Текст
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
9
1980


ta\ir)lf X
химия и жизнь Ш' И]да*тся с IMS год* Ленинске прс^п^кг., гл»м -6i- Навстречу XXVI съезду КПСС Д. ОсоЯ АМИНОКИСЛОТ VA* -НЕЗА-ЛУЕНИМАЛ-ИЗ-НеЗАМЕНИМЫХ^ Экономики, производство М. И. Трейгер. ТРЕНИЕ, ПОДЕЛЕННОЕ НАТРОЕ 9 А. Д. Никулин. ОБЫКНОВЕННЫЙ СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ 16 ПРОВОД Вещи н вещества М. Н. Марфин. ИСТОРИЯ С ТРТ 22 Наблюдения А. Ф. Чудное. ПОЧЕМУ РАСТУТ ПУЗЫРИ? 26 Интервью Р. Цанев. «ЕСТЬ РАЗНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКОНОМИТЬ ВРЕМЯ...» 27 Проблемы н методы современной науки В. Б. Окулов. КЕЙЛОНЫ — КЛЕТОЧНЫЕ ТОРМОЗА 30 Технология и природа Земля и ее обитвтели Ю. П. Беличенко, И. В. Бирюкова. ЧИСТЫЕ ПРУДЫ 35 А. Б. Георгиевский. МОРСКОЙ БЕРЕГ ЗАВАЛЕН МУСОРОМ 38 Н. Э. Новрузов. ИЗБЕГАЮЩИЕ СОЛНЦА 40 Искусство Живые лаборатории М. Кривич, О. Ольгин. РАЗГОВОР У СУНДУКА С СЕРЕБРОМ 43 Б. Симкин. МАКЛЮРА ОРАНЖЕВАЯ О. Васильев. ВАЛУЙ Болезни и лекарства Е. А. Брызгалова. ОСТОРОЖНО, БОТУЛИЗМ! 49 50 Гипотезы Болезни и лекарства А. Дмитриев. К ВОПРОСУ О КАННИБАЛАХ 52 ~55 56 _62 _70 78 80 85 86 90 В. Н. Басин. ЛЕЧЕНИЕ С КАЛЬКУЛЯТОРОМ В РУКАХ Классика науки Страницы истории Рснэ Декарт. РАССУЖДЕНИЕ О МЕТОДЕ В. Рич. ПЕРВАЯ ПОПЫТКА И. А. Болотников. ОСИНОВЫЙ ЖИР Нвблюдеиия В. Ф. Дорфман. СЕРЕБРЯНОЕ ДЕРЕВЦЕ В. С. Гребенников. РОЖДАЮЩАЯ ПЕНУ Разные мнения Э. П. Шайтор. ОН, ОНА И БИОМЕХАНИКА Фантастика Б. Штерн. ЧЬЯ ПЛАНЕТА? НА ОБЛОЖКЕ - рисунок Г. Ба сыров а к статье «Чистые пруды». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ - деревянная статуэтка мавра, держащего чашу со змеями и аптекарские весы (работа неизвестного мастера XVII века. Тюрингскии музей, ГДР). Без весов не обходится и сегодняшняя фармация. Но пословица «Точно, как в аптеке» требует уточнения: нужно не только правильно дозировить лекарство, но и уметь рассчитывать до копейки затраты на производство лекарственных средств. О финансовой стороне современной фармакотерапии говорится в статье В. Басина «Лечение с калькулятором в руках». ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ БАНК ОТХОДОВ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ФОТОИНФОРМАЦИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОНСУЛЬТАЦИИ КНИГИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 8 12 13 54, 94 58 60 72 76 79, 84 88 94 96
Навстречу XXVI съезду КПСС Самая незаменимая из незаменимых аминокислот ...Значительно увеличить производство мяса в стране — первейшая обязанность руководителей сельскохозяйственной отрасли, местных, партийных и советских органов, специалистов, работников животноводства. Л. И БРЕЖНЕВ, из выступления на ноябрьском A979 г.) Пленуме ЦК КПСС Современная наука о кормлении животных в принципе знает, как без больших дополнительных затрат кормов быстро наладить выработку достаточного количества животноводческой продукции. Для этого прежде всего нужен лизин: добавка 0,3% лизина в кормовые смеси позволяет сократить их расход более чем на 20% и, значит, примерно на столько же увеличить производство мяса. По подсчетам ученых, стране ежегодно требуется около 100 тысяч тонн лизина. Однако в нынешнем году запланировано изготовить лишь немногим более 8 тысяч тонн... О перспективах роста производства лизина в ближайшие годы я попросила рассказать тех, кто производит этот препарат и кто его применяет. Но сначала познакомимся с самим лизином. ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН ЖИВОТНЫМ Лизин — одна из незаменимых аминокислот, то есть соединений, которые организм животных не производит и должен получать в готовом виде для синтеза собственных белков, структурных и функциональных. Образуются незаменимые аминокислоты в микроорганизмах и растениях. Чтобы свиньи, телята, ягнята, птица давали человеку полноценные продукты питания и в достаточном количестве, корм должен содержать определенный процент незаменимых аминокислот. (Корова и овца в этом смысле находятся в более благоприятных условиях — аминокислотами их снабжают микроорганизмы, живущие в коровьем и овечьем желудке, точнее, в рубце.) Но в растениях, которые составляют основную часть кормов, этих компонентов меньше нормы, особенно не хватает лизина. Сравните: животный белок содержит его 7—9%, а протеины пшеницы — 2,8%, протеины кукурузы — 2,9%. Если животные получают лизина меньше, чем нужно, они плохо растут и развиваются. Чтобы скомпенсировать дефицит аминокислоты, приходится увеличивать рационы. Но избыток питательных веществ скот либо не усваивает, либо, наоборот, превращает в жировые запасы. Для хозяйства одинаково плохи оба варианта. И поскольку в кормах мало природного лизина, в них надо добавлять аминокислоту, полученную в заводских цехах. КОРОТКАЯ ИСТОРИЯ ЛИЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Наиболее дешев и освоен микробиологический метод получения лизина. Впервые такое производство наладили японцы в середине 50-х годов; за ними последовали голландцы, потом США, хотя эта страна меньше других нуждается в синтетической аминокислоте, потому что выращивает много богатой лизином сои; соя — один из главных продуктов экспорта США. Кстати, именно чтобы освободиться от ввоза американской сои, французы недавно создали крупную промышленную фирму «Евролизин». У нас в стране лизиновая промышленность родилась более 10 лет назад. Лизин можно получать и химическим путем — из капролактама. Но этот процесс пока сложный, многостадийный, дорогой; он недостаточно эффективен еще и потому, что половина готового продукта — не L-лизин, нужный животным, а его оптический изомер D-лизин, который они не усваивают. Отделить же один от другого очень трудно. Из микроорганизмов лизин синтезируют бактерии, актином ицеты, сине- зеленые водоросли и многие Другие. Однако нормально растущая клетка готовит очень немного лизина, только для собственных, нужд. В начале 50-х годов японские ученые С. Киносита, 2
К. Накаяма и С. Китада получили мутантные штаммы бактерий, способных к так называемому сверхсинтезу лизина; они вырабатывали намного больше аминокислоты, чем нужно им самим. Поначалу максимальная концентрация ее достигала 20 г в литре куль- туральной жидкости, а сейчас есть штаммы, которые вырабатывают до 60 г/л и более. В наши дни высокопродуктивные штаммы научились получать во многих лабораториях мира. Нормальные микроорганизмы облучают ультрафиолетом, быстрыми нейтронами или обрабатывают этиленимином. Затем из возникших под действием этих агентов мутантных штаммов селекционеры отбирают наиболее работоспособные. У нас первые сверхпродуценты лизина вырастили в Институте биохимии имени А. Н. Баха АН СССР. Однако от лабораторных опытов до промышленного производства аминокислоты путь был неблизким. В СССР проблемой промышленного лизина занимались две группы ученых. Одна возникла в недрах Института атомной энергии имени И. В. Курчатова еще при жизни Игоря Васильевича. В институте была лаборатория, которая изучала биологическое действие различных доз облучения; в ней работали биологи, биохимики, микробиологи и генетики. В числе других дел здесь велся поиск микроорганизмов — продуцентов аминокислот, в том числе и лизина. Руководил работой С. И. Алиханян. Было организовано и небольшое опытное производство этой аминокислоты на заводе антибиотиков в молдавском городе Унгены. И когда в 1966—1967 годах эта группа была передана незадолго до этого созданному Главному управлению микробиологической промышленности при Совете Министров СССР, она вошла в новый институт ВНИИгенетика, как говорится, с определенным заделом. Другая группа работала в Латвии, в Институте микробиологии имени А. Кир- хенштейна под руководством академика АН Латвийской ССР М. Е. Бекера. Программы работ были разные. В Латвии собирались делать более простой в изготовлении кормовой концентрат лизина (подробнее о нем — позже), а курчатовцы — кристаллический препарат. С. И. Алиханян настаивал на производстве именно этого препарата, считал, что на кормовой концентрат не следует тратить зря время и деньги, ссылался на успехи японцев. Главмикро- биопром решил построить два одинаковых по мощности завода — для кормового концентрата лизина в латвийском городе Ливаны и для кристаллической аминокислоты в Чаренцаване (Армения) — и посмотреть, какая же технолог ия и какой препарат лучше. Проектная мощность ливанского биохимического завода уже перекрыта, он выпускает около 2000 тонн кормового концентрата в год вместо задуманных 1000 тонн. В Чаренцаване делают 100 тонн кристаллического лизина в год, остальная продукция — тот же кормовой концентрат. Почему — станет ясно из дальнейшего. КАК ДЕЛАЮТ ЛИЗИН Сначала оба препарата готовят одинаково. Микроорганизмы, которые вырабатывают лизин, растят в ферментерах на питательной среде, состоящей в основном из соединений азота и углеводов, например мелассы (отход сахарной промышленности) и солей аммония. Нарабатываемая бактериями аминокислота накапливается в культуральной жидкости. Дальнейшую переработку ее ведут одним из двух способов. По одной технологии жидкость пропускают через ионообменные колонны; адсорбировавшийся на ионообменной смоле лизин вымывают и кристаллизуют. В результате получается кристаллический лизин, мелкий белый порошок, содержащий более 95% аминокислоты. К сожалению, себестоимость препарата пока высокая, не до конца отработана технология утилизации отходов; поэтому-то Чаренцаванский завод и делает так мало кристаллического лизина. Большую часть продукции в Чаренцаване и на других лизиновых предприятиях страны готовят по другой технологии. Культуральную жидкость упаривают, а потом сушат с наполнителем, например пшеничными отрубями. Так получают кормовой концентрат лизина (ККЛ), серовато-коричневатый порошок или гранулы. Он содержит от 7 до 15% аминокислоты, не так уж много, зато стоит несколько дешевле кристаллического препарата. Этим способом нельзя выработать более концентрированный продукт; без наполнителя образуется очень гигроскопичный порошок, который трудно хранить и применять. Но к сожалению, никто в стране не выпускает специализированные высокопроизводительные сушилки для ККЛ, поэтому вместо сухого препарата заводы частично делают жидкий концентрат лизина, или ЖКЛ. То есть просто упаривают культуральную жидкость. В ЖКЛ тоже 7% аминокислоты, и это неплохая кормовая добавка, но перевозить ее на Г 3
далекие расстояния нельзя — быстро портится. Заводы продают ЖКЛ близлежащим хозяйствам. Те, конечно, довольны: присылают цистерны и охотно берут ценный продукт. Его подмешивают к силосу или же к гидролизным дрожжам, и животные от такого корма растут, что зывается, не по дням, а по часам. Заводам тоже неплохо. В Л Иванах, например, даже перевыполняют план и получают премии. А вот Министерство сельского хозяйства СССР и Министерство заготовок СССР крайне недовольны. Решено было, что лизин будут добавлять в комбикорма. Хозяйствам удобно получать не отдельный препарат, а готовые смеси: дозы его невелики, равномерно распределить в корме трудно, а применение заводских смесей упрощает дело. Технология же их приготовления рассчитана на сыпучие компоненты. Вот почему А. И. Ключевицкий, заместитель начальника Главного управления комбикормов Министерства сельского хозяйства СССР, которое отвечает за составление рецептуры кормовых смесей, и А. Г. Лугинин, заместитель начальника Главного управления комбикормов Министерства заготовок СССР, на предприятиях которого комбикорма делают, единодушно заявили, что жидкий концентрат им не подходит и брать они его не будут; недовольны и сухим препаратом, потому что он на 50% состоит из отрубей, а лизина в нем всего 7 %. Отруби, конечно, тоже хороший корм, но в данном случае они служат помехой, так как затрудняют точную дозировку лизина. Удобнее всего иметь дело с кристаллическим препаратом, содержащим 95—97% аминокислоты. Если бы концентрат содержал хотя бы 20—30% действующего вещества, к нему можно было бы как-то приспособиться... Микробиологи уже умеют получать даже более концентрированный препарат, но технология еще не стала достоянием промышленности; внедрение- в производство, как известно, дается обычно нелегко. Новая, усовершенствованная технология получения лизина создана во ВНИИгенетика усилиями нескольких лабораторий; о ней мне рассказал заведующий лабораторией биотехнологии Леонид Афанасьевич Му- зыченко. Культуральную жидкость, как и в производстве кристаллического лизина, пропускают через ионообменные колонны; затем вымытую оттуда аминокислоту не кристаллизуют, а раствор ее просто сушат, но без наполнителя (он не нужен, потому что в данном случае порошок получается негигроскопичным). Готовый препарат содержит 70% лизина. Решена проблема и с отходами. В них ведь попадает вся биомасса — клетки бактерий, то есть в основном белок; отходы сушат и делают из них отличную белковую добавку к кормам. А раз технология обходится без отходов, производство можно перевести на замкнутый цикл. И еще одно преимущество: по предложенному в институте способу завод может работать на различном сырье. Когда сезон переработки сахара закончится и мелассы больше не будет, микроорганизмам дадут взамен уксусную кислоту; эту пищу они усваивают гораздо эффективнее, чем мелассу. Кроме заводов в Чаренцаване и Лива- нах, биохимический завод, выпускающий лизин,есть в белорусском городе Оболь; в 1977 году построен Шебекинский биохимический завод на 5000 тонн лизина в год, но пока он выпускает около 3000 тонн. Достаточно простой арифметики, чтобы понять, что лизина у нас вырабатывают значительно меньше, чем нужно, прежде всего потому, что мало лизи- новых заводов и мощность их невелика. Причем тут проглядывает, я бы сказала, некоторая несправедливость: хотя микробиологическая промышленность создана не так уж давно, заводов, выпускающих кормовые дрожжи, или БВК (белково-витаминный концентрат),— около десятка, а лизиновых — раз-два и обчелся. Видимо, у лизино- вого производства есть какие-то особые трудности?.. К ЕДИНОМУ МНЕНИЮ ЕЩЕ НЕ ПРИШЛИ В этой главе — рассказ Ростислава Сергеевича Рычкова, начальника Главного управления микробиологической промышленности прн Совете Министров СССР. Промышленное производство лизина в нашей стране — дело новое. Все его основные компоненты приходится создавать заново: сырьевую базу, оборудование, готовить кадры, а также отрабатывать с потребителем наиболее эффективные товарные формы продукта и способы его применения. И как всегда, когда мы начинаем осваивать новый вид микробиологической продукции, появились сторонники и оппоненты проблемы. Сейчас предмет затянувшегося обсуждения — кормовые концентраты лизина. Оппоненты говорят: €<А почему за рубежом такого препарата не делают?» или «Капиталисты не дураки, они зря развивать производст- 4
во кристаллического лизина не станут» и тому подобное. Под этими возражениями нет научной основы. Анализ мирового опыта, несомненно, должен быть сделан, но нельзя на него полагаться слепо и не учитывать, например, экономические возможности нашей страны, ее подготовленность к решению новой важной задачи. Наконец, нельзя сбрасывать со счетов труд и компетентность советских ученых. Лизин нам нужен прежде всего, чтобы повысить продуктивность животноводства, сократить удельные затраты кормов, сроки откорма животных при стойловом содержании. Так в каком же виде лучше применять эту аминокислоту? Вероятно, в таком, который при меньшей стоимости даст более высокий эффект. По данным Института биологии АН Латвийской ССР, при скармливании цыплятам кристаллического лизина прирост их массы увеличивается на 134 процента, а от кормового концентрата — на 149 процентов по сравнению с птицей, получавшей тот же рацион, но без добавок аминокислоты. Некоторое превосходство кормового концентрата объясняется тем, что в его состав входят и другие биологически активные вещества: другие незаменимые аминокислоты, витамины, а также кальций, натрий, магний, калий, фосфор и разнообразные микроэлементы. Комплексность действия многих природных продуктов известна давно. Женьшень, чай, облепиховое масло действуют только как сложные полифакторные композиции нескольких физиологически активных составляющих. Так не заблуждение ли стремиться вводить в корма кристаллический препарат, содержащий практически один лизин? Об этом стоило бы задуматься биохимикам и экономистам. Ведь издержки производства животноводческой продукции при применении аминокислоты в кристаллах будут во много раз выше, чем при использовании кормового концентрата... Кристаллический лизин очень быстро растворяется и всасывается в желудочно-кишечном тракте животных, быстрее многих других компонентов корма, поэтому препарат наиболее целесообразно применять в сочетании с легко перевариваемыми кормами при откорме скота на мясо. А для растущих цыплят и поросят предпочтительнее кормовой концентрат лизина. Сегодня в стране ежегодно выпускается около миллиона тонн кормовых дрожжей, в состав которых входит в общей сложности вчетверо больше лизина, чем его сейчас вырабатывают специализированные предприятия. Насколько квалифицированно и эффективно используется аминокислота дрожжей и других высокобелковых кормовых добавок? Ведь в отдельных случаях имело бы, наверное, смысл применять дрожжи как лизино- вую добавку к комбикормам. Микробиологи уже готовы накопленный опыт удач и поражений материализовать в многотонное производство лизина. Но хотелось бы услышать от заказчика более четкий ответ: какой продукт ему на самом деле нужен. И еще одну проблему необходимо решить. Индустриальное производство может быть устойчивым в том случае, если не только строго регламентируется технологический режим, но и обеспечивается необходимая стандартность сырья. В микробиологическом производстве это особенно важно, так как здесь одним из основных факторов служит адаптация микроорганизмов к питательной среде. Меласса — хороший природный комплекс питательных веществ, но она не поддается строгой стандартизации. Можно, конечно, различными приемами свести до минимума отклонения состава сырья от оптимума, но ведь это усложняет работу. У мелассы есть еще одна особенность: ее можно непосредственно скармливать скоту, что и делается на практике, особенно в трудные неурожайные годы. Поэтому поставки промышленности этого сырья из года в год неустойчивы, да к тому же подвержены сезонным колебаниям. В текущем году часть заводов Главмикробиопрома весной и летом вынуждена была сократить программу производства, а некоторым даже грозила остановка до появления мелассы из нового урожая сахарной свеклы. В качестве наиболее перспективного сырья на предприятиях Главмикробиопрома уже испытана синтетическая уксусная кислота. Это стандартный, поддающийся химическому контролю продукт. На тех же мощностях он позволяет получать, по существу, вдвое больше лизина, чем из мелассы. Дело сейчас за тем, чтобы в стране было налажено производство достаточного количества уксусной кислоты для микробиологической промышленности. О ДРУГИХ ТРУДНОСТЯХ Вот суть того, что рассказал мне Иван Кузьмич Черемухин, руководитель объединения «Союзбакпрепарат», в ведении которого находились все лизиновые 5
заводы — недавно И. К. Черемухин переведен в начальники отдела Глав- микробиопрома. Синтез лизина необходимо вести в стерильных условиях. Попадание в систему любой чужеродной микрофлоры должно быть исключено. Если другие микроорганизмы проберутся в ферментер, а они известны своей способностью проникать повсюду, пришельцы быстро размножатся и оттеснят от «кормушки» продуцентов лизина, от чего синтез аминокислоты, естественно, прекратится. Поддерживать стерильные условия во время получения аминокислоты в лаборатории не так уж трудно. Когда же процесс переходит в пятидесяти- и стокубовые емкости, положение осложняется. Нужно очень надежное оборудование. Но дело в том, что в отличие от других отраслей микробиологи не имеют своего, микробиологического машиностроения. Поэтому им нередко приходится довольствоваться оборудованием, предназначенным для других целей; с точки зрения микробиологии оно чаще всего несовершенно. Прежде всего это относится к ферментерам и другой аппаратуре, позаимствованной у химиков, ее трудно очищать и стерилизовать. А вот как обстоит дело с редукторами для мешалок в этих аппаратах. Поставляет редукторы Министерство химического и нефтяного машиностроения СССР, но делает их плохо, поэтому редукторы выдерживают не более десятка ферментации. Многие установки так и работают без мешалок, из-за чего выход лизина уменьшается. Мучаются микробиологи и с контрольно-измерительными приборами. Министерство приборостроения СССР снабжает лизиновые заводы датчиками, которые не выдерживают режима стерилизации. Нет и приборов для определения концентрации кислорода в культуральной жидкости, поэтому трудно подобрать оптимум. Производству кристаллического лизина не хватает ионообменных смол. Не такой уж редкий продукт: химическая и пищевая промышленность широко используют его в различных процессах. Недостает и пеногасителей. При культивировании микроорганизмов для синтеза лизина выделяется много тепла и образуется пена. Если с ней не бороться, то с отработанным воздухом может уйти вся культуральная жидкость. Без пе- ногасителя производительность ферментеров снижается на В0%. Раньше для этой цели применяли рыбий или каша- лотовый жир. Сейчас рыбы и китов стало меньше, и никто таких пеногасителей не б производит. К счастью, была найдена замена — синтетический пеногаситель пропинол Б-400. Но химическая промышленность снабжает им микробиологов нерегулярно и не дает столько, сколько им нужно. Еще одно узкое место — это, если так можно выразиться, лизиновая наука. Вот факты. В Москве всеми работами, связанными с лизином—селекцией высокопродуктивных штаммов, изучением их физиологии, оптимизацией процессов ферментации, созданием удовлетворительных товарных форм препарата, а также вопросами утилизации отходов и охраны окружающей среды, созданием оборудования, приборов и автоматики — занимаются примерно 30 человек, а во всей нашей стране — не более 100. На каждую проблему приходится по два-три человека, а иногда и по «полчеловека»: один специалист ведет две темы. Если он уезжает в командировку, научная работа останавливается... Беда и в том, что у специалистов по лизину нет опытного производства, то есть промежуточного звена между лабораторией и заводом. А ведь кроме лизина сельскому хозяйству нужны тысячи тонн других незаменимых аминокислот, особенно треонина и триптофана. Пищевая промышленность нуждается в глютамате натрия, а медицинская — во всех 20 известных аминокислотах, причем высокой чистоты. Не говоря уже о молекулярной биологии и синтетической химии, которые тоже используют эти вещества. Чтобы решить проблему, как говорят микробиологи, большого лизина (и Других аминокислот тоже), необходимо создать Институт аминокислот человек на 400—500. У нас в стране существуют отдельные институты и для менее крупных проблем, что позволяет их решать комплексно, а потому успешно. Лизином же ученые не могут заниматься комплексно, их сил хватает лишь на некоторые технологические разработки. Из-за нехватки сил заимствуются приемы и техника из других отраслей, и, как уже говорилось, не всегда удачно, потому что в процессах есть отличия... Так, может, микробиологическая отрасль плохо финансируется? — спросила я у начальника отдела микробиологической промышленности Госплана СССР Николая Петровича Щеблыки на. Н. П. Щеблыкин считает, что денег микробиологи получают столько, сколько нужно, точнее, сколько они могут освоить. Но дело и в том, как деньги используются. Шебекинский завод по
производству лизина построен на два года позже, чем в Латвии. Значит, опыт уже был. Однако проектировщики Юж- гипробиосинтеза (Одесса), которым было поручено сделать проект Шебекин- ского завода, не сумели перенести опыт латвийских микробиологов на новое место и допустили при проектировании много ошибок. Завод принят, а неполадкам не видно конца; мощности не освоены. Если в стране ученые чего-то достигли, то проектировщики просто обязаны воспроизвести это в заводских условиях. По крайней мере сделать не хуже. Задача, конечно, нелегкая. Откровенно говоря, есть известный ученый — имени называть не буду, который до сих пор утверждает, что крупное микробиологическое производство создать нельзя. И не он один. Чем больше предприятие, настаивают оппоненты, тем вероятнее занос инфекции в систему; вокруг завода якобы создается сильный бактериальный фон, с которым не справиться. За рубежом, мол, работают лишь небольшие аминокислотные предприятия. Но сейчас там строят и небольшие, и крупные заводы. И в нашей стране возводятся разные предприятия. Ливанский завод предполагается расширить вдвое; на Грозненском ацетоновом заводе будет организован лизино- вый цех, строится Трипольский биохимический завод на 10 000 тонн лизина в год... ПОЕЗДКА В ТРИПОЛЬЕ Директор Трипольского завода Борис Александрович Жмылев свозил меня в свои владения в феврале этого года. Строительная площадка расположилась в 40 километрах от Киева. По обеим сторонам шоссе стоял еще совсем по-зимнему запорошенный снегом хвойный лес. А солнце пригревало как весной. И пахло в воздухе чем-то явно весенним. Шоссе было чистым и сухим даже в районе стройки, наверное, потому, что работа там шла, мягко говоря, не очень интенсивно. Серо-голубая лента асфальта делила пополам огромное белое поле. Левая сторона — территория биохимического завода. Стройка начата в 1978 году, первая очередь на 5000 тонн кормового концентрата лизина должна войти в строй в 1980 году. Из-под снега кое-где торчали островки кладки с прутьями арматуры. Вдали стоял недостроенный склад, поближе — в том же состоянии ремонтный корпус; тут же вагончики для строителей. Но людей не было видно, и краны бездействовали. Почему? Оказывается, недавно планы переменились: напротив будущего биохимического завода, через шоссе, решили строить фабрику, которая будет выпускать картон и, простите, туалетную бумагу. Все средства и рабочую силу перебросили на новую стройку, и фабрика уже возведена. Но вот что интересно: у дороги красовался ее готовый корпус, но пока пустой, потому что оборудования не было. А напротив, на площадке биохимического завода, картина обратная: главный корпус еще не был построен, зато на солнце сверкали новые сигароподобные ферментеры, причем здесь лежало только девять штук, остальные 36 занимали территорию соседней ГРЭС. Там они тоже оставались под открытым небом, но зато за загородкой и под охраной. ОТ ДЕТАЛЕЙ К ЕДИНОМУ МЕХАНИЗМУ! Думаю, что пора подводить итоги разговора о лизине. Итак, что же у нас есть в активе? 100 научных сотрудников, два института (пусть не целиком для лизина, но все-таки) и один филиал — в Чаренцаване уже пять лет действует филиал ВНИИгенетика; четыре завода уже построены, еще один, так сказать, строится; да и Южгипробиосинтез прошел свое первое крещение в Шебе- кино. В общем, не так уж мало всего... Но такое впечатление, что пока это отдельные детали какого-то еще не существующего механизма, которые к тому же не всегда хорошо стыкуются друг с другом. Во-первых, потому, наверное, что не хватает некоторых звеньев; а во-вторых, не видно в их комплектации четкой структуры. Вот если бы из отдельных деталей собрать единое целое, механизм, в котором поворот одного колеса обязательно заставлял бы двигаться остальные и весь механизм! Может, это должна быть фирма «Аминокислоты» или «Совлизин» — по типу «Евролизина»? Но вот что ясно. Микробиологическая промышленность — быстро развивающийся организм. И как у настоящего акселеранта, развитие не всегда идет гладко, пропорционально. Конечно, часть трудностей, о которых здесь шла речь,— это трудности роста. Но — далеко не все... Д. ОСОКИНА, специальный корреспондент «Химии и жизни»
последние известия Реакция, упущенная век назад Группой советских химиков во главе с академиком М. И. Кабачиимом обнаружена реакция растворения цинка и кадмия в орто-хи- ионах. Принято сетовать, что все «красивые» реакции с участием доступных веществ- открыты давным-давно, а удел химиков нашего времени — унылая доработка деталей или изучение экзотических соединений. Новая работа, выполненная в Институте элементоорганиче- ских соединений им. А. Н. Несмеянова («Доклады АН СССР», 1980 г., т. 252, вып. 2, с. 370), доказывает, что классики химии при всем их трудолюбии были не всемогущи. Реакция, открытая в этом году, вполне могла быть обнаружена почти век назад: орто-хиноны известны с 1887 года, цинк — с глубокой древности, а кадмий — с 1817 года. И то, что растворимость металлов в хинонах до сих пор не обнаружил никто, иначе, как упущением, не назовешь. К открытию реакции привела, надо полагать, забота об экономии времени. Парамагнитные орто-семи- хиноновые комплексы, образующиеся в результате растворения, можно получать и другим, более трудоемким путем, предварительно восстанавливая хи- нон натрием. Но ведь проще было бы обойтись без предварительных операций... Так и сделали: смешали раствор хинона в толуоле с металлом. Оказалось, что когда из среды полностью удален кислород, то раствор окрашивается в темно- зеленый цвет. Реакция происходит значительно быстрее, если металл предварительно превращен в амальгаму — растворен в ртути: С(СНз) + М(Нд) с(сн3), M=Zn,Hfl С(СН3)з с(сн3 с(сн3K Синтез вовсе не был целью этой работы: авторы измеряли скорость «блуждания» свободной валентности между четырьмя равноправными атомами кислорода. И в высшей степени чувствительный метод электронного парамагнитного резонанса, которым они пользовались, вовсе не требовал высокой концентрации комплексов в растворе. Тем не менее получается, что по ходу дела они проделали не что иное, как экстракцию в органическую среду одного из металлов, входящих в состав сплава (амальгамы). Того металла, у которого больший восстановительный потенциал. Но ведь потенциалом могут различаться не только металлы, но и хиноны, так что возможности для избирательного растворения таятся тут немалые. А нельзя ли таким способом извлекать из смесей (в мягких условиях!) и другие металлы? И еще один вопрос: единственная ли это «красивая» реакция, оставленная классиками на долю современных химиков? 8. ЗЯБЛОВ
шт/>- Экономика, производство Трение, поделенное натрое Кандидат технических наук М. И. ТРЕЙГЕР Не первый век, противодействуя разрушительной силе трения, люди применяют минеральные масла, нефтяного в основном происхождения. Сейчас их вырабатывают десятками миллионов тонн. И выбрасывают десятками миллионов тонн после того, как эти масла отрабатывают большее или меньшее время. Казалось бы, эти вещества, используемые в технике с незапамятных лет, сегодня не должны представлять интереса для науки. Однако именно в век НТР, когда трущиеся детали зачастую должны работать на пределе своих возможностей, появилась потребность в специальной науке о трении и атрибутах всех трех его участников, особенно третьего... ТРЕТИЙ — НЕ ЛИШНИЙ Мощный быстроходный двигатель стоимостью около 20 000 рублей за время эксплуатации (в среднем 6—8 тысяч часов) расходует горюче-смазочных материалов на сумму свыше 80 000 рублей. Заметим сразу же, что термин «горюче-смазочные материалы» (ГСМ) в инженерном и армейском лексиконе существует давно и объединяет вещества отнюдь не одинакового назначения. Впрочем, есть в этом объединении и рациональное зерно: и смазочные масла, и горючее служат в машинах и механизмах рабочими жидкостями. Но вернемся к примеру, которым начата эта глава. Сравните числа: суммарная стоимость топлив и смазочных материалов в четыре раза больше стоимости самого двигателя. Пример взят не с потолка, цифры подлинные, только сейчас уже немного устаревшие. Они относились ко времени, когда нефтепродукты во всем мире были несколько дешевле, чем сейчас. Но не будем вводить на это поправку: круглые цифры удобнее. В нашем примере на долю собственно смазочных материалов из этих 80 000 рублей приходится примерно 15%, то есть около двух третей стоимости двигателя, и, поверьте, нет в нем детали или узла, стоимости которых (и эксплуатационные расходы тоже) были бы так же велики. Конкретная экономика учит: чем больше эксплуатационные затраты на узел или устройство, тем больше экономические резервы, скрытые в нем. Выходит, что на рациональном подборе и использовании смазочных материалов, 9
на рациональной организации трения можно сэкономить больше, чем на совершенствовании любого узла двигателя. Подойдем к той же проблеме с другой стороны. Ежегодно только в нашей стране на ремонт машин и оборудования расходуется около 12 миллиардов рублей. Кроме того, на изготовление запасных частей тратится примерно половина сумм, планируемых на выпуск новых механизмов и машин. Около 80% отечественного парка тракторов ремонтируют ежегодно. При этом не надо забывать, что ремонтные работы с точки зрения трудовых затрат чрезвычайно невыгодны. В автотракторной промышленности их трудоемкость в пересчете на одну машину примерно в 60 раз больше трудозатрат на изготовление точно такой же новой машины. При этом, естественно, не учтен мелкий текущий ремонт и тем более исправление незначительных поломок на ходу... Специалисты двух известных институтов — ЦНИИАТ (автомобильного транспорта) и НАМИ (автомобильный и автомоторный институт) — подсчитали, что за время службы автомобиля затраты на его техническое обслуживание и ремонт примерно в 6—7 раз превышают затраты на изготовление. Был проведен статистический анализ неисправностей, возникающих при эксплуатации машин и механизмов. Оказалось, что большая часть их так или иначе связана с трением, с качеством и работой смазочных материалов или шире — рабочих жидкостей. Правильное, научно обоснованное их использование способно дать и нередко дает колоссальный экономический эффект. Самоочевидно, что намного целесообразнее сменить в машине масло, потратив на это несколько рублей, нежели вывести из строя двигатель ценой в 1000 рублей. Но, с другой стороны, с точки зрения экономики одинаково бездарно — работать на неработоспособном масле и сливать еще работоспособное. Кстати, никем не доказано, что частая смена масла так уж полезна машине. Как же узнать, когда действительно пора менять масло? У владельцев «Жигулей», к примеру, на этот счет особых раздумий нет. Заводская инструкция В А За гласит: проехал 10 000 км — меняй масло. Это значит, спеши истратить пятерку, если не хочешь в недалеком будущем потратить почти в 200 раз больше на замену двигателя. В этом критерии — «средневзвешенный» опыт завода, стремление дисциплинировать многоликого автолюбителя, часто ничего не смыслящего ни в двигателях, ни в маслах. Однако приведенный критерий не абсолютен. Пока двигатель новый, пока идет его обкатка, масло приходится менять чаще. С другой стороны, известны случаи, когда автомобилисты накатывали на одном и том же масле намного больше регламентированных 10 000 км, и ничего — обходилось. А иногда не обходилось. Когда же все-таки нужно менять масло? Очевидно, тогда, когда оно фактически перестает выполнять свои функции — предотвращать износ деталей, смывать и диспергировать загрязнения. Реальный предел работоспособности, равно как и его приближение, можно выявить с помощью некоторых физико- химических методов, отобрав пробу 100—150 мл масла непосредственно из картера двигателя. Было бы очень неплохо, подъехав к бензоколонке, одновременно с заправкой узнать, в каком состоянии масло в картере, не пора ли его, масло, менять. А может, не масло, а масляный фильтр?! Экспресс-методы способны в принципе дать ответ и на этот вопрос. Ну да бог с ним, с отдельным автолюбителем, владельцем од- ной-единственной малолитражки. Он и среднестатистическими сведениями мог бы обойтись. А вот государству эта акция была бы очень выгодна, тем более что автомобилей у нас становится все больше. И как заметно сказалась бы эта мера на рентабельности больших автохозяйств... НАЗВАНИЙ МНОГО, СУТЬ ОДНА Немногим больше десяти лет назад в Англии были опубликованы результаты обследования, проведенного по заданию правительства специальной комиссией. Неправильное, нерациональное, научно не обоснованное применение смазочных материалов приводило в масштабах Объединенного королевства к среднегодовой потере примерно 500 млн. фунтов стерлингов. Наверное, так обстояло дело не только в Великобритании. Нежелание терпеть столь заметные убытки стало одной из причин зарождения в промышленно развитых странах Запада новой науки — трибоники или трибологии (от греческого «трибос» — трение). В некоторых странах появились специальные трибологические центры. Квалифицированный консультант-трибоник (триболог) по договору с фирмой сегод- 10
ня может организовать научно обоснованное использование рабочих жидкостей в любых машинах, механизмах и узлах — от космических аппаратов до репортерских магнитофонов. У нас в стране развивается подобное же, но несколько более узкое научное направление — химмотология (от греческих «хемия» и «логос» и латинского «motor»; все три слова вряд ли нуждаются в переводе). Химмотологи изучают проблемы качества и рационального использования горючего и смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания. В нескольких отраслях народного хозяйства появились химмотологические центры, однако ведомственная разрозненность приводит к неоправданному параллелизму и распылению сил. Одни, например, изучают химмотологию продуктов (масел, топлив и других жидкостей, работающих в машине), другие — химмотологию самих машин и механизмов. Пока даже химмотологи не всегда понимают друг друга. Химмотология сегодня нужна всем — и никому. Не потому ли сегодняшний подход к химмотологическим проблемам, мягко говоря, не отличается профессионализмом. Тем, кто делает рабочие жидкости, не известны особенности конкретной машины. Тем же, кто знает или проектирует машину, не дано знать особенностей приготовления рабочей жидкости и способов воздействия на ее свойства. Те и другие в одинаковой степени «плавают» в специфике эксплуатационных проблем. Кто же решает сегодня химмотологические проблемы? В основном изготовители рабочих жидкостей. Здесь уместно провести житейскую параллель: если повар готовит еду строго по своему собственному вкусу, то либо вкус этот должен быть безупречен (и широк, и разнообразен, чтобы в той или иной степени учитывать вкусы многих едоков), либо он не повар. Нефтепереработчики «кухарят», учитывая многие машинные вкусы. Добавляют присадки, хорошие и разные. Однако нет ни масла, ни комплекса присадок, пригодного на все случаи машинной жизни. И очевидно, не может быть. Проектировщики новых машин обычно пользуются методом аналогий и, разрабатывая, скажем, новый трактор, ориентируются на то же масло, которое более или менее прилично работало в предыдущей модели, и сами назначают срок его службы. Парадокс получается: пелает масло (с присадками или без) нефтепереработчик, а работоспособность того же масла гарантирует машиностроитель. От нефтепереработчика же требуется соответствие качества продукта ГОСТу или ТУ и сохранение этого соответствия в пределах установленного срока хранения. И только! КАК ПОЗНАТЬ «ВКУС» МАШИНЫ С точностью «до одного слона» узнать его не трудно. Тот же метод аналогий выручит. Но чтобы разобраться в машинных вкусах досконально и точно, нужно время, нужны деньги (без них ничто не делается), нужны, наконец, достаточно надежные и быстрые методы определения эксплуатационных характеристик рабочих жидкостей. Конечно, машина разговаривать не умеет, зато ее можно без большого вреда разобрать до последней гайки. Тогда она и начинает рассказывать — внешним видом «пар трения», количеством и цветом отложений... Важно понять этот язык, осмыслить его и перевести на привычный язык физики, химии, математики. Но именно это, самое главное, мы делаем пока недостаточно хорошо и однозначно. Казалось бы, самым естественным путем разрешения если не всех, то многих вопросов, связанных с укрощением трения, должна стать разработка подробных технических заданий на этот предмет по цепочке: эксплуатационник — машиностроитель — нефтепереработчик (изготовитель рабочих жидкостей). Потребитель диктует изготовителю двигателя, а тот в свою очередь — всем своим субподрядчикам и комплектовщикам, в том числе изготовителям масел. Но не может пока машиностроитель сформулировать нефтепереработчику настоящее техническое задание на рабочие жидкости. Нет языка, понятного всем заинтересованным лицам в этой триединой цепочке. Нет общепризнанных и убедительных для всех методов оценки качества рабочих жидкостей, особенно методов, нестатичных, улавливающих динамику перемен, происходящих в рабочих жидкостях в процессе эксплуатации машин и механизмов. Нефтепереработчики считают свое «меню» достаточно разнообразным и обильным. Им выгодно прежде всего налаженное крупнотоннажное производство. Нефтепереработчики не заинтересованы развивать химмотологию в осях «конкретная машина (механизм) — нефтепродукт». Их задачи другие: максимальная унификация, снижение себестоимости, рост производства. 11
