространенные проявляющие вещества — метол, фенидон и метилфе- нидон. Метипфенидон более стоек в сильнощелочных растворах (особенно при повышенной температуре), поэтому его лучше всего вводить в запасные растворы проявителей, содержащих едкую щелочь. Метол во многих метол- гндрохнноновых проявителях можно заменять фени- доном или метилфенидо- ном. Фенидона берут в 10— 15 раз меньше метола, но не более 0,3 г на литр проявителя. Еслн расчетное количество фенндона превышает 0,3 г/л, замена нежелательна — свойства получен- 23 Калий фосфорнокислый однозамещенный, КН2Р04 24 Квасцы алюмокалиевые, KAI(S04J12H20 25 Квасцы железоаммонийные, NH4Fe(S04J-12HsO 26 Квасцы хромокалиевые, KCr(S04J-12H20 27 Кислота азотная 60% -ная, HNOa 28 Кислота борная, НэВОэ 29 Кислота винная, Н2С2Н4Ов 30 Кислота лимонная, нэсвнБо7-н2о 31 Кислота серная 95%-ная, h2so4 32 Кислота соляная 36%-ная, HCI 33 Кислота уксусная 98%-ная, НСНэСОо 34 Кобальт хлористый, СоС12Х Х6Н20 * 35 Кобальт сернокислый, CoS04-7H20 36 Медь сернокислая, CuS04X Х5Н20 37 Медь хлорная, Си02-2Н20 38 Метнлфенидон, CeH5C4H7ON2 39 Метол. (CH3NHCeH4OHJx х h2so4 40 Натр едкий, NaOH 41 Натрий бромистый, NaBr-2H20 42 Натрий гексаметафосфат, Nae(POa)e 43 Натрий двухромовокислый. Na2Cr207-2H20 44 Натрий пиросернистокислый, Na2S205 45 Натрий сернистокислый безводный, Na2SOa 52/1,15 26/1,2 11/0,81; 24/0.83 32/1,15а 33/1,04 33/1,25 33/0,78 27/2.6 31/0,33Б 29/0,8; 35/1.17 34/0,84 37/0,68 36/1,47 61/1.0 38/0,1"; 15/1,4 1/0,70; 60/0,5 2/0,85; 19/1.16 46/2,0 13/0,58: 14/0,56 30/1.28 61/0,1 16/0,86 17/1,0; 63/0,67» 114
46 Натрий сернистокнслый кристаллический, Na2S03-7H20 47 Натрий сернокислый безводный, Na2S04 48 Натрий сернокислый кристаллический. Na2S04- 10H2O 49 Натрий углекислый безводный, Na2C03 50 Натрий углекислый кристаллический, Na2CO3'10H2O 51 Натрий фосфорнокислый двухзамешениый,Ыа2НР04Х XI2H.O 52 Натрий фосфорнокислый од- нозамещенны й, NaH 2P04 X Х2Н20 53 Никель сернокислый, NiS04-7H20 54 Никель хлористый, NiCl2*6H20 55 Нитробензимидазол, C7H502N2 56 Параформ, (СН20)п 57 Свинец азотнокислый, Pb(N03J 58 Свинец уксуснокислый, РЬ (СН3С02J-ЗН20 59 Соль Мора, (NH4JFe(S04J6H.,0 60 Трилон Б. [CH2N(CH2C02J]2 H2Na2.2H20 61 Феиндон, CeH5C3H4ON2 62 Формалин 40%-ный, СН20 63 Хромовый ангидрид, СгОэ 45/0,5 48/2,26 47/0.44 50/2,7; : 49/0,37; 22/0,64 23/0,87 54/0,85 53/1,17 7/1,0 62/0,5 58/0,87 57/1,14 12/0,71 42/2.07 38/1,0 56/2,0 2/1,26; 21/1,3 21/0,48 17/1,47; 43/1,49 64 Этилоксиэтилпарафенилен- диамин сернокислый, CeH4NC4H 10ONH2 ■ H2S04 10/0,67 1 Замена хромовым ангидридом в нейтральных растворах недопустима. 2 Активность раствора с надсернокислым калием значительно ниже. 3 Малоэффективная замена. 4 Обязательно добавлять сульфит натрия. 5 Обязательно в сочетании с хлористым натрием. 6 Содержание фенидона (метнлфенидона) не более 0.3 г/л. 7 Только с целью смягчения воды. ного раствора будут значительно отличаться от свойств исходного метолового проявителя. В проявляющих растворах цветной фотографии взаимозаменяемы проявляющие вещества ЦПВ-1 (ди- этилпарафениле н д и а м и н сернокислый) и ЦПВ-2 (этил- оксиэтилпарафенилендиамин сернокислый). ЦПВ-1 активнее, дает несколько более насыщенные тона с холодноватым оттенком. ЦПВ-2 дает более теплые тона. Некоторые проявляющие вещества вредно действуют на кожу: вызывают дерматиты, а иногда даже экзему. В этом отношении несколько опаснее ЦПВ-1. Поэтому его в основном применяют для обработки пленок — в этом процессе вероятность попадания растворов на руки меньше. При обработке же бумаг пользуются менее токсичным ЦПВ-2. Что же касается результатов обработки, то и ЦПВ-1, и ЦПВ*2 с одинаковым успехом можно применять как для обработки пленок, так и для обработки бумаг. Некоторые из возможных замен химикатов в фотографической рецептуре приведены в таблице. Вот как ею пользоваться. Рядом с названием и формулой заменяемого вещества — ряд цифр. В числителе — порядковый номер заменяющего вещества, в знаменателе — коэффициент пересчета. Чтобы определить, сколько нужно заменителя, количество реактива в рецепте следует умножить на этот коэффициент. Например, NH4Br (№ 1 в таблице) в рецепте можно заменить на КВг (№ 16) в соотношении 1 : 1,22 или же на NaBr- 2H,0 (N2 41) в соотношении 1 : 1,42. Инженер Н. П. НЕСТЕРЕЦ 115
1- кнрбшчев
