Текст
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1071


сцена битвы на Чудском озере из фильма Эйзенштейна «Александр Невский» была снята летом 19S8 года во дворе Мосфильма. В заснеженное озеро двор был превращен с помощью мела, опилок и нафталина. О г ом, какие материалы применяю! киноработники в подобных случаях сейчас, рассказывается в сгагье Я. Буювского «Под копье надо было постаешь согни солдат». На первой с гран и ц е ооложки рисунок Ю. Ващенко /: статье «За лунным камнем». В давние времена, когда алхи иики использовали для обозначения металлов астрономические символы, Лупа опозна чал а серебро. Около семидесяти химических элементов обнаружено уже в образцах лунных минералов — но, как нарочно, серебра в них пока не нашли... Г 7
Е. П. Левитан Б. Тарасевич Грэм Чедд М. Гуревич, О. Либкин В. К. Рентген Н. А. Агаджанян Георгий Гуревич С. А. Погодин Борис Агапов Л. Чистый Л. Н. Попова Я. Л. Бутовский Л. Лазарев А. Быков ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР ЯНВАРЬ 1971 ГОД ИЗДАНИЯ 7-й Навстречу XXIV съезду КПСС 2 Образцы лунного грунта 4 На вопросы редакции журнала «Химия и жизнь» отвечает вице-президент АН СССР академик А. П. Виноградов 4 За лунным камнем 12 Дому Менделеева быть! Сенсация 14 Необыкновенные свойства онкогенных вирусов 14 Для тех, кто еще ке знает 16 Комментирует кандидат биологических наук Л. Л. Ки- 19 26 27 28 30 33 40 46 И. С. Разина 47 53 63 Савелий Я мщиков 65 72 73 80 82 84 88 92 95 96 Очерк Город без окраин Страницы истории Лучи Рентгена Новый род лучей Отклики современников Земля и ее обитатели Кислород, эволюция, жизнь А почему бы и нет! Менделеевская вселенная Календарь Новые заводы Алмалыкский аммофос Элемент №... Палладий Литературные страницы «Ак-кой!» Как день превратить в ночь, а легкое облачко — в грозовую тучу В мастерской и за ее пределами. Рассказывает художник-реставратор Информация Клуб Юный химик Библиотека Большой немецко-русский словарь Новости отовсюду Под копье надо было поставить сотни солдат... Что мы едим Московские баранки Живые лаборатории Зимний урожай Почему не удалось отравить Распутина? Страница разных мнений (о науке) Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Н. Волков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич. В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М Либкин, Э. И. Михлин, Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К- Черникова Художественный редактор C. С. Верховскин Технический редактор Э. С. Дрейер Корректоры: Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокина При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны 135-04-19 135-52-29 135-63-91 Подписано к печати 15/XII 1970 Г. Т17689 Печ. л. 6 + вкл. Усл. печ. л. 10,08. Уч.-изд. л. 11,5. Тираж 150 000 экз. Заказ 516 Цена 30 коп. Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, ул. Баумана, денисовский пер.» д. 30
НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС ОБРАЗЦЫ ЛУННОГО ГРУНТА Фото ТАСС
; Привезенная с Луны колонка грунта состоит из мелкозернистого вещества с кусочками горных пород и минералов. Это основное вещество называют реголитом. По химическому составу реголи т неоднороден. На снимке частицы лунного реголита 2 Необычны физические свойства лунного грунта. Порошкообразный, он легко слипается в комки, держит отвесную стенку, образуя крутые углы естественного откоса, как показано на этом снимке. Но самое необычное из физических свойств лунного грунта — его крайне низкая теплопроводность 3 Автоматическая станция «Луна-16» доставила лунный грунт не только в виде реголита, но и в виде брекчии — более крупных конгломератов частиц. На этом снимке, сделанном под микроскопом в поляризованном свете,— прозрачный шлиф лунной горной породы, извлеченной из брекчии 4 И этот снимок сделан в поляризованном свете под микроскопом. На нем крупнозернистый базальт. Как показал анализ, среди лунных минералов есть породы типа широко распространенных на Земле базальтов
НА ВОПРОСЫ РЕДАКЦИИ ЖУРНАЛА «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ» ОТВЕЧАЕТ ВИЦЕ-ПРЕЗИДЕНТ АН СССР АКАДЕМИК А. П. ВИНОГРАДОВ С ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ УСПЕШНОМУ ОСУЩЕСТВЛЕНИЮ ПОЛЕТА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ «ЛУНАИб» И ДОСТАВКЕ НА ЗЕМЛЮ ЛУННОГО ГРУНТА ВОПРОС: В чем, по вашему мнению, основное различие между лунными и земными минералами! ОТВЕТ: Раз на Луне нет воды, значит нет гидратиро- ванных минералов. На Земле масса минералов, содержащих в своем составе воду. На Луне таких минералов нет. ВОПРОС: Человечество изучает Землю уже много тысячелетий, тем не менее, мы не знаем точно, что находится у нас под ногами на глубине, скажем, 25 километров. По первым сообщениям о лунных минералах складывалось впечатление, что не сегодня-завтра наука будет знать о составе и строении Луны буквально все... Не считаете ли вы, что процесс познания Луны будет намного менее длительным, чем процесс познания Земли, и если да, то почему! ОТВЕТ: О Луне наука узнает больше и скорее, чем о Земле, в смысле внутреннего строения. Луна маленькая. Кроме того, имеется больше способов и средств постичь ее глубины, чем глубины Земли. И нет сомнения в том, что получить представления о первом миллиарде лет жизни Земли помогут наблюдения за другими планетами, и прежде всего за спутником Земли — Луной. Дело в том, что на Земле многое стерто эрозией, выветриванием и другими процессами. Вместе с тем у нас есть огромный опыт изучения Земли, и все, что известно о ней, будет использовано для познания и понимания строения Луны. \: Е. П. ЛЕВИТАН ЗА ЛУННЫМ КАМНЕМ Андрей Вознесенский написал однострочное стихотворение: «А луна канула», расположив эту строку на книжной странице по параболе. Строка одинаково читается с начала и с конца. Что это — озорство? Вероятно. И вместе с тем — отражение реальной действительности. Как место действия героев фантастических произведений Луна действительно канула в прошлое. На Луне побывали люди. Лунные камни экспонируются на выставках. Всходы обыкновенных земных растений (бобов, томатов, пшеницы, сеянцев сосны), обработанные лунной пылью, не только не погибли, но в отдельных случаях развивались даже лучше, чем в обычных условиях. Прогулки по Луне, научная станция на Луне, лунная минералогия, лунная сейсмология, наконец, доставка на Землю образцов лунного грунта автоматической станцией без непосредственного участия человека — все это из фантастики шагнуло в действительность. АНАЛИЗ НА РАССТОЯНИИ В 1860 году Р. Бунзен и Г. Кирхгоф создали классический ныне метод физико-химического исследования веществ — спектральный анализ. А ведь незадолго до этого открытия французский философ О. Конт провозгласил, что человек никогда не узнает химического состава Солнца и звезд. Заявление Конта логически вытекало из проповедуемой им философии агностицизма, принципиально отрицающей возможность познания внутренней природы окру- 4
жаюпшх нас тел. Но, вопреки Конту, астрофизики, вооружившись спектральным анализом, стали открывать на Солнце и звездах один за другим десятки химических элементов... Луна — исключение. Она светит отраженным светом, а потому ее спектр немногословен. Будучи практически точным подобием солнечного спектра, он не может рассказать о химическом составе самого близкого к Земле небесного тела. Правда, здесь уместна одна оговорка: там, где непосредственное отождествление спектральных линий бесполезно, кое- что удается узнать косвенным путем. Интересен, например, результат, полученный в 1966 году сотрудницей Пулковской обсерватории Н. Н. Петровой. Она исследовала отражательную способность различных участков лунной поверхности и полученные спектры сравнила со спектрами света, отраженного от земных минералов. Оказалось, что участки лунной поверхности отражают солнечный свет примерно так же, как ильменит (FeTi03). гранат (Mg3AI2[Si04]3) и некоторые другие минералы. В какой-то степени открытие Петровой предвосхитило результаты первых анализов лунных пород, доставленных на Землю. Конечно, существовали и другие методы, с помощью которых еще до полетов на Луну люди узнали кое-что о химическом составе «лунита» — гипотетического вещества, из которого, как думали еще недавно, состоит Луна. По тому, как вещество отражает радиоволны, можно судить о таких его характеристиках, как плотность и диэлектрическая постоянная. Но на эти же величины влияет химический состав вещества. Несколько лет назад, сравнивая параметры радиоизлучения участков Луны и земных минералов, профессор В. С. Троицкий сумел оценить содержание некоторых химических элементов (О, Si, A1, Mg, Fe, Na, К, Са) в лунных породах. Затем наступила очередь искусственных спутников Луны и автоматических станций, совершивших мягкую посадку на Луну. Советские искусственные спутники — «Луна-10» и «Луна-12», исследуя гамма-излучение лунной поверхности, открыли на Луне породы, состав которых близок к земным изверженным породам базальтического типа. Станции «Лу- на-9» и «Луна-13» помогли оценить характер макроструктуры, а также плотность и механические свойства лунного грунта. Для определения состава лунных пород американские ученые поставили на станциях типа «Сервей- ор» источники альфа-частиц. Частицы выбивали протоны из атомов вещества лунной поверхности, а специальные детекторы, улавливая выбитые протоны, «опознавали» атомы, которым эти протоны еще недавно принадлежали. ЭКСПЕДИЦИИ ЗА ЛУНИТОМ Их, как известно, пока было четыре. Полетам «Аполлонов» предшествовали мягкая посадка автоматических станций на поверхность Луны (впервые «Луна-9»), выведение станций на окололунные орбиты (впервые «Луна-10») и, наконец, полеты по трассе «Земля — Луна — Земля» (впервые «Зонд-5»). А 20 июля 1969 года в районе Моря Спокойствия прилунился отсек американского космического корабля «Аполлон-11» с космонавтами Н. Армстронгом и Э. Олдрином на борту. 25 июля первые образцы лунных пород были доставлены в лабораторию Хьюстонского центра пилотируемых полетов. В ноябре 1969 года состоялась вторая экспедиция. В Океане Бурь всего в 180 метрах от места посадки «Сервейора-3» прилунились космонавты Ч. Конрад и А. Бин. Экипаж «Аполлона-12» доставил на Землю новую коллекцию пород, взятых с поверхности Луны и с тридцатисантиметровой глубины. В каждом из полетов были свои трудности. Достаточно вспомнить, что в последние мгновения полета к Луне Нейлу Армстронгу пришлось перейти на ручное управление, чтобы благополучно посадить свой «Орел», а не рухнуть в заполненный крупными камнями кратер — этого кратера не было на картах... «Аполлон-12» стартовал в грозу. Сложная метеорологическая обстановка не заставила руководителей полета отложить его начало. За это едва не поплатились тотчас же после того, как ракета оторвалась от Земли: нарушилось функционирование системы электро- обеспечеиия ракеты, возникли помехи в радиосвязи. «Над космодромом, — писала газета «Нью-Йорк тайме», — на несколько секунд навис зловещий призрак катастрофы». К счастью, удар молнии, попавшей в корабль, или, как считают некоторые эксперты, разряд статического электричества, накопившегося в обшивке ракеты, лишь на секунды нарушил ритм полета, а далее все шло благополучно. 11 апреля 1970 года стартовал «Аполлон-13». Экипажу этой третьей экспедиции предстояло отыскать выбросы глубинных горных пород, возникшие при образовании кратера Коперник и Моря Дождей. Но во время полета к Луне в кислородном баке корабля произошел взрыв, оторвавший часть двигательного отсека. Авария заставила отменить прилунение: «Аполлон-13» облетел Луну и 17 апреля, по- 5
Советская автоматическая «Луна-16» станция еле нескольких суток тревожного и исключительно опасного полета, благополучно приводнился в юго-западной части Тихого океана. Килограммы лунного грунта — таков «материальный итог» работы нескольких сотен тысяч людей — создателей «Аполлона» и огромных денежных затрат (каждый полет «Аполлона» стоит около 400 млн. долларов). Отдавая должное мужеству американских космонавтов и таланту конструкторов «Апол-
лонов», не следует все же забывать и о том, что лунные экспедиции с человеком на борту сопряжены с огромным риском. Возникал вопрос, так ли необходимо все это, нельзя ли иначе — без риска для жизни людей и с меньшими материальными затратами — заполучить образцы лунных минералов. После четвертой лунной экспедиции — замечательного полета «Луны-16» на эти вопросы получен однозначный ответ. Характерно, что и среди американских ученых были разногласия по поводу осуществления программы «Аполлон». Так, один из руководителей научных исследований по этой программе доктор Шолмэйкер отказался (ещедо полета «Луны-16») принимать участие в дальнейшем осуществлении этой программы, считая, что автоматические станции могли выполнить аналогичную работу без риска для жизни людей, и это обошлось бы примерно в пять раз дешевле... ПЕРВЫЕ АНАЛИЗЫ ЛУННОГО ГРУНТА » Уже после мягких посадок советских и американских автоматических станций стало ясно, что предсказанная многими учеными толща лунной пыли (вспомните героев известного научно-фантастического романа А. Кларка) не будет угрожать космонавтам. Но пыль на Луне они все же встретили. Черновато-серая, напоминающая размельченный древесный уголь, она покрывала лунные камни и легко прилипала к обуви, как будто была электростатически заряжена. Опоры лунного отсека «Апол- лона-11» ушли в эту пыль на 3—4 сантиметра. Под поверхностным слоем пыли оказался твердый грунт. Что представляет собой лунное вещество? Ответить на этот вопрос более или менее полно можно только после тщательного физико- химического, минералогического и биологического -анализа привезенных с Луны образцов. Но в общих чертах это уже выяснено. Прежде всего исследования показали, что Луна не состоит из «лунита». Лунный грунт, как и земной, это сложная смесь различных минералов. В нем есть пыль, брекчия, то есть сцеляентированные мелкие осколки горных пород, а также камни различных размеров. Анализы показали, что минералы Луны не так разнообразны, как земные. Но среди немногочисленных лунных минералов сразу же были обнаружены неизвестные на Земле. Это объясняется разницей в условиях образования земных и лунных минералов. Вспомним, хотя бы, об отсутствии свободной воды на Луне... Анализ образцов, доставленных «Аполло- ном-П», показал, что на Луне есть разновидность полевого шпата плагиоклаз, пироксен (минерал, обычно входящий в состав многих магматических горных пород) и богатый окисью титана ильменит. Это позволило сделать вывод, что по минеральному составу лунные породы, пожалуй, сходны с базальтом — широко распространенной на Земле магматической породой. Конечно, речь идет о довольно условном сходстве. На самом деле «лунные базальты» содержат меньше кремнезема, чем земные. Кроме того, их кристаллическая структура совершенно своеобразна. Космонавт Э. Олдрин расставляет на Луне научные приборы. Фото Н. Армстронга 7
Лунные камни различаются по цвету (от темно-бурого до светло-зеленого), но эрозийные метки как бы объединяют их: на поверхности камней любого цвета заметны многочисленные следы ударов, газовые пузырьки, стеклянные шарики. Образцы пород словно обработаны из пескоструйного аппарата — это результат длительных, сложных и безводных процессов эрозии на поверхности Луны, таких, например, как метеоритная бомбардировка и солнечный ветер. Химический состав минералов почти обычен: те же элементы, что и на Земле. Главное отличие — большее, чем в земных породах, содержание тугоплавких соединений титана, циркония, хрома, а также соединений железа. В лунных породах встречаются шарики никелистого железа. В земных породах такое железо вообще не встречается, но никелем обогащены железные метеориты (это один из признаков, по которому отличают железный метеорит от обычного куска железа). А вот щелочных металлов (натрия, калия, рубидия) и некоторых других летучих элементов на Луне мало. В брекчии и камнях обнаружены благородные газы (гелий, аргон, неон). Средняя плотность пород—3,1—3,4 г/см3— выше, чем плотность земных базальтов. Это тоже дает теоретикам богатую пищу для размышлений. Конечно, в лунных пробах искали признаки жизни или органические вещества. Но жизни на Луне нет и, скорее всего, никогда пе было. Лунные породы и пыль, по-видимому, безвредны: ими воздействовали на рыб, мышей, некоторых других животных, а также на различные растения, но никаких признаков заболеваний не появилось. Породы, доставленные второй экспедицией, отличались большим разнообразием, чем первой. В них обнаружены в ничтожном количестве органические соединения. В веществе, добытом с глубины 30 сантиметров, оказалось в семь раз больше углерода, чем на поверхности. В Океане Бурь соединений титана заметно меньше, чем в Море Спокойствия. А в остальном картина сходная. После полета «Аполлона-12» стало ясно, что лунные камни, доставленные «Аполлоном-11», не уникальны: вероятно, всем лунным породам в какой-то степени свойственны повышенные концентрации тугоплавких элементов и низкие — летучих. Но по содержанию некоторых элементов, особенно титана, образцы, доставленные «Аполлоном-11» и «Аполлоном-12», различались довольно сильно. сПОСЫЛКА» С ЛУНЫ 12 сентября 1970 года с Земли стартовала советская автоматическая станция «Луна-16». 20 сентября она совершила мягкую посадку на Луну в районе Моря Изобилия. Пробурив лунный грунт на 350 миллиметров, она подняла бур вместе с драгоценными образцами грунта и погрузила в специальный контейнер, затем закрыла его герметически и стартовала назад к Земле. 24 сентября возвращаемый отсек станции благополучно приземлился на территории Казахской ССР, в 80 километрах от Джезказгана. Этот эксперимент продемонстрировал целую серию великолепных технических достижений. Достаточно вспомнить о надежности наземного контроля за всеми бортовыми системами, включая лунный бур; о том, что благодаря поразительной точности вывода станции на расчетную траекторию удалось обойтись только одной коррекцией (вместо двух запланированных) на трассе Земля — Луна; что полет к Земле ракеты с возвращаемым аппаратом проходил вообще без коррекции. Уникальна, наконец, конструкция самой станции. Этот победный полет создатели «Луны- 16» — ученые, инженеры, рабочие — посвятили XXIV съезду Коммунистической партии Советского Союза. Ученые Земли получили новые образцы лунных пород. «Луна-16» доставила на Землю грунт из точки, удаленной на 900 км от места посадки «Аполлона-11» и на 2500 км — «Аполлона-12». По прибытии на Зем^ю контейнер с лунным грунтом был отправлен в Приемную лабораторию. Прежде всего грунт прошел через дозиметрический, биологический и токсикологический контроль. Теперь уже совершенно точно установлено: работа с лунным веществом не опасна для исследователей — об этом говорили и американские данные, об этом свидетельствует и опыт «общения» с образцами, принесенными «Луной-16». Во всех статьях о лунном грунте в последнее время фигурирует термин «реголит». Не исключено, что это название закрепится за поверхностным лунным грунтом. А вообше-то этот термин не нов: им еще с конца прошлого века пользуются для обозначения поверхностного рыхлого слоя материала планет. Реголит, доставленный «Луной-16», выглядит как мелкий порошок с частицами разных размеров и разной структуры. И химический 8
состав их неодинаков. Реголит легко слипается в комки, подобно влажному песку, на нем остается четкие отпечатки различных «следов». И в то же время он хорошо просеивается через сита. Частицы реголита, электризуясь, прилипают к органическому стеклу. А вот сказать, какого цвета реголит, довольно трудно. Сказать, конечно, легко, только точность любого ответа можно подвергнуть сомнению... Реголит — темный, темно-серый или черноватый, с буроватым и зеленоватым оттенками. Такой ответ наиболее точен и — противоречив. Трудно точно определить степень «черноты» или «темно-серости». Она сильно зависит от взаимного расположения источника света и глаза наблюдателя. Наличие двух разных оттенков, вероятно, связано с зеленоватыми и коричневатыми зернами стекол и минералов, которые есть в реголите. Удивительно низкой оказалась теплопроводность реголита: она значительно меньше теплопроводности самых лучших теплоизоляционных материалов на Земле. Изучая реголит под микроскопом, советские ученые обнаружили в нем много разных частиц. Преобладают частицы первичных магматических пород (типа базальтов) и частицы, подвергшиеся лунной эрозии (действие солнечного ветра и метеоритов в условиях резких перепадов температуры и лунного вакуума). Брекчии и спеки, часто встречающиеся в лунном грунте, интересны тем, что появились не в результате обычных, как казалось бы, для Луны процессов дробления, а наоборот, вследствие объединения, консолидации крупиц. Более половины исследованных частиц в разной степени оплавлены или ошлакованы. Внешний вид многих из них свидетельствует о том, что оплавление произошло мгновенно при резком нагреве холодных прежде частиц. Это отличает возникшее таким образом остек- лование от вулканических стекол, которых тоже немало на Луне. Если сравнивать состав образцов «Луны- 16» с образцами, доставленными экипажами «Аполлонов», то можно предположить, что в лунном Море Изобилия окислов титана, циркония и редких земель меньше, а железа больше, чем в Море Спокойствия. В образцах, доставленных «Луной-16», обнаружено довольно много инертных газов — гелия, неона, аргона, криптона, ксенона. Это хорошо согласуется с данными «Аполлона-11». В образцах, доставленных «Аполлоном-12», таких газов было значительно меньше. В це- Химический состав горных порол Луны. % Определяемые компоненты sio2 тю2 А120, FeO MgO CaO NaaO к2о MnO Сг203 Zr02 Базальто- иая порода «Луна-16» 43,8 4,9 13,65 19,35 7,05 10,4 0,33 0,15 0,2 0,28 0,04 Тонкаи фракции <*Луна-1С»> 41,7 3,39 15,32 16,8 8,73 12,2 0,37 0,10 0,21 0,31 0.015 Базальто- аан порода «Апол- лон-12» 40 3,7 П,2 21,3 11,7 10,7 0,45 0,С65 0,26 0,55 0,023 Тонкая фракция <<Апол- лон-12» 42 3,1 14 17 12 10 0,40 0,18 0,25 0,41 0,09 В этой таблице представлены основные сведения о химическом составе лунного вещества, доставленного «Луной-16», в сравнении с данными анализов лунного грунта, привезенного экипаже и «Аполлона-12» лом же химический состав образцов из Моря Изобилия ближе к составу образцов «Аполло- на-12», чем «Аполлона-11». ПОЗНАНИЕ ПРОДОЛЖАЕТСЯ Изучение лунного вещества продолжается, но кое-какие выводы уже сделаны. Кристаллические породы Луны имеют скорее всего вулканическую природу. Часть вещества Луны (не очень значительная) принесена метеоритами. Благородные газы, обнаруженные в лунных породах, очевидно, обязаны своим происхождением солнечному ветру. Возраст кристаллических пород из Моря Спокойствия составляет 3—4 миллиарда лет, из Океана Бурь — примерно на миллиард лет меньше. Вообще, возраст Луны оказался близким к возрасту солнечной системы, а ведь до первых полетов человека на Луну считали, что наш спутник значительно моложе... Сопоставив результаты первых анализов лунного грунта с геохимическими данными о составе некоторых земных пород и метеоритов, академик А. П. Виноградов предложил теорию происхождения поверхностных слоев Луны. По его мнению, оболочки небесных тел, подобных нашей Земле, образовались в процессе выплавления и дегазации вещества. Механизм этого процесса, видимо, сродни механизму зонной плавки, часто применяемой для 9
очистки металлов от примесей. При зонном плавлении вещество делится на фазы, которые можно проследить и в строении оболочек планет, и в простом лабораторном эксперименте. В самом деле, если в куске металла, содержащем примеси, нагреть до расплавления узкую зону, а затем медленно продвигать ее по толще слитка, то будет происходить разделение легкоплавких и тугоплавких компонентов. В жидкую фазу будут переходить преимущественно первые. Одновременно из вещества будут удаляться пары и газы. В процессе эволюции Земли продуктами такого выплавления оказались, например, базальты. Теперь, когда не осталось сомнения, что на Луне происходили вулканические процессы, можно предполагать, что и вещество Луны дифференцировалось на оболочки по «зонным» принципам. Одна из таких оболочек— лунная кора. А молекулы паров и газов наш спутник просто не сумел удержать — из-за небольшой силы тяжести. Поэтому на Луне нет атмосферы. А как вообще образовалась Луна? На этот вопрос до сих пор нет ответа. По одной гипотезе, Луна и Земля образовались в едином процессе; по другой — Земля захватила «готовую» Луну, пришедшую, скажем, из пояса астероидов; по третьей — Луна — «осколок» Земли. Шансы третьей, пожалуй наиболее экзотической гипотезы, теперь резко уменьшились: в частности, она плохо согласуется с данными о возрасте лунных пород. Много лет тянется спор о том, чем — падением метеоритов или вулканической деятельностью — порожден необычный лунный ландшафт. И на эгот вопрос однозначного ответа пока нет: скорее всего оба эти процесса формировали лунный ландшафт. Что делается внутри Луны? По всей вероятности, она в отличие от Земли не имеет плотного ядра. Четырехчасовые колебания, зарегистрированные после того, как «Аполлон-13» сбросил на Луну третью ступень ракеты «Сатурн-5», и прочие «шутки» сейсмометров, установленных на Луне, тоже не объяснены однозначно. Длительные колебания поверхности Луны оказались совершенно неожиданными. Член-корреспондент Академии наук СССР П. Н. Кропоткин считает, что эти явления могут быть связаны с отдельными большими полостями, некогда возникшими под поверхностными слоями Луны в результате тектонических или магматических процессов. Есть и более фантастические гипотезы, например гипотеза о том, что Луна внутри состоит из кристаллических пород, по своим акустическим свойствам напоминающим хрусталь... Вероятно, в значительной мере прав Нобелевский лауреат профессор Гарольд Юри, который, характеризуя ситуацию, создавшуюся после первых лунных экспедиций, сказал, что сейчас о Луне мы знаем существенно больше, чем раньше, но понимаем... существенно меньше. Здесь нет парадокса. Расширилась область нашего знания о Луне, но расширилась и пограничная область «знание — незнание», возникли новые вопросы, загадки, проблемы. Луна стала ближе, но пока еще не стала понятней. на ^ ЛУНЕ- «ЛУНА-17» У всякого технологического процесса свои темпы. Никак не поспевают темпы журнальной полиграфии за темпами освоения Луны! Только отправился в набор этот номер журнала, открывающийся фотографиями лунного грунта, доставленного «Луной-16», как «Луна-17» вышла на траекторию полета к Луне и донесла до нее первую в мире космическую колесницу — «Луноход-1». Среди многих экспериментов, проведенных с помощью «Лунохо- да-1», были и физико-химические исследования лунной поверхности рентгеноспектральным методом. Фотографии на стр. 11 связаны с полетом советской автоматической станции «Луна-17». Наверху — кадр из фильма «Рейс в Море Дождей», показывающий, как прилунялся «Луноход-1». Внизу снимок, сделанный 21 ноября 1970 года на Луне. Виден участок лунной поверхности, колесо лунохода и его тень, лунные камни разной величины... В центре снимка — специальный прибор — определитель лунной вертикали. Фото ТАСС 10
Единственный сохранившийся в Боблове дом, связанный с именем Д. И. Менделеева — дом его родственника профессора Я. И. Смирнова. Фото А. ТРОЯНОВА ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ДОМУ МЕНДЕЛЕЕВА БЫТЬ! В Московской области недалеко от Клина есть деревня Боблово. В 1865 году имение в Боблово купили два профессора Петербургского технологического института — Н. И. Ильин и Д. И. Менделеев. Менделееву достался старый одноэтажный дом, сад и часть парка Спустя четыре года на месте старого дома был построен новый двухэтажный каменный дом с балконом и галереей. Дом строили по чертежам и эскизам самого Менделеева. Позже был построен еще один дом. В первые же годы после покупки имения Д. И* Менделеев создал в Боблове опытное хозяйство. Здесь он занимался агрохимией, исследовал свойства удобрений. Здесь же он готовился к лекциям, отдыхал, писал статьи по химии и экономике. Среди многочисленных гостей, приезжавших в Боблово, были известные ученые, и не только ученые. Д. И. Менделеев любнл живопись, он, по словам его сына, «так же дышал искусством, как и наукой, которые считал двумя сторона- 12
Дом Д. И. Менделеева (фото начала XX века). Таким хотели бы видеть Менделеевский музей студенты-химики МГУ ^£ЪфГ: ми единого нашего устремления к красоте, к вечной гармонии, к высшей правде». Не случайно в Боблове бывали, подолгу жили здесь, писали этюды И. Е. Репин, А. И. Куинджи, Н. А. Ярошенко, И. И. Шишкин, И. Н. Крамской и другие известные художники. Можно без преувеличения утверждать, что усадьба в Боблове связана с целым периодом развития русской культуры. В Боблове Д. И. Менделеев прожил с перерывами свыше сорока лет. Но дома, связанные с именем великого ученого, до наших дней не сохранились. Сейчас от усадьбы остался лишь небольшой дом, в котором жил родственник Менделеева профессор Я. И. Смирнов. Сохранился частично менделеевский парк, но сохранился плохо. Территория бывшей менделеевской усадьбы входит сейчас в состав совхоза «Динамо», который не заботится о сохранении хотя бы остатков этого памятника русской науки и культуры. Парк все больше приходит в запустение, гибнут деревья, посаженные Д. И. Менделеевым. Комсомольцы химического факультета МГУ решили восстановить усадьбу Менделеева, превратить ее в мемориальный музей. Вопрос о восстановлении Боблова неоднократно обсуждался в ВХО им. Д. И. Менделеева и Министерстве химической промышленности, но пока безре* зультатно. Это тем более досадно, что есть все для воссоздания музея-усадьбы. Сохранились фотографии, рисунки, планы усадьбы, сохранился фундамент одного из домов. Еще живы люди, видевшие и помнящие усадьбу и дом ученого. Это точно установлено двумя нашими товарищами, побывавшими в Боблове прошлой осенью. Есть и энтузиасты, в частности В. С. Юдин, инженер Клинского комбината искусственного волокна и краевед, собравший множество материалов о бобловском периоде жизни Д. И. Менделеева. Есть, наконец, и реальная рабочая сила—студенческие строительные отряды. Учитывая большое историко-культурное значение территории бывшей усадьбы Д. И. Менделеева, комитет ВЛКСМ химического факультета МГУ предлагает: объявить парк и прилегающий к нему лес в районе деревни Боблово заповедно-мемориальной зоной; по имеющимся чертежам, рисункам, фотографиям силами студенческих строительных отрядов восстановить один из домов Д. И. Менделеева, создать мемориальный музей, установить на территории усадьбы мемориальную доску и бюст великого ученого. Силы, повторяем, для этого есть. Возможности тоже. Что касается средств и строительных материалов, то, видимо, их могли бы выделить Министерство химической промышленности и Всесоюзное химическое общество, носящее имя Менделеева. По поручению комитета ВЛКСМ химического факультета МГУ Б. ТАРАСЕВИЧ i hV ^ Редакция «Химии и жизни» поддерживает благородное начинание студентов- химиков МГУ и в свою очередь обращается к руководству Министерства химической промышленности СССР и Президиуму ВХО имени Д. И. Менделеева с просьбой всесторонне поддержать инициативу студентов. Боблово может и должно стать заповедным местом, святыней отечественной культуры, как Ясная Поляна и Михайловское. 13