Машиностроитель по-настоящему тоже не заинтересован в развитии химмотологии. Его интерес к ней носит, если можно так выразиться, разовый, аккордный характер. Предположим, создана на машиностроительном предприятии достаточно мощная химмотоло- гическая служба. Она подберет и научно обоснует подбор рабочих жидкостей для данной машины. Но вот закончен этап освоения. Машина встала на поток. Чем теперь заниматься химмотоло- гам? Был благодетелем — стал нахлебником, если говорить архаичным образным языком. Не заинтересован вкладывать больших средств в развитие химмотологии и эксплуатационник. Он предпочтет понадеяться на рекомендации машиностроителя... ГДЕ ЖЕ ВЫХОД! В последнее время все чаще высказывается мнение, что время борьбы отдельных ведомств за рациональное использование топлив и масел кончилось, что в свете научно-технической революции такая задача под силу только межведомственным государственным органам, состоящим из опытных машиностроителей, нефтепереработчиков и эксплуатационников. При этом нельзя забывать еще одной стороны той же проблемы. В каком бы механизме ни действовала рабочая жидкость, рано или поздно ее придется слить. И чем лучше эта жидкость подобрана, чем дольше она способна надежно работать в машине, тем реже придется ее сливать, загрязняя землю, реки, озера... Еще и поэтому оптимальной сферой действия химмотологической службы должно быть не отдельное предприятие, не отрасль даже, а географический район, территориально-производственный комплекс. Это относится в равной степени и к быстро развивающимся регионам востока нашей страны, и к традиционным промышленным центрам (Москва, Ленинград, Донбасс). Таким региональным химмотологиче- ским центрам не грозят простои: «дела много — только поспевать», как сказано у Маяковского. Важно только методологическое единство этих центров и современное их оснащение. В прошлом году издательство «Медицина» выпустило популярную брошюру о токсикологии. В ней сказано, что каждую рабочую жидкость должно подвергать специальной токсикологической проверке современными экспресс-методами. В соответствии с полученными результатами жидкость относят к той или иной группе, и ей выдается соответствующий токсикологический паспорт. Именно он дает право на применение рабочей жидкости в тех или иных условиях. Полагаю, химмотологическая характеристика конкретной рабочей жидкости применительно к конкретному механизму — не меньшее благо. И для здоровья людей, и для экономики, и для решения многих экологических проблем. Банк отходов ИЩЕМ ПОСТАВЩИКОВ отходов и ост а I ков производства, содержащих полимеры, олигомеры, мономеры, твердые тонкодисперсные инертные материалы и пригодных для использования в составе там- понажных материалов для крепления буровых скважин. Предложения (с указанием состава отходов и их возможного количества) направлять по адресу: 350624 Краснодар, ул. Мира, 34, Всесоюзный научно-нсследовательскнй институт по креплению скважин и буровым растворам «ВНИИКР- нефть», сектор полимерных тампонажных материалов. 12
Технологи, снимание! Танкер с двойным дном Экологические и экономические последствия участившихся в последние годы аварий нефтеналивных судов хорошо известны. Менее известно другое: самая распространенная причина нефтяных катастроф в открытом море — коррозионное разрушение танкеров. Главная особенность коррозионных процессов, которые протекают в танках нефтеналивных судов, заключается в том, что эти процессы идут в сложной многофазной системе: на границе органической фазы (нефти) и слоя сильно минерализованной воды (так называемой подтоварной воды), содержащей 35—39% солей (главным образом агрессивных хлоридов) и растворенные газы — кислород, окись углерода, сероводород. Наиболее интенсивно язвенная коррозия идет в трехфазных системах. Нефть удерживает пленку электролита ^а внутренней поверхности танка, создавая таким образом самые благоприятные условия для электрохимических реакций, которые разрушают металл. К тому же в углеводородах прекрасно растворяется кислород, он легко диффундирует через границу раздела фаз и еще больше ускоряет коррозию. Не удивительно, что потери от коррозии танкеров, по самым осторожным оценкам, на 20—30 % больше, чем от коррозионного разрушения сухогрузных судов. Эти потери оценивают в 20 тысяч рублей на один танкер в год. Понятно, что антикоррозионная защита танкерного флота приобретает сегодня особое значение. Защита бортов и днища танкера ничем принципиально не отличается от обычных антикоррозионных приемов — стойкие, не- обрастающие краски плюс общепринятые электрохимические методы: либо подается постоянный ток и корпус судна становится катодом, который, естественно, не растворяется, либо устанавливают анодные протекторы, которые и приносятся в жертву коррозии. Такая защита достаточно надежна. Значительно сложнее защитить внутренние стенки танка. Лакокрасочные покрытия служат здесь недолго — в парогазовом объеме, в слое подтоварной воды они разрушаются за несколько месяцев. Нередко парогазовоздушное пространство заполняют инерт- подтоварная вода протекторы грузовой танк ным газом; это замедляет коррозию верхней части танка, уменьшает опасность взрыва, но практически не может предотвратить разрушения стенок под слоем нефти. В последние годы в нефть стали добавлять ингибиторы, которые изменяют кинетику электрохимических реакций, обуславливающих процесс коррозии, и образуют на поверхности металла гидрофобные пленки, препятствующие проникновению электролита к стенкам. Однако для защиты днища при накоплении подтоварной воды достаточно эффективных ингибиторов пока нет. Здесь применяют анодные протекторы — массивные алюминиевые или цинковые пластины (цинковые пластины при падении не искрят, поэтому для защиты нефтеналивных судов их используют чаще). нефть балластируемый танк (MB) морская вода МВ+О, подтоварная вода 13
Комплексная антикоррозионная защита танкеров значительно увеличивает их надежность и долговечность. И все же она не исключает полностью коррозии в столь сложных условиях, в столь агрессивных средах, значит, не исключает и нефтяных катастроф. Поэтому конструкторы танкеров все больше склоняются к самым радикальным мерам : оборудовать нефтеналивные суда двойными стенками, двойным дном. Сейчас такое судно строится в Ленинграде. Это танкер «Победа» грузоподъемностью 65 тысяч тонн. Если мировой танкерный флот возьмет на вооружение полный комплекс известных сегодня антикоррозионных средств и приемов, если, не взирая на огромные дополнительные расходы, морские державы пойдут на усложнение конструкций нефтенал ивных судов, одна из острейших экологических проблем приблизится к разрешению, а человечество сохранит миллионы тонн драгоценной нефти. Доктор технических наук А. А ХОНИКЕВИЧ Хороший мазут из никудышной резины \l Даже самая выносливая шина служит гораздо меньше, чем автомобиль. И пока грузовик завершит свой путь по дорогам, он сменит не один комплект резины. А что с ней делать дальше? Вопрос серьезный, если вспомнить, что резины сейчас выпускают в мире больше, чем алюминия... Один из реальных путей — превращение никудышной резины в доброкачественное топливо. Опыты такого рода ставятся уже несколько лет, а недавно в Англии принято решение построить промышленную установку для получения мазута и гудрона из отслуживших свое шин. Сообщивший об этом швейцарский журнал €<Chimie actualites» A979, № 1647) подробностей процесса, разумеется, не упоминает, а замечает лишь, что шины будут нагревать в контролируемой атмосфере при температуре от 450 до 500Х. Эта установка обойдется примерно в 5миллио- нов фунтов, зато она способна, по расчетам, давать ежегодно 20 тысяч тонн мазута стандартного* качества, да еще 15 тысяч тонн гудрона. Их стоимость примерно та же, что у продуктов, полученных из нефти. А. Г. Нефть, выплавленная в домне Название этой заметки может показаться абсурдным. Между тем метод получения доменной нефти запатентован. Идея венгерского инженера Э. Брезнаи, который искал новые способы утилизации изношенных автомобильных шин, заключалась в том, чтобы разлагать резину без доступа воздуха. А для этого он предложил окунать измельченные покрышки в расплавленный чугун — прямо в доменную печь. При высокой температуре резина разлагается, образуются углеводородные газы и твердый остаток, который может частично заменить кокс — служить и топливом и восстановителем. Стальной корд плавится и смешивается с чугуном. А в газопромывной воде скруббера в достаточно значительных количествах собирается органическая жидкость, близкая по составу к нефти. Оригинальная идея в течение трех лет проверялась на крупном металлургическом комбинате. Домна, подпитываемая автомобильными покрышками, работала вполне приемлемо. Правда, пока не удалось до конца решить все технические вопросы, например — как выделить органику из газопромывной воды. Но главное доказано: из старых покрышек в домне можно выплавлять нефть. Об этом 6 декабря 1979 г. сообщила газета «Непсабадшаг». Н. М. ОЗИМОК Взорванные покрышки V Куда девать изношенные шины? Вопрос не нов. Хорошо, если можно нарастить на покрышку новый протектор, но не всегда это удается. А ведь и внутри лысой покрышки остаются почти неизменными и нити высокопрочного корда, и слои доброкачественной резины. К сожалению, они слишком крепко связаны друг с другом и «многослойный пирог» старой покрышки мало на что пригоден. Разделение же старой резины и корда обходится часто дороже, чем изготовление новых шин из новых же материалов. Поиски дешевого и надежного способа утилизации старых покрышек ведутся во многих странах. Своеобразный метод предложен недавно японскими инженерами. В покрышку, в определенные места, закладывают небольшие кумулятивные заряды порошкообразной взрывчатки. Взрыв измельчает резину, превращает ее в мелкую крошку, почти в порошок. Корд же, в том числе металлический, при этом почти не измельчается. После взрыва несложно разделить бывшие компоненты покрышки. Японский патент № 54—4974 За, против, воздержался... В науке и технике многие важные вопросы решаются самым демократичным путем — голосованием. Голосуют на научных и технических советах, простым поднятием рук утверждают или отвергают проекты, черными или белыми «шарами» решают судьбу соискателей ученых степеней. Похоже, что эти деликатные, но несколько старомодные процедуры отныне могут быть подняты на более современный уровень. Фирма «Оливетти» сконструировала машину для го- 14
лосования на 400 голосующих. Перед каждым участником заседания три кнопки: «за», «против», «воздержался». За две минуты небольшая ЭВМ собирает все мнения и выдает результат на индикатор, который стоит перед председателем, и на табло — для всеобщего обозрения. Машина не позволяет плутовать — голосовать одному участнику несколько раз» хранит, если это нужно, тайну голосования. Т. ПЕРСТЕНЕВА По материалам «The Financial Times», 1979, N9 28052, с. 5 Сам себя армирует Путем вибрационной обработки и медленного охлаждения раствора изотактиче- ского полимера получен первый самоармирующийся композиционный материал, который состоит из сетки полипропиленовых волокон в твердой полистироль ной матрице. Подробности — в журнале «Chemical and Engineering News» A979, № 36, с 25). В магнитном поле — пластики Не раз и не два писалось уже об омагниченной воде и о пользе, которую она приносит разным химическим и нехимическим производствам. Появляются новые факты. Промывка синтетического каучука СКИ-3 омагниченной водой позволила в полтора-два раза снизить его зольность, т. е содержание минеральных примесей. Промывка омагниченной водой акр и л амида (очень важного мономера) влияет, как оказалось, на степень его последующей полимеризации. Магнитной обработкой можно воздействовать и на свойства готовых полимеров. Расплавленные полиэтилен и полиамиды помещали в постоянное магнитное поле, а затем от- верждали — прочность пластиков увеличилась на 30— 40%. Такие же результаты получены и в опытах с фе- нолфурфурольной смолой. Во всех случаях на свойства пластмасс существенно влияли время магнитной обработки и напряженность магнитного поля. Интересно, какой еще сюрприз преподнесут химикам простенькие постоянные магниты? «Механика ко^почиiны* материалокм, 19/9, N Кроме формальдегида Сючные воды производства изопрена, содержащие соли, спирты и формальдегид, можно очищать методом обратного осмоса. Это подтверждено экспериментами на опытно-промышленной установке с отечественными ацетат-целлюлозными мембранами. На мембране вполне удовлетворительно (свыше 80%) задерживаются примеси двух- и трехатомных спиртов. На 80—90% очищается вода и от спиртов изо- строения (с разветвленными молекулами). Формальдегид, правда, задерживается хуже. За полгода работы свойства мембран практически не изменились «Химическая промышленность», 1980. № 2 Вторая профессия активного ила Избыточный активный ил. образующийся при очистке стоков целлюлозно-бумажного производства, можно использовать как удобрение. Отработавший свое на очистке активный ил содержит и азот, и фосфор, и калий. К тому же, легко разрушаясь, он способствует процессам самоочищения почвы, связывая некоторые вредные вещества, например фенолы, и улучшает структуру почв, особенно кислых. „Гшиена и . анитария», 1979, № 9 Шоколад с синильной кислотой В порту неподалеку от Токио строится склад, где будут дезинфицировать импортируемые в Японию пищевые продукты — фрукты, вино, шоколад. Для уничтожения болезнетворных бактерий и вредных насекомых предусматривается обработка парами синильной кислоты, которая затем окисляется озоном и таким образом нейтрализуется («Kawasaki Topics», 1979) Что можно прочитать в свежих журналах О современном состоянии и перспективах развития гальванотехники («Журнал Всесоюзного химического общества имени Д. И. Менделеева», 1980, № 2, с. 1 22— 217). О влиянии поверхностно- активных веществ на структурные характеристики и морозостойкость свежеуло- женного бетона («Бетон и железобетон»), 1980, № 3, с. 13—15). О новых полистироль ных отражателях-катафотах для дорожных знаков и новом термопластичном материале для разметки автомобильных дорог («Автомобильные дороги», 1980, № 3, с. 13— 15). О химической и ультразвуковой очистке оборудования пивоваренных заводов («Ферментная и спиртовая промышленность», 1980, № 2. с. 19—21). О глубокой осушке бензола (до 0,0001—0,0004% влаги) молекулярными ситами («Промышленность Армении», 1980, № 3, с. 39—40). О новых шлифовальных шкурках на особо прочной бумаге, выпускаемых Запорожским абразивным комбинатом («Абразивы», 1980, № 3, с. 10). О превращении биомассы в этанол с использованием энергии радиоактивного излучения отходов атомных электростанций («Chemical * Week», 1979, № 22, с. 38). О получении полиэтилена в кипящем слое ( «I nfo rmation Chimie Special Export», 1979, декабрь, с. 47—51). 15
Экономика, производство Обыкновенный сверхпроводящий провод Доктор технических наук А. Д. НИКУЛИН Сегодня уже известно более двух тысяч сверхпроводящих металлов, сплавов и соединений, способных проводить электрический ток без сопротивления. Казалось бы, создатели современной сверхпроводящей техники — лабораторных соленоидов, магнитных систем, предназначенных для токамаков и МГД-генераторов, линий электропередач,— легко могут выбрать подходящий сверхпроводник из огромного числа уже синтезированных и тщательно изученных. К сожалению, это далеко не так. В подавляющем большинстве сверхпроводящие материалы либо обладают очень низкими критическими параметрами, либо своими свойствами ставят в тупик технологов. В общем, сплавы и соединения, которые представляют сегодня практический интерес, легко умещаются в короткой таблице. Нетрудно заметить, что критические температуры приведенных в таблице сверхпроводников не превышают 20— 23 К, что же касается материалов, которые уже выпускаются промышленностью (Nb — Ti, Nb3Sn, V3Ga)f то их критическая температура ниже. Правда, теоретики не отрицают возможности открытия высокотемпературных сверхпроводников. Но предсказать, когда это произойдет и произойдет ли вообще, никто не решается.* Во всяком случае, даже десятая доля градуса * О поисках высокотемпературных сверхпроводников «Химия и жизнь» рассказала в № 10 за 1972 г.—Ред. Сверхпроводники, имеющие техническое значение, и их критические характеристики Материал Критическая температура". К Критическое магнитное поле (при 4.2 К), Т Nb—Zr 9—11 7—9 Nb—Ti 8—10 9—13 Nb3Sn 17—18 22—25 Nb.Al^Ge, 20 41 Nb3Ga 20 34 Nb3Ge 21—24f3 37 V3Ga 14,5 21 V3Si 17 23 MexMo6S8 10—14 50—60 щ Критическая температура, магнитное поле, плотность тока — физические параметры, при превышении которых материал теряет сверхпроводящие свойства.— Ред. дается физикам весьма дорогой ценой: со времени открытия сверхпроводимости голландцем X. Камерлинг-Оннесом (это случилось в 1911 г.) до начала семидесятых годов рекорд критической температуры рос в среднем на один градус Кельвина за четыре года. А последние шесть лет этот рекорд вообще не обновлялся. Таким образом, современные технические сверхпроводники требуют охлаждения жидким гелием. Но даже с учетом затрат на производство гелия эффективность применения сверхпроводимости во многих областях очевидна. В группе сверхпроводников, имеющих практическое значение, особенно популярны ниобий-титановые сплавы. Из них изготовлено большинство действующих ныне сверхпроводящих магнитов. Сплавы Nb — Ti достаточно доступны и, что особенно важно, весьма пластичны: из них промышленными методами можно изготовить сверхпроводники даже очень сложной конфигурации. Критические параметры ниобий-титановых сплавов, как и других сверхпроводников, зависят в основном от химического состава и кристаллической структуры, которая в свою очередь связана с составом и технологией обработки. Например, у литого сплава ниобия с 50% титана критическая плотность тока в магнитном поле 5 Тесла равна 1—3*10 А/см2, а после дефор- 16
мации и термообработки — в десять раз выше. Термомеханическая обработка сильно изменяет структуру сплава. После горячей деформации образуются слегка вщтянутые зерна (размером около 3000 А) твердого раствора на основе ниобия; при последующей холодной деформации зерна приобретают вид ячеек с дислокациями по границам и становятся мельче (около 400 А); после термообработки появляются мельчайшие частицы новой фазы — твердого раствора на основе титана. Все это хорошо видно на электронно-микроскопических снимках. Тонкая структура сплава — одно из важнейших условий достижения высоких критических параметров сверхпроводника. Дело в том, что дефекты кристаллической структуры — границы фаз и зерен, дислокации — как бы удерживают магнитное поле, служат своего рода гвоздиками, на которых закрепляются флюксоиды, нити магнитного потока. Чем больше таких дефектов, чем меньше зерно, тоньше структура, тем выше значение критического тока. При всех несомненных достоинствах ниобий-титановых сплавов они по основным параметрам сверхпроводимости заметно уступают интерметаллическим соединениям Nb3Ge, Nb3 Sn и V3 Ga. Рабочий интервал температур (от температуры жидкого гелия до критической) у первых 4—5 К, в то время как у вторых—10—13 К. Между прочим, критическая точка соединения ниобий- германий выше 21 К, значит, можно надеяться на охлаждение сверхпроводника уже не жидким гелием, а жидким водородом. К тому же сверхпроводящие интерметаллиды могут работать в значительно более сильных магнитных полях, чем ниобий-титановые сплавы. Сверхпроводящие интерметаллиды в отличие от ниобий-титановых сплавов сложны в технологическом отношении. Критические температуры многих соединений этого типа сильно зависят от химического состава и упорядоченности кристаллической решетки, то есть от технологии обработки. Достаточно сказать, что критическая температура литого Nb3Ge всего 6 К, а тонкопленочного — 24,3 К, рекорд на сегодня. Первым из этих соединений был открыт станнид ниобия, в 1954 году. В то время его критическая температура была рекордной. Через семь лет из этого сверхпроводника был построен соленоид, тоже рекордный — по мощности магнитного поля. Это послужило сильным стимулом для расширения исследований по сверхпроводимости. Довольно быстро появились методы синтеза станнида ниобия: сплавление ниобия с оловом, совместное восстановление хлоридов этих элементов, электролиз, диффузионное взаимодействие твердого ниобия с жидким оловом и т. д. Казалось, что универсальный сверхпроводящий материал найден. Увы, выявились недостатки, присущие как станниду ниобия, так и другим интерметалл идам. Очевидный недостаток интерметаллидов, с которым столкнулись технологи и конструкторы,— хрупкость, чрезвычайная сложность (граничащая порою с невозможностью) изготовления гибких проводников достаточно большой длины. А именно такие проводники и нужны для магнитных катушек. Правда, вскоре этот недостаток интерметаллидов удалось в какой-то степени обойти: был использован известный технологический прием — на прочную металлическую ленту нанесли тонкую пленку станнида ниобия. Такая пленка, подобно тонкому стеклянному волокну, может изгибаться, не ломаясь. Было освоено производство ленточных сверхпроводников из Nb3Sn и V3Ga с использованием диффузионных методов. Например, ниобий-оловянные покрытия получают, протягивая ниобие- вую ленту сквозь расплавленное олово с последующей термообработкой при 900СС в вакууме. Добавляемая в оловянный расплав медь катализирует образование сверхпроводящего слоя Nb3 Sn, а легирование ниобиевой подложки цирконием и кислородом позволяет повысить критическую плотность тока. Таким образом удается получать сверхпроводник с критической плотностью тока 106 А/см2 в поле 10 Тесла при 4,2 К. Лента шириной 1 см и толщиной 30 мкм может пропускать ток свыше 1000 А. Ленточные сверхпроводники были освоены, а получить многожильные проводники не удавалось, хотя для этого предлагали самые хитроумные технологические приемы: например, деформацию ниобиевых трубок, заполненных смесью ниобия и олова, или скручивание луженой ниобиевой проволоки и т. д. Однако технология неизменно оказывалась сложной, а характеристики проводников низкими. В шестидесятые годы физические журналы пестрили сенсационными сообщениями, связанными с технологией станнида ниобия. Вряд ли какому-либо другому соединению было уделено в то время столько внимания. Но технология столь необходимых для науки и техники многожильных сверхпроводников так и не далась в руки самым 17
Структура сплава Nb Ti после горячей деформации. Видны вытянутые в направлении деформации зерна твердого раствора на основе ниобия с размерами около 3000 А (X 100 000) искушенным специалистам из разных стран. В это время многожильные провода стали делать из пластичных сплавов ниобия с титаном и цирконием, а освоение Nb3Sn, обладающего столь заманчивыми характеристиками, пришлось отложить на добрых десять лет. Жесткие сверхпроводники второго рода, о которых и идет речь, способны проводить без выделения тепла токи плотностью 105 А/см2 в поле 10 Тесла (для меди допускается 103 А/см2). Однако для этого необходимо стабилизировать обмотки соленоидов. Иначе из-за неустойчивости магнитного поля, механических и тепловых воздействий сверхпроводник может перейти в обычное состояние. Один из способов стабилизации такой: тонкие сверхпроводящие жилы расположены в медной или алюминиевой матрице, обладающей высокой тепло- и электропроводностью, а весь проводник скручивается вокруг продольной оси. Этот способ применяется для небольших магнитов. При создании крупных магнитных систем часть сверхпроводника A0—15 %) располагают в матрице из меди высокой чистоты, а в обмотке соленоида оставляют каналы для интенсивного охлаждения жидким гелием. Образующееся в результате всяческих возмущений тепло отводится через стабилизирующую матрицу в гелий. А в сверхпроводники, которые работают в переменных маг- Ячеистая структура сплава Nb Ti после холодной деформации. Размеры ячеек уменьшаются до 400 А, заметны включения частиц второй фазы ( X 80 000) нитных полях, для уменьшения потерь на вихревые токи в стабилизирующую матрицу вводят перегородки из сплавов с большим электрическим сопротивлением. Многожильный сверхпроводник — щ сложная композитная система, которая состоит из разнородных материалов, отличающихся друг от друга физическими, механическими, химическими свойствами. В проводе тысячи сверхпроводящих жил, каждая толщиной несколько микрон, разделены микронными перемычками из обычного металла; диаметр всего провода от 0,1 до 3— 4 мм, длина несколько километров. Можно ли вообще сделать такой про- ^ вод? Промышленность такие провода выпускает. Сначала готовят композитную сборку: пучки биметаллических прутков из сверхпроводящего сплава и меди вставляют в медную трубу и герметизируют, затем при высокой температуре выдавливают в тонкий пруток, из которого методом холодной деформации — волочением вытягивают провод нужного сечения. Не будем говорить здесь о многочисленных, порою казавшихся неразрешимыми технических трудностях, с которыми столкнулись конструкторы и технологи. Опустим здесь технические тонкости, даже такие важные, как глубокая химическая очистка всех исход- 18
Покрытие из станнида ниобия на ниобиевой ленте ных материалов, как высоковакуумные плавки в дуговых и электронно-лучевых печах. Так или иначе эти трудности удалось преодолеть, были получены сложные композитные сверхпроводники, сначала со стомикронными, а потом и пятидесятимикронными жилами. Никто не видел принципиальной сложности в дальнейшем утончении нитей, но тут произошло неожиданное. Когда были изготовлены первые многожильные проводники со сверхпроводящими нитями диаметром 15 мкм и меньше, физики обнаружили резкое падение критической плотности тока. Вскоре стала ясна причина этого неприятного явления: в целом с виду проводе ниобий-титановые сверхпроводящие жилы оказались разорванными, после удаления медной матрицы они рассыпались на короткие отрезки. В чем причина обрывов? И как обеспечить целостность сотен и тысяч жил толщиной, соизмеримой с толщиной человеческого волоса, в многокилометровом проводнике? Специалисты по деформации металлов хорошо знают, что микронную проволоку нельзя изготовить одной лишь холодной деформацией, необходимы многократные промежуточные отжиги, которые возвращают металлу утерянную при вытягивании пластичность. Для сверхпроводников же такие отжиги недопустимы, ибо именно холодная деформация есть главное условие, обес- Инородные включения внедряются в тончайшие нити и как бы перекусывают их ( X 50 000) печивающее высокие критические плотности тока. Без термообработки сильно уменьшается пластичность сплава, а внутренние напряжения, возникающие из-за разных механических свойств меди и сплава ниобий-титан, могут вызвать разрывы жил. Довершают эту работу механические включения: они внедряются в тончайшие проводки сверхпроводящего сплава и как бы перекусывают их. Детальный анализ причин таких обрывов позволил найти особые приемы и режимы получения сплава, подготовки композитных сборок, их деформации. Сейчас уже выпускаются многожильные сверхпроводники на токи до 2—3 кА в поле 5 Тесла; более мощные токонесущие элементы на токи 10— 20 кА изготавливают из единичных многожильных модулей методами гальванического сращивания медью, скрутки, пайки. Однако по своим критическим параметрам ниобий-титановые материалы существенно уступают сверхпроводящим интерметаллам, создать технологию которых не удавалось вплоть до семидесятых годов. Несколько лет назад практически одновременно в СССР и в других странах был разработан метод твердофазной диффузии, или бронзовый метод. Вот в чем его суть. Медь с оловом (бронза) и ниобий ^ 19
Сверхпроводящие шины. Полые медные трубки — для жидкого гелия Ниобий-титановые сверхпроводящие жилы (около 10 000) в медной матрице. Диаметр провода 0,85 мм Исходный композит для изготовления сверхпроводящего провода бронзовым методом (X 27 000) (внизу слева) Часть сечения многожильного сверхпроводящего провода на основе станнида ниобия ( X 3000) сллав Cu-Sn b3Sn 20
Бронза обладает достаточно высоким электрическим сопротивлением. Поэтому для стабилизации сверхпроводников Нередко используют дополнительную медную оболочку, отделенную от бронзовой матрицы противодиффузионным танталовым барьером ( X 1000) совместно подвергаются холодной деформации, в результате образуется композит, состоящий из тонких ниобие- вых нитей в матрице из оловянистой бронзы. При последующей термообработке олово из бронзы диффундирует на поверхность ниобия, и на границе раздела No — бронза образуется тончайший слой сверхпроводящего интерметалл ид а, того самого ЫЬзЗп, из которого в шестидесятые годы по причине его хрупкости не сумели сделать многожильные проводники. (Таким способом можно получать многожильные проводники и на основе интерметаллидов V3Ga и V3 Si; попытки же изготовить бронзовым методом соединения Nb3Ge и Nb3Ga оказались безуспешными.) Новая технология дает возможность эффективно воздействовать на критические параметры сверхпроводящего материала. В бронзу и ниобиевые нити вводят легирующие добавки, которые уменьшают размеры зерна, а мелкое зерно, как мы уже говорили, позволяет достигнуть высоких критических параметров. Бронзовый метод дает возможность получать кабели с десятками тысяч сверхпроводящих жил толщиной 2— 5 мкм. Освоено производство многожильных проводников, способных про- Сверхпроводящий токонесущий элемент из iSfciSn с числом жил от 70 000 до 150 000. Ток до 9 кА в поле 8 Т. Полые трубки по краям — каналы для жидкого гелия ( X 10) пускать большие токи в магнитных полях до 15—18 Тесла, что невозможно для ниобий-титановых^ материалов. В Советском Союзе была изготовлена сверхпроводящая шина со 150 тысячами жил из станнида ниобия. Соленоид из такой шины сохранял сверхпроводящее состояние при токе свыше 7 кА в поле 11 Тесла. Многожильные провода из NbNb3 Sn будут использованы в сверхпроводящей магнитной системе термоядерной установки Токамак-15, которая сейчас создается в нашей стране. Статьи, посвященные технике сверхпроводимости, принято завершать рассказом о перспективах энергетики, электротехники, транспорта, связанных с использованием сверхпроводящих систем. Отступим на сей раз от этого правила. Термоядерные установки, сверхпроводящие линии электропередач, генераторы и двигатели, магниты для поездов на магнитной подушке и сепараторы для разделения руд — все это ближние и дальние цели техники сверхпроводимости; надежные сверхпроводящие провода с высокими критическими характеристиками — средства для достижения этих целей. Автор ставил перед собой задачу рассказать не о целях, а о средствах. 21
Вещи и вещества История с ТРТ ТРТ — твердые ракетные топлива — аббревиатура достаточно известная, как и сами эти вещества. Ракеты постоянной боевой готовности каждый из нас видел хотя бы по телевизору. Внутри этих ракет, если не всех, то части, скрыто ТРТ. Ракеты с ТРТ годами стоят, не теряя боеготовности, и заботы о себе требуют не так уж много. Не только в боевых ракетах, айв катапультах, в стартовых двигателях некоторых самолетов и ракет, в пневматических механизмах противопожарных устройств применяют сейчас ТРТ. Понятия «ТРТ» и «порох» почти идентичны. Обычный порох, примененный в качестве горючего для ракет, это уже ТРТ. Но есть и не совсем обычные, так называемые смесевые пороха, которые используют только как твердое ракетное топливо. В состав таких порохов входят: полимерное связующее A5— 20%), твердый окислитель F0—70%) и высококалорийное горючее, чаще всего алюминиевый порошок A0—20%). У ТРТ типа «смесевые пороха» удельный импульс (тяга при расходе одного килограмма топлива в секунду) больше, чем у традиционных порохов на основе нитроцеллюлозы (пироксилиновых, бал- листитных). И это их главное преимущество. Общепринято мнение (см., например, Советскую военную энциклопедию или «Химию и жизнь», 1975, № 10, с. 53), что смесевые пороха для ракетных двигателей были разработаны в США в конце сороковых годов. Но известно и другое. Еще в начале тридцатых годов сотрудниками ГИРД* «проводились эк- * ГИРД — Группа изучения реактивного движения, созданная в 1931 г., научно-исследовательская и опытно-конструкторская организация по разработке ракет и двигателей. ГИРД возглавил первоначально Ф. А. Цандер, а в мае 1932 г.— С. П. Королев. сперименты по сжиганию металлического горючего» (БСЭ, т. 7, стр. 407). Правда, в опытах гирдовцев металлическое горючее окислялось кислородом, а не твердыми окислителями, объединенными с помощью связующего в некий по- лимерно-металло-солевой монолит. Менее известна другая страница отечественной ракетной техники. 5 марта 1939 г. недалеко от станции Планерная под Москвой была запущена ракета ВР-3 — первая в мире двухступенчатая твердотопливная ракета с прямоточным воздушно-реактивным двигателем. В ее второй ступени сгорало твердое топливо, в состав которого входили: смесь магниевого и алюминиевого порошка, аммиачная селитра и коллоксилин, то есть металл — горючее, соль — окислитель и полимер — связующее. Не правда ли, очень похоже на смесевые пороха? ЕЩЕ ОДНА АББРЕВИАТУРА: ПВРД Двигателем второй ступени этой ракеты был ПВРД — прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Теория таких двигателей еще в 1929 г. была разработана выдающимся советским ученым Б. С. Стечкиным. В 1933 г. в ГИРДе под руководством Ю. А. Победоносцева были проведены первые эксперименты с ПВРД. В принципе ПВРД представляет собой специально спрофилированную трубу, в которой сгорает топливо, причем трубу, открытую с обоих концов. Это несколько неожиданно. Известный из школьного учебника принцип реактивного движения совсем иной: топливо сгорает в камере, открытой лишь с одного торца. Туда, на волю, и устремляются газообразные продукты горения, а та их часть, что давит на переднюю стенку, толкает ракету вперед. Если же газы могут выходить и в ту и в другую сторону, то никакого реактивного движения не должно быть — силы уравновешены. Тем не менее ПВРД работают. В наши дни такие двигатели применяют на летательных аппаратах различных типов. При полете на больших высотах и скоростях ПВРД экономичнее турбовинтовых и турбореактивных двигателей (см. диаграмму на стр. 25). Правда, чтобы ПВРД начал работать и создал реактивную тягу, нужно предварительно разогнать ракету или самолет с помощью стартового двигателя. При полете благодаря скоростному напору встречного потока воздуха газообразные продукты горения будут вылетать из «трубы, открытой с обоих концов», лишь в одну сторону — противоположную движению — и со- 22
{ % \ Этот снимок сделан 5 марта 1939 г. перед испытаниями первой двухступенчатой твердотопливной ракеты ВР-3. Справа — конструктор ракеты И. А. Меркулов и моторист В. Н. Акатов, слева наверху — В. А. Абрамов, разработавший первое смесевое ТРТ, рядом с ним — механик И, А. Чарный здадут значительную тягу. В современных ПВРД используют жидкое топливо, распыляемое через форсунки. Подобный двигатель, но твердотопливный работал во второй ступени ракеты, запущенной под Москвой 5 марта 1939 г. Конструктором первой в мире ракеты с ПВРД был Игорь Меркулов, студент механико-математического факультета МГУ, до поступления в университет успевший поработать и в ГИРДе, и в РНИИ (Реактивный научно-исследовательский институт, образованный в 1933 г. при слиянии ГИРД и ГДЛ*). ГДЛ — Газодинамическая лаборатория, созданная в 1928 г. в Ленинграде на базе ракетной лаборатории Н. И. Тихомирова. Рассказывает И. А. Меркулов, председатель Совета ветеранов ракетно-космической техники Федерации космонавтики СССР. — Разработка этой ракетной системы, включая термодинамические расчеты ПВРД (двигателя второй ступени), подбор двигателя первой ступени и баллистические расчеты всей системы, были закончены к началу 1936 г. Вся эта работа была выполнена, как теперь говорят, на общественных началах, в системе Осавиахима. Работа получила положительное заключение В. П. Ветчинкина, М. К. Тихонравова и других специалистов. Но тем не менее в прямоточный двигатель в те годы верили немногие. Был лишь один способ доказать работоспособность этого двигателя — построить и испытать ракету с ПВРД. Пусть те, кто не верит чертежам и формулам, поверят собственным глазам... Для будущей ракеты нужно было подходящее топливо. Прежние рецептуры не годились. В проведенных ранее испытаниях модели развивали настолько малую тягу, что ее не хватало даже Г 23