Славный майский день завершился небольшой образцово-показательной грозой с несколькими яркими молниями, жестяным нестрашным громом, пятиминутным ливнем и приятной свежестью в воздухе, напоенном запахом сирени. Районный центр Великий Гусляр нежился в этой свежести и запахах. Пенсионер Николай Ложкнн вышел на курчавый от молодой зелени, чистый н даже кокетливый по весне двор с большой книгой в руках. По двору гулял плотный лысый мужчина—профессор Лев Хрнстофорович Минц, который прнехал в тихий Гусляр для поправки здоровья, подорванного напряженной научной деятельностью. Николай Ложкин любил побеседовать с профессором на умственные темы, даже порой поспорить, так как сам считал себя знатоком природы. — Чем увлекаетесь? — спросил профессор. — Что за книгу вы так любовно прижимаете к груди? — Увлекся антропологией, — сказал Ложкин. — Интересуюсь проблемой происхождения человека из обезьян. — Ну и как, что-нибудь новенькое? — Боюсь, что наука в тупике, — пожаловался Ложкин. — Сколько всего откопали, а до главного не докопались: как, где н когда обезьяна превратилась в человека. — Да, момент этот уловить трудно, — согласился Лев Хрнстофорович. — Может быть, его и не было? — Должен быть, — убежденно сказал Ложкин. — Не могло не быть такого момента. Ведь что получается? Выкопают где-ннбудь в Индонезии или в Африке отдельный доисторический зуб и гадают: человек его обронил нлн обезьяна. Один скажет — «человек». И назовет этого человека, скажем, древнеантропом. А другой поглядит на тот же зуб и отвечает: «Нет, это зуб обезьяний, и принадлежал он, конечно, древнепите- ку». Казалось бы, какая разница, — никто не зиает! А разница — в принципе! Минц наклонил умную, лысую голову, скрестил руки на тугом, обтянутом пиджаком животе и спросил строго: — И что же вы предлагаете? — Ума не приложу, — сознался Ложкин. — Надо бы туда заглянуть. Но как? Ведь путешествие во времени вроде бы невозможно. — Совершенная чепуха, — ответил Минц. — Я пытался сконструировать машину времени, забрался во вчерашний день н там остался. — Не может быть! — воскликнул Ложкин. —Так и не вернулись? — Так и не вернулся, — сказал Минц. — А как же я вас наблюдаю? — Ошибка зрения. Что для вас сегодня, для меня вчерашний день, — загадочно ответил Мннц. — Значит, никакой надежды? Профессор глубоко задумался н ничего не ответил. Дня через три Минц встретил Ложкина на улице. — Послушайте, Ложкин, — сказал он. — Я вам очень благодарен. — За что? — удивился Ложкин. — За грандиозную идею. — Что же, — ответил Ложкнн, который не страдал излишней скромностью. — Пользуйтесь, мне не жалко. — Вы открыли новое направление в биологии! — Какое же? — поинтересовался Ложкнн. — Вы открыли генетику наоборот. — Поясните, — сказал Ложкин ученым голосом. — Помните нашу беседу о недостающем звене, о происхождении человека? — Как же не помннть? — И ваше желание заглянуть во мглу веков, чтобы отыскать момент превращения обезьяны в человека? — Помню. — Тогда я задумался: что такое жизнь на Земле? И сам себе ответил: непрерывная цепь генетических изменений. Вот среди амеб появился счастливый мутант, он быстрее Других плавал в первобытном океане или глотка у него была шире... От него пошло прожорливое и шустрое потомство. Встретился внук этой амебы с жутко хищной 117
амебихой — вот и еще шаг в эволюции. И так далее, вплоть до человека. Улавливаете связь времен? — Улавливаю, — ответил Ложкин и добавил: — В беседе со мной нет нужды прибегать к упрощениям. — Хорошо. Мы, людн, активно вмешиваемся в этот процесс. Мы подглядели, как это делает природа, и продолжаем за нее скрещивание, отбор, создаем новые сорта пшеницы и крупного рогатого скота. Иными словами, продолжаем эволюцию собственными руками. — Продолжаем, — согласился Ложкин. — Хочу на досуге вывести быстрорастущий забор. — Молодец. Всегда у вас свежая ндея. Так вот, после беседы с вамн я задумался, а всегда ли правильно мы следуем за природой? Природа слепа. Она знает лишь один путь — вперед, независимо от того, хорош он или плох. — Путь вперед всегда прогрессивен, — заметил Ложкнн. — Тонкое наблюдение. А если нарушить порядок? Если все перевернуть? Вы сказали: как бы увидеть недостающее звено? Отвечаю — распутать цепь наследственности. Прокрутить эволюцию наоборот. Углубляясь в историю, добраться до ее истоков. — Нам и без этого дел хватает, — возразил Ложкин. — А перспективы? — спросил профессор, наклонив голову и прищурившись. — Это не перспективы, а ретроспективы, — сказал Ложкин. — Великолепно! — воскликнул Минц. — Чем пользуется генетика? Скрещиванием и отбором. Нашу с вами новую науку мы назовем ретрогенетикои. Ретрогенетика будет пользоваться раскрещиванием, открещиваннем и разбором. Генетика будет выводить новую породу овец, которой еще нет, а ретрогенетика — ту породу, которой уже нет. И ученым не надо будет копаться в земле. Заказал палеонтолог в лаборатории: выведите мне первого неандертальца, хочу поглядеть, как он выглядел. Ему отвечают: будет сделано. — Слабое место, — заявил Ложкин. — Слабое место? У меня? — Ваш неандерталец жил миллион лет назад. Вы что же, собираетесь миллион лет ждать, пока его снова выведете? — Слушайте, Ложкин. Если бы мы отдавались на милость природы, то сорта пшеницы, которые колосятся на колхозных полях, вывелись бы сами по себе через миллион лет. А может, и не вывелись бы, потому что природе они не нужны. — Ну, не миллион лет, так тысячу, — не сдавался Ложкнн. — Пока ваш неандерталец родится, да еще своих предков народит... — Нет, нет и еще раз нет, — сказал профессор. — Зачем же нам реализовать