Грэм ЧЕДД, редактор биологического отдела журнала «Нью -Сайентист» (Англия) СЕНСАЦИЯ НЕОБЫКНОВЕННЫЕ СВОЙСТВА ОНКОГЕННЫХ ВИРУСОВ ПРОШЛО ВСЕГО ЛИШЬ ПОЛГОДА с тех пор, как вирусолог Говард Темин из университета Висконсин, до того на протяжении шести лет работавший в полной безвестности, сумел убедить своих коллег в том, что в клетках, зараженных РНК-содержащими онкогенными вирусами, вирусная РНК действительно служит матрицей для синтеза ДНК. Больше того, эксперименты многих групп исследователей уже подтвердили существование открытого Теминым специального фермента, свойственного таким вирусам и ответственного за этот синтез. Результаты части этих экспериментов, в том числе исследования Сола Спигелмена и его сотрудников в Колумбийском университете, уже опубликованы. В июне прошлого года на заседании лондонского Королевского общества Спигелмен выступил с горячей поддержкой еретических идей Темина, уже получивших полуофициальное название «теми- низма». А недавно Спигелмен произвел еще одну сенсацию, объявив на X Международном микробиологическом конгрессе в Мехико о новом открытии. Оказывается, в передаче информации от РНК к ДНК участвует не один фермент, а два. А теперь—немного подробнее и по порядку. ОНКОГЕННЫЕ РНК-СОДЕРЖАЩИЕ ВИРУСЫ (это вирусы, у которых генетический материал состоит не из ДНК, как обычно, а из РНК, и которые вызывают рак у животных) всегда представляли собой загадку. В последние годы главная проблема заключалась в том, чтобы понять, каким образом эти вирусы, внесенные в культуру клеток, вызывают их необратимую трансформацию: в большинстве случаев злокачественный рост наблюдается не только у клеток, непосредственно зараженных вирусом, но и у их потомства. Это означает, что генетическая информация, навязанная клетке вирусом и превращающая ее в злокачественную, без изменений переходит при ее делении к дочерним клеткам. Попыткой решить эту проблему и была гипотеза, высказанная Теминым в 1964 году. Он предположил, что сначала на РНК вируса, как на матрице, синтезируется соответствующая ДНК, которая и включается в хромосомы клетки-хозяина, а в дальнейшем реплицируется вместе с ее генами, передаваясь дочерним клеткам при делении наравне с их «собственной» ДНК. ВСЕ КАК БУДТО ХОРОШО. Но... такой ход событий противоречит «центральной догме» молекулярной биологии, которая гласит, что поток генетической информации может иметь лишь одно направление: ДНК—"РНК—*белок. Поэтому идея Темина почти не привлекла внимания. ДЛЯ ТЕХ, КТО ЕЩЕ НЕ ЗНАЕТ В «Химии и жизни» систематически печатаются материалы, посвященные основам молекулярной биологии и генетики. Поэтому мы надеемся, что постоянных читателей журнала не смутят встречающиеся в статье термины из этой области науки. Для тех же, кто в этом году впервые стал подписчиком «Химии и жизни». мы попытаемся в двух словах (и, разумеется, с неизбежными упрощениями) объяснить, что означают эти понятия. ДНК. Это сокращенное название целого класса высокомолекулярных соединений — дезокси- рибонуклеиновых кислот. Молекула ДНК представляет собой очень длинную (молекулярный вес ДНК измеряется десятками и сотнями миллионов) двойную цепочку из почти одинаковых звеньев — нуклеотидов. Почти, но не совсем одинаковых, потому что эти нуклео- тиды могут быть четырех типов, в зависимости or того, какое из четырех азотистых оснований входит в их состав. В живой клетке 14
Только теперь, после открытия фермента, способного синтезировать ДНК на вирусной РНК, положение изменилось, и из упрямого чудака Темин превратился в мудрого провидца. Но Спигелмен, подтвердивший существование этого фермента, понимал, что изготовление на одноцепочечной РНК-матрице двух- цепочечной ДНК, которая могла бы быть включена в состав хромосомы, должно происходить не в один, а в два этапа: сначала на матрице должна синтезироваться одноцепочеч- ная ДНК — получается гибрид ДНК—РНК, а потом на ДНК этого гибрида должна строиться комплементарная ей вторая цепочка ДНК. Поэтому Спигелмен предсказал, что для этого могут потребоваться не один, а два фермента— по одному на каждый этап. И в Мехико он представил доказательства своей правоты. Кроме так называемой РНК-зависимой ДНК-полимеразы, которую обнаружили Темин, Спигелмен и другие исследователи и которая участвует в синтезе гибрида РНК — ДНК, существует, оказывается, и другой фермент, который осуществляет переход от гибрида РНК—ДНК к двухцепочечной молекуле ДНК. Это очень специфичный фермент, который обладает высоким сродством именно к гибридам РНК—ДНК, заметно предпочитая их как одноцепочечным РНК или ДНК, так и двухцепочечной ДНК. ВОЗГЛАВЛЯЕМАЯ СПИГЕЛМЕНОМ многочисленная группа исследователей разработала также методику синтеза меченой ДНК на РНК онкогенных вирусов. Такая ДНК комплементарна к вирусной РНК, послужившей для нее матрицей, и поэтому легко образует с этой РНК гибриды. Методика обнаружения таких гибридов тоже разработана, для этого используется центрифугирование в градиенте плотности. Высокая чувствительность методики (с ее помощью можно обнаружить до ДНК содержатся в основном в ядре и являются веществом наследственности: в ДНК каждого организма разные нуклеотиды чередуются по длине цепочки своим, особым образом, и именно их последовательность определяет свойства организма, как последовательность букв в слове определяет его смысл. РНК — сокращенное обозначение другого очень важного класса соединений — рибонуклеиновых кислот. Как видно и из названия, эти соединения — близкие родственники ДНК; отличаются они только составом образующих их нуклеотидов. Как и у ДНК, молекула РНК представляет собой цепочку нуклеотидов, и 15 10~9 г РНК) и ее простота означают, что теперь появилась практическая возможность предпринять широкое обследование клеток злокачественных опухолей человека (например, лейкозных клеток) и проверить предположение о вирусной природе таких опухолей. Если клетки опухолей содержат хотя бы следы РНК, соответствующей РНК какого-нибудь известного вируса, то новая методика Спигелмена позволит ее обнаружить. ПРЕДВИДЯ ЗАРАНЕЕ результаты такого обследования, Спигелмен уже начал поиск веществ, которые могли бы блокировать действие одного из двух ферментов, участвующих в синтезе двухцепочечной ДНК на матрицах вирусной РНК. Он показал, например, что ак- тиномицин D — антибиотик, который, как известно, блокирует образование РНК на ДНК- матрице,— предотвращает также и обратный процесс — образование двухцепочечной ДНК на гибриде ДНК — РНК. После достаточно упорных поисков почти наверное будет обнаружен более специфический ингибитор синтеза ДНК на РНК. А такие поиски наверняка будут предприняты: столь уникален этот синтез на фоне обычного обмена веществ организма, что вещество, способное его блокировать, скорее всего, сможет предотвращать злокачественную трансформацию клеток, не затрагивая клеточного химизма в остальном. НО ДЕЛО НЕ ТОЛЬКО В ЭТОМ заманчивом применении новых идей. Они открывают еще одну захватывающую перспективу. Одним из тех, кто встретил реабилитацию Темина с наибольшим энтузиазмом, был Роберт Хюбнер — руководитель исследований вирусного канцерогенеза в Национальном раковом институте (США). Хюбнер принимал участие в исследованиях, подтвердивших существование в онкогенных вирусах РНК-зависимой ДНК-полимеразы; его статья об этой тоже четырех типов. В живой клетке (в основном в ее цитоплазме) содержится РНК нескольких видов, различающихся молекулярным весом (от 25 тысяч до нескольких миллионов). Каждый из этих видов РНК играет свою роль в жизненных процессах, связанных с передачей и реализацией наследственной информации. которая записана в молекулах ДНК. ДНК -+ РНК -* БЕЛОК. Это основной путь передачи наследственной информации в живой природе (единственный ли — этому недавно поставленному вопросу и посвящены статьи Г. Чед- да и Л. Л. Киселева). Дело в том, что наследственная информация,
работе сейчас готовится к печати. Но главным образом его интерес к «теминизму» объясняется вот чем. В последнее время Хюбнер совместно с Джорджем Тодаро разрабатывает остроумную теорию рака, согласно которой все злокачественные опухоли животных вызываются РНК-содержащими вирусами. Генетическая информация этих вирусов, не проявляясь до поры до времени, скрывается в хромосомах хозяина и передается из клетки в клетку при делении, а также от родителей потомству— через половые клетки. В сущности, не исключено, что у каждого из нас среди наших собственных генов постоянно таится этот вирусный генетический материал. При обычных обстоятельствах клетки вырабатывают некое вещество, благодаря которому эти вирусные гены остаются выключенными. Однако в некоторых случаях этот «онкогенный ген» вируса оказывается деблокированным и начинает действовать — клетка превращается в злокачественную. Комментирует кандидат биологических наук Л. Л. КИСЕЛЕВ / Пока доказательства в пользу этой теории не очень вески. Но главным ее недостатком до сих пор была именно невозможность объяснить, каким образом генетическая информация, заключенная в РНК вируса, включается в хромосомы клетки-хозяина, состоящие, естественно, из ДНК. Теперь, когда можно считать доказанным, что на РНК-матрице может образовываться ДНК, этот камень преткновения убран. МОЖНО ОЖИДАТЬ, ЧТО В БЛИЖАЙШЕЕ ВРЕМЯ мы, по меньшей мере, получим ответ на вопрос, не вызываются ли любые злокачественные опухоли у человека РНК-содержащими вирусами. Если окажется, что это так, то поиски вещества, блокирующего синтез ДНК на РНК, вероятно, получат самый широкий размах. Перевод с английского из журнала «New Scientist», т. 47, N° 717, 3 сентября 1970 г. Обзор, перепечатываемый здесь из журнала «New Scientist», вводит читателей в курс последних бурных событий в молекулярной биологии. Но чтобы яснее разобраться в общей картине, будет полезно дополнить этот обзор некоторыми подробностями. Сначала — небольшой экскурс в прошлое. Вирусная теория рака не нова. Предположение о том, что вирусы могут быть причиной раковых заболеваний, родилось еще в начале нашего века. С тех пор постепенно накопился экспериментальный материал, который свидетельствовал, что опухоли, вызванные вирусами, встречаются у многих животных, принадлежащих к самым различным классам. Однако часто вирус, вызвавший образование опухоли, в ней не обнаруживается. Почему же тогда клетки остаются раковыми, если вирус из них исчез? Почему потомство раковой клетки остается «раковым» и не возвращается к норме? Нужен был новый шаг в развитии вирусной гипотезы, который и был сделан в 1944 г. выдающимся советским ученым Л. А. Зильбером \ Он высказал гипотезу, согласно которой вирусы вызывают образование раковых опухолей по совершенно особому механизму. Если заражение обычными инфекционными вирусами, например * Подробнее об этом рассказано в статье И. Б. Обух «Вирусы и рак» («Химия и жизнь», 1968, № 11). записанная в молекулах ДНК, содержит «приказы» о синтезе клеткой определенных белков, служащих ее «строительным материалом» и определяющих весь ход биохимических реакций в ней. Но как выполняются эти «приказы» — как реализуется наследственная информация? Оказывается, здесь-то и играют важную роль различные виды РНК. Сначала в ядре клетки «по образу и подобию» ДНК строятся молекулы так называемых информационных РНК, последовательность нуклеоти- дов в которых в точности повторяет последовательность нуклеотидов в ДНК. Эти молекулы поступают из ядра клетки в цитоплазму и соединяются с рибосомами — специальными органами клетки, которые синтезируют все нужные ей белки. Здесь с помощью другого вида РНК — транспортных РНК — информация, перенесенная с ДНК на информационную РНК, «прочитывается», и в результате синтезируется белок определенного состава (а значит, и с определенными свойствами). Эта схема была разработана около 20 лет назад и лежит в основе всей современной молекулярной биологии, почему ее и называют иногда «центральной догмой». ВИРУСЫ — это паразиты клеток; простейшие вирусы состоят из белка и нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК). 16
вирусом полиомиелита, оспы, гриппа, приводит к гибели пораженных клеток, то опухолеродные вирусы, по мысли Зильбера, не только не вызывают гибели клеток, а наоборот, повышают их жизнестойкость. Вирусный наследственный аппарат (геном) сливается с клеточным, и раковая клетка сохраняет в себе содержавшиеся в нем сведения, передавая их потомству. Эта теория, разработанная Л. А. Зильбером, получила название вирусо-генетической. В последнее десятилетие вирусологам и биохимикам удалось очистить многие вирусы, вызывающие опухоли, и выделить из них нуклеиновые кислоты. Оказалось, что одни такие вирусы содержат в качестве наследственного материала ДНК, а другие — РНК. Это создало определенные трудности для вирусо-генетической теории. Можно еще представить себе, как ДНК вируса объединяется с ДНК клетки — этому процессу есть несколько аналогий (например, наследственная трансформация и перестройки хромосом у бактерий, перенос наследственного вещества одной бактерии в другую с помощью вирусов и Др.)- Но для РНК-содер- жащих вирусов ситуация оказывается гораздо сложнее: никто и никогда не наблюдал, чтобы еирусная РНК соединялась с клеточной ДНК. Из этого положения могло быть только два выхода: либо признать, что вирусо-генетическая теория имеет значение только для ДНК-содержащих вирусов, а к РНК-содержащим неприменима, либо предположить, что существует специальный, нам неизвестный молекулярный механизм, который делает возможным объединение РНК опухолеродного вируса с ДНК клетки. Дальнейшее читателям уже известно. В 1964 г. молодой американский исследователь Говард Темин высказал мысль, что справедливо второе предположение, что возможен синтез особого «провируса», в котором информация, содержавшаяся в РНК вируса, записана в последовательности нук- леотидов ДНК и который, по существу, ничем не отличается от обычных ДНК- содержащих опухолеродных вирусов. Иными словами, Темин считал, что возможен перенос информации от РНК к ДНК. С точки зрения вирусологов, изучавших рак, гипотеза была весьма привлекательной: она позволяла объединить в рамках вирусо-генетической концепции и ДНК-со держащие и РНК- содержащие вирусы. Совершенно очевидно, что новые факты, которые получили теперь Темин, Спигелмен и другие, подтверждают эту гипотезу. Теперь картина выглядят так. Прежде чем объединиться с геномом клетки, РНК-содержащие вирусы с помощью вновь открытых ферментов синтезируют ДНК-со держащий провирус, который каким-то (пока неизвестным нам в деталях) образом объединяет свою ДНК с ДНК клетки. Возникает новый генетический аппарат, включающий в себя два генома: и клеточный и вирусный. Дальнейшие события развиваются, по-видимому, в основных чертах так же, как и при превращении нормальной клетки в раковую под действием ДНК-содержащих вирусов: на вирусной ДНК, независимо от ее происхождения, начинается синтез информационных РНК совершенно так же, как это делается в нормальных клетках. Таким образом, новые факты не Сами по себе они не способны размножаться — для этого им нужна клетка-хозяин. Попав в клетку, вирус вмешивается в клеточную систему передачи информации, о которой мы говорили выше, и подчиняет ее своим нуждам, «подменяя» клеточные ДНК или РНК своими и тем самым заставляя клетку вырабатывать вместо иужных ей веществ свои собственные составные части — белок и нуклеиновую кислоту. Потом эти части объединяются, образуя множество новых вирусных частиц. ФЕРМЕНТЫ — это вырабатываемые клеткой белки, которые обязательно участвуют во всех химических реакциях обмена веществ в живом организме в качестве катализатора: они не изменяются в ходе реакции, но значительно ее ускоряют. Благодаря ферментам в клетках организма идут такие реакции, которые без ферментов требуют высоких давлений и температур. Очень важная особенность ферментов — их специфичность: каждый фермент по своему строению «приспособлен» для выполнения только одной one-. рации (например, для разрыва определенной связи в молекуле). РЕПЛИКАЦИЯ, или редупликация — это удвоение молекулы, построение точной ее копии. Способность к репликации (конечно, с по- ^ Химия и Жизнь, № 1 17
вступают в противоречие с вирусо-ге- нетической теорией; наоборот, они ее существенно обогащают и делают универсальной. А как обстоит дело с «центральной догмой» Крика, согласно которой информация передается в направлении ДНК—»-РНК->-белок? На первый взгляд кажется, что новые данные находятся с ней в явном противоречии. Однако при более внимательном анализе оказывается, что ничего страшного не произошло. Крик писал: «Как только информация передается белку, она уже не может «выйти» оттуда. Более конкретно, передача информации с нуклеиновой кислоты на нуклеиновую кислоту или с нуклеиновой кислоты на белок возможна, но передача информации с белка на белок или с белка на нуклеиновую кислоту исключена». Как мы видим, «центральная догма» в принципе допускает обмен информацией не только в направлении ДНК-^РНК, но и в обратном направлении— РНК-*-ДНК, что, собственно, и обнаружилось в обсуждаемых опытах. Основную же идею —о невозможности передачи информации «с белка на нуклеиновую кислоту» — новые факты отнюдь не ставят под сомнение. Почему же опыты Темина и Спигел- мена вызвали такое возбуждение в научном мире? Объясняется это, по- видимому, тем, что многолетнее и чрезвычайно плодотворное изучение путей передачи генетической информации от ДНК к белку породило всеобщее убеждение в универсальной приложимости схемы ДНК—*-РН К—♦-белок в ее классической форме ко всей живой природе без исключения, поскольку возможность частичного обратного переноса информации, от РНК к ДНК, долгое время не обнаруживалась. Природа еще раз показала нам свои безграничные возможности. Молекулярные биологи еще раз доказали, что могущество их молодой науки еще далеко не исчерпано: новые открытия, углубляющие наши взгляды на основные принципы работы живых систем, продолжаются. К обзору Г. Чедда необходимо сделать еще одно существенное дополнение. Идею о том, что при вирусной инфекции возможен перенос генетической информации от РНК к ДНК, еще в 1960—1961 гг., то есть на несколько лет раньше Темина, высказал советский исследователь, работающий в Киеве, член-корреспондент АН УССР С. ДА. Гершензон. Эта мысль родилась из опытов, проведенных в руководимой им лаборатории на вирусах ядерного полиэдроза, которые вызывают желтуху у тутового шелкопряда. Спи- гелмен, докладывая в сентябре 1970 г. самые последние данные своей лаборатории на VIII Международном биохимическом конгрессе в Монтрё (Швейцария), напомнил об этих работах С. М. Гершензона. Соглашаясь с Г. Чеддом в том, что новые факты могут иметь огромное практическое значение, хочется вместе с тем подчеркнуть, что на пути к практике будут стоять еще очень и очень большие препятствия. Излишний оптимизм в этих вопросах столь же неоправдан, как и консервативный пессимизм, порожденный предшествующими трудностями и неудачами в борьбе с раковыми заболеваниями мощью специальных ферментов) свойственна только нуклеиновым кислотам. Две цепочки ДНК не одинаковы, а комплементарны: против каждого нуклеотида на одной цепочке расположен парный ему, соответствующий по своей форме и свойствам другой нуклеотид. Благо дар я этому и может происходить репликация: двойная цепь ДНК расплетается, а присутствующие в растворе отдельные нуклеотиды «выстраиваются» вдоль каждой половинки, образуя с ее нуклеотидами комплементарные пары. Таким образом, на каждой половинке образуется точная копия «недостающей», и вместо одной ДНК получаются две. Такой же принцип лежит и в основе образования информационной РНК «по образу и подобию» ДНК. БЛОКИРОВКА ГЕНОВ. В ДНК каждого организма записано огромное количество информации о синтезе самых различных белков. Однако известно, что в каждый данный момент клетка реализует лишь небольшую часть этой информации, вырабатывая лишь немногие из всех возможных белков. Очевидно, те части молекулы ДНК (гены), где содержатся «приказы» о синтезе остальных веществ, не работают — они заблокированы. Сейчас идут интенсивные исследования того, как именно происходит такая блокировка. 18
ттш^^^ш^^ Центр Новополоцка— площадь Строителей и Молодежная улица -La * - -ил N*mi ОЧЕРК ГОРОД БЕЗ ОКРАИН Меняю отдельную двухкомнатную квартиру в Днепропетровске на равноценную жилплощадь в Иовополоцке. С доски объявлений В небольших городах, где местная газета выходит не каждый день, а городской радиостанции нет вовсе, доска объявлений становится весьма важным средством информации. Из листков, отпечатанных на машинке, написанных неправдоподобно чистым почерком или путаными каракулями, можно узнать многое: какому заводу требуются токари и бондари, кому нужна детская коляска в хорошем состоянии, где можно купить годовалого бычка или мотоцикл «Ява». Горожанам читать объявления полезно, приезжим — интересно. Объявления о найме и купле-продаже есть и в белорусском городе Новополоцке. Но больше всего там предложений обмена. Линованные листочки сулят за квартиру в Новополоцке отличные солнечные комнаты со всеми удобствами во Львове и Волгограде. Авторы объявлений не прочь променять на Новополоцк прекрасные города — Петрозаводск, Киров, Пермь, Шяуляй, Выборг, Сумгаит. Они готовы собрать вещи, сдать багаж и отправиться в маленький белорусский городок на левом берегу Западной Двины. Все взрослые жители Новополоцка прибыли сюда из других населенных пунктов страны, самому старшему уроженцу города всего 12 лет, потому что Новополоцк начался в 1958 году. РАЗДВОИЛИСЬ, ЧТОБЫ СЛИТЬСЯ Города строятся по-разному. Где-то в далеком прошлом люди поставили на берегу реки несколько бревенчатых домов. Город рос, переходил из одного княжества в другое, подвергался набегам, возводил храмы, горел и вновь отстраивался. Он дожил до наших дней; в нем построили современные про 2» 19
мышленные предприятия, чтобы занять жителей, или использовать местное сырье, или из- за выгод географического положения. Это, прибегая к термину социологов, модель Полоцка, одного из древнейших наших городов, упомянутого еще в летописях IX века... А вот другая модель. Люди нашли в необжитом еще месте нефть (уголь, золото, марганец, газ и т. д.). И стали строить рудники и заводы, потянули железные и автомобильные дороги. Приехали шоферы и монтажники, аппаратчики и прорабы, электрики и главные инженеры. А за ними — врачи, учителя, библиотекари, продавцы, официанты. Так возник город. Это модель многих новых городов, скажем Сумгаита, Сургута, Нефтекамска. Модель Новополоцка очень похожа на нее. Но от Сумгаита или Сургута Новополоцк отличается тем, что нет в его окрестностях сколь-либо важных полезных ископаемых. Зато неподалеку проходит нефтепровод «Дружба». Перейдем к точным сведениям. В 1958 году на территории Полоцкого района, возле нефтепровода «Дружба», расчистили несколько гектаров лесов и начали строить Нефтеперерабатывающий завод и около него— поселок, стихийно получивший название «Нефтестрой». Завод должен был обеспечить западные и северо-западные районы страны моторным топливом и другими продуктами нефтепереработки (сейчас «рынок сбыта» НПЗ расширился: из Новополоцка к Вентспилскому порту тянут трубопровод, по которому пойдет топливо на экспорт). Чтобы увидеть трубы проехать несколько новополоцких километров лесной предприятий, надо дорогой Сначала, как водится, возле стройки стояли палатки; их сменили бараки, затем — кирпичные дома. В 1963 году НПЗ выдал первую тонну бензина. -J3 тот год поселок Полоцкий, бывший «Нефтестрой», насчитывал 15 000 жителей. На следующий год он получил статус города и стал называться Новополоцком. И в новом городе заложили химический комбинат. В старом Полоцке сейчас живет около 65 тысяч человек. К июлю 1970 года население Новополоцка достигло 43,5 тысяч жителей. Чтобы быть точными, мы умышленно называем месяц — годовой прирост составляет сейчас 3,5 тысячи. Итак, Новополоцк не относится к модным ныне городам-спутникам, выросшим на традициях, экономике и культуре старого города. Тут, как нам кажется, — новое любопытнейшее явление в градостроительстве, которое так и подмывает назвать раздвоением города. Однако интересен не столько факт раздвоения, сколько неожиданное его следствие: по генеральным планам развития обоих городов, Полоцк и Новополоцк к 2000 году сольются! Сейчас они застраиваются друг навстречу другу, так будет продолжаться до той поры, пока не вытянутся в линию дома на протяжении полутора десятков километров, разделяющих ныне два города. ДОРОГА ДО НОВОПОЛОЦКА Обычно, когда подъезжаешь к городу, пусть это будет даже город с миллионным населением, видишь за окнами не очень привлекательный полугородской пейзаж: одноэтажные строения, заборы, пакгаузы, штабеля дров. Чтобы попасть с вокзала в Новополоцк, надо пересечь Полоцк старый, миновать одноэтажные домики с палисадниками и огородиками, проехать по шоссе вдоль неширокой в тех местах Западной Двины и возле указателя свернуть налево, к мосту. Внимание: появляется то, ради чего пишется эта глава. Там, где логика пейзажа предсказывает деревушку с темными от дождей избами, потом линию заборов, путаницу переездов и вдалеке, фоном, городские дома, совершенно внезапно, без вступления, без намеков на вступление, появляется город. ЗА ДЕРЕВЬЯМИ ВИДЕН ЛЕС — Вы заметили главную особенность нашего города? — спрашивает главный архитектор Новополоцка Марк Моисеевич Шлеймович.
Уверенные, что заметили, мы предлагаем ему главные особенности одну за другой. В городе нет одноэтажных домишек, нет огородиков и палисадников за заборами, есть много зелени, газонов, и никто их не топчет, хотя нет на улицах ни штакетника, ни грозных запрещающих надписей с указанием суммы штрафа. Город вытянут вдоль реки. Еще особенности: большие дворы с детскими площадками; магазины с богатым выбором товаров, автобусы, которые ходят часто, а переполнены бывают редко... Нет, нет, нет, все не главное; архитектор не удовлетворен. И когда нам уже нечего добавить, он торжествующе говорит: — Из любой точки Новополоцка виден лес. Выходим на улицу и, сознавая бесцель- Обелиск пентану 21 ность поисков, пытаемся все же обнаружить точку, не попадающую под правило. Безрезультатно. Лес за стадионом, за совсем молодым парком и рекой, за ровными кварталами, в просветах между неблизко стоящими домами; он за тонкими, недавно посаженными на улицах деревьями, за корпусами Технологического института, за строящимися еще бассейном, торговым центром, жилыми домами. В поисках невозможного мы еще раз убедились, что в Новополоцке есть все, что надлежит иметь большому современному городу. И обнаружили еще одну особенность, тоже, наверное, главную: в Новополоцке нет труб. Ни единой трубы. Чтобы увидеть индустриальную трубу, этот неотъемлемый признак промышленного города, надо сесть в автобус и отъехать на несколько километров. Такой путь ежедневно проделывают несколько тысяч жителей Новополоцка, которые работают на НПЗ, химкомбинате и ТЭЦ. Автобусы, как уже говорилось, ходят исправно, и дорога отнимает минут пятнадцать. ОБЕЛИСК ПЕНТАНУ За грязные стоки, за ядовитый дым из труб сейчас наказывают. Или, по меньшей мере, ругают. Об этом регулярно пишут газеты, говорит радио. Природу охраняет общественность, ее берет под защиту государство. Всем очевидно, что необходимо охранять здоровье людей, поддерживать разумное равновесие в природе. Но у проблемы «промышленность — природа» есть и другая сторона, открытая взору, более того, бросающаяся в глаза. Однако внимания ей уделяют немного: то ли дело второстепенное, то ли руки еще не дошли. Речь идет об отступлении от эстетических принципов. Если позволено будет так сказать, — об отравлении пейзажа. Многие способны восхищаться промышленным пейзажем — кубами цехов, шахматными ладьями градирен, воздушными шарами газгольдеров. С еще большим восторгом люди принимают природный ландшафт. Но никому не придет в голову любоваться градирней на фоне парка. Ибо сочетание промышленного пейзажа с природным — эклектично, противоестественно и потому — некрасиво. Никому, вероятно, до сих пор не удавалось (и вряд ли удастся когда-нибудь) органично вписать в ландшафт, скажем, химический комбинат. Теперь обратимся к примерам.
На фото — самая мощная установка Новополоцкого НПЗ В самом начале и в самом конце экскурсии по Яснополянскому заповеднику туристов приводят на вершину холма близ старого пруда. Сзади остаются толстовская усадьба, знаменитая липовая аллея. А далеко впереди — застывшие над верхушками деревьев, не заслоняющие, но забивающие всю красоту дымящие трубы. Это Щекинский химический комбинат, прекрасное предприятие, очень опрятное для химического производства. Но тысячам людей, приезжающим в Ясную Поляну, эти вполне благополучные с точки зрения технической эстетики трубы уничтожают приподнятое настроение. Однако заводы и комбинаты строить надо... Мы ехали на промышленные предприятия Новополоцка, удаленные от города на 4—6 километров (и расположенные к тому же с учетом «розы ветров»). Дорога сначала шла лесом, обыкновенным густым лесом с просеками и тропками; а потом лес кончился, и пейзаж стал приобретать откровенно промышленный оттенок. Слева от шоссе появились шпалы и рельсоукладчик (позднее нам рассказали, что здесь пойдет скоростной трамвай, который свяжет предприятия с Новополоцком и Полоцком). А дальше, на территории автохозяйства, мы увидели памятник, достойный особого упоминания. В любом городе есть свой памятник старины: башня, храм, арка, на худой конец — раскидистый дуб, под которым некогда отдыхал кто-нибудь из великих. В Полоцке такой памятник— собор Софии, в Новополоцке — установленный на оставшемся с военных лет дзоте грузовик. Точно такие же грузовики везут мимо щебенку, баллоны, шпалы. Но тот, на необычном постаменте, — первый автомобиль стройки, самая старая из сделанных человеком вещей в двенадцатилетнем городе. За этим грузовиком и открывается вид на новополоцкую индустрию: справа — Нефтеперерабатывающий завод и ТЭЦ, слева — Новополоцкий химический комбинат имени 50-летия БССР. Чистый, рафинированный промышленный пейзаж, без украшений, разумный и функциональный. Он рассечен надвое эстакадой блестящих серебром трубопроводов, он современен и, как все вполне современное, немного фантастичен. И нигде не видно обычного для новостройки ржавого железа, обрывков проволоки, обрезков труб и прочего строительного мусора. Новополоцкая «химия» расположена так и содержится в таком состоянии, что ее можно фотографировать и помещать на обложке рекламного проспекта без ретуши.