на преодоление сопротивления воздуха. Вместо того чтобы разгоняться, модель после начала работы ПВРД тормозилась. Нужно было топливо, которое обладало бы высокой теплотворной способностью и при этом быстро горело даже при некоторой нехватке окислителя. Топливо требовалось непременно твердое (иначе — многократное усложнение конструкции) и устойчиво горящее в набегающем воздушном потоке. Еще оно должно было легко воспламеняться, но при хранении быть безопасным и, между прочим, содержать недефицитные материалы, поскольку дефицитные просто неоткуда было взять... В тридцатых годах в МГУ по заданию Центрального совета Осавиахима предпринимались попытки решить многие важные задачи, стоявшие перед авиацией и.химией. Общественная организация — Осавиахим — была реально действующей силой. Меркулов разрабатывал ракету ВР-3 в ракетной группе Осавиахима, а в химической — работал студент химфака Владимир Абрамов. К нему в начале 1937 г. и обратился Меркулов с предложением не только разработать, но и приготовить топливо для нового реактивного двигателя. Параллельно, ради большей надежности, над той же проблемой начали работать сотрудники одной из кафедр МХТИ имени Д. И. Менделеева, куда по совету Абрамова также обратился Меркулов. Сам же Абрамов и студентка физфака Наталья Щербиновская с того дня в течение двух лет почти все свое свободное время тратили на выполнение этого не совсем обычного комсомольского поручения. Рассказывает Владимир Аркадьевич Абрамов, ныне главный редактор издательства «Химия». — Думаю, будь мы тогда немного старше или будь мы те же, но время — другое, никогда не взялись бы за создание ТРТ, представляя всю сложность этой работы... Но тогда нам казалось, что мы, молодые, можем решить и такую задачу. Впрочем, студенты и сейчас верят, что могут все. Сегодня вместе с Натальей Николаевной Щербиновской они вспоминают некоторые детали этой работы. Полуграммовые навески компонентов будущего ТРТ сжигали в студенческой лаборатории органической химии в обычных наперстках. Иногда наперстки прогорали, повреждая лабораторные столы... По этой причине активисты Осавиахима были выставлены из учебной лаборатории не кем-нибудь, а самим Николаем Дмитриевичем Зелинским. Патриарх органической химии, закутавшись в плед, обходил вечерами лаборатории и коридоры химфака и отправлял по домам не в меру ретивых исследователей. После того как академик Н. Д. Зелинский сене рекомендовал» вести огнеопасные опыты в лаборатории на Моховой, содержимое наперстков стали сжигать в снегу на крыше сарая во дворе дома, где жили тогда изобретатели. Но скоро их лишили и этого «полигона». Случилось это после того, как соседи обнаружили в чуланчике три килограмма алюминиевого порошка и бутыль с ацетоном. Местом заключительных опытов стал двор старого университетского здания на Моховой... Но это, так сказать, лирика. О физике (и химии), об испытаниях топлива и ракеты расскажем подробнее, использовав в этом рассказе не только воспоминания непосредственных их участников, но и документы. Дольше всего искали связующее. Попробовали гудрон, но он при горении плавился, и шашка текла. Тогда взяли куски целлулоида и нитроцеллюлозную фотопленку, растворили их в смеси ацетона с уксусноэтиловым эфиром, ввели в эту вязкую жидкость селитру и металлический порошок. После того как растворитель испарялся, получалась достаточно плотная и твердая масса — твердотопливная шашка. По расчетам, она должна была иметь достаточно высокую теплотворную способность и надежно работать в ракете. Но — такие шашки напрочь отказывались гореть в набегающем воздушном потоке. Заменили целлулоид и фотопленку коллоксилином, который сначала растворяли в том же уксусноэтиловом эфире, а затем как связущее стали использовать более доступный стандартный коллок- силиновый лак — эмалит, которым покрывали крылья самолетов того времени. Шашки стали лучше. Их испытали на весьма оригинальном устройстве, предназначавшемся совсем для других целей. Близ станции Планерная, на краю оврага, сотрудники ЦАГИ построили установку для испытания винтов автожиров — предшественников будущих вертолетов. Концы лопастей этих больших горизонтальных винтов развивали значительную линейную скорость, и на прикрепленные к ним модели действовал набегающий воздушный поток. Модели и твердотопливные заряды поджигали электрозапалом. Работали в основном по выходным дням — в будни 24
Н, им О 1 ? 3 4. 5 М Области применения в авиации двигателей различных типов в зависимости от высоты Н и скорости полета. Скорость дана в нетрадиционном масштабе: М —" число Маха A М равно скорости звука). В области, ограниченной первой кривой слева, целесообразны обычные турбореактивные двигатели, далее — турбореактивные двигатели с форсажной камерой и, наконец, прямоточные воздушно-реактивные двигатели, ПВРД установку эксплуатировали ее хозяева, специалисты ЦАГИ. Вместе с И. А. Меркуловым, В. А. Абрамовым и Н. Н. Щер- биновской в этих опытах конца 1938 г. участвовали механики П. В. Карев и И. А. Чарный, а также моторист В. Н. Акатов с завода «Авиахим». 5 декабря 1938 г. во время испытаний отказал электрозапал. «Главный химик» В. А. Абрамов решил прибегнуть к «классической» системе зажигания: вата — бензин — спичка... И случилось то, что могло случиться,— одна из шашек взорвалась. Осколками сильно поранило руку «главного химика». От больших неприятностей его, как он сам рассказывает, спасла толстая меховая рукавица. Но неприятности все-таки были: запуск первой твердотопливной двухступенчатой ракеты отодвинулся по меньшей мере на месяц. Пришлось еще раз продумать, просчитать и испытать оптимальные соотношения компонентов, уточнить время и режимы твердения связующего. Шашка, твердая и монолитная, не должна рассыхаться. Трещины абсолютно недопустимы. Изменится геометрия горения — топливо может превратиться во взрывчатку... Дополнительные испытания показали: топливо, разработанное в МГУ, достаточно надежно и безопасно. Его уже можно использовать. На испытаниях в присутствии представителей завода «Авиахим» (январь 1939 г.) оно вело себя смирно. Его приняли (наряду с рецептурой менделеевцев) и дали добро на постройку и испытания экспериментальной партии ракет. Коротко о рецептуре менделеевцев. Группа сотрудников МХТИ имени Д. И. Менделеева предложила другое твердое топливо — смесь бертолетовой соли с магниевым и алюминиевым порошками. Из нее можно было прессовать шашки, но отсутствие связующего все же сказалось. Об этом чуть ниже, в следующей главе. ХРОНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ В феврале 1939 г. Меркулов и Абрамов начали испытания системы расцепления ступеней. Как уже упоминалось, первой, стартовой ступенью ракеты была стандартная ракета РНИИ на баллистит- ном порохе. Первая ступень должна была отделиться после окончания работы ее двигателя. После разделения ступеней, через две-три секунды после старта, должно было произойти зажигание топлива второй ступени — ракеты с ПВРД. Вторая ступень начинала работать от огнепроводного шнура, который поджигался выхлопными газами первой ступени. (Топливо первой ступени воспламенял электрозапал.) 5 марта 1939 г. был произведен первый удачный запуск двухступенчатой твердотопливной ракеты. Все произошло вовремя — и зажигание, и расцепление ступеней. А самое главное, вторая ступень — ПВРД — создавала ускорение! - Как будто для большей наглядности, едва начала работать вторая ступень, ракета стала отклоняться от вертикали. Конечно, такая наглядность не входила в расчеты. Но она помогла хорошо увидеть полет ракеты и нарастание скорости. После еще нескольких удачных в целом запусков были организованы официальные испытания. 5 мая были запущены две ракеты с топливом В. А. Абрамова. В этих полетах за семь-врсемь секунд работы ПВРД ракеты достигали максимальной скорости и, продолжив баллистический полет, поднимались на высоту больше пяти километров. Успешные запуски убедительно показали работоспособность системы в целом и эффективность ПВРД конструкции И. А. Меркулова. ^Теперь предстояло точно определить летные параметры ракеты. При первых испытаниях измерительных комплексов 25
не использовали — не было их у студентов. Впрочем, и на других запусках к точным измерениям высоты и скорости полета прибегали лишь после того, как система доказывала свою принципиальную работоспособность... Для точного определения скорости и высоты полета ракеты ВР-3 была приглашена бригада астрономов, измерявших параметры полета теми же способами, которыми определяли траекторию и скорость метеоритов. 19 мая была запущена ракета с топливом менделеевцев. Приборы астрономов зафиксировали всю картину полета. Как и в предыдущих запусках, ракета под действием двигателя первой ступени вылетела из пускового станка и набрала необходимую скорость. Сработала система расцепления, и при скорости 105 м/с включился ПВРД. Проработав нормально 2,5 секунды, топливная шашка начала растрескиваться, вследствие чего увеличилась поверхность горения. Образующиеся газы с кусками топлива стали выбрасываться из ПВРД и вперед. В эти моменты ракета заметно тормозилась, потом снова стала набирать скорость. В итоге за 5,12 секунды она разогналась до 224 м/с. Это был полет менее удачный (по работе топливной системы), но главное было доказано — ПВРД работал и создавал ускорение. Труба, открытая с обоих концов, летела навстречу космосу. В шестидесятые годы по иницитиве академика С. П. Королева была начата систематическая работа по истории советской ракетной техники. Институт истории естествознания и техники АН СССР начал собирать материалы по истории отечественного ракетостроения и космонавтики. Тогда, в 1965 г., и были опубликованы (тиражом в 300 экз.) материалы о первой двухступенчатой ракете И. А. Меркулова с твердым топливом В. А. Абрамова. Но к тому времени во всех энциклопедиях, учебниках и монографиях, посвященных ракетным топливам, о сме- севых порохах говорилось как о заморском изобретении... Судите сами, насколько это утверждение справедливо. М. Н. МАРФИН Наблюдения Почему растут пузыри? Мелкие пузырьки воздуха укрупняются при переходе из более тяжелой жидкости в воду. Это явление можно наблюдать, если в стандартную воронку с пористой перегородкой (фильтр Шотта) налить несколько миллилитров более тяжелой, чем вода, и не смешивающейся с водой жидкости так, чтобы образовался слой высотой не менее 2—3 см, а сверху добавить примерно столько же воды. После этого через фильтр следует подать под слабым давлением воздух и получить в нижнем слое равномерный поток мелких пузырьков. Оказывается, что пузырьки, поднявшись к границе раздела фаз, задерживаются и начинают сливаться. И только достигнув определенного диаметра, они прорываются в водный слой (см. рис.). Если измерять диаметр прорывающихся пузырьков, то оказывается, что он явно зависит от природы тяжелой жидкости, составляя при 20°С (в среднем) для анилина 3 мм, хлорекса — 3,7 мм. хлороформа — 4,5 мм и для четыреххлори- стого углерода — целых 7 мм. Диаметр пузырька, прорвавшегося из анилина, хлорекса или хлороформа, пропорционален поверхностному натяжению соответствующей жидкости. Четыреххлористый углерод, 3 t воздух однако, этой простой закономерности не подчиняется и дает пузырьки аномально крупные. Несмешивающиеся жидкости применяются в экстракции, флотации и других процессах. Поэтому мое наблюдение может пригодиться многим читателям. А. Ф. ЧУДИОВ 26
'*. "тервью «Есть разные возможности экономить время...» Представляем собеседника: Румен Ца- нев (Румен Георгиевич, если по-вашему,— как он сам пояснил), директор Института молекулярной биологии в Софии, академик Болгарской Академии наук. К числу основных интересов института, возглавляемого академиком Цаневым, относятся структура, биосинтез и биологическая роль нуклеиновых кислот и белков. Поэтому многие его сотрудники связаны с проблемой структуры хроматина из клеток высших организмов. Что такое хроматин? В окончательном виде это никому не известно, а кое-что можно узнать из статьи в № 12 «Химии и жизни» за 1977 г. Любимые темы Р. Цанева — хроматин и механизмы выборочного программированного использования закодированной в клеточной ДНК информации. Цанев давно и с удовольствием работает с хроматином, и даже директорский пост ему не помеха. Институт молекулярной биологии БАН регулярно организует международные симпозиумы по структуре хроматина, а работы лаборатории, руководимой Цаневым, известны исследователям хроматина во всем мире. ...Больше всего я занимаюсь механизмами клеточной дифференцировки. Механизмами регуляции работы генома, включения — выключения генов. Вместе с моим другом, ректором Софийского университета математиком Б. Сендовым, мы пришли к теоретическому выводу о том, что должны быть два разных механизма, регулирующих активность генома эукариот — многоклеточных организмов. Например, печень синтезирует до обеда один белок, а после обеда — другой. В этом случае работает первый механизм, включение или выключение отдельных генов. Но когда в ходе эмбрионального развития меняется сам тип клетки, когда определяется, станет ли она нервной клеткой, печеночной или еще какой-то другой, то и механизм этого изменения, очевидно, должен быть другим. 27
Мы предположили, что при этом включаются и выключаются не отдельные гены, а большие блоки. Если хотите, аналогия из области техники: интегральные схемы. Если что-то испортилось, если что-то надо изменить, заменить, перестроить, то вынимается не один элемент, а целый блок. Вынимается блок и вставляется другой, в котором есть и собственно заменяемая деталь, и все остальное, что нужно для ее работы. Свою концепцию мы вывели чисто теоретически, из математической модели. Теперь, разумеется, надо экспериментально проверить все выводы, а «это куда сложнее... С этим связана еще одна научная проблема — проблема узнавания. Я считаю, что биологическую информацию передает не только ДНК. Во всяком случае, у многоклеточных. Если наша модель верна, то в основе узнавания в таких случаях должны лежать не ДНК, а их комплексы с белками. Другими словами, процессы эмбрионального развития организма, процессы диф- ференцировки клеток контролируются белковыми молекулами, и комплекс ДНК — белок есть следующий после ДНК инструмент эволюции. Косвенное подтверждение этому — результаты изучения нуклеосом. Когда они были открыты, казалось, что все они одинаковые — какая же в них может содержаться информация? Но теперь уже доказано, что у одних и тех же организмов в разных тканях соотношения между белками в нуклеосомах разные. По-видимому, эти различия закреплены эволюцией, а значит, не могут быть случайными. Кроме научной работы, вы — директор института — занимаетесь еще и административной деятельностью. Не поделитесь ли своим опытом — насколько совместимы эти функции и как их лучше совмещать? Это может быть интересно для читателей — не только для нынешних директоров и заведующих лабораториями, но и для будущих... Мир устроен так, что без начальников, к сожалению, пока нельзя. Но хоть я и начальствую уже 15 с лишним лет, я плохой администратор, потому что продолжаю заниматься наукой. Конечно, должность директора института дает мне много возможностей. Но я бы.отказался от директорства без всяких колебаний, если бы пришлось из-за него бросить научную работу. ...Да, работаю сам. Да, в лаборатории, за столом. Нет, у прибора стоит, разумеется, лаборант, но работу веду я. Всегда участвую в отработке методики нового эксперимента. Задача часто сводится к тому, чтобы найти новую методику, и нельзя этого требовать от лаборанта... А директорской работе я стараюсь уделять поменьше времени. Как это удается? Например, когда я в лаборатории, беспокоить меня «директорскими» вопросами запрещается. Дирекция совещается в нашем институте только раз в неделю — решает главные служебные вопросы. Укладываемся, как правило, в один час. Плюс один час каждый день — служебно-приемный: подписать бумаги и тому подобное. Кстати сказать, есть прекрасный способ сокращения административной работы — не на все бумаги отвечать. Есть много бумаг, на которые можно не отвечать, и никто этого даже не заметит... У нас это не всегда возможно: если, скажем, бумага из Президиума Академии наук, то там стоит машина, и ровно ^ерез две недели она сама отстукает напоминание о неотвеченном письме. В нашей Академии такого, на мое счастье, пока нет... Есть еще разные возможности экономить время. Например, есть множество заседаний, на которые не пойти нельзя, но то, что там говорится, не содержит никакой новой информации. Ужасно много говорят зря! Смотрите — я купил в Ташкенте стихи Саади, и вот что он пишет: ...Не смей промолвить, не обдумав, слова. Пусть медленно, но говори толково. И собеседникам не докучай, Замолкни прежде, чем вскричат «кончай!» Сколько веков это известно, а до сих пор не научимся... Вот и приходится на иных заседаниях выключаться и читать что-нибудь полезное — вообще заниматься делами, чтобы время зря не пропадало. Кто ваши помощники и что вы думаете об администраторах в науке? Я думаю, что они должны уметь четко делать все, что решил ученый-руководитель. Как хорошая операционная медсестра у хирурга, которая все понимает без слов — достаточно одного взгляда. Такой помощник — он должен быть научным сотрудником или профессиональным администратором, прошедшим какую-то специальную подготовку? 28
Мне кажется, дело не столько в том, чему человек учился, сколько в том, чтобы он хорошо понимал и делал то, к чему у него лежит душа. Это должен быть талантливый человек, которому доставляет удовольствие административная работа. Чтобы именно в ней он проявлял свое «я». Но только, боже упаси, не получал удовольствия от «командую я!». Последний вопрос: до какого возраста может плодотворно работать ученый — непосредственно в науке? До тех пор, пока его не назначат на административную должность. Интервью взял М. ЧЕРНЕНКО Пояснения Теория регуляции генома или механизма специализации клеток, о которой академик Румен Цанев упоминает в интервью, была предложена им несколько лет назад и с тех пор в главном не изменилась. В чем ее суть? Большая часть клеток высших организмов специализирована, то есть выполняет свои, четко определенные функции. Это, например, клетки мышцы, мозга, печени и многие другие. Все они отличаются не только родом деятельности, но и по другим очевидным или неявным признакам. Так, нейроны трудно спутать с другими клетками благодаря их характерной «древовидной» форме. И это — только внешние различия, далеко не самые главные. О внутренних лучше вообще не говорить — их слишком много. Но, как известно, наследственная информация в виде молекулы ДНК в огромном большинстве клеток одна и та же. Значит, великое разнообразие клеток определяется тем, что в каждой из них используется только часть ДНК, только часть всей информации. Гены именно этой «активной» части ДНК определяют, какие молекулы РНК и белков будут синтезироваться в клетке, а какие нет. А от этих молекул уже непосредственно зависит тип клетки. Другие гены при этом обратимо или необратимо блокированы, «выключены». Изменение в наборе активных генов, если оно достаточно заметное, неминуемо влечет за собой преобразование клетки. Каким же образом достигается избирательность — подавление одних генов и активация других? Цанев предположил, что есть два принципиально разных способа регуляции генной активности. Первый используется для изменения функционального состояния клеток, в том числе специализированных. Он применяется, например, если клетке вдруг надо синтезировать или, наоборот, остановить синтез характерных для нее белков и ферментов. Понятно, что такая регуляция должна быть легко обратимой, гибкой и не связанной с клеточным делением. Второй же способ, по Цанев у, определяет специализацию клеток. Главное в нем — изначальная блокировка большей части генов структурными белками хроматина — пистонами, которые в ядре клетки связаны с ДНК. Чтобы специализировать клетку, то есть предоставить в ее распоряжение необходимый набор активных генов, нужно направленно деблокировать одну часть генов и оставить «молчащими» другую. Деликатную функцию деблокировки приписывают негистоновым хромосомаль- ным белкам, чрезвычайно разнообразным по составу. Предполагается, что негистоновые белки способны находить определенные последовательности гисто- нов на ДНК и необратимо связываться с ними, нейтрализуя их блокирующий эффект. Из этого легко вывести два важных следствия. Во- первых, активированный ген остаетс я таковым, пока с ним ев язана деблокирующая молекула неги- стонового белка. Во-вторых, последовательность присоединения гистонов к ДНК, раз она используется для узнавания генов, необходимо передавать по наследству. В этих двух утверждениях и содержится «отличительная особенность» теории Цане- ва о втором способе регуляции. Если белковые регуляторы необратимо связаны с ДНК-гистоновыми комплексами, то «выключить» деблокированный ген, очевидно, можно только после деления клетки, когда определенные негистоновые белки оказываются в недостатке. Поэтому клетки способны дифференцироваться, лишь проходя последовательные деления. И еще есть в этой теории такая идея: последовательности гистонов на нити ДНК в ядре клетки образуют свой, «над- генетический» код, с которым и работают системы стратегической регуляции генной активности. Как уже сказано, такой код должен передаваться по наследству и может поэтому иметь отношение к эволюции высших организмов. Хотя теория дифферен- цировки генома по Цаневу до сих пор строго не доказана и некоторые явления объясняет с трудом, она получает в последнее время все больше косвенных подтверждений. А идею надгенетического белкового кода многие исследователи считают плодотворной и стимулирующей. Предложить интересную теорию совсем не просто. Доказать ее правильность — еще сложней. Подождем следующих сообщений. Кандидат физико-математических наук Б. ГЛОТОВ (Институт молекулярной биологии АН СССР) 29
Проблемы и методы современной науки Кеилоны — клеточные тормоза Кандидат медицинских наук В. Б. ОКУЛОВ ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ТЕРМИНА Слово «кеилоны» впервые появилось на страницах научной литературы почти за 50 лет до того, как были открыты вещества, которые сейчас называют этим именем. Это, кажется, единственный подобный случай в истории биологических исследований. Дело обстояло так. В 1902 г. английские физиологи Э. Стерлинг и У. Бейлис экспериментально доказали, что железы внутренней секреции выделяют вещества, способные регулировать многие важные функции организма. Стерлинг предложил назвать их гормонами — от греческого слова, означающего «возбуждать», «усиливать». На первых порах исследователи считали, что единственная роль гормонов состоит в стимуляции тех или иных жизненных процессов. Однако вскоре были обнаружены и такие гормоны, которые обладают не стимулирующими, а инги- бирующими свойствами. Но словосочетание «ингибирующий гормон*» звучит несколько странно — получается нечто вроде «замедляющего ускорителя». И чтобы избежать терминологической несуразицы, профессор Лондонского университета Э. А. Шефер в 1913 г. предложил разделить все вещества-регуляторы, выделяемые железами внутренней секреции, на две группы: за теми, которые действительно активизируют функции органов и тканей, оставить имя гормонов, а те, которые обладают ингибирующими свойствами, назвать «кейлонами» (от греческого слова, означающего «замедлять», «ослаблять»). К счастью, новое название тогда не прижилось. К счастью — потому, что впоследствии оно вызвало бы еще большую путаницу: сейчас хорошо известно, что многие гормоны могут быть одновременно ингибиторами одних процессов и стимуляторами других. А полвека спустя, в 1962 г., другой профессор Лондонского университета — Уильям С. Буллоу (кстати, работающий в том же самом отделе, где работал Шефер, хотя между их исследованиями и нет никакой преемственной связи) использовал так и не нашедший применения термин «кейлон», чтобы обозначить некое открытое им вещество, выделяемое уже не железами внутренней секреции, а клетками кожи и способное подавлять процессы деления клеток того же типа. Естественно, открытие было сделано не на пустом месте: ему предшествовали серьезные теоретические обоснования, исходным пунктом которых был широко распространенный в живой природе кибернетический принцип отрицательной обратной связи. Изучая процесс заживления экспериментальных ран кожи у мышей, Буллоу и его сотрудница Э. Б. Лоренс пришли к выводу, что должно существовать какое-то вещество, синтезируемое в наружном слое кожи — эпидермисе и подавляющее излишнее размножение этих клеток, тем более что их число в нормальной коже постоянно поддерживается на одном и том же уровне. В дальнейшем, в 1964 г., они подтвердили свой вывод простыми, но весьма доказательными экспериментами. Так слово «кейлон» вновь, уже в иной роли, появилось в научной литературе. А несколько позже вещества аналогичного действия были открыты в клетках и других типов: в лейкоцитах, в пигментных клетках кожи — меланоцитах, в эпителии хрусталика глаза, в печени, в лимфоцитах и т. д.; сегодня их известно уже около двадцати. КАК ДЕЙСТВУЮТ КЕИЛОНЫ! Сейчас считается доказанным, что существуют кеилоны по крайней мере двух типов, действующие на разные фазы клеточного цикла (см. рисунок). Кеилоны первого типа блокируют клетки в фазе G,, в которую клетка вступает после очередного деления и которая предшествует фазе синтеза ДНК. Кеилоны второго типа действуют в фазе G2, которая следует за фазой синтеза ДНК и предшествует митозу, то есть собственно делению клетки. Оба типа кейлонов действуют в конце соответствующей фазы, то есть непосредственно перед вступлением клетки в следую- 30
Схема митгичсекою цикла. < ч — стадии покоя: клетки, находящиеся в ^гои стадии, представляют собой резерв и вступают в цикл лишь в случае необходимости — например, для восполнения дефекта ткани. Фаза G, предшествует синтезу ДНК, фаза G2 — митозу, то есть собственно делению клетки. Заштрихованная зона — это так называемая стадия решения, после которой клетка может или пойти в новый цикл, или начать дифференцироваться щую фазу, и увеличивают продолжительность митотического цикла. В отличие от гормонов кейлоны вырабатываются той самой тканью, на которую они действуют. Действие это — строго тканеспецифическое, но не ви- доспецифическое: кейлоны эпидермиса мышей подавляют деление клеток эпидермиса лягушки, слона или человека, но никак не действуют на клетки печени тех же мышей. Прирост числа дифференцированных, зрелых клеток кейлоны регулируют, подавляя деление молодых, недифференцированных клеток соответствующей ткани. Другими словами, они поддерживают равновесие между естественной убылью клеток (например, слущиванием роговых клеток с поверхности кожи) и естественным приростом новых клеток из камбиального — ростового — слоя. О механизме действия кейлонов мы пока еще практически ничего не знаем. На основании косвенных данных предполагается, что они могут повышать концентрацию циклического аденозин- монофосфата (цАМФ), ингибируя активность цАМФ-фосфодиэстеразы. А цАМФ, как известно, кроме многих других важных своих функций, еще и сдерживает пролиферацию клеток — умножение их числа путем деления. Некоторые кейлоны, как показали эксперименты, угнетают активность ДНК- полимеразы, снижают интенсивность синтеза вновь образующихся ДНК. Но все такие сведения получены в опытах с относительно грубыми кейлонсодер- жащими тканевыми экстрактами, а не с чистыми препаратами, получение которых представляет сейчас одну из главных проблем кейлонологии. Нельзя сказать, что в этом направлении ничего не сделано. Например, в Венском институте рака выделен в чистом виде кейлон зернистых (гранулярных) лейкоцитов, препятствующий вступлению их в фазу синтеза ДНК; уже расшифрована его первичная структура и налаживается синтез. Авторы этой работы — супруги И. и В. Пауковиц еще не опубликовали всех подробностей, но известно, что выделенный ими кейлон представляет собой циклопептид с молекулярным весом около 600, обладающий биологической активностью даже в исчезающе малых дозах. Достаточно очищен кейлон лимфоцитов с молекулярным весом 30 000—50 000; его биологическая активность определяется (глико?) пептидом из 12 аминокислотных остатков — 9 из них уже известны, и их последовательность расшифрована. Наконец, у нас в стране, в ленинградском НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, выделен из кожи лабораторных крыс G2-кейлон эпидермиса. Это гликопро- теин с молекулярным весом около 34 000, в белковой части которого около 17% приходится на серин, 19% —на глицин и 14% —на лизин, а серосодержащие аминокислоты отсутствуют. (Интересно, что такие же свойства характеризуют и препарат, выделенный за рубежом из кожи свиней.) Изучение этого эпидермального кейлон а показало, что подавлять митоти- ческую активность соответствующих клеток способна не только целая его молекула, но и низкомолекулярный пептид с молекулярным весом около 1000, который можно отщепить в кислой среде под действием пепсина. Целая же молекула обладает антигенными свойствами и при введении животным другого вида вызывает у них образование антител, причем настолько специфичных, что они могут быть использованы как уникальный инструмент для качественного и количественного определения этого кейлона в грубых тканевых экстрактах даже без трудоемкой его очистки. Такой подход значительно расширяет возможности исследования кейлонов. 31
КЕЙЛОНЫ И РДК Естественно, что на кейлоны сразу же обратили внимание онкологи: ведь опухолевый рост — это, в сущности, и есть не что иное, как бесконтрольное размножение недифференцированных клеток, а именно его и подавляют кейлоны. Уже первые эксперименты на перевиваемых раках мышей, кроликов и хомячков дали обнадеживающие результаты: опухолевые клетки оказались достаточно чувствительными к соответствующим кеилонам. А в 1968 г. финским исследователям Т. Ритомаа и К. Ки- виниеми удалось с помощью кеилонов гранулярных лейкоцитов достигнуть у нескольких крыс, которым был привит лейкоз, полной регрессии уже развившегося заболевания. Этот сенсационный результат вызвал настоящий «кейлонный бум». Фотографии одной такой крысы, сделанные в трех последовательных стадиях регрессии опухоли, обошли страницы нескольких серьезных научных журналов, став визитной карточкой проблемы. В зарубежных газетах и научно-популярных изданиях появились статьи, где кейлоны объявлялись грядущей панацеей от рака. Не стало дело и за новыми теориями возникновения опухолей, в которых центральное место отводилось тем или иным нарушениям «системы кеилонов». Однако, как это часто бывает, с течением времени оказалось, что все гораздо сложнее. Выяснилось, что и сами опухолевые клетки благополучнейшим образом синтезируют кейлоны, сохраняющие наряду с другими известными характеристиками и тканеспецифич- ность действия: они тоже способны подавлять деление нормальных исходных клеток. Да и кеилонов в опухолях если и меньше, чем в норме, то ненамного. Почему же тогда деление опухолевых клеток не подавляют их же собственные кейлоны? На этот счет высказано несколько предположений. Одни исследователи полагают, например, что при раке снижается чувствительность опухолевых клеток к кеилонам или же как-то повреждаются рецепторы наружных клеточных мембран, фиксирующие кейлоны на поверхности клетки (существование таких специфических рецепторов белковой природы уже достаточно достоверно установлено на зернистых лейкоцитах). Но этому объяснению противоречит тот факт, что экзогенные, то есть введенные извне, кейлоны все-таки оказывают на такие клетки свое обычное действие. Другие уче- 32 Регрессия злокачественной опухоли у крыс под действием кеилонов в экспериментах Т. Ритомаа и К. Кивиниеми ные предположили, что из-за повышенной проницаемости мембран опухолевых клеток происходит постоянная утечка из них кеилонов или что эти вещества в опухолях менее стабильны, чем в нормальной ткани. Но в таком случае уместен вопрос: почему же выделенные из опухолевой ткани кейлоны обладают биологической активностью? Видимо, в каждом из приведенных объяснений есть доля истины, но картина в целом еще далеко не ясна. ПЕРСПЕКТИВЫ: ОНКОЛОГИЯ Важность проблемы кеилонов не вызывает сомнений: ведь речь идет о ключевых механизмах саморегуляции роста и, возможно, дифференцировки тканей. Но уже сегодня можно говорить и о практическом значении исследований в этой области. Вполне естественно, что основные надежды возлагают на кейлоны онкологи. Здесь возможны различные подходы. Можно предполагать, что, постоянно воздействуя на опухоль соответ-» ствующим кейлоном и тем самым замедляя темп размножения клеток, удастся сделать опухоль как бы «менее злокачественной» (конечно, только по этому признаку: способность клеток к инвазии, метастазированию и т. д., вероятно, не изменится). В результате успеют сильнее проявить свое действие различные лечебные факторы и защитные силы самого организма. Этим, ве-
роятно, и объясняется увеличение продолжительности жизни мышей с искусственно вызванным раком шейки матки, на который воздействовали эпидермаль- ными кейлонами. Уже доказано, что к соответствующим кейлонам чувствительны культуры клеток рака легкого и рака толстого кишечника людей. А эти органы более всего подвержены злокачественному перерождению. Более того, получен отчетливый клинический эффект при лечении гранулоцитарным кейлоном больных хроническим лейкозом в стадии обострения (кстати, этого многообещающего результата удалось добиться тому же доктору Ритомаа из Хельсинки, который десять лет назад привлек к кейлонам внимание онкологов фотографиями вылеченной от такого же заболевания лабораторной крысы). По-видимому, кейлоны можно использовать и для синхронизации деления клеток. Известно, что клетки наиболее чувствительны к тому или иному воздействию лишь в определенные фазы митотического цикла. Это относится и к действию цитостатиков — химиотерапевтических препаратов, чаще всего применяемых для лечения рака. Например, блеомицин и тиофосфа- мид действуют на клетки, находящиеся в фазе G2, актиномицин D — на клетки в начале фазы G,, винбластин — на клетки, проходящие собственно митоз, и т. д. Когда такой препарат вводят больному, в нужной фазе цикла находится лишь часть раковых клеток; понятно, что чем эта часть больше, тем эффективнее окажется лечение. Если же подействовать на опухоль кейлонами, задерживающими ее клетки на определенной фазе цикла, то таких клеток будет накапливаться все больше и больше. А после того, как действие кейлонов прекратится, все эти клетки одновременно возобновят свою нормальную жизнедеятельность и через определенное время, которое нетрудно вычислить, синхронно войдут в следующую фазу цикла,— тут-то их и встретит соответствующим образом подобранный химиотерапевтический препарат. Ясно, что в этом случае его действие окажется намного сильнее. А значит, можно будет значительно уменьшить применяемые дозы: ведь такие препараты довольно токсичны и неспецифичны, от них страдают все ткани организма, и в том числе, что особенно опасно, кроветворная. Кейлоны же сравнительно безвредны и действуют только на определенную ткань, не затрагивая кроветворной системы. Это направление считается сейчас самым перспективным в химиотерапии злокачественных новообразований, и здесь уже идут клинические эксперименты. Больше того, с помощью соответствующих кейлонов можно специально защитить кроветворную систему от нежелательного воздействия лечебных доз облучения или цитостатических препаратов, предварительно задержав (обратимо!) клетки крови в той фазе митотического цикла, в какой они менее всего чувствительны к радиации или к данному препарату. Это значит, что дозы облучения или лекарства можно будет безбоязненно намного повысить, что усилит и лечебный эффект. Естественно, от предположений до практики путь достаточно длинный. Но сам факт защитного действия кейлонов на кроветворную ткань облучаемого организма уже установлен: предварительно обработанные этими веществами мыши после смертельной дозы облучения жили дольше, чем контрольные животные. Если же подтвердится предположение об утечке кейлонов из опухолевых клеток и, следовательно, об их выходе в кровь и другие биологические жидкости, то не исключено, что повышенное содержание кейлонов в этих жидкостях можно будет рассматривать как сигнал о наличии опухолевого процесса и при этом с высокой точностью устанавливать его локализацию: ведь биохимически и иммунохимически кейлоны разных тканей различны. Наконец, кейлоны могут помочь и в предсказании дальнейшего течения опухолевого заболевания. Клиницистам хорошо известно, что опухоли, казалось бы, совершенно одинаковые даже по гистологическому строению, часто ведут себя совершенно по-разному: одни растут годами, а другие убивают больных буквально в считанные месяцы. Достоверно прогнозировать течение опухолевого процесса очень трудно. Если же врач будет знать, насколько клетки опухоли чувствительны к соответствующему природному регулятору их деления — кейлону, то он сможет оценить степень автономности опухоли, а значит — дать более обоснованный прогноз развития болезни. ПЕРСПЕКТИВЫ: ТРАНСПЛАНТАЦИЯ Большой интерес вызывают сейчас кейлоны лимфоцитов. Гематологам известно много заболеваний, сопровождаемых неконтролируемым размножением этих клеток. Лимфоцитарные кейлоны могут быть использованы в таких случаях для 2 «Химия и жизнь» № 9 33
лечения и диагностики точно так же, как и в онкологии, о чем мы говорили выше. Но не менее заманчива и возможность применения таких кейлонов в области пересадки тканей. Дело в том, что в ответ на пересадку чужого органа или ткани в организме реципиента начинается так называемая иммунологическая атака, в результате которой пересаженный орган, как правило, рано или поздно отторгается. Обязательное звено в цепи этих событий — быстрое размножение малых лимфоцитов, ключевых клеток иммунологической системы. Сейчас для того, чтобы подавить реакцию отторжения, врачи стремятся ослабить иммунологическую атаку на трансплантат, вводя различные цито- статические препараты, обладающие иммунодепрессивными свойствами. Но все они, как и противораковые цито- статики, малоспецифичны и поражают не только иммунные лимфоциты, но и любые делящиеся клетки, в том числе опять-таки прежде всего — кроветворные. Кроме того, многие иммуноде- прессанты обладают канцерогенным действием (уже есть много наблюдений, согласно которым у больных, которым были пересажены чужие ткани, злокачественные опухоли, главным образом лейкозы, развиваются в 30—50, а то и в 100 раз чаще, чем у остальных людей). Вот в этой ситуации и могут оказаться полезными лимфоцитарные кейлоны. Воспрепятствовав делению иммунных лимфоцитов, стоящих на страже неприкосновенности внутренней среды организма, они тем самым предотвратят или ослабят иммунологическую атаку организма на пересаженный орган. Другие ткани при этом ничуть не пострадают, потому что в силу своей специфичности лимфоцитарные кейлоны на них не подействуют. В опытах на мышах уже удалось с помощью соответствующих кейлонов задержать отторжение кожного трансплантата. Безусловно, возможности практического применения кейлонов сказанным вы* ше не ограничиваются: это лишь самые важные направления, контуры которых вырисовываются уже сегодня. Проблема еще молода, общее количество работ, имеющих непосредственное отношение к кейлонам, вряд ли превышает 500. Но уже сейчас совершенно ясно, что изучение этих веществ приблизит нас к познанию святая святых биологии — процессов деления и диф- ференцировки клеток» Естественно, что по мере накопления новых фактов многое из того, что кажется сегодня бесспорным, будет, вероятно, опровергнуто; в то же время нет сомнений, что дальнейшие исследования откроют и новые направления в кейлонологии, и новые возможности применения кейлонов. Недавно один из ведущих специалистов в этой области норвежский профессор О. X. Иверсен сопроводил свой обзор по истории изучения кейлонов карикатурой из английского журнала «Панч», которой мы и хотим закончить нашу статью: ЧТО ЧИТАТЬ О КЕЙЛОНАХ С ha I ones. Ed. by J. С. Houck. N. Y„ North-Holland/Elsevier Publ. Co., 1976. T. Rytomaa et al. Effect of granulocytic chalone on acute myeloid leukemia in man. A follow-up study. «Laricet», 1977, No. 8015, p. 771—774. С. А. Кетлинский. Кейлоны как факторы тканевого гомеостаза. «Архив анатомии, гистологии и эмбриологии», 1980, т. 78, № 1, с. 29—49. 34