все поколения? В каждой клетке закодирована ее история. Все будет, дорогой друг, на молекулярном уровне, как учнт академик Энгельгардт. — Ну ладно, выведете вы, что было раньше. А что дальше? Какая польза от этого народному хозяйству? Ответ на свой вопрос Ложкин получил через три месяца, когда пожелтели липы в городском саду и дети вернулись нз пионерских лагерей. Лев Христофорович стоял у ворот и чего-то ждал, когда Ложкнн, возвращаясь нз магазина с кефиром, увидел его. — Как успехи? — поинтересовался он. — Когда увиднм живого неандертальца? — Мы его не увидим, — отрезал профессор. Он осунулся за последние недели: видно, много было умственной работы. — Есть более важные проблемы. — Какие же? — Вы знакомы с Иваном Сидоровнчем Хатой? — Не приходилось,—сказал Ложкин. — Достойный человек, заведующий фермой нашего пригородного хозяйства «Гус- лярец». Зоотехник, смелый, рискованный. Большой души человек. Тут в ворота въехал газнк, из которого выскочил шустрый очкастый человечек большой души. — Поехалн? — спросил он, поздоровавшись. — С нами Ложкин, — сказал Минц. — Представитель общественности. Пора общественность знакомить. 118
— Не рано ли? — спросил Хата. — Спугнут... — Нам ли опасаться гласности? — спросил Минц. После короткого путешествия газик достиг животноводческой фермы. Рядом с коровником стоял новый высокий сарай. — Ну что же, заходите, только халат наденьте. Хата выдал Ложкину и Минцу халаты и сам тоже облачился. Ложкин ощутил покалывание в желудке и приготовился увидеть что-нибудь необычное. Может, даже страшное. Но ничего страшного не увидел. Под потолком горело несколько ярких ламп, освещая кучку мохнатых животных, жевавших сено в дальнем углу. Ложкин присмотрелся. Животные были странными, таких раньше ему видеть не приходилось. Они были покрыты длинной рыжей шерстью, носы у них были длинные, ноги толстые, как столбы. При виде вошедших людей животные перестали жевать и уставились на них маленькими черными глазками. И вдруг захрюкали, заревели и со всех ног бросились навстречу Хате и Минцу, чуть не сшибли их, ластились, неуклюже прыгали, а профессор начал доставать из карманов халата куски сахара и угощать животных. — Что за звери? — спросил Ложкин, отошедший к стенке, подальше от суматохи, — Почему не знаю? — Не догадались? — удивился Хата. — Мамонтята. Каждому ясно. — Мне неясно, — сказал Ложкин, отступая перед мамонтенком, который тянуп к нему недоразвитый хоботок, требуя угощения. — Где бивни, где хоботы? Почему мелкий размер? — Все будет, — успокоил Ложкина Минц, оттаскивая мамонтенка за короткий хвостик, чтобы не приставал к гостю. — Все с возрастом отрастет. Ваше удивление мне понятно, потому что вам не приходилось еще сталкиваться с юными представителями этого славного рода. — Я и со старыми не сталкивался, — сказал Ложкин. — И прожил, не жалуюсь. Откуда вы их откопали? — Неужели не догадались? Они же выведены методом ретрогенетики — раскрещи- ванием и разбором. Из слона мы поручили общего предка слонов и мамонтов — близкого к мастодонтам. Потом пошли обратно и вывели мамонта. — Так быстро? — На молекулярном уровне, Ложкин, на молекулярном уровне. Под электронным микроскопом. Методом раскрещивания, открещивания и разбора. И вы понимаете теперь, почему я отказался от соблазнительной идеи отыскать недостающее звено, а занялся мамонтами? — Не понимаю, — сказал Ложкин. — Вы, товарищ, видно, далеки от проблем животноводства,—вмешался Иван Хата.— Ни черта не понимаете, а критикуете. Нам мамонт совершенно необходим. Для нашей природной зоны. — Жили без мамонта и прожили бы еще, — упорствовал Ложкин. — Эх, товарищ Ложкин, — в голосе Хаты звучало сострадание. — Вы когда-нибудь думали, что мы имеем с мамонта? — Не думал. Не было у меня мамонта. — С мамонта мы имеем шерсть. С мамонта мы имеет питательное мясо, калорийное молоко и даже мамонтовую кость... — Но главное, — воскликнул Минц, — бесстойловое содержание! Круглый год на открытом воздухе, ни тебе утепленных коровников, ни специальной пищи. А подумайте о труднодоступных районах Крайнего Севера — мамонт там незаменимое транспортное средство для геологов и изыскателей. Прошло еще три месяца. Однажды к дому № 16 по Пушкинской, где проживал Лев Христофорович, подъехала сизая «волга», из которой вышел скромный на вид человек средних лет в дубленке. Он вынул изо рта трубку, поправил массивные очки, снисходительно огпядел непритязательный двор, и его взгляд остановился на Ксении Удаловой, которая развешивала белье: — Скажите, гражданка, если меня не ввели в заблуждение... 119