Наверное, это и есть простейший вариант эстетического решения вопроса об «отравлении пейзажа»: природа чуть-чуть в отрыве от индустрии, рядом, но не вместе. Что же касается отравления в буквальном смысле, то ничего не попишешь: НПЗ и химкомбинат — не швейная фабрика. Есть здесь вредные выбросы и стоки. Но промышленные газы до города не доходят — вспомним о лесной санитарной зоне. А очистные сооружения для обезвреживания сточных вод, построенные несколько лет назад, хорошо спроектированы и работают исправно. Правда, из Латвии, где Западная Двина зовется уже Даугавой, приходят порой в Новополоцк жалобы: на реке обнаружены радужные пятна, а у вас там нефть и химия... В таких случаях проводят расследование и в конце концов, как правило, выясняют, что какой-то незадачливый шофер мыл в реке свою машину. ...У въезда в город стоит обелиск с огромной моделью молекулы пентана: шары атомов, соединенные трубками химических связей. Серый обелиск с молекулой углеводорода есть и у проходной химкомбината. Что же, углеводороды обелиск заслужили. И тем, что дали жизнь городу, и тем, что не испортили ему жизнь. ВЕДОМСТВА РАЗНЫЕ, ГОРОД ОБЩИЙ Теперь — о предприятиях, ради которых построен Новополоцк, а точнее говоря, которые построили Новополоцк. НПЗ выпускает бензин, дизельное топливо, топочный мазут, бензол, толуол, ксилол, серную кислоту. Здесь крупнейшая в Европе установка первичной переработки нефти. Около пяти тысяч рабочих, техников, инженеров. Продукция химкомбината — полиэтилен высокого давления (гранулы и пленка). На очереди — производство нитрила акриловой кислоты и волокна на его основе — нитрона. Пока на комбинате работает без малого 3000 человек. Предприятия подчинены разным ведомствам (нефтяники — Министерству нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, химики, естественно,—Министерству химической ^ промышленности). Несмотря на это, производственные связи очень тесны. Комбинат получает с НПЗ сырье — бензин — и возвращает обратно неиспользованные продукты его крекинга. У двух предприятий — общие стоки, общие очистные сооружения. Ходовая в городе шутка: «Ведомства разные, стоки общие»... Вероятно, два крупнейших предприятия города должны между собой соперничать. Не конкурировать, а именно соперничать. Предмет соперничества налицо: город. И предприятия наперебой строят Новополоцк. Каждый год примерно по тысяче квартир. Нефтяники построили дворец культуры, химики строят трамвай, нефтяники — здание института, химики — общежитие. Городу многое еще нужно: телеретранслятор, новое кино, вторая гостиница, кладбище (всякое бывает...). И предприятия не- пытаются увиливать от строительства, благо оба они рентабельны и могут позволить себе отчислить положенный максимум процентов на устройство своего города. А когда жилые дома заселят, когда в кинотеатр и дворец культуры придут зрители, в магазины — покупатели, разве кто-нибудь станет вспоминать, что построено на средства комбината, а что — на средства Нефтеперерабатывающего? И столовые, и музыкальная школа, и больница становятся просто городскими. Ведомства разные, город — общий... СОЦИОЛОГИ, ЗАЙМИТЕСЬ НОВОПОЛОЦКОМ! Время массового приезда в Новополоцк рабочих и инженеров, время палаток, бараков, времянок давно миновало. Предприятия укомплектованы кадрами; город сейчас имеет в достатке специалистов. В Технологическом институте студентов учат около двадцати кандидатов разных наук. Есть техникумы. Есть производственно-технические училища. Есть свои герои труда: экскаваторщик А. С. Кремень, начальник цеха НПЗ П. И. Денисов. Начался даже некоторый «отток» кадров, например первый директор НПЗ Олег Александрович Ктаторов сейчас заместитель министра. Заводы вот уже почти три года не приглашают специалистов со стороны. По мнению заместителя председателя горисполкома Анатолия Фомича Шермолотова, население Новополоцка сбалансировано весьма удачно. По возрасту — средний возраст горожан 26—27 лет (А. Ф. Шермолотов уточняет: средний возраст взрослых горожан; детям надлежит быть молодыми, их в этот расчет не берут). Л полу: городские статистики говорят, что мужчин в городе не то на 50, не то на 60 человек больше, чем женщин. Вероятно, эти «лишние» мужчины где-то прячутся, заметить их трудно. Вечером главная 23
улица города — Молодежная, Дворец культуры и кино, не говоря уже о более укромных уголках, великолепно укомплектованы парочками. В Новополоцке рождаемость выше, чем во всех остальных городах Белоруссии. По части рождаемости из всех молодых городов страны лишь Сумгаит обгоняет пока Новополоцк; но там, как-никак, восточные традиции. Сейчас демографов основательно тревожит снижение рождаемости в стране. Если так пойдет дальше, утверждают они, не будет даже простого воспроизводства населения; даже в среднем два ребенка на семью — это мало! К минимуму, необходимому для воспроизводства населения, в Новополоцке подошли уже сейчас. Детей много. Зато не хватает бабушек и дедушек — их, пенсионеров, в городе всего около двух тысяч. Впрочем, есть ведь детские сады. Чем же объяснить высокую рождаемость? Только ли молодостью горожан? Или высокими заработками (в среднем по городу — 133 рубля в месяц на работающего)? Или бытовыми удобствами города (полный комплекс удобств, как в столичном городе)? Социологи, займитесь, пожалуйста, Новополоцком! ЗАБОТЫ ПОЛКОВНИКА ПУЗАНКЕВИЧА Полковник Иван Карпович Пузанкевич — начальник Новополоцхого горотдела МВД. Над его столом висит внушительных размеров схема города, задернутая занавеской. Этакий привычный антураж главного места действия детективного романа. Между тем, детективные романы пишутся, как правило, о происшествиях значительных или же весьма запутанных. А у полковника Пузанкевича, у немногочисленных его подчиненных и у новополоцких дружинников дела большей частью довольно будничные: мелкие хищения, бытовые конфликты, пьянство, мелкое хулиганство. Серьезные преступления крайне редки. Но разве бывают преступления несерьезные? Допытываемся у полковника, какова средняя преступность в городе, скажем, в год на тысячу человек; хотя бы меньше или больше, чем в старых городах? Иван Карпович поначалу от ответа уклоняется, говорит правильные слова о том, что любое преступление есть чрезвычайное происшествие и не в средних цифрах суть. Если в городе совершается на десять процентов меньше преступлений, чем в среднем по республике, это вовсе не значит, что у милиции на десять процентов меньше работы. Потом полковник все же говорит, что преступность в городе ниже, чем в Полоцке, ниже, чем в других старых городах республики. Значительно ниже. Совсем недавно в город прислали из мест заключения условно освобожденных. И в первое время мелкие преступления участились. Но поскольку преступники были освобождены условно, за провинности их возвращали в те места, откуда они прибыли, — для блага города и в назидание другим. Вернули совсем немногих; а остальные, люди не очень легкие в общежитии, растворились в сорока тысячах жителей Новополоцка. В чем же причина? В том, что нет здесь и вряд ли появится когда-нибудь антагонизм соседних улиц? В том что на городских предприятиях премируют лишь те цеха, где ни один работник не допускал ни единого нарушения общественного порядка? Или во всем том комплексе обстоятельств, побуждающих людей переезжать из областных городов в Новополоцк — даже не районный центр?.. ПОЧЕМУ НОВОПОЛОЦК^ НЕ ПРОВИНЦИЯ В разговоры с нашими многочисленными собеседниками мы непременно вставляли вопрос: «Почему вы приехали в Новополоцк?». Особо удививших нас ответов мы не услышали. Одних прислали сюда на партийную или комсомольскую работу, другие попали в Новополоцк из институтов по распределению, третьим кто-то рассказал о прелестях нового города, о нетронутости природы. Например, Галина Павловна Астахова, начальник отдела технической информации химкомбината, приехала сюда с семьей из Новокуйбышевска, прослышав о чистоте здешнего воздуха — не так уже часто бывает такое в сугубо химическом городе. Многих привлекают в Новополоцке перспективы и масштабы работы. Главный архитектор города — выпускник минского вуза, молодой специалист. Вряд ли в столице республики ему доверили бы сразу строить город... Эрнест Михайлович Бабенко, ректор Технологического института,— самый молодой ректор в стране (так, по крайней мере, утверждают в городе); но даже если не самый молодой, то, согласитесь, много ли в стране педагогов, занявших пост ректора института в тридцать с малым лет?. 24
!!?**" t^^ Памятник истории Новополоцка — первый самосвал <Нефтестроя» В общем, причин и поводов для приезда в Новополоцк достаточно. И называя эти причины, почти все добавляли: как выявилось уже по приезде, город хорош тем, что он непрозинциален. Такое определение не очень четко, и разные люди вкладывают в него неодинаковый смысл. Что именно, какие конкретно черты новополоцкого быта делают город непохожим на провинцию? (Сейчас, правда, принято говорить — периферию, в данном случае не в слове суть.) И мы гадали, перебирая вновь явные и скрытые стороны новополоцкой непровинциальной (непериферийной) жизни. Разноязыкий говор в гостинице «Беларусь» — на комбинате и НПЗ часто бывают зарубежные специалисты. Истинно столичный конкурс в институте— три-четыре человека на место. Прекрасная сцена Дворца культуры, на которой нередко выступают известные ансамбли и труппы (скоро, кстати, появится свой профессиональный театр). Все городские блага и удобства. Необычная компактность планировки: магазины находятся в радиусе «пешеходной доступности» от домов, не далее 400— 500 метров. Мы так и не нашли определенного ответа на этот вопрос. И все же, находясь под свежим впечатлением, откровенно восхищенные Новополоцком, утверждаем: он непровинциален. Но так ли уж все безупречно в Новополоцке? Даже восхваляя город, не следует ли упомянуть его недостатки? Быть не может, чтобы они отсутствовали! Недостатки есть, не все безупречно. На это обращали наше внимание городские руководители, будь все гладко, не висел бы в витрине центрального гастронома «Павлинка» комсомольский сатирический листок «Сито», не было бы вовсе никаких забот у Ивана Карповича Пузанкевича. Но мы не собирались, да и не смогли бы рассказать о Новополоцке все. Мы лишь пытались разобраться, что побуждает жителей многих больших городов вывешивать в Новополоцке объявления об обмене. М ГУРЕВИЧ, О. ЛИБКИН, специальные корреспонденты «Химии и жизни» Фото В. СУПРОНЕНКА 25
Вильгельм Конрад Рентген A845—1923) \ СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ ЛУЧИ РЕНТГЕНА с Насколько велико было открытие Рентгена, можно понять из того, что большое число других, часто выдающихся, физиков экспериментировали до Рентгена с теми же самыми вспомогательными средствами и тем не менее не могли открыть этих лучей. Подобное наступление на совершенно неизученную область требует кроме острого глаза также большого мужества и самообладания, которые дают возможность, несмотря на радость и возбуждение в связи с первым открытием, сохранить спокойствие и ясность ума» Макс ЛАУЭ Вечером 8 ноября 1895 года пятидесятилетний профессор физики Вюрцбургского университета Вильгельм Конрад Рентген обнаружил неизвестные ранее лучи, обладавшие способностью проникать через непрозрачные преграды. Пятьдесят дней ученый экспериментировал с невидимыми лучами и лишь после этого решился опубликовать свое знаменитое сообщение «Новый род лучей». Это произошло в конце декабря 1895 года, а в начале января следующего года газеты и журналы всего мира уже писали об открытии Рентгена. Особенностью открытия было то, что оно не вызвало сомнений ни у одного физика того времени. Аппаратура, которой пользовался Рентген, имелась почти в любой физической лаборатории; убедиться в правильности первого сообщения Рентгена мог каждый. Но что такое Х-лучи, стало понятным не сразу. Физики продолжали спорить о природе новых лучей, а медики уже пользовались ими в своих целях. Х-лучи оказались для них неоценимым помощником. В России первая операция с применением рентгеновских лучей (извлечение обломка иглы из большого пальца на руке швеи) была произведена 30 января 1896 года, через полтора месяца после опубликования первого сообщения Рентгена! Семьдесят пять лет минуло с того времени, когда мир узнал о новых лучах. За это время невидимые лучи проникли во все сферы человеческой деятельности. Металлурги, машиностроители, строители трубопроводов пользуются ими, чтобы отыскать дефекты в деталях и сварных швах. Физики и металловеды с помощью рентгеноструктурного анализа проникают в тайны строения молекул. Химики используют рентгеноспектрометрию для быстрого и точного определения состава материалов. И все это берет начало в сухом, даже несколько педантичном сообщении вюрцбургского профессора физики. " В мировой научной печати только в 1896 году было опубликовано более тысячи работ, посвященных применению рентгеновских лучей. Этот год можно по праву назвать рентгеновским. И неудивительно, что первым Нобелевским лауреатом по физике стал в 1901 году Вильгельм Конрад Рентген. Мы приводим ниже отрывки из первого сообщения Рентгена, переведенного в начале 1896 года на русский язык и напечатанного в Петербурге, а также характерные высказывания в научной и массовой периодической печати того времени, посвященные этому открытию. 26
Вильгельм Конрад РЕНТГЕН НОВЫЙ РОД ЛУЧЕЙ Если пропускать разряды довольно большой спирали... через хорошо откаченную трубку... и покрыть трубку плотно прилегающей оболочкой из тонкого картона, то в совершенно темной комнате можно наблюдать, что бумажный экран, покрытый, платиновосинероди- стым барием и помещенный вблизи трубки, ярко светится, флюоресцирует при каждом разряде, безразлично, обращена ли к трубке покрытая сторона экрана или обратная. Флюоресценция остается еще заметной на расстоянии 2 метра от прибора. Легко убедиться в том, что причина флюоресценции заключается в разрядительном приборе, а не в каком-либо другом месте цепи. В этом явлении прежде всего бросается в глаза то, что через футляр из черного картона, не пропускающий видимых или ультрафиолетовых лучей солнечного или электрического дугового света, проходит агент, вызывающий яркую флюоресценцию; поэтому прежде всего интересно исследовать, обладают ли и другие тела способностью пропускать его. Оказывается, что все тела прозрачны для этого агента, но в различной степени... Бумага очень прозрачна; за переплетенной книгой в тысячу страниц экран продолжает светиться; типографская краска не представляет заметного препятствия. За двумя колодами карт флюоресценция видна; отдельная карта между прибором и экраном почти незаметна для глаза... Толстые куски дерева несколько прозрачны;1 еловые доски толщиною от 2 до 3 сантиметров поглощают лучи очень мало. Слой алюминия толщиною в 15 миллиметров весьма ослаблял лучи, но флюоресценции не уничтожал... За пластинками из меди, серебра, свинца, золота или платины флюоресценция ясно заметна, но только в том случае, если толщина пластинок не слишком значительна. Платина толщиною в 0,2 миллиметра еще остается прозрачной; серебряные и медные пластинки прозрачны при большей толщине. Свинцовые листы толщиною в 1,5 миллиметра непрозрачны; благодаря этому свойству они часто применялись при опытах... Флюоресценция платиновосинеродистого бария не есть единственное действие Х-лучей. Другие тела также флюоресцируют: так, например, соединения кальция, известные как фосфоресцирующие вещества, затем урановое и обыкновенное стекла, известковый шпат, каменная соль и другие. Особенное значение имеет тот факт, что фотографические сухие пластинки оказались чувствительными к Х-лучам. Является вопрос: происходит ли химическое действие на серебряные слои фотографической пластинки непосредственно от Х-лучей? Возможно, это действие есть результат флюоресценции, возбуждаемой... в стеклянной пластинке или, быть может, в слое желатины. Однако светочувствительные пленки... можно применять с таким же успехом, как и стеклянные фотографические пластинки... Ознакомившись с прозрачностью различных тел сравнительно большой толщины, я... попытался исследовать, как относятся лучи к прохождению через призму, отклоняются ли они в ней или нет. Так как я не могу заметить никакого преломления при переходе Х-лучей из одной среды в другую, то, по-видимому, эти лучи распространяются с одинаковой скоростью во всех телах и передаются в той среде (эфире), которая находится повсюду и которой окружены частицы всех тел. Последние представляют препятствия для распространения Х-лучей, препятствия тем большие, чем плотнее тело. Поэтому следовало бы предполагать, что и распределение частиц в теле может влиять на прозрачность тела, что, например, куски известкового шпата будут обладать различной прозрачностью при одинаковой толщине, смотря по тому, проходят ли лучи через них в направлении оси или в направлении, перпендикулярном оси... Очень важное различие в свойствах катодных и Х-лучей заключается в том, что, несмотря на многие старания, мне не удалось получить даже в очень сильном магнитном поле отклонения направления Х-лучей. На основании специальных опытов я пришел к заключению, что то место стенки разря- дительного прибора, которое сильнее всего флюоресцирует, следует считать главным исходным пунктом распространяющихся во все стороны Х-лучей. Следовательно, Х-лучи исходят из того места, где, по данным различных исследователей, катодные лучи встречают стеклянную стенку. Если катодные лучи внутри разрядительного прибора отклонять магнитом, то можно видеть, что Х-лучи исходят из другого места, и именно опять из конечного пункта катодных лучей. На основании этого на Х-лучи, которые не 27
отклоняются, нельзя смотреть как на катодные лучи, без всякой перемены пропущенные или отраженные стеклянной стенкой. Поэтому я прихожу к тому заключению, что Х-лучи не тождественны катодным лучам, но что они возбуждаются последними в стеклянной стенке разрядительного прибора... Спрашивается, что же такое Х-лучи, которые, как мы видели, не могут быть катодными лучами? На первый взгляд, можно думать, что это ультрафиолетовый свет, если принять в соображение их сильные химические действия и большую способность вызывать флюоресценцию. Однако при таком взгляде приходится натолкнуться на трудно устранимые противоречия, именно: если Х-лучи представляют ультрафиолетовый свет, то этот свет должен обладать следующими свойствами: а) при переходе из воздуха в воду, сероуглерод, алюминий, каменную соль, стекло, цинк и т. д. он не испытывает заметного преломления; б) не дает заметного правильного отражения от названных тел; в) не поляризируется обычными средствами; г) абсорбция его зависит только от плотности тела и не зависит от других их свойств; то есть пришлось бы принять, что эти ультрафиолетовые лучи обладают совершенно иными свойствами, чем известные до сил пор инфракрасные, световые и ультрафиолетовые лучи. Я не решился этого принять и искал другого объяснения. По-видимому, между новыми лучами и световыми лучами существует некоторое сходство, по крайней мере на это указывают образование тени, способность вызывать флюоресценцию и их химическое действие, свойства, общие тем и другим лучам. Уже издавна известно, что кроме поперечных световых колебаний в эфире могут, а по взглядам различных физиков, должны совершаться продольные колебания; правда, существование их до сих пор не доказано ясно, а поэтому и свойства их экспериментально не исследованы. Нельзя ли новые лучи приписать продольным колебаниям эфира? Я должен сознаться, что в течение моего исследования проникся этой мыслью и позволю себе высказать здесь это предположение, хотя очень хорошо сознаю, что оно нуждается еще в дальнейших доказательствах. Отклики современников ИЗ ПЕРВЫХ ГАЗЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ «Даже шум военной тревоги не в силах был бы отвлечь внимание от замечательного триумфа науки, весть о котором докатилась до нас из Вены. Сообщается, что профессор Вюрцбург- ского университета Роутген открыл свет, который проникает при фотографировании через дерево, мясо и большинство других органических веществ. Профессору удалось сфотографировать металлические гири в закрытой деревянной коробке, а также человеческую руку, причем видны лишь кости, а мясо невидимо». Англия, газета «Стандард» от 6 января 1896 года ОГРОМНЫЙ ИНТЕРЕС «Среди всевозможных скандальных процессов и грязных историй, занимающих общественное мнение Берлина, приятно отдохнуть бедному корреспонденту, принужденному интересоваться этими дрязгами и сплетнями, на светлом и серьезном явлении — на важном открытии науки, обещающем совершить переворот в истории цивилизации, почти столь же радикальный переворот, как открытие пара или электричества. Профессор университета в Вюрцбурге доктор Ронтген (Roentgen) открыл совершенно новый род световых явлений, существенно отличающихся от всех доселе известных. Свет этот происходит от электричества или, вернее, производится электричеством, проходящим сквозь безвоздушную, трубку. Замечателен он особенно тем, что проходит через различные предметы, нисколько не теряя своей силы. Благодаря новому открытию перед хирургией и внутренней медициной открывается широкое поле. Возможность фотографических снимков внутренних частей живого пациента поможет диагнозировать в случаях внутренних опухолей, раков и т. п., отыскивать застрявшие пули и т. п. В ученых 28
кругах это сенсационное открытие вызвало огромный интерес, да и публика немало заинтересовалась таинственным невидимым светом». Газета «Новое время» от 4 января 1896 года ЕСЛИ ЛУЧИ РЕНТГЕНА ПРОПУСТИТЬ ЧЕРЕЗ ПЛИТУ... «Один из варшавских крупных сталелитейных заводов отправил в Берлин своего инженера для производства на месте опытов с применением нового открытия профессора Рентгена к пробам стальных плит. Лучи Рентгена, пропущенные через плиту, дают возможность определить, насколько она однородна и есть ли в ее середине пустоты, служащие источником многих несчастий при разрывах плит». Газета «Биржевые ведомости» от 2 марта 1896 года МОЖНО НАБЛЮДАТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СЕРДЦА «Общество электричества доводит до общего сведения, что ему удалось улучшить рентгеновские трубки так, что теперь возможно подробно исследовать голову и гортань, и в особенности наблюдать на флюоресцирующем экране за деятельностью дыхательных органов и сердца. На заседающем в настоящее время съезде хирургов будут произведены опыты по этому предмету». Газета «Биржевые ведомости» от 17 мая 1896 года ЗА «СТЕНОЙ ЧАСТНОЙ ЖИЗНИ»! «Если благодаря способу Рентгена фотографический аппарат приникает сквозь твердые непроницаемые тела, если, вооруженный таким аппаратом, я буду в состоянии фотографировать то, что происходит у меня за стеной, прощай тогда тайна семейного очага, прощай все, что ревниво скрывается от посторонних взоров, все, что находится за так называемой «стеной частной жизни»! Стен больше как бы не будет, и люди будут жить как будто в стеклянных домах... Когда все это взвесить и сообразить, то даже становится страшно, хотя, с другой стороны, если благодаря новому научному изобретению все тайное станет явным, то все обманы и плутни сами собой прекратятся, и люди поневоле сделаются добродетельными...» Газета «Новое время» от 21 января 1896 года ЭТО ЛИ НЕ МУДРЕНАЯ ШТУКА!.. Американский журнал «Электрикал энджиниринг» в мае 1896 года перепечатал заметку из газеты, выходящей в штате Айова (США), где сообщалось, что молодой студент Колумбийского университета в Нью-Йорке «сделал открытие, которое потрясет мир. Посредством Х-лучей ему удалось за три часа превратить кусок металла стоимостью в 13 центов в кусок золота стоимостью 153 доллара. Превращенный металл был исследован и апробирован как золото». ТЕМ, КТО БУДЕТ ЖИТЬ В НАСТУПАЮЩЕМ ВЕКЕ... «Я уже указывал на многие полезные применения открытия Рентгена. Однако наиболее важное его последствие состоит в том, что мы еще раз познакомились с новым видом энергии. Если мы вспомним, какими незначительными казались новые открытые явления природы, такие, как притяжение небольших предметов к натертому янтарю и железа к руде, конвульсивное подрагивание ноги лягушки под действием электрического разряда,влияние электрического тока на намагниченную иглу, электромагнитная индукция и т. п., то станет ясным, что нельзя даже вообразить, какое применение найдет новый вид энергии: особенно трудно понять это сейчас, через несколько недель после его открытия. Это применение может оказаться совершенно неожиданным. Становится радостно от мысли, что несмотря на все наши открытия в естествознании продолжает течь неиссякаемый поток удивительных явлений и что как раз в последние годы были открыты новые тенденции в природе, которые дадут материал для исследований на десятилетия. Те, кто будут жить в наступающем веке, убедятся в полезности применения этих открытий». Л. Больцман, «Эпохальное открытие Рентгена». Журнал «Zeitschrift fur Elektrotechnik» от 15 января 1896 года 29
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ доктор КИСЛОРОД, медицинских наук Н. А. АГАДЖАНЯН ЭВОЛЮЦИЯ, ЖИЗНЬ В древней атмосфере Земли почти не было свободного кислорода. И хорошо что не было. Иначе мы бы не родились. Ведь при теперешней его концентрации жизнь не могла бы возникнуть: аминокислоты и другие биологически активные вещества в первородном морском бульоне были бы моментально окислены. Простые расчеты говорят, что путем фотодиссоциации в атмосфере могла образоваться лишь тысячная доля того кислородного багажа, какой мы видим сейчас. Все остальное создано зелеными растениями. Создано не сразу, по крупицам. Когда содержание кислорода в атмосфере возросло до одного процента от его нынешнего уровня, эволюция перевела энергоснабжение организмов с ферментации на дыхание. Это было выгодно: дыхание дает в 30—50 раз больше энергии на молекулу, чем ферментация. Это не умозрительное заключение, а следствие из экспериментов над древними примитивными организмами, живущими и сейчас. Если бы древние водные растения не выделяли свободный кислород, то жизнь не вышла бы на сушу. Это не парадокс: выделив
миллиарды тонн кислорода, водоросли создали озоновый экран, защитивший сушу от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца. Когда кислорода в атмосфере стало всего в десять раз меньше, чем сейчас, появилась возможность развития сухопутных живых существ, а это помогло дальнейшему усилению фотосинтеза и совершенствованию дыхания. Дыхание, в свою очередь, способствовало усложнению организмов, созданию в них новых систем, а именно: циркуляторной системы—для переноса кислорода, пищеварительной системы — для его использования, нервной системы — для управления процессом. ДВА ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ Жизнь возникла в водах древнего океана, содержавших ионы натрия, калия, кальция и магния. Эти ионы и в наши дни входят в клетки всех живых существ, где бы они ни жили— в почве, воде или воздухе. Эволюция живого шла, приспосабливаясь к изменениям неживой природы, двумя путями. Внутренняя среда одних организмов следовала за этими изменениями путем клеточного приспособления. Так, если во внешней среде менялась соленость, то соответственно варьировала и «внутренняя соленость» организмов. Если изменения превосходили некую критическую величину, существа погибали. Возьмем, например, термитов. Они почти всю свою жизнь проводят в тщательно изолированном насыщенном влагой термитнике, где концентрация углекислоты доходит до 15— 18%. В атмосфере прошлых геологических эпох, когда термиты были особенно широко распространены, было гораздо больше С02. По мере изменения состава атмосферы живые ископаемые— термиты — пошли не по пути совершенствования своих органов дыхания, а стали создавать предпочтительную для себя искусственную среду обитания. Другие же существа построили в своих организмах системы, позволяющие пройти через геологические эпохи, не создавая искусственной среды и не изменив стабильных условий жизни клеток. Чтобы оградить клетки от влияний внешней среды, эти организмы усложняли и совершенствовали свою собственную структуру. Именно этот путь эволюции привел жизнь к ее высшим проявлениям. Давным-давно океан утратил прежние пропорции солей, а внутренняя среда позвоночных сохранила их: солевой состав крови и древних океанов очень сходен. Это консервативное свойство организмов и позволило провозгласить следующий принцип: постоянство внутренней среды — основа свободной жизни. ПОЧЕМУ ЖИВОТНЫЕ НЕ ЗАПАСАЮТ КИСЛОРОД? Из всех веществ, необходимых для жизни, пожалуй, наиболее важен кислород. Но как это ни странно, в организмах почти нет его запасов. Больше того, по мере перехода к более высокоорганизованным формам жизни зависимость живых существ от снабжения кислородом все увеличивается: анаэробные бактерии могут жить без кислорода всегда, лягушки— дни, человек — минуты. В то же время эволюция создала в высокоорганизованных существах менее важные резервы жиров, углеводов, солей, витаминов. Почему же свободный кислород не накапливается, не складируется организмами? Вероятно, виной тому — физические особенности молекулы кислорода, его высокая активность. Как показали опыты А. Л. Чижевского, проведенные несколько десятилетий назад, один только кислород не может поддерживать нормальную жизнедеятельность, необходима еще примесь отрицательных ионов. Отрицательные ионы можно уподобить витаминам, своеобразной, но необходимой для жизни приправе к воздуху. Где этой приправы больше, там «легче дышится». Например, у морских побережий в кубическом сантиметре воздуха содержится примерно 20 тысяч отрицательных ионов, а в воздухе больших городов их порой всего 200. Но именно эти ионы особенно нужны живым существам. Мне думается, что где- то здесь и скрыт секрет того, почему организмы не запасают кислород впрок; ведь кроме «обычного» кислорода им необходима приправа, живущая лишь несколько минут. БОРЬБА ЗА КИСЛОРОД? Эволюция органического мира привела к тому, что окисление стало важнейшим источником жизненной энергии. А для этого нужно эффективно и быстро использовать свободный кислород. Именно борьба за кислород определила ход эволюции млекопитающих, создала в их телах сложную систему специализированных органов, обслуживающих обмен кислорода. У одноклеточных обитателей вед легких и крови нет, и кислородный обмен у них идет 31
через поверхность всего тела. Они могут регулировать свое дыхание лишь передвижением в воде. Именно поэтому одноклеточные пышно развиваются в зонах не только с соответствующей температурой, солевым составом, освещенностью, но и с достаточной оксигена- цией воды — с достаточным насыщением ее кислородом. Распределение зоопланктона, таким образом, отображает концентрацию кислорода в природных водах. Некоторые виды амеб, попав в слои воды с малым содержанием кислорода, образуют в цитоплазме своеобразные спасательные круги — вакуоли — из почти чистого кислорода. Изменив удельный вес, амебы выплывают из опасной зоны в слои воды, более насыщенные кислородом, и спасают себе жизнь. Немного сложнее устроены кишечнополостные, например медузы и актинии. Взрослая медуза построена из двух клеточных слоев — наружного и внутреннего. Каждая из клеток омывается водой, и диффузия остается основой обмена со средой.» Ситуация резко меняется, когда многоклеточные увеличивают свой объем. В этом случае диффузия уже не может справиться с обменом веществ. Вот тогда и возникла биологическая потребность в специальных системах, которые работают и в теле улитки и в теле человека. Необходимость быстрого обмена веществ привела к созданию систем дыхания, кровообращения и пищеварения. В девонский период (примерно 300 миллионов лет назад) появляются позвоночные, возникает устойчивое воздушное дыхание. Правда, первые легкие появились еще раньше. Однако вплоть до девона в мировом океане господствовали организмы с гемоцианиновои кровью. Переносчиком кислорода в ней была медь. Организмы эти росли и совершенствовались, и постепенно получилось так, что «малопродуктивные» гемоцианины уже не могли обеспечить их кислородом. И вот появляются моллюски и раки, кровь которых содержит гемоглобин и отлично снабжает их организмы кислородом. Переход от поглощения растворенного в воде кислорода — жаберного дыхания — к воздушному стал реальностью тогда, когда в организмах появилась карбоангидра- за, цинксодержащая органическая молекула, способствующая выделению углекислоты из тканей. СИЛА ГЕМОГЛОБИНА Каждая красная кровяная клетка содержит 280 миллионов молекул гемоглобина. Без гемоглобина литр крови мог бы растворить и перенести всего три миллилитра 02, гемоглобин же захватывает кислорода в 70 раз больше. Ну, а с легкими и гемоглобином можно спокойно жить и на суше. Тем более, что водная среда неблагоприятна для организмов с интенсивным обменом веществ: в литре воды растворено не более десяти кубических сантиметров кислорода, а в литре воздуха его 210 кубических сантиметров. Человеку во время усиленной мышечной работы нужно около 6 литров кислорода в минуту; при этом через легкие проходит 120 литров воздуха. Если бы у нас были не легкие, а жабры, то через них за минуту мы должны были бы прокачивать по 30 литров воды на каждый килограмм тела! Нет, легкие, воздух и гемоглобин предпочтительнее. Но тут есть одно «но». Вспомните: обитатели водной среды, например рыбы, живут практически во взвешенном состоянии (их удельный вес 0.955—1,040) и почти не тратят энергию на поддержание собственного веса. А мы тратим. КРОВЬ —АККУМУЛЯТОР КИСЛОРОДА Обитатели царства Нептуна почти бескровны, у них крови очень мало. Ну, а кровь — основной аккумулятор кислорода. У первых же выходцев на сушу — амфибий — количество крови увеличилось примерно вдвое по сравнению с рыбами. Возросла и концентрация гемоглобина. Эта тенденция к увеличению количества крови и гемоглобина наряду с совершенствованием легочного резервуара четко прослеживается и дальше — у рептилий, птиц и млекопитающих. Так, у рыб вес крови не превышал 2% от веса тела, а содержание гемоглобина было 1,8 грамма на килограмм веса тела, а у птиц и млекопитающих крови соответственно 7,3—9,7%» гемоглобина— 10—12 граммов на килограмм тела. Ход эволюции живых существ определился степенью эффективности использования кислорода. Борьба за жизнь — это борьба за кислород, борьба за интенсивное его использование. На вклейке: «Кислородная эволюция» земной жизни. Рисунок С. ШАРОВА 32
ю ю ю ю IO ю ю ю ю -18 -21 -24 -27 ~зо -зз -36 -зИ -45 Ю -8 "9 -Ю видимая часть метагалактики ;:;;/>\ -:.: \.:;^ .. . скопления галактик Л- , ?&$' спиральные галактики **f эллиптические гзлакгикм Щ шаровые скопления Солнце »—-.»,; крдо<ыс кар-пкч| __—- Юпитер ._■.-«,«. Зсм. 1л Лина и Церер л ~\ ° Q О л £ © © w ^ ^ ^ астероиды £ # О € <* ^« ® ° о ^ Ф мстеоршы скалы *- ^ Гравии л о. . Spok Г&У/•■космическая иылъ -11 -12 -is] 13] Igi бодки и н^ьмсиионыв кислоты HOJICKU.Ibi атомы и ^Шб^тонннс^ acjpa ••протон и нет рои /WWWVWvV ЛЛЛЛЛЛЛЛЛг aaawvw I Й }мезоны -17 ИИ**- . рентгеновы .лучи ультрафиолетовые луии, рифимым свет имфракрденн* ими Р>19иово.у|ны поле переменного тока
Два года назад человечество праздновало вековой юбилей Периодического закона — одного из величайших законов природы. На протяжении всех ста с лишним лет периодическая система Менделеева служит пищей для размышлений; по ее примеру создаются периодические системы ядер и элементарных частиц... Сегодня мы публикуем статью известного советского фантаста Георгия ГУРЕВИЧА, в которой он делает попытку распространить Периодический закон на любые объекты, встречающиеся в обозримой Вселенной — попытку, несомненно интересную и безусловно заслуживающую внимания. Л ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ! Георгий гуревич МЕНДЕЛЕЕВСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ Во славу Периодического закона написано немало книг. Поэтому нет нужды повторяться, пересказывая историю его открытия. Но вот о сути работы, . проделанной Менделеевым, стоит напомнить еще раз. За основу классификации Менделеев принял атомный вес. Он расположил все известные в его время элементы (числом 63) в порядке возрастания их атомных весов и подметил, что в некоторых участках этого ряда проглядывает определенная закономерность — периодическая повторяемость свойств. Но в некоторых участках ряда закономерность нарушалась, и тогда Менделеев нашел гениальное решение: он допустил, что в природе существуют еще неизвестные человеку элементы и что атомные веса некоторых элементов определены неверно. Периодический закон служит одним из проявлений диалектического закона перехода количества в качество. Двигаясь по рядам периодической системы, мы наблюдаем резкие скачкообразные изменения свойств при переходе от элемента к элементу; передвигаясь по группам, мы замечаем, что хотя свойства элементов и повторяются, но опять-таки не совпадают, — тут тоже количественные изменения имеют своим результатом качественные отличия. Но вот вопрос: если периодическая система служит проявлением каких-то общих свойств природы, то нет ли подобной закономерности и за пределами мира химических элементов? Что если попробовать расположить в количественном порядке все известные человеку объекты и попытаться проследить периодичность в изменении их качественных характеристик? Если бы такое удалось, то вся Вселенная оказалась бы расположенной по клеткам таблицы, подобной таблице Менделеева, и в ней тоже бы нашлись свои пустые клетки — еще не открытые явления природы. ЛЕСТНИЦА И ЭТАЖИ И тут же возникает первая трудность: а чем измерять количество материи? На вклейке художник С. ДОНСКАЯ изобразила «лестницу масс». Все предметы мира, все известные науке тела могут найти свое место на этой лестнице. Каждая ступень здесь соответствует увеличению или уменьшению массы в тысячу раз — например, на нулевой ступени располагаются тела с массой от одного килограмма до одной тонны; на плюс первой ступени — тела с массой от одной до тысячи тонн. а на минус первой — тела с массой от одного килограмма до одного грамма. Самые большие известные науке массы расположены на верхней — семнадцатой ступени этой «лестницы масс», а тела с наименьшей массой — на минус семнадцатой ступени. Какие тела находятся выше и ниже этих ступеней — науке пока неизвестно. Обратите внимание, как резки границы «этажей», которые выбирают себе физические тела разных типов. Мир галактик и мир звездных скоплений весь оказался на трех ступенях — от плюс одиннадцатой до плюс тринадцатой (этот «этаж» на вклейке выделен черным цветом); все звезды и планеты (голубой цвет) уместились на девятой и десятой ступенях; четко очерчены границы земных тел ил в том числе, живых существ (розовый цвет), органических молекул (белый цвет), атомов и атомных ядер (голубой цвет), элементарных частиц (розовый цвет), электромагнитных волн (черный цвет). Чем объясняется такая закономерность? Какие силы не позволяют телам выходить за границы отведенных им «эта- жей»? Пока никто не может исчерпывающе ответить на эти вопросы... 3 Химия и Жизнь. JW 1 зз