Технология и природа Чистые пруды У воды—без воды... Ситуация в наши дни более чем привычная. Солидные журналы с умилением сообщают, что, мол, в такой-то из европейских рек, возле такого-то города впервые за столько-то лет выловили рыбку. Проблема чистой воды, особенно в крупных промышленных центрах, с каждым годом приобретает все большую остроту. Насколько сложна и многогранна эта проблема, читатели «Химии и жизни», очевидно, знают. Знают и о том, что примеров рационального, истинно хозяйского отношения к воде далеко не так много, как хотелось бы. Именно поэтому стоит рассказать об опыте Верх-Исетского завода в Свердловске. ВОЗМОЖНОСТИ И ПОТРЕБНОСТИ До недавнего времени растущие потребности в воде на Урале, как и во многих других местах, удовлетворяли традиционным способом — в сферу хозяйственного использования вовлекали все новые и новые водные ресурсы. Промышленность Свердловска и его окрестностей получает воду из нескольких рек: из Исети, на которой стоит город, из протекающих вблизи Пышмы и Чусовой, а также от более отдаленной реки Уфы, верхнее течение которой захватывает южную часть Свердловской области. И работают реки, если не с полной, то, во всяком случае, с очень большой нагрузкой: Свердловская область — область индустриальная, воды требует много. В районах с развитой тяжелой промышленностью предприятия потребляют почти 90% всей используемой воды. Водные балансы в таких районах крайне напряженные. Вот почему, когда в 60-х годах было принято решение о строительстве на Верх-Исетском заводе крупного цеха по производству трансформаторной холоднокатаной стали, проблема воды встала перед свердловчанами, как говорится, во весь рост. ЗАВОД И ГОРОД Их взаимоотношения всегда непросты: почти всегда они необходимы друг АРУУг и почти всегда некоторые их интересы взаимоисключающи. Верх-Исетский завод (ВИЗ) — один из старейших металлургических заводов Урала. Два с половиной века назад в 1726 г., был основан этот завод, первоначально называвшийся «Верхняя платина», а потом «Завод цесаревны Анны»... Заметим, что к знаменитой уральской 2* 35
платине завод «Верхняя платина» не имел ни малейшего отношения. Хотя платину на Урале впервые нашли в Верх-Исетском округе, но произошло это лишь в 1819 г., почти через сто лет после основания завода. «Платина» в его названии, очевидно, означала плотину — запруду, которой перегородили Исеть. Образовался Верх-Исет- ский пруд, из которого металлурги брали воду для своего водоемкого производства и в который до поры до времени сбрасывали стоки. Город рос. В наши дни Верх-Исет- ский завод и Верх-Исетский пруд оказались почти в самом центре индустриального Свердловска, города с миллионным населением. В среднем для производства одной только тонны стали нужно 34 кубометра воды. Новому цеху ВИЗа, по расчетам, требовалось около 160 млн. кубометров воды в год. Это очень много, примерно треть всей воды, потребляемой промышленностью Свердловска. 160 млн. кубометров воды—целое море! Рядом же был только пруд, важный не только для промышленности, но и для города в целом. Большой, но отнюдь не бездонный... Новое производство можно было строить лишь при одном условии: чтобы воды забирать самую малость, а еще лучше совсем не забирать. Или возвращать природе столько же воды и того же качества, что взятая. Значит, нужна не просто очистка сточных вод — нужны бессточные системы оборотного водоснабжения, позволяющие многократно использовать одну и ту же воду. НЕ СМЕШИВАТЬ РАЗНОРОДНОЕ Верх-Исетский завод и раньше отличался бережным, заботливым отношением к воде. Еще в первые послевоенные годы здесь были построены установки для очистки стоков металлургического производства. Однако проблемы, вставшие перед заводом при сооружении нового цеха, не шли ни в какое сравнение с прошлыми. Холоднокатаная трансформаторная сталь... Холодная прокатка — большие усилия, большие нагрузки на машины и механизмы, большой разогрев многих узлов. И как следствие, большие затраты воды на охлаждение. Заготовки надо протравить, чтобы удалить окалину и загрязнения,— нужна вода, чтобы приготовить травильные растворы, чтобы смыть оставшуюся на металле кислоту. Вода нужна и для того, чтобы разбавить отработанные кислоты. А в растворе вместе с кислотами наверняка окажутся соли— продукты реакции. В воде, охлаждавшей агрегаты, наверняка окажу тс я органические соединения—масла, смазки и продукты их распада. Одним словом, стоков много и они разные по составу, по степени опасности для природы. В условиях большого города, раскинувшегося вокруг, девать эти стоки некуда... На заводе была организована хорошо оснащенная лаборатория по очистке стоков. Здесь же была и опытно-промышленная база. Здесь было оборудование, позволявшее вести исследования процессов очистки от масел и их заменителей, от кислот и солей. Можно было следить за качеством воды, проходящей через песчаные фильтры, исследовать различные добавки, помогающие задержать на фильтрах мелкодисперсные частицы. В экспериментах, предшествовавших строительству нового комплекса, приняли участие сотрудники многих исследовательских организаций. На опытно-промышленных очистных сооружениях завода испытывались новые процессы и аппараты. В результате уже к началу строительства было намечено главное направление: объединить все похожие по составу и свойствам стоки и очищать их по группам. Не смешивать разнородные стоки, не допускать реакций между ними, чистить, зная, что чистишь, причем чистить до таких кондиций, чтобы воду, высвобожденную в процессе очистки, можно было тут же снова пустить в дело. По составу загрязнений все образующиеся стоки были объединены в четыре группы: отработанные травильные растворы, промывные воды травильных отделений, маслосодержащие стоки и стоки, содержащие преимущественно взвешенные вещества. Естественно, каждый из этих потоков требует своих методов очистки. ЧЕТЫРЕ РАЗНЫХ ПОТОКА Отработанные травильные растворы содержат в основном серную кислоту и сернокислое железо. Эти стоки очищают на кремнекупоросной установке. Суть процесса в том, чтобы очистить кислоту от примесей и вернуть ее в производство. Процесс не новый, хорошо известный, но требующий высокой производственной культуры. Добились ее не сразу, но добились. А вот утилизировать кислоту из промывных вод травильных отделений (вто- 36
рая группа стоков) нецелесообразно. Очень слабы эти растворы — до 3,5 г H2S04 на литр. Поэтому стоки этой группы нейтрализуют 5%-ным известковым молоком, затем добавляют туда же флокулянт (полиакриламид), чтобы укрупнить взвешенные в воде загрязняющие частицы солей и окислов железа. Дальше традиционные отстой и осветление. Часть воды, полученной на этой стадии очистки, идет на выпаривание (о нем разговор особый), часть возвращается в производственный цикл. А выделенные из нее железосодержащие шла мы доокисляются кислородом и превращаются в магнетит FejO^, вполне приемлемый для металлургии. Третья группа — маслосодержащие стоки (в среднем они содержат 0,8 г/л масел и 0,6 г/л взвешенных твердых частиц). Эти стоки предварительно отстаиваются, после чего их отправляют на флотаторы. Масло легче воды, оно плавает поверху. Собрать его мельчайшие капли в легко отделяемые, сравнительно крупные комки помогает коагулянт—сернокислое железо. Плавающие на поверхности масла отделяют, а осветленную воду пропускают через кварцевый фильтр, после чего используют повторно, в частности для промывки металла после травления. Наконец, четвертый поток — просто взвеси. Они образуются в промывных водах многих производственных участков, прежде всего агрегатов электроизоляционного покрытия и обезуглероживающего отжига. Здесь главный загрязнитель— мелкодисперсная окись магния. Ее «сгущают» с помощью добавки коагулянта — полиакрилами- да. Образующийся шлам обрабатывают на фильтр-прессах, удаляя избыток влаги, а воду осветляют на кварцевых фильтрах (как и после очистки от масел) и возвращают в производственный цикл. Наконец, для утилизации сильно засоленных вод (от ТЭЦ и некоторых производственных установок) используют процесс выпаривания. Каждые сутки в водооборот нового комплекса очистные сооружения ВИЗа возвращают около 400 000 кубометров воды. Из пруда берется лишь 2— 3% потребляемой производством воды - для компенсации потерь на испарение. ВО ЧТО ЭТО ОБХОДИТСЯ! Вопрос не праздный. Еще недавно экономически целесообразными были процессы и аппараты, позволявшие удалить из воды в лучшем случае 90— 95% органических и 20—40% неорганических примесей. Очистные сооружения нового цеха комплекса Верх-Исет- ского завода действуют значительно эффективнее. При этом обработка кубического метра стоков обходится в 10—25 коп., а на выпарной установке — около рубля. Тем не менее использование выпарной установки вместо пруда-накопителя (накопителя стоков!) дало экономический эффект около 300 000 рублей в год и позволило не занимать этим отнюдь не украшающим ландшафт прудом 228 га земли. Почти 50 000 руб. в год дает заводу передача обезвоженного осадка на расположенный поблизости гипсовый завод. Не будем перечислять все выгоды утилизации. Приведем лишь итоговые цифры: экономический эффект эксплуатации бессточной системы водообеспе- чения цеха холодного проката трансформаторной стали на Верх-Исетском заводе составил 1 млн. 350 тыс. рублей в год. Эта внушительная сумма сложилась и от сокращения эксплуатационных затрат на подготовку воды, и от продажи продуктов, извлеченных из стоков. В эту сумму, естественно, не вошел тот безусловный хозяйственный и моральный эффект, который дало предотвращение загрязнения Верх- Исетского пруда, расположенного, напоминаем, в центре Свердловска. Едут на ВИЗ визитеры. Едут, чтобы перенять опыт первого в мировой практике комплекса бессточного водооборот а на большом металлургическом производстве. И встречают их... Чистые пруды. Не московские миниатюрные Чистые пруды Бульварного кольца — старинный Верх-Исетский пруд и пруд Городской, в который стекает светлая вода Верх-Исетского пруда. Кандидат технических наук Ю. П. БЕЛИЧЕНКО, инженер И. В. БИРЮКОВА, Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР 37
т.. Морской берег завален мусором В печати обычно фигурирует такая цифра: из-за аварий на нефтепромыслах, крушении танкеров и прочих выбросов нефтепродуктов треть площади всех морей и океанов уже покрыта нефтяной пленкой различной толщины. А вот сколько километров берега испачкано нефтью, еще никто не подсчитал. Нефть, пожалуй, самый мощный, но отнюдь не единственный источник загрязнения берегов и акватории Мирового океана: в воду попадают самые разные бытовые и промышленные отходы. Активным за- Западноевропейские сувениры на берегу небольшого заповедного острова в Баренцевом море грязнителем стало и само морское судоходство. И немудрено — ныне в мировом флоте одних только транспортных судов около 70 тысяч. А ведь есть еще и рыболовный, и прочий флот. В морях Северного Ледовитого океана, омывающих нашу страну, судоходство не столь интенсивно, как, скажем, в Средиземном море. И вроде бы можно было надеяться, что морского мусора здесь должно быть мало. Но, увы, это не так. Североатлантическое течение — часть знаменитого Гольфстрима — приносит в Баренцево море и к берегам Кольского полуострова огромное количество теплой воды, а вместе с ней и всевозможный мусор. Поток мусора не только растет, но и пополняется новыми отходами, из которых главными стали пластмассовые изделия, прекрасно плавающие как в целом, так и в разбитом виде, ибо удельный вес многих пластмасс меньше удельного веса воды. Сейчас на любом кусочке Мурманского побережья валяется полимерный и прочий хлам, принесенный из Атлантики. Морские промыслы обильно представлены кусками капроновых тралов, траловых рогож, сетей, обрывками канатов и тросов, вполне годными полиэтиленовыми мешками для засолки рыбы или их обрывками, кусками пенопласта. На берегу валяются поплавки для сетей от нескольких сантиметров в диаметре до метра и больше. Плывут россыпью и связками и лежат на берегу кухтыли — шарообразные поплавки из стекла, алюминия или полиэтилена. Все больше плавает в Баренцевом море закатанных пустых консервных банок — отходов производства плавучих рыбозаводов. Довольно часто попадаются белые полиэтиленовые ящики для хранения рыбы. Такой тарой пользуются норвежские рыбаки. К этому надо добавить спасательные круги и жилеты, части лодок и судовой мебели, стальные и пластиковые буи, бочки из-под краски и топлива, швабры и щетки... Все это, так сказать, дары судоходства. К промышленным же отходам, загромождающим берег, можно отнести доски, щиты, куски пластиковых труб, шлангов, поролона и микропористой резины и прочая, и прочая... Все больше и способного плавать бытового мусора: полиэтиленовых баков, канистр и тазов, бумажных и пластиковых пакетов для молочных и других продуктов, всевозможных банок и баночек; масса пластмассовых крышек и крышечек с Такой пластиковой тарой пользуются в Западной Европе и США
■ V* V ■-•" чт*. ^ дли1» _ j < .Hi- • «^ , /ус Огрехи лесосплава, выброшенные на берег Кандалакшского залива Белого моря марками торговых фирм Норвегии, Швеции, ФРГ, Англии, США. Полный список таких сувениров получился бы очень длинным. Пластиковые мешки и полиэтиленовая пленка плавают в зоне прибоя в любом месте Мурманского побережья. За время морских странствий они обросли водорослями и ракушками. Плавающий мусор не задерживается на скалистых мысах и обрывистых берегах, он скапливается в заливах и бухтах, где штормы и сильный прибойный ветер находят для него успокоение на берегу. Поймите, это не преувеличение, все это я видел своими глазами. Вот лишь еще один факт. В 1978 году на остров, включенный в Кандалакшский заповедник,— Большой Айнов — море выкинуло тонны бытового мусора, приплывшего из Западной Европы, что надолго испортило заповедный ландшафт. Ясное дело, берега морей редко бывают чистыми. Прибой испокон веку выбрасывает водоросли, погибших птиц и морских животных, куски древесины и целые стволы деревьев. Даже в обыкновенной морской пене множество мелких коллоидных частиц. Чем больше их в воде, тем обильнее пена. Со временем все природные отходы разрушаются, возвращаются обратно в море или, переходя в состав почвы, превращаются в красивую приморскую растительность. А вот промышленные изделия природа не умеет быстро разрушать. В суровых условиях Заполярья они годами лежат на берегу, лишь слегка тускнея на солнце, теряя некогда привлекательную окраску. Пока еще никто доподлинно не знает, какими бедами фозит плавающий мусор морским животным. Но кое- что все же известно. Например, мелкодисперсные полимерные частицы могут нарушать дыхание рыб, живущих близ морской поверхности, подобно тому как их губит шуга в период ледостава. В произведениях морского жанра прошлого века красочно описано, как в желудках акул находили куски угля, деревяшки, бутылки, обрывки парусины и даже железные гвозди и замки. С того времени подобной пищи в океане прибавилось, а ассортимент ее сильно расширился. Даже дельфины, с их интеллектом, глотают пробки и куски пенопласта; однажды из желудка дельфина извлекли кулек с косточками черешни. А сколько плавающих предметов невольно заглатывают гиганты — усатые киты, питающиеся крошечными приповерхностным и обитателям и моря! В Белом и Баренцевом морях усатых китов теперь и днем с огнем не разыщешь. Да и статья эта вовсе не о китах, а о загрязнении моря. Так вот, есть здесь свое, так сказать, специфическое загрязнение. Громадные стволы деревьев качаются на волнах после аварий на лесосплаве в реках, впадающих в Белое море. Чем дальше от поселков, тем больше по берегам бревен ели, сосны, березы. В бухтах стволы порой скапливаются многометровыми валами. Около населенных пунктов часть древесины люди собирают на топливо, все остальное гниет на берегу. Людям пора бы осознать, что просторы морей и океанов не безбрежны. Рано или поздно то, что было брошено в, казалось бы, безграничное море, попадает на берег. Кандидат биологических наук А. Б. ГЕОРГИЕВСКИЙ, Кандалакшский заповедник 39
Зем-г у ее обитатели Избегающие солнца Если в жаркий день в каменистой пустыне перевернуть несколько камней, то под одним из них может оказаться фаланга—мохнатое, около десяти сантиметров в размахе ног, существо с внешностью фантастического паука. Потревоженная фаланга принимает угрожающую позу: закидывает назад переднюю часть туловища, складывается чуть ли не вдвое и начинает препротивно пищать или стрекотать. С точки зрения человека, для которого мерилом красоты служит он сам, фалангу не назовешь красавицей. Но давайте и взглянем на нее глазами натуралиста. Фаланги (их еще зовут сольпугами — Solifugae) — один из отрядов паукообразных животных. Их латинское название по-русски означает «избегающие солнца». Фаланга же — слово греческое, в древности имевшее несколько значений. Основное — продолговатый кусок чего-либо, чаще всего дерева; отсюда другие смысловые значения — Суставы или члены (фаланги), скажем, руки или ноги; боевая фаланга—плотно сомкнутый строи тяжеловооруженных воинов. В древнегреческих текстах фалангами именовали не только животных, называемых так и сегодня, но и паука-тарантула, и сенокосца. Фалангу обычно принимают за огромного паука. Но кто немного знает пауков, тотчас заметит разницу: брюшко фаланги членистое, а у пауков оно гладкое. Кроме того, головогрудь фаланги состоит из головы и грудного кольца,.слившихся вместе, а два грудных кольца свободны (у пауков нет свободных грудных колец). Клешни у фаланг очень массивные и раскрываются и закрываются в вертикальной плоскости. Несведущий в анатомических тонкостях человек примет эти клешни за челюсти и мало ошибется — они работают как челюсти. Реакция большинства людей при встрече с фалангой однотипна: страх, затем, может быть, удар каблука, и в итоге на земле остается мокрое пятно. А в памяти — малоприятное воспоминание о встрече с мерзкой тварью. Психологи полагают, что отвращением к паукообразным существам (арахнофо- бией) проникнуты все приматы. Коренится подобное отношение будто бы на двух свойствах восьминогих: неизменно агрессивной позе и быстрых и внезапных движениях. Однако главная причина, несущая массу неприятностей паукообразным,— это незнание людьми биологии этих Существ. 40
<<> ihiiyia обыкновенная во всей красе Ну а теперь давайте поближе познакомимся с жизнью фаланг. Перво-наперво, они не из тех, кто ограничивает себя строгой диетой. И хотя их меню состоит главным образом из насекомых, многоножек и пауков, фаланги нападают и на небольших ящериц, птенцов мелких птиц, детенышей грызунов. И Друг к другу фаланги тоже безжалостны: дерутся не на жизнь, а на смерть, и победитель пожирает побежденного. Фаланга не упустит случая пообедать и своим дальним родственником — скорпионом. Тому это, конечно, не нравится: два гладиатора замирают на мгновение лицом к лицу — скорпион, носитель опасного яда, и фаланга, имеющая на вооружении лишь быстроту реакции. Фаланга поднимает в угрозе но- гощупальца (педипальпы), раздвигает могучие, кривые, словно ятаганы, клешни. Затем с быстротой, на какую только способна, хватает скорпиона за членистый хвост, поближе к ядовитой игле. Если удастся ухватить хвост, фаланга начинает пережевывать его, пока он не надломится и не повиснет. Потом, перебирая клешнями по хвосту, фаланга добирается до более мягкого туловища. Если же фаланге не удастся сразу же осуществить свой прием, ее ждет мгновенный, точно нацеленный укол ядовитой иглой. Она тут же впадает в оцепенение, затем конвульсии и через две-три минуты смерть. Битва фаланги со скорпионом Сказать, что фаланги любят поесть, значит ничего не сказать. Если ради эксперимента предоставить фаланге неимоверное количество снеди, она наедается до такой степени, что раздувшееся брюшко грозит лопнуть. Такая обреченная на гибель фаланга тем не менее продолжает хватать подносимую ей пищу, пока клешни ни перестанут двигаться. В природе же смерть от обжорства исключена — фаланга с отяжелевшим брюшком не может гоняться за добычей. Рот у фаланги очень мал, что никак не вяжется с ее аппетитом. Проглотить она может только жидкую пищу. Поэтому фаланга жует очень тщательно, одновременно отрыгивая на еду пищеварительный сок, который благодаря набору ферментов быстро растворяет белки. Днем под камнями, в норах грызунов или в норках, выкопанных с помощью клешней, фаланги переваривают свою ночную трапезу и впечатления От минувшей охоты. А когда над пустыней опять опустятся сумерки, придет ее время отправляться в ночное сафари. Горе насекомым, которых повстречает эта хищница. В поисках добычи фаланга руководствуется своими органами чувств, находящимися на педипальпах, или, говоря проще,- на ногах, которые снабжены мягким осязательным придатком. Однако ноги не только органы осязания, они служат и органами обоняния, ими же фаланга ощущает температуру и влажность. И все это благодаря чувствительным волоскам, которыми усеяны педипальпы. Фаланги частенько приходят на свет костра, скопляются под фонарями, за-
ползают в дома на свет лампы. Бытует мнение, будто фаланг привлекают ночные насекомые, толпящиеся у источника света. Действительно, фаланга, прибежавшая на свет, тут же начинает хватать подвернувшихся насекомых. Но привлекает ее, вероятно, сам источник света. Для фаланг особенно властен свет ультрафиолетовой, или, как ее еще называют, кварцевой лампы. Отношение же фаланг большинства видов к дневному солнечному свету, напротив, резко отрицательное. Правда, среди фаланг есть и дневные формы. В Испании их назвали солнечными пауками. У нас обитает небольшая золотистая фаланга, именуемая соль- пугой солнцелюбивой, которая предпочитает бегать по степи днем. Продолжительность жизни фаланг, вероятно, не более пяти лет. Но случалось, в неволе они процветали по семь лет и погибали от случайных причин. Как бы там ни было, но самцам отпущен более короткий век. Однако, прежде чем кончить счеты с жизнью, они успевают внести свой генетический вклад в дело продолжения рода. В мае у самок начинает усиленно функционировать железа, вырабатывающая пахучий секрет. Им самка как бы заявляет на всю округу о своем присутствии. Самец держит по ветру не нос, а ноги, вернее, хеморецепторы, находящиеся на педипальпах. Почуяв близость партнерши, он выпускает на поверхность почвы клейкий сперматофор со спермиями, подхватывает его клешнями и переносит в половое отверстие самки. Оплодотворенная самка становится весьма агрессивной, и самец поспешно ретируется — иначе он будет тут же съеден. У оплодотворенной самки страсть к обжорству особенно сильна. После дней, а может и недель, усиленного питания совершается таинство разрешения от бремени. Самка роет норку с небольшим расширением у дна, куда откладывает яйца (от 30 до 200 у разных видов). Эмбриональное развитие началось еще в яйцеводах самки, поэтому из отложенных яиц через день-два вылупляются маленькие фаланги. Первое время они покрыты тонкой прозрачной оболочкой. Через 15—20 дней наступает первая линька, новые покровы малышей делятся на члгники и твердеют, на теле появляются волоски. Молодые фаланги становятся крошечной копией взрослых сородичей. Растут они, взрослея с каждой линькой, и через полтора-два года обретают полную зрелость. Линька — ответственнейшее событие в жизни фаланги. У взрослых особей она бывает раз в году Почувствовав приближение линьки, фаланга несколько дней ничего не ест и, выбрав подходящее место, выкапывает просторную норку. В норке она пребывает в странной позе: ноги задраны кверху над спиной, с них постепенно сходят чулочками старые покровы. Для нормальной линьки требуется определенная влажность в норке. Если влажность по каким-либо причинам изменится, фаланга не сможет нормально линять и навсегда останется погребенной в земле. Людская молва долгое время приписывала фалангам необычайную ядовитость. Это заблуждение рассеял академик Е. Н. Павловский. Он провел опыты на себе — давал кусать кожу руки фалангам. И катастрофы не произошло. Потом анатомы удостоверились, что ядовитых желез у фаланг попросту нет. К тому же далеко не всякая фаланга может прокусить кожу человека. Выяснилось, что и пищеварительный сок, изливаемый при питании, не ядовит. Правда, укушенное место иногда краснеет и припухает — на клешнях фаланги могут оставаться частички пищи с гнилостными микроорганизмами. Так что жителям степей и пустынь тропического, субтропического и отчасти умеренного поясов не стоит бояться фаланг— они для людей безвредны. А в Австралии и на островах Тихого океана фаланги и вовсе не обитают. В мировой фауне около 600 видов фаланг; в нашей стране — примерно 70. Чаще всего мы встречаемся с обыкновенной сольпугой (в Крыму и на Кавказе), галеодом закаспийским (в Средней Азии), дымчатой сольпугой (в песках Туркмении). Фаланг пока еще много, а знаем мы о них все еще мало. Например, о дальних сезонных путешествиях фаланг в литературе есть лишь два упоминания. Да и то оба наблюдения сделаны неспециалистами и, вероятно, щедро приукрашены. Так что знания о фалангах надо старательно копить и всемерно совершенствовать. Н. Э. НОВРУЗОВ 42
Искусство Разговор у сундука с серебром Перед вами не аналитический обзор и не проблемная статья, а просто личные впечатления двух людей, имевших возможность познакомиться на месте с уникальным явлением культуры — туркменским ювелирным искусством. ВОСКРЕСНЫЙ БАЗАР На воскресном ашхабадском базаре можно купить все, чтобы поддержать благополучное существование на долгий срок. В частности: халат и пшеничную лепешку, сундук для приданого и раскрашенную люльку, тельпек на голову и джорабы на ноги, дыню и ковер, на котором эту дыню можно съесть, свечи для «жигулей» и баранью Наспинное украшение асык, XIX век. Два серебряных сердца между кос — отличительный знак Невесты шкуру на сиденье, барана как такового, тени для век, лопату, магнитофон, чайник и жевательную резинку. Среди прочего — честное слово — авторы видели, как с базара уносили разрозненные тома Белинского и Гоголя. Потолкавшись любопытства ради у ковровых, скорняжных и скобяных рядов, направимся в дальний угол базара— туда, где торгуют украшениями. Не гипсовыми кошками (есть еще), не серийными медальонами с головой Нефертити (есть уже), а украшениями, достойными так называться. Ювелирный ряд невелик: двадцать, может быть, тридцать женщин, большей частью немолодых, сидят бок о бок — кто на подушке, кто на вытертом коврике, а то и просто на куске клеенки. Перед каждой на чистой тряпице разложены металлические предметы разной величины и неявного назначения: тяжеленные на вид пластины с оранжевыми, желтыми и красными сердоликами; небольшие вещицы, напоминающие то цветок, то лягушку, то жука, иногда также с сердоликами, но, бывает, и просто с яркими стекляшками; 43
подвески, бубенчики, сердечки, цепи и цепочки; потертые монеты с арабскими и персидскими письменами. Впрочем, попадаются и очевидные вещи, скажем, траченные временем массивные браслеты или серьги. А есть и обломки, которые, кажется, не спасет никакая реставрация. Торговлю бойкой не назовешь. Продавцы особого рвения не проявляют, переговариваются между собой, разглядывают публику; похоже, что больше выручки их волнует сам процесс пребывания на базаре, в этаком воскресном клубе. А вдоль ряда прохаживаются любопытные, несколько заезжих модниц пытаются найти за умеренную цену незаурядную вещицу, коллекционеры прощупывают монеты, надеясь выудить нумизматический раритет. Все это больше походит на выставку или, пожалуй, на выставку-продажу, поскольку сделки все же иногда совершаются. Однако не сделки интересуют нас, а их предмет. Он, как правило, серебряный. Не проба, а скупой блеск потускневшего металла выдает его благородное происхождение. И сохранившиеся кое-где остатки позолоты, и законченность формы, и чистый звон подвесок и бубенчиков... Не надо быть специалистом, чтобы понять: это настоящее, не подделка. И это — прошлое, не сегодняшнее. Пожилые женщины в ювелирном ряду говорят: когда мы были молодыми, это еще носили... ЧТО ХРАНИТСЯ В СУНДУКЕ Клычмурад Атаев,художник-ювелир, народный мастер Туркменистана, участник и лауреат многих выставок, открывает сундук и медленно, предмет за предметом, вынимает сокровища, раскладывает их на ковре, называя каждую вещь и поясняя ее прикладной смысл. Вот дагданы — нагрудные женские украшения, разных размеров, с сердоликами и смальтой, с позолотой. Одни— и это бросается в глаза—напоминают очертаниями лягушку. Другие не вызывают у городских жителей столь отчетливых ассоциаций, и хозяин подсказывает: пустынный жук-скарабей, а подвески на длинных цепочках — след скарабея на песке. Хотя есть и другая версия: не жук, а стилизованное изображение двуглавого орла, который много веков назад был гербом империи сельджуков — ее центр находился здесь, в Закаспии. Мы готовы принять обе версии; но проверить вторую у нас возможности нет, а что касается жуков... Два дня спустя в сопровождении другого ашхабадского мастера-ювелира Ата Гурбан- гулиева едем из Ашхабада на север, в пустыню, выбираем достаточно высокий и вполне пустынный бархан, расстилаем кошму, пьем, понятное дело, зеленый чай (из термоса) — и видим десятки черных симпатичных жучков, прибывших на возможное угощение. Скарабеи растаскивают крошки, ныряют в песок, как в воду, ползут по своим делам, оставляя следы, на которые так похожи подвески на дагдане... За дагданами следует гоза — вытянутая серебряная стрелка с одним-един- ственным бирюзовым глазком. Он, по старому поверью, охранял владельца украшения от коварного человека, вздумавшего подсыпать в питье яд: считалось, что от ядовитого зелья бирюза непременно изменит свой цвет. Опять же — как проверишь? Может быть, и вправду у тамошних злоумышленников были яды, вступавшие в реакции с фосфатами меди и алюминия, которые и образуют минерал бирюзу. После скромной гозы — большая, словно щит, гюльяка, тоже нагрудное украшение. Круглое, резное, с десятками камней — солнце, да и только. Конечно, соглашается Атаев, это вне сомнений образ солнца. А вот про асык, украшение для спины (асык носили между кос) так определенно не скажешь: не то сердце, не то наконечник копья. Совсем маленькие, не больше наручных часов, и массивные, от лопатки до лопатки. Тянется по краям узор зигзагом, называется — след змеи. Вот одинарный асык, а вот — с двумя сердцами: разумеется, для невесты. Брас лет-бел език, в один ряд, в три, в пять — выше локтя! Серьги — ни одно ухо не выдержит (оказывается, височные подвески). Амулетницы — тумор, украшения на лоб, на голову, на плечи, на живот, текинские, иомудские, ахалтекинские, солорские — более чем двадцати народностей Туркменистана. Одна за другой эти вещи, отреставрированные и ждущие своего часа, падали на ковер, а Клычмурад выбрасывал из сундука очередные сокровища. Увлекшись, он стал примерять их, прикладывая то ко лбу, то к поясу, однако большинство украшений все же для женщин, и единственная среди нас гостья, художница из Москвы, взяла на себя труд помочь хозяину. Надела браслеты (не из самых высоких, чтобы рука сгибалась), приладила массивный головной убор — манлаилык, прицепила к нему височные подвески, облачилась в серебряную кольчугу чапраз-чанга и, 44
согнувшись под бременем красоты, отправилась к зеркалу. — Это не все,— сказал Атаев.— Полный комплект национальных женских украшений весит двадцать шесть килограмм. В среднем. Каждый день не наденешь, но уж на праздник... СПЕЦОДЕЖДА АМАЗОНКИ Облачив гостью в драгоценные латы, Атаев откровенно любовался содеянным. А мы недоумевали. В народном костюме не бывает случайного. Его формируют вполне объективные обстоятельства — природные, исторические, экономические. Можно понять, отчего в пустынном краю, не балующем разнообразием красок, люди тяготеют к яркому; отсюда и расшитый халат, и сочный туркменский ковер. Понятно, почему в костюме много шерстяных вещей — это земля скотоводов, и огромная баранья шапка служит своеобразным термостатом. А тягу к украшениям и объяснять не надо—тут женщины выступают единым строем, независимо от географической зоны... (Справедливости ради заметим, что туркмен украшал не только жену и дочь, но еще — коня и сына. Те же серебро и сердолики, но сбруя украшена ими обильно, а костюм мальчика — весьма умеренно: ок-яй, лук со стрелами, чтобы вырос настоящим мужчиной, да бубенцы, чтобы не потерялся в пустыне, чтобы не умыкнули разбойники.) В общем, все понятно, кроме одного: зачем навешивать на женщину — на любимую женщину — серебряные вериги в полтора пуда? Даже если не каждый день... Этим соображением мы поделились с Атаевым и Гурбангулиевым и получили удовлетворительный ответ. Вкратце: античные историки сходились на том, что легендарные амазонки, женщины-воительницы, жили к востоку от Каспия; во всяком случае, в этих краях всадницы воевали наравне с мужчинами. Туркменские предания сохранили имя Баджибай — женщины-командира, предводительницы войска. А боевое облачение трансформировалось со временем в набор украшений, символически передающий тот древний воинский дух. Мы перевели глаза на женщину у зеркала и безоговорочно поверили в эту версию, которую, честно говоря, разделяют отнюдь не все историки и этнографы. Перед нами была спецодежда воительницы: грудь защищена кольчугой и массивным блюдцем гюльяки, на спине — щит асыка, семирядные браслеты, словно налокотники, защищают руки от удара меча, и на голове, поверх тюбетейки —миниатюрная серебряная шапочка тахья, точь-в-точь уменьшенный в размере островерхий шлем. Право слово, это доспехи. Нигде, ни у одного другого народа нет такого набора украшений. Кто знает, может, были все-таки амазонки, говорившие, согласно Геродоту, следующее: «Мы стреляем из лука, метаем дротики и скачем верхом на конях; к женской работе мы не привыкли». А жили эти непривычные к женской работе женщины скорее всего здесь. Но потом смешались с другими племенами, занялись мирными делами — и привыкли. И вещи, которые были некогда нужны для боя, превратились в стилизованные украшения, разные, но выполненные в едином каноне. Такое бы превращение — да со всем нынешним воинским снаряжением... Можно с восторгом обозревать спецодежду амазонки в целом (если представится случай), можно детально изучать орнаменты, отыскивая в них символы и тотемные знаки, вроде тех же скарабеев, а также оленей, волков, баранов, змей и прочего; но мы оставим это для более тонких знатоков. А читателям, которых мнение знатоков интересует, посоветуем книжку В. С. Зале- таева «Древние и новые дороги Туркмении», совсем недавно, в прошлом году, выпущенную издательством «Искусство». И по отсчету от амазонок, и по другим, более достоверным оценкам, ювелирной туркменской традиции не менее двух тысяч лет. А если так, то в коллекции непременно должны быть вещи, сделанные хотя бы несколько столетий назад. Ковры XIII века сохранились, это подтверждает радиоуглеродная датировка; а ковер — штука более тленная, нежели металлический браслет с каменьями. Увы, нет в коллекции Атаева таких старых вещей. Самые почтенные из сработанных туркменскими ювелирами украшений датированы прошлым веком — в том случае, если датированы вообще. Но не рассыпалось же серебро в прах... Не рассыпалось. Оно переплавилось. Пусть, к примеру, в семье три девочки— рядовой случай. Они получают от матери украшения. Как сделать из одного костюма три? Только так: шли к ювелиру, несли старые вещи, лом, редко — новое серебро. Ювелир все это переплавлял и по канону, по старым образцам создавал новые вещи. Ковер так не переделаешь. Атаев говорит: «Серебро, с которым я работаю, прошло столько переплавок, и каждая хоть немного загрязняла 45
ШМ>//;. i V^4 ■ /А). * его примесями, так что теперь это сплав, который размягчается уже при пятистах градусах. Жалко, что старинные подлинники навсегда для нас потеряны. Но в многократных переделках сохранилось древнее искусство. Может быть, и мои вещи будут переплавлены — что ж...» МАСТЕРСКАЯ Место, где Клычмурад Атаев создает произведения искусства для музеев и международных выставок, а также мастерит украшения малыми сериями для Художественного фонда республи- Украшение для мальчика — ок-яй. Лук со стрелами — чтобы вырос мужчиной, бубенцы — чтобы не потерялся... К. Атаев. Ожерелье «Поврузе», 1972 г. ки и его салонов, выглядит так: саманный домик на одну комнату, стоящий особняком во дворе, а в комнате — железная печка, вытертый ковер, да столик с кое-каким инструментом и бензиновой горелкой. Пожалуй, эта горелка — единственное современное звено в древней технологии; раньше паяли в горне. Клычмурад направляется не к столу, а к ковру. Он принимает привычную удобную позу — полусидя, облокотившись на подушку — и ставит перед собой формочку, именуемую голыб, им же отлитую из серебряно-оловянистой бронзы по сделанному вручную эталону. На форму мастер кладет серебряный листок, накрывает его свинцовой пластиной; резкий удар молотка — и пластичный свинец, растекаясь под ударом, вдавливает серебро в углубление. На листке выдавлена подвеска- шельпе, одна из десятков, а то и сотен подвесок, которыми так богат традиционный комплект украшений. Между прочим, и шельпе, полагают, тоже зооморфного происхождения: вытянутая висюлька похожа на рачка, которого можно встретить на пустынных такы- рах. 46
Фрагмент туркменского ковра и сумочка с накладным серебром работы А. Гурбангулиева A972 г.). Сравните орнаменты: заимствования нет, но влияние очевидно Что еще можно посмотреть в мастерской народного мастера? Как гравируют орнамент, как готовят скромную скань из серебряной проволочки, непышный и почти плоский узор; как обтачивают и ставят на место сердолики и спаивают серебряные элементы воедино. Никаких деликатных секретов нет— и не было. Туркменские ювелиры не используют ни финифть, ни травление, ни глубокую гравировку, рельеф украшений сродни скромному пустынному ландшафту, величественному и благородному. Паяют серебро самодельным же серебряным припоем; фабричный не годится. Коль скоро серебро, с которым имеет дело мастер, плавится при 500°С, оно расплавится раньше, чем размягчится стандартный припой. Прост и тривиален флюс: поташ, бура, поваренная соль. Правда, старые мастера чистого поташа не знали, брали золу саксаула, но это несущественно. И золотят украшение, если требуется, испытанным способом — амальгамным. Словом, техника не изощренная, но суть не в ней. В конце концов научить и более сложной технике недолго, но это не значит еще овладеть искусством. А туркменское ювелирное искусство пришлось возрождать, ради этого, собственно, и начал Атаев собирать свою редкостную коллекцию. В многовековой цепи народной традиции образовался разрыв, не такой уж большой в масштабах истории, несколько десятков лет. В борьбе с пережитками феодального прошлого чуть было не отнесли к таковым и национальные украшения. Костюм, особенно женский, сохранился, но даже сегодня многие туркменские женщины готовы дополнить свое одеяние штампованны- 47