— Вы корреспондент будете? — спросила Ксения. — Вот именно. Из Москвы. А как вы догадались? — А чего не догадаться, — ответила Ксения. — Восемнадцатый за неделю. Поднимитесь на второй этаж, дверь открыта. Лев Христофорович отдыхает. Поднимаясь по скрипучей лестнице в скромную обитель великого профессора, журналист бормотал: «Шарлатанство. Ясно, шарлатанство. Вводят в заблуждение общественность...». — Заходите, — откликнулся на стук профессор Минц. Он в тот момент отдыхал, а именно: читал «Химию и жизнь», слушал последние известия по радио, смотрел хоккей по телевизору, гладил брюки и думал. — Из Москвы. Журналист, — сказал гость, — протягивая удостоверение. — Это вы тут мамонтов разводите? Журналист сказал это таким тоном, словно подразумевал: «Это вы водите за нос общественность?» — И мамонтов, — скромно ответил профессор, прислушиваясь к сообщениям из Канберры и радуясь мастерству лучшего в сезоне хоккеиста Якушева. — С помощью... — журналист извлек из замшевого кармана записную книжку,— ретро, простите, генетики? Доверчивый Минц не уловил иронии в голосе журналиста. — Именно так, — сказал он и набрал из стакана в рот воды, чтобы обрызгать брюки. — И есть результаты? Минц провел раскаленным утюгом по скпадке, поднялось облако пара. — С этим надо что-то делать, — сказал Минц. Он имел в виду брюки и ситуацию в Австралии. — И все-таки, — настаивал журналист. — Можно взглянуть на ваших мамонтов? — А почему бы нет? Они в поле пасутся. Добывают корм из-под снега. — Ясно. А еще каких-нибудь животных вы можете вывести? — Будете проходить мимо речки, — сказал Минц, — поглядите в полынью. Там бронтозавры. Думаем потом отправить их в Среднюю Азию дпя расчистки ирригационных сооружений. В этот момент в окно постучала длинным, усеянным острыми зубами кпювом образина. Крылья у образины были перепончатые, как у летучей мыши. Образина гаркнула так, что зазвенели стекла и форточка сама собой открылась. — Не может быть! — сказал журналист, отступая к стене. — Это что такое? Мамонт? — Мамонт? Нет, это Фомка. Фомка-птеродактипь. Когда вырастет, размахнет свои крылья на восемь метров. Минц отыскал под стоном пакет с тресковым филе, подошел к форточке и бросил пакет в разинутый кпюв образине. Птеродактиль подхватил пакет и заглотнул, не разворачивая. — Зачем вам птеродактипь? — спросил журналист. — Только людей пугать. Он был уже не так скептически настроен, как в первый момент. — Как зачем? Птеродактили нам позарез нужны. Из их крыльев мы будем делать плащи-болоньи, парашюты, зонтики, наконец. К тому же научим их пасти овец и охранять стада от волков. — От волков? Ну да, конечно... — журналист прекратил расспросы и вскоре удалился. «Возможно, это, до определенной степени, и не шарлатанство, — думап он, спускаясь по лестнице к своей машине, — но по большому счету это все-таки шарлатанство». Весь день до обеда корреспондент ездил по городу, издали наблюдал за играми молодых мамонтов, недовольно морщился, когда на него падала тень пролетающего птеродактиля, и вздрагивал, заслышав рев пещерного медвежонка. — Нет, не шарлатанство, — повторял он упрямо. — Но кое в чем хуже, чем шарлатанство. Весной в журнале, где состоял тот корреспондент, появилась статья под суровым заглавием: ПЛОДЫ ЛЕГКОМЫСЛИЯ Нет смысла передавать опасения и измышления гостя. Он предупреждал, что новые звери нарушат и без того неустойчивый экологический баланс, что пещерные мед- 120
веди и мамонты представляют опасность для детей и взрослых. А в заключение журналист развернул страшную картину перспектив ретрогенетики: «Безответственность периферийного ученого и пошедших у него на поводу практических работников гуслярского животноводства заставляет меня бить тревогу. Эксперимент, не проверенный на мелких и безобидных тварях (жуках, кроликах и т. д.), наверняка приведет к плачевным результатам. Где гарантия тому, что мамонты не взбесятся и не потопчут зеленые насаждения? Что они не убегут в леса? Где гарантии тому, что бронтозавры не выползут на берег и не отправятся на поиски новых водоемов? Представьте себе -этих рептилий, ползущих по улицам, сносящих столбы и киоски. Я убежден, что птеродактили, вместо того чтобы пасти овец и жертвовать крылья на изготовление зонтиков, начнут охотиться на домашнюю птицу, а может быть, на тех же овец. И все кончится тем, что на ликвидацию последствий непродуманного эксперимента придется мобилизовывать трудящихся и тратить народные средства...». Статья попалась на глаза профессору Минцу лишь летом. Читая ее, профессор лукаво улыбался, а потом захватил журнал с собой на открытие межрайонной выставки. Центром выставки, как и следовало предполагать, был павильон «Ретрогенетика». Именно сюда спешили люди со всех сторон, из других городов, областей и государств. Пробившись сквозь интернациональную толпу к павильону, Лев Христофорович оказался у вольеры, где гуляли мамонты. Было жарко, поэтому мамонты были коротко острижены и казались поджарыми, словно собаки породы эрдель-терьер. У некоторых уже прорезались бивни. Птеродактили сидели у них на спинах и выклевывали паразитов. В круглом бассейне посреди павильона плавали два бронтозавра. Время от времени они тяжело поднимались на задние лапы и, прижимая передние к блестящей груди, выпрашивали у зрителей плюшки. У кого из зрителей не было