Весом? Но в космосе «вес» — понятие неопределенное. Шестипудовый земной богатырь весит на Луне один пуд, а на крохотном астероиде— граммы. Размером — длиной или объемом? Но самый большой размер — у межзвездного пространства, у «пустоты». А что считать размером звездной системы? Сумму размеров звезд или звезды с пустотой вместе? И где именно проводить границы системы в пустоте? В начале XX века вопрос не вызывал бы • сомнений. Массой измерять надо, сказали бы 1 физики, ведь масса пропорциональна количеству материи. Но после Эйнштейна масса перестала быть устоем, сделалась такой же зыбкой, как и вес. Выяснилось, что она зависит и от гравитации, и от скорости... И все же более надежной, более объективной меры количества вещества нам пока не найти. Поэтому нам ничего другого не остается, как расположить все предметы по порядку возрастания их масс. Условно примем, что каждая ступень в изменении массы обозначает тысячекратность: на две ступени выше — в миллион раз массивнее, на три ступени выше—в миллиард раз. Договоримся и о начале отсчета. Что принимать за ноль? Один грамм, одну тонну? Но это условные единицы, ко Вселенной не имеющие отношения. Взять массу атома или массу электрона за ноль отсчета? Но уверены ли мы, что электрон — это ноль абсолютный, меньше его нет ничего? В конце концов я решился, наглядности ради, считать отправной ступенью ту, где находится человек, — от 1 килограмма до 1 тонны. Не потому, что человек — пуп Вселенной, а потому, что он смотрит на Вселенную со своей человеческой точки зрения, Итак, расставим все тела, встречающиеся в обозримой части Вселенной, по порядку возрастания их масс (см. вклейку к стр. 33). Что бросается сразу же в глаза при первом, самом поверхностном взгляде? Количество действительно переходит в качество. Все люди, все до единого, прописаны на нулевой ступени. Нет ни одного лилипута, ни одного великана, которые переступили бы границы 1 килограмм — 1 тонна. Все звери, даже самые громадные, никогда не переступали рубежа в 1000 тонн, то есть не выходили за пределы плюс первой ступени, а самые крохотные не спускались ниже минус первой, то есть веса менее одного грамма. Минус вторая ступень — это царство насекомых; некоторые крупные насекомые, правда, забираются на минус первую ступень, но никогда не добираются до нулевой. На минус третьей ступени обитают амебы, инфузории, жгутиковые; никто из них не забирается на минус вторую ступень. Типы животных как бы разобрали квартиры: у каждого типа — свой излюбленный этаж. Но что еще удивительнее, это то, что и в неживом мире существует такое деление по «этажам». Планеты проживают на седьмой — девятой ступенях, звезды — в основном на десятой, причем ни одна из них не восходит на одиннадцатую. Атомы предпочитают минус девятую ступень; ни один не снисходит до минус десятой, ни один не дорастает до минус восьмой... Причем в неживом мире могучие обитатели верхних этажей строят свои тела из крошечных тел обитателей нижних ахажей: галактики состоят из небесных тел, небесные тела — из молекул и атомов, атомы — из элементарных частиц. Поэтому «лестницу масс» можно заменить схемой (см. рис. на стр. 35). Иерархическую структурность задолго до открытия галактик и электронов, еще в XVII веке, отметил Паскаль; позже о ней писал Ламберт. Но в ту пору, в эпоху господства механики, структура была понята механически как бесконечное повторение одинаковых кирпичей — наподобие матрешек, вложенных друг в друга. Паскалю представлялся удручающе однообразный колодец, где, не ведая ни дна ни покрышки, где-то между минус бесконечностью и плюс бесконечностью подвешен человек. Эта картина наводила тоску, устрашала Паскаля. Только в боге видел он спасение от угнетающе унылых бесконечностей. К счастью, в действительности природа не так уж бездарно однообразна. Маленькие матрешки — не копии больших, все кирпичики и кирпичи различны по форме. Атомы — это не звезды, а звезды — не галактики. Количество переходит в качество: на каждом этаже своя форма, свои свойства. Не бывает атомов размером с человека, как не бывает и людей размером с Солнце. Пришла пора задать вопрос: а чем же объясняется эта этажная структурность? Ответ в одном слове: устойчивостью! ПРАВО НА СУЩЕСТВОВАНИЕ Устойчивость — это право на существование. Устойчивое надежно и долговечно, потому и распространено, потому и встречается в природе. Неустойчивое недолговечно, рушится от 34
G мет а г ал акт и ка \ |молекул ы МЫ fl<ff>a ц оболочки | | племен тфныо част м цн первого же натиска, распадается в первое же мгновенье, а то и вовсе возникнуть не может, поэтому или встречается крайне редко, или же не встречается вообще. Этажи на лестнице масс — это не что иное, как зоны устойчивости. Очевидно (хотя очевидность тут чисто логическая, однако она неоспорима), устойчивость выявляется в борьбе двух сил или двух групп сил. Одни силы — созидательные, они создают тела, придают им форму; этим силам противодействуют разрушающие силы, внешние или внутренние. У каждой такой силы — свой математический закон; непостоянно и соотношение между этими силами. Пока оно складывается в пользу созидательных сил, форма тел устойчива. Однако на каком-то этапе эти силы слабеют, и когда разрушающие силы окончательно побеждают, устойчивой зоне конец, конец и этажу. В результате для каждого этажа в принципе можно назвать кирпичи, то есть тот материал, из которого простроены тела, созидательные силы, разрушающие силы, зону максимальной устойчивости, зоны полуустойчивости. И вот у нас получилась таблица, некое подобие менделеевской (см. стр. 36—37). В ней есть и пустые клетки с вопросительными знаками — намеки на неоткрытые силы. ПРОГУЛКА ПО ЭТАЖАМ Начнем с ядерного этажа. Кирпичи здесь называются нуклонами. Бывают нуклоны положительно заряженные — протоны и бывают нейтральные — нейтроны. Наименьшее сооружение состоит из двух частиц: одного протона и одного нейтрона. Это ядро тяжелого изотопа водорода, дейтерия. При образовании его выделяется немалая энергия — 2,2 Мэв. Еще прочнее альфа-частица — ядро гелия. При ее возникновении выделяется 23,8 Мэв. Это одна из самых щедрых ядерных реакций. Альфа-частица — очень прочное и весьма распространенное сооружение. Почти все широко распространенные атомы можно представить состоящими из целого числа альфа-частиц: в ядре атома гелия — одна частица, в ядре атома бериллия — две, в ядре атома углерода — три, у кислорода — четыре, неона — пять, магния — шесть, кремния — семь, серы — восемь, кальция — десять... Прочность тут все еще нарастает, хотя и не так энергично, как вначале: примерно на 1—2 Мэв от ядра к ядру. Однако враг не дремлет: накапливает силу и разрушительная тенденция. После кальция (элемент № 20) назревает кризис. Приходится скреплять разъезжающиеся частицы непарными добавочными нейтронами. У скандия их три, у железа — четыре, а у свинца (элемент № 82) — целых 43. Но ядерной бочке не помогают и нейтронные обручи. Железо — последний элемент, который, образуясь, еще отдает энергию. Далее энергию приходится вкладывать, а прочность все понижается. Зона устойчивости кончается на висмуте — элементе № 83. Далее идут полуустойчивые ядра, теряющие отдельные частицы при неблагоприятном стечении обстоятельств. Это радиоактивные 3* 35
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА 1 Этажи 1 Метагалактика 1 Галактики 1 Небесные тела I Земные тела 1 Молекулы 1 Атомы 1 Атомные ядра Элементарные 1 частицы Материал (кирпичи) галактики звезды молекулы и атомы молекулы атомы ядра и электроны частицы ? Силы созидательные ? J тяготение тяготение молекулярное сцепление химические связи электростатические силы ядерные (сильные) взаимодействия | ? Тела парные галактика со спутником двойные звезды нет нет напр., Н2, Ог атом водорода (рЖе) дейтон (p)t-(n) з бесструктурные расширяющаяся Вселенная рассеяные скопления космические газ и пыль газы (напр., воздух) нет плазма плазма ? ядра. Чем ближе к концу, тем быстрее убывает долговечность атомов. Девяностые номера, начиная с тория, могут даже раскалываться пополам. А элементы, начиная с № 93, на Земле вообще не сохранились. Продолжительность жизни ядер катастрофически падает: последние элементы системы, синтезированные искусственно, имеют периоды полураспада, измеряющиеся секундами и долями секунд. Теперь пройдемся по другому, звездному этажу. Кирпичами тут служат атомы и молекулы, связующей силой — тяготение. Но в отличие от ядерной силы, набирающей мощь «сходу», тяготение нарастает медленно. Для десятков, сотен, даже миллиардов атомов роль его неприметна: только на шестой ступени, при массе около 1023 граммов, тяготение начинает лепить устойчивые тела. Так что в отличие от ядерного этажа, где зона устойчивости начинается сразу, здесь есть большой интервал неустойчивых тел. Границы этого интервала не очень четки, потому что тут действует еще и другая строительная сила — молекулярные связи. Но если сила тяготения способна формировать лишь тела вращения, то молекулярные силы могут творить тела любой формы. Твердые небесные тела — планеты и их спутники — проживают начиная с седьмой, ступени. Тяготение все растет, притяжение все надежнее. На восьмой ступени планеты удерживают не только твердое вещество, но и воду, и слой газа — сначала прозрачный, как у Земли, потом все более толстый, густой, темный... Тяготение набирает мощь, но порождает и своего могильщика по имени «вес». Неподвижные несжимаемые атомы давят друг на друга. Чем сильнее тяготение, тем сильнее давление: тысячи, сотни тысяч, миллионы атмосфер. И не выдерживают давления кирпичи... Сначала рушится молекулярная структура. Вещество превращается в бесструктурную жидкость. На нашей Земле это происходит на глубине в 2900 километров при давлении в 1,3 миллиона атмосфер. Ядро у нашей планеты жидкое. Затем начинают разрушаться оболочки атомов. И после этого — ядра. Тогда начинаются ядерные реакции: небесное тело расплавляется, раскаляется, превращается в ослепительно светящийся газ. В звезду, в Солнце в частности. Это происходит уже на девятой ступени. 36
ФИЗИЧЕСКИХ ТЕЛ набиргющие прочность ? шаровые скопления, малые галактики луны, планеты кристаллы кислоты, активные окиси VII —IV гр. № 1 — № 25 (Н — Мп) ? Тела прочные структуры максимально устойчивые ? эллиптические звезды-карлики пласты горных пород нерастворимые соли и окислы 0 группа №26 (Fc) электрон, протон слабеющие с ростом ? спиральные горячие гиганты возвышенности цепочки — напр., углеводороды IV — I гр. № 27 — № 83 (Со — В1) ? Полуустойчивые ? взаимодействующие, радиогалакгики нестационарные, новые, сверхновые высокие крутые горы нитеобразные — напр., белки; Rb. Cs, Fr радиоактивные ядра— №84 (Ро) и далее мезоны, гипероны Силы разрушающие ? ? давление — весовое и световое вес, выветривание теплота, давление электростатич. отталкивание электростатич. отталкивание ? 1 Светимость звезд очень четко связана с массой. Если масса звезды в десять раз меньше, чем у нашего Солнца, она еле светит. Это тусклый красный карлик с жалкой температурой всего лишь (!) 2000° С, почти незаметный в телескоп. Если масса звезды раз в десять — пятнадцать больше солнечной — это яркий горячий гигант, истекающий лучами, светящий в десятки тысяч раз щедрее Солнна. А далее, как вы догадываетесь, начинается зона неустойчивости. Есть звезды, качающиеся на грани прочности и взрыва; есть звезды, истекающие не только светом, но и потоками вещества; есть звезды, сбрасывающие с себя оболочку, отдающие часть вещества — их можно сопоставить с радиоактивными ядрами,—это новые звезды. Судя по обилию двойных звездных систем, есть и звезды, раскалывающиеся надвое. И есть, наконец, звезды, взрывающиеся почти целиком, — это сверхновые. К сожалению, астрономы не столь четко знают массы звезд, как физики — массы атомов. Пока нет возможности ясно указать, с какой в точности величиной массы связан тот или иной тип превращения. Да, наверное, и разнообразие химического состава делает границы тут не столь четкими. Но, так или иначе, история звезд кончается на десятой ступени. Нет ни одного светила с массой в сто солнечных. Итак, строка заполнена. И строительная сила налицо и разрушающая: и твердые планеты и звезды с убывающей прочностью; и три варианта разрушения — потеря осколков, раскалывание и взрыв. А где же тут пустые клетки? Они есть на девятой ступени, между Юпитером с массой в 2-1030 граммов и красными карликами с массой более 2■ 1032 граммов. Юпитер — планета с густой и темной газовой оболочкой и температурой на поверхности около минус 150° С. Красные карлики — тусклые (с точки зрения астрономов) солнца с температурой поверхности около 2000° С. Гадательные промежуточные тела должны, видимо, иметь промежуточную температуру — в зависимости от величины, ниже нуля, около нуля, десятки и сотни градусов. Большинство этих тел светит невидимым инфракрасным светом. Назовем их «инфрами». Особенно интересны «инфры» с температурой около нуля, пригодные для белковой жизни. Впрочем, у более холодных «инфр» зона жизни может оказаться где-то в глубинах 37
атмосферы, между ледяным наружным слоем и раскаленным ядром. По логике вещей такие зоны могут быть также у Юпитера и других больших планет. Красные карлики очень широко распространены в природе. Из четырех десятков ближайших к Солнцу звезд только четыре похожи на него. Прочие звезды — это субкарлики и карлики, красные и белые, которых насчитывается раз в десять больше, чем солидных звезд. Экстраполируя, можно предположить, что «инфр» насчитывается раз в десять больше, чем карликов. И если это так, то вся картина строения галактики выглядит иначе. Знакомая астрономам небесная картина — это только схематическая генеральная карта, где указаны лишь главные города, между которыми разбросаны сотни невидимых инфракрасных деревень, ожидающих своих открывателей. Все эти соображения я в свое время высказал в рассказе, опубликованном в 1958 году. Потом узнал, что такие же точно соображения высказал американский астроном Шэп- ли в статьях 1963 года. Возможно, высказал и раньше. Не в этом дело. Важно, что логика, видимо, правильная, заслуживающая внимания. НЕВЕДОМЫЕ СИЛЫ Еще интереснее две пустые клетки, которые оказываются на соседнем галактическом этаже, строчкой выше. Пройдемся по этому этажу. Здесь строительным материалом служат звезды, а цементом — та же сила тяготения. На нашей таблице масс всемирное тяготение вовсе не выглядит таким уж всеобщим: здесь оно то бессильно и ничтожно, то полновластно, то побеждает, то терпит поражение. Очередное поражение — в конце десятой ступени, где ядерный взрыв рассеивает звезды, в лучшем случае раскалывает их пополам. Но эти половинки, притягиваясь, не давят друг на друга, они «докритичны»; подобно половинкам атомной бомбы, они не взрывоопасны. И система из двух звезд оказывается устойчивой. С тройными звездами дело хуже. Проблему трех тел природе решить не легче, чем математикам: нелегко найти три стационарных орбиты, третье солнце оказывается лишним. Устойчивы лишь особые случаи, когда третье тело находится в отдалении и воспринимает пару как единый центр притяжения. Четверные системы устойчивы, если они состоят из двух прочных пар; пятерные, шестерные встречаются еще реже. Стайки из десятков и сотен звезд попадаются на небе, но, по мнению астрономов, они молоды и недолговечны. Но на двенадцатой ступени, набрав силы, тяготение вновь создает прочные системы: шаровые скопления. А за ними следует богатый набор галактик: эллиптических, неправильных и спиральных, густо заселяющих нашу лестницу по тринадцатую ступень включительно. Но на границе с четырнадцатой ступенью царство галактик обрывается так же резко, как царство звезд — на подходе к одиннадцатой ступени. Уже шаровые скопления ставят загадку. Ведь по всем законам, тяготение должно бы стягивать звезды к центру, скреплять их в один ком. Почему же звезды не падают друг на друга? В нашей Солнечной системе тяготение парализуется вращением. Земля несется по своей орбите со скоростью 30 км/сек, скорость удерживает ее в отдалении от опасного Солнца. Если бы скорость упала до 2,8 км/сек. Земля рухнула бы на Солнце. Если бы скорость возросла до 42 км/сек, Земля ушла бы из Солнечной системы. Но центробежная сила велика на экваторе, а на оси равна нулю. Вращающиеся системы должны бы быть плоскими, а шаровые скопления — шарообразны. Но если они не вращаются, почему же тяготение не стягивает их к центру? Та же проблема еще явственнее в случае галактик. Там звезд еще больше, тяготение еще мощнее, а стремления к полному слиянию нет. Галактики вращаются, это установлено; но вращаются они не как планеты (чем ближе к Солнцу, тем быстрее). Эллиптические галактики вращаются как единое компактное твердое тело. У спиральных галактик как твердое тело вращается ядро — центральная часть, а спиральные ветви вращаются как планеты, с убывающей скоростью. Почему тверды обычные тела? Потому что атомы в них уложены вплотную. Но ведь атомные ядра уложены-то не вплотную. Вокруг них отрицательно заряженные оболочки, эти оболочки, отталкивая друг друга, создают кажущуюся монолитность твердых тел. И на галактическом этаже звезды не сходятся вплотную. Значит что-то их отталкивает, что-то не дает сближаться. Что именно — вот в чем вопрос! Пустая клетка, и в ней — неведомая сила либо неведомая причина, парализующая тяго- 38
тение. Парализующая тяготение! Об этом стоит подумать. А далее события на смежных этажах развиваются параллельно. На звездном этаже неуступчивость твердых атомов приводит к тому, что тяготение превращается в давление, давление разрушает электронные оболочки уже на восьмой ступени, а на девятой сдавливает атомные ядра, и в пекле ядерных реакций звезды раскалываются или взрываются. Проследить внутригалактические процессы пока что нет возможности, но можно констатировать факт: крупные галактики истекают звездами (спиральные ветви — вариант такого истечения), или распадаются пополам, или теряют куски (взаимодействующие галактики), или взрываются целиком (квазары?). Факт налицо: размеры галактик ограничены, стало быть, есть силы или причины, эти размеры ограничивающие. Возможно, ограничение это заложено в атомных ядрах, но может быть (и это гораздо интереснее), что мы столкнулись тут с неведомым. ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ Конечно, продолжение требуется, и продолжение последует. Ведь статья эта — не параграф учебника, а парад вопросительных знаков, затравка для спора, попытка рассуждений. Более того: продолжений много. Я назову самые ближайшие. Непосредственное продол- ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ОДЕЯЛО ДЛЯ БЕТОНА Зимние морозы доставляют строителям массу хлопот: людям трудно работать на холоде, замерзает вода, необходимая для приготовления раствора, наконец, застывший при минусовой температуре бетон получается очень непрочным. Для защиты сырого бетона от мороза дорожники ГДР стали применять теплоизоляцию из пенистой пластмассы. Ее наносят на свежезалитый бетон с помощью специального переносного аппарата, который состоит из бачка со смолой, емкости для пенообразователя, ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! насоса и распылителя. Из сопла распылителя выбрасывается жидкая, как мыльный крем для бритья, пластмасса. Ее наливают на дорогу слоем толщиной до 25 миллиметров. Вспененный пластик быстро застывает даже при температуре —15е С и надежно защищает бетон от мороза. После того как дорожное покрытие затвердеет и надобность в теплом «одеяле» отпадет, твердую пластмассовую корку снимают с дороги и используют для других целей, например как отделочный материал. «New Scientist», 1970. № 683 39 жение: соображения о характере неведомых сил, парализующих тяготение на галактическом этаже. Соображения о древнем, таинственном и удивительном тяготении. Второе продолжение: дальнейшая прогулка по этажам, сравнение их между собой. Там часто бывает так: силы известны, а формы неведомы. И но силам можно догадаться о форме (строении), а по формам —о действующих силах. И продолжение третье, самое интересное: вопрос о продвижении по лестнице вверх и вниз, в небеса и в подвалы, за пределы известного ныне. Астрономия, ведающая вершиной лестницы, чаще признает, что перспективы продвижения бесконечны: за Метагалактикой последует Ортогалактика и так далее. Но, к сожалению, ограничены тут возможности добычи фактов. Похоже на то, что электромагнитное излучение (свет, радиоволны)—наш единственный источник данных о дальних рубежах Вселенной — скоро исчерпает себя. Физики же, в чьих владениях лежат нижние ступени, склонны считать, что и тут конец близок: минимум размеров, кванты пространства, кванты времени и даже предел понимаемое™, ибо тут мы вступаем в микромир, совершенно непохожий на мир привычных вещей. Но зато и фактов тут полно: безумных, необъясненных, странных... ТЕХНОЛОГИ, ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! КИСЛОРОД ПОМОГАЕТ АКТИВНОМУ ИЛУ Испытан процесс биологической очистки сточных вод, в котором вместо воздуха в качестве окисляющего агента используется кислород. Хотя кислород намного дороже воздуха, новый процесс, по сравнению с обычными процессами аэрации и очистки сточных вод от органических примесей, должен быть экономичнее, так как быстрота и эффективность очистки окупят дополнительные затраты. Очистка стоков этим методом позволяет разместить очистные сооружения на меньшей площади, уменьшить расход электроэнергии на перекачку и перемешивание воды. Очистка стоков активным илом и кислородом позволяет снизить БПКб (основной показатель очистки стоков от органических примесей) на 94%, уменьшается также осадкообразование. Сейчас новый метод испытывают на нескольких заводах в целлюлозно-бумажной, пищевой, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Полагают, что в ближайшие несколько лет он найдет широкое промышленное применение. «Chemical Week», 1970, № 12
/ НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ, ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ 1771 Карл Вильгельм ШЕЕЛЕ A742—1786), перегоняя смесь серной кислоты с плавиковым шпатом (природным фтористым кальцием CaF2), получил кислоту, названную плавиковой Шееле вел перегоику в стеклянной реторте и поэтому получил кроме фтористого водорода HF фтористый кремний SiF4. Последний, взаимодействуя с водой, дал крем нефтористоводородную кислоту H2SiF6 и кремневую кислоту SiC^-nF^O. Чистая плавиковая (фтористоводородная) кислота HF была приготовлена позднее перегонкой серной кислоты и плавикового шпата в свинцовой реторте 1846 Асканио СОБРЕРО A812—1888), действуя на глицерин смесью азотной и серной кислот, получил нитроглицерин Нитроглицерин CH2ONO2CHONO2CH2ONO2 (глицерин- тринитрат) в конце 1860-х годов нашел широкое применение для производства динамита и других взрывчатых составов. В медицине нитроглицерин используется как сосудорасширяющее средство 1871 Климент Аркадьевич ТИМИРЯЗЕВ A843— 1920) защитил диссертацию «Спектральный анализ хлорофилла» (на соискание ученой степени магистра ботаники) В этой работе К. А. Тимирязев заложил основы количественного определения хлорофилла посредством спек- трофотометрин и установил, что хлорофилл — химический сенсибилизатор окислительно-восстановительных реакций, протекающих в зеленых частях растения 1871 Вышли в свет второй том «Основ химии» Дмитрия Ивановича МЕНДЕЛЕЕВА A834— 1907) и «Аналитическая химия» Николая Александровича МЕНШУТКИНА A842— 1907) Последнее (тринадцатое) издание «Основ химии» было опубликовано в 1947, а последнее (шестнадцатое) изда- 40
ние «Аналитической химии» — в 1931 г. Обе книги в течение многих десятилетий служили основными руководствами, по которым учились наши химики. Благодаря высоким научным и педагогическим достоинствам книги Д. И. Менделеева и Н. А. Меншуткииа широко известны и в других странах, в переводе на иностранные языки 1891 Альфред ВЕРНЕР A866—1919) опубликовал работу «К теории сродства и валентности»; в ней заложена основа координационной теории строения комплексных соединений «То, что уже добыто в науке при содействии и под влиянием теории Вернера,... обеспечивает за ней право считаться одним из крупнейших завоевании, сделанных за последнее время в области минеральной химии» (Л. А. Чугаев, 1910. «Избранные труды», т. I, М., 1954) 1896 Антуан Анри БЕККЕРЕЛЬ A852—1908) открыл радиоактивность соединений урана «Это открытие произвело огромный переворот в научном мировоззрении, вызвало создание новой науки — учения о радиоактивности, поставило перед жизнью и техникой практические задачи совершенно нового рода, открыло горизонты возможностей, совершенно неожиданных и, казалось, навсегда для человечества закрытых. Благодаря открытию радиоактивности мы узнали новый, негаданный источник энергии. Этим источником явились химические элементы» (В И. Вернадский, 1910 «Избранные сочинения», 1. 1, М., 1954) 1896 Поль Юльрик ВИИЯР A860-1934), замораживая воду в сосуде с аргоном под давлением 150 атм, получил гидрат аргона, по составу близкий к Аг-6Н20 Гидрат аргона (а также гидраты других газов) принадлежат к числу так называемых соединений включения. В таких соединениях химические связи между их компонентами отсутствуют; образование соединений происходит вследствие того, что в структуре одного из компонентов (воды) имеются полости, отверстия либо каналы, в которые могут внедриться атомы или молекулы другого компонента (аргона) 1896 Павел Иванович ВАЛЬДЕН A863—1957) открыл «оптический круговой процесс»; по Валь- дену, при реакции обмена из одного и того же оптически активного соединения можно получать то правый, то левый оптический изомер «Это открытие со времени основополагающих исследований Пастера было самым поразительным наблюдением в области оптически активных веществ» (Э. Фишер. Цитируется по книге: Г. В. Быков, «История стереохимии органических соединений», М., 1906) 1911 Георгий Николаевич АНТОНОВ A880 крыл радиоактивный элемент уран Y ?) от- Уран Y (торий-231) — один из короткоживуших членов радиоактивного семейства актиноурана (урана-235); период полураспада 25,5 часа 1921 Отто ГАН A879—1968) ный элемент уран Z открыл радиоактив- Уран Z (протактнний-234) — один из короткоживущих членов радиоактивного семейства урана-238; период полураспада 5,75 часа 41
1921 Виталий Григорьевич ХЛОПИН A890—1950) и Иван Яковлевич БАШИЛОВ A892—1953) получили первые советские препараты радия «Несмотря на большие трудности, на необходимость в короткий срок наладить и пустить новое сложное промышленное производство, благодаря самоотверженной работе ученых и на основе созданного И. Я. Ба- шиловым и В. Г. Хлоп иным оригинального метода обработки отечественных радиевых руд, уже в декабре 1921 г. были получены первые высокоактивные препараты радия» (Сборник «Ленин и Академия наук», М., 1969) 1931 Вера Ильинична ГЛЕБОВА A885—1950) основала Государственный институт редких металлов и стала его первым директором Основан иа базе организованного в 1924 г. В. И. Гле- бовой отдела редких элементов Института прикладной минералогии ГОДОВЩИНЫ 2 января 50 лет со дня смерти Дмитрия Константиновича ЧЕРНОВА A839—1921) КлЯ,г_:? 42 Один из основателей металлографии — науки о строении и свойствах металлов и сплавов. Положил начало теории разливки, ковки и термической обработки стали 6 января 50 лет со дня смерти Льва Яковлевича КАРПОВА A879—1921) Инженер-химик, видный партийный работник. С начала 1918 г. был членом Президиума Высшего Совета Народного Хозяйства и заведующим его Отделом химической промышленности. Организовал Центральную химическую лабораторию, преобразованную в 1922 г. в Физико-химический институт имени Л. Я. Карпова 24 января 50 лет со дня смерти Льва Станиславовича КОЛОВРАТ-ЧЕРВИНСКОГО A884—1921) Радиолог, работал у М. Склодовской Кюри Участвовал в организации советского радиевого производства. 26 января 175 лет со дня рождения Карла Карловича КЛАУСА A796—1864) «Казанский профессор Клаус, в сороковых годах исследовавший платиновые металлы, открыл в них рутений [1844 г.], и ему обязана наука многими важными уяснениями истории платиновых металлов и признанием замечательного сходства между рядами Pd — Rh — Ru и Os — Ir— Pt» (Д. И. Менделеев. «Основы химии», изд. 8, СПб., 1906)
29 января 125 лет со дня рождения Кароля Станислава ОЛЬШЕВСКОГО A846—1915) Впервые получил жидкий кислород A883); затем превратил в жидкость азот, окись углерода и аргон 15 февраля 100 лет со дня рождения Михаила Степановича ВРЕВСКОГО A871—1929) «Он впервые последовательно применил методы термодинамики к раскрытию общих закономерностей образования и поведения бинарных растворов... Обобщения М. С. Вревского дали много ценного и для всех отраслей химической технологии, связанных с процессами перегонки и ректификации» В кн. М. С. Вревский. «Работы по теории растворов». М.— Л., 1953 1 марта 60 лет со дня смерти Якоба Гендрика ВАНТ- ГОФФА A852—1911) Один из основоположников стереохимии, учения о подвижном химическом равновесии, химической кинетики и теории электролитической диссоциации. Положил начало изучению природных соляных отложений с точки зрения теории гетерогенных равновесий 19 марта 30 лет со дня смерти Николая Семеновича КУРНАКОВА A860—1941) Основоположник физико-химического анализа Основатель и бессменный директор Института физико-химического анализа A918 г.) и Института общей и неорганической химии АН СССР A934 г.)- Его труды привели к освоению природных богатств СССР (залив Кара-Бо- газ, месторождение калия у Соликамска), способствовали созданию у нас производства алюминия, магния, платины и ее спутников. Воспитал большую школу химиков-неоргаников 23 марта 25 лет со дня смерти Гильберта Нормана ЛЬЮИСА A875—1946) Дал объяснение гомеополярнои и ионной связи с точки зрения электронной теории. Автор работ по химии изотопов и превращению атомов элементов с помощью циклотрона 23 марта 75 лет со дня рождения Вячеслава Петровича РАДИЩЕВА A896—1942) Разработал оригинальные способы изображения равновесий в многокомпонентных системах на основе многомерной геометрии 29 марта 100 лет со дня рождения Алексея Евгеньевича ЧИЧИБАБИНА A871—1945) Автор классических работ в области химии гетероциклических соединений и алкалоидов. Один из основателей отечественной химико-фармацевтической промыш- 43
леиности. Автор учебника «Основные начала органической химии» A925), получившего широкое распространение 15 апреля 75 лет со дня рождения Николая Николаевича СЕМЕНОВА (род. в 1896 г.) Один из основоположников химической физики и создатель теории разветвленных цепных реакций. Основатель и бессменный директор Института химической физики АН СССР. Воспитал большую школу физиков и физико-химнков. Нобелевский лауреат A956 г.) 6 мая 75 лет со дня рождения Александра Николаевича ТЕРЕНИНА A896—1967) Исследовал природу физических и химических процессов, происходящих под влиянием света; разработал ряд новых оптических методов 6 мая 100 лет со дня рождения Франсуа Виктора ГРИНЬЯРА A871 — 1935) Открыл носящий его имя метод синтеза органических соединений с помощью магний-галогеналкилов и маг- ний-галогенарилов, широко применяемый во всем мире. Нобелевский лауреат A912 г.) 13 мая 25 лет со дня смерти Алексея Николаевича БАХА A857—1946) 44 Автор классических работ по основным проблемам биохимии— ассимиляции углерода зелеными растениями, процессам окисления в живой клетке и природе действия ферментов. Создал A897 г.) перекисную теорию медленного окисления, был директором Физико-химического института им. Л. Я. Карпова со дня основания. Организовал Институт биохимии АН СССР A935 г.) и был его бессменным директором 3 июня 150 лет со дня смерти Фердинанда Ивановича ГИЗЕ A781—1821) Автор руководства «Всеобщая химия для учащихся» (части 1—5, Харьков, 1813—1817). По отзыву Г. И. Ла- гермарка, «всеобщая химия Гизе содержит в себе все существенное, что было известно в науке в начале XIX века...» 13 июля 75 лет со дня смерти Фридриха Августа КЕ- КУЛЕ A829—1896) «Ему принадлежат основные идеи теории строения ароматических соединений — теории, которая в огромной мере способствовала возникновению химии красителей, химии взрывчатых веществ, химии медикаментов,... химии природных соединений... Из его школы вышло много известных химиков» (Г. В. Быков. «Август Кекуле. Очерк жизни и деятельности». М., 1964)
30 августа 100 лет со дня рождения Эрнеста РЕЗЕР- ФОРДА A871 — 1937) Заложил основы учения о радиоактивности и строении агома, положил начало ядерной физике и химии. Воспитал большую научную школу. Нобелевский лауреат A908 г.) 17 сентября 35 лет со дня смерти Анри Луи ЛЕ ШАТЕ- ЛЬЕ A850—1936) Изобрел термоэлектрический пирометр и микроскоп для изучения непрозрачных объектов в отраженном свете. Один из основателей металлографии и пионер приложения физической химии для объяснения металлургических процессов. Воспитал большую научную школу 27 сентября 80 лет со дня смерти Виктора Юльевича РИХТЕРА A842—1891) Автор «Учебника неорганической химии» A874) и «Учебника органической химии» A870). Оба учебника были переведены и а немецкий, английский и итальянский языки и способствовали распространению за рубежом воззрений Д. И. Менделеева и А. М. Бутлерова 26 октября 60 лет со дня смерти Владимира Федоровича ЛУГИНИНА A834—1911) Читал курс термохимии в Московском университете и там же основал на личные средства термохимическую лабораторию, носящую имя Лугинина. Создал оригинальные методы термохимических измерений 10 декабря 75 лет со дня смерти Альфреда НОБЕЛЯ A833—1896) Изобрел динамит A867 г.). На капитал, завещанный Нобелем, основаны международные премии его имени, присуждаемые с 1901 г. 13 декабря 60 лет со дня смерти Николая Николаевича БЕКЕТОВА A827—1911) Изучал процессы вытеснения одних элементов другими. Показал на опыте применимость алюминия для восстановления металлов из их соединений. Создал оригинальный курс физической химии И еще одна дата: 125-я годовщина рождения Юлии Всеволодовны ЛЕРМОНТОВОЙ A846—1919) Одна из первых русских женшии-химиков... «Среди химиков и нефтяников ее имя называлось наряду с именами крупных ученых и инженеров... Имя ее должно быть известным и близким женщинам-исследователям» (Ю. С. Мусабеков. «Юлия Всеволодовна Лермонтова». М., 1967) Доктор химических наук профессор С. А. ПОГОДИН 45
НОВЫЕ ЗАВОДЫ АЛМАЛЫКСКИИ АММОФОС Аммофос — комбинированное удобрение, содержащее азот и фосфор. Аммофос — одно из самых эффективных удобрений: в его составе до 60% питательных веществ. Аммофос — универсальное удобрение; его с успехом применяют во всех климатических зонах нашей страны, почти подо все сельскохозяйственные культуры. Но особенно эффективно это вещество при выращивании хлопчатника. Чтобы обеспечить наши хлопководческие районы концентрированными высококачественными туками, и был построен в городе Алмалыке близ Ташкента крупный химический завод. Он дал первую продукцию в декабре 1969 года. Выпускающие аммофос предприятия среднеазиатских республик до последнего времени работали на привозном сырье. Через всю страну, с Кольского Полуострова, везли сюда хибинский апатитовый концентрат. Между тем, на юге Казахстана расположено крупное Ка- ратауское месторождение фосфоритов. Из них готовили менее ценные, чем аммофос, удобрения— простой и двойной суперфосфат, главным образом потому, что местное сырье значительно беднее хибинского питательными солями. На Алмалыкском химическом заводе впервые стали перерабатывать в аммофос карата- уские фосфориты. Естественно, новое сырье потребовало серьезных изменений в традиционной технологии; поэтому Алмалыкский завод оснащен самым современным, самым производительным химическим оборудованием. Сырье поступает на предприятие в пневматических цистернах, откуда сжатым воздухом передавливается на склады и в цехи. Основной отход производства — фосфорогипс — удаляют по канатной дороге. Алмалыкский аммофос (после пуска второй очереди завода его будут выпускать ежегодно по 360 тысяч тонн в пересчете на питательные вещества) отличается высоким качеством. Он сыпуч, содержит мало влаги, не слеживается, из него очень удобно готовить туковые смеси прямо иа полях. Еще одна любопытная деталь: как это ни парадоксально, пуск химического завода оздоровил воздух в Алмалыке. Дело в том, что производство аммофоса потребляет много серной кислоты. Здесь ее готовят на местном комбинате цветной металлургии из отхода производства — сернистого газа. Этот газ до недавнего времени сбрасывали в атмосферу. Чтобы построить и пустить крупное промышленное предприятие, особенно металлургическое или химическое, нужно вынуть миллионы кубометров грунта, уложить тысячи квадратных метров бетонных оснований, сотни километров труб, построить здания цехов, смонтировать и испытать оборудование. На это обычно уходит несколько лет. Алмалыкский химический завод построен в рекордный срок — за один год. 46