ми поделками из латуни и стекла, а старые украшения хранят дома или выносят на воскресный базар. Более пятнадцати лет назад молодой живописец Клычмурад Атаев занял должность инспектора по народным промыслам. Он обратился к мастерам: сделаем современное украшение в духе народной традиции. Одним из первых откликнулся немолодой и вполне уважаемый ювелир — он принес брошь в виде двух целующихся голубков со стеклянными глазами... Учиться пришлось с азов, но, к счастью, сохранились по домам, особенно в далеких аулах, истинные образцы ювелирного промысла. Конечно, никому не нужен сейчас неподъемный костюм амазонки — не наденет его нынешняя женщина, да и накладно по современным меркам. И слепо копировать те или иные фрагменты тоже не годится; в газетных киосках и разных ларьках пылятся скучнейшие, хотя и подробные копии старинных гоза, сделанные из слишком яркого, прямо-таки трескучего анодированного алюминия. А что же надо? Трудно сказать однозначно, да к тому же мы непременно вторгнемся в тонкую область, где рискуем быть побитыми. Во всяком случае, нынешние и старые украшения несут на себе печать безусловного сходства: они восходят к одному источнику. ПОЧЕМУ ХИМИЧАТ ЮВЕЛИРЫ Есть такой режущий ухо глагол, из просторечных неологизмов — «химичить». Атаев употребил его по отношению к себе и своим коллегам, вовсе не имея в виду темы, близкие корреспондентам «Химии и жизни». Так он обозначил процесс, с помощью которого ювелиры раздобывают насущно необходимое для своей работы. Пример: никто не выпускает для ювелиров инструмента и оборудования. Выручает хотя бы отчасти медицинская промышленность. Правдами и неправдами раздобывает мастер хирургические скальпели и пинцеты, приспосабливает для пайки стоматологические горелки. А материалы? Что и говорить, серебро — не из самых доступных металлов, электротехника, радиоэлектроника, фотохимия без него обойтись не могут. Кое-что получают и ювелирные фабрики. А вот ювелир высочайшей квалификации, член Союза художников, народный мастер работает большей частью с мельхиором. В общем-то, недурной материал, работы Атаева, Гурбангулиева и их коллег, сделанные из мельхиора, совсем неплохи и раскупаются в магазинах очень быстро. Но все же — пусть синтетический ковер и недорог, и приятен на вид, можно ли ставить его в один ряд с ручной работы туркменским ковром, сотканным, конечно же, из чистой шерсти? Авторы и в мыслях не держат призывать планирующие органы давать художникам сплошь серебро для всех работ. Но хотя бы для уникальных, для тех, что пойдут на выставки и в музеи,— надо бы. При нас Атаев заканчивал заказную работу—в национальном стиле, многозвенный, с тонким орнаментом женский пояс для международной выставки в чехословацком городе Яблонец. Материалы — какие положено: серебро, сердолик, позолота. Такой пояс стоит того, чтобы потратить на него серебро и самую малость золота. Но откуда они? Серебро — с ашхабадского базара, из лома, который продают в ювелирном ряду. Сердолики — оттуда же, из переплавленных украшений. А золото—из купленного в магазине обручального кольца. Ох, неправильно это — заставлять мастеров химичить. Одна из серий киноэпопеи «Великая Отечественная» была посвящена подвигу тыла, людям, отдавшим все для Победы— свои силы, свои знания, свои сбережения. На экране — горы колец, серег, браслетов, дедовских золотых и серебряных часов. И среди многих воистину драгоценных даров — туркменские украшения: белезик, дагдан, асы к, гоза... Восемь тонн старинного серебра. Благородная и осмысленная жертва. И потому вдвойне обидно, что часть народного богатства теряется бессмысленно, гибнет, уходит с базара на переплав. Новое можно придумать и сделать; старого уже не вернешь, его можно только сохранить. Так пусть будет и то и другое. Ювелирное дело — одно из древнейших, и оно, надо полагать, вечно. Старейший народный мастер, учитель многих нынешних художников-ювелиров, покойный ныне Кулага Бабаниязов сказал об этом коротко и точно: «Ювелирному искусству не грозит забвение. Пока на свете есть хотя бы одна женщина, будет нужен и ювелир». М. КРИВИЧ, О. ОЛЬГИН, специальные корреспонденты «Химии и жизни» 48
Живые лаборатории Маклюра оранжевая Осенью во многих городах Средней Азии можно наблюдать картину, которая жителю умеренной полосы может показаться странной: местные мальчишки гоняют по пыльным дорожкам вместо мячей аппетитные на вид оранжевые плоды, похожие на апельсины. Бесплатным спортинвентарем снабжает юных футболистов весьма распространенное на юге декоративное дерево — маклюра. Одно дерево приносит не меньше 400—600 этих несъедобных плодов (а точнее — соплодий). Маклюра оранжевая, или плодовая (Мас- lura auran+iacae Nu++.) — довольно крупное дерево со стволом до метра в поперечнике и до 20 м высотой, с густой овальной кроной и блестящими ярко-зелеными листьями. Ветви его сплошь усеяны солидными шипами, за что местные жители часто называют маклюру просто «колючка». Именно_ это качество да красивый внешний вид делают маклюру очень подходящим деревом для украшения парков и создания живых изгородей. Принадлежит маклюра к семейству тутовых; ее родство с шелковицей признает даже капризный тутовый шелкопряд, который поедает листья маклюры с не меньшим удовольствием, чем листья шелковицы. Маклюра — засухоустойчивая, нетребовательная к почвам, быстрорастущая порода. Древесина у нее красивой светло- оранжевой окраски, прочная, очень гибкая и притом тяжелая (плотность до 0,86); ее часто используют для токарных работ. А из ствола и корней добывают еще и стойкую желтую краску — за это маклюру в Средней Азии нередко называют «красильной шелковицей». В последние годы маклюра все чаще упоминается как источник ценных лекарственных препаратов. Народная медицина уже давно признала ее лечебные достоинства. Особенно часто использовался млечный сок дерева, которым буквально пропитаны все его части. Млечные трубки пронизывают и соплодия, и листья, и волоски, которыми обильно опушена нижняя сторона листа, и кору. Как и у других растений, в млечном соке маклюры много циклических тритерпеновых спиртов в форме эфиров жирных кислот. К этому классу биологически активных соединений, широко распространенному и в растительных, и в животных организмах, относятся стерины, желчные кислоты, сапонины. Суммарное содержание тритерпеноидов в соплодиях маклюры в период молочной зрелости превышает 4%. В народе издавна использовали млечный сок маклюры для лечения различных кожных заболеваний. Интересно отметить, что маклюра, растущая в Узбекистане, выгодно отличается составом своих тритерпеноидов от заокеанских родственниц — американской и австралийской маклюры; видно, условия жизни в Узбекистане чем-то пришлись маклюре больше по душе, чем даже природа родной стороны. Живая лаборатория маклюры производит и откладывает в своих запасниках десятки всевозможных химических соединений. Много в ее соплодиях Сахаров, до 10% пектиновых веществ, в листьях почти 13% лимонной кислоты. Семена маклюры — небольшие сухие орешки внутри разросшейся плодоножки-соплодия — почти на треть состоят из жирных кислот. Но самыми полезными веществами маклюры, пожалуй, можно считать различные флавоноидные соединения, которые заслуживают того, чтобы поговорить о них подробнее. Прежде всего, это производные кемпферола и дигидрокемпферола. Присутствуют они во всех частях растения, особенно в соплодиях в период зрелости — до 1,2%. Кемпферол относится к флавонолам, а это наиболее окисленные из флавоноидов, окрашенные преимущественно в желто-оранжевые (апельсиновые!) цвета. В значительных количествах (более 6%) содержатся в плодах маклюры и изомерные соединения флавоноидов — изофлавоны; особенно много, больше половины из них, приходится на долю осай- ина — вещества со свойствами витамина Р, укрепляющего капилляры. При длительном применении, как показали опыты, осайин оказывается даже более эффективным, чем известный рутин. Не удивительно, что препарат флавоноидов, выделенных из соплодий маклюры, оказался эффективным сердечно-сосудистым средством. В нашей стране в качестве сырья для промышленного получения веществ группы витаминов Р используются обычно цветки софоры японской, зеленая масса гречихи, листья чайного куста. Но эти источники не могут полностью удовлетворить наши потребности; поэтому поиск достаточно дешевого и доступного сырья для получения рутина продолжает оставаться важной хозяйственной задачей. Вот здесь и смогла бы оказаться полезной маклюра, богатая флавоноидными соединениями. Извлечение их из соплодий в производственных условиях не представляет особенных сложностей даже в больших количествах, заготовлять соплодия легко, а уж поставщиков такого сырья вполне достаточно даже в городских парках и Ташкента, и Ашхабада. Б. СИМКИН 49
Живые "э Валуй Бродя по лесу в поисках благородного белого гриба, нередко встречаешь его двойника. Но, подойдя поближе к коричневой шляпке, торчащей из травы, с грустью убеждаешься, что перед тобой нечто вроде фальшивой монеты. Величают эту монету валуем, а в простонародье иногда пренебрежительно зовут бычком. С микологической точки зрения, у валуя вряд ли большее родство с белым грибом, чем, скажем, у винтовки с граблями. Пожалуй, про валуй надо сказать именно «фальшивый», а не «ложный» белый гриб. Ибо второй термин обычно в ходу для обозначения гриба-антипода, внешне схожего со съедобным грибом, но в действительности несъедобного или ядовитого: ложный опенок, ложный дождевик, ложный шампиньон (бледная поганка!). Есть и ложный белый гриб — этот ярлык приклеивают к иногда попадающему в корзины горькому сатанинскому грибу. Издали белый с валуем на секунду-другую порой путают даже бывалые грибники. Увы, такие случаи для гриба могут оказаться роковыми — от пинка валуй разлетается вдребезги. Вот вам и награда за имитацию под царя грибов. А белый же гриб за валуй почему-то никто не принимает. Может, причина сугубо психологическая? Может, все дело в необратимости сравнения: скажем, кучевые облака в летний день напоминают рассыпанные по небу клочья ваты, но вряд ли кому-то клок ваты напомнит облако. Валуй съедобен. В деревнях обычно хорошо осведомлены об этом, но тем не менее в корзину он попадает редко, когда, как говорят, на безрыбье и рак рыба. А зря. Может, чураются его потому, что от него идет хотя и слабый, но неприятный запах, отдает гнильцой? Этим ароматом валуй обязан своим летучим алкиламинам, прежде всего метиламину и изоамиламину. Валуй, он же Russula foe+ens, вместе с сыроежкой, груздем и рыжиком входит в обширный род сыроежковых, более полусотни представителей которого произрастают в средней полосе России. ИИИ1ИМ IIIMI ИМИ W 50
Как и другие шляпочные грибы, валуй довольно разборчив в выборе места жительства: более всего предпочитает расти под березой, да и вообще тяготеет к лиственным, реже — смешанным лесам. Хотя иной раз может обитать и там, где ни одного листа не сыщешь — в чистом сосняке или ельнике. Встретиться же с валуем можно и в разгар лета, и глубокой осенью. На заре своей жизни валуй мало чем выделяется среди прочих шляпочных грибов — плотный шарик с липкой слизью и охристо-бурой шапочкой. На первый взгляд такой шарик кажется монолитным, однако при срезе можно обнаружить ножку, туго охваченную этим шариком. Впрочем, даже в юный период жизни гриба отделить ножку от шляпки труда не составляет. По мере роста все более отчетливыми становятся частые мелкие желтовато-белые пластинки на нижней стороне шляпки. С возрастом они темнеют. У взрослого валуя шляпка обычно невелика — около десяти сантиметров в диаметре, хотя нет-нет да встречаются рекордсмены со шляпкой в двадцать и более сантиметров. Чаще всего в старости шляпка становится совсем плоской, хотя попадаются крупные валуи, у которых шляпки похожи на неглубокую тарелку, перевернутую вверх дном, или даже на шар. В старости шляпка у валуя становится хрупкой, края ее растрескиваются, как у сыроежек, слизь пропадает, а на пластинках появляются буроватые пятна. Это, однако, вовсе не гниль, а своеобразная пигментная особенность валуя, которая на его вкусовых качествах никак не сказывается. Если только что сорванный валуй разрезать, то на срезе вскоре появятся янтарные капельки, едкие на вкус. Эти капельки вобрали в себя многоосновные органические кислоты вроде лимонной, щавелевоуксус- ной или фумаровой и продукты их трансформации в плодовом теле гриба. Продукты трансформации — это не что иное, как результат неполного окисления, то есть не доведенный до конца главный путь обмена по так называемому циклу уксусной кислоты, или циклу Кребса,— кстати сказать, основному «энергетическому котлу» валуя. Жидкость эта выделяется не только на срезе, но и на поверхности шляпки. Среди шляпочных грибов валуй по содержанию белков и аминокислот занимает довольно скромное положение — в нем 12—15% белка, около 10% жиров и примерно столько же сырой клетчатки. Витаминов в нем тоже не ахти сколько, правда, по содержанию рибофлавина (витамина В2) валуй явно в группе лидеров — в пересчете на сухое вещество в нем накапливается 150—200 мг/кг этого соединения. Для сравнения скажем, что в зернах пшеницы рибофлавина только 3,5, кукурузы — 5,В и в белом грибе— !0—12 мг'кг. Следует сказать еще немного о веществах, придающих валую запах. Они, в том числе и метиламин, образуются в плодовом теле гриба при гидролитическом распаде белков, то есть при автолизе. И что примечательно: если автолиз идет в контролируемых стерильных условиях, то метиламин, образующийся на природе, в валуе, принесенном в лабораторию, не синтезируется вовсе; а изоамиламина образуется вчетверо меньше. Наверное, в лесу автолиз идет с участием какого-то катализатора. И еще одна странность — недавно обнаружили, что валуй способен накапливать крохи синильной кислоты (для здоровья это вполне безопасно) и немного алкалоида мускарина — того самого яда, которым по горло налиты мухоморы. И все-таки валуи вполне съедобны. Обычно их солят подобно груздям или сыроежкам, хотя можно и мариновать. Лучше, конечно, грибки помоложе, с размером шляпки вроде рублевой монеты: и внешний вид приятнее, да и вкус, пожалуй, тоже. Однако годятся и крупные валуи. Перед засолкой валуи надо два-три дня, а еще лучше пять дней мочить в холодной воде (можно некипяченой), по два-три раза в сутки меняя воду, а потом отварить. После этого они годны хоть в засол, хоть в маринад со всякими там специями — от вишневых листьев и укропа до корицы с гвоздикой. У валуя нет собственного грибного вкуса, который было бы жалко отбивать специями (как, скажем, у рыжика), так что специями можно придать тот или иной аромат соленому или маринованному грибу. Месяца через два грибы можно подавать на стол — и вы не пожалеете. Конечно, нет смысла хватать подряд все валуи, если в лесу полно подосиновиков, рыжиков, маслят или лисичек. К тому же в грибных справочниках валуй относят либо к третьей, либо последней, четвертой категории по пригодности в пищу, а иногда о нем можно даже прочесть «условно съедобен». Но когда в лесу маслят или подосиновиков и днем с огнем не сыщешь, валуи, как нарочно, частенько лезут под ноги. Право, это не так уж и плохо. О. ВАСИЛЬЕВ От редакции. Сведения о кулинарных достоинствах грибов и о возможности употребления их в пищу h;i всякий случай проверяем снми Валуи тоже :ia СОЛИЛИ И ПОПробоПНЛИ. I-.CTI» МОЖНО 51
Болезни и лекарства Осторожно, ботулизм! Цель этих заметок — не столько обсуждение, сколько предостережение. Поэтому начнем с конкретных и достаточно печальных примеров. И поскольку сентябрь — грибной сезон, давайте сперва о грибах... В понедельник супруги Т. ели на ужин маринованные грибы собственного приготовления, а в среду утром муж почувствовал изжогу. К концу дня появилась тошнота, начались боли в области желудка и, наконец, рвота. В четверг те же симптомы — у жены. Состояние все ухудшалось, появилась сухость во рту, перед глазами мелькало и двоилось, кружилась голова, стало трудно глотать. Больные перепробовали разные лекарства, но ничто не помогало. Только в пятницу супруги вызвали скорую помощь. Их немедленно отправили в очень тяжелом состоянии в инфекционную больницу с диагнозом «ботулизм». Лечение было трудным и долгим, но в конце концов оба были выписаны в удовлетворительном состоянии. А расследование показало, что грибы хранились в подвале в герметически закрытой банке, и при лабораторном исследовании из остатков грибов, а также крови пострадавших, был выделен ботулини- ческий токсин типа В. Другой пример уже не с грибами. У неизвестного лица, по всей видимости, браконьера, К. купила вяленую рыбу. Всей семьей ели эту рыбу с картошкой, ничего дурного в ней не заметили. На другой день отец семейства почувствовал недомогание, но к врачу не обратился, продолжал работать. Несколько часов спустя походка стала шаткой, голос — сиплым, в глазах — двоение и туман. Вернувшись домой, он за- ъ&&Ж стал жену и ребенка в плачевном состоянии и, к счастью, сразу же вызвал врача. К счастью — потому, что ребенок находился уже в крайне тяжелом состоянии. Срочная госпитализация и экстренные меры спасли всю семью. Из остатков рыбы был выделен ботули- нический токсин типа Е. Я привела только два примера, и оба — с благополучным исходом. К глубокому сожалению, отнюдь не всегда врачи успевают что-либо сделать... Что же такое ботулизм? Это одно из самых тяжелых пищевых отравлений. Его возбудители широко распространены в природе. Они найдены на всех континентах. Их обнаруживают в почве и в навозе, в воде и придонном иле, на фруктах и овощах, в рыбе и фураже. Спороносная палочка — возбудитель ботулизма — способна размножаться вне живого организма, особенно в тепле. Этот микроорганизм — строгий анаэроб, то есть он развивается при почти полном отсутствии воздуха. Такие условия создаются не только в герметически закатанной банке. Ткани при гниении сначала разлагаются аэробами, которые потребляют тканевый кислород и создают хорошие условия для жизнедеятельности своих последователей — анаэробов. Этим и объясняется, что палочка может размножаться в соленой, вяленой и копченой рыбе — конечно, если ее готовят из несвежего сырья. Коль скоро почва обсеменена возбудителями боту- |лизма, то им не составляет [большого труда попасть на 5ы, овощи и фрукты. < * F*m zl&
предназначенные дл я кон- сервирования. Чем хуже санитарные условия, тем выше возможность заражения. Сейчас известны возбудители шести типов (их обозначают латинскими буквами). И каждый из них выделяет специфический токсин. Это один из самых сильнодействующих ядов; достаточно сказать, что килограмма сухого токсина хватило бы, чтобы отравить всех людей на свете. Конечно, в реальных условиях нет речи даже о граммах. Но, заметьте, стомиллионная доля грамма уже убивает морскую свинку... Почему мы должны об этом говорить, да еще в столь мрачных тонах? Потому, что сбор грибов, индивидуальное садоводство и огородничество стали сейчас повальным увлечением. А так как собранное и выращенное сразу не съесть, многие продукты заготовляют впрок. И при этом их все чаще хранят в герметически закатанных банках, создавая тем самым благоприятную ВОЗМОЖНОСТЬ ДЛЯ анаэробной палочки размножаться и выделять свой токсин. Но ведь домашние консервы непременно стерилизуют,— возразит читатель. Да, но как? Двадцать-трид- ц*ать минут прогревания в кипящей воде — отнюдь не консервирование в полном смысле слова. Грибы и овощи, не до конца отмытые от частичек почвы, по-прежнему таят в себе опасность. Дело в том, что возбудитель ботулизме не погибает при кипячении. Токсин — тот действительно разрушается, а сам возбудитель и после кипячения способен к спорообразованию. Для полного его уничтожения требуется обработка в автоклаве, а иногда и повторная обработка. Ясно, что такое возможно только в промышленных условиях. И вполне понятно, почему ботулизм чаще всего вызывается заготовленными дома продуктами. Или, если хотите, «консервами», но обязательно в кавычках... Пожалуй, грибы таят наибольшую опасность. Пластинки или трубки в нижней части шляпки легко задерживают мелкие частицы почвы, в которой, вполне возможно, есть возбудитель ботулизма. Грибы с трудом поддаются безупречному отмыванию. И поэтому надо строжайшим образом соблюдать рекомендованную в пособиях процедуру: промывка в проточной воде, варка при определенной температуре, обязательное добавление уксусной кислоты. Развитию микробов и накоплению токсина способствует также хранение соленых и маринованных грибов (да и не только грибов) при комнатной температуре. Если температура в помещении выше 8°С, хранение домашних «консервов» становится потенциально опасным. Отчего же,— спросит скептически настроенный читатель,— раньше ботулизм был редкостью, хотя грибов вроде бы заготовляли побольше нынешнего? Резонный вопрос, хотя и не вполне корректный: раньше это заболевание не было столь изучено, его вполне могли принять за какое-нибудь другое отравление. Но тем не менее в общем так оно и есть: с тех пор как домашние заготовки начали закатывать в банки, случаев ботулизма стало намного больше. Когда соленые и маринованные грибы хранят в кадках и бочках, то палочка ботулизма попадает в неблагоприятные условия: бочка, как ее ни закупоривай, все же пропускает немного воздуха, который препятствует развитию анаэробов. Однако это не все. Вкусы со временем меняются, и сейчас мы предпочитаем более нежные, мягкие, не слишком острые продукты. К грибам и овощам добавляют намного меньше уксуса и соли, чем прежде. Но если и поступиться вкусовыми привычками, то полностью избавиться от опасности не удастся (хотя, конечно, она уменьшится). Дело в том, что поваренная соль препятствует размножению палочки только при концентрации выше 10%, а такие грибы, конечно же, не поешь. Поэтому соленые грибы необходимо хранить в неплотно закрытой посуде при температуре не выше 4— 6°С. А как маринованные грибы? В промышленности их варят с уксусной кислотой, что в домашних условиях затруднительно. Добавление же уксуса после варки не всегда достаточно, чтобы создать активную кислотность для подавления ботулинуса. Во всяком случае, кислотность среды должна быть не более 4,5, что соответствует примерно 30 г чистой уксусной кислоты (а не разбавленного уксуса) на литр воды. Согласитесь, это довольно острый маринад. И если вам такое не по вкусу, то, пожалуйста, мойте, мойте и еще раз мойте — и грибы, и овощи, и зелень, и приправы — все, что потом попадет в банку. Но нельзя ли как-нибудь узнать — по внешнему виду или по запаху, — есть ли в подозрительном продукте возбудители ботулизма и их токсины? Иногда можно. В отличие от доброкачественной пищи такие продукты имеют порой специфический запах прогорклого масла, кое-когда характерный «щиплющий вкус». Металлические банки нередко вздуваются (так называемый бомбаж). Но имейте в виду: именно «порой», «кое-когда» и «нередко», но отн юдь не всегда. Все эти внешние признаки непостоянны, и, к сожалению, очень часто опасный про-
дукт ничем на вид и на вкус не отличается от доброкачественного. Это относится не только к растительным продуктам. Сырокопченые окорока (разумеется, домашние), соленое мясо, кровяные колбасы, рыба домашнего приготовления — все они могут оказаться обсемененными спорами, особенно если мясо и рыба были небрежно разделаны. Остерегайтесь покупать такие продукты, даже если они выглядят привлекательно. Последнее и самое главное: профилактика. Иными словами, что надо делать, чтобы не заболеть ботулизмом (и не отравить других). Кое-что об этом говорилось выше, а теперь, в заключение, краткая сводка. Итак: — исключите возможность попадания в продукты спор палочки ботулизма; тщательно очищайте и промывайте в проточной воде все сырье, загрязненное землей и пылью, полностью удаляйте кишечник из рыбы; — помните, что термическая обработка в домашних условиях не убивает споры, они могут прорасти и вновь образовать токсин; — для разрушения токсина грибы перед употреблением прокипятите 2 часа и затем охладите; после такой обработки они не теряют вкуса — можете проверить; — все продукты домашнего консервирования храните только в холодном месте (можно в холодильнике); — заготовленные впрок грибы и овощи консервируйте только с добавлением уксусной кислоты и соли, строго по рецепту, и не закрывайте крышками наглухо; — остерегайтесь самодельных баночных консервов, продающихся на рынках и железнодорожных станциях, не покупайте у неизвестных лиц соленую, вяленую и копченую рыбу; — если после употребления консервов вы почувствуете недомогание, не тратьте время на самолечение, а как можно скорее обращайтесь к врачу; самолечение при ботулизме не поможет, а от того, насколько быстро поставлен диагноз, зависит ваше выздоровление; — постарайтесь сохранить остатки подозрительных продуктов. Вот, пожалуй, и все. Желаю вам здоровья и хорошего грибного сезона. -Начальник отдела гигиены питания Минздрава РСФСР Е. А. БРЫЗГАЛОВА Модель питания — на экспорт Все мы консерваторы в вопросах питания, однако, хотим мы того или нет, наши привычки и традиции мало-помалу меняются. Пареная репа уступила место картофельному пюре, а французы отставили суп на свином сале и вареную в горшке курицу ради хорошо поджаренного бифштекса. Словом, питание эволюционирует, и причина здесь не в изменении вкусов. Тот же бифштекс смог занять достойное место в национальном питании только тогда, когда появились интенсивное животноводство, промышленная переработка мяса и, наконец, достаточные запасы кукурузы и сои... #\ Экономические, агрономические, социальные факторы и привели постепенно к стереотипной модели питания, свойственной высокоразвитым странам. К такому выводу пришли французские исследователи А. Дюпен и Т. Брюн. И сейчас, по их мнению, эта модель экспортируется и в развивающиеся страны, где вкусы и обычаи совершенно иные. И здесь причины неоднозначны. Индустриализация меняет привычный образ жизни, вовлекает в работу женщин, и как следствие — все больший спрос находят уже переработанные продукты. Рабочие-эмигранты, возвращаясь на родину, привозят с собой и новые вкусовые пристрастия. Продовольственная помощь международных организаций не учитывает обычно национальных традиций, и люди приучаются постепенно к таким продуктам, которые в их стране никогда не производились. И, конечно, ищут рынки сбыта многонациональные агропищевые концерны: реклама и богатое оформление делают свое дело, и в результате коренному населению навязывают питание, принятое в далеких от них странах. Например, арабы стали потреблять намного больше мяса, консервов и молочных продуктов. Хорошо это или плохо? С одной стороны, вроде бы — что тут нехорошего? Но ведь зерновые, превращенные в мясо, дают впятеро меньше белков и в 13 раз меньше калорий, чем если бы их превратили в лепешки. Да и национальные традиции в питании — они же формируются не на пустом месте и не по чьей-то прихоти... Как бы то ни было, обычаи и вкусы действительно меняются. И многое из того, что ели деды и прадеды, остается лишь в семейных преданиях, да в заметках под рубрикой «забытые рецепты»... А. БОРИСОВ 54
Гипотезы К вопросу о каннибалах Один мой знакомый, вернувшись из кругосветного плавания, привез занятный сувенир с островов Фиджи — аккуратно выструганную из палочки четырехзубую вилку; как сказал ему гид, такие вилки обитатели островов изобрели задолго до появления там европейцев, но использовали их только для одного-единственного блюда — для человеческого мяса, а все остальное ели руками. Представление о дикарях-каннибалах глубоко укоренилось в сознании европейцев еще со времен Геродота, поселявшего племена антропофагов где-то на востоке известного тогда мира. В более поздние эпохи людоедами считались чуть ли не все племена Африки, Южной и Центральной Америки, островов Тихого океана. Каждый из нас с детства помнит, как Робинзон Крузо обнаружил на своем острове жуткие следы каннибальских пиров... Вопрос, казалось бы, совершенно ясный. Но вот недавно в Англии вышла книга «Миф о человекоядении» («The Man-eating My+h»), автор которой, антрополог Уильям Арене, ставит под сомнение само существование традиций людоедства где бы то ни было на нашей планете! На чем же основывается такая неожиданная точка зрения? Анализируя множество литературных источников, которые до сих пор считались бесспорными доказательствами каннибализма у тех или иных народов (речь идет о каннибализме именно как о широко распространенном обычае, а не об отдельных случаях людоедства — скажем, при массовом голодании), Арене обнаружил, что ни один из этих источников не содержит ни одного свидетельства очевидца или участника каннибальских пиршеств. А во многих случаях сообщения о людоедстве принадлежали людям, которые были прямо заинтересованы не в объективном изложении фактов, а скорее в обратном. Вот один из примеров, которые разбирает Арене. Считается общепризнанным, что незадолго до завоевания Мексики Кортесом у ацтекских племен были распространены массовые ритуальные каннибальские оргии. Но оказывается, что первые, достаточно туманные свидетельства о таком обычае у ацтеков исходили от самого Кортеса и его спутников, а им, естественно, было на руку всячески очернить своих врагов. Более подробные описания древней ацтекской культуры были сделаны лишь несколько десятилетий спустя, когда ацтекское государство лежало в руинах, да и самих ацтеков оставалось в живых совсем немного. Авторами этих описаний были испанские монахи, насильно обращавшие в христианство остатки коренного населения,— и они опять-таки были заинтересованы в том, чтобы представить прежние, языческие обычаи и ритуалы ацтеков в возможно более невыгодном свете. А никаких других, более достоверных источников в нашем распоряжении нет — и за неимением их сведения о каннибализме у ацтеков, по мнению Аренса, пока что было бы правильнее считать не более чем измышлениями «военных и духовных конквистадоров XV | века». Столь же скептически относится Арене и к новейшим данным, как будто бы свидетельствующим о существовании каннибализма у некоторых отсталых народов. Например, известный американский медик, лауреат Нобелевской премии Д. К. Гайдушек, проработавший почти год в джунглях Новой Гвинеи, где он изучил распространенную среди папуасов загадочную болезнь куру и в конце концов доказал ее вирусную природу, утверждает, что папуасы заражаются болезнью, поедая мозг ее жертв. И в этом случае Арене, не ставя под сомнение чисто медицинский аспект таких исследований, отмечает, что ни сам Гайдушек, ни его сотрудники, ни антропологи, работавшие в этих местах, ни разу не были очевидцами людоедства. «Следует задуматься над тем,— пишет Арене,— с чем мы имеем дело: с установленным фактом ли же с удобным мифом, который утверждает наше моральное превосходство над другими народами и оправдывает их завоевание, эксплуатацию и культурное порабощение?..» А. ДМИТРИЕВ 55
' -4г?-^ ^ШШ**^ ^k^J Болезни и лечарстиа Лечение с калькулятором в руках В. Н. ВАСИН, Институт химии древесины АН Латвийской ССР «Ну сколько есть лекарств на свете? — спрашивали (в «Одноэтажной Америке») Ильф и Петров.— Пятьдесят, сто, ну сто двадцать, наконец!» Если бы утверждение прославленных сатириков содержало хоть треть истины... Еще Диоско- рид, греческий врач, живший почти две тысячи лет назад, упомянул в своем трактате о лекарствах добрых четыре сотни снадобий. Ибн Сина, автор «Канона врачебной науки» (XI век),— более двух тысяч. Сколько же лекарств используется в наши дни? Последнее издание официального справочника лекарственных средств, составленного М. Д. Машковским, включает свыше пяти тысяч отечественных и импортных препаратов, разрешенных к применению в СССР. Приблизительно 70% из них введены в практику в нашем столетии, одна треть — за последние 20 лет. Кто-то подсчитал: средний возраст современного Медикамента — детища древнейшей из наук — всего лишь около 60 лет. Лекарства обновляются. Именно это— усовершенствование ассортимента, а не увеличение общего числа фармакологических средств — нужно считать преобладающей тенденцией нашего времени. И все же лекарственный арсенал неуклонно растет. Справочники с каждым новым изданием распухают. Хорошо это или плохо? Ответить однозначно на вопрос, заданный в столь общей форме, трудно. Можно привести несколько соображений, диктующих необходимость и обновления, и расширения ассортимента. Прежде всего, фармацевтическая химия обязана заполнять все еще многочисленные белые пятна лекарственной терапии — нужны препараты, эффективные при болезнях, с которыми медицина до сего времени не умеет или почти не умеет бороться. Например, средства против некоторых злокачественных новообразований, против некоторых болезней крови, против некоторых вирусных инфекций. Во-вторых, то и дело возникает необходимость обновить препарат, теряющий, так сказать, свою силу. Появление по- лусинтетических антибиотиков третьего поколения (об одном из таких лекарств — диклоксациллине — «Химия и жизнь» сообщала в № 2 за 1978 г.) в большой мере было вызвано привыканием болезнетворных возбудителей к старым препаратам. В-третьих, нужны препараты, не новые по существу, но более эффективные и свободные от нежелательных побочных действий. Примером может служить созданный недавно в нашем институте цел новокаин: молекула новокаина, хорошо известного местнообезболивающего средства, пришита к полимерной цепочке целлюлозы. Новый препарат в принципе не отличается от старого, но он в несколько раз эффективней и почти в полтора раза безопасней новокаина. Но есть еще одно соображение. Соображение довольно прозаическое. Новое лекарство должно обладать некоторым более высоким экономическим эффектом. Оставим в стороне эмоции («как можно экономить на здоровье!»). Когда несколько новых препаратов по 56
своим терапевтическим свойствам превосходят старое средство, предпочтение должно быть отдано наиболее экономичному. Но удается ли вообще увязать критерий дешевизны с требованиями, перечисленными выше? И как подсчитать экономический эффект от внедрения нового препарата? Очевидно, что экономия от использования новых лекарственных средств есть сумма двух слагаемых: экономии в сфере производства и экономии в сфере потребления. Первое, как правило, связано с более прогрессивной технологией. Классический пример — частичная замена дорогостоящего микробиологического синтеза химическим синтезом при производстве полусинтетических антибиотиков, о которых мы уже упоминали. Второе слагаемое — экономия, которую дает повышение эффективности лекарств. Что значит — новое лекарство Y эффективнее старого лекарства X? А вот что. Больные, принимающие Y вместо X, меньше времени «сидят на больничном», раньше выписываются из стационара — словом, быстрее восстанавливают трудоспособность. При употреблении Y вместо X меньше риск лекарственных осложнений — следовательно, удешевляется лечение в целом. Лечебный эффект обычно связан с профилактическим — Y больше, чем X, снижает вероятность рецидива болезни; сокращаются расходы на повторное лечение. Промышленность может выпускать Y в меньшем количестве, чем X,— это тоже будет экономия, если (как это часто бывает) препарат отпускается населению по цене ниже себестоимости. Стоит ли говорить о том, что все это—цифры: рубли и копейки? Посмотрим, какой может быть реальная экономия в результате сокращения срока лечения больных. Данные, которыми мы оперируем, взяты из книги Г. А. Попова «Экономические проблемы в управлении лечебно-профилактическими учреждениями» (М., 1976). Содержание одной больничной койки в середине 70-х годов обходилось в сумму, колебавшуюся в больницах разного профиля от 3 руб. 45 коп. до 9 руб. 02 коп. в сутки. Посещение поликлиники одним больным — от 48 коп. до 1 руб. 76 коп. Визит врача на дом — от 1 рубля до 3 руб. 38 коп. Теперь представим себе, что после замены старого лекарства новым—например, после введения в практику более совершенного антибиотика — одна тысяча больных пневмонией проведет в больнице в среднем не двадцать дней (примерный срок стационарного лечения при данном заболевании), а девятнадцать. Всего только на один день меньше. Предположим также, что врач поликлиники посетит каждого из этих больных на дому не три раза, а два раза и больной явится к врачу в поликлинику не два раза, а один раз. Взяв средние цифры, получим 9500 рублей. Тысяче больных пневмонией будет на три дня раньше закрыт листок нетрудоспособности. Считая, что средняя заработная плата составляла в 1977 г. 155,2 руб. в месяц, или около 6 руб. в день (см. статистический сборник «Народное хозяйство СССР в 1977 году», М., 1978), а средняя оплата одного дня болезни по листку нетрудоспособности — 70% дневного заработка, мы должны будем прибавить к 9500 рублям еще 12 600 руб. Итак, самый скромный подсчет показывает экономию круглым счетом в 22 тысячи рублей. Напомним, что речь идет только о тысяче пациентов и о сокращении сроков стационарного, домашнего и амбулаторного лечения только на один день. Этот подсчет, естественно, не учитывает выигрыша, который получает общество от сокращения сроков нетрудоспособности своих членов. Ленинградский экономист Н. А. Кучерин приводит данные об экономическом эффекте снижения временной нетрудоспособности рабочих на одном из промышленных предприятий города. Оказалось, что в результате сравнительно скромных лечебно-профилактических мероприятий было выпущено продукции больше на 102 тысячи рублей. В интересной работе Э. Кама, Н. Аяста и В. Ильмоя «Роль и влияние здравоохранения и медицинской науки на общественное производство» (Таллин, 1971) показано, что уменьшение сроков поликлинического лечения только на один процент позволяет увеличить выпуск промышленной продукции в Эстонской ССР на один миллион рублей. А ведь новое лекарство сокращает эти сроки отнюдь не на один процент. Вывод напрашивается сам собой: нужно считать. Гуманное искусство исцеления страданий не избавляет тех, кто им занимается,— вернее, тех, кто его планирует, организует и совершенствует,— от умения экономить деньги. Спору нет, новое замечательное лекарство оправдывает любые затраты. Но и отмахиваться от экономических проблем освоения новых лекарственных препаратов нельзя. Болезни, если уж их не удается полностью предупредить, нужно сделать менее мучительными, менее опасными, менее продолжительными и... менее разорительными. 57
Ю' Фотоинформация Свет, музыка, производство В зале кинотеатра гаснет свет. Звучат вступительные аккорды «Маленького триптиха» Г. В. Свиридова. Но фильм, который начинает демонстрироваться, не по- 1—5 Кадр ы из Светомузыкального кинофильма «Маленький триптих». Фильм снят по оригинальной методике, разработанной СКБ «Прометей* 6 Электронное устройство порождает на экране цветного телевизора причудливые узоры, меняющиеся в ритме музыки хож ни на что виденное ранее — на экране музыка воплощается в движущиеся цветовые узоры (фото 1 — 5). Этот экспериментальный светомузыкальный фильм создан по инициативе студенческого конструкторского бюро «Прометей», работающего с 1962 года при Казанском авиационном институте. Авторы фильма «Маленький триптих» сделали очередную попытку осуществить мечту композитора А. Н. Скрябина о светомузыке. О художественных достоинствах этой картины (равно как и других светомузыкальных произведений) можно спорить; однако несомненно, что работа СКБ «Прометей» может иметь интересное прикладное значение. Сочетание музыки с гармонично переливающимися цветными узорами производит порой сильнейший психологический эффект и может действовать как возбуждающе, так и успокаивающе.