плюшки, кидали пятаки. Здесь, между вольерой и бассейном, Минц увидел Ложкина и Хату и прочел друзьям скептическую статью. Смеялись не только люди. Булькали от хохота бронтозавры, трубили мамонты, а один птеродактиль так расхохотался, что не мог закрыть пасть, пока не прибежал служитель и не стукнул весельчаку как следует деревянным молотком по нижней челюсти. — Неужели, — сказал профессор, когда все отсмеялись, — этот наивный человек полагает, что мы стали бы выводить вымерших чудовищ, если бы не привили им генетически любви и уважения к человеку? — Никогда, — отрезал старик Ложкин. — Ни в коем случае. Птеродактиль, все еще вздрагивая от смеха, стуча когтями по полу, подошел к профессору, и тот угостил его конфетой. Маленькие дети по очереди кетались верхом на мамонтах, подложив под попки подушечки, чтобы не колола остриженная жесткая шерсть, бронтозавры собирали со дна бассейна монетки и честно передавали их служителям. В стороне скулил пещерный медведь, потому что его с утра никто не приласкал. ...В тот день столичного журналиста, неудачливого пророка, до полусмерти искусала его домашняя сиамская кошка. 121
Хорошо забытое старое В старых журналах и книгах встречаются порой весьма любопытные советы. Многие из них давно забыты, но всегда ли заслуженно? Перед вами — четыре совета, извлеченные из книг К. Каравая «Что должен знать и делать человек нашего времени» (М., 1880 г.) и «1000 полезных советов» (СПб, 1902 г,).. Надеемся, что читатели «Химии и жизни» проверят старые рецепты и сообщат нам о результатах. Кораллы искусственные. Берут равные части самой лучшей кииоварн и чистого серного цвета. Сначала серный цвет расплавляют на умеренном огне и потом прибавляют киноварь, которая, прн непрерывном размешивании, соединяется с серой и составляет однородную массу густого красного цвета. Как только киноварь соединится с серой, снимают сосуд с огия и выливают смесь в заранее изготовленные гипсовые формы, смазанные внутри деревянным маслом 1. Давши отвердеть вполовину, вынимают массу hj форм и опускают в холодную воду, для окончательного отвердения. Заметим при этом, что довольно продолжительное держание на огне может изменить красный цвет смеси в коричневый или даже в бурый. По такому способу легко отливать искусственные коралловые бусы, подвески к серьгам, набалдашники, небольшие статуйки и вообще галантерейные вещицы2. Если к вышесказанной смеси прибавить небольшое количество мускуса, то отлитые веши будут издавать приятный запах. Как устроить домашним образом барометр. Барометр простейшего устройства получается следующим образом. В бутылку кладут смесь из 2 золотников3 селитры и 45 долей 4 нашатыря, предварительно мелко истолченного, и наливают 15 золотников винного спирта. Отверстие бутылки закрывается тонким пузырем, мелко продырявленным с помощью иголки. В хорошую погоду твердые частицы лежат на дне, и спирт прозрачен; перед дождем некоторые частицы подымаются и снова оседают, причем жидкость мутнеет. В случае при-
ближения бури все твердые частицы поднимаются вверх и образуют кору; в то же время спирт приходит в брожение. Такой барометр предсказывает перемену погоды более чем. за 24 часа. Пиявки как барометр. Во время прекрасной погоды пиявка лежит иа дне сосуда неподвижно, свернувшись в клубок. Перед дождем она всплывает наверх, к краю сосуда, где и остается спокойною до тех пор, пока ие разгуляется погода. Если будет ветер, то пиявка движется с чрезвычайной быстротою и не прежде успокаивается, пока не перестанет дуть ветер. Если же быть буре, грому и дождю, оиа дает о том знать конвульсивными движениями. Во время морозов она лежит на дне сосуда, как н в хоро- ! шую погоду. Когда идет снег, она, как и во время дождя, находится иа верхнем крае сосуда. Для иий пиявку дер ж' ке, содержащей п воды, наполненной соты и покрытой Ц летнее время вода переме" ияется в неделю раз, а зимою вдвое реже. Как сделать выцветшее письмо четким. Чтобы сделать выцветшее письмо разборчивым, рекомендуют следующий способ. Исписанный лист предварительно увлажняют водой, затем смачивают мягкую кисть в растворе сернистого аммония и проводят ею последовательно по письму, строчка за строчкой 5. Результат обнаружится немедленно: писанное выступает резко и остается, если письмо на плотной, хорошей бумаге, очень долго; если бумага плоха, письмо с течением времени бледнеет, и, при надобности, указанную процедуру приходится повторить. 1 Деревянное масло — низший сорт оливкового масла; для смазывания форм можно, в принципе, использовать и другие невысыхающие масла, например вазелиновое. 2 Лучше все же «статуйки», а не бусы, поскольку киноварь как-ннкак соединение ртутн. и соли ртутн останутся также в готовом нзделин. 3 Золотник — 4,26 г (можете округлить по своему усмотрению). 4 Доля — 44.43 мг, 'А* золотника (также подлежит округлению). 5 Такой способ, видимо, годится только для восстановления старинных чернил, содержащих соли железа.