ЭЛЕМЕНТ № И. С РАЗИНА, Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов ПАЛЛАДИЙ ДВОЙНОЙ РОЗЫГРЫШ Известный в Лондоне торговец минералами мистер Фостер не выказал особого удивления, когда в один из слякотных осенних дней 1803 года получил письмо от лица, пожелавшего остаться неизвестным. На дорогой бумаге прекрасным почерком была изложена просьба: попытаться продать небольшое количество нового металла палладия, ни внешним видом, ни свойствами не уступающего драгоценной платине. К письму был приложен небольшой и не очень тяжелый слиток. Фостер согласился — металл был действительно красив. К тому же, ничто так не притягивает людей, как случаи необычные и таинственные... А торговец может из них извлечь и выгоду, если знает толк в рекламе. Вскоре сообщение о палладиевом слитке, продающемся в магазине Фостера, стало достоянием гласности, и вокруг нового металла разгорелись страсти. Поскольку способ оповещения об открытии нового металла (через торговца!) был явно необычным, многие ученые Англии заподозрили подвох. Споры вокруг палладия принимали все более резкий характер как в научной среде, так и среди предпринимателей. В то Время среди английских химиков-аналитиков, в большинстве своем традиционно чопорных или флегматичных, выделялся Ричард Ченевикс. Ирландец по происхождению, человек вспыльчивый и неуживчивый, он особенно жаждал разоблачить «мошенническую подделку». Он купил слиток палладия и стал его анализировать. Предвзятость взяла свое: очень скоро Ченевикс пришел к убеждению, 47 что названный палладием металл «не новый Элемент, как постыдно заявлялось», а всего- навсего сплав платины и ртути. Свое мнение Ченевикс сразу высказал, сначала в докладе, прочитанном перед членами Королевского Общества, а затем и в печати. Однако другие химики при всем своем старании никак не могли найти в палладии ни ртути, ни платины... Секретарем Королевского Общества з то время был Уильям Гайд Волластон. Страстный противник рутины и шаблона в науке, он время от времени вмешивался в затянувшийся спор и умело обострял его. Страсти вокруг палладия то накалились, то ослабевали, а когда, наконец, новый элемент (или псевдоэлемент) всем уже Начал надоедать, в известнейшем научном Журнале Англии «Nicholson's Journal» появилось анонимное объявление. Заявитель через редактора предлагал награду в 20 фунтов стерлингов тому, кто в течение года приготовит искусственный палладий. Интерес к новому металлу вновь подскочил. Но все попытки искусственно приготовить палладий неизменно заканчивались неудачей. Только В 1804 году Волластон доложил Королевскому Обществу о том, что им в сырой платине обнаружен палладий и еще один новый благородный металл — родий. А в феврале 1806 года в открытом письме, опубликованном в «Nicholson's Journal», Волластон признался, что и Скандальная шумиха вокруг палладия —тоже дело его рук. Это он пустил в продажу новый металл, а затем и учредил премию за его искусственное приготовление. А неопровержимыми доказательствами того, что палладий и родий — действительно новые
Уильям Гайд Волластон A766—1828)— первооткрыватель палладия и родия Человек высокоодаренный и предприимчивый, Волластон разработал способ изготовления платиновой посуды и аппаратуры: реторт для сгущения серной кислоты, сосудов для разделения серебра и золота, эталонов мер и так далее. Более того, он, говоря нынешним языком, быстро внедрил этот способ в практику. А как раз в эти годы платиновая посуда стала для химических лабораторий необходимостью. Об этом, правда, несколько позже хорошо скажет в своих «химических письмах» выдающийся немецкий химик Юстус Либих: «Без платины было бы невозможно во многих случаях сделать анализ минералов... Состав большинства минералов был бы неизвестным». И дело не только в минералах, первая четверть XIX века — время больших перемен в химии. Освободившись от оков теории флогистона, химия двигалась вперед семимильными шагами. Не случайно на рубеже XVIII и XIX веков (±10 лет) открыто около 20 новых химических элементов. Дело Волластона процветало; изделия, вышедшие из его мастерской, пользовались большим спросом во многих странах, были вне конкуренции и приносили Волластону- предпринимателю немалые доходы. Однако успехи в коммерции не вскружили ему голо- 48 платиноподобные металлы, он к тому времени уже располагал... О ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЕ ПАЛЛАДИЯ Жизнь Уильяма Гайда Волластона A766— 1828) пришлась как раз на годы, в которые Англия стала страной классического капитализма. Промышленная революция, начавшаяся в шестидесятых годах XVIII века, породила бурный рост производства. Захват колоний приобрел невиданные прежде масштабы. Неслыханно богатела буржуазия, а те, кто создавал величие Англии,— трудовой люд — жили в ужасающих условиях. Лондонский врач Волластон практиковал в рабочих районах. Он не мог пожаловаться на отсутствие пациентов (которым, правда, нечем было платить за визиты), их число стремительно росло. Но и искусство врача и лекарства, которыми он щедро наделял своих больных, часто оставались бессильными против хронических и профессиональных заболеваний. Разочаровавшись в медицинской практике, Волластон навсегда оставил медицину и с 1800 года целиком посвятил себя науке. На жизнь, на приобретение материалов и оборудования для лаборатории нужны были деньги»
ву. В числе немногих ученых того времени Волластон принимал и последовательно проводил в жизнь идею взаимоплодотворной связи науки и практики. Работая над дальнейшим совершенствованием методики аффинажа и обработки платины, он пришел к мысли о возможности существования платиноподобных металлов. Продажная платина, с которой работал Волластон, была загрязнена золотом и ртутью. Стремясь получить более чистый металл, Волластон избавлялся от этих, да и от других примесей. Сырую платину он растворял в царской водке, а после осаждал из раствора только платину особо чистым нашатырем (NH4C1). Тогда он и заметил, что раствор, остававшийся после осаждения платины, был розоватым. Известными примесями (ртуть, золото) эту окраску объяснить было нельзя. Волластон подействовал на окрашенный раствор цинком: выпал черный осадок. Высушив его, Волластон попытался растворить его в царской водке. Часть порошка растворилась, а часть осталась нерастворенной. О дальнейших своих исследованиях Волластон писал: «После разбавления этого раствора водой, чтобы избежать осаждения незначительных количеств платины, оставшейся 49 в растворе, я добавил в него цианид калия — образовался обильный осадок оранжевого цвета, который при нагревании приобрел серый цвет... Затем этот осадок сплавился в капельку по удельному весу меньше ртути... Часть этого металла растворялась в азотной кислоте и имела все свойства пущенного в продажу палладия». Из другой, нерастворимой части был выведен еще один платиноид — родий. Почему первый из открытых спутников Волластон назвал палладием, а второй родием? Rhodium — от греческого робоа — розовый: соли родия придают раствору розовый цвет. Второе название с химией не связано. Незадолго до открытия палладия и родия — в 1802 году немецкий астроном Г. Ольберс обнаружил в солнечной системе новый астероид и в честь древнегреческой богини мудрости Афины Паллады и назвал его Палла- дой. А Волластон один из «своих» элементов назвал в честь этого астероида, точнее в честь этого астрономического открытия. ОБ ИСТОЧНИКАХ ПАЛЛАДИЯ — РЕАЛЬНЫХ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ И БЕСПЕРСПЕКТИВНЫХ Волластону пришлось извлекать палладий из сырой платины, попутно добытой при промыв-
ке золотоносных песков з далекой Колумбии. В то время зерна самородной платины были единственным известным людям минералом, содержащим палладий. Сейчас известно около тридцати минералов, в которых есть этот элемент. Как и все металлы платиновой группы, палладий довольно мало распространен. Хотя с чем сравнивать! Подсчитано, что в земной коре его 5-10~6%, то есть примерно в 10 раз больше, чем золота. Наиболее крупные россыпные месторождения платиновых металлов находятся в нашей стране (Урал), в Колумбии, на Аляске и в Австралии. Небольшие примеси палладия часто находят в золотоносных песках. Но главным поставщиком этого металла стали месторождения сульфидных руд никеля и меди. И, естественно, перерабатывая такие руды, в качестве побочного продукта извлекают драгоценный палладий. Обширные залежи таких руд найдены в Трансваале (Африка) и Канаде. Разведанные в последние десятилетия богатейшие месторождения медно-никелевых руд Заполярья (Норильск, Талнах) открыли большие возможности для дальнейшего увеличения добычи платиновых металлов, и в первую очередь палладия. Ведь содержание его в таких рудах втрое больше, чем самой платины, не говоря уже об остальных ее спутниках. Методы получения чистого палладия из природного сырья, основанные на разделении химических соединений платиновых металлов, очень сложны и длительны. Иностранные фирмы, занимающиеся аффинажем, не очень- то расположены делиться своими производственными секретами. Мы, естественно, тоже. А описывать технологию тридцатилетней давности не только скучно, но и бессмысленно. Поэтому оставим в стороне технологию, поговорим подробнее о минералах. Из шести платиновых металлов, кроме самой платины, только палладий встречается в самородном состоянии. По внешнему виду его довольно трудно отличить от самородной платины, но он значительно легче и мягче ее. Химический анализ показывает, что самородный палладий обычно содержит примеси: прежде всего саму платину, а иногда также иридий, серебро и золото. Но самородный палладий крайне редок. Минералы, содержащие элемент № 46, представляют собой его соединения со свинцом, оловом (интерметаллические соединения), мышьяком, серой, висмутом, теллуром. Примерно треть этих минералов еще недостаточно изучена и даже не имеет названий. Это объясняется тем, что минералы всех платиновых металлов образуют в рудах микровключения и труднодоступны для исследования. Расшифровать состав некоторых из таких микровключений помог великолепный прибор— рентгеновский микроанализатор- С его помощью можно определять химический состав образцов весом всего в 10~14 грамма! Один из интересных минералов элемента № 46 — аллопалладин, природа которого еще изучается. Этот серебряно-белый с металлическим блеском минерал очень редок. Спектральным анализом установлено, что в нем есть ртуть, платина, рутений, медь. Но окончательно расшифровать состав этого минерала Пока не удалось. В рудах Норильска обнаружена паллади- стая платина. В ее составе, выявленном с помощью микроанализатора, 40% палладия. Еще в 1925 году в алмазных россыпях Британской Гвинеи был найден минерал пота- рит. Его состав PdHg установили обычным химическим анализом: 34,8% Pd и 65*2% Hg. Однако возможно существование и других соединений палладия с ртутью, например Pd2Hg3- В Бразилии, в штате Минас Жераис найдена очень редкая и до сих пор недостаточно изученная разновидность самородного золота— палладистое золото (или порпецит). Палладия в нем всего 8—11%. По внешнему виду этот минерал трудно отличить от чистого золота. Таковы некоторые минералы палладия. Между прочим, палладий нашли и в метеоритах: 1,2—7,7 грамма на тонну вещества железных метеоритов и до 3,5 г/т—в каменных. А на Солнце его открыли одновременно с гелием еще в 1868 году. О ЛЕГЧАЙШЕМ ИЗ ПЛАТИНОИДОВ И О «ЧЕРНИ», УСКОРЯЮЩЕЙ ПРОГРЕСС Серебристо-белый палладий внешне больше похож на серебро, чем на платину. Собственно, выглядят все эти три металла примерно Одинаково, а вот по плотности A2,02 г/см3) палладий ближе к серебру A0,49), чем к платине B1,40). Палладий самый легкий из платиновых элементов. И самый легкоплавкий — температура плавления 1552° С. Закипает жидкий палладий лишь при 3980ЬС. Перед плавлением он размягчается. Разогретый палладий хорошо куется и сваривается. Да и при комнатной температуре он мягок и легко обрабатывается. 50
Палладий по-своему красив, полируется отлично, не тускнеет и не подвержен коррозии. В палладиевой оправе эффектно выделяются драгоценные камни. За рубежом пользуются популярностью часы в корпусах из белого золота. Здесь «белое золото» нужно понимать в прямом смысле слова: это золото, обесцвеченное добавкой палладия. Палладий способен «обелить» почти шестикратное количество золота. Для техники важно непостоянство основных механических характеристик палладия. Например, твердость его резко — в 2—2,5 раза — повышается после холодной обработки. Сильно влияют на его свойства и добавки родственных металлов. Обычно предел его прочности на растяжение равен 19,7 кг/мм2. Но если к палладию добавить 4% рутения и 1% родия, то предел прочности удвоится. Кстати, такой сплав применяют в ювелирном деле. Изделия из палладия чаще всего вырабатывают штамповкой и холодной прокаткой. Из этого металла сравнительно легко получаются цельнотянутые трубы нужной длины и диаметра. Не менее привлекательны и химические свойства элемента № 46. Прежде всего, это единственный металл с предельно заполненной наружной электронной оболочкой: на внешней орбите атома палладия 18 электронов. При таком строении атом просто не может не обладать высочайшей химической стойкостью. Неслучайно на палладий при нормальной температуре не действует даже всесокрушающий фтор... Но, как и у прочих благородных металлов, «благородство» палладия имеет предел: при температуре 500° С и выше он может взаимодействовать не только с фтором, но и с другими сильными окислителями. В соединениях палладий бывает двух-, трех- и четырехвалентным, двухвалентным чаще всего. А еще, как и все платиновые металлы, он образует множество комплексных соединений. Комплексы двухвалентного палладия с аминами, оксимами, тиомочевиной и многими другими органическими соединениями имеют плоское квадратное строение и этим отличаются от комплексных соединений других платиновых металлов. Те почти всегда образуют объемные октаэдрические комплексы. Сейчас известны многие тысячи комплексных соединений палладия. Некоторые из них приносят практическую пользу, хотя бы в производстве самого палладия. Говоря о химии палладия, нельзя не упомянуть еще об одном. Как и все платиновые металлы, он — отличный катализатор. В присутствии палладия начинаются и идут при низких температурах многие практически важные реакции. Процессы гидрирования многих органических продуктов палладий ускоряет даже лучше, чем такой испытанный катализатор, как никель. Элемент № 46 применяют в произвоцстве ацетилена, многих продуктов органического синтеза. В аппаратах химической промышленности палладий применяют обычно в виде «черни» (в тонкодисперсном состоянии палладий, как и все платиновые металлы, приобретает черный цвет) или в виде окиси PdO (в аппаратах гидрирования). Катализатор с палладиевой чернью готовят так: пористый материал (древесный уголь, пемзу, мел) пропитывают щелочным раствором хлористого палладия. Затем при нагревании в токе водорода хлорид восстанавливается до металла, и чистый палладий оседает на носителе в виде тонкодис- перснон черни. Почему палладий особенно хорошо ускоряет реакции гидрирования? Предполагают, что каталитические свойства этого элемента связаны с его удивительной способностью поглощать водород. Возможно, что часть водородных атомов оказывается связанной с палладием, и он служит как бы передатчиком водорода от одной молекулы к другой. При комнатной температуре один объем палладия вбирает в себя до 850 объемов водорода. При этом он, естественно, вспучивается, растрескивается. Палладий «нацелен» именно на водород, другие же газы, кислород например, он поглощает хуже, чем платина. Повышенное газопоглощение — характерно для всего класса платиновых металлов. И ЕЩЕ ОБ ОДНОМ ОЧЕНЬ ЦЕННОМ СВОЙСТВЕ Это свойство — относительная дешевизна палладия. В шестидесятых годах нашего века он стоил примерно впятеро дешевле платины E17 и 2665 долларов за килограмм). Это свойство делает палладий, пожалуй, самым перспективным из всех платиновых металлов. Уже сейчас добавкой палладия удешевляют некоторые сплавы, например один из сплавов для изготовления зубных протезов (еще он содержит медь, серебро, золото и платину). А то, что палладий стал самым доступным из платиновых металлов, открывает ему все более широкую дорогу в технику. Рисунки L. СКРЫННИКОВА 51
Что вы знаете и чего не знаете о палладии и его соединениях ИМЕНИ ВОЛЛАСТОНА обратить в слитки всю платину, собранную в Америке в течение многих лет. При сем случае, обрабатывая более 61 пуда сырой платины, отделил он два с четвертью фунта палладия, металла, открытого Волластоном и по чрезвычайной редкости своей ценимого в пять с половиной раз выше золота». Среди знаков отличия, которыми отмечены труды выдающихся ученых мира, есть медаль имени Волластона, изготовленная из чистого палладия. Учрежденная 140 лет назад Лондонским геологическим обществом, сначала она чеканилась из золота; затем в 1846 году известный металлург Джонсон извлек из бразильского пал- ладистого золота чистый палладий, предназначавшийся исключительно для изготовления этой медали. ПАЛЛАДИЙ — ОЧИСТИТЕЛЬ ВОДОРОДА Астрофизики подсчитали, что водорода в нашей Галактике больше, чем остальных элементов вместе взятых. А на Земле водорода менее одного процента. Трудно перечислить все области применения этого элемента, достаточно вспомнить, что водород — важное ракетное топливо. Но весь земной водород связан; легчайший из газов приходится получать на заводах — либо из метана с помощью конверсии, либо из воды электролизом. И в том и в другом случае абсолютно чистый водород получить не удается. Для очистки водорода палладий (или его сплав с серебром) пока незаменим. Устройство аппарата не так уж сложно. Используется уникальная способность водорода с огромной скоростью диффундировать через тонкую (до C,1 мм) пластинку из палладия. Под небольшим давлением газ пропускают через закрытые с одной стороны палладиевые трубки, нагретые до 600° С. Водород быстро проходит через палладий, а примеси (пары воды, углеводороды, Ог, N2) задержи в а юте я r трубках. ПЕРВЫЙ СОВЕТСКИЙ ПАЛЛАДИИ В 1922 году Государственный аффинажный завод выпустил первую партию русского аффинированного палладия. Этим было положено начало промышленному получению палладия в нашей стране. Сейчас СССР по достоверным запасам и добыче палладия занимает одно из первых мест в мире. БЕЗОТКАЗНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР Окись углерода СО недаром называют угарным газом. Этот яд вдвойне опасен оттого, что не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха... Определить наличие СО в воздухе можно с помощью бумажки, смоченной раствором хлористого палладия. Это безотказный сигнализатор: едва содержание СО в воздухе превысит допустимое @,02 мг на литр), бумажка чернеет. ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ТИТАН! Титан почти всеми своими качествами отвечает данному ему имени. Он прочен, теплое! оек, обладает высокой коррозионной стойкостью. На него не действуют ни азотная кислота, ни царская водка, ни другие окислители. Однако он корродирует под действием соляной и серной кислот. Но совсем небольшая добавка палладия (до 0,1%) делает титан металлом, стойким против H2SO4 и НС1. Добавки (до 1%) палладия повышают также химическую стойкость некоторых сортов нержавеющей и высокохромистой стали. ИЗ «ГОРНОГО ЖУРНАЛА» 1827 ГОДА «В 1822 году Г. Бреан имел поручение от испанского правительства очистить и 52
/ ЛИТЕРАТУРНЫЕ CTPi Борис АГАПОВ «АК-КОЙ!» Главную тему никто писателю не подсказывает, не заказывает, не навязывает. Она приходит сама. Она возникает как бы случайно—точно так, как появляется в кругу общения новый человек. И точно так, как это бывает с главным в жизни человеком, сразу не понять, что именно эта тема и станет главной — до конца дней. Тема приходит вроде бы на время, и вдруг задерживается именно тогда, когда пора бы уже и расстаться, или уходит, а потом возвращается снова, хотя житье с ней отнюдь не безоблачно. Оно нелегко потому, что тема живет по своим законам, по законам внешнего мира, частицу которого она олицетворяет. Став частью писательского бытия, главная тема властно окрашивает все ощущение мира, требует все большей и большей пристальности, все новых и новых усилий. Много лет назад такой главной темой для писателя Бориса Николаевича Агапова стало познание мира учеными. Его приковал труд людей, работающих в разных областях химии — в химической физике, в химии полимеров, в химии биологической. Богатство увлекшей его области естествознания, щедрая отдача науки людям сделали писательский поиск напряженным и настолько интересным, что книги Бориса Агапова повлияли даже на судьбы читателей. Мне посчастливилось услышать признание известного профессора-орга- Вам известно что-нибудь более прекрасное, чем открытие? Мне — нет. У меня имеется один знакомый, который думает именно так и с которым я полностью солидарен. Когда мы встречаемся, он протягивает ко мне автомобиль или медведя или тащит меня к шкафу, к ящику, к чемодану и говорит: — Ак-кой1 Это значит—«открои». Ему надо увидеть, что там внутри. Вот я поворачиваю ключ ящика письменного стола или нажимаю на защелку чемоданного замка... Но я смотрю не на замок, я смотрю на чудо, которое передо мною. Громадные чистые зеленые глаза, выпуклый лбище, круглые яблочные щеки н губы, сложенные в щепотку... Кажется, все эго лишено выражения, нет в этом нюансов мимики, но именно в неподвижности головы, в огромности милых радужных линз, ресницы которых рас- ника: «Знаете, а ведь я занялся полимерами под влиянием его (Агапова) агитации — в молодости мне попалась в руки его книга. И я увлекся1» V истинного ученого и у ребенка есть общее: они обладают великой способностью удивляться обыденному и, благодаря ей, находить скрытые пружины природы. Ребенок познает то, что неизвестно ему, но неинтересно взрослому, уже прошедшему какой-то путь. Человек же, сохранивший и во взрослые лета свежесть восприятия мира, открывает то, что неведомо человечеству. И маститый, далеко уже немолодой писатель Агапов тоже обладает этим свежим взглядом. Им он и смотрит на мир, на людей науки, на саму науку. И потому многим знакомый, а кое-кому надоевший мир, предстает в его книгах невиданным и неповторимым... Вам предстоит прочитать отрывки из книги, которая готовится к печати издательством «Советская Россия». Над ней Борис Агапов работал много лет. Легким озорным слогом написана эта сложная книга. И не сказать этого зранее, так вряд ли вы подумаете о том, сколько труда скрыто за неожиданными и точными штрихами, которыми Агапов рассказал о виденном и о пережитом его героями и им самим. Борис ВОЛОДИН пахнуты на самый большой угол, в сжатости кулачишек, похожих на розовые патиссоны, такое ожидание тайны, такая готовность к чуду, что если бы изображать человечество, впервые обратившееся к изучению природы, то именно так его и надо было бы нарисовать... Ведь в сущности оно и сейчас еще ребенок? Когда я гляжу на фотографию «изнанки» Луны, я представляю, итогом какого пути был этот мутный круг с неясными пятнами — пути, в котором слились все науки, все технические достижения человечества, и вместе с тем именно с вершины современного эксперимента видно, как неоглядны дали, куда еще даже воображение не может проникнуть и которые должны быть подвергнуты операции «ак-кой». Человечество еще в младенчестве. Я видел, как он потрошил целлулоидную 53
матрешку. Он уж давно к ней подбирался. У матрешки внутри были колокольцы нежнейшего звука, как будто звезды падали в воду, и, когда ее качнешь, они пели какую-то голубоватую мелодию, а он замирал и слушал. Как-то матрешка упала и треснула, и, пока никого не было в комнате, он разломал ее окончательно. Я подглядывал за ним, когда он был занят операцией «ак-кой». С тем же отсутствием выражения он наблюдал, как его ручонки копались в кукле. Они еще ничего не умели, да и вообще, что это за руки? Нельзя сказать даже, какие они будут — костистые, длиннопалые, с острым, выдвинутым суставом большого пальца, что, как говорят, означает тонкий и сильный интеллект, или пухлые, с пальцами, острыми на концах, но расширенными в среднем суставе — руки философа-созерцателя, или короткопалые, широкие, сильные— руки, удобные для работы, неустанные руки трудодея... Пока о них еще ничего неизвестно, но уже и сейчас они, как щенята, неуклюже, срываясь, ощупью, а лезут в целлулоидную щель и шарят, ищут, хватают, вытаскивают, отламывают одно от другого. Человеческое познание шло путем руки. Если вдуматься, то каждая операция «ак-кой» состоит прежде всего из отделения одних вещей от других вещей. Чтобы узнать свойства железа, надо отделить металл от породы, надо отделить железо от других металлов, от серы, от фосфора... Чтобы узнать состав звезды, надо отделить свет одного цвета от света другого цвета, надо расчесать ее мерцающую лохматость на пряди натрия и пряди калия, и водорода, и азота... Макиавеллическое правило «разделяй и властвуй», предложенное когда-то для борьбы человека против человека, оказывается, есть главный метод и в благородной области познания природы. «Разделяй, изучай и властвуй!» Так сбывается пророчество Шарля де Ко- стера, который писал в своем «Тиле Уленшпигеле» о том, что наступит время, когда грехи обернутся добродетелями: зависть — соревнованием, скупость — бережливостью, похоть — любовью. Закон разбоя и угнетения человека человеком, примененный для овладения природой, оказывается одним из важнейших законов прогресса. Осуществлялся же он с древнейших времен — руками. Чем дальше шло человечество, тем более хитрые и тонкие инструменты разделения оно создавало в помощь рукам, от первого кремневого ножа дойдя до того, что нашло способы отделять углерод от углерода, водород от водорода и уран-235 от урана-238, и тем достучалось до тайны атомной энергии. Конечно, разделение вещей не было и не может быть единственным путем познания — без синтеза оно невозможно, как и без анализа. Но я ведь и не пишу учебник по гносеологии, я хочу только предварить то, с чем столкнется читатель дальше,— с величием разделения, когда речь пойдет о сверхполимерах, т. е. о тайнах жизни. Есть древняя легенда о том, что некогда, в незапамятные времена, жили где-то в Индии люди, которые избрали иной путь познания мира. Они учились производить эксперименты не вне себя, посредством рук и орудий, а внутри себя, посредством прислушивания к самим себе и умственного воздействия на свои нервы. Они якобы отвергли путь руки и достигли вершин знания неподвижным созерцанием самих себя. Рассказавший мне эту легенду японский философ так сказал в заключение: — Наше тело заключает в себе все, что есть во вселенной: главные химические элементы, электричество, магнетизм, механику, жизненную деятельность... Оно есть вершина развития материи, которая расцвела в человеке лотосом духа. Надо только научиться познавать все явления в нашем теле, и мы познаем весь мир! — Вы научились? — спросил я его. Он вздохнул и сказал: — Нет. Есть и другая выдумка, принадлежащая уже автору этих строк. Будто бы где-то на одной из планет развитие материи пошло иными путями, чем у нас на Земле. Как уж оно случилось, пусть придумывают писатели-физики. Но только появились на свет некие комплексы полей — электромагнитных, а то и еще каких- нибудь, у нас небывалых, которые могли перемещаться по собственной воле и обладали сознанием. Вернее, они сами и были сознанием, и ничем больше. Когда им хотелось что-нибудь познать, они окутывали собой объект познания, пронизывали его собой до последних элементарнейших его частиц и узнавали всю его подноготную. Продолжая эту фантазию, можно представить себе дальше, что потом они могли и воспроизвести внутри себя любой познанный объект, причем не только как его точную копию, но и как любую возможную его комбинацию с другими объектами или как любой возможный вариант. Тут, в этой полностью механистической сфере действовал, так сказать, закон обратимости при- 54
чины и следствия: если некий кусок вещества мог перестроить поле, которое его окутало и пронизало, то потом и само перестроившееся поле может расположить подручные атомы так, чтобы получился нужный кусок вещества. Весьма вероятно, что и в легенде японца и в моей выдумке есть какие-то доли здравого смысла, затемненные литературным воображением, но — к счастью или к сожалению — в нашей реальности все по-другому. Развитие человеческой мощи пошло путем руки и разделения объектов познания на составные части. Непосредственное, целостное познание для нас невозможно, как бы нам этого ни хотелось. Один царь, который был, конечно, столп силы, солнце могущества, повелитель повелевающих, каратель карающих, даритель одаривающих и прочая, и прочая, и прочая, призвал своего главного министра и сказал ему, что он всем доволен и только ему не нравится, что он сам не находится на вершине науки. И тогда министр, который был стар и мудр и потому давно уже хотел умереть, сказал царю так: — Если бы ты приказал мне привести тебя на вершину самой высокой горы в мире, я бы сделал это. Десятки тысяч людей с именем твоим в сердце и на устах легли бы, чтобы ты удобно прошел по ним к подножию горы. И сотни тысяч людей заполнили бы своими телами пропасти, чтобы ты не утруждал себя спусками и подъемами. И множество людей сплелись бы в висячие мосты над ущельями для несущих тебя, и столько же согрели бы своим теплом воздух на вершине горы, чтобы ты мог отдохнуть в конце восхождения... Но что касается вершины знания, то тут, государь, даже если бы мы загубили все человечество, ничего нельзя сделать, ибо нет царского пути в науку! Сказав это, министр приказал казнить себя за дерзость. Но он был прав: нет царского пути в науку. И когда раскрываешь работы ученых, видишь, какой скрупулезной тщательностью и каким самоотверженным трудом отмечен каждый шаг к вершинам знания. — Ак-кой! Пройдет время, и мой внук, возможно, будет так же, как и я, стесняться спрашивать «что там внутри» — внутри материи, внутри мозга, внутри космоса,— чтобы не показаться профаном. Я желаю ему — о, как обоснованно я желаю ему! — чтобы он знал все это сам. Пусть он знает это всерьез, в итоге правильной юности, посвященной познанию. Я надеюсь, что в окна его аудитории не будет врываться ветер со снегом, что голод не погонит его на любой заработок, лишь бы наесться... Пусть хватит у него мужества и сил на самый трудный героизм — на подвиг не от аффекта и не от катастрофы, а на подвиг, который труден тем, что в любой момент его можно прервать. Подвиг скрупулезности исследования, героизм мышления; мышления, мышления до седьмого пота. Другими словами, я желаю ему того, чего не было у его деда. Когда в 1932 году мы расставались с учеными-химиками после встречи в Ленинградском институте пластических масс, последний вопрос, который я задал моим собеседникам, был такой: — А что же все-таки происходит внутри вещества, когда оно из слабого, хрупкого, нестойкого превращается в столь превосходный материал? Теперь я понимаю, какой это был кардинальный вопрос. Пока мы осматривали лаборатории, я боялся задать его — а вдруг все и и всем давно ясно, и я только продемонстрирую свою полную неграмотность? Я держал вопрос в себе, но тут, на расставаньи, напоследок я его выпалил — будь что будет! Пусть меня сочтут полнейшим невеждой — в конце концов, это недалеко от истины. Под мелкой изморосью мы стояли возле входа в институт... Женская рука в черной лайковой перчатке держала над нами большой зонт, оберегая профессора от дождя. Фасад старинного ленинградского здания уходил в туман. Профессор, один из зачинателей отечественной науки о пластмассах, ответил: — Очень мало мы знаем об этом. Вы спрашиваете о физической химии новых материалов. Она еще только возникает. Ее развитие и есть задача ученых. Когда механизм реакций будет выяснен, мы получим громадные возможности. На этих словах мы и расстались. Я шел по Невскому счастливый. Правда, в счастье том была и горчинка: почему я не с ними, почему и мне не дано разбираться в тайнах науки и находить счастье в сосредоточенности мысли, в хитрых движениях опыта, в общении с неустанно работающим мозгом планеты?.. Я вернулся в мой номер «Европейской», где пахло кофе, старой мебелью и чистым бельем, и... что я мог еще сделать, как не сесть за писание? Ведь открывать-то я ничего не умел, а делаться ученым было уже поздновато! 55
Вот маленький отрывок из написанного в тот вечер: «...Огромные здания, в которых можно заблудиться, грохот, от которого спирает дыхание, печи, изрыгающие гул и пламя, агрегаты великанской тяжести, похожие на очугуневших мастодонтов. Тысячи тонн металла и миллионы деталей — кулачки, пальцы, щеки, сердечники, шейки, ноги — все эти части заводского существа двигаются, покорные раз и навсегда закрепленным за ними назначениям, и объединенный шум их говорит о твердости их частей, о сложности их операций, о прочности их взаимной пригонки. Под куполом человеческого мозга царствует тишина. В этом небольшом и темном помещении открываются и хранятся законы, управляющие движением машин и определяющие их связи. Здесь возникают комбинации шестерен, рычагов, электрических полей — проекты и конструкции, пока еще невесомые и непротяженные. Совершенствуясь, они непрерывно зачеркивают предыдущие, жадно выискивая наилучшую схему. Здесь происходят разрушение и созидание столь мощные, что если бы весь этот процесс тотчас же осуществился в материальном мире — мы в ужасе бежали бы от места, им пораженного. Рушатся стены цехов, взлетают в воздух машины, увеличиваются и съеживаются колеса, перескакивают с одного места на другое маховики, возникают эстакады и колонны, чтобы через секунду рассыпаться в ничто. Но к нашему счастью и безопасности, только бесшумные пульсации мозгового вещества отмечают эту воображаемую бурю вещей. Производственный процесс мысли остается невидимым... Однако иногда мы можем ощущать его так близко, так воочию, что кажется, будто мы переселяемся под черепную коробку чужой головы и бродим по извилинам мозга, пузырящимся новыми открытиями. Или что мозг выходит за пределы наморщенного лба и его идеи получают объемность и весомость реальных вещей. На строительной площадке лабораторного стола высятся газгольдеры и перегонные башни, цистерны с кислотами и вакуум-насосы в близком соседстве с бутылкой молока и книжкой «Нового мира», на которую брошен комочек дамских перчаток. На уровне черепаховой пряжки от пояса—деревянное пространство в два с половиной квадратных метра, на котором целый химический завод. Он замечателен не лилипутностью своих размеров, а тем, что это еще не завод, но уже и не идея завода. Это — нечто среднее, уже ощутимое рукой и глазом, но еще зыбкое, готовое менять свои облик, подвижное, как мысль. Оно лишь не одето в материю тяжелого материала, не утверждено на бетонных фундаментах, оно как бы еще не совсем материально... И тонкие пальцы лаборантки, из которых два обожжены кислотой, а три блестят лаком ногтей, переставляют будущие печи и башни с женственной легкостью. Портрет Менделеева на закопченной стенке, тишина, едкий запах газов... Шипенье пенистых пробирок и спирта пламень голубой...» В воспоминаниях академика Николая Николаевича Семенова есть эпизод, который кажется мне особенно интересным. Вот его схема. 1924 год. Ленинград. Лаборатория. Только три комнаты. Тесно. Условия сверхгигиенические: свежесть воздуха достигает минус семи градусов, никакой сырости, поскольку ни водопровода, ни канализации. Утренняя зарядка, поднимающая тонус,— следует натаскать с улицы пятнадцать ведер воды в бак, от какового разведены трубки к рабочим столам для водоснабжения, дневные разминки посвящены заготовкам топлива для буржуйки, труба которой выведена в окно... Тут работают будущие академики, а пока всего лишь молодые энтузиасты. Однажды один из них приводит девушку Зиночку — хорошенькую, милую, только что окончившую университет. Он рекомендует ее слишком горячо, Семенов соглашается не слишком охотно— и без того много народу. Зиночка становится аспиранткой, ей придумывают научную тему, почти случайно, не связанную с другими работами лаборатории и уж никак не интересующую самого Николая Николаевича — о фосфоре. Пусть выясняет, как изменяется свечение фосфора при изменении давления кислорода. По-видимому, если давление уменьшать, свечение будет возрастать. Пусть займется, как это будет выглядеть в цифрах. А Юлий Борисович присмотрит за работой. И Семенов вновь обратился к своей теме, которая казалась ему тогда самой важной на свете. Мог ли он знать, что как раз в этот момент феи доброй и злой случайности вцепились друг другу в волосы и первая победила? Что именно в этот момент был определен путь его исследований на всю жизнь?! И вот Зиночка-Золушка становится к стеклянной кухоньке в уголке лаборатории, открывать краник и закрывать краник, и записывать цифру, и составлять график... 56
Проходит время, и еще проходит время, и еще... И когда Юлий Борисович Харитон протискивается к кухоньке и спрашивает, как у Зиночки дела, как светится у Золушки ее светлячок, он получает ответ странный, ответ :толь же удивительный, как золотая туфелька на ноге замарашки: — Он не светится совсем. Новость облетела всех. Начали проверять измерения... Ошибок не было. Фосфор не хотел соединяться с кислородом, пока давление газа было ниже некоторой величины. Дорогой читатель! Нам с вами, если мы не химики и не физики, это ничего не говорит. Но физики, когда они узнали, что это именно так, сразу поняли, какая невероятная вещь произошла в кухоньке Зиночки. Там были обнаружены явления, которые полностью опровергали тогдашние представления науки о механизме химических реакций! Теперь уже и Харитон, и сам Семенов заинтересовались опытами Зиночки. Вскоре сообщение о них за подписью Ю. Харитона и Зинаиды Вальта было опубликовано у нас и в Германии. Тотчас загорелась полемика. Знаменитый немецкий химик Боденштейн, в то время высший авторитет по цепным реакциям, заявил, что явление происходит от грязно поставленного опыта, что «у русских» несовершенная аппаратура. Русские вняли критике. Аппаратура была перестроена. Все аргументы Боденштейна были приняты во внимание. Но и при новой совершенной аппаратуре вспышка происходила только, когда газ доводили до определенного давления, которое назвали «критическим». «Критическое давление» оказалось понятием столь же необходимым, сколь и новым. Очень скоро Н. Н. Семенов и А. И. [Пальников обнаружили еще нечто, столь же небывалое: «критический» размер сосуда. Каждый, даже не изучавший химию в средней школе, знает, что, например, реакция соды с кислотой — выделение углекислого газа — одинаково происходит и в стакане и в ведре. Здесь же, при низких давлениях газа, реакция соединения фосфора с кислородом зависела от объема сосуда, в который газ был заключен. Чем больше сосуд, тем меньшее давление газа нужно, чтобы вспышка возникла. Что происходило в этой прозрачной колбе, где кишели невидимые молекулы кислорода и фосфора, какой колдовской механизм действовал тут и проявлял себя загадочными зеленоватыми вспышками? О чем сигналила природа? В обычной цепной реакции, в классической боденштейновской цепочке нет критических объемов, как нет и той стремительности процесса, с какой пришлось встретиться советским исследователям. «Над этим я упорно, мучительно размышлял»,— пишет Семенов в своих воспоминаниях. Как же была разгадана тайна? Я не имею права здесь ничего выдумывать, ибо речь идет все-таки об истории науки, а не о сыщицком сюжете. Фактический же материал тут очень скудный. «Я уже сейчас не помню хорошо,— пишет Семенов,— когда у меня мелькнула догадка...». «Не помню, как мне пришла в голову главная мысль...» А между тем именно это и интересно. Это так интересно, что люди создают даже мифы вокруг открытий. Но, к сожалению, миф о яблоке Ньютона столь же примитивно описывает открытие всемирного тяготения, как миф о яблоке Евы — соблазн грехопадения, или миф о яблоке Париса — силу зависти, прелесть женской красоты... Предположение о боденштенновском механизме реакции пришлось отбросить В колбе происходило что-то другое, нечто гораздо более мощное и сложное, чем скромная цепочка Боденштейна. Ведь если в колбе Боденштейна мы искусственно активизируем даже множество атомов (например, впустив туда много света или вводя туда достаточное количество паров металлического натрия), это вызовет только образование большого числа цепочек, так что реакция пойдет более интенсивно, однако она не будет ускоряться с каждым мгновением. В колбе Харитона и Вальты явление напоминало скорее не бикфордов шнур, по которому движется огонек реакции, а сам взрыв. Как же должна происходить реакция, чтобы, сохраняя характер цепочки, вместе с тем все время нарастать в мощности? Это возможно только при одном условии: если в каждой цепочке каждый активный атом будет оставлять после себя не одного активного наследника, как в обычной цепной реакции, а двух или больше. То есть если количество действующих, активных атомов будет не оставаться постоянным, как у Боденштейна, а увеличиваться. Но как это возможно? Ведь в реакции Боденштейна количество активных центров не растет? Растет только количество готовых новых молекул, которые и «падают в бункер го- 57