В молодежных дискотеках светомузыкальные установки конструкции СКБ «Прометей» (фото 6) способны поднимать настроение посетителей, а в комнатах релаксации на производстве, характеризующемся монотонным трудом, — снимать усталость и напряжение, быстро восстанавливать внимание и трудоспособность (фото 7). Но наиболее интересна возможность применения светомузыкальных устройств в качестве индикаторов аварийных ситуаций — например, в операторных установках химических и нефтехимических производств. Пока на установке все в порядке, звучит тихая мелодичная музыка и по экрану переливаются мягкие цветовые пятна (фото 8)- Но как только возникает опасная ситуация, требующая немедленных действий, раздается резкий сигнал и на экране появляется изображение узла, требующего вмешательства оператора. Такой индикатор способен значительно сократить время, необходимое человеку на переход из режима пассивного слежения в режим активных действий. М. ЪАТАРЦЕВ Светомузыкальная установка, предназначенная для комнат релаксации на производствах, характеризующихся монотонным трудом «А Индикаторная светому зы кал ьн ая установка, помогающая оператору быстро принять необходимое решение после длительного периода монотонного ожидания сигнала 59
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ АМИНОКИСЛОТЫ — I прямо из азота Азот в глазах химиков бле- I стяще оправдывает свое на- I звание, в переводе с грече- I ского языка означающее I «безжизненный». Поэтому I любая реакция, в результате I которой прямо из атмосфер-I ного азота образуются ка- I кие-то полезные соединения, I привлекает внимание. Тем 6о- I лее—если эти соединения! относятся к важнейшему клас- I су аминокислот. I Реакция, осуществленная I группой советских химиков I («Доклады АН СССР», 1980. т. 251, с. 639), выглядит I довольно фантастично: уксус- I ная кислота плюс азот—ами- I ноуксусная кислота (глицин) I плюс другие аминокислоты. I Секрет тут в том, что азот I предварительно продувают I через плазмотрон, в котором I часть молекул N2 превраща- | ется в атомы. А атомарный I азот никак не назовешь безжизненным. Он чрезвычайно активен. . Всем хороша реакция, одна I беда: выход аминокислот пока невысок, десятитысячные доли процента. | СКЛАДНЫЕ НЕФТЕХРАНИЛИЩА Для арктических районов американского континента разработаны складные нефтехранилища и насосы, способные надежно работать при температуре до минус 55°С. Запускать эти насосы собираются небольшими газотурбинными двигателями, а сами нефтехранилища будут делать из пластиков, в частности из полифторфосфазина, не теряющего эластичности и при арктических температурах. Доставлять такие нефтехранилища к месту монтажа будут в сложенном виде. САМАЯ ТЯЖЕЛАЯ ЗВЕЗДА Как сообщил журнал «New Scientist» A980. т. 85, № 1193), в центре газовой туманности Тарантул, входящей в состав соседней с Млечным Путем галактики Большое Магелланово Облако, обнаружена звезда, масса которой, возможно, в 60 | 1000 раз больше массы I Солнца. А светимость ее в I 30 млн. раз больше, чем у I Солнца. Температура поверх- I ности — около 55 000°С. Ко- I нечно, столь значительный | объект во Вселенной астро- |номы наблюдали и раньше, но он считался скоплением из 50—100 далеких молодых звезд. Фотоснимки, полученные Дж. Фейтцингером и Т. Шмидт-Каером с помощью I расположенного высоко в го- I pax Южной Америки 3,6-мет- I рового телескопа, выявили I некоторые детали, противоречащие старой гипотезе. И теперь в каталогах обсер- |ваторий объект R136 будет фигурировать как самая массивная из всех видимых звезд. I ПЕРСПЕКТИВЫ АРСЕНИДА |ГАЛЛИЯ Арсенид галлия — важный полупроводниковый матери- ■ ал. Космонавты Леонид Попов, Валерий Рюмин, Валерий Кубасов и Берталан Фаркаш выращивали его монокристаллы в невесомости на борту I «Салюта-6». Но пока арсеиид I галлия не может конкуриро- I вать с германием и кремнием I в вычислительной технике главным образом из-за высо- ■ кой цены и сложностей тех- I нологии получения этого ве- I щества в виде тонких пленок. 1 Однако, как утверждает жур- I нал «New Scientist» A980, 1 т. 85, № 1191), к 1990 г. | интегральные схемы на под- I ложках из арсенида галлия I будут применяться очень I широко. Ведь по быстр о - I действию они в 30 раз пре- | восходят кремниевые, а технология, тем более в обла- I сти полупроводников, со- I вершенствуетс я быстро. РЕНИЙ В МЕТЕОРИТАХ По содержанию в метеоритах долгоживущего радиоактивного изотопа рения-187 сотрудники Парижского университета Ж. Лук, Ж. Бирк и С. Аллегр попытались получить достоверные сведения о возрасте Вселенной. Период полураспада рения-187 —
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ 60 млрд. лет. После бета-распада рений-187 превращается в соответствующий изотоп ос ми я. По соотношению этих изотопов в материале метеоритов можно сделать вывод об их возрасте, а метеоритный рений-187, как полагают, образовался на ранних этапах существования нашей Галактики во взрывающихся звездах. По данным измерений французских астрономов, возраст Вселенной составляет 13,3—22,4 млрд. лет. ТРЕТИЙ ЛИШНИЙ! Из статистических выкладок, опубликованных в журнале «Flight International» A980, т. 117, № 3703), следует, что безопасность полета при наличии в экипаже двух пилотов выше, чем при полете с экипажем из трех летчиков. Похоже, что и в этом, случае третий лишний. Или верна старая шутка, что есть просто ложь, явная ложь и — статистика? НЕ ХУЖЕ УГЛЕРОДА... Изучать молекулы с длинными цепочками связанных атомов— исконная привилегия химиков-органиков: углерод образует такие молекулы гораздо легче, чем любые другие элементы. Тем не менее в последние годы неорганики — видимо, скорее из любознательности, чем из зависти,— покушаются на эту привилегию все чаще и чаще. Так, группа советских химиков (Г. А. Разуваев с сотрудниками, «Журнал общей химии», 1980, т. 50, с. 903) установила своеобразный рекорд, синтезировав соединение с цепочкой из восьми атомов металла: R3Ge — Pt(L2) — Hg — Ge(R2) — Ge(R2) — Hg — Pt(L2) — GeR<f где R = QF„ L = (C6H5bP. Старый рекорд равнялся всего пяти атомам. Чем же, спрашивается, металлы хуже углерода? «БОРЖОМИ» ИЗ УЗБЕКИСТАНА Жители Нукуса, столицы Каракалпакской АССР, первыми познакомились с новой минеральной водой, источник которой найден неподалеку от города. По составу и вкусу вода «Нукусская» очень похожа на всем известный «Боржоми». Ее можно использовать как столовую минеральную воду, а также для профилактики и лечения заболеваний желудка, печени, желчевыво- дящих путей. К концу года в Нукусе будет достроен крупный цех розлива, и тогда новой минеральной водой ежегодно будут заполнять больше 15 млн. бутылок. ОБНОВЛЕНИЕ ШКОЛЬНОЙ ДОСКИ Группа японских химиков взяла в США патент (№ 4 138 523) на способ обновления школьных досок. Полиэтиленовую или полипропиленовую пленку протравливают раствором бихро- мата калия в серной кислоте, затем тщательно промывают, сушат и окрашивают смесью полиуретана, наполнителя (А1203 или СаСОз) и темного пигмента. Рулоны такой пленки режут на куски, которые и наклеивают на поверхность износившейся школьной доски поливинил- ацетатным клеем. Мел хорошо пишет на такой обновленной доске и легко стирается. КАК ПАУЧОК В ЯНТАРЕ Век цветов короток, цветов кактуса особенно. Годами ждут любите л и-кактус оводы пока зацветет колючее чудище. Хороши цветы кактусов, но вянут они, как правило, едва успев распуститься. Никто толком и не видит их красу... Японский химик X. Сейдзи взял патент (№ 53—15908) на способ «консервирования» цветов кактуса. И видимо, не только кактуса. Распустившийся цветок срезают вместе со стебельком и тут же удаляют из них лишнюю воду. Затем заливают подготовленный таким образом цветок прозрачной полимерной смолой. Она твердеет достаточно быстро — окраска цветка почти не меняется. Заключенный в полимерную оболочку цветок насаживают на одну из колючек того же кактуса. Или, если угодно, другого. Жаль только, что смола годится не любая, а вот какая именно — не сообщают. 61
»A ¥4._ v j >••; > « *5 * * \\[
Классика c^vi/4 Рассуждение о методе Ренэ ДЕКАРТ «Его Правила — все равно что рецепты какого-нибудь химика: возьми то-то, сделай то-то — и получишь все что нужно»),— писал Лейбниц о «Правилах для руководства ума» Ренэ Декарта, стремясь за этой шуткой скрыть тот очевидный для него самого факт, что именно Декарт был его учителем. Подобно многим своим современникам — Бэкону, Паскалю, Спинозе — Декарт не связал себя с университетом и академическими традициями, он был свободным мыслителем, человеком жизни, а не школы. Сын провинциального дворянина, он юношей приехал в Париж, веселился на балах и дрался на дуэлях, потом вдруг куда-то исчез: оказалось, что он поселился в уединенном домике за городом и занимается математикой. И всю жизнь, следуя своему девизу I arvatus prodeo (иду вперед замаскированный), он словно переходил поочередно из света в тень — то предавался «заботам суетного света», то вновь с головой уходил в науку; был офицером, служил и в католических, и в протестантских войсках, вновь скрывался, тайно жил в Голландии, где менял квартиру 39 раз, и под конец жизни переселился в Стокгольм по приглашению шведской королевы, пожелавшей учиться у него философии. Ученица вставала рано, пятидесятичетырехлетнему философу приходилось в пятом часу утра в холодной карете трястись во дворец, он схватил воспаление легких и умер в 1650 году, триста пятьдесят лет назад. Последние слова Декарта были: «Вот моя душа, пора отправляться». Еще в молодости Декарт сформулировал основные тезисы своей философии. Он рассказывал, что это произошло неожиданно для него самого, в захолустном городке на Дунае, во время военного похода. В дневнике он записал: «10 ноября 1619 г., в порыве вдохновения, я открыл основания новой науки». Смысл этих слов не совсем понятен. Под новой наукой Декарт, возможно, подразумевал изобретенную им аналитическую геометрию; но это открытие было лишь частью тог^о поразительного сооружения, которое он воздвиг в своей голове. Декарт стремился найти всеобщий метод отыскания истины. Естествоиспытатели пытаются разгадать природу путем наблюдений и опытов, но опыт выявляет лишь разрозненные факты; философы, со своей стороны, ищут истину в рассуждениях, однако и они, утверждает Декарт, путаются в противоречиях, употребляют слова в разных смыслах и вязнут в бесплодных спорах. Разум нуждается в точном инструменте, который безошибочно устанавливает истину, как линейка и циркуль позволяют геометру точно измерять отрезки и углы. Такова, по Декарту, задача философии. Читатель найдет первый набросок декартовых «правил ума» (послуживших затем образцом для «Правил философствования» Исаака Ньютона) в помещенных ниже отрывках из вводной главы к одному из главных сочинений Декарта— «Рассуждению о методе» («Disco- urs de la methode»). Текст в переводе В. А. Пикова печатается по юбилейному советскому изданию избранных произведений Р. Декарта, вышедшему в 1950 г. небольшим тиражом. Здравым смыслом люди наделены лучше всего остального, ибо каждый полагает в себе столько здравого смысла, что даже люди, наиболее притязательные в других областях, обычно довольствуются тем здравым смыслом, которым они обладают. Нет основания думать, чтобы все ошибались в данном вопросе; скорее это свидетельствует о том, что способность правильно судить и отличать истинное от ложного — что, собственно, и именуется здравым смыслом или разумом — от природы у всех людей одинакова. Таким образом, различие наших мнений происходит не от того, что одни люди разумнее других, но только от того, что мы направляем наши мысли разными путями и рассматриваем не те же 63
самые вещи. Ибо мало иметь хороший ум, главное — хорошо его применять. В самых великих душах заложена возможность как крупнейших пороков, так и величайших добродетелей, и тот, кто идет очень медленно, может, всегда следуя прямым путем, продвинуться значительно дальше того, кто бежит и удаляется от этого пути. Что касается меня, то я никогда не считал, что мой ум в чем-либо совершеннее обычного ума, часто мне даже хотелось иметь мысль столь же быструю, или воображение столь же ясное и отчетливое, или память столь же обширную и хорошую, как у некоторых других. А помимо этих качеств я, пожалуй, не знаю других, которые служили бы совершенствованию ума, ибо, что касается разума или смысла, то, поскольку он — единственное, что делает нас людьми и отличает от животных, мне думается, что он в полной мере присущ каждому. В этом вопросе я придерживаюсь общего мнения философов, которые говорят, что большее и меньшее присуще только случайным качествам, а отнюдь не формам или природе индивидуумов одного и того же рода. Но я могу заявить, что мне в юности весьма посчастливилось попасть на некоторые пути, приведшие меня к тем соображениям и правилам, на основе которых я выработал себе метод, который, как мне кажется, дает мне возможность постепенно расширять мои познания, поднимая их мало-помалу до самой высокой степени, какая только достижима при посредственности моего ума и краткости моей жизни. При помощи этого метода я достиг уже некоторых результатов, несмотря на то что в суждении о самом себе я всегда стараюсь склоняться скорее к недоверию, чем к самомнению; взирая оком философа на различные действия и начинания людей, я не нахожу среди них почти ни одного, которое не казалось бы мне суетным и бесполезным. Поэтому я испытываю величайшее удовлетворение теми успехами, каких, как мне кажется, я уже достиг в деле отыскания истины, и я питаю такие надежды на будущее, что если среди чисто человеческих занятий есть действительно почтенные и важные, то осмеливаюсь думать, это именно те, которые избрал я. Возможно, однако, что я ошибаюсь и принимаю за золото и алмазы медь и стекляшки. Я знаю, до какой степени мы склонны заблуждаться в том, что касается нас самих, и сколь осторожно должны мы относиться к суждениям наших друзей, когда они в нашу пользу. Но я охотно готов в настоящем рассуждении осветить пути, которыми я следовал, и обрисовать мою жизнь, как на картине, чтобы каждый мог судить об этом и чтобы, узнав из общей молвы мнения по поводу изложенного, обрести новое средство обучения в дополнение к тем, коими я обыкновенно пользуюсь. Таким образом, я намерен здесь не обучать методу, которому должен следовать каждый для хорошего управления своим разумом, но только показать, каким образом я сам старался управлять своим собственным. Кто берется давать наставления, должен считать себя искуснее тех, кому он их дает; малейшая его погрешность заслуживает порицания. Но, предлагая читателю это сочинение только как историю или, если хотите, как вымысел, где наряду с примерами, достойными подражания-, окажутся, быть может, и такие, следовать которым нет основания, я надеюсь, что оно кому-нибудь принесет пользу, никому не принося вреда, и что все будут мне признательны за мою искренность. Я с детства был вскормлен науками, и так как меня уверяли, что с их помощью можно приобрести ясное и достоверное знание всего, что полезно в жизни, то мне чрезвычайно хотелось их изучить. Но как только я закончил весь курс обучения, по завершении которого человека обычно принимают в ряды ученых, я совершенно изменил свое мнение. Я до того запутался в сомнениях и ошибках, что начал думать, что единственным результатом моего обучения было все возраставшее убеждение в своем невежестве. А между тем я учился в одной из самых знаменитых школ Европы и думал, что если есть на земле где-нибудь ученые люди, то они должны быть именно там. В этой школе я изучил все то, что изучали там другие, и даже, не довольствуясь науками, которые нам преподавали, я просматривал все попадавшие мне в руки книги, трактовавшие о науках, которые считаются самыми интересными и самыми редкостными. Вместе с тем я знал, какого мнения обо мне другие, и я отнюдь не видел, чтобы меня ставили ниже других учеников, хотя некоторых из них прочили уже в наши учителя. А наш век, казалось мне, не менее цветущ и богат выдающимися умами, чем любой из минувших. На этом основании я счел себя.вправе судить по себе обо всех других и думать, что в мире нет такого учения, которым меня раньше обнадеживали. 64
Однако я продолжал ценить упражнения, коими занимаются в школах. Я знал, что языки, там изучаемые, необходимы для понимания древних книг; что изящные вымыслы пробуждают ум; что достопамятные события истории его возвышают и что осмотрительное чтение истории способствует образованию правильного суждения; что чтение хороших книг есть как бы беседа с почтеннейшими людьми прошлых веков — их авторами, и притом ученая беседа, в которой они открывают нам только лучшие из своих мыслей; что красноречие обладает несравненной силой и красотой; что поэзия полна очарования и утонченной сладости; что в математических науках имеются весьма искусные изобретения, способные принести большую пользу, удовлетворяя любознательность, облегчая все ремесла и сокращая труд человека; что сочинения, трактующие о нравах, содержат много весьма полезных наставлений и призывов к доблести; что богословие учит, как достичь царства небесного; что философия дает средство говорить правдоподобно обо всем и вызывать восхищение у менее сведущих, что юриспруденция, медицина и другие науки приносят почести и богатство тем, кто ими занимается; и, наконец, что хорошо бы изучить все науки, даже наиболее ложные и исполненные суеверий, чтобы познать их истинную ценность и предохранить себя от их обмана. Но я полагал, что отдал уже достаточно времени языкам, а также и чтению книг древних с их историями и небылицами. Беседовать с писателями других веков — почти то же, что путешествовать. Полезнее познакомиться с нравами других народов, чтобы более здраво судить о наших собственных, и не считать, что все, не согласное с нашими обычаями, смешно и противно разуму, как зто обычно думают те, кто ничего не видел. Но тот, кто слишком много времени тратит на путешествия, становится в конце концов чужим в своей стране, а слишком большая любознательность по отношению к событиям прошлых веков обыкновенно порождает весьма большую неосведомленность в делах своего века» Кроме того, вымыслы вселяют веру в возможность таких событий, которые совсем невозможны; ведь даже самые правдивые повествования, если они не извращают и не преувеличивают значения событий, чтобы сделать чтение более занимательным, то по меньшей мере почти всегда опускают самые низменные и менее значительные подробности, в силу чего все остальное представляется не таким, каково оно в действительности, и поэтому те, кто сообразует свое поведение с примерами, отсюда извлекаемыми, могут впасть в сумасбродство рыцарей наших романов и питать замыслы, превосходящие их силы. Я весьма почитал красноречие и влюблен был в поэзию; но я полагал, что и первое и второе — скорее дарования ума, чем плоды учения. В ком наиболее сильна способность рассуждать и кто лучше всего переваривает свои мысли, чтобы сделать их ясными и понятными, те могут всегда наилучшим образом убедить других в том, что они предлагают, хотя бы они говорили только на нижнебретонском наречии и никогда не изучали риторики. Подобно этому и те, чьи вымыслы наиболее приятны и кто умеет выражать их наиболее красочно и нежно, непременно станут наилучшими поэтами, хотя бы искусство поэзии и было им неведомо. Мне особенно нравилась математика по причине достоверности и очевидности ее доводов; но я еще не уяснял себе ее истинного применения и, думая, что она служит только механическим искусствам, дивился тому, что при такой прочности и солидности ее оснований на них не воздвигнуто ничего более возвышенного. Напротив, произведения древних язычников, трактующие о нравственности, я сравнивал с чрезвычайно пышными и великолепными дворцами, построенными лишь на песке и на грязи. Они весьма высоко превозносят добродетели и изображают их достойными наибольшего уважения по сравнению со всем остальным в мире. Но они не достаточно учат, как их познавать, и то, чему они дают столь прекрасное имя, зачастую оказывается не чем иным, как бесчувственностью или гордостью, отчаянием или тяжким преступлением. Я благоговел перед нашим богословием и не менее всякого другого чаял достичь царства небесного, но, узнав достоверно, что людям невежественным путь туда открыт не в меньшей мере, чем людям ученым, и что истины, познаваемые путем откровения, выше нашего разумения, я не осмелился сделать их предметом моих слабых суждений и полагал, что для успешного их исследования нужно иметь некое сверхъестественное содействие неба и быть более чем человеком. О философии я скажу лишь то, что, видя, как она уже в течение многих веков культивировалась самыми выдающимися умами и тем не менее в ней нет ни 3 «Химия и жизнь» N9 9 65
одного положения, которого нельзя было бы оспаривать и, следовательно, сомневаться в нем, я отнюдь не обладал таким самомнением, чтобы надеяться решить задачу лучше других. Принимая во внимание, сколько различных мнений, отстаиваемых учеными людьми, может быть об одном и том же предмете, в то время как правильным может быть лишь одно, я стал считать чуть ли не ложным все, что было лишь правдоподобным. Затем, что касается других наук, то, поскольку они заимствуют свои принципы из философии, я полагал, что и здесь на столь шаткой основе нельзя было построить ничего прочного. Почестей и выгод, сулимых ими, было недостаточно, чтобы побудить меня к их изучению, ибо положение, слава богу, не таково, чтобы я был вынужден делать из науки ремесло для облегчения моей судьбы. И хотя подобно циникам я не питал принципиального презрения к славе, тем не менее я придавал очень мало значения славе, которую мог надеяться приобрести лишь бесчестным путем. Что же касается ложных учений, то я уже достаточно знал им цену, чтобы не подвергаться опасности быть обманутым ни обещаниями алхимика, ни предсказаниями астролога, ни проделками мага, ни ухищрениями и хвастовством кого-либо из тех, кто взяли за правило разыгрывать из себя более знающих, чем это есть на самом деле. Вот почему, как только возраст позволил мне выйти из подчинения моим наставникам, я совершенно забросил книжную науку и, решив не искать иной науки, кроме той, какую можно найти в себе самом или в великой книге мира, я использовал остаток юности на путешествия, на ознакомление с королевскими дворами и армиями, на общение с людьми различных нравов и положений, на накопление разнообразного опыта, на самопроверку при встречах, посылаемых мне судьбой, и на неустанные размышления обо всем виденном для извлечения из него какой-либо пользы. Ибо мне казалось, что в рассуждениях каждого о делах, непосредственно его касающихся, и притом таким образом, что ошибка может повлечь за собой для него наказание, я могу встретить гораздо более истины, чем в бесполезных спекуляциях кабинетного ученого, не имеющих иных последствий, кроме суетного тщеславия, которое тем сильнее, чем больше такой ученый удаляется от здравого смысла, так как, чтобы придать своим суждениям характер правдоподобия, от него требуется в этом случае много остроумия и искусства. А я всегда горячо желал научиться различать истинное от ложного, чтобы отчетливо разбираться в своих действиях и уверенно идти в этой жизни. Правда, когда я только наблюдал нравы других людей, я почти не находил в них ничего такого, что служило бы непререкаемой истиной, и замечал в них почти такое же различие, как раньше в мнениях философов. Таким образом, главная польза, какую я из этого извлек, состояла в том, что, видя, как многие вещи, на Нмш взгляд, весьма необычайные и смешные, общеприняты и признаны другими великими народами, я научился не слишком твердо полагаться на то, в чем меня убедил только пример и обычай. Так я мало-помалу освободился от многих заблуждений, которые могут затмить наш естественный свет и сделать нас менее способными внимать голосу разума. Но, употребив несколько лет на такое изучение книги мира, на приобретение некоторого опыта, я однажды принял решение изучить также самого себя и употребить все силы ума на выбор путей, коими я должен следовать. Мне кажется, что это мне удалось гораздо лучше, чем если бы я никогда не удалялся из своей страны и от своих книг. Я был тогда в Германии, куда меня привели события войны, которая и сейчас еще там не окончилась. Когда я с коронации императора вернулся в армию, наступившая зима задержала меня на месте стоянки армии. Не имея ни с кем общения, которое бы меня развлекало, свободный, по счастью, от забот и страстей, которые бы меня волновали, я проводил целый день один у очага и имел полный досуг отдаваться своим мыслям. Одной из первых мыслей, занимавших меня, была та, что часто в произведениях, где отдельные части написаны несколькими мастерами, нет того совершенства, как в тех, над которыми работал только один. Так, мы видим, что здания, задуманные и завершенные одним архитектором, обычно красивее и стройнее тех, над перестройкой которых трудились многие, используя притом старые стены, построенные для других целей. Так, старые города, бывшие когда-то лишь небольшими поселениями и с течением времени ставшие большими городами, обычно скверно распланированы по сравнению с теми правильными площадями, которые инженер по своему усмотрению строит на равнине. Хотя, рассматривая здания старых городов каждое в отдельности, часто можно найти в них столько же и даже больше искусства, чем в зданиях других городов, тем не менее, глядя на общее расположение этих зданий — 66
больших и маленьких, вперемежку, что делает улицы кривыми и неровными,— скажешь, что это скорее дело случая, чем сознательной воли людей, применяющих разум. Принимая же во внимание, что всегда имелись те или иные должностные лица, обязанные заботиться о частных зданиях, дабы они служили украшением обществу, мы должны признать, сколь трудно сделать что-нибудь совершенное, работая только над чужими произведениями. Точно так же я представлял себе, что народы, бывшие некогда полудикими и цивилизовавшиеся лишь постепенно, создавали свои законы лишь по мере того, как их вынуждали к тому беспокойства, причиняемые преступлениями и раздорами, и что у таких народов гражданский порядок не столь хорош, как у тех, которые с самого начала своей совместной жизни соблюдали установления какого-либо мудрого законодателя. Точно так же несомненно и то, что катехизис истинной религии, заповеди которой даны единым богом, должен быть несравненно правильнее всех остальных. Что касается дел человеческих, то я полагаю, что если Спарта некогда процветала, то причиной тому была не добротность каждого ее закона в отдельности — иные из них были весьма странны, и даже противоречили добрым нравам,— а то, что, будучи изобретены одним человеком, все они служили единой цели. Точно так же я думал, что книжные науки, по крайней мере те, положения которых лишь вероятны и лишены практических доказательств, науки, которые сложились и развились постепенно из мнений разных лиц, отнюдь не столь близки к истине, как простые суждения, естественно складывающиеся у человека со здравым смыслом относительно того, с чем он сталкивается. И еще я думал, что так как все мы были детьми, раньше чем стать взрослыми, и что так как в течение долгого времени нами руководили наши влечения и наши наставники, которые часто противоречили друг другу — причем, пожалуй, и те и другие не всегда направляли нас на самый лучший путь,— то почти невозможно, чтобы наши суждения были столь же безупречны и столь же обоснованны, как это было бы, если бы с самого нашего рождения мы правильно упражняли наш разум и всегда руководствовались только им. Правда, мы отнюдь не видим, чтобы в городах рушили все дома только для того, .чтобы построить их на иной лад и сделать улицы более красивыми; однако некоторые сносят свои дома, чтобы их перестроить, а порою, когда дому грозит обвал, так как фундамент его не совсем прочен, люди даже вынуждены это делать. На этом примере я убедился, что действительно невероятно, чтобы отдельный человек поставил себе задачей преобразовать государство, изменив в нем все до основания, и ниспровергнул его для того, чтобы его воссоздать; точно так же мало можно таким способом преобразовать систему наук или установленный в школах порядок их преподавания. Что касается мнений, воспринятых мною до сих пор, то самое лучшее — раз навсегда отрешиться от них, чтобы впоследствии водворить на их место лучшие либо те же, но согласованные с разумом. И я твердо верю, что таким способом мне удастся построить жизнь гораздо лучше, чем если бы я строил ее только на старых основаниях, опираясь только на принципы, усвоенные мною в юности без проверки их правильности. Ибо, хотя я и усматриваю в этом различные трудности, однако они были отнюдь не неустранимы и не шли в сравнение с теми, которые встречаются при самых незначительных государственных преобразованиях. Эти большие громады очень трудно восстанавливать, если они разрушены, или даже сохранять, если они расшатаны; а падение их неизбежно бывает весьма сокрушительным. Что касается их несовершенств, если таковые у них имеются,— а уже самое различие между ними свидетельствует о том,— то практика, несомненно, эти несовершенства в сильной степени смягчает; она даже незаметно устраняет или исправляет многое, что нельзя было бы столь же хорошо предусмотреть, руководствуясь благоразумием. И наконец, выносить' эти несовершенства почти всегда легче, чем изменить их; так, большие дороги, которые вьются между гор, в результате постоянного пользования ими постепенно становятся столь гладкими и удобными, что гораздо лучше идти по ним, чем пытаться идти напрямик, карабкаясь по скалам и скатываясь на самое дно пропастей. Вот почему я отнюдь не одобряю тех бестолковых и беспокойных людей, которые, не будучи призваны ни по своему рождению, ни по своему состоянию к руководству общественными делами, постоянно задумывают какое-либо новое общественное преобразование. И если бы я думал, что в настоящем сочинении есть что-либо такое, на основании чего меня могли бы заподозрить в подобной нелепости, я был бы очень огорчен, допустив его опубликование. Никогда мои намерения не шли дальше попытки реформировать мое собственное мышление и 3* 67
строить на фундаменте, который принадлежит мне. А если моя работа мне нравится и я показываю вам здесь ее образец, это отнюдь не значит, что я советую кому-нибудь мне подражать. Те, кого бог наделил своими дарами в большей степени, могут иметь, может быть, замыслы более возвышенные; но я очень опасаюсь, что для многих и мои слишком смелы. Уже одно только решение отречься от всех суждений, принятых человеком ранее на веру, не является образцом, которому каждый должен следовать. В мире есть два рода умов, которым такое начинание отнюдь не под силу. Это, во-первых, те, кто, считая себя более искусными, чем они есть на самом деле, не могут ни воздержаться от опрометчивых суждений, ни проявить достаточно выдержки для систематического мышления; вследствие этого, однажды позволив себе усомниться в воспринятых ими принципах и сойти с проторенной дороги, они никогда не сумеют держаться прямой стези и будут блуждать всю жизнь; во-вторых, те, кто достаточно разумны или скромны для понимания того, что различать истинное от ложного они способны в меньшей мере, чем другие, которые могут наставлять их; последние должны скорее придерживаться чужих мнений, чем искать самим. Что касается меня, то я, без сомнения, был бы в числе этих последних, если бы всегда имел только одного учителя или вовсе не знал различий, существовавших во все времена между мнениями людей самых ученых. Но я еще в школе усвоил, что нельзя выдумать ничего столь оригинального и маловероятного, что не было бы уже высказано кем-либо из философов. Затем я убедился во время путешествий, что люди, имеющие чувства, противоположные нашим, отнюдь не являются поэтому варварами или дикарями, но некоторые из них наделены разумом в той же, что и мы, или даже в большей мере; так что один и тот же человек, одного и того же ума, будучи воспитан с детства среди французов или немцев, становится не тем, чем был бы он, живя всегда среди китайцев или каннибалов. То же самое можно сказать и о модах наших платьев: то, что нравилось нам десять лет тому назад и будет, может быть, опять нравиться нам лет через десять, кажется нам теперь нелепым и смешным. Учтя все это, я понял, что обычай и пример для нас более убедительны, чем какое-либо достоверное знание, и что тем не менее большинство голосов не есть неопровержимое свидетельство в пользу истин, нелегко поддающихся открытию, по той причине, что на такие истины натолкнется скорее отдельный человек, чем целый народ. Таким образом, я не мог остановить своего выбора ни на ком, чьи мнения показались бы мне заслуживающими предпочтения перед мнениями других, и я был как бы вынужден стать сам своим руководителем. Но подобно человеку, бредущему одиноко и впотьмах, я решил двигаться так медленно и проявлять во всем столько осмотрительности, чтобы ценой весьма малого продвижения вперед по крайней мере уберечь себя от падения. Я отнюдь не хотел начинать с полного отрешения от всех мнений, которые когда-либо могли во мне укорениться не под влиянием собственного разума, пока не посвятил достаточно времени на составление плана предпринятого мною труда и отыскание правильного метода для достижения познания всего то о, на что способен мой ум. В молодости из философских наук я немного изучал логику, а из математических — геометрический анализ и алгебру — три искусства, или науки, которые, казалось бы, должны дать кое-что для осуществления моего намерения. Но, изучая их, я заметил, что в логике ее силлогизмы и большая часть других ее наставлений скорее помогают объяснять другим то, что нам известно, или даже, как в искусстве Луллия, бестолково рассуждать о том, чего не знаешь, вместо того чтобы изучать это. И хотя логика действительно содержит много очень правильных и хороших предписаний, к ним, однако, примешано столько других — либо вредных, либо ненужных,— что отделить их почти так же трудно, как разглядеть Диану или Минерву в необделанной глыбе мрамора. Что касается анализа древних и алгебры нового времени, то помимо того, что они относятся к предметам очень отвлеченным и, видимо, не имеющим никакого применения, первый всегда направлен на рассмотрение фигур и, следовательно, упражняя ум, не может не утомлять сильно воображения, а последняя настолько порабощает ум известным правилам и знакам, что из науки, развивающей ум, превращается в путаное и туманное искусство, которое его сковывает. Вот почему я счел нужным искать другой метод, который, совмещая преимущества этих трех, был бы свободен от недостатков. Подобному тому как обилие законов часто служит оправданием для пороков — почему государственный порядок гораздо лучше, ког- 68
да законов немного, но они строго соблюдаются,— так вместо большого количества правил, образующих логику, я счел достаточным твердое и непоколебимое соблюдение четырех следующих. Первое — никогда не принимать за истинное ничего, что я не познал бы таковым с очевидностью, иначе говоря, тщательно избегать опрометчивости и предвзятости и включать в свои суждения только то, что представляется моему уму столь ясно и столь отчетливо, что не дает мне никакого повода подвергать их сомнению. Второе — делить каждое из исследуемых мною затруднений на. столько частей, сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления. Третье — придерживаться определенного порядка мышления, начиная с предметов наиболее простых и наиболее легко познаваемых и восходя постепенно к познанию наиболее сложного, предполагая порядок даже и там, где объекты мышления вовсе не даны в их естественной связи. И последнее — составлять всегда обзоры столь общие, чтобы была уверенность в отсутствии упущений. Осмелюсь сказать, что точное соблюдение немногих правил, которые я избрал, так помогло мне разобраться во всех вопросах, на которые распространяются эти две науки, что за два или три месяца, ушедшие на ознакомление с ними,— причем начал я с вопросов самых простых и общих, а каждая истина, которую я находил, была правилом, помогающим затем найти другие,— я не только окончательно разрешил ряд вопросов, которые когда-то считал очень трудными, но, как мне казалось, впоследствии мог определить, каким способом и даже до какой степени можно разрешить и те, которых я не знал. Надеюсь, вы не сочтете меня в данном случае слишком самоуверенным, приняв во внимание, что по каждому вопросу существует лишь одна истина и тот, кто ее находит, знает об этом вопросе все, что можно о нем знать; так, например, ребенок, обученный арифметике, сделав по правилам сложение, может быть уверен, что найдя отыскиваемую им сумму, он обрел все, что может найти человеческий ум. Ибо в конце концов метод, который обучает следовать правильному порядку и точно учитывать все данные для нахождения искомого, содержит все то, что делает правила арифметики достоверными. Но больше всего удовлетворяло меня в этом методе то, что он давал мне уверенность, что я во всем неуклонно применяю мой разум если и не совершенным способом, то по крайней мере наилучшим из доступных мне. Кроме того, применяя его, я чувствовал, что мой ум мало-помалу привыкает мыслить более ясно и отчетливо и что, не порабощая его исключительно одним предметом, я получаю возможность применять его с такой же пользой к разрешению трудностей в других науках, как я это уже сделал в алгебре. Это не значит, что я намерен сразу приступить к исследованию всех представившихся трудностей, ибо это как раз было бы противно порядку, предписываемому алгеброй. Но, принимая во внимание, что все принципы наук должны быть заимствованы из философии, где достоверных принципов я еще не находил, я полагал, что прежде всего следует установить их именно в ней. А так как это дело самое важное и в нем поэтому следовало бы всего более опасаться опрометчивости и предвзятости, я не должен был пытаться осилить его, пока не достиг возраста, гораздо более зрелого, чем мои тогдашние двадцать три года, и пока предварительно не потратил много времени на подготовку себя к этому делу, искореняя из моего ума все ложные суждения, составленные до того, накапливая ряд опытов, которые должны быть затем предметом моих размышлений, и упражняясь постоянно в принятом мною методе, для того чтобы утверждаться в нем все больше и больше. 69