Консультации ДЕЗИНФЕКЦИЯ ОТКРЫТОК Недавно в «Переписке» я прочел крвтиий совет о том, ивк дезинфицировать открытии. Не расскажете ли об этом чуть подробнее! Г. Иванов, гор. Львов За разъяснениями мы обратились в отдел реставрации Государственной библиотеки им. В. И. Ленина. Вот что нам сообщили. Открытки действительно дезинфицируют парами формалина, и это можно сделать в домашних условиях. Надо взять герметически закрываемый ящик (деревянный или металлический) и поставить в него несколько блюдец с формалином. Над ними на леске, реечках или проволоке развешивают открытки, прикрепляя их скрепками. Затем крышку ящика плотно закрывают и оставляют на сутки. Когда обработка закончена, открытки вынимают из ящика и проветривают на открытом воздухе, но обязательно в тени. Внимание: нельзя работать с формалином в жилом помещении, пары его раздражают слизистые оболочки. О МОЛОКЕ АФРИКАНСКИХ АНТИЛОП Я слышал, что в СССР разводят африканских антилоп и что у них очень целебное молоко. Так ли »то! Г. Песков, Ростов - Действительно, в нашей стране, а точнее в Аскания- Нова, впервые в мире создано дойное стадо африканских антилоп. И от них, 124 как от обычных буренок, получают молоко. Африканских антилоп, их еще называют канны, содержат в Аскания-Нова почти так же, как и обычный домашний скот. Зимой — в помещении, а как потеплеет, канн перегоняют в специальные загоны, расположенные прямо в степи. Животные не требовательны к корму: охотно поедают степные травы, не отказываются и от подкормки кукурузой, люцерной, суданкой. Продуктивность их невысока — в среднем от каждой самки за лактацию надаивают примерно 217 кг молока. Есть, правда, рекордистки, дающие до 600 кг молока, но и это по сравнению с коровой, конечно, мало. Однако дело совсем не в количестве. Молоко африканских антилоп отличается от коровьего и по внешнему виду, и по составу. Оно матово-белое и густое, очень похожее на сливки. Сухого вещества в нем в два раза больше, чем в коровьем, жирность более 10%, количество белков достигает 8% (в коровьем только 3,3%). Молоко антилоп богато минеральными солями, микроэлементами и витаминами. Оно обладает и лечебными свойствами. Уже есть первые рекомендации по применению этого напитка в медицине. Он считается полезным при язвах желудка и двенадцатиперстной кишки, гастритах, экземах, благоприятно действует на туберкулезных больных. Кроме того, установлено, что молоко африканских переселенок обладает ферментативной и антимикробной активностью. ЧТО ТАКОЕ ПОРОШОК ЛИБИХА Где-то читал, что существует «порошок Либиха», успешно заменяющий дрож-, жи при изготовлении хлеба. Каков состав этого порошка! А. Ивашов, Казань Порошок Либиха применяли несколько десятилетий назад для приготовления ржаного теста. Состоял он из двух основных компонентов — пищевой соды и лимонной кислоты. Нетрудно догадаться, что действие его, как и других суррогатов дрожжей, сводилось к выделению углекислого газа, который разрыхлял тесто. Аналогично действовал и так называемый «американский порошок» — смесь просеянного мела с винным камнем (натриевой солью виннокаменной кислоты). В наши дни химические разрыхлители (их называют еще пекарскими порошками) используют обычно в производстве мучных кондитерских изделий. О таких разрыхлителях «Химия и жизнь» уже рассказывала — на четвертой странице обложки № 11 за 1971 год. Напоминаем, что чаще всего в них входит тот же бикарбонат натрия, разлагающийся при нагревании с образованием углекислого газа, а также углекислый аммоний, который выделяет при выпечке и углекислый газ, и аммиак. А вкус хлеба создается все же при настоящем дрожжевом брожении, здесь химические разрыхлители — не конкуренты... ПОПРАВКА В заметке «Что такое бургундская жидкость» («Химия и жизнь», 1976, N° 10, с. 123) количества цииеба, хлорокиси меди и каптана рассчитаны не иа литр, а иа 10 л воды.
Пить или не пить? Люди, излечившиеся от алкоголизма, не должны брать в рот ни капли спиртного. Иначе лечение пойдет насмарку, человек снова запьет. Эту общепринятую точку зрения пытается опровергнуть американская фирма «Рэнд корпорейшн», которая провела обследование 1340 бывших алкоголиков, потреблявших до лечения в девять раз больше спиртного, чем среднестатистический здоровый человек. Оказалось, что через полтора года после курса лечения почти три четверти бывших больных понемногу выпивали: бутылка вина раз в три дия, или ежедневная кружка пива, или несколько глотков виски. Проводившие обследование специалисты утверждают, что при умеренном потреблении спиртных иапитков риск вновь стать алкоголиком не больше; чем при полном воздержании. Абсолютный же запрет на спиртное нужен для тех, кто уже не раз проявил безволие и оказался неспособным ограничиться разумными дозами горячительных напитков. И разумеется, для тех, кому врачи ни под каким видом не разрешают пить, например при поражениях печени. Выводы, сделанные «Рэнд корпорейшн» по результатам обследования, могут иметь серьезное значение. Если они подтвердятся медицинской статистикой, значит, алкоголизм все-таки излечим в истинном смысле этого слова. Эти выводы могут послужить толчком к пересмотру традиционных способов лечения алкоголизма, к созданию новых, более эффективных методов. Что же касается сакраментального вопроса «пить или не пить?», то на иего, наверное, правильнее всего ответить так. Тем, кто вылечился от алкоголизма, лучше все- таки ие рисковать и не пить ни капли. М. ЮЛИН Не лучше ли поостеречься? «Осторожно, бекон может повредить ваше му здоровью!» Ярлыки с таком надписью должны быть наклеены на беконе, продаваемом в США, — таково мнение М. Якобсона, одного из директоров «Центра науки в интересах общества». Дело в том, что в беконе содержатся значительные количества нитрозаминов, которые, по словам Якобсона, принадлежат к числу