TOBofi продукции», если выразиться вульгарно, но подчеркнуто. Они «падают» пассивно, они уже не могут участвовать в реакции, они... А что, если бы они не были пассивны? В обычной цепной реакции, например хлор — водород, это невозможно. А в реакции фосфор — кислород? Тут-то и возникла главная догадка. Да, «готовая продукция» в колбе у Зины Валь- та — пятиокись фосфора—состояла не из обычных пассивных молекул, а из молекул, тоже возбужденных, имеющих свободную избыточную энергию. Если такая молекула, «падая в бункер готовой продукции», не отдаст этой избыточной энергии в виде света, она может столкнуться с молекулой кислорода. И тут-то и произойдет главный факт: она разобьет кислородную молекулу на активные атомы, и тогда каждый активный атом примется искать соединения, «кинется в авантюры» и начнет еще одну цепную реакцию, как в случае «хлор — водород». Таким образом, основное, чем отличалось новое явление от уже известного, было то, что вместе с увеличением «готовой продукции» росло и количество «возмутителей спокойствия». Это напоминало арифметические задачки на «сложные проценты»: капитал растет за счет процентов, но на процентные суммы снова нарастают проценты, и так человек богатеет, пе вкладывая никаких новых усилий или денег. Число активных атомов растет, каждый из них создает еще несколько, и все это вызывает прогрессирующий рост скорости реакции, которая может кончиться даже взрывом. Если бы нарисовать чертежик такого процесса, то он был бы похож не на цепочку, как в обычной цепной реакции, а на ветвящееся дерево. Семенов и назвал подобного рода явления разветвленными цепными реакциями. А критическое давление? Критический объем? В чем тут секрет? То и другое связано тесно. Эксперименты и вычисления показали, что если бы сосуд был бесконечно велик, то критическое давление стало бы бесконечно малым, другими словами, соединение паров фосфора с кислородом по законам разветвленных цепных реакций все равно шло бы, несмотря на любую степень разреженности газовой смеси. Какое же значение имеет сосуд? Оказывается, ход реакции полностью зависит от того, насколько близки стенки сосуда к его центру. Стоит нам их сблизить — реакция затухает, раздвинуть — она возникает, пусть степень разряженности мы сохраняем одну и ту же. Какой же вывод напрашивается тут? Один-единственный: реакция тормозится близостью стенок. Вот рванулся из центра шара к стенке возбужденный свободный атом кислорода. Мы видим его остановку: стенка помешала его дальнейшему движению. Чем ближе эта стенка, тем меньше путь этого атома, а чем меньше путь, тем меньше вероятность, что атом встретится с молекулой фосфора и будет толкать реакцию дальше. Вот он и не встретился, он долетел до стенки, куда тем же трактом уже прибыли такие же, как он, свободные, готовые к соединению атомы кислорода Тут они и соединяются..* друг с другом в молекулы кислорода 02, инертные, уже неспособные сами продолжать реакцию. «Авантюра» атома закончилась полным успокоением, он выбыл из игры, его цепная реакция оборвалась. Инертная молекула 02 слетает в сосуд. Зато чем дальше стенка, то есть чем больше размер сосуда, тем длиннее путь свободного атома, а значит, и тем вероятнее, что на этом длинном пути атом успеет столкнуться с фосфорной молекулой и продолжить цепной процесс. Стенки сосуда — это гасители реакции, они обрубают ветки процесса. Вот почему размеры реактора имеют такое значение! От них зависит и критическое давление. Это понятно: если гасители очень далеко, то, как бы ни были разрежены газы, свободный атом в своем длинном путешествии успеет набедокурить, реакция не потухнет. «...Вот я и получил наконец объяснение странного явления критического размера...»,— пишет в своих воспоминаниях Н. Н. Семенов. Объяснение получил и читатель. Однако читатель не увидел очень интересного: как именно была найдена ученым его теория. Об этом автор воспоминаний умолчал. Эйнштейн однажды заметил, что ученому трудно описать свой внутренний психологический путь к открытию: когда открытие сделано, оно кажется ему простой записью объективно происходящего. Так и тут: мы должны довольствоваться только некоторыми подробностями, которые, вероятно, типичны и неизбежны в истории каждой операции «ак-кой!»: на новатора обрушивается критика со стороны (Боденштейн); потом в его идеях и действиях начинают сомневаться его же друзья и помощники (вспомним Колумба); потом начинаются мучительные и долгие поиски наиболее простой и наиболее верной теории: потом на эту новую теорию авторитеты и 58
столпы науки смотрят с недоверием и даже пренебрежением; потом наступает тот решающий момент, ог которого зависит победа. Когда поэзия и проза о познании природы, об открытиях, изобретениях, о творчестве достигнут должной высоты и сделаются субстратом искусства, столь же прочным, как до сего времени были прочны сюжеты убийств, обманов, коварства и грызни людей между собой, литературоведы и критики примутся изучать особенности, а потом и законы построения новых романов и поэм. Может быть, они даже будут пользоваться совершенно нам пока не известными понятиями и даже... аппаратами. Вот бы хоть в щелочку посмотреть на их работу! Я немало времени посвятил обдумыванию лени. Первый вывод, к которому я пришел, состоял в том, что этот термин так же неопределенен, как, скажем, был в свое время термин «лихорадка». Потом уж стали говорить о «крапивной лихорадке», о «болотной лихорадке», о «малярии», о «тропической малярии» и т. д. Так и с ленью. Я знал людей духовно или физически слабых, для которых работа была страданием. Продолжительный труд приводил их в состояние изможденности, даже некоторого затемнения мысли. И хотя они всю жизнь трудились, никакая тренировка не могла освободить их от этой роковой утомляемости. Начальство, которое, как известно, не склонно к психологическим изысканиям, считало их лентяями. Объективно оно было право. Я встречался с другими, полными энергии и веселости, которые терпеть не могли работать. Они были абсолютными, так сказать, круглыми лентяями. Странность состояла только в том, что они тратили огромное количество сил, шли даже на лишения ради сохранения этой своей полной бесплодности. Я наблюдал, наконец, третьих, которые были истинными мучениками. В большинстве они обладали талантом и очень любили свою специальность. Однако какие-то непостижимые, можно сказать, дьявольские силы, угнездившиеся в их душе, не пускали их к работе. Люди хитростью заставляли себя работать, обманывали себя, ставили себя нарочно в условия, когда не работать было нельзя... В конце концов дело доходило до цейтнотов, до авралов, до бессонных недель. Тут воочию становилось видно, как талантливы, как работоспособны, как неутомимы эти лентяи. В неделю они делали то, на что были отпущены месяцы... Они переселялись в цехи, они уезжали в глушь, писать или обдумывать, они ставили над собой неумолимых контролеров, они подставляли себя иод штраф, даже под суд... И именно во время этих прокуренных, недомашних, аварийных ночей, во время сухомятных, в небри- тости и недомытости проносящихся дней они были счастливы. Наконец-то они забывали о роковом слове «стоп», которое точнее других определяло их обычное состояние. Как будто тормоз отпускал кто-то в их душе, как будто кислород вливался в их легкие... Я мог бы привести еще несколько примеров беды, которую неграмотные лентяи от науки или неграмотные работяги из начальства называют огульным словом «лень». Конечно, некоторым из лентяев удается излечивать себя от этой болезни, хотя секретом кустарного своего лекарства они не умеют ни с кем поделиться и стоит оно им чудовищных усилий. Гораздо чаще лень научаются скрывать, и в таких случаях потихоньку перебираются на какую-нибудь, пусть и самую малую, но «руководящую» работенку, на которой нельзя учесть ни сделанных ценностей, ни потраченного с пользой времени. А между тем ведь есть люди, которым от природы чужда леность. Не будем говорить о гениальности, ну, а если бы каждый средний, обыкновенный человек был столь же трудо- яростен, как Ленин, как Толстой?.. Мне могут сказать: тут-то этот человек и стал бы гением! Что ж, вот бы и хорошо! Так нельзя ли изучить душевную болезнь, именуемую в просторечии «лень», найти ее корни и прописать лекарства, режимы, гимнастику, диеты для ее лечения и профилактики?.. Может быть, надо бы открыть и те вирусы, которые инфицируют лень? Несомненно, они многообразны. Об одном из них я не могу не сказать. Я встречал немало ловцов успеха, искателей счастья. Именно они и были несчастны... Даже те, кто достигал своих целей — раскатывал на машинах и был увенчан. Всегда они злы, вечно озабочены и недовольны. Именно от них-то и убегает счастье! Какую горькую и суетную жизнь они себе избрали! Какую безнадежную! А все только потому, что у них не хватило силы или воображения, чтобы пройти — пусть и задыхаясь — первый марш лестницы. И они пустились на уловки. Между тем надо преодолеть только первый марш. Потом бы они пристрастились. А когда, после усилий, пришло бы к ним 59
счастье поиска, а потом и счастье открытия... О, если бы каждый человек еще в мальчишестве имел предчувствие этих часов! Если бы каждый с первых шагов сознания знал, что значит «ак-кой»! Он бы и не думал ни о чем ином! Эти же, не знающие радостей ума, думают только о том, как бы им не работать. Это и составляет главную, секретную, неистребимую страсть их жизни. Они опасны. Они инфек- ционны, как алкоголики. Чем они старше, тем необратимее распад их души. • В развитии теории цепных реакций эксперимент, расказанный выше, играл действительно серьезную роль. Он наглядно показал, что теория правильна: случилось точно то, что было ею предсказано! Ненаписанный роман идей был завершен, во всяком случае в первой своей части. Критики признали себя побежденными, «экипаж» института увидел, что его Колумб прав, высший ученый синклит утвердил молодую теорию... Впоследствии Н. Н. Семенов и английский ученый С. Н. Хиншелвуд, тоже работавший над цепными процессами, получили Нобелевскую премию A956 год). Новая теория цепных разветвленных реакций, как и вся новая наука — химическая кинетика, дает возможность «видеть» процесс образования веществ, в том числе и полимеров. Если теория строения Бутлерова дала в руки химикам как бы фотоаппарат, позволяющий получать точные «портреты» молекул органических веществ, то химическую кинетику и ее главный раздел — цепную теорию — можно сравнить с кинокамерой, которая способна воспроизвести процесс образования этих молекул. Создатели ее мечтали о том, что на основании тех различий, тех особенностей, что присущи этим процессам, можно построить еще одну систему классификации в химической науке, систему хотя и более сложную, чем установленная Менделеевым, однако весьма плодотворную для овладения тайнами вещества. Ученые предполагали, что можно разделить все элементы на группы в зависимости от их поведения в процессе реакции. Неизвестно, получит ли эта идея развитие, однако динамизму нашего времени она вполне соответствует: химия второй половины XX века не может быть наукой только о неподвижных системах. Во всяком случае, уже и сейчас внутреннее содержание цепной теории считается одним из важных обобщений современной физики и химии. Многие советские ученые уверены, что понятия и математические формулы, которые дала советская наука в области цепной теории, имели большое влияние на развитие теории атомных, ядерных процессов, пусть за рубежом научная печать и замалчивала роль советских работ в этом направлении. Хотя ядерные реакции, в частности деление ядер урана-235, имеет иную природу, чем, например, описанное выше соединение фосфора с кислородом, однако и тут наука встречается не только с плодотворными аналогиями, но и с общими для обоих процессов явлениями, и прежде всего с критическими объемами и критическими плотностями. В частности, управление ядерными реакциями в атомных реакторах полностью построено в соответствии с положениями теории цепных разветвленных реакций, например опускание и поднимание стержней замедлителя. Вообще, когда вы знакомитесь с работами семеновской школы, вы видите, как самая обобщенная, математизированная, высокая химия близка к нуждам хозяйства, промышленности. Цепная теория — это курс управления реакциями. Когда-то академик А. Н. Бах писал: «Существуют химические превращения, которые чрезвычайно трудно объяснить, если рассматривать только исходное состояние и конечный результат. Они, однако, становятся совершенно понятными, если принять во внимание промежуточные реакции, связывающие исходное положение с конечным». Знать механизм превращения, значит, уже получить доступ к управлению процессом. Огромная работа советских и зарубежных химиков открыла множество особенностей и закономерностей в движении различных превращении, а это позволяет влиять на ход процессов. Введение ничтожной дозы бромистого натрия в смесь хлора с водородом достаточно для того, чтобы началась реакция, и этому есть строгое объяснение. Если в ту же смесь ввести чуточку треххлористого азота—только сотую процента, другими словами, одну десятитысячную ее веса, то даже эта малость уменьшает скорость реакции в десятки тысяч раз. Это тоже следствие найденных закономерностей. Когда вздумали впустить в колбу с фосфором и кислородом немного нейтрального газа аргона, реакция пошла быстрее... Механизм таких ускорений тоже стал ясен благодаря новой теории. Но не только введение тех или других химических веществ, не только размеры сосу- 60
да, но и свет, и давление, и электрические воздействия, и температура (в самых широких градациях, вплоть до очень низкой) —многие факторы и их комбинации, позволяющие воздействовать на реакцию, были найдены благодаря цепной теории или плодотворно объяснены и измерены на основании ее положений. Круг реакций, которые идут по цепному механизму, очень велик. Крекинг (производство бензина и других продуктов из нефти), хлорирование, получение спиртов и кислот, наконец, все виды горения и взрывов принадлежат к процессам цепного характера. Все моторы мира живут потому, что в природе существуют химические реакции, законы которых открыты Семеновым и Хипшелвудом. Однако какое же отношение эти законы имеют к полимерам? Непосредственное и решающее. Цепная теория и вообще химическая кинетика есть фундамент всей науки о полимерах. Она есть ответ на тот вопрос, который был задан желторотым журналистом профессору в Ленинграде, под дождем, возле института пластмасс в 1932 году: — А что же все-таки происходит внутри вещества, когда оно из слабого, хрупкого, нестойкого превращается в столь превосходный материал? В то время и цепная теория и вся химическая кинетика в целом только создавались, и — как помнит читатель — профессор ответил журналисту: — Очень мало мы знаем об этом... Когда механизм реакций будет выяснен, мы получим громадные возможности. Никогда нельзя сказать о науке, что она познала что-нибудь до конца. Но с тех пор и до наших дней наука о полимерах прошла путь от младенчества до юности. Как и вся- РАЗНЫЕ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНОСТИ МЕШОК В ПОДАРОК Итальянский поэт и алхимик Аугурелли преподнес в 1514 году папе Льву X свою поэму об алхимии; он воспевал способы получения искусственного золота и рассчитывал на щедрое вознаграждение. Лев X вежливо принял поэму, но подарил алхимику... пустой мешок. Он заявил разочарованному итальянцу: «Тому, кто обладает столь великим искусством, недостает лишь мешка для золота!». ОБРАЗЦОВЫЙ СЕМЬЯНИН Роберт Милликен занимался определением заряда электрона, заставляя перемещаться ионизированные капельки масла в электрическом поле. Работа была трудоемкой, иногда наблюдения за одной каплей отнимали по нескольку часов. 61 кой науке, ей предстоит сделать гораздо больше того, что уже сделано. Чтобы написать общедоступно и весьма кратко основное, пришлось бы написать целую книгу. Главная мысль ее состояла бы в следующем. Голенький, без шерсти, тонкокожий, с маленькой пастью, с нестойкими зубишками, с мускулатурой куда более слабой, чем у его врагов, бегающий и прыгающий куда хуже, чем они, почти лишенный обоняния, человек создал вокруг себя от рубашки на теле до спутников в космосе вторую природу и в ней и благодаря ей стал самым могучим существом на планете. Эта вторая природа стоит на двух основаниях: энергетика и материалы Энергетика началась от мускульной силы человека и его животных и теперь, в середине XX века, пришла к атомной энергии. Материалы — от камня, дерева и шкур — до современных сплавов и нового, небывалого в первой природе класса веществ — синтетических полимеров. Эти полимеры построены аналогично тем, которыми богата первая природа, — дереву, шкурам, каучуку, воску, шелку, хлопковому волокну, однако они создаются «искусственно» и — как всякая часть построенной человеком второй природы — послушны человеческой воле, отвечают главнейшим нашим требованиям больше, чем их «прототипы», создаваемые первой природой. Если открытие атомной энергии сулит человечеству неисчислимые возможности в энергетике, то открытия в области химической кинетики, и прежде всего теория цепных реакций, должны принести людям небывалую свободу в создании веществ с любыми нужными нам свойствами. Продолжение в следующем номере РАЗНЫЕ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ РАЗНОСТИ ...Однажды супруги Милликен пригласили ч обеду гостей. Когда пробил назначенный час, оказалось, что работа в лаборатории в самом разгаре, и Милликену ничего другого не оставалось, как позвонить по телефону домой и сказать жене, что он не может прийти, не закончив работу. Когда ученый прибыл, гости осыпали его комплиментами за пристрастие к домашнему хозяйству: госпожа Милликен сообщила им, что ее муж в течение полутора часов стирал и гладил и не мог прийти, не закончив работу. Оказывается, произошло забавное недоразумение. Что же сказал ей по телефону муж? Он сказал: «watched an ion» («следил за ионом»); по- английски это звучит очень похоже на «washed and ironed» («стирал и гладил»)...
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ОПЯТЬ О КОНСЕРВИРОВАНИИ: БЕЗ НАГРЕВАНИЯ И БЕЗ ОХЛАЖДЕНИЯ Суть нового способа—обезвоживание продукта. Весь фокус в том, как именно это обезвоживание происходит. Прежде всего продукт (например, кусок мяса,) покрывают съедобной пленкой, которая есть в то же время полупроницаемая мембрана. Затем покрытый пленкой кусок мяса опускают в обыкновенный сахарный сироп. И тогда начинается процесс, который должен быть вполне понятен читателю «Химии и жизни*: по законам осмоса вода из бифштекса (яблока, груши, рыбного филе и так далее) переходит через пленку-мембрану в сироп. Сироп разбавляется, а наш бифштекс обезвоживается. В экспериментах, которые должны были подтвердить состоятельность нового способа, куски мяса, мякоть ананаса, и креветок погружали в раствор пектина и затем в раствор нитрата кальция. В результате реакции между этими веществами получалась полупроницаемая пленка пектата кальция. После этого мясо, ананас и креветки в пленке двое- трое суток обезвоживались в 50%-ном растворе обыкновенного инвертированного сахара — водном растворе равных количеств глюкозы и фруктозы. В журнале «Wissenscbaft und Fortschritt». A970, № 5) говорится, что продукты, законсервированные этим способом, были по вкусу едва отличимы от свежих. В принципе материалом съедобных мембран могут служить клетчатка, крахмал и некоторые другие вещества. Консервировать способом обезвоживания с съедобной пленке можно, конечно, только те продукты, в которых не возникает при хранении э высушенном состоянии необратимых изменений, препятствующих употреблению их в пищу. И еще, конечно, желательно, чтобы тот же ананас оставался после всех этих процедур ананасом, а не превращался, допустим, в некое подобие компота. Оборудование для консервирования этим способом должно быть в принципе довольно простым и, следовательно, недорогим; эго может оказаться серьезным преимуществом нового способа, И еще одно обстоя iельство, подающее надежды любителям экзотических закусок: устрицы, которые чрезвычайно неохотно консервируются обычными способами, будто бы хорошо переносят мембранное обезвоживание. М. КИРИЛЛОВ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ВУЛКАНИЗАЦИЯ БЕЗ СЕРЫ Сера — дешевый, но далекий от идеала вулканизующий агент. Серные мостики, которые соединяют между собой молекулы каучука, боятся нагревания и окисления; присутствие серы снижает эффективность антиокислительных добавок. Английские инженеры предложили заменить серу другим веществом — диуретаном, получаемым из нитрозо- фенолов и диизоциана- тов. В процессе вулканизации его молекулы распадаются: н итрозо- фенолы присоединяются к молекулам каучука, а диизоцианаты сшивают между собой ги дрок- сильные группы нитро- зофенолов. Эффективность вулканизации повышается от добавления димети л дитиок арба- мата цинка; кроме него добавляются диизоциа- нат и вещество, поглощающее воду. Получаемый новым способом вулканизат долговечнее обычного; еще одно преимущество нового процесса в том, что таким путем можно вулканизовать не только натуральные, но и некоторые синтетические каучуки. «New Scientist», (Англия), 1970, т. 47, № 716 О ПОЛЬЗЕ ТАБАКА О вреде табака много говорят и пишут, Между тем если р один прекрасный день из неге и перестанут делать сигареты, сигары, папиросы и зелье для курительных трубок, это удивительное растение вовсе не окажется никому не нужным. Вот еще одно тому подтверждение. Если залить табачные листья или пыль водой (три части воды на одну часть табака), выдержать в течение 6 часов, 4 часа кипятить, отфильтровать и отжать полученный табачный экстракт, а затем упарить его (воды должно остаться не больше 10%), получится густая темно-коричневая паста. Ее нужно растворить в воде A6 граммов на литр воды) и в дождливый день протереть ветровое стекло автомобиля этим раствором. После такой обработки можно смело снять щетки-стеклоочистители и выезжать из гаража. Покрытые табачным экстрактом стекла хорошо смачиваются водой. Вода растекается по их поверхности тонкой прозрачной пленкой, и в самый сильный ливень видимость остается хорошей. Патент ФРГ, № 1295125, 1970 62
«Портрет*. Голубой светофильтр средней плотности подчеркивает объем лица, ьезко выделяет морщины «Осень*. Плотный желтый светофильтр уменьшает контрастность снимка. Снято в ненастный осенний день КАК \ ДЕНЬ ПРЕВРАТИТЬ В НОЧЬ, А ЛЕГКОЕ ОБЛАЧКО- В ГРОЗОВУЮ ТУЧУ л. чистый Фото и вклейка автора Каждый фотограф — и профессионал, и любитель — стремится запечатлеть действительность такой, какой ои ее видит. И если, снимая на черно-бедую пленку, фотограф не может передать цветовую гамму, он стремится хотя бы получить иа негативе все природное богатство теней и полутеней. К сожалению, это не всегда удается. И boi почему. У человеческого глаза и основной составляющей фотоэмульсии — галогени- дов серебра *— неодинаковая чувствительность к цвету. В электромагнитном спектре видимое излучение приходится на очень маленький участок — длины воли от 0,39 до 0,76 микрона. А галоге- ниды серебра наиболее чувствительны к коротковолновому свету @,3—0,54 мк), то есть к ультрафиолетовым и фиолетовым лучам. Это понятно: у коротковолнового излучения энергия выше, поэтому фотохимические реакции протекают быстрее и полнее. Повышенная чувствительность черно- белой пленки з ультрафиолетовой и фиолетовой областях приводит к тому, что желтые предметы выглядят на снимках темно-серыми, а фиолетовые — почти белыми. Чтобы расширить границы чувствительности фотопленки, в эмульсию вводят специальные оптические сенсибилизаторы— сложные органические красители. Эти вещества поглощают световую энергию, которая на галогениды серебра непосредственно не действует. Молекулы красителя, возбужденные квантами света, отдают свою энергию ионам брома в кристаллической решетке бромистого серебра. Так через химического посредника фотоэмульсия получает свою порцию зеленого, желтого, оранжевого и красного света. Оптические сенсибилизаторы вводят сейчас почти во все негативные пленки. Самые чувствительные нз них — изопан- хроматические — по своей цветовой чувствительности приближаются к человеческому глазу: их эмульсия реагирует на световые волны в диапазоне 0,37—0,7 микрона. И все же даже изопанхроматические пленки чересчур чувствительны к сине- фиолетовым лучам, фотоснимки зачастую неверно передают цветовую тональность. Если уменьшить чувствительность фо 63
томатернала в коротковолновой области больше не удается, то отсечь избыток ульграфиолетовых и фиолетовых лучей несложно. Для этого фотографы используют желтые светофильтры с разной оптической плотностью. Самые плотные стекла (окрашенные наиболее интенсивно) полностью поглощают ультрафиолет и сине-фиолетовое излучение, а оранжевые светофильтры — частично и зеленое. Светофильтры служат не только для компенсации природного недостатка фотоматериалов. С их помощью можно делать художественные снимки, подчеркивая важнейшие детали в кадре, убирая ненужное, создавая настроение. Если без светофильтра фотографировать пейзаж, в котором голубизна неба сочетается с белыми облаками и желтой осенней листвой, облака на снимке сольются с небом, листья будут выглядеть темными и унылыми. Светлый желтый светофильтр резко обрисует контуры облаков, средний желтый — сделает небо темнее, высветит листву. А еще более плотный фильтр может сильно исказить тона: небо станет темным и мрачным, белые облака превратятся в грозовые тучи. Этим приемом можно пользоваться, чтобы получить необычные фотографические эффекты. Красный фильтр полностью поглощает сине-фиолетовые лучи, поэтому яркий солнечный день может превратиться на снимке в ночь, на воду вместо солнечных бликов ляжет лунная дорожка. Голубой фильтр успешно используют в портретных съемках, чтобы подчеркнуть контуры губ и выделить морщины. В то же время этот светофильтр подчеркивает на лице веснушки и пигментные пятна (их можно ослабить с помощью светло- желтого стекла). При съемке утреннего тумана голубой светофильтр подчеркивает воздушную дымку, а желтый и оранжевый наоборот убирают ее. И последнее: применяя светофильтры, надо помнить, что они сильно поглощают свет. Поэтому необходимо в зависимости от плотности применяемого цветного стекла менять экспозицию. Например, снимая с желтым светофильтром средней плотности, выдержку следует увеличить по сравнению с показанием экспонометра примерно в 2,5 раза. Слева — «Фотовыстрел». Слабый желтый светофильтр повышает контрастность снимка Справа — «Раздум ье». Слабый оранжевый светофильтр На вклейке — две фотографии. Верхнюю автор назвал <гЯа лунной дорожке». На самом деле дорожка — солнечная. Снимок сделан в 16 часов с помощью красного светофильтра средней плотности. Нижний снимок — €Перед грозой» — получен с помощью плотного оранжевого светофильтра, который превратил плывущие в голубом небе легкие белые облака в темные грозовые тучи С4
В МАСТЕРСКОЙ И ЗА ЕЕ ПРЕДЕЛАМИ Рассказывает художник-реставратор Всю старину мы должны тщательно охранять не только как памятники искусства,— это само собой,— но и как памятники быта и жнзни древних времен. Это высказывание В. И. Ленина, приведенное В. Д. Бонч-Бруевкчем в статье «Ленин н культура», определяет политику Советского государства по отношению к памятникам искусства прошлых эпох. ...Реставраторов теперь много. Так много, что эта профессия потеряла ореол необычности. Международная конференция реставраторов, проходившая в Ленинграде осенью 1963 года, сопровождалась выставкой достижений художников-реставраторов. Экспозиция была устроена в Москве, в залах Музея изобразительных искусств. Мне и моим коллегам по роду занятий довелось не только присутствовать на этой выставке, но и давать пояснения посети г елям. И неизбежно в наш рассказ об иконах и фресках вплетались данные о составе растворителей, рентгеновской аппаратуре, программе работ химической лаборатории... Но то, что я хочу рассказать, музейные гиды знать и рассказывать не обязаны. ЧТО ТАМ, ПОД КОМПРЕССОМ? Иногда икону или деталь фрески восстановить можно и за неделю-две. Но чаще на это уходят месяцы, даже годы труда. Реставратор должен обладать железными нервами, хорошо знать технику живописи и рисунка, разбираться в вопросах истории, географии, права, усвоить определенные разделы физики и химии, иметь —обязательно! — верный глаз и твердую руку. По мере необходи- После реставрационных работ оживают удивительные краски древних живописцев, чистые тона звучат открыто и насыщенно. На вклейке: деталь древнерусской иконы «Никола в житии» (XVI век). В верхней части — «основа» иконы: доски, покрытые тканью. Ткань приклеена к доскам рыбьим клеем, сверху загрунтована — по грунту и сделана роспись. Реставрирована в Центральной художественной научно - реставрационной мастерской мости приходится быть и филологом, и философом, и даже... богословом. И при всем том труд реставратора обычно лишен внешней эффектности, за очень редким исключением. Вас интересуют как раз исключения? Тогда представьте такую ситуацию. Перед реставратором — совершенно черная с виду доска. Это старая икона, покрытая слоем вековой пыли и копоти. Он кладет на нее кусок байки, смоченной в растворителе, прикрывает сверху стеклом. Затем выжидает нужное время — в среднем минут двадцать — и снимает компресс. Острым скальпелем начинает осторожно удалять размягченный пласт: тусклый растрескавшийся лак, олифу, ставшую от времени темно-бурой, аляповатые, грубые мазки позднейших записей. И постепенно, миллиметр за миллиметром, под рукой у него вспыхивают драгоценные первоначальные краски, освобождаясь от плена, длившегося четыреста-пятьсот лет. По форме доски, способу обработки дерева, по характерным кованым гвоздям реставратор должен уметь определить работу мастера XII, XIII, XIV, XV веков, пусть даже много раз впоследствии зарисованную. Он должен отличить манеру письма Дионисия или Феофана Грека от манеры Андрея Рублева или Даниила Черного. Отправляясь в экспедицию по стране, он должен представлять себе четко, что искать и где искать. Иногда это удается... Но чего я, например, не умею и чему, вероятно, никогда не научусь — это профессиональному хладнокровию в тот момент, когда передо мной оживает удивительное искусство древнего живописца. НУЖНА НОВАЯ ПРОФЕССИЯ! Художники древней Руси не ведали иных сюжетов, кроме тех, что взяты из священного писания. Светской живописи до конца XVII века на Руси просто не существовало. Но стремление выразить в краске, в рисунке мир своих чувств и взглядов жило в человеке и требовало выхода... Вот почему я не могу без волнения смотреть на святых работы Рублева или Феофана. Это живые люди. Земные, понятные, но с какой силой духа, любви или 65
ненависти! Их глаза и руки, весь облик часто больше говорят мне о прошлом моего народа, чем иелые собрания исторических сочинений. И не случайно именно историки первыми взялись за серьезное изучение древнерусского искусства. В середине прошлого столетия историческая наука осознала, что иконы и фрески древней Руси — документ не менее точный, чем летопись или хроника. Но чтобы прочесть икону, приходилось собирать этот «документ» буквально по кускам, очищать от грязи, копоти, подделок. Тут мало было одной эрудиции, требовалась помощь специалистов. Возникла необходимость где-то заполучить, как- то обучить первый отряд добровольцев: до середины XIX века профессии реставратора не существовало. «ПОНОВИТЬ» ОБРАЗ Древнерусские живописцы сами приготовляли необходимые для работы краски. Красочный порошок (пигмент) затирался вручную на яичном желтке и кистью наносился на меловой грунт — левкас (от греческого Kevkog — белый). Яичная эмульсия, используемая для связи красок с грунтом, с годами затвердевала, красочный слой приобретал исключительную прочность. Но большинство произведений иконописи, как правило, уже с момента написания находилось в неблагоприятных условиях. Для защиты красочного слоя от внешних воздействий, для предохранения от выветривания живописную поверхность иконы покрывали тонкой пленкой олифы, сваренной по различным специальным рецептам. Олифа заставляла звучать краски интенсивно и насыщенно. Однако она быстро чернела в темных сырых помещениях церквей. Сажа и копоть свечей ускоряли процесс разложения покровной пленки, и через шестьдесят — семьдесят лет различить первоначальное изображение было уже почти невозможно. В древние времена реставрировать живо- тись в современном понимании этого слова не умели. Церковная община поручала приглашенному художнику «поновить» образ. Нередко исполнитель пемзой счищал старую живопись до левкаса, и творение его предшественника безвозвратно гибло. А бывали случаи, когда поновитель для быстроты писал новое изображение поверх слоя потемневшей олифы, не удаляя ее. Со временем и эта живопись становилась неразличимой под новым слоем олифы, ее снова покрывали новой записью. Поэтому на некоторых иконах мы находим многочисленные слои записей разных Псковская икона XVI века в процессе реставрации 66
эпох. Естественно, слои поновлений и авторская живопись обладают совершенно разными художественными и живописными достоинствами. РЕСТАВРАТОР НА «РАСКОПКАХ» Произведения древнерусской живописи, относящиеся к одной определенной школе, вышедшие из одной мастерской или созданные в одно время, отличаются не только общностью стиля. В каждом художественном центре техника письма, профессиональные приемы, традиции ремесла носили специфический характер. Красочные пигменты псковского происхождения вряд ли встретишь на палитре суздальского мастера; привыкший к плотным, пастозным мазкам новгородец редко заимствует у среднерусских иконописцев сложную систему лессировок; густые неровные пленки олифы, столь характерные для работ северных художников, показались бы слишком грубыми московским изографам. Раскрытие от записей памятников старой живописи напоминает археологические раскопки. Перед реставратором встают проблемы, аналогичные тем, с которыми сталкивается археолог. Слой за слоем углубляется реставратор в древность, тщательно исследует открываемые участки, старается разгадать вековые тайны истории. Каждая новая запись, следы старых чинок и восстановлений рассказывают о судьбе открываемого памятника не меньше, чем самый достоверный письменный источник или летописное свидетельство. Реставратор не оставит без внимания малейшую деталь, которая поможет ему восполнить пробелы в наших отнюдь не полных знаниях о сложном искусстве древних живописцев. С особым трудом читаются сквозь пленку потемневшей олифы надписи, сопровождавшие иконописное изображение. Не всякий по- новитель в древности тратил время на выяснение подлинного имени представленного святого. Поэтому нередки случаи, когда в процессе расчистки оказывается, что фигура, нарисованная поновителем, не имела никакого отношения к авторскому замыслу. Удаляя слой за слоем прописи на уникальном образце псковской живописи XIV века, реставратор обнаружил под словом «Ульяна», оставленным позднейшим поновителем, авторскую надпись «Параскева Пятница». После завершения реставрационных работ памятник вошел в историю искусства с названием «Де- исус с предстоящими Варварой и Параскевой Пятницей». 67 РЕСТАВРАТОР СТАНОВИТСЯ ХИМИКОМ Уксусная кислота, нашатырный и винньп спирт до сравнительно недавнего времеш были единственными растворителями, с по мощью которых размягчались и снималиа поздние записи и потемневшая олифа. Мед ленно, затрачивая немалые физические уси лия, художник-реставратор этап за этапол удалял многослойные поновления. Нашатыр ный спирт и уксусная кислота — сильнодей ствующие средства. Чтобы научиться, поль зуясь ими, сохранять в первоначальном вид авторскую живопись, требовалась многолет няя практика. К тому же не всякая краска i не любая покровная пленка растворяются о воздействия этих веществ. Тогда единственные орудием реставратора оставался скальпель с его помощью записи снимались механиче ским способом. Целесообразно ли применять в качеств» растворителей нашатырный спирт и уксуснуи кислоту, не вредны ли для древних произведе ний искусства эти традиционные способы рас чистки? Это беспокоило реставраторов... Химическая лаборатория и отдел древне русской живописи Государственной централь ной художественной научно-реставрационно] мастерской (ГЦХНРМ) провели в 1957— 1958 годах удачные опыты, которые доказал! неоспоримое преимущество органических рас творителей перед старыми материалами. Мик роанализ показал, что тончайшие разделки киноварные буквы, лежащие на золоте или се ребре, воздушные красочные плави без утра сохранялись только при использовании смесег i органических растворителей, составленны; : нами совместно с химиками. За короткий срок после проведения пер i вых экспериментов составы органических рас ; творителей были изменены и улучшены. Со с трудничество реставраторов и химиков позво ( лило значительно увеличить и разнообразит] г компоненты, входящие в многочисленные сме е си растворителей. «Чем дальше протекала современная прак > тика, тем больше накапливалось научных до с стижений и, что важнее всего, первоклассны; и памятников древнерусской живописи. Одно с временно совершенствовалась и реставра б ционная методика, техника раскрытия памят т ников. Мы начали ставить перед собой задач1 и такой сложности и ответственности, о которы: :i раньше не отваживались и думать. К hhmi прежде всего относится проблема расслоение живописи, удачное решение которой обещасз произвести полный переворот в реставрацион н