Первая попытка ЧТО ЖС KLUUL'ICH ()о ОТСУ U 1НЫЯ KllKO го-либо объяснения сущности рассматриваемого закона, то причину тому должно видеть прежде всего в отсутствии точного для него выражения. Он рисуется ныне в виде новой, отчасти только раскрытой, глубокой тайны природы, в которой нам дана возможность постигать законы, но очень мило возможности постигать истинную причину этих законов. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ. Периодическая законность химических элементов. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. 1898 Первая попытка объяснить причину периодического закона была / предпринята всего через пять лет после выхода в свет 45-го полутома XXIII тома «Энциклопедического словаря» со статьей Менделеева. Сам первооткрыватель периодического закона на эту попытку никак не прореагировал, по-видимому, он не принял ее всерьез. Может быть, потому, что попытка объяснения основывалась на силах электрических, между тем как Менделеев связывал периодичность с силами тяготения. Общепризнанную теорию строения атома, как известно, создал Нильс Бор. Разрабатывая ее, он воспользовался тремя уже существовавшими ингредиентами — атомным ядром, электронными оболочками и квантами. В отличие от истории открытия атомного ядра или истории открытия кванта, которые в том или ином виде можно найти в любом учебнике химии, история оболочечной теории сравнительно мало известна. После того как Дж. Дж. Томсон в 1898 г. открыл электрон, частицу вещества, в 2000 раз более легкую, чем атом водорода, он попытался сконструировать атом из этих мельчайших частиц. Самая первая конструкция — так называемый кекс с изюмом, где электроны были как попало вкраплены в положительно заряженный шар,— оказалась неработоспособной. К тому времени было совершенно точно доказано, что никакая система из неподвижных зарядов существовать не может — взаимодействия между зарядами развалят ее. Заряды должны двигаться. И вот в 1903 году в известном английском журнале «Philosophical Magazine» появилась статья Дж. Дж. Томсона «О структуре атома», в которой впервые фигурировали электронные оболочки. Правда, назывались они кольцами. Но зато были расположены «в наружных слоях атома». И что самое главное, состав колец и порядок их расположения в атомах позволял последним группироваться в семейства, в соответствии с известными закономерностями периодической системы. Томсон рассуждал так. Поскольку атом электрически нейтрален, он представляет собой шар, заполненный равномерно распределенным положительным электричеством и таким же количеством отрицательного электричества. Про отрицательное электричество известно, что оно представлено электронами. Электроны отталкиваются друг от друга и притягиваются положительным электричеством. Кроме того, они должны вращаться по кругам, имеющим общий центр с атомом, и центробежная сила должна отбрасывать их на периферию атома. Общее число электронов очень велико, так как оно не может не быть пропорциональным атомному весу. В общем, исходя из довольно скудных и во многом ошибочных данных, Томсон пришел к тому, что электроны располагаются в наружной части атома, образуя концентрические кольца. Рассмотрев условия равновесия между всеми силами, действующими на движущийс я в таком атоме электрон, он подсчитал, сколько и каких именно колец должны образовать электроны при разном их общем числе. И получилось, что электроны в кольцах обязаны располагаться не как бог на душу положит, а в строго определенном порядке. Например, так: Число электронов в атоме: 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Число электронов в кольцах: I (наружном) 20 19 18 17 16 1615 13 12 10 8 5 II 16161514131210 9 7 5 2 III 131211 10 8 6 5 3 1 IV 8 7 5 4 3 1 V 3 11 70
Даже глядя на такую таблицу, где приведены не все подряд возможные числа электронов в атоме, и то можно было заметить, что некоторые из атомов должны обладать сходной электронной структурой. Скажем, атомы с общим числом электронов 40 и 60 отличаются только тем, что у последнего есть дополнительное кольцо с 20 электронами. В полной же таблице с этими двумя атомами сходны также атомы, имеющие 24 и 11 электронов, только первый лишен еще одного, 16-электрон- ного кольца, а второй вдобавок и 13-электронного. Очевидно,— писал Том- сон,— сходные по электронному строению атомы должны быть похожи и по свойствам, то есть могут образовывать родственную группу химических элементов периодической системы — скажем, группу галогенов или щелочных металлов. Интересные результаты давал и анализ систем, имеющих в наружном кольце по 20 электронов: Число всех электронов в атоме: 59 60 61 62 63 64 65 66 67 Число электронов в кольце: 1 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2 16 16 16 17 17 17 17 17 17 3 13 13 13 13 13 13 14 14 15 4 8 8 9 9 10 10 10 10 10 5 233334455 При числе электронов 58 и 68 наружное кольцо из 20 электронов получалось нестойким. Следовательно, атомы с 59 и 67 электронами можно было бы считать находящимися на границе стойкости. Но тогда достаточно сравнительно небольшого внешнего воздействия, чтобы первое отдало электрон, а второе приобрело электрон, став соответственно сильно электроположительным и сильно электроотрицательным. Поскольку с увеличением числа электронов на внутренних кольцах стойкость наружного кольца до поры до времени увеличивалась, можно было предположить, что электроположительность атома с 60 электронами будет меньше, чем атома с 59 электронами,— и так далее. Все это как будто бы неплохо объясняло картину, наблюдающуюся, например, в третьем ряду периодической таблицы — от натрия до хлора. Действительно, натрий наиболее электроположительный, а хлор наиболее электроотрицательный элементы этого ряда. Действительно, следующий за натрием магний менее электроположителен, а стоящая перед хлором сера менее электроотрицательна. Все это, а также некоторые другие особенности гипотезы Томе она, объясняющие, например, причину инертности инертных газов особой прочностью их электронной структуры, сильно воодушевили многих химиков. К их числу относился Сванте Аррениус, ярый поборник электронных теорий в химии, а у нас в России — Иван Алексеевич Каблуков. Каблуков пропагандировал гипотезу Томсона и устно, и печатно. «Теория Д. Д. Томсона,— писал он в 1908 году, в своей брошюре «Новейшие теории строения атомов»,— если не вполне, то отчасти объясняет периодический закон, хотя в ней много еще неясного и недоговоренного, но она во всяком случае заслуживает большого внимания и дальнейшей разработки». Когда мы смотрим сегодня на табличку электронных колец Дж. Дж. Томсона, мы находим в ней только один столбец с правильными цифрами — для элемента с десятью электронами. Но и это чистая случайность, такая же, как единственная правильная цифра в первой таблице атомных весов Джона Дальтона. И все же именно Дальтон сумел ввести в химию атом, а Томсон сумел ввести в атом электрон. Но оболочечная идея Джозефа Джона Томсона оказалась работоспособной не только в химии. По аналогии с теорией строения электронных оболочек атома была сформулирована оболочечная теория атомного ядра. Такова судьба всех глубоких идей. А еще в глубоких идеях встречаются порою конкретные детали, которые вроде бы сначала противоречат наличному опыту, но потом, в отдаленном, а иногда и не очень отдаленном будущем, оказываются вдруг, на удивление потомкам, совершенно верными. Томсон думал, что электроны могут вращаться в шаре, заполненном положительным электричеством. После открытия Резерфордом положительно заряженного ядра это стали считать абсурдом. Но вот прошел еще десяток- другой лет, и квантовая механика объявила: если орбита электрона имеет шаровую симметрию, то он может с некоторой вероятностью находиться и в той самой точке, в которой находится ядро... В. РИЧ 71
Кристаллы, газы и медь впридачу КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Как сделать рубин ВОЗМОЖНЫ ВАРИАНТЫ Кристаллы, газы и медь впридачу Перед вами очередной обзор писем, присланных в редакцию юными хими- - ками. Начнем на этот раз с двух писем, в которых идет речь об изготовлении лабораторного оборудования. В № 12 за 1977 г. была описана конструкция водоструйного насоса, для изготовления которого требовалась пробирка с впаянным в нее отростком. Ученик школы № 48 из Можайска Московской области Сергей Иванов сделал такой насос из прямого холодильника Либиха, вынув из него внутреннюю трубку. Конструкция насоса показана на рисунке (стр. 74). Пипетку делают из трубки диаметром около 1 см. Лишний отросток холодильника можно запаять или герметично закрыть с помощью отрезка резинового шланга с зажимом. Водоструйный насос особенно полезен при фильтровании растворов через пористый стеклянный фильтр. Такой фильтр, только не из стекла, а из эпоксидной смолы, предлагает сделать Сергей Мамаев из Новочеркасска. Прежде всего надо подобрать подходящую полиэтиленовую крышку с плоским дном. Затем приготовить смесь смолы с отвердителем по стандартной рецептуре и растереть ее в ступке с поваренной солью до консистенции влажного песка. Растертую смесь переносят в полиэтиленовую крышку и хорошо утрамбовывают. Ступку следует сразу же очистить с помощью ацетона, а руки тщательно вымыть с мылом. Через сутки затвердевший диск вынимают из крышки и опускают в воду, которая вымывает из него частицы соли. Ясно, что пористость фильтра и его сопротивление проходящей жидкости зависит как от степени размельчения соли, так и от толщины фильтра. Как правило, со второй или третьей попытки получается как раз то, что нужно. Пористый диск можно вклеить в обычную воронку и получить таким образом воронку Бюхнера, пригодную для вакуумного фильтрования. Если фильтр получится слишком крупнопористым, на него сверху можно положить кружок фильтровальной бумаги. А ЧТО ФИЛЬТРОВАТЬ! Перейдем теперь к описанию химических экспериментов, для которых пригодится фильтр. Многие юные химики увлекаются выращиванием кристаллов. Особенно красивые кристаллы получают из различных квасцов — хромовых, алюминиевых и др.; из них можно получить даже «драгоценные камни» (например так, как было описано в № 2 за 1970 г.). Александр Мельник из гор. Димитрова Донецкой области получает эти квасцы сам. Хромокалиевые квасцы он готовит, насыщая сернистым газом подкисленный раствор бихромата калия E мл концентрированной серной кислоты на 120 мл Клуб Юный химик 71
раствора). Оранжевый раствор становится при этом темно-зеленым, квасцы медленно кристаллизуются из него при комнатной температуре (упаривать раствор нагреванием нельзя). Отметим, что для восстановления бихромата удобно воспользоваться этиловым спиртом. Для этого растворяют 15 г бихромата калия в 100 мл горячей воды, осторожно добавляют 11 мл концентрированной серной кислоты и медленно, при непрерывном перемешивании вливают примерно 10 мл 85%-ного раствора спирта (или удвоенное количество водки) до прекращения вспенивания раствора. Квасцы образуются в результате реакции 4К2Сг207 +4С2Н5ОН +16H2S04 = =*8KCr(S04J +ЗСН3СООН + 2С02 + 22Н20. Для получения алюмокалиевых квасцов Александр сливает растворы, содержащие 10 г сульфата алюминия в 25 мл воды и 3 г сульфата калия в 30 мл воды. Добавляет 0,5 мл серной кислоты, упаривает растворы до начала кристаллизации, охлаждает и отфильтровывает выпавшие кристаллы. Чтобы получить алюмоаммиачные квасцы, следует смешать горячие растворы 5 г сульфата алюминия в 8 мл воды и 10 г сульфата аммония в 20 мл воды. Далее поступают так же, как в случае алюмокалиевых квасцов. ГАЗЫ ИЗ КРИСТАЛЛОВ На страницах Клуба Юный химик неоднократно рассказывалось о способах получения газов — кислорода, хлора и др. Многие юные химики знают, что наиболее удобный способ получения кислорода — каталитическое разложение слабых растворов перекиси водорода в присутствии диоксида марганца. Известно также, что перекись водорода удобно хранить в «сухом состоянии» в виде ее комплексного соединения с мочевиной, так называемого гидроперита (он продается в аптеках): достаточно опустить таблетку в стакан с водой — и нужный раствор готов. А что будет, если провести реакцию не в водном растворе, а с сухими веществами? Это решил выяснить Дима Чука- вин из Свердловска (кстати, ему 12 лет, химическими опытами он увлекается уже два года и успел проделать их немало). Дима растолок в ступке таблетку гидроперита, перенес порошок в фарфоровую чашку, добавил четверть чайной ложки порошка МпОг (добытого из старой батарейки для карманного фонаря), после этого быстро, но тщательно перемешал смесь и сгреб ее в кучку. Вскоре раздалось шипение и из конуса показалась черная пена, которая постепенно распространялась по всей поверхности смеси. Реакция сопровождалась выделением большого количества кислорода и тепла. После окончания реакции остается черная вспученная масса. Не исключено, что помимо каталитического разложения перекиси водорода при этом происходит и окисление мочевины, так что кроме кислорода у Димы могли получиться и другие газы. Еще один необычный способ получения газа — на этот раз хлора — прислал школьник из Баку Джамиль Ма- Клуб Юный хнмнк 73
медьяров. Он пишет, что если смешать хлорид магния с диоксидом марганца или с перманганатом калия, поместить в пробирку и нагреть смесь на обычной спиртовке, то через некоторое время начнется выделение хлора в результате окислительно-восстановительной реакции Mn02+2MgCl2=Mna2+2MgO + CI2. Однако скорее всего данное уравнение описывает лишь суммарный процесс и не отражает действительного механизма реакции. Дело тут вот в чем. Маловероятно, что для опыта был использован безводный хлорид магния. Вещество это трудно доступное (его получают хлорированием магни я в инертной атмосфере или же разложением в токе хлористого водорода двойной соли NH4MgCI3 * 6H20 при температуре 300—400°С), и хранить его можно только в запаянных ампулах из-за высокой гигроскопичности. Если же взять для опыта кристаллогидрат хлорида магния, то уже при нагревании до 150°С одновременно с выделением и испарением кристаллизационной воды идет гидролиз соли: MgCI2+H20=MgO+2HCl. При этом Мп02 может взаимодействовать с хлористым водородом, окисляя его до хлора. Проверить этот механизм можно было бы, проведя реакцию с действительно безводным хлоридом магния. Если хлор в этом случае выделяться не будет, значит окислялся именно HCI. Д. Мамедьяров сообщил также, что с помощью диоксида марганца или перманганата калия он получает и бром (из бромида калия, подробно этот метод был описан в № 1, 1977 г.). Чтобы пары брома не попадали в воздух, он пропускает их через пробирку с активированным углем. Отметим, что ОПЫТЫ С БРОМОМ СЛЕДУЕТ ПРОВОДИТЬ ТОЛЬКО В ШКОЛЬНОМ КРУЖКЕ И ПОД ТЯГОЙ. И МЕДЬ ВПРИДАЧУ... Во втором номере за 1979 г. была напечатана заметка о получении серной кислоты электролизом медного купороса. С тех пор в редакцию пришло много писем с описанием самых хитроумных способов получе ни я серной кислоты (некоторые из них были опубликованы). Еще один способ предлагает В. Рыков из Омска. Он пишет, что серную кислоту можно получить из медного купороса и щавелевой кислоты. Для этого необходимо растворить 20 г медного купороса в 40 мл кипящей воды и прилить к нему раствор 10 г щавелевой кислоты (кристаллогидрата) в 20 мл кипящей воды. В результате образуется обильный осадок оксалата меди. Через несколько часов, когда этот осадок осядет и уплотнится, с него сливают прозрачный раствор (последние порции раствора над осадком лучше отсосать пипеткой). В результате • удается получить примерно 40 мл раствора серной кислоты с концентрацией около 15%. Из оставшегося оксалата меди можно получить мелко раздробленную металлическую медь. Этот способ аналогичен хорошо известному способу получения пирофорного железа разложением оксалата железа. Осадок оксалата меди взбалтывают для очистки с 10-кратным объемом воды, а осадок после отстаивания и сливания воды высушивают на воздухе. Немного сухого порошка помещают в пробирку и сильно нагревают его, держа пробирку горизонтально. В течение 2—3 минут весь оксалат разложится. Медь, полученная таким способом, представляет собой порошок темно-красного цвета. Она загрязнена оксидом меди. Для очистки ее можно промыть раствором холодной соляной кислоты (нагревать не следует: возможна реакция CuCI2 + Cu—*2СиС1). В отличие от железа, полученного разложением оксалата, такая медь пирофорными свойствами не обладает. ГЛИЦЕРИН — ПО ЗАПАХУ А. Пимонов из Майкопа (он уже окончил школу и учится в медицинском институте) предлагает провести качест- 74
венную реакцию на глицерин. В отличие от известной реакции с гидроксидом меди глицерин здесь обнаруживается не зрением, а обонянием. Основана реакция на том, что под действием во- доотнимающих веществ глицерин превращается в непредельный альдегид акролеин, имеющий резкий специфический запах подгоревшего масла. Для проведения опыта в пробирку помещают 2 г бисульфата калия (его получают смачиванием сульфата калия концентрированной серной кислотой), 5 мл глицерина и осторожно нагревают на спиртовке. Признак начала реакции — побурение жидкости и появление тяжелых паров с острым запахом (ОПЫТ ОБЯЗАТЕЛЬНО СЛЕДУЕТ ПРОВОДИТЬ ПОД ТЯГОЙ: акролеин обладает сильным слезоточивым действием. Именно этим объясняется воздействие кухонного чада, который возникает при разложении на горячей сковороде жиров и масел, то есть эфиров глицерина). Акролеин получается по схеме: СН2ОН—СНОН—СН2ОН ->- -+- СН2=СН—СНО + 2НС Если отогнать в пробирку с холодной водой несколько капель акролеина (он кипит при 53° и хорошо смешивается с водой), то с полученным раствором можно проделать ряд опытов. Например, акролеин дает специфическую реакцию на альдегидную группу — восстанавливает при нагревании щелочную взвесь Си(ОНJ (или фелингову жидкость). При этом образуется красный осадок, а сам акролеин окисляется в акриловую кислоту: СН2=СН—СНО+Си(ОНJ -►- -+ СН2 = СН—СООН+Си20+Н20. Акролеин обесцвечивает, как и подобает ненасыщенному соединению, раствор перманганата калия и бромную воду. И. ИЛЬИН Каи сделать рубин Год назад в «Химии и жизни» было напечатано предложение Анатолия Распутине получить рубин с помощью алюминотермии. Это предложение заинтересовало десятиклассника нз Краснодаре Александра ЛЕВЧЕНКО, который осуществил его на практике. Публикуя описание опыта, редакция напоминает о необходимости строжайше соблюдать необходимые предосторожности. Сжигать термитную смесь можно только в пожаробезопасном месте, под тягой. Надеть темные очки! Держаться от горящей смеси на безопасном расстоянии (не менее 3 м). Сначала я прокалил в железном тигле окись хрома. Потом растер в ступке кристаллы бихромата калия, сплавил его в фарфоровом тигле, вылил плав на кафельную плитку и снова растер бихромат в порошок. Тщательно перемешал 12 г этого порошка с 12 г прокаленной окиси хрома и 10 г алюминиевой пыли. В качестве флюса лучше всего взять порошкообразный фторид кальция — он снизит температуру плавления смеси. Флюса я отвесил 10 г, насыпал его в тигель, а сверху поместил приготовленную смесь. Для поджигания я пользовался смесью алюминия и перекиси бария. (Лучше взять смесь, рекомендованную в заметке Г. Койдана «Металлы в школьной лаборатории», 1979/ № 2; там же изображено удобное приспособление для сжигания.— Ред.) В опыте мне сильно помогло кислородное дутье, которое повысило температуру горящей смеси. Чтобы подвести кислород, один конец стальной трубки небольшого диаметра следует направить прямо на зону горения, а другой соединить с газометром, наполненным кислородом. Длина соединительного шланга должна быть не менее 5 м — этого требует безопасность. Если есть баллон с кислородом, естественно, что газометру следует предпочесть баллон. Итак, я поджег смесь и, быстро отойдя от нее, включил ток кислорода. Когда реакция закончилась, я его отключил, подождал, пока раскаленная смесь не остыла, и извлек королек металла. Очистив его от шлака и разбив молотком, я увидел в изломе красноватые прослойки рубина. Образовалось его, к сожалению, совсем немного, и использовать рубин для последующих опытов мне не удалось. 75
Г38Ч f\ Из писем ыУ/I? 1в редакцию Разные слова о сметане... Техническое управление Министерства мясной и молочной промышленности СССР направн ло в редакцию «Заключение на статью «Похвальное слово сметане», опубликованную в № 10, 1979 г.». Впервые в практике редакции по обычной научно-популярной публикации была создана комиссия; ее звключение напечатано ниже с незначительными сокращениями, исправлены только ошибки в правописании. Далее для сравнения помещены отзывы читателей и выдержи и из книг и документов. ...В статье сделана попытка в популярной форме сказать «похвальное слово» о сметане и ознакомить читателя с основами производства и пищевыми достоинствами этого кисломолочного продукта. Содержание статьи не полностью соответствует ее названию, так как много внимания уделено вопросам производства сливок, их ассортимента и аэрозольной упаковке. Автор, сравнивая в статье издавна существующие способы производства сметаны и сливок с современными промышленными, отдает предпочтение первым. Вот некоторые утверждения автора: «наши прабабушки делали сливки не хуже ' нас...», «домашняя сметана навсегда останется образцом сметаны вообще...», «имея дело с тоннами, а не с килограммами, труднее добиться высочайшего качества...» и другие. Этими высказываниями принижается не только современный научно-технический уровень отечественной молочной промышленности, но и качество молочных продуктов, которые доступны советскому потребителю. В статье допущен ряд грубых ошибок и неточно- тей. Пластические сливки названы «полуфабрикатом для производства масла»1. В технологии маслоделия это неизвестно. Неправильно высказывание о том, что углекислый газ подавляет развитие вредных бактерий2. Общеизвестно, что С02 подавляет только развитие аэробных культур — плесеней, а развитие многих микроорганизмов может даже стимулировать. По литературным данным (сводный определитель бактерий Берджи, 8-е издание, издательство компании Виллиамс и Вилкинс, 1975 г.), мезо- фильные молочнокислые бактерии впервые описаны и выделены Листером в 1873 г., а не Шторхом, как утверждает автор3. Неправильно выражение «заквашивание препаратами молочнокислых бактерий»4, по технологическим инструкциям — чистыми культурами, заквасками. Приведена неграмотная формулировка «молочнокислые бактерии, питаясь преимущественно молочным сахаром...». Даже из популярных изданий известно, что молочнокислые бактерии, осуществляя брожение, используют молочный сахар как энергетический материал, а для питания им необходим белок. Ошибочно любительскую сметану представлять читателям как прессованную. Автор пишет, что «вырабатывают сметану в основном на небольших местных заводах» и продолжает: «Особенно много делают сметаны весной5... тогда ее ' В статье было напечатано: для производства сметаны и масла.— Здесь и далее приме* чания редакции. 2 В статье было сказано: вредных бактерий и плесеней. 3 В критикуемой статье нет слов «впервые описаны». 4 В статье этого выражения нет. * В статье было напечатано: весной и летом. закладывают большими партиями в холодильники...». Подобные рассуждения не соответствуют действительности, но они создают у читателя впечатление, что сметана, приобретаемая в магазинах, является продуктом длительного хранения. Это уже не похвала продукту. В заключение следует отметить, что рассматриваемая статья с научной точки зрения не только не представляет ценности, но содержит неграмотные толкования, а если ее оценивать с точки зрения популяризации сметаны как продукта питания, то она создает неверное представление о производстве сметаны, принижая достижения научно- технического прогресса в этой области отечественной молочной промышленности. Члены комиссии: ФИЛАТ08 П. С, ГУЗИКОВА Г. 8., ЛЮБИНСКАС 8. П., АРИСТОВА П. П., НОВОСАДОВА л. И. ...Я по профессии инженер- технолог, сейчас пенсионер, а в с вое врем я работал в молочной промышленности.:. Автор статьи, может быть, несколько приукрашивает действительное положение со сметаной. Я хочу сказать, что сейчас сметана почему- то стала не совсем такой, какой она была когда-то,— хуже и по качеству, и по вкусу... Думаю, что качество продукта можно улучшить, если не умалчивать его недостатки, а бороться с ними. М. Ю. КАШИН, Москва ...Сметана сама по себе хороша — когда хороша. Спрашивается, что же делает ее плохой? К сожалению, мы очень легко расстаемся с достижениями нашей культуры, с теми приспособлениями к условиям суровой климатической зоны, которые народ вырабатывал веками. К таким достижениям надо, безусловно, отнести русскую печь: в ней можно не только готовить пищу (на жару, 76
в углях и в вольной печи), но и стерилизовать кухонную посуду. Наши бабушки от вредных микроорганизмов избавлялись просто: всю кухонную посуду они прожаривали в печи, где в течение дня температура не опускалась ниже 150— 200°С; так что сметана формировалась, созревала и хранилась в стерильной посуде. И она не прокисала очень долго. Но все знали — если сметана перестоит, она станет горькой. Сейчас-то известно, что это обусловлено масляно-горьким брожением... Горечь и портит часто молочный вкус сметаны. Та технология, которая принята на заводах, не всегда обеспечивает полную стерильность молокопроводов, тары, молоковозов. Тут нужен сухой жар — как в русской печи. А какая может быть русская кухня без хорошей сметаны... Думаю, что не мешало бы в современной форме восстановить технологию молочных продуктов, которая практиковалась издавна. Конечно, это потребует перестройки — и не только на предприятиях. Дома тоже нелишне иметь сушильный шкаф с высокой температурой. А пока поговорка «облизывается как кот на сметану» звучит почти издевательски... Профессор Я. В. ЧУГУНИН, Херсон Шторху... удалось уже в 1887 году получить из скисшихся сливок молочнокислых бактерий в чистой культуре с целью применения их в молочном деле. Проф. В. Флейшман. Молоко и молочное дело. Вологда — Москва, «Северный печатник», 1927, стр. 21 Ранее считали, что нек-рые патогенные (болезнетворные) и молочнокислые бак- тери могут развиваться лишь в питат. средах с белками. В дальнейшем выяснилось... БСЭ, 3-е изд., т. 2, стр. 546 Летом на холодильниках создают большие резервы сметаны с целью использования ее в осенне-зимний период для бесперебойного снабжения населения. Г. И. Богданова и др. Производство цельномолочных продуктов. М. «Пищевая промышленность», 1970, стр. 167 ...Допускается хранение готовой к реализации сметаны на предприятии до выпуска при температуре 1—8°С не более 3 суток. Хранение сметаны на базах и холодильниках производится в соответствии с действующей «Инструкцией по приему и хранению творога и сметаны на базах и холодильниках». Технологическая инструкция по производству сметаны. Утверждена 11 апреля 1975 г. ...Хранение сметаны производят при температуре воздуха + 1 1 °С и относительной влажности 80— 85%. Срок хранения сметаны в бочках не должен превышать 4 месяцев. Инструкция по приему и хранению творога и сметаны на базах и холодильниках. Утверждена 9 июля 1970 г. От редакции. Спасибо читателям, откликнувшимся на статью, а также комиссии, указавшей неточности. Вряд ли в научно-популярной статье уместны формулировки технологических инструкций, которых требуют члены комиссии; передержки же в цитатах, видимо, неуместны нигде. Нет сомнений, что с гигиенической точки зрения домашняя сметана потенциально более опасна, нежели заводская (и об этом говорилось в статье). Но решительно непонятно, каким образом похвала вкусу деревенской сметаны принижает научно-технический уровень промышленности. Мы уверены, что отечественная промышленность, даже имея дело со многими тоннами, способна выпускать повсеместно и постоянно такую сметану, которая и по вкусу не уступит деревенской. Что делается для улучшения качества и что еще предстоит сделать — именно такого отклика редакция и читатели вправе ждать от министерства. Вряд ли только русская печь в современном варианте способна вернуть сметане былую славу; надо полагать, что у специалистов есть и другие мнения на этот счет. Надеемся, что эти мнения будут еще изложены на страницах журнала — непредвзято, спокойно и доходчиво. 77
Осиновый жир в большой чести у зверей Давно известно, что листья и молодые побеги осины в большой чести у лосей и оленей. Зайцы тоже любят погрызть душистую серо-зеленую кору, не отказываются от нее овцы и козы. Веточный корм хорош и для крупного рогатого скота. Поэтому многие хозяйства заготовляют зимой ветки, измельчают их и полученную массу добавляют в комбикорма. Наиболее полно веточный корм используют жвачные. Микроорганизмы рубца расщепляют клетчатку и превращают ее в структурные компоненты, которые усваивает либо непосредственно само животное, либо микроорганизмы. А они под действием ферментов желудочно-кишечного тракта подвергаются химическому разложению и становятся источником белка для животного. Благодаря веточному корму у коров растут надон, телята прибавляют в весе. В молодых побегах осины и в ее коре содержится много ценных веществ. Например, каротиноиды, витамин Е, а также фосфатиды, непредельные жирные кислоты и другие биологически активные соединения. Витамин Е и каротиноиды, превращающиеся в организме в витамин А, существенным образом восполняют зимний дефицит витаминов. Приближаются по своему биологическому действию к витаминам и непредельные жирные кислоты — олеиновая, ли- нолевая, линоленовая. Как и витамины, они положительно влияют на окислительно-восстановительные процессы (например, нейтрализуют действие перекисей в кормах, которые вредны для животных). Вот почему до недавнего времени биохимики называли эти кислоты витамином F, от английского термина fatty acid — жирная кислота. Кроме веточного корма, есть еще один источник осиновой коры, правда, старой. Большие запасы ее скапливаются на спичечных фабриках. Однако в натуральном виде эту кору как корм использовать нельзя; она жесткая, сухая, грубая. Поэтому в Ленинградской лесотехнической академии имени С. М. Кирова создали технологию, с помощью которой можно переработать старую осиновую кору и получить из нее витаминный концентрат, или, как его стали называть технологи, осиновый жир. Именуют препарат так, потому что он содержит большое количество жирных кислот, а также другие соединения из группы липидов. КАК ПОЛУЧАЮТ И ПРИМЕНЯЮТ ОСИНОВЫЙ ЖИР Кору измельчают, а затем в аппаратах непрерывного или периодического действия обрабатывают неполярным растворителем (чаще всего бензином) при температуре 80—100°С. Когда экстрагирование заканчивается, бензин из экстракта отгоняют, а получившийся остаток и есть готовый продукт. Вообще-то бензин — сравнительно дорогой растворитель. Однако благодаря тому, что он обладает очень хорошей экстрагирующей способностью и легко отгоняется, препарат получается сравнительно дешевым. Коммерческая цена килограмма осинового жира, который выпускает Выруский лесокомбинат в Эстонии,— 6 рублей. Эта на самом деле недорого, ведь в корма добавляют небольшое количество препарата, не более 2 г на килограмм корма, а то и значительно меньше. По консистенции осиновый жир напоминает маргарин, только темно-зеленого цвета и со специфическим запахом зелени. При нагревании он становится мягким, вязким. Препарат растворяется в жидких природных жирах (растительных маслах, рыбьем жире). Осиновый жир может служить отличной витаминной добавкой к основному рациону животных и птиц. Перед употреблением его следует разогреть, а затем смешать с теплым растительным маслом или рыбьим жиром. Растворителя берут столько, сколько обычно предусмотрено по рациону. Жиры, применяемые для растворения концентрата, не должны иметь постороннего запаха и привкуса. Приготовленную жировую добавку необходимо смешать с остальным кормом. ИСПЫТАНИЯ ПРЕПАРАТА В течение двух с, половиной лет сотрудники Института биологии Карельского 78
филиала АН СССР испытывали осиновый жир на птицефабриках и зверофермах Карелии. Препарат скармливали пятимесячным курам-молодкам. В течение первых же недель они стали давать на 10— 14% яиц больше, чем контрольные птицы. Биохимические исследования подтвердили, что осиновый жир влияет на организм кур благотворно. Через две-три недели с начала скармливания препарата в печени птиц увеличилось содержание каротиноидов (на 5— 8%) и витамина Е (на 50%). В желтке и белке яиц повысились запасы витамина В2, витамина А и каротиноидов. И цыплят из яиц было выведено больше, чем в контроле. Куры, получавшие осиновый жир, несли яйца с более крепкой скорлупой, а после инкубации молодняк оказывается более жизнеспособным, чем обычно. Осиновый жир давали и петушкам в возрасте от 41 до 80 дней. Вес их к моменту сдачи на мясокомбинат был больше, чем у контрольных. На каждом центнере привеса фабрика получила дополнительно около 20 рублей прибыли. Но этим выгода от использования осинового жира не ограничивается. На 8% выросла производительность труда птичниц. Себестоимость 1000 яиц уменьшилась на 2,3%, а прибыль от реализации тех же 1000 яиц оказалась выше обычной на 1,9%. И вообще рентабельность производства яиц выросла на 5,7%. Сотрудники лаборатории физиологии пушных зверей института в серии опытов кормили осиновым жиром норок и кроликов. Установлено, что препарат стимулирует у них процесс кроветворения: у подопытных зверьков росло содержание эритроцитов и гемоглобина в крови. Среднесуточный привес увеличился в среднем на 12%. На телятах и поросятах осиновый жир испытывали в хозяйствах Ленинградской области. Результаты также обнадеживающие. Осиновым жиром заинтересовались работники парфюмерной промышленности. Богатый набор биологически активных соединений, легкость растворения в жирах, антиоксидантные свойства входящего в препарат витамина Е — все это позволяет использовать осиновый жир как добавку в кремы. ЕСЛИ БУДЕТ НАЛАЖЕНО ПРОИЗВОДСТВО Итак, если будет налажено производство витаминного концентрата из коры осины, то он мог бы найти Широкое применение. А пока небольшие партии препарата по заявкам изготовляет лишь химический цех Выруского лесокомбината. Выруский лесокомбинат мог бы выпускать больше осинового жира, если бы на него поступали заявки. Но о новом препарате еще мало знают. Такие же цеха можно построить на спичечных фабриках и других деревопере- рабатывающих предприятиях. Организация производства осинового жира поможет решить еще одну важную задачу: позволит утилизировать кору, которую сейчас, как правило, вывозят в отвалы, на что тратятся немалые деньги, да к тому же загрязняется окружающая среда. И. А. БОЛОТНИКОВ, Институт биологии Карельского филиала АН СССР БУТЫЛОЧКА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ Причиной моего письма в редакцию послужила обыкновенная градуированная бутылочка, в которых на молочных кух ня х раздают детское питание. В городской аптеке, откуда наша лаборатория получает оборудование, ее именуют склянкой Соксле- та. Я знакома с аппаратом Сок с лета, состоящим из колбы, экстрактора и холодильника, а вот о склянках Соксле- та никогда не слышала. Быть может, вы объясните, в чем тут дело! Т. М. Лукманова, Анапа В поисках ответа на этот вопрос консультант редакции просмотрел ие менее десятка различных справочников и энциклопедий (в том числе 12-томный английский «Словарь по прикладной химии», 17-томную немецкую «Энциклопедию технической химии» и т. д.), но все напрасно: во всех изданиях описывается только хорошо известный экстрактор Сокслета или его модификации. На всякий случай консультант заглянул в Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона и нашел небольшую заметку, в которой, в частности, было сказано: «...Сокслет придумал много остроумных приборов, распространившихся по химическим лабораториям всего света, таковы, например, прибор для выщелачивания или экстрагирования (экстрактор Сокслета), прибор для определения содержания жира в молоке при помощи ареометра, прибор для стерилизации молока действием высокой A00°) температуры. Сокслет написал... книгу «О детском молоке и вскармливании грудных детей» A886 г.)». Значит, вполне вероятно, что градуированные бутылочки для детского питания действительно были введены в оби х од Со к с л ето м, пр о с то сейчас об этом мало кто знает. 79