опасных канцерогенов. Из 120 нитрозамннов около 80 вызывают образование злокачественных опухолей у животных. Нитрозамины образуются при взаимодействии интритов натрия, которые добавляют в бекон для лучшей его сохранности, с различными аминами, присутствующими в самом беконе. Образование иитроз- амннов особенно интенсивно происходит при повышенной температуре. Казалось бы, раз нитриты вступают в столь нежелательные химические реакции, следует запретить их добавки в бекон и продавать этот продукт только в свежем виде. Однако на самом деле все оказывается не так-то просто. Нитриты используются не только для лучшего хранения бекона, они изменяют буроватый цвет свиного мяса на более аппетитный — красновато-розовый. Кроме того, и это, пожалуй, главное, — нитриты придают бекону особый аромат и специфический нежный вкус. Тем не менее, как сообщил журнар «New Scientist», недавно на прилавках магазинов США все же появился бекон, не содержащий нитритов. По вкусу даже специалисты- дегустаторы не отличают его от бекона, приготовленного традиционным способом. Правда, такой бекон может храниться не более недели. В настоящее время в США и Англии предлагается в несколько раз снизить допустимые дозы нитритов для всех сортов бекона и других мясных продуктов. Но решение о специальном постановлении отложено в связи с тем, что некоторыми специалистами высказано опасение, не будут ли в безнитритном беконе развиваться возбудители ботулизма. Ведь нитриты — мощные ингибиторы роста этих бактерий. С. АНДРЕЕВ
Как общаются термиты Миогне термиты слепы от рождения, но, несмотря на это, легко общаются с себе подобными и прекрасно ориентируются в пространстве, полагаясь главным образом на сильно развитое обоняние. Насекомые по запаху находят пищу — древесину, которой питаются; пахучими веществами-феромонами метят свои тропинки. А недавно было обнаружено, что термиты могут ориентироваться и общаться с помощью слабых электромагнитных полей. Как сообщает журнал «New Scientist» A976, т. 71. № 1014). во время одного эксперимента было обнаружено, что термиты на расстоянии трех метров реагировали на электромагнитное излучение нагревателя, питаемого током с частотой 50 герц: насекомые строили свои галереи в наиболее удаленном от источника углу камеры, в которой находились. С помощью приборов это поле удавалось обнаружить лишь на расстоянии 10 см, то есть чувствительность живых приемников электромагнитного излучения в 900 раз превышает чувствительность детектора, созданного человеком. Электромагнитное излучение, видимо, служит термитам и для общения во мраке подземелья. Когда пластмассовые контейнеры, содержащие по 500 особей Heterotermes indicola, были поставлены рядом, то оказалось, что термиты строят свои галереи преимущественно в той части своего жилища, которая больше всего удалена от соседнего искусственного гнезда; алюминиевая перегородка толщиной 5 мм, поставленная между контейнерами, лишала насекомых возможности сообщать о своем существовании соседям, и те делали свои ходы по всему объему контейнера. Изучение «телепатических» способностей термитов, несомненно, увлекательная научная задача. Однако использовать открытый эффект для отпугивания насекомых от деревянных построек никто еще ие спешит: исследователи пока не уверены, знают ли сами термиты о том, что наделены шестым чувством... В. БАТРАКОВ
Антиоксиданты — против старости? Одна из наиболее вероятных гипотез, объясняющих наступление старости, связывает процесс старения с избыточным окислением клеточных липидов. Предполагается, что организм стареет из-за того, что его клетки постепенно засоряются побочными продуктами окисления — свободными радикалами и органическими перекисями. Вымести этот мусор, точнее, предотвратить его накопление можно с помощью антиоксидантов, препятствующих переокислению жиров. Одно из таких веществ — токоферол (витамин Е), физиологический про- тивоокислитель. Еще активней оказался сан- тохин — искусственный антиоксидант, син тезированный в США. Возникла мысль: нельзя ли увеличить продолжительность жизни организма, искусственно вводя в него антиоксидант? Опыты такого рода ставились еще в конце 60-х годов. Онн не привели к ожидаемой сенсации, и все же в некоторых случаях добавление в пищу небольших количеств сантохина продлило жизнь белым мышкам на 35—40%, что приблизительно соответствует столетнему возрасту у человека. Как сообщил в июле 1976 г. журнал «Scientific American», центр молекулярно биологических исследований в Сент-Луисе приступил к новому этапу исследований. Теперь пробным камнем должны стать клетки эмбриональных тканей. Как известно, ткань зародыша, помещенная в искусственную питательную среду, продолжает некоторое время развиваться, а затем погибает. Причем длительность выживания зависит от вида животного н. как правило, пропорциональна средней продолжительности жизни этого вида. Клетки долгожителей живут долго, а клетки тех. кому природа отвела короткий срок жизни, оказываются недолговечными и в пробирке. Так вот, в питательную среду, где живут клетки, подмешивается сантохин. Если срок существования клеток в культуре удлинится, то. может быть, препарат подарит долгую жизнь и тем, кому принадлежат эти клетки? Но подождем, что из всего этого выйдет. Г МОИСЕЕВ