эсле удаления слоя гсляной краски с Царских врат» юицкого собора юице-Сергиевского энастыря на тыльной ороне обнаружился кизный рисунок руки, нполненный острым еталлическим педметом. Это — обопытная деталь юрческого процесса ревнерусских астеров. Хастерская«Андрея ублева 1420-е годы "Т'Щуу «у *.3Hflgg»^J»*»W&fttiiiiw ai»*y^j|(H'iniyHfj^ чцци* ■А. • v ■ Е, .>>•• ;■"**#*** ?у [Г* ь.ГшмАиГи ih>s юм деле. В самом деле, какие горизонты открылись бы перед нами, если бы вместо того, ^тобы уничтожать верхние слои, мы могли бы их снимать, сохраняя слой за слоем на особых щитах». Эти слова были сказаны академиком И. Э. Грабарем двадцать лет назад. Они не эстались пустым бумажным прожектом. Реставраторы и научные сотрудники проводили опыты и изыскания, осваивая трудную методику расслоения и перенесения разновременной живописи на новое основание. Разработка и усовершенствование органических растворителей помогли широко применить в процессе расчистки способ расслоения отдельных живописных участков, а иногда и всей записи, если она представляет художественный интерес. Теперь уже не считается чрезвычайным событием отслоение масляной записи, лежащей поверх пленки потемневшей олифы. Размягченные под действием растворителя, расслоению поддаются даже тончайшие слои темперной живописи разных времен, крепко спаянные один с другим. Разбирая запасники Великоустюжского музея, реставраторы обратили внимание на икону внушительных размеров с изображением «Собора архангела Михаила» (реставратор А. Баранова). Грубые слои записи, нанесенные в конце XIX века, скрывали авторскую живопись. На первый взгляд казалось, что это произведение не представляет высокой художественной ценности. Однако особенности доски, рубленной топором и 68
Ремесленная запись XVIII века (фото на стр. 68) отступает под действием растворителей и открывается уникальная работа Псковской иконописи XVI столетия скрепленной коваными гвоздями, давали основание предполагать, что подлинная живопись восходит к ранней эпохе древнерусского искусства. Догадки реставраторов полностью подтвердило рентгеноскопическое исследование... Рентгенограмма служит опорным документом при отборе на реставрацию музейных экспонатов. Рентгеновские аппараты позволяют прямо в музее делать выводы о ценности того или иного памятника. О КУЛЬТЕ И КУЛЬТУРЕ В начале XX века многие старые русские иконы были расчищены, укреплены и хранились в достойных условиях как в частных собраниях, так и в коллекциях музеев. Но всякая попытка провести более основательные работы по спасению древнерусской живописи встречала отпор со стороны духовенства и церковных общин. Для них икона была не столько памятником культуры, сколько атрибутом религиозного культа, предметом повседневной «службы». Кроме того, служителям культа казалось, что это богохульство: снять оклад со старинной иконы, что-то вытворять с образом в мастерской (не иконописной!), соскребать позднейшие записи... Существенный поворот в этой проблеме наметился после октября 1917 года, когда Россия стала Советской Республикой, а церковь была отделена от государства. Среди первых декретов новой власти — о земле, о мире — был и такой: «О регистрации, 69
Технология реставрации: а — древняя икона до реставрации. Она покрыта слоем потемневшей олифы, запылилась... Реставратор, приступая к очистке, намечает фрагмент, с которого он начнет очищать старую живопись; б — он накладывает на деталь иконы компресс, сверху прижимает его стеклом. Наслоения набухают, отслаиваются — теперь реставратор снимает их вместе с компрессом; в — из-под слоя загрязнений проступает живопись древнего мастера приеме на учет и охране памятников искусства и старины, находящихся во владении частных лиц, общественных учреждений и т. д.». Декрет был издан очень своевременно. Во что обошлась России деятельность хотя бы одного Рябушинского, промышленного магната. Эмигрируя после Октября, он вывез за рубеж бесценное собрание старинных русских икон. Рябушинский полагал, возможно, что сберегает иконы от гибели. Но скорее, однако, он просто спасал свою собственность. Ведь существуют разные точки зрения на то, что можно считать личным достоянием, а что — достоянием твоего народа. Совет Народных Комиссаров Советской Республики предпринял энергичные меры, чтобы раз и навсегда прекратить разграбление и нелепую гибель уникальных памятников национальной культуры. Вслед за изданием декрета были созданы Государственный художественные мастерские, срочно организованы солидные научные экспедиции с широкими полномочиями. Советская власть просила служителей культа не чинить препятствий историкам и художникам, дать им возможность осматривать и реставрировать художественные ценности, находившиеся в распоряжении церкви. Дело реставрации древних икон развивалось успешно. Работу возглавил академик Игорь Грабарь — художественный директор Третьяковской галереи, отличный знаток живописи, блестящий организатор. Ни в рублях, ни в долларах и ни в какой другой валюте я не берусь оценить первые же результаты деятельности Грабаря и его сотрудников. В каталоге к отчетной выставке 1927 года московские реставраторы деловито писали: «Секция живописи закончила реставрацию всех икон Благовещенского собора в московском Кремле, знаменитой «Троицы» Рублева в Троице-Сергиевской лавре, чина Звенигородского Успенского собора на Городке...». Каждый из шедевров, сухо перечисленных в этом удивительном каталоге, мог бы прославить любую художественную галерею мира. СПУСТЯ ПОЛВЕКА Конечно, зависть плохое чувство. Даже профессиональная зависть, для которой иногда делают скидку. Но как же не позавидовать организаторам, первым сотрудникам наших реставрационных мастерских! Оказавшись среди целого моря старинных икон и фресок, они, естественно, брались за самые ценные. Не хочу сказать, что они выполнили всю работу, но личные шансы открывать в месяц по шедевру сейчас значительно упали. В каж- 70
дом старинном городе теперь есть свой музей, и в каждом музее — свои реставраторы. В Москве работают три реставрационных центра. Один — наш, самый старый, имени Игоря Грабаря. Специальная научная реставрационная мастерская — при Министерстве культуры. И еще одна мастерская на правах научно-исследовательской лаборатории занимается теорией и техникой реставрации и консервации произведений искусства. Но мы еще ничего не говорили о консервации... Современные реставраторы стараются не повторять ошибок своих предшественников. Расчистив старую живопись, мы обрабатываем ее так, чтобы икону не требовалось подновлять. Такая работа требует времени... В пределах Российской Федерации организован поиск произведений старинной живописи. Целая армия энтузиастов любовно осматривает каждый сантиметр в заброшенных старых церквушках — есть такие в отдаленных деревнях и глухих северных лесах. Во главе этих отрядов стоят местные реставраторы: уж они-то ничего не пропустят! Конечно, мы ездим и в экспедиции. Совсем недавно вернулись из поездки по живописным лесам Мещеры. Привезли несколько характерных темных досок, на которые возлагаем большие надежды. Но в общем удача нас не часто балует: рязанские земли еще в XIII веке были опустошены набегами татар, все сжигавших на своем пути. Не успели мы приступить к обработке своих находок, как все газеты напечатали сенсационное сообщение. Прямо здесь, в Москве, в Успенском соборе Кремля, реставратор Ю. Мельников раскрыл икону XII века. Он выполнял обычные работы по консервации. Дошел до иконы «Богоматерь Умиление». Добротная, хорошо сохранившаяся работа XVIII столетия, она ни у кого не вызывала особого интереса. Всего-то и должен был сделать Мельников, что снять потемневшую олифу и покрыть икону свежим защитным слоем. Он снял серебряный оклад, поставил с краю пробный компресс. Как только из-под этой добротной записи замерцало старое золото, «Богоматерь» тут же отправили в рентгеновский кабинет. Так и есть! Под слоем краски XVIII века Мельников обнаружил замечательный шедевр живописи домонгольского периода. На старой иконе под скальпелем реставратора открылось одухотворенное лицо женщины, которое художник написал восемьсот лет назад. Савелий ЯМЩИКОВ СОСТАВ РАСТВОРИТЕЛЕЙ При реставрации произведений живописи, выполненных темперой или маслом, используются смеси органических растворителей (соотношение дано ъ объемных процентах): 1. Амилацетат — 25; пропиловый спирт — 25; ацетои или метилэтилкетон — 50. 2. Формальгликоль — 50; ацетон или метилэтилкетон — 20; толуол — 28; спирт этиловый — 2. 3. Амилацетат— 10; ацетоь или метилэтилкетон—15; ксилол — 20; диоксан — 25; спирт пропиловый — 20; спирт этиловый — 10. 4. Метиленхлорид — 50. ацетон или метилэт илкетон — 45; спирт этиловый — 5. 5. Метиленхлорид — 20; изоамиловый спирт — 20; ацетон или метилэтилкетон — 45; уксусный ангидрид— 10. * 6. Формальгликоль — 20; изоамиловый спирт — 20; ацетон или метилэтилкетон — 45; уксусный ангидрид—10.* В растворителях 5 и 6 в качестве загустителя добавлено по 5% коллоксилина, растворенного в ацетоне или амилацетате. Перечисленные растворители применяются для расчистки записей, удаления лаковых и олифных покрытий, жировых загрязнений. * Внимание! При работе с уксусным ангидридом надо соблюдать осторожность: он сичъпо раздражает слизистые оболочки и кожу. 71
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ 3-я всесоюзная конференция по теоретическим вопросам адсорбции (кинетика и динамика адсорбционных и десорбционных процессов). Февраль. Ленинград. (Научный совет по синтезу, изучению и применению адсорбентов. Институт физической химии АН СССР) СООБЩЕНИЯ В систему Академии наук СССР передан Биологический научно- исследовательский ин- ОБЪЯВЛЕНИЕ Московское правление Всесоюзного химического общестза имени Д. И. Менделеева объявляет КОНКУРС на тему €<Раз- работка новых надежных или усовершенствование существующих методов ликвидации Совещание по высокотемпературным термоэлектрическим материалам. Февраль, Москва. (Научный совет по проблеме «Методы прямого преобразования тепловой энергии в электрическую» АН СССР) Симпозиум современное состояние знаний по структуре, биосинтезу и превращениям фосфо- лмпидов в организме животных и человека». ститут Казанского государственного университета имени В. И. Ленина. Президиум Академии наук СССР постановил включить этот институт в состав Отделения биохимии, биофизики и хи- вредных выбросов в атмосферу и загрязнения водоемов и почв, а также разработка новых экономически выгодных энергетических систем и технологических процессов, исключающих вредные выбросы». На конкурс принимаются работы, выполненные в 1968—1970 годах. Февраль. Ленинград. (Всесоюзное биохимическое общество АН СССР) Научно-координационное совещание «Диагностика потребности растений в удобрениях». Февраль. Москва. (Почвенный институт ВАСХНИЛ) Совещание по методам оценок эксплуатационных свойств масеп и присадок. Февраль. Москва. (Всесоюзный научно - исследователь- мии физиологически активных соединений и впредь именовать его Казанский институт биологии АН СССР. Директором института назначен доктор биологических наук Н. А. ГУСЕВ. Срок представления документов на конкурс — до 1 октября 1971 года* Для лучших работ установлены премии: первая E00 рублей), вторые (три премии по 250 рублей) и третьи (шесть премий по 100 рублей). Особое внимание будет уделено тем работам, в которых авторам удалось на практике ский институт по переработке нефти) 4-я всесоюзная конференция по кинетике и механизму химических реакций в твердых фазах. Март. Свердловск. (Институт металлургии Уральского филиала АН СССР) Совещание по коррози- онностойким сплавам на осноае титана. Март. Москва. (Институт металлургии им. Байкова АН СССР) Институту химии природных соединений АН СССР присвоено имя выдающегося советского ученого академика М. М. Шемякина. устранить имевшие место выбросы и реально прекратить загрязнение природы. Будет учитываться также использование уловленных промышленных отходов. Материалы по конкурсу следует направлять в Московское правление ВХО имени Д. И. Менделеева (Москва, Новая площадь, 8—10). КНИГИ В ближайшее время выходят в издательствах «Ми р»: С. БЕНСОН. Термохимическая кинетика. 1 р. 68 к. Т. ГОТО, И. ЖИРАТА, Г. СТОУТ. Современная органическая химия в вопросах и ответах. 1 р. 50 к. А. КИРБИ, С. УОРРЕН. Органическая химия фосфора. 2 р. 98 к. С. МИДЛМАН. Течение полимеров. 1 р. 70 к. Э. РИДИЛ. Развитие представлений в области катализа. 1 р. 70 к. Дж. СТЮАРТ, Дж. ЯНГ. Твердофазный синтез пептидов. 1 р. 20 к. Углеводороды. Аспекты радиолиэа. 2 р. Н. ХЕННЕЙ. Химия твердого тепа. 1 р. 50 к. Э. ШЕЛ Л АР Д. Количественная хроматография на бумаге и в тонком слое. 1 р. 20 к. «3 н а н и е»: В. Б. ЛОСЕВ. Кремний плюс органика. 6 к. Я. К. СЫРКИН. Периодический закон и проблема валентности. 6 к. НАЗНАЧЕНИЯ Академик Ю. А. ОВЧИННИКОВ назначен директором Института химии природных соединений АН СССР им. М. М. Шемякина. Член-корреспондент АН СССР В. А. КОВДА назначен директором Института агрохимии и почвоведения АН СССР. Избраны директорами научных учреждений Академии наук Киргизской ССР: академик АН Киргизской ССР В. И. ИВАНОВ (Институт органической химии) и член- корреспондент АН Киргизской ССР А. И. ЯНУШЕ8ИЧ (Институт биологии). Кандидат биологических наук К. М. СУХАНОВА назначена заместителем директора Института цитологии АН СССР. 72
ЮНЫЙ ХИМИК \ к аШ что это ТАКОЕ? (Ответ — на стр. 77) 73
итоги ВИКТОРИНЫ ОКТЯБРЬСКОГО НОМЕРА Викторина октябрьского номера, как вы помните, была самостоятельным продолжением предыдущей викторины. Наверное, поэтому практически все ее участники успешно справились с заданием и дали верные ответы; редакция с трудом отобрала из них наилучшие. Вот имена авторов этих ответов: Александр ГБРШИКОВ A0 кл. школы № 26 гор. Донецка), Виктор ДАВЫДОВ A0 кл. челябинской школы № 92), Марина КОТЛЕРМАН A0 кл. одесской школы № 8), Владимир КУРЧИН A0 кл. волгоградской школы № 7), Игорь ОРЛОВСКИЙ (9 кл. челябинской школы № 24), Ольга ТРЕЙГУТ и Сергей ПЕТРОВ (9 кл. школы № 10 гор. Старая Русса). Некоторые из этих ребят уже принимали участие в предыдущей викторине, причем ответы Марины Котлерман были упомянуты в числе лучших. Поэтому именно ей редакция и присуждает очередной приз — книгу «Химия», написанную под руководством известного американского ученого Глена Сиборга. Напоминаем нашим читателям: в нынешнем учебном году победители викторины будут выявляться ежемесячно, так что каждый из вас может в любой момент включиться в состязание. Нужно только не забывать, что ответ на вопросы викторины следует посыпать не позднее 3-го числа следующего месяца (потому что подписчикам в этот день начинают рассылать следующий номер журнала, в котором помещены ответы на вопросы викторины предыдущего номера): в частности, редакция будет рассматривать лишь те ответы на вопросы викторины этого номера, которые посланы не позднее 3 февраля 1971 года. Дата отправки ответа будет определяться по почтовому штемпелю. Не забудьте разборчиво написать свою фамилию, имя, точный почтовый адрес, класс и номер школы, в которой вы учитесь. ВИКТОРИНА ГДЕ БОЛЬШЕ АТОМОВ? Распространенная привычка отождествлять массу и объем, как известно, приводит к казу- i сам. Отождествление атома элемента и его f иона — тоже распространенная ошибка. Тем i не менее инерция мышления бывает причиной 4 того, что иногда мы делаем две ошибки ) сразу. То, что в единице массы чистого простого i вещества больше атомов данного элемента, чем в той же единице массы соединения, очевидно. То, что это утверждение может быть несправедливо для одинаковых объемов и что надо учитывать плотность, тоже довольно ясно. То, что атом натрия и ион натрия — субстанции существенно разные, понятно уже девятикласснику. Но вот цифры, которые нередко поначалу вызывают удивление и у более взрослых химиков: в 1 см3 хлористого 74
Кристаллическая решетка натрия — кубическая объемноцентрированная натрия атомов натрия почти столько же, сколько в I см3 металлического натрия, а 1 см3 фтористого натрия содержит в 1,5 раза больше атомов натрия, чем 1 см3 металла.» Проверим эти данные. Обозначив плотность вещества d, а молекулярный вес — М, получаем формулу для расчета числа атомов в 1 см3 вещества: N--^--6,02.10» Значит, для того чтобы рассчитать число атомов натрия в 1 см3 вещества, необходимо знать значения плотностей. Воспользуемся «Справочником химика» (т. 2, 1964 г.). Плотность натрия —0,97 г/см3, хлористого натрия— 2,165 г/см3, фтористого натрия — 2,56 г/см3. Подставив в формулу соответствующие цифры, получаем, что в 1 см3 Na содержится 2,52 -1022 атомов натрия, в 1 см3 NaCl —2,22-Ю22 атомов, а в 1 см3 NaF — 3,66-1022 атомов... Причина этого явления заключается в том, что плотность заполнения пространства, например, в случае хлористого натрия существенно больше, чем в случае металлического натрия. Кристаллическая решетка натрия изображена на рис. 1, она называется кубической объемноцентрированной. Хлористый нат- Хлористый натрий образует более плотную кубическую гранецентрированную решетку рий образует более плотную кубическую гранецентрированную решетку (рис. 2). Надо иметь в виду также, что в углах решеток солей находятся ионы натрия, имеющие меньший размер, чем сами атомы. Итак, чем больше плотность вещества и меньше его молекулярный вес, тем больше атомов элемента находится в единице его объема. Понятно, что особенно большие различия получатся в тех случаях, когда простое вещество при обычных условиях газообразно, а соединение — твердое тело. Например, 1 см3 чистого кислорода при нормальных условиях содержит 5,4 -1019 атомов, тогда как в 1 см3 бертолетовой соли (плотность ее 2,32 г/см3)— 3,4-1022 атомов, то есть примерно в 630 раз больше. (При расчете надо учесть, что в молекуле КСЮз — три атома кислорода.) Столь значительное повышение концентрации, разумеется, давно используется человечеством: бертолетова соль применяется как окислитель. А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, КАКОЕ ВЕЩЕСТВО СОДЕРЖИТ В ЕДИНИЦЕ ОБЪЕМА БОЛЬШЕ ВСЕГО АТОМОВ ВОДОРОДА? 75
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! ОРИГИНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ «В девятом номере вашего журнвла за 1969 год был объявлен конкурс на лучшую задачу. Мне не хотелось высылать одну, и поэтому на протяжении всей учебы в десятом классе я составлял задачи, которые записал в тетрадь и выслал вамв.» Так начинается письмо Леонида Горностаева, выпускника школы № 16 города Тюмени. Всего он прислал в редакцию 58 задач. К сожалению, эти задачи попали в редакцию уже после того, как были подготовлены в печать «Задачи по идеям читателей», опубликованные в девятом номере «Химии и жизни» за 1970 год. Вместе с тем, многие задачи Леонида ГОРНОСТАЕВА достойны публикации: они оригинальны и свидетельствуют о незаурядной эрудиции автора. Мы публикуем пять задач: ЗАДАЧА 1 Некоторое вещество имеет ту же эмпирическую формулу, что и никотин, причем атомы в его молекуле соединены в той же последовательности, что и в молекуле никотина. Но это вещество в два с лишним раза менее ядовито, чем никотин. Что это за вещество? ЗАДАЧА 2 Небольшой прочный сосуд доверху заполнен неизвестной жидкостью и затем плотно закрыт. Через некоторое (довольно продолжительное) время обнаружилось, что жидкости в сосуде стало меньше, а при вскрытии сосуда из него со свистом вырвался газ. Этот газ пропустили над раскаленным порошком магния, после чего объем газа уменьшился до 4/5 первоначальной величины. Какая жидкость была в сосуде? ЗАДАЧА 3 Предложите оригинальный, на ваш взгляд, способ получения бензола из графита. ЗАДАЧА 4 Почему спичка,-зажженная на воздухе, горит менее ярко, чем в чистом кислороде, находяшемся при том же парциальном давлении, что и кислород воздуха? ЗАДАЧА 5 Кусочек твердого вещества бросили на поверхность воды. Кусочек вещества стал бегать по воде, выделяя неизвестный газ А и уменьшаясь в размерах. Этот газ собрали и пропустили через раскаленную трубку с опилками магния; при этом образовалось вещество Б. Затем через эту же трубку пропустили ток кислорода и заметили, что из трубки вновь начал выходить газ А. Что за вещество было брошено на поверхность воды и что предста вл я ют собой вещества А и Б? Решения — иа стр. 79 НАБЛЮДЕНИЯ ПРОБИРКА НА МОРОЗЕ Известно, что раствор перманганата калия при хранении разлагается. Задача нашего опыта следующая: выяснить, как влияет мороз на скорость этой химической реакции. Нальем в колбу с притертой пробкой произвольное количество дистиллированной воды и бросим в нее несколько кристаллов перманганата калия. Перемешаем раствор, чтобы он стал однородным. Нальем в две одинаковые пробирки равные объемы образовавшегося однородного раствора лерманганата калия. Закроем пробирки пробками. Одну пробирку оставим в комнате, а другую выставим на мороз, пред- 76
варительно завернув в темную бумагу (чтобы свет не влиял на скорость химической реакции). После замораживания внесем пробирку в комнату и дадим раствору растаять. Сравним цвет раствора в пробирке, которая была все время в комнате, с цветом раствора в пробирке, которая была на морозе. Мы увидим, что во второй пробирке раствор более светлый. Это значит, что скорость разложения перманганата при замораживании возрастает, хотя с понижением температуры скорость реакции обязана уменьшаться. Об этом явлении писалось в журнале «Химия и жизнь» еще в 1966 году, однако о неорганических веществах почему-то не упоминалось. Читатель В. И. ВОЛКОВ От редакции. О возрастании скорости реакции после замерзания раствора писалось в заметке «Реакции во льду» («Химия и жизнь», 1966, № 12), причем тогда действительно упоминались лишь реакции органических веществ. Но в принципе ничто не мешает тому, чтобы замерзание раствора приводило и к ускорению реакций неорганических веществ: ведь суть этого интересного явления заключается в том, что, когда раствор замерзает, атомы и молекулы начинают вести себя, как солдаты в строю: скорость их взаимодействия перестает определяться случайными столкновениями, атомы и молекулы реагируют дружно и разом, как по команде. Кстати, опыт будет более убедительным, если еще одну пробирку с раствором охладить до 0°С, но не давать раствору замерзнуть: цвет раствора в этой пробирке изменится еще меньше, чем в пробирке, которая оставалась в комнате. Сравнивать окраску растворов нужно так: смотреть на вертикально поставленные пробирки сверху, подложив снизу лист белой бумаги. ЧТО ЭТО ТАКОЕ? (См. стр. 73) Это не «летающая тарелка», повисшая над морем, а плавающая на поверхности воды капелька силиконового масла, снизу которой привешена капелька анилина. Силиконовое масло легче воды, и поэтому нет ничего странного в том, что оно плавает на поверхности. Но почему не тонет анилин, у которого удельный вес чуть больше, чем у воды? Причина — поверхностные силы. Эти силы скрепляют молекулы силиконового масла и анилина так же, как скрепляют они молекулы жидкости внутри каждой из капель. В результате капелька анилина, прилипшая к капельке силиконового масла, и удерживается на поверхности воды, как воздушным шаром. Фото из журнала «Scientific American» 77
У КОГО ПЯТЕРКА? (ОТВЕТ НА ВОПРОС ВИКТОРИНЫ ПРЕДЫДУЩЕГО HOMFPA) Искать правильный ответ можно так: «Пусть ученики описывали такое-то вещество. Сколько при этом правильных признаков окажется в ответах учеников А, Б, В, Г?». И так — для всех веществ подряд. Но даже если вам повезет, и вы сразу же выберете нужное вещество, все равно вам придется сделать полную проверку, так как может оказаться, что задача имеет несколько решений. Кроме того, вести подобные рассуждения — дело трудоемкое. Вместе с тем решение значительно облег- нается, если результаты анализа условий задачи записывать в виде таблицы, в которой отдельный признак каждого из четырех описаний рассматривается одновременно для всех предложенных вешеств. Если данное вещество обладает соответствующим признаком, этот факт отражается знаком «+». В противном случае ставится «—». В тексте пояснений уравнения химических реакций не даются, вместо них проставлены знаки «?». Каждый знак «?» соответствует одному из уравнений, которые мы предлагаем вам составить самостоятельно. К ОТВЕТУ УЧЕНИКА А L В виде мелких кристаллов едкий натр и кальцинированная сода имеют белый цвет. Однако обычно термин «бесцветный» принято применять по отношению к веществам, не поглощающим световые лучи видимой части спектра, независимо от того, пропускает ли их вещество («прозрачное бесцветное») или отражает («непрозрачное белое»). 3. Хлорид меди и кальцинированная сода энергично присоединяют воду, образуя кристаллогидраты СиС1г-2Н20 и Ыа2СОз-10Н2О. Способность к гидратации едкого натра и серной кислоты общеизвестна, в этом случае также образуется ряд кристаллогидратов, которые могут быть выделены из растворов в твердом виде (H2SO4 ■ Н2О, H2S04 - 2H2Of H2S04-4H20; NaOH-H20, 2NaOH.7H20). 4. В качестве фунгицида применяют хлор- окись меди 3CuO'CuCl2-4H20. Она осаждается при действии известкового молока или мела на раствор хлорной меди (??). К ОТВЕТУ УЧЕНИКА Б 3. При указанной температуре хлорная медь теряет часть хлора, превращаясь в хлористую медь (?). 1 «Шифр» 1 v ченика А Б В Г Описание вещества . Бесцветное A) твердое вещество, B) способное присоединять воду, C) используется для производства одного из фунгицидов D) Твердое вещество A) коричневого цвета B) разлагается при температуре около 500°С. C) Его раствор изменяет окраску фиолетовой лакмусовой бумажки D) Вещество плавится I легче всех остальных предложенных для описания веществ, A) разрушающе действует на кожу человеческого тела. B) применяется в химической переработке клетчатки. C) При электролизе водного раствора дает один газообразный продукт D) Жидкость A) с характерной окраской, B) реагирует со всеми остальными веществами, C) используется при химической переработке жиров D) Свойства веществ едкий натр 1 + + + + + 1 + + 1 111 + серная кислота + + + III 1 + + + + + 1 + хлорная медь + + + ! + + + + 11 1 1+ + 1 нированная сода + + + + + — + III 4. Хлорид меди и карбонат натрия в водном растворе подвергаются гидролизу (??): первая соль дает кислую реакцию, а вторая — щелочную. Поэтому фиолетовая лакмусовая бумажка изменит свою окраску в растворах всех четырех веществ. 78
К ОТВЕТУ УЧЕНИКА В 1. Ясно, что серная кислота имеет точку плавления более низкую, чем остальные три вещества: 100-процентная кислота становится жидкостью выше +10° С. Небольшая примесь воды снижает точку плавления (замерзания) до отрицательных температур. 3. Едкий натр используют для превращения клетчатки в вискозу, а серную кислоту — при гидролизе клетчатки (?) и получении из нее растительного пергамента. Хлорид меди может быть применен для приготовления медноаммиачного реактива (??), который, в свою очередь, является единственным промышленным растворителем целлюлозы. Но в производстве вместо него используют более общеупотребительный медный купорос, 4. При электролизе с неразрушающимися угольными электродами растворов едкого натра, серной кислоты и соды выделяются два газообразных продукта (?). В случае же хлорида меди образуется только один газ (?). К ОТВЕТУ УЧЕНИКА Г 3. При нагревании хлорида меди с серной кислотой из реакционной смеси улетучивается хлористый водород (?). Сливание растворов хлорида меди и соды приводит к образованию осадка основного карбоната меди Си(ОНJ СиСОз (?)- 4. Жиры подвергаются гидролизу как в присутствии едкого натра и соды, так и в присутствии серной кислоты (???). В первом случае образуются глицерин и мыла, а во втором — глицерин и жирные кислоты. Анализ таблицы показывает, что ученики описывали хлорид меди. Ученик Б верно указал четыре признака и получил за ответ пятерку; ученики А, Г и В указали три, два и один верных признака и получили соответственно пониженные оценки. Та же самая таблица позволяет дать ответ и на дополнительное задание. ВАРИАНТ 1 Заменим в описании, данном учеником Г (см. «Химия и жизнь», 1970, № 12), второй признак. Вместо «жидкость с характерной окраской», укажем — «бесцветная жидкость». Тогда получится, что все ученики описывали серную кислоту, и лучший ответ окажется у ученика Г. ВАРИАНТ 2 Вернемся вновь к исходному тексту задачи и заменим в описании, данном учеником В, четвертый признак: укажем, что при электролизе образуется не один, а два газообразных продукта. Снова описанной окажется серная кислота. Но лучший ответ будет уже принадлежать ученику BI ВАРИАНТ 3 Для того чтобы отличился ученик А, достаточно поменять местами указания цвета в описаниях учеников А и Б, тогда снова окажется, что ученики описывали хлорид меди. Но распределение оценок станет иным. Подумайте только: от какой малости может зависеть судьба отличной оценки! РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ (См. стр. /6) ЗАДАЧА 1 Правый изомер никотина. Он является зеркальным двойником природного, левого никотина, обладает теми же физическими и химическими свойствами, но отличается по биологическому действию. ЗАДАЧА 2 Тяжелая вода, Т20. Тритий распадается по уравнению 8Т—»-3Не+р; период полураспада равен 12,5 лет. Следовательно, через достаточно продолжительное время тяжелая вода распадается по уравнению 2Т20-^4 3Не+Ог, причем в образовавшейся смеси газов 8Не занимает 4/5 объема. ЗАДАЧА Я При окислении графиту дымящей азотной кислотой образуется шестиосновная меллитовая кислота, кальциевая соль которой при сухой перегонке с едким натром даст бензол. ЗАДАЧА 4 Потому что при горении в воздухе часть тепла тратится иа нагревание азота. ЗАДАЧА 5 Белое твердое вешество, бегаюшее по воде и выделяющее при этом газ,— это твердая углекислота, «сухой лед». Газ А — С02; вещество Б — углерод. 79
I/ БИБЛИОТЕКА БОЛЬШОЙ НЕМЕЦКО- РУССКИЙ СЛОВАРЬ Этот двухтомный словарь вышел в 1969 году в издательстве «Советская энциклопедия» (под руководством профессора О. И. Москальской). Ои содержит около 165 тысяч слов современного немецкого языка; само это число вызывает уважение, но еще более сильное впечатление оставляют языковая точность, филигранная обработка значений слов. Часто приходится слышать, что изучающие язык легко усваивают интерна- ционализмы, в том числе термины. Правда, порой высказывают мнение, что усвоение 'интернациональной лексики тоже требует затраты усилий, но это верное положение до сих пор не было, кажется, достаточно аргументированным. «Большой немецко-русский словарь» подтверждает эту истину в отличие от других, ранее изданных словарей. Не будем голословными. Вот общепонятное, на первый взгляд, слово normal. Обычно в словарях приводится лишь один его русский эквивалент: «нормальный». (Кстати, именно так и переводит начинающий переводчик, вовсе не заглядывая в словарь.) А вот значения этого слова в «Большом немецко-русском словаре»: I. нормальный; обычный; стандартный; общепринятый; образцовый; 2. нормальный, находящийся в здравом уме; du bist wohl nicht (ganz) normal? ты, видно, не в своем уме?; ты что, ненормальный?; 3. мат. перпендикулярный, нормальный; 4. хим. нормальный; средний, нейтральный; normale Losung нормальный раствор; nor males Salz средняя (нейтр альная) соль; II adv. L нормально (в разн. знач.); обычно, закономерно, естественно; 2. мат. перпендикулярно, по нормали. Очень важно, что в словарь включены специальные термины, среди которых немало химических. В предисловии совершенно справедливо отмечено увеличение «терминологического слоя лексики в современном общенародном литературном языке». Так оно и есть: необязательно быть химиком, чтобы употреблять, скажем, выражение «нейтральный раствор». По-видимому, никакой словарь, даже общего типа, нельзя считать полноценным, если в его составе нет хотя бы важнейших специальных терминов. Существенно и другое: чтобы словарь фиксировал терминологические значения обычных, общеупотребительных слов. К сожалению, авторы нового словаря далеко не всегда выделяют такие терминологические, непривычные значения, ссылаясь на «недостаточную научную разработанность этого вопроса». Поэтому они ограничились тем, что снабдили терминологическими пометами «лишь наиболее специальные, малоизвестные широкому кругу читателей термины с единственной пелью облегчить читателю понимание перевода соответствующего термина или наведение дальнейших справок о его содержании, например: Idokras m-, — е мин. идокраз. Pyrolyse f-, — п хим. пиролиз». Однако практика обучеиня переводу показывает, что больше всего путаницы не со специальными, малоизвестными терминами (например, из области минералогии, наподобие Idokras), а как раз с наиболее известными и давно знакомыми словами, которые в научной и технической литературе выполняют новую, ранее не свойственную им функцию. Так, у глагола abtreiben в химической литературе такое же значение, как и у глагола abdestillieren — «отгонять», «перегонять». А «Большой немецко- русский словарь» фиксирует для abtreiben значение «отгонять» лишь в смысле «сгонять» (скот)... Любопытно еше вот что: терминологические значения отмечаются нередко для отглагольных существительных, а для самих глаголов не указываются. Например, приведены переводы глагола verteilen — «распределять», «раздавать», «выдавать»; в химической же литературе verteilen означает еще «диспергировать». Это значение словарь фиксирует лишь в термине-сушествительном Ver- teilungsmittel — «диспергатор». Интересно сравнить подачу химических терминов в «Большом немецко-русском словаре» и в «Немепко-русском химическом словаре» («Советская энциклопедия», М., 1966). И уж коли речь пошла о глаголах, на них и будем сравнивать. В специальном химическом словаре глаголов очень мало. Нет, например, столь популярного термина, как entweichen («улетучиваться», «испаряться», «утекать»), а есть лишь отглаголь- 80
ное существительное die Entweichung («утечка», «улетучивание»); точно так же нет глагола versetzen («смещать», «смешивать»), а есть существительное Versetzung («дислокация», «смещение», «примешивание»). Термин zusammen- fiigen (в химической литературе — «синтезировать») отсутствует вовсе. Все эти глаголы есть в «Большом немецко-русском словаре», хотя и не во всех случаях выделены пометой их специальные значения. Так, для глагола entziehen («лишать», «отнимать», «извлекать», «вытягивать») можно было бы дать еще одно, сугубо химическое и в то же время достаточно понятное не только химикам значение — «экстрагировать». В «Немецко-русском химическом словаре» нет, например, глагола rektifizie- геп (хотя и есть существительное die Rektifikation, которое переводится как «ректификация»), «Большой немецко- русский словарь» идет дальше: он фиксирует глагол rektifizieren и при его переводе дает дополнительную характеристику — «ректифицировать», «очищать». Как уже говорилось, не все в новом словаре совершенно, и мы вынуждены иллюстрировать эти несовершенства частными примерами. Все же словарь этот очень хорош, и приведенный в начале этой заметки пример с термином normal для него характерен. Сам факт появления такого основательного и научно обоснованного словаря повлечет, вероятно, пересмотр других лексикографических изданий, в том числе и специальных словарей. Будем надеяться, что в недалеком будущем в нашем распоряжении окажется качественно новый немецко-русский химический словарь... Л. Н. ПОПОВА КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ САЖА ПРОТИВ ТРОМБОЗА В аппаратах «искусственное сердце» или «искусственная почка» кровь проходит по каналам из полимеров. На поверхности синтетических материалов кровь может коагулировать, образовывать сгустки. Если возникнет тромб, больному грозит закупорка сосуда. Поэтому, когда пациента подключают к аппарату, в кровь вводят гепарин — вещество, надежно предотвращающее свертывание. Но кровь соприкасается с полимерами не только в аппаратах. Искусственные сосуды и клапаны, сделанные из лавсана, силикона и других синтетических материалов, находятся с нею в постоянном контакте, и не несколько часов — всю жизнь! А хирурги все чаще прибегают к аллопластике — замене в необходимых случаях живых органов и тканей искусственными. И каждый раз приходится решать задачу: как избежать тромбоза? Одно из решений — применять тот же гепарин. Но если вводить это сильное средство постоянно, кровь не будет свертываться даже при порезе... И вот журнал «Rubber World» (т. 160, № 1) сообщает о весьма оригинальной идее безопасного использования гепарина. Поначалу несколько удивляет, почему журнал, название которого переводится «Мир резины». уделяет внимание тромбозу и гепарину. Однако все становится на свои места после разъяснения, что в качестве носителя гепарина предлагается использовать сажу; а изучение сажи, как известно, всегда было уделом химиков-резинщиков. V сажи очень развитая поверхность, которая способна поглощать и удерживать множество различных соединений, и гепарин в том числе. Если искусственный клапан или сосуд покрыть изнутри каким-то слоем, содержащим сажу, и перед самой операцией промыть гепарином, то лекарство останется на внутренней поверхности, именно там, где будет проходить кровь. И в этом опасном месте кровь уже не будет свертываться. А в остальных участках системы кровообращения гепарина не будет вовсе. Так без ущерба для больного удастся свести на нет опасность тромбоза. Идея и в самом деле хороша и на первый взгляд проста. Но л ока это только идея, о реализации которой говорить рано. Дело не только в том, что перед выходом в клинику надо поставить множество экспериментов на животных. Предстоит еще найти способ удержать сажу на синтетической поверхности... О. ЛЕОНИДОВ 81
новости ОТОВСЮДУ НОВЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СТЕРОИДЫ Два года назад «Химия и жизнь» A968, № 11) рассказывала о целебных свойствах жабьего яда — снадобья, которое народная медицина многих стран с успехом применяет при сердечных заболеваниях, как противовоспалительное и обезболивающее средство. В последнее время стероидные соединения, и которым принадлежат и разнообразные действующие вещества жабьего яда, привлекают к себе особое внимание: наметились возможности использовать их для лечения рака. Однако исследование и применение действующих веществ жабьего яда затруднялось тем, что химики не умели их синтезировать. Теперь способ синтеза этих веществ — буфа- диенолидов — разработан. Его автор — Дж. Р. Петтит, о результатах 13-летних исследований которого сообщил «Journal of Organic Chemistry» (т. 35, стр. 1367). Петтиту удалось синтезировать соединения, в состав которых входит пятизамещенное а-пиро- новое ядро (до сих пор химики не могли найти путь к их синтезу). Уже получена целая группа буфадиенолидов, различающихся небольшими деталями строения. Есть надежда, что некоторые подобные соединения могут найти применение в лечении сердечных заболеваний и злокачественных опухолей. ВО ВСЕЛЕННОЙ ОБЛАЧНО... Журнал «Science News» A970, № 18) сообщил, что В. Т. Салливан и С. Г. Ноулс с помощью 26-метрового радиоте- новости отовсюду лескопа обнаружили излучение с длиной волны 1,35 см. Оно исходило от некоторых облачных образований нашей галактики. Предполагается, что это излучение связано с наличием в космических облачностях самых обыкновенных, состоящих из воды облаков. Водяной пар поглощает инфракрасный свет излучения звезд, а это, в свою очередь, приводит к переходам молекул воды в возбужденное вращательное состояние. Когда же эти молекулы возвращаются в основное состояние, они начинают излучать энергию на волне 1,35 см. Во Вселенной обнаружено несколько подобных источников радиоизлучения: в созвездиях Орион, Кассиопея и некоторых других. Размеры водяных облаков в разных созвездиях колеблются от 1 до 40 астрономических единиц. (Напомним, что астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца.) ЭТОТ ШУМНЫЙ, ШУМНЫЙ, ШУМНЫЙ МИР Человек ко всему может привыкнуть. Жители городов и деревень, расположенных по со- новости отовсюду седству с большими аэропортами, не обращают внимания даже на рев реактивных самолетов, проносящихся у них над головой чуть ли не ежеминутно. И что самое удивительное,— они начинают привыкать к этому звуку, по-видимому, еще во чреве матери... К такому выводу, по крайней мере, пришли японские ученые Й. Эн- до и К. Хаттори, которые обследовали 307 младенцев, родившихся в городке Итами, рядом с огромным международным аэропортом Осака. Оказалось, что реакция ребенка на шум зависит от того, какую часть срока беременности его мать прожила в Итами. У постоянных жителей города 58% детей продолжали крепко слать, когда над ними пролетали самолеты, и только 6% просыпались и начинали плакать. Из числа детей, чьи матери переехали в Итами до начала 6-го месяца беременности, спали 47%, а плакали уже 13%. А из детей, матери которых переехали в Итами в самом конце беременности или уже после родов, самолетов не пугались всего 9— 16%, а 45—50% поднимали крик. Очевидно, сильный шум, которому подвергаются дети на протяжении первой половины утробной жизни, как-то влияет на них, несмотря на то, что их нервная система еще не развита и они даже не слышат по-настоящему. В своей статье («Журнал Американского акустического обшества», т. 47, стр. 1128) авторы исследования высказывают предположение, что существуют некие механизмы, позволяющие человеческому организму приспосабливаться к этому все более шумному НОВОСТИ ОТОВСЮДУ миру. Вывод как будто обнадеживающий. А детей все-таки жаль... РЕКОРДСМЕН СРЕДИ ПЛАСТМАССОВЫХ КОРАБЛЕЙ В заметке «Цельнопласт- массовое судно» («Химия и жизнь», 1970, № 10) шла речь о морском катере длиной в 15 метров, сделанном из полиэфирного пластика. И вот новое сообщение об очередном рекордсмене среди пластмассовых судов: на английской верфи «Воспер Тор- никрофт» по заказу Британского Адмиралтейства строится минный тральщик с корпусом и надстройками из стеклопластика. Это судно будет иметь длину 46,6 метров. Адмиралтейству придется раскошелиться на полтора-два миллиона фунтов стерлингов... Несомненно, что столь большой пластмассовый корабль обойдется намного дороже, чем если бы его строили из стали или дерева. Правда, стеклоп ластиковый корпус не подвержен коррозии и стоек к морским микроорганизмам, а значит, дешевле в эксплуатации. Однако в данном случае пластмасса была выбрана потому, что она немагнитна. Постройка нового корабля должна быть закончена в 1972 году. 82
новости новости новости новости ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ОТОВСЮДУ ВСЕ ТЕЧЕТ, ВСЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ... Сегодня уже не секрет, что в конструкциях космических кораблей достаточно широко используются полимерные материалы. Естественно, что по мере усложнения программ полетов требования к «космическим» материалам становятся все жестче. Сейчас, по сообщениям зарубежной печати, в США происходит замена многих пластиков, применявшихся ранее в ракетостроении. Новые технические требования к материалам для космических кораблей предусматривают повышение термостойкости, негорючести и другие свойства. Поэтому почти полностью ушли из ракетостроения полиэтилен и полипропилен, полиамиды типа нейлона и полиэфиры. Даже высококачественные крем- нийорганические полимеры, которые использовались в производстве труб и шлангов, частично заменены другими материалами. Среди последних важную роль играют фторопласты. Вместо слоистых материалов, в которых в качестве связующих применялись эпоксидные смолы, появились армированные пластики на основе полиимидов, по- либензимидазолов и других синтетических продуктов, способных сохранять свои свойства при эксплуатации в условиях более высоких температур. Сообщают, что в конструкциях космических кораблей находит применение и графитовая пряжа нового типа; ее получают из штапельного акрилового волокна. Этот материал отличается большой прочностью, что позволяет почти вдвое уменьшить вес отдельных деталей. В конце прошлого года Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) сообщило, что на основе стандартного фторопласта (политетрафторэтилена) в результате его обработки шестифтор истыми вольфрамом и молибденом и некоторыми другими соединениями получен токопроводящий материал для кабельной промышленности. Интерес NASA к кабельным материалам объясняется возрастающей энерговооруженностью космических летательных аппаратов. Казалось бы, совсем недавно печать возвестила о начале века синтетических полимеров, а сегодня в полимерном мире уже начались первые революции. Это не должно ни удивлять, ни настораживать. Возможности синтетических полимеров раскрыты и использованы далеко не полностью. РАЗДЕНЬТЕ КРЫЖОВНИК Подсчитано, что почти четверть всех затрат на возделывание крыжовника «съедает» последняя операция — уборка урожая. Это много, но, как говорится, что поделаешь — не поколешься, не поешь. Сотрудники кафедры плодоводства Редингского университета (Великобритания) обрабатывали крыжовник 0,025-, 0.05-, 0,1- и 0,2%- ными растворами эт- рела. Это вещество (его химическое «имя» — 2 - хлорэтанфосфоновая кислота) известно как эффективный регулятор роста. Опрыскивание эт- релом ускоряет отделение ягод. Через несколько дней после обработки достаточно слегка встряхнуть куст. и ягоды осыпаются на подстеленную газету или на специальные рамы. Лучшие результаты получены при опрыскивании этрелом 0,05%-ной концентрации — опадало 80% ягод при незначительной потере листьев. ОРЕХИ В МЕДУ Всем известны питательность и целебные свойства меда. Однако далеко не всем нравится его несколько приторный вкус. Для смягчения приторного вкуса французские кулинары предлагают добавлять в мед орехи или семена масличных культур — в виде муки или мелкой крупы. В патенте, выданном авторам нового лакомства, отмечается высокая питательность сдобренного орехами меда: жиров, витаминов и полезных ферментов в нем значительно больше, чем в чистом продукте. НЕФТЬ —НА ДНО В пятнадцати милях от голландского порта Хук- ван-Холланд был испытан недавно новый способ удаления нефти с поверхности моря. Разлитую на поверхности сырую кувейтскую нефть заставляли опускаться на дно с помощью химически обработанного песка. Журнал «Fairplay International Shipping Journal» A970, № 4525), сообщивший об эксперименте, назвал лишь фирму «Шелл», разработавшую метод, но, к сожалению, умолчал о сути химической обработки песка. Эксперимент проходил так: морской земснаряд посыпал песком из распылителей плавающее нефтяное поле. Капли нефти, прилипали к зернам песка и вместе с ним опускались на дно. Так было погребено около ста тонн нефти. Всего же земснаряд может взять в трюмы столько песка, чтобы отправить на морское дно 2500 т нефти. Правда, такая очистка недостаточно полна: примерно пять процентов загрязнений остается на поверхности воды. РАДИОАКТИВНЫЕ ГРИБЫ Испытания ядерного оружия продолжают оказывать влияние на нашу жизненную среду. Долгоживущие радиоактивные продукты, образовавшиеся в результате этих испытаний, попадают в измеримом количестве в почву, проникают в растения, а оттуда с пищей — и в наш организм. Как сообщает журнал «Veda a zivot» (ЧССР), недавно обнаружено, что грибы, особенно съедобные, способны накапливать в своей мякоти радиоактивные вещества, главным образом радиоактивный цезий-137. Правда, содержание его в грибах невелико: человек должен ■ ежедневно съедать около килограмма сушеных грибов, чтобы через год была превышена допустимая доза радиоактивного цезия в его теле. Но ведь радиоактивные продукты накапливаются не только в грибах... Рисунки В. ЗУЙКОВА 83
Эти шлемы из стеклопластика носили герои фильма «Гамлет» Ч'Фч* &#b$$ii& Речь идет не о настоящих копьях и не о настоящих солдатах, а о тех проблемах, которые возникают перед работ- киквми кино. О том, что им приходится идти на всевозможные ухищрения, когда на экране собираются показать фантастические события и предметы, известно, наверное, всем. Но очень часто перед кинематографистами возникают не менее замысловатые проблемы, когда ничего волшебного и фантастического в сценарии нет, а приходится показывать самые обыкновенные вещи, и действие происходит не в прошлом и будущем, а в наши дни. Здесь мы расскажем о том, как иногда решают такие задачи. ПОД КОПЬЕ НАДО БЫЛО ПОСТАВИТЬ СОТНИ СОЛДАТ... НЕ ТАЕТ В ТЕПЛОМ ПАВИЛЬОНЕ Далеко не всегда киногруппе удается зимиие сцены сиять зимой» чаше всего эпизоды со снегом операторы вынуждены снимать в теплых павильонах киностудии. Раньше из положения выходили так: перемешивали опилки с толченым мелом, добавляли немного нафталина (для блеска) и посыпали этой смесью землю, крыши домов, ветви деревьев. Таким образом, например, площадку около киностудии «Мосфильм» превратили в покрытое снегом Чудское озеро и сняли ia ней Ледовое побоище для фильма «Александр Невский». Но мел и опилки годятся только для так называемых общих планов, когда детали рассмотреть трудно. А если снег должен быть виден вблизи? Если по снегу идет человек, и нужно, чтобы оставались следы? ...В павильон киностудии привезли машину, похожую на передвижной компрессор. Установку включили, и из широ- 84
кого гибкого хобота повалили крупные хлопья ослепительно белого снега. Ровным слоем уложили его на полу, на крыше колодца, на ветках укрепленных у колодца кустов. И декорация на глазах превратилась в настоящую зимнюю деревенскую улицу. Прошел человек к колодцу — на снегу остались следы; прошло несколько человек — появилась тропинка. Такой снег от настоящего не отличить, он даже скрипит под ногами... Основа искусственного снега — мэче- виноформальдегидная смола. К ней добавляют отвердитель и пенообразователь, интенсивно перемешивают в машине — получается белая стойкая пена, очень похожая на настоящий снег. Если ту же смолу смешать с отверднтелем, но без пенообразователя, получается прекрасный «петающпй лед». В флльме кЗав1рашние заботы» операторы снимали макеты кораблей в таких льдах, и нн один зритель не заметил подделки. Или другое. Снимают, например, сцену б жарко натопленной комнате, а за окном (по сюжету) — мороз. Естественно, что на стекле должны быть морозные узоры, а виднеющиеся за окном ветки — покрыты инеем. Тогда делают вот что. Пульверизатор заполняют раствором иерхлорвиниловон смолы в ацетоне и набрызгивают его на ветки тонким слоем. Ацетон испаряется, и на ветках остается «иней» — белоснежный, сверкающий в лучах прожекторов. На стекла наносят 50%-ный раствор технической мочевины в воде — на высохшем окне получаются морозные узоры. ВМЕСТО ОПАСНОГО — БЕЗОПАСНОЕ В самом деле, представьте себе, что в фильме нужно показать, как «с зараниа до вечера, с вечера до света летят стрелы каленыя, грнмлют сабли о шеломы, трещат копи а харалужныя в поле не- знаеме, среди землн Половецкыи». Да так показать, чтобы стрелы летели, по-настоящему и бой шел по-настоящему, но при этом чтобы ни один участник та- ки х «боев» не пострадал. Н? съемках Г р юн ва ль декой битвы для фильма «Крестоносцы» польские кинематографисты, например, использовали холодное оружие с лезвиями из мягкой резины. Все, кто видели этот Трехметровая колонна из стеклопластика фнлпм, наверное, хорошо запомнили, как убедительно выглядят на экране сложнейшие кадры битвы. А в фильме-опере «Киязь Игорь» наконечники «каленых стрел» сделали из тиокола (полигуль- фндного полимера). Удар мягкого тноко- лового наконечника не опасен. Бывает, что в кино нужно и созеем необычное оружие. По сюжету отнюдь не одного фильма героя во время драки бью1 бутылкой по голове, да так, что она (бутылка, конечно) разбивается вдребезги. Как тут быть, каждый кадр приходится снимать несколько раз? Сейчас «стеклянную посуду» делают из тончавшего слоя полиэфирной смолы. Актер, если нужно по сценарию, может в порыве гнева раздавить такой бокал рукой без всякой опасности порезаться. А на киностудии «Дефа» (ГДР) бью- щийся реквизит (бутылки, графины и стаканы) заказали на ... сахарном заводе: их решили изготовить из тонкой сахарной пленки. ВМЕСТО ДОРОГОГО —ДЕШЕВОЕ Для создания исторических фильмов нужно очень много старинного холодного оружия: мечи и кинжалы с красивыми рукоятками, шиты со сложным чеканным рисунком, шлемы, рыцарские доспехи — всего и не перечислить. Обычно мечи и кинжалы делали из дерева, а все остальное — из папье-маше (проклеенной бумажной массы). Но папье-маше непрочно, боится воды. Можно себе представить, как выглядит войско с таким оружием, попавшее под дождь... И тогда все доспехн приходится делать заново. Декораторы решили применить стек* лянное волокно, которое после пропитки полиэфирной смолой образует легкий и прочный материал — стеклопластик. ...При подготовке к «Гамлету» кинематографисты получили из Эрмитажа ценнейшие образцы рыцарского вооружения XV века. Но только образцы! А под копье нужно было поставить десятки и сотнн «солдат». На киностудии Ленфильм сделали по эрмитажным образцам формы. (Кстати, и формы делали не из гипса, как раньше, а тоже из пластмассы — формоиласта: перхлорви- ниловая смола с дибутилфталатом.) В этих формах и были изготовлены стек- 85
лопластовые доспехи. У стеклопластика замечательное свойство — он хорошо передает мелкие детали формы, точно воспроизводя даже тончайшую резьбу, которой украшали старинное оружие, и к тому же очень прочей. Когда шлемы окрасили под металл и положили между ними настоящий, различить их было почти невозможно. Даже сотрудник Эрмитажа не сразу нашел «свой» шлем. Из стеклопластика были сделаны и превосходные резные рукоятки к мечам, и кинжалы для «Князя Игоря». ВМЕСТО ХРУПКОГО—ПРОЧНОЕ С первых дней существования кино декорации в павильонах строили из дерева и гипса. Дерево шло иа фуидус — стойки и фанерные щиты разных размеров, из них и собирали декорацию. А все архитектурные «детали»: карнизы, капители, лепные украшения отливали из гипса. Деревянную резьбу на дверях и на тяжелой мебели (шкафах, буфетах) тоже делали из гипса. Красили декорации клеевыми красками — «под мрамор» нли «под дерево» (масляная не годится, так как блестит и долго сохнет). Гипсовые детали были тяжелыми и хрупкими. Когда декорации разбирали, в павильоне стояли клубы пыли от красок и разбитого гипса. Когда терпение декораторов вот-вот готово было лопнуть, попробовали винипласт. И вскоре на вакуумных машинах из разогретой вннипластовой пленки стали выдавливать архитектурные украшения. Сначала делали простые детали—■ карнизы, розетки, а потом и более сложные. Сейчас длинную полосу винипласто- вого карниза прибивают гвоздями к фундусной стене, красят, и не отличишь такой карниз от дворцового — белого с позолотой. Кстати, и красить стали синтетическими красками — они быстро сохнут, дают ровную матовую поверхность н совсем не пылят. Теперь в павильоне почти нет пыли, а при разборке декорации винипластовые детали аккуратно снимают и отправляют иа склад. Их можно использовать много раз, не то что гипсовые. Винипласт с успехом сыграл и роль кирпича. На листах пластика выдавливают рисунок кирпичной кладки. Теперь, Кадр из фильма «Старая, старая сказка»: солдат спускается в колодец, стены которого сделаны из пенополистирола если нужно соорудить в павильоне кирпичную стену, это делается за несколько минут: к фундусной стене прибивают листы винипластового «кирпича». Вслед за винипластом появились в декорациях и другие пластмассы, и, конечно, стеклопластик. Из него делают особо сложные украшения с мелкими деталями или требующие большой прочности, например стеклопластик помог решить проблему колонны. Та колонна, которая столько раз падала на всех в фильме Чарли Чаплина, была из папье-маше, но для декораций такие колонны непригодны: они очень непрочны. Надо сказать, что колонны всегда были для кинодекораторов, что называется, камнем преткновения. Их гнули из фанеры или сколачивали из тонких реек, потом обтягивали мешко- 86
виной, шпаклевали и красили. Капители делали из гипса, базы вытачивали из дерева. Колонны получались тяжелыми, а главное при всем опыте сгудийных маляров они мало походили на полированный мрамор. А сейчас трехметровую колонну вместе с замысловатой капителью и базой делают целиком из стеклопластика. Получается прочное и легкое сооружение. ВМЕСТО ТВЕРДОГО —МЯГКОЕ Есть в фильме «Старая, старая сказка» сцена в мрачном каменном колодце, куда ведьма посылает солдата за сокровищами. Грубый, изъеденный временем пористый камень покрыт плесенью и паутиной. Это пенополистирол, он очень похож иа старый камень. (Кета ги, и f^<*£: *Л *• 2SL Jw£:-JXb^. паутина там искусственная; сделали ее так: подвесили тоненькие ниточки и покрыли их из пульверизатора смесью резинового клея с толуолом и ацетоном.) В кино часто необходимы и такие камни, по которым ходят и ездят. Сейчас в большом городе трудно пайтн настоящую булыжную мостовую, и все реже попадаются тротуары из каменных плнт. Когда операторы снимают кадры для исторических фильмов, приходится не только убирать телевизионные антенны н менять вывески, но и маскирозать асфальт, что оказывается совсем не простым делом. Много материалов было испробовано: дерево, бетон, мешковина, н все-таки проблему мостовой решить не удавалось. Эти материалы были либо недолговечными, либо слишком тяжелыми, а главное легко разоблачались на экране. Все изменилось, когда появилась идея применить резину. Каменные плиты из толстой C—4 см) резины прекрасно укладываются, скрывая неровности земли. Их можно многократно использовать, а уж отлнчнть на экране от настоящих просто невозможно. Из резины в специальных формах отливают и булыжник в виде ковриков, точно имитирующих кусочки булыжной мостовой. Такие коврики укладывают вплотную друг к другу на асфальт, и по ним могут ездить автомобили и телегн ломовых извозчиков. Но в фильме «Мятежная застава» рабочие должны былн к тому же бросать булыжник в полицейских. Тогда снова применили пенополистирол, из него и вырезали безопасный булыжник. Каждый новый фильм — это новые проблемы, и как их решат, зависит от находчивости кннодекораторов и от того, какими материалами они располагают. В последние годы все чаще и чаще обращаются к синтетике, н в этом, наверное, нет ничего удивительного. Я. Л. БУТОВСКИЙ, Ленинград Рисунки Сережи СКРЫННИКОВА, 10 лет Во двор киностудии привезли машину, и из гибкого широкого шланга повалили хлопья ослепительно белого «снега» 87
ЧТО МЫ ЕДИМ МОСКОВСКИЕ БАРАНКИ • 88
Баранки, как известно, были очень популярны на Руси. Особо известные мастера сладкого рассыпного товара, кустари-бараночники, обитали в Москве. Сейчас, когда есть даже термин «бараночное производство», появились автоматические линии, целые специализированные заводы, Москва по-прежнему держит первенство в бараночном деле. Пожалуй самый современный завод— это Московский опытный завод бараночных изделий. За один лишь день он выпускает 15 тонн сушек и 5 тонн баранок. По сутн дела, баранка от сушки отличается мало. Просто сушка обычно размером поменьше и, как ясно из названия, посуше. Да еше в сушки разных сортов добавляют больше всевозможных приправ. Но баранки, равно как и сушки, должны хрустеть на зубах и рассыпаться. Нн муки, нн теста, ни готовых изделий рука бараночника не касается. Поэтому пусть читатель простит отсутствие снимков, поясняющих, как именно делают баранки; этого попросту не видно, все происходит в серьезных автоматических машинах и скрыто от глаз кожухами, крышками и трубами. Сжатый воздух подает муку в бункеры— хранилища, отсюда она ндет на производственные линии. В смесителях просеянную муку смешивают с водой и дрожжами. И еше — со старым гестом, оставшимся от прошлого замеса. Этим- •'■г^^«чМ« * ■<* <rfv: то и отличается особое бараночное тесто — притвор от обычного, которое называют опарой. Старое тесто повышает кислотность и придает изделию свой, специфический бараночный вкус. Рецепты притворов проверены любителями баранок и сушек еще во времена молодости наших дедов; но теперь за соблюдением технологии и качеством сырья, полуфабрикатов и готовых изделий вин- Старый испытанный способ носить баранки — в связках, на веревочке Баранки и сушки полагаются к чаю.„ 89
Бункерное отделение завода. Здесь муку просеивают и пропускают между полюсами магнита, чтобы выловить случайно попавшие кусочки железа. Отсюда мука идет к производственным линиям
мательно следит заводская биохимическая лаборатория. Тесто должно перебродить 5 часов при строго заданной температуре B7— 29° С). Потом машины уплотняют притвор, месят его, делят на ровные кусочки и раскатывают их в колечки (этого, повторяю, не видно, надо верить на слово технологам). Перед тем как попасть в печь, баранки и сушки должны «попариться». Крахмал на поверхности теста под действием пара переходит в блестящий декстрин, и после выпечки на баранках появляется зеркальный глянец Сейчас на заводе пущена еще одна автоматическая линия — для хлебных палочек. Двадцать тысяч пакетов таких палочек ежедневно поступают в продажу и мгновенно раскупаются; видимо, палочки смогут конкурировать с традиционными сушками. Они хороши и тем, что удобно упакованы в целлофан. Впрочем, и сушки начинают упаковывать в прозрачные полиэтиленовые мешочкн. А ведь до самого недавнего времени их транспортировали простейшим старинным способом — нанизанными на веревочки... Л. ЛАЗАРЕВ Фото автора Биохимическая лаборатория завода Идет подготовка к анализу содержания жира в готовой продукции Этим кружкам теста после пропарки и выпечки предстоит стать сушками Теперь сушки стали упаковывать в полиэтилен, а хлебные палочки — в целлофан 91
Оказывается, и зимой можно возвратиться из леса с полным лукошком ягод! Для этого нужно только зиать, где растет облепиха — дикорастущий кустарник, широко распространенный у нас в Сибири, а также встречающийся на Урале, Кавказе, в Казахстане. У этого растения очень меткое название. Посмотрите на его ветку — она буквально облеплена оранжевыми ягодами величиной с крупную рябину, гесно прижавшимися друг к другу. Ветка облепихи с ягодами напоминает кукурузный початок. Научное же название облепихи (Нур- pophae rhamnoides L.) переводится довольно оригинально: hyppos — лошадь, phae — блестящий. Дело в том, что в древней Греции листья облепихи скармливали лошадям, чтобы их шерсть лоснилась и блестела. Одно время и французские овцеводы с той же целью кормили листьями облепихи своих овец. Ягоды облепихи нежны и сочны. Собрать их, не раздавив, трудно: чуть дотронешься — и брызнет сок (а соку этому цены нет; почему— вы поймете дальше). Поэтому сбор облепихи откладывают до морозов, когда ягоды промерзнут н станут твердыми. Тогда под кустами расстилают мешковину, нагибают ветки и, поколачивая по ним палкой, сбивают ягоды. Вкусна облепиха необыкновенно. «Сибирским ананасом» порой величают ее за сходство ее аромата с ароматом тропического ананаса. Но своей славой облепиха обязана не только вкусу. Ее ягоды— настоящие копилки витаминов. С, Е, Р, К, В|, В2. фолиевая кислота, каротин, — словом, не ягоды, а настоящее природное поливитаминное драже. Но и это не все. Ягоды облепихи очень богаты маслом. Его целебная сила ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ ЗИМНИЙ УРОЖАЙ известна с давних времен. Облепиху — всю целиком, от корней до семян — еще в глубокой древности включила в свой арсенал, например, тибетская медицина: там препараты облепихи (и масло, и сок. и порошки) считались одним из самых универсальных лечебных средств. Современная наука подтвердила лечебную силу облепихи. Оказывается, об- лепиховое масло ускоряет заживление ран, обладает болеутоляющим действием. Его применяют при поражениях роговицы глаза, лечат нм туберкулез и лучевые повреждения кожи, сильные ожоги, экземы, лишаи, болезни уха, горла и носа. Облепиховое масло (по чайной ложке 3 раза в день) помогает и при язве желудка. В народной медицине отвар из листьев н веточек облепихи используется для лечения поносов. От ожогов хорошо помогают и примочки из ее сока. Славится облепиха и в кулинарии, у сибиряков большой популярностью пользуются домашняя пастила из нее, кисель, витаминный сок, варень°. Мороженые ягоды хороши и просто с чаем. В старину из молодых побегов и свежих листьев облепихи делали прочную черную краску. А если нужно было окрасить шерстяную или бумажную ткань в желтый цвет, то в дело шли ягоды облепихи. Кору и листья облепихи раньше широко использовали для дубления кож, особенно дорогих. Такие кожи отличались мягкостью, бархатистостью, э по прочности превосходили замшу. Из них делали прочные кошельки, переплеты для священных тибетских книг. К сожалению, облепиху еше не часто встретишь в наших садах. Между тем это хорошее садовое растение. Обле- 93
тшха неприхотлива, не боится вредителей и болезней. Из нее можно создать надежные, колючие живые изгороди. Годится она и для закрепления оврагов, оползней, откосов. В зарослях ее охотно поселяются птицы. Интересно, что облепиха оказалась устойчивой к газам и пыли, поэтому ее можно выращивать и в городских условиях. Серебристо-серые листья и оранжевые ягоды облепихи очень декоративны. С облепихой ведется плодотворная селекционная работа. Выведены хорошие сорта: «Золотой початок», «Дар Кату ни», «•Новость Алтая». Они более урожайны, чем дикорастущие, да и ягоды их вкуснее, а сорта «Дар Катуни», «Золотой початок» и «Барнаульская-32» отличаются высоким содержанием целебного масла. Размножают облепиху нередко семенами. Но при этом сортовые особенности не сохраняются. Поэтому лучше размножать ее корневыми отпрысками — однолетними или двухлетними. Такие отпрыски, если брать их у непривитых кор- несобственных растении, сохраняют качества родителей. Высаживать облепиху нужно на солнце, лучше всего на легких супесчаных почвах (и ни в коем случае не на заболоченных местах). Нужно иметь в виду, что облепиха — растение двудомное, поэтому для получения урожая надо высаживать кусты как с женскими, так н с мужскими цветами. Обычно на 9 женских кустов высажнва-ют один мужской. Можно поступить и иначе: на женский экземпляр привить веточку мужского. Интересно, что у облепихи, хотя это и не бобовое растение, на корнях живут клубеньковые бактерии, усваивающие азот из воздуха. А. БЫКОВ Рисунки Е. РОМАНОВОЙ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ ЧИТАЯ СТАРИННЫЕ КНИГИ... Мне попалась любопытная книга: «Руководство к качественному химическому анализу. Сочинение Р. Фре- зениуса, перевод с одиннадцатого издания, Москва, 1864». Книге сто семь лет... В предисловии утверждается, что в ней собраны последние достижения науки. В ней описан «снаряд Кирхгофа и Бунзеиа», то есть спектроскоп; в немг пишет автор книги, ссекала, размером 1/15 доли, освещается поставленной сзади свечою». Совсем другая была тогда и форма записи реакций: ведь книга напечатана за пять лет до открытия периодического закона! Да, нелегко приходилось тогда химикам... А вот еще одна книга — из нее тоже можно почерпнуть некоторые химические представления старых времен. Название книги длинное: «Врачебное вещест- вословие, или описание целительных растений, во вра- чевстве употребляемых, с изъяснением пользы и употребления оных и присоединением рисунков, природному виду каждого растения соответствующих». На титульном листе приписка: «По Высочайшему повелению сочинил Врачебной науки Доктор и повивального искусства Профессор Нестор Максимович-Амбодик; печатано в Типографии Морского шпяхетного кадетиого корпуса, во граде С. Петра, 1783 года». На первых семи страницах — предлинное посвящение «всеподдаией- шего раба» (то есть автора) «Всеавгустейшей, всепре- светпейшей, державнейшей, великой государыне Екатерине Алексеевне — великой, премудрой, отечества матери, императрице и самодержице всероссийской, и прочая, и прочая, и прочая государыне всемилостивейшей». Странно сейчас листать такую книгу! В то время многоцветные иллюстрации печатать не умели. Так что в книге рисуики растений напечатаны черным контуром и раскрашены в два-три цвета кисточкой от руки. В книге мы читаем: «Опытами установлено, что на таких местах, где издревле во множестве росла черная опьха и на корне погнила, на поверхности земли находят довольное количество такой руды, из которой железо выжигать можно». По мнению автора, железные руды произошли из ольхи... В главе о банях читаем: «Вода, выплескиваемая на раскаленные камешки, разделяется во мгновение ока в четырнадцать тысяч раз больше обыкновенного пространства, занимаемого ее количеством». Автор преувеличил всего только в восемь раз. П. Н. ТЕРЕЩЕНКО, гор. Ступино Московской области 94
ПОЧЕМУ НЕ УДАЛОСЬ ОТРАВИТЬ РАСПУТИНА? Дорогая редакция! Несколько лет назад в одной из газет было напечатано о томг что какие-то журналисты взяли интервью у престарелого князя Юсупова, проживавшего в Париже. И что Юсупов рассказал корреспондентам о своем участии в убийстве Григория Распутина. Было там напечатано и о том, как Распутина то пи накормили пирожным, то ли напоили вином, в которое подмешали цианистый калий чуть ли не в лошадиной дозе. И как Распутину было после этого немного не по себе, но в то же время отравить его не удалось, после чего Юсупов и другие стреляли в него и так далее. Я думаю, что престарелому Юсупову врать было уже незачем, да и раньше упоминвлось о том, что Распутина пытались отравить, что это не получалось якобы из-за его железного здоровья. Так что, наверное, вся это история правдива. Но тогда квк же это может быть! Ведь яд оказывает химическое действие, в оргв- низме происходят какие-то реакции. И какое тут может иметь значение, крепкий организм или нет, если везде сказано, что цианистый калий даже в мвпых дозах действует на человеке смертельно! Очень было бы хорошо, если бы вы смогли ответить на мой вопрос. Читательнице Е. САЗОНОВА В руках злоумышленника цианистый калий — страшный яд. Для человека смертельная доза равна примерно двум сотым грамма — это щепотка, умещающаяся на кончике ножа. Цианистый калий вызывает паралич дыхательного центра: смерть наступает неизбежно и всего через несколько десятков секунд. Мрачная криминальная слава этого вещества, по-видимому, и побудила убийц Распутина прибегнуть в первую очередь именно к этому средству. Когда убийцы готовили Распутину отравленное пирожное, они, конечно, не пользовались весами и, чтобы не ошибиться, положили в него как можно больше яда, судя по рассказам Юсупова, несколько граммов. И все же Распутин остался жив, почувствовав лишь легкое недомогание... На первый взгляд эта история кажется действительно в высшей мере загадочной. Но для химика, работавшего с цианистым калием, она представляется вполне естественной. ...С завода в лабораторию цианистый калий поступает в герметичной упаковке, содержащей несколько килограммов продукта. Но для текущей исследовательской работы нужны максимум сотня-другая граммов этого вещества. Поэтому в лаборатории упаковку вскрывают, а содержимое перекладывают в стеклянные банки с притертыми пробками. В этих банках цианистый калий и хранится (разумеется, эти банки заперты в стальном сейфе), а затем по требованиям научных работников (непременно подписанных руководителем лаборатории) выдается специально-ответственным-за- хранение-ядовитых-веществ. Но химик, получая цианистый калий, непременно спросит: — А давно ли стоит эта банка? И если банка простояла, скажем, год, то химик потребует свежего цианистого калия. Почему? Цианистый калий — это соль слабой и летучей синильной кислоты HCN. Эта кислота настолько слаба, что ее соли — в том числе и калиевая соль, цианистый калий — в присутствии влаги разлагаются даже углекислым газом, который всегда есть в воздухе: 2KCN + НаО + С02 -> К2СОя + 2ИСЩ. Но ведь банку с цианистым калием то и дело открывают, да и притертая пробка прилегает недостаточно плотно (когда вещество достают из банки, то невозможно не уронить хотя бы крошку на шлифованную поверхность). И вот ядовитая синильная кислота (а именно она и есть «действующее начало» цианистого калия) постепенно улетучивается, а в банке с притертой пробкой спустя год остается практически один поташ, К2СО3... Убийцы Распутина не знали этого свойства солей синильной кислоты и наверняка не принимали никаких мер предосторожности при хранении яда. Скорее всего, Они держали его завернутым в бумажку, на манер лекарственного порошка. Это «лекарство» лежало на воздухе наверняка не день и не два — ведь на убийство нужно и решиться, и выбрать подходящий момент. В результате Распутин проглотил пирожное, содержащее не несколько граммов цианистого калия, а несколько граммов поташа. Надо сказать, что здоровье Распутина действительно было железным, если, проглотив несколько граммов такой сильной щелочи, он почувствовал лишь легкое недомогание. В. ЖВИРБЛИС 95
СТРАНИЦА РАЗНЫХ МНЕНИЙ (о науке) Для одного она (наука) возвышенная небесная богиня, для другого — дойная корова, обеспечивающая его маслом. [Шиллер] Человек должен верить, что непонятное можно понять; иначе он не стал бы размышлять о нем. [Гете] Знаток может не иметь определенного мнения. Профан его всегда имеет. [А. Фюрстенберг] Прежде всего научись каждую вещь называть собственным ее именем: это самая первая и важнейшая из всех наук. [Пифагор) День ученого ценнее, чем вся жизнь невежды. [Арабская пословица) Наука — это неустанная многовековая работа мысли свести вместе посредством системы все познаваемые явления нашего мира. [Эйнштейн] Только со смертью догмы начинается наука. [Галилей] 8 В научном мышлении всегда присутствует элемент поэзии. Настоящая наука и настоящая музыка требуют однородного мыслительного процесса. [Эйнштейн] В слове «ученый» заключается только понятие о том, что его много учили, но это еще не значит, что он чему-нибудь научился... [Г. Лихтенберг] 10 Кто учился наукам и не применяет их, похож на того, кто пахал, но не сеет, (Сзади) 11 Ученый хоть знает, да спросит, а невежда и не знает, и не спрашивает. [Персидская пословица] 96
^ i ) v V .>щ 11
Издательство «Наука» Цена 30 коп. Индекс 71050 На фотографии одна из немногочисленных медалей, сделанных из палладия. Долгое время этот металл был очень редким и ценным, поэтому палладиевые медали учреждались как знаки признания особых заслуг в области химии, металлургии и смежных паук. Медаль на снимке это почетная медаль Американского электрохимического общества. Ее раз в два года присуж д а ют з а вы да ющиеся р аботы в области электр'о химии и теории коррозионных процессов. На лицевой стороне медали—Афина Паллада олицетворение ума и изобретательности, покровительница знаний, искусств и ремесел. А вокруг иее сгруппированы алхимические символы семи первых металлов, известных человечеству: серебра (луна) и далее по часовой стрелке — железа, меди, ртути, золота, свинца и олова. По замыслу авторов медали это должно означать: Афина Паллада покровительствует тем, кто защищает металлы от коррозионного разрушения. В 1957 году эта медаль была присуждена крупнейшему советскому электрохимику академику Александру Наумовичу Фрумкипу. В Государственном Историческом музее СССР хранится другач палладие- вая медаль. Это медаль имени Волла- стона, первооткрывателя палладия. На лицевой ее стороне портрет Волласто- па в профиль, па обратной — венок нз ветвей лавра и пальмы, перевязанный лептой, и надпись «The Geological Society of London» и имя награжденного па его родном языке. 17 марта 1943 года медаль Волла- стопа была присуждена академику Александру Евгеньевичу Ферсману. ДВЕ МЕДАЛИ Болезнь помешала ученому приехать в Лондон за наградой. Председатель сессии Лондонского геологического общества профессор Г. Л. Гаукинс передал ее представителю советского посольства с просьбой вручить медаль 8 ноября 1943 года, в день 60-летия А. Е, Ферсмана. При передаче медали профессор Г. Л. Гаукинс заявил: «Присуждая высшую имеющуюся в его распоряжении почесть академику А. Е. Ферсману, Совет Геологического общества отдает дань не только выдающемуся геологу, но также руководителю и вдохновителю множества других лиц, из которых многие заняли видные места в передовых рядах деятелей науки... Особенное восхищение ученого мира вызвали его работы в области геохимии... Если бы академик Ферсман не сделал ничего, кроме своего прекрасного труда о щелочном изверженном комплексе Кольского полуострова, то н этого было бы достаточно для получения широкой известности. Однако эти исследования, какими бы выдающимися они ни были, представляют лишь часть его деятельности... Достижения русской геологии велики и освещены почетными именами, которые долго будут сверкать всюду, где чтут пауку». Другой видный английский ученый директор Британского геологического комитета и музея И. Бейли, поздравляя \. Е. Ферсмана, писал ему: «Вполне естественно, что мы испытываем особое удовольствие от признания Ваших научных заслуг в то время, когда все наши сердца трепещут при виде достижении Ваших храбрых сооте чествеппиков в защите своей Родимы и :вободы во всем мире». Это написано зимой 1943 года.