еп/f. .^ab^^iSsH^ Г. ЕФРЕМОВУ, Евпатория: Магнитной водой, насколько нам известно, в фотоделе не пользуются — в данном случае у нее нет каких-либо преимуществ перед обычной водой. A. ЛЮДМИЛ ИНОЙ, Норильск: Напоминаем правило, обязательное для всех химических лабораторий, — реактивы без этикеток должны быть уничтожены. И. П. БРОНШТЕЙНУ, Киев: Вы совершенно правы —абитуриент (латинское abiiuriens — собирающийся уходить) означает не «поступающий», а «выпускник» (средней школы). КОЗЛОВОЙ, Гомель: Второе издание «Популярной библиотеки химических элементов» непременно поступит в магазины «Академкниги»; попытайтесь сделать заказ. B. Т. ИВАНОВУ, Москва: Поскольку фломастеры заправляют обычно чернилами со спирторастворимыми красителями, имеет смысл удалять пятно тампоном, смоченным спиртом. А. А. ТИХОНОВУ, Юрьевск Ивановской обл.: Срок хранения клея ПВА — 6 месяцев, однако при. загустсвании (собственно, при испарении воды) клей можно вновь разбавить водой до необходимой вязкости. П. В. ГОРШЕНИНУ, Владивосток: Все, что высылает «По- сылторг», перечислено в каталогах; справьтесь на почте. Л. Н. КАЗАКОВОЙ, Снлламяэ Эстонском ССР: Заочных курсов, где обучиют специально техническому переводу, нет, но есть общеобразовательные заочные курсы иностранных языков (Москва, Большая Дорогомиловская, 27); к заявлению приложите конверт со своим адресом. М- П. ВАЗИПГЕРУ, Котлас: Самый простой качественный способ обнаружения мышьяка — проба Беттендорфа — Винк- лера: / г SnCl2 растворяют в 10 мл концентрированной НС1, добавляют раствор исследуемого вещества в НС1 и нагревают; в присутствии мышьяка появляется коричневое окрашивание. А. В. ПОЛУБОЯРОВУ. Волгодонск Ростовском обл.. Пе вздумайте удалять с объектива просветляющий слой — загубите объектив. Читателю из гор. Беслан Северо-Осетмнском АССР: Постоянно находиться в кухне — вредно, и не столько из-за угарного газа, сколько из-за того, что ничего больше в жизни не видишь. Редакционная коллегия И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, 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, Ю. А. Ващенко, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, С. П. Тюнин Н. С. Филиппов АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для слраюк: 135-90-20, 135-52-29 Зенович 1976 г. Корректоры Г. Н. Нелидова, Л. Сдано в набор Т-21616. Подл, а печать 3/ХМ Бум. л. Л Усл. печ. п. 11,2. Уч.-иэд л. 13.3 Бумага 70X108'/,„ Тираж 300 000 экз. Цена 45 коп. Лакаэ 2542. Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфлрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. г. Чехов Московской области С Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1977 г.
кХ! \ № > Г i Представьте, что вы прошли вдоль строя солдат и измерили у каждого рост и ширину плеч. Эти данные вы нанесли на график, откладывая рост по вертикали, а ширину плеч по горизонтали. Соединив все точки, вы увидите, что получилось что-то вроде гиперболы. Верхняя ветвь кривой соответствует правому флангу — здесь выстроились все долговязые, тощие и узкогрудые. Назовем ее условно «зоной Дон Кихота». Нижняя ветвь соответствует левому флангу. Тут стоят приземистые, коренастые мужики с бычьей шеей и широкой грудью. Это «зона Санчо Пансы». Вообще-то говоря, люди бесконечно разнообразны; можно быть верзилой с широкими плечами, и наоборот — сочетать малый рост с хилым телосложением. И все-таки при достаточно большом количестве обследуемых вы непременно увидите торчащую на одном фланге фигуру рыцаря из Ла-ЛЛанчи, а на противоположном — коротконогого крепыша Санчо Пансу. Внешность героев Сервантеса запоминается, потому что они представляют два крайних антропологических типа: долихоморфный, у которого все продольные размеры преобладают над поперечными, — тип, как бы вытянутый в длину, и брахиморфный, который «поперек себя шире». Между ними находится средний тип, называемый мезоморфным. Есть и другая номенклатура: астеник, гиперстеник и посредине нормостеник. Но не следует думать, что только нормостеник нормален. Это неудачная игра слов. Все отрезки нашей гиперболы отражают варианты нормы. Но Рыцарь Печального Образа и его неунывающий оруженосец— не только крайние типы телосложения, они олицетворяют и два контрастных психоэмоциональных типа. Связь телосложения с характером — дело туманное и загадочное, и все-таки она существует. Худощавые и узкогрудые люди чаще оказываются меланхоличными, и замкнутыми, они отличаются серьезностью интересов и глубиной чувств. Толстяки более жизнерадостны и жизнелюбивы, проще смотрят на вещи и легче справляются с житейскими невзгодами Так что не горюйте, если ваша фигура кажется вам недостаточно стройной — нет худа без добра.
Во сне и наяву Где за считанные минуты можно совершить долгое путешествие, встретиться с сотнями людей, пережить самые фантастические приключения, познать падения и взлеты? Во сне, конечно. Мир сновидений привлекает все большее и большее внимание физиологов и психологов. Недавно, например, в ленинградском Институте экспериментальной медицины было проведено' исследование, так сказать, временного масштаба снов. Во время сна на человека действовали слабыми раздражителями: освещали лицо карманным фонариком, подносили к уху тикающие часы, прикладывали к руке теплый предмет. Через несколько минут участника эксперимента будили и спрашивали, что ему снилось. По горячим следам все перипетии сна удавалось быстро восстановить, чтобы подсчитать, сколько времени заняли бы в реальной жизни пережитые во сне события. Естественно, экспериментальные сны были сюжетно связаны с раздражителем. Грубо говоря, после теплового воздействия снился жаркий июльский полдень. Но по своему характеру сны были разными: были сны сугубо реалистические и сны-фантасмагории. И вот что любопытно: реалистические сны протекали в реальном масштабе времени, а в снах сумбурных, фантастических время текло в 50—100 раз быстрее, чем в жизни. Электроэнцефалографические исследования во многом объяснили это. Во время фантастических сновидений разные участки' мозга работают одновременно независимо друг от друга. Человеку как бы снятся сразу несколько снов, он как бы видит несколько картин на полиэкране. А проснувшись, выстраивает эти параллельные картины в один временной ряд. Если бы и наяву можно было научиться сразу думать о многих вещах, сколько можно было бы сэкономить времени! \