Наблюдения Серебряное деревце Доктор технических наук В. Ф. ДОРФМАИ Около четверти века назад я был школьником и увлекался химическими опытами. И однажды мне здорово повезло. Во-первых, повезло 9 том, что вообще пришла в голову мысль вырастить кристаллы серебра на ртути из раствора нитрата серебра в воде. Во-вторых, в том, что удалось достать драгоценную соль (разбить термометр и извлечь из него ртуть было делом нехитрым). В-третьих, сразу удалось угадать нужную концентрацию раствора AgNO, (то, что это очень важно, я узнал лишь много лет спустя). Итак, в сосуд с каплей ртути был налит раствор нитрата серебра. Как только раствор пришел в контакт с, металлом, поверхность ртути словно ожила: через несколько секунд на ней появились сверкающие ростки, один из которых вскоре опередил другие. Спустя несколько минут он начал ветвиться, а через час в сосуде выросло сверкающее серебряное деревце. Оно так и стояло года три-четыре, пока я не окончил школу. Вряд ли открытие этой реакции принадлежит школьнику середины XX века: скорее всего, ее наблюдали еще средневековые алхимики (впрочем, в литературе таких указаний мне найти не удалось). Но стремительный рост сверкающих кристаллов произвел на меня сильнейшее впечатление, которое не ослабевало с годами. Напротив, став профессиональным физикохимиком и сопоставив свое наблюдение с тем, что узнал за годы учебы и работы, я удивлялся все более. Действительно, металлический монокристалл, растущий при комнатной температуре в 103 — 104 раз быстрее, чем 80 при 1000°С, служит как бы живым укором всем существующим теориям. Нельзя даже понять, как успевают ионы Ад-1" поступать к фронту кристаллизации и встраиваться в растущую решетку: простейшие оценки показывали, что обычная поверхностная диффузия не может в этом случае обеспечить нужной скорости процесса. Правда, некоторые соображения о механизме явления у меня были, но, чтобы их проверить, следовало поставить серьезный эксперимент. Этот эксперимент и был несколько лет назад проведен совместно с Б. Н. Пыпкиным. У взрослых экспериментаторов вначале не выросло никаких серебряных деревьев — при контакте с раствором AgN03 поверхность ртути просто потемнела. Однако привычка к нудной черновой работе помогла одолеть разочарование и заставила нас исследовать роль концентрации раствора. Вот основные результаты наших наблюдений. 1. При концентрации AgN03, равной 12.5 мг/см3, роста кристаллов не происходит. 2. При концентрации 25 мг/см3 капли ртути через 2—3 минуты покрываются однородным слоем амальгамы, после чего процесс полностью прекращается. Но если амальгаму снять, как кожу, на обнаженном участке начинается медленный рост игловидных кристаллов (вискерсов) серебра. При очень длительных экспозициях отдельные вискерсы могут вырасти и самостоятельно. 3. При концентрации 50 мг/см3 индукционный период длится от 40 секунд до 2 минут, затем из амальгамной корки начинают расти одиночные вискерсы, а также_ кристаллы, объединенные в пучки. 4. При концентрации 100 мг/см3 индукционный период не превышает 5—10 секунд. Затем на сплошной, но тонкой корке амальгамы начинают расти вискерсы — либо в одиночку, либо пучками. Линейная скорость роста составляет 0,1-0,15 мм/с. 5. При концентрации 200 мг/см3 период индукции сокращается до 1 секунды, после чего по всей поверхности капли начинается массовый рост кристаллов со скоростью 0,2- 0,3 мм/с. 6. При концентрации 400. мг/см3 период индукции составляет менее 1 секунды, и образуется столь плотная популяция вискерсов, а также дендритов, что отдельные кристаллы различаются в ней лишь с трудом. Средняя скорость движения фронта кристаллизации составляет 0,15—0,25 мм/с. Жадно съедая питательный раствор AgN03, кристаллы создают перед собой отчетливо видный обедненный слой раствора. Вместе с тем у основания капель ртути раствор пересыщается Hg(N03>2, причем выпадающие в осадок частички этой соли принимают участие в движении раствора, делая видимыми конвективные струи. Рано или поздно одни вискерсы опережают в росте другие; они сразу же попадают в более богатые пи-
щей слои раствора, начинают расти быстрее, а отставшая популяция замедляет развитие. Скорость роста отдельных вискерсов достигает 0,5 мм/с — это соответствует образованию примерно 2-Ю6 атомных слоев в секунду (скорость фантастическая для роста монокристаллов). 7. При концентрации 800 мг/см3 почти мгновенно выделяется столь плотная популяция кристаллов, что они увлекают с собой и ртуть, которая затем их амальгамирует, в результате чего вискерсы разрушаются. Ртуть как бы кипит от выделяющегося серебра и волн амальгамирования, распространяющихся по поверхности со скоростью не менее 1 мм/с. Позже процесс замедляется из- за пассивации ртути выделяющейся солью Hg(NO,J. Реакцию выделения серебра на ртути можно проводить по-разному (рис. 1): в узком вертикальном цилиндре; в тонком слое раствора между плоскопараллельными стеклами; в свободном тонком слое раствора, в который частично погружена большая капля металла. В последнем случае можно наблюдать особенно интересные явления: рост кристаллов почти всегда начинается на границе раздела трех фаз, а затем вискерсы растут как в сторону раствора, так и в сторону ртути. При этом они непрерывно движутся, расталкивая и ломая Друг друга; их поведение настолько биоподобно, что кажется, будто наблюдаешь поведение колонии живых организмов. 1 Рост вискерсов можно наблюдать в вертикальном цилиндре (а), между двумя стеклянными пластинами (б), а также в свободном слое раствора (в) В результате всех первичных процессов, длящихся всего несколько минут, образуются вискерсы толщиной от 0,008 до 0,02 мм и длиной от 8 до 12 мм. При последующей многочасовой экспозиции кристаллы больше не растут в длину, но постепенно утолщаются до 0,1—0,14 мм. Обычно они имеют гексагональное сечение; на боковых гранях наиболее толстых вискерсов, сформировавшихся в наружных областях колонии, под микроскопом можно разглядеть отчетливые следы слоевого роста, а также различные фигуры роста. Но вискерсы глубинных областей колонии, не получавшие питания на поздних стадиях развития, имеют гладкие грани. На длинных тонких кристаллах можно наблюдать двойникование, видны также пластические деформации, изгибы и разрывы — следствия борьбы за питательный раствор. В некоторых случаях толстая часть вискерса оказывается как бы нанизанной на тонкий первоначальный стержень. Словом, в этой простейшей кристаллической системе можно наблюдать едва ли не все многообразие ростовых явлений. Впрочем, система не столь проста, как кажется на первый взгляд. Нормальные электрохимические потенциалы Ад и Нд отличаются всего на 10~3 В, и хотя суммарная э. д. с. цепи оказывается значительно большей, никакие побочные процессы все же не происходят, выделение пассивирующих пленок на фронте кристаллизации исключается, а поляризация отсутствует. Следовательно, к. п. д. процесса достигает ~ 100%, гетерогенные явления на вершине и гранях вискерса не могут ограничивать скорость роста кристалла, и 81
ионы серебра способны разряжаться с такой скоростью, с какой они поступают к фронту кристаллизации. Но остаются два интригующих вопроса: каким образом происходит столь интенсивный подвод ионов серебра к вершине растущего кристалла и каков механизм упорядочения ионов при сверхвысоких скоростях процесса. В нашей системе есть три фактора, стимулирующих конвекцию: это градиент концентрации раствора у фронта кристаллизации и разогрев раствора в этой области (плотность тока здесь достигает 100 А/см2, а выделяемая близ вершины кристалла мощность — 104 Вт/см3) и импульс, передаваемый раствору движущимея вискерсом. Тем не менее простые теоретические оценки показывают, что конвективный перенос не может обеспечить питание растущего кристалла: конвекция определяет лишь постепенное изменение общей скорости роста популяции, характер конкуренции между отставшими и вырвавшимися вперед вискерсами и т. д. Остается предположить, что растущий вискерс, как насос, выкачивает ионы серебра из цилиндрической области раствора, диаметр которой примерно в 10 раз больше диаметра кристалла. Это происходит в результате диффузионно-дрейфового переноса ионов серебра, причем на субмикронном расстоянии от поверхности концентрация раствора падает почти до нуля, и именно на этот слой и приходится почти все падение напряжения электрохимической цепи. Чем определяется форма кристаллов, их толщина и зависимость скорости роста от концентрации? Начнем с момента, когда раствор пришел в контакт с ртутью и на ее поверхности началось выделение атомов серебра. Сначала серебро растворяется в ртути, образуя амальгаму. Последняя легче ртути и остается на ее поверхности в виде тонкой пленки; амальгама разделяет серебро и ртуть, и по мере роста пленки взаимодействие между ними быстро спадает. Наконец, начинает выделяться практически чистое серебро — это и есть начало кристаллизации. Допустим, что для этого потребовалось т, секунд. Мы уже говорили, что у поверхности серебра образуется слой раствора толщиной 10~5 см, очень бедный ионами серебра; допустим, что в одном месте вследствие флуктуации скорость кри- - сталлизации окажется выше средней и микрокристаллик Ад обгонит в росте 1,00 0.90 о, во 0,70 0.60 0,50 0,40 -0,30 0.20 0,10 V,им. сей.' «К JPL 1000 100 Но 100 200 300 400 500 600 700 600 900 [AflNOj.nr.cm3 ^ Зависимость периода индукции т и скорости роста в зависимости от концентрации раствора ( тк — кажущийся период индукции, отличающийся от истинного из-за слишком бурного начала процесса) своих соседей на 100 атомных слоев, то есть на 3 • 10 * см. Естественно, в этом месте толщина обедненного слоя раствора станет меньшей и микрокристаллик начнет ускоренно расти по градиенту концентрации, удаляясь от ртути. Чтобы подобная флуктуация произошла, должно выделиться в среднем A00J атомных слоев; необходимое для этого время т2 и есть период индукции. Это время определяется концентрацией ионов серебра в растворе и средней длиной их диффузионного пути, которая в свою очередь обратно пропорциональна концентрации (чем концентрация выше, тем из меньшего объема раствора выкачивается нужное число ионов); кроме того, толщина обедненного слоя тоже зависит от концентрации раствора. Поэтому период индукции т2 должен уменьшаться обратно пропорционально по крайней мере кубу концентрации AgNOir что и наблюдается фактически (рис. 2). Однако процессы, определяющие xIf более инерционны, и при достаточно высоких концентрациях Т[>т2: ви- скерсы как бы слишком спешат рождаться и расти, что и приводит к описанным выше катастрофическим последствиям. 82
Распределение скорости роста у фронта и по длине вискерсов: в случае одиночного кристалла (а) и в случае плотной популяции кристаллов (б) Когда вискерс возник, его вершина оказывается в несравненно более выгодных условиях для диффузионно-дрейфового питания, чем поверхность плавающей серебряной пленки; далее кристалл растет по градиенту концентрации с такой скоростью, с какой к нему успевают поступать ионы серебра, а скорость его утолщения определяется диаметром цилиндрической области раствора, из которой он при этом успевает выкачивать ионы. Куполообразный слой раствора, из которого черпает серебро вершина вискерса, имеет в условиях установившегося процесса постоянный радиус кривизны, который можно считать независимым от концентрации (рис. 3). Следовательно, скорость линейного роста кристалла должна быть прямо пропорциональной концентрации, что и наблюдается в действительности. Иная ситуация складывается в окрестностях боковых граней вискерса: чем дальше они отстоят от вершины, тем толще окружающая их обедненная область раствора и тем ниже скорость роста. В результате кристалл и растет преимущественно в длину. Может вызвать удивление тот факт, что вискерс стремительно растет, удаляясь от поверхности ртути — источника движущей силы процесса. Однако расстоян ие здесь не имеет н икакого значения: исходный раствор можно считать идеальным проводником в сравнении с обедненной областью в ближайшем окружении монокристалла. Но по мере дальнейшего роста вискерса на его поверхности могут происходить такие же флуктуации, которые позволили ему вырваться вперед. В результате кристалл начинает ветвиться, образуя древоподобную структуру. И в точности так же, как и в живой природе, разветвления дают только одиночные кристаллы или кристаллы, сильно обогнавшие своих соседей: в плотной популяции вискерсы, как деревья в густом лесу, растут только вверх, не давая боковых побегов (рис. 4). При очень низких концентрациях раствора условия для возникновения и развития вискерсов становятся неблагоприятными: из-за низкой скорости роста кристаллу трудно вырваться вперед, конвекционные токи размывают необходимые для его роста градиенты концентрации. Так что в мире кристаллов, как и в мире живого, неторопливость может оказаться столь же губительной, как и поспешность... И последний вопрос, на который необходимо дать ответ. При наблюдаемых скоростях роста одноатомный слой на вершине растущего кристалла формируется всего за 10 — 10~6 секунды и каждый атом обретает свое окружение за 10 "8 — 10~7 секунды. В обычных условиях за это время атом серебра едва успеет сделать лишь один диффузионный скачок, перепрыгнуть с одного 83
Так выглядят кристаллы серебра в растровом электронном микроскопе (увеличение около 10 000 раз) места кристаллической решетки на другое. В нашем же случае процессы электрохимической разрядки ионов и их упорядочения в кристаллическую структуру не разделены: каждый ион одновременно и разряжается, и встраивается в нужное место решетки. На этом можно закончить рассказ об удивительном явлении, таящем в себе не только целый комплекс физико-химических процессов, но и явные возможности для практического применения (любители фантастики могут представить себе, например, гигантскую колонию кристаллов, выкачивающих ценные металлы из океана). Но автор не преследовал этой цели: он лишь хотел разделить с заинтересованным читателем удивление, которое вызывает у него система, где рождаются, растут и борются металлические кристаллы. От редакции. Предупреждаем читателей, желающих воспроизвести описанный в статье опыт, что металлическая ртуть и ее соединения чрезвычайно ядовиты и обращаться с ними следует с крайней осторожностью. В частности, следует иметь в виду, что над металлической ртутью даже при комнатной температуре ее пары находятся в опасной для жизни концентрации, и поэтому все опыты следует делать под тягой; после окончания работы руки необходимо тщательно вымыть, а остатки ртути обработать, как описывалось в «Химии и жизни» A972, № 11, с. 83; 1978, № 7, с. 57; 1978, № 9, с. 41). Консультации КЛЕЙ ДЛЯ ЖЕМЧУЖИНЫ Расскажите, пожалуйста, чем можно закрепить жемчужину в золотом кулоне. Ювелирной мастерской в нашем городе нет, но мне кажется, я смогу и сама починить украшение, если узнаю, какой нужно взять клей. А. В. Константинова, Новомосковск Обычно жемчужины крепят на штифтах с помощью плавких мастик: в случае поломки украшения жемчужину можно без труда снять. Если поврежден штифт, его следует припаять, а жемчужину посадить на мастику, которую несложно сделать в домашних условиях. Равные количества канифоли и сургуча надо рас плавить на медленном огне, добавляя в смесь зубной порошок, пока она не достигнет консистенции густой сметаны. Расплавленную мастику наносят на штнфт и быстро надевают жемчужину. Если же штифт припаять нельзя или он остался в жемчужине и вынуть его не удается, можно воспользоваться и эпоксидкой. О БЕНЗИНЕ И ПОЛИЭТИЛЕНЕ Я занимаюсь на курсах автолюбителей, и на лекции нам сообщили, что если бензин наливать или выливать из пластиковых канистр, может произойти самопроизвольное вослпаменение жидкости. Расскажите, пожалуйста, почему это происходит! О. Гурко, Оренбург Согласно правилам пожарной безопасности полиэтиленовые канистры категорически запрещается применять для хранения бензина и заправки автомобилей. Дело в том, что при трении бензина о внутреннюю поверхность полиэтиленовой канистры на стенках емкости скапливается статическое эле ктр и- чество. Поскольку полиэтилен не проводит электричества, величина заряда может быть значительной. Если поднести такую канистру к заливной горловине бензобака, то между ними произойдет электрический разряд в виде искры, способной воспламенить пары бензина. К сожалению, не все автолюбители знают об этом, а результат неведения может быть самым печальным. Бензин можно хранить только в металлических канистрах. ЛЕКАРСТВО ОТ ОЖОГА Мне не раз доводилось встречать людей, у которых лицо или руки обезображены рубцами после ожогов. Совсем недавно от пожара пострадал и мой сын. Не могли бы вы рассказать, располагает ли современная медицина каким-либо препаратом для удаления следов ожога! С. Мартемьянова, Калуга Недавно в Ленинградском научно-исследовательском институте вакцин и сывороток Министерства здравоохранения СССР был разработан препарат ко лл а лизин. Действующим началом этого средства служит фермент коллагена за, полученный из культур патогенных микробов. Этот фермент препятствует избыточному разрастанию соединительной ткани, которая составляет основу обезображивающих кожу рубцов; на здоровую ткань коллагенаэа не действует. Лекарство вводят с помощью инъекций, электрофореза, помогают и повязки с раствором препарата. Лечение проходило успешно, если ожогн были получены пациентами сравнительно недавно, не более года назад. 84
Наблюдения Рождающая пену Жара. Иду к Оби раздетый по пояс. Поравнялся с прибрежными зарослями и вдруг чувствую — крупные холодные капли упали на плечи, спину, руки. Долгожданный дождь? Но небо по-прежнему ясное. Надо мною склонились ветки ивы, а на ветках и черешках листьев белые комочки пены, у которых снизу нависли светлые капли. Вот одна потяжелела, вытянулась и сорвалась... Все ясно. Наверное, и вы встречали летом в траве на лесных полянах подобные комочки. Кажется, будто кто-то ходил и плевал на траву. Так подумал и мой спутник и отвернулся с отвращением, когда я показал сорванную травинку с пеной. И все-таки я уговорил его разглядеть маленькое луговое чудо. Сдвинул соломинкой пену, и под ней шустро закопошилось крошечное существо с широкой головой и острова- тым хвостиком-брюшком, бескрылое и, судя по всему, сильно растерявшееся. Это была афрофорида (Aphrophorida), родственница цикад. Природа изобрела оригинальный способ маскировки и защиты ее личинок. Вскоре по выходе из яйца личинка начинает выделять особую жидкость, обильно сдобренную муцинами, углевод-белковыми соединениями, которые придают ей клейкость и тягучесть. Через крохотные отверстия по бокам брюшка — дыхальца — личинка вдувает в этот кисель воздух, порцию за порцией, и таким способом быстро окружает себя клейкими и одинаковыми по размеру пузырьками. Не удовлетворившись одним-двум я слоями, насекомое нарабатывает пышный комок пены, в котором найти личинку нелегко. В народе комочки именуют «кукушкиными слюнками», хотя кукушка здесь явно ни при чем... В нашей стране обитает около полутора десятков видов афрофорид. Только один из них — пенница слюнявая — иногда вредит стеблям земляники и смородины. Остальные мирно проживают на диких растениях, не причиняя им видимого Афрофорида, родственница цикад, виновница дождя при ясном небе В этом комочке пены спряталась личинка афрофориды, а капля — это нвовыи сок, нз которого личинка извлекла питательные вещества. вреда. Виновницами дождя, пролившегося на меня в жаркий летний день, были пенницы ивовые. Они образуют комки пены величиной с большой палец руки. Для чего столько пены, может спросить читатель, если излишки ее проливаются на землю. Отвечу: каплет вовсе не пена, она густа и неподвижна, что нужно для защиты личинок; каплет ивовый сок. Насекомое вонзает тонкий хоботок в ветку и сосет его. Необходимые для насекомого питательные вещества задерживаются в его пищеварительном тракте, а оставшаяся «водичка», светлая, профильтрованная, проливается на землю. Не это ли когда-то дало повод назвать прибрежные ивы плакучими? В. С. ГРЕБЕННИКОВ 85
Он, Она и биомеханика Кандидат биологических наук Э. П. ШАЙТОР Наивные вопросы — самые трудные. В чем смысл полового диморфизма у животных и человека, зачем природе понадобились «он» и «она»? Нижеследующие краткие замечания — попытка ответить на статью Ю. Медведева («Химия и жизнь, 1980, № 3), посвященную этой несколько игривой теме. Не станем вдаваться в суть теории В. А. Ге- одакяна. Хотелось бы коснуться одного из ее следствий. В статье говорится о том, что разница полов будто бы стирается «по мере стабилизации и улучшения условий существования». Женщины мужают, мужчины феминизируются. И так будет продолжаться и впредь. К счастью, это не совсем так, и для опровержения таких прогнозов нам достаточно будет припомнить простые законы механики. В отл ич ие от Него Она должна носить ребенка — этого пока еще никто не отменял. Очевидно, что цетр тяжести плода должен совпадать с центром тяжести тела матери. Задача совмещения этих точек возникла перед природой или эволюцией (будем называть ее для простоты Конструктором) в те далекие времена, когда наш предок осваивал вертикальный способ перемещения — ходьбу на двух ногах. Пока животное передвигается на четвереньках, механические возмущения плода невелики. Поэтому нет надобности приспосабливать к ним строение тела. Кошки по внешнему виду мало чем отличаются от котов. Мож- " но предполагать, что и у пращуров человека, пока они не встали на задние ноги, Он и Она были похожи друг на друга. Будем считать, что современный мужчина ближе к этой исходной модели, чем женщина; такое допущение не повлияет на наши выводы, но сделает их наглядней. Выпрямившись, человек задал Конструктору целую кучу задач. Прежде всего, пришлось отказаться от естественной колыбели для эмбриона — мягкой, эластичной, как гамак, брюшной стенки матери. Плод «сел» на тазовое дно. Пришлось расширить таз — развернуть крылья подвздошных костей и увеличить тазовое кольцо. Это понадобилось сделать и потому, что у плода стала крупней голова (увеличение массы мозга). А следовательно, встала задача опустить центр тяжести тела матери. Как это сделать? Конструктор должен был рассуждать так: у велич ить толщину ног нельзя — возрастет момент инерции и повысится расход энергии на ходьбу. Можно, правда, не трогая костей и мышц, добавить жировой ткани, распределив ее на бедре так, чтобы мощность слоя уменьшалась с расстоянием от центра вращения ноги (тазобедренного сустава). Но на жире много не выиграешь: слишком легкий материал. И.тогда Конструктор принял второе ответственное решение — уменьшил все размеры мышц и костей выше таза. Центр тяжести снизился. Так появился контур современной женщины — фигура, которую Флобер сравнил с античной лирой. Это повлекло за собой несколько дополнительных следствий. Снизилась по сравнению с мужчиной мощность мускулатуры. Представительницы слабого пола лишились возможности развивать большое усилие за короткое время. Случайно оступившись, мы восстанавливаем равновесие благодаря мгновенному компенсирующему движению. У женщины это получается не так хорошо, как у мужчины. Отсюда правило хорошего тона: спускаясь по лестнице, вы обязаны 86
идти впереди вашей дамы. Но зато насколько ее жесты, вся ее моторика пластичней и грациозней, чем ваши. Заметьте, это вопрос не только эстетики: плавность и пластика женщины жизненно необходимы будущему ребенку. Воздадим должное предусмотрительности великого Конструктора. Поставил ли он на этом точку? Отнюдь нет. Разница пропорций женского и мужского тела не только не сглаживается, но, напротив, продолжает усугубляться. По меньшей мере два фактора делают женщину все более женственной. Во-первых, растет вес новорожденных — факт, засвидетельствованный статистикой. Во-вторых, увеличивается средний рост женщин. И то и другое ведет к дальнейшему перераспределению массы тела относительно центра тяжести плода. Эволюция продолжается — но совсем не в ту сторону, куда указывает теория Гео- дакяна. Но, может быть, удаляясь от Него по внешнему виду, Она уподобляется Ему психологически? Выскажем кое- какие соображения и на этот счет — впрочем, не более спекулятивные, чем те, которые приведены в статье «Она и Он». Видимо, здесь тоже точкой отсчета должны служить. интересы ребенка. Реакции матери на поведение младенца должны быть оперативными; тут некогда рефлектировать, некогда взвешивать аргументы за и прЪтив. Женщина обязана мыслить ситуативно. Недавно в лаборатории профессора В. Д. Глезера (Институт физиологии им. И. П. Павлова АН СССР) было показано, что левое полушарие головного мозга обрабатывает зрительную информацию, идя от целого к части, а правое — наоборот, от частностей к целому. Между анализом зрительных впечатлений и собственно мышлением нет четкой границы, и мы вправе предположить ту же двойственность и для мыслительных процессов. Но если Он может выбирать между двумя способами — пре- им у ществен но левопо лу- шарным и преимущественно правополушарным, то для Нее существенней и характерней левополушарный тип. В жизни довольно часто бывает так, что в одной и той же ситуации женщина оказывается разумней мужчины; но Он подкрепляет свое абсурдное мнение целой системой логических доводов, Она же ничего доказать не умеет. Только этим оправданы бесчисленные анекдоты о женской логике. На поверку же выясняется, что логика эта гораздо единообразней — то есть в конечном счете строже — логики мужчин. Связанное с материнством преобладание одного способа мыслить делает женщин более единодушными в мнения х и оценках. А уж об упрямстве, с которым Она тв ерд ит с вое, и говорить нечего. В сущности, это упрямство есть не что иное, как стремление женщины остаться женщиной во что бы то ни стало. Теперь встает вопрос: не уменьшает ли эта однотипность мышления шансы слабого пола на успех в различных сферах умственной деятельности, в науке, искусстве? Почему среди великих художников и ученых преобладают мужчины? Ответ, на наш взгляд, куда проще, чем рассуждения, автора вышеупомянутой статьи. Дело не в консерватизме женщин и не в однообразии их мыслительной деятельности. Женщины не бездарнее мужчин. Но мало родиться талантливым. «Гений — это труд»,— сказал кто-то; для достижения успеха нужна достаточная мотивация. У Нее есть своя мотивация — стремление нравиться и все, что связано с интересами потомства. И нужно признать, что в сфере этой мотивации женщина добивается поразительного успеха. Доказательство — мы с вами, все человечество: тот факт, что мы все еще существуем на Земле. То же относится к утверждению, будто женщины неспособны к изобретательству. В пределах своей мотивации они чудовищно, невообразимо изобретательны. Достаточно посмотреть на их прически, одежду, косметические ухищрения. Достаточно проследить, как они добывают все что нужно для их детей. Для ваших детей. А вы говорите... л_ 87
Книги И один в поле воин В. Красногоров. Юстус Либих. М., «Знание», 1980. Не так легко представить себе, как выглядела 170— 180 лет назад строительная площадка, на которой ныне высится небоскреб, именуемый современной химией. Нет атомно-молекулярной теории. Еще отсутствует привычный нам химический язык — формулы и уравнения. Делаются лишь первые робкие попытки систематизации элементов. Не так уж много рабочих трудилось на этой площадке — каких-нибудь две сотни энтузиастов по всей Европе. Что может сделать один человек? Когда хозяйка добавляет е тесто щепотку соды, чтобы пирог стал пышней, она не догадывается, что следует совету Либиха. И мать, разбавляющая водой купленное в лавке молоко, выполняет его же рекомендацию: именно Либих первым исследовал состав женского и коровьего молока и определил, в чем разница между ними. Если Лавуазье можно назвать отцом неорганической химии, то Либих —первый химик-органик. Искусственные удобрения, спасшие быстро растущее население Европы от голода.— идея Либиха. Открытие сущности дыхания, изобретение метода элементного анализа органических тел, применяемого поныне, разработка способов получения гремучей ртути, берлинской лазури, кровяной соли, жидкого стекла, цианидов, алкоголятов, множества других важнейших веществ, клас сическое исследование мочевой кислоты (сырьем для которой были мочевые камни, добытые из собственного организма) —все это дело рук и гения Юстуса Либиха. Почти тридцать лет жизни Либиха прошли в захолустном городке Гисене. Малоизвестный университет стал чем-то вроде Мекки для химиков всех стран. В гисенской лаборатории стажировался Николай Зинин —учитель Бутлерова. Бородина, Энгельгардта. Так прослеживается русская ветвь гигантского генеалогического древа—школы Либиха. Можно добавить, что среди прямых научных потомков великого химика свыше пятидесяти нобелевских лауреатов. Такова парадная сторона этой жизни. Однако биограф не вправе ограничиваться ею. Не всегда великие люди были такими, какими мы видим их на портретах. Книге В. Красногорова предпослан эпиграф из Гессе: «Сегодня понятие личности весьма рас- ходитс я с тем, что под этим подразумевали историки прежних времен...». И вот постепенно перед нами открывается другая сторона, трагическая. Деспотизм Либиха,.его нетерпимость, его почти патологическая вспыльчивость. Ссоры чуть ли не со всеми друзьями. Одиночество Либиха... Вот взятый наугад отрывок из письма к Вёл ер у: «Моп cher, Поггендорф — круглый дурак, а ты дурак наполовину со всеми твоими советами... Пускай Митчер- лих трепещет! За свон убеждения я буду стоять насмерть и не пощажу даже родного отца и брата, коли они встанут на его сторону». Кстати — раз уж зашла речь о друзьях и врагах. Читатели найдут в книге много интересного о современниках Либиха. Можно даже сказать, что страницы о Вёлере, Бер- целиусе, Дюма, Жераре представляют самостоятельный интерес. Почти все коллеги Либиха оказались в той или иной степени его научными противниками. И только потомству видно, что все они — воины одной и той же когорты. Ю ЕФИМОВ Мир Кардано Р С. Г у т е р, Ю. Л. П о л у- н о в. Джироламо Кардано. М., «Знание», 1980. «Я остроумен, изящен, находчив, мудр, добродетелен, сластолюбив, завистлив, хитер, жесток, я сам всему научился, я знаю тьму тайн, колдун, ма~ прорицатель, я ревнив и коварен, я отвратителен. Я плохой спутник жизни. Я несчастен...» Недурная автохарактеристика — напоминает исповедь подпольного человека у Достоевского. Что в этой оценке правда, а что поза? Сегодня, как и четыре .века назад, личность Джироламо Кардано, философа, физика, врача, звездочета, гениального математика и инженера, одного из зачинателей европейской науки нового времени, остается загадкой для биографов. И это при том, что сам Кардано оставил обстоятельное описание своей жизни (откуда и взяты строки, приведенные выше). Может быть, этот сложный характер —результат внешних обстоятельств. Кардано в самом деле был невезучим человеком. Сам он повторял, что все оттого, что он был незаконнорожденным. Окончив университет в Павии, он стал дипломированным медиком, но коллегия врачей не приняла его в свои ряды. Упорным трудом, хитростью и интригами он в конце концов добился признания. Но тут начинается новая серия невзгод. Сын Кардано обвинен в отравлении собственной жены и обезглавлен. Другой сын стал бандитом (в Италии XVI века это довольно распространенная профессия). Вслед за тем оказывается в тюрьме и сам ученый, вероятно, по подозрению в ереси; его делом занимается римская инквизиция. В 1576 году 75-летний Кардано покончил с собой — для вящей славы науки и чтобы поддержать свою репутацию великого астролога: е гороскопе, который он составил для себя, этот день значился как день его смерти. Так по крайней мере утверждает легенда. 88
Все эти колоритные подробности читатель найдет в только что вышедшей книге Р. Гутера и Ю. Полунова — первой в советской научно- художественной литературе биографии Джироламо Карда но. Можно представить себе трудности, стоявшие перед писателями — и блестяще преодоленные. О противоречивом облике героя мы уже сказали. Еще сложней, причудливей и хаотичней выглядит его научное, философское и литературное наследие. Кардано оставил чудовищный ворох книг. Он писал обо всем,— если бы мы только перечислили темы его сочинений, пришлось бы занять еще одну страницу. Но он не был бы человеком Ренессанса, если бы не испытывал тягу к синтезу знаний. Вот откуда смешение мистики и математики, здравого смысла и фантазии в его трудах: чтобы построить картину мира, нужно было ее «домыслить». Так возникла оригинальная космологическая система Кардано, ныне почти забытая, хотя ее можно поставить рядом с системой мира его знаменитого современника Джордано Бруно. Разумеется, больше всего места в книге уделено математическим достижениям Кардано. Напомним, что он первым решил уравнения третьей и четвертой степени (в трактате «Великое искусство, или О правилах алгебры», 1545). А еще стоит упомянуть о замечательном устройстве, придуманном Кардано,— подвесе для сохранения неизменного положения устойчивости тела при любых поворотах его опоры. Именно это изобретение, вместе с алгебраическими идеями, обессмертило его имя: даже те, кто никогда о нем не слыхал, знают слово «кардан», вошедшее во все языки Г. МОИСЕЕВ Шесть историй о клетке Б. Володин. «...И тогда возникла мысль». М , «Знание», 1980. Великие первооткрыватели имели своих предшественников. В этой фразе заключено противоречие. Какие же они первооткрыватели, если кто- то их опередил? Можно ли считать Коперника создателем гелиоцентрической системы мира, если еще «пифагореец Филолай полагал, что Земля обращается около центрального Огня по косому кругу» (эту цитату из античного автора приводит сам Коперник в предисловии к книге «О вращениях небесных сфер»)? Ньютои открыл закон всемирного тяготения, но куда нам деть итальянца Джованни Борелли, опубликовавшего свои соображения о причинах вращения планет в 1666 г., то есть более чем за двадцать лет до появления ньютоновых «Начал»? Как быть с Г у ком, ко торый писал о силе, притягивающей небесные тела к Солнцу и обратно пропорциональной квадрату расстояния, в 70-х годах? Как поступить с предшественниками Эйнштейна — Лоренцом и Пуанкаре? Проблема решается относительно просто, и даже не столько путем уточнения фактов, сколько психологически. Анализируя истоки научного открытия, мы оцениваем их ретроспективно — с точки зрения уже состоявшегося открытия. Потому-то и возникает вопрос об истоках. Мы знаем, что теория гравитации существует. И мы замечаем, что идеи, образующие эту теорию, разбросаны там и сям у предшественников; но тем, что мы находим между ними связь, выстраиваем их в определенную последовательность, рассматриваем как фрагменты единого целого, мы обязаны человеку, создавшему это целое. Не будь Ньютона, мы не обратили бы внимания на догадки Борелли и Гука. Без дифференциального исчисления в том виде, в каком оно возникло в XVII веке, невозможно оценить «Псаммит» Архимеда — как бы ни поражала нас проницательность великого гре- ...и тоща возникла МЫСЛЬ ка, предвосхитившего это исчисление. История, сказал один мудрец,— это пророчество, обращенное вспять. Шесть новелл, составляющих научно-художественную книгу Бориса Володина, посвящены истории клеточного учения —фундамента современной биологии. С детства мы помним, что основы клеточной теории заложил Теодор Шванн примерно полтораста лет назад. Но, оказывается, история начинается много раньше. Читатель найдет в книжке рас ска з о том, ка к 13 апреля 1663 г. в Лондоне некий молодой человек демонстрировал в собрании Королевского общества под микроскопом некий любопытный экспонат —тончайший срез коры пробкового дуба. Кора оказалась ячеистой, а человек, впервые это увидевший — и таким образом открывший клетку,— был всё тот же Роберт Гук. И далее—череда других имен: Неемия Грю, автор «Анатомии растений», где структура растительной ткани была сведена к трем элементам — волокнам, трубочкам и «пузырькам» (клеткам), Ян П урки не, открыватель клеточного ядра, Маттиас Шлейден, непосредственный предшественник Шванна... Кто здесь предок, кто потомок? Когда именно из разрозненных фактов, из блестящих, но не сведенных воедино наблюдений «возникла Мысль»? Здесь нам придется поставить точку. Лучше прочтите книгу—быть может, многое, о чем вы слушали в школе и университете, заученное и полузабытое, предстанет перед вами в новом свете. Г. ШИНГАРЕБ 89
Бел Амор проснулся. Тут же у них произошел чисто технический разговор, разбавленный юмором для пущего интересу; разговор, который должны произносить многострадальные герои фантастического жанра в порядке информации читателя,'— о заселении планет, о разведке в космосе, о трудностях своей работы. Закончив сей нудный разговор, они вздохнули свободней и занялись делом: нужно было ставить бакен. Что такое бакен? Это пустой контейнер с передатчиком. Он сбрасывается на орбиту и подает сигнал: «Владения Земли, владения Земли, владения Земли...» На этот сигнал устремляются могучие звездолеты с переселенцами. Все дела. Несколько слов о Бел Аморе и Стабилизаторе. Бел Амор—плотный мужчина, глаза голубые, подбородок со складочкой. Не дурак, но умен в меру. Биография не представляет интереса. О Стабилизаторе и того меньше. Трехметровый робот. Не дурен собой, но дурак отменный. Когда Бел Амор бездельничает. Стабилизатор работает: держится за штурвал, глядит на приборы. Их придется на время покинуть, потому что события принимают неожиданный оборот. С другого конца пылевого скопления к планетке подкрадывается нежелательная персона — звездолет внеземной цивилизации. Это военный крейсер, он патрулирует окрестности и при случае не прочь застолбить подходящее небесное тело. Его цивилизации как воздух нужна нефть... что-то они с ней делают. В капитанской рубке сидит важный чин — жаба с эполетами. Команда троекратно прыгает до потолка; открыта планета с нефтью, трехмесячный отпуск обеспечен. Крейсер и земной разведчик подходят к планете и замечают друг друга. Казус. — У них пушки!—шепчет Стабилизатор. — Сам вижу,— ответствует Бел Амор.
В Галактике мир с недавних пор. Навоевались здорово, созвездия в развалинах, что ни день кто-нибудь залетает в минные поля. Такая была конфронтация. А сейчас мнр; худой, правда. Любой инцидент чреват, тем более есть любители, инцидентов. Вот к примеру: рядом с жабой, украшенной эполетами, сидит жабнн помощник старший лейтенант Энфнкс. Это жаба без моральных устоев. Плевать на соглашение, квакает он. Один выстрел, н никто не узнает. А узнают — принесем извинения. Много нх расплодилось, двуногих. Военный крейсер нн во что не ставят. Есть и такие. Будьте благоразумны, отвечает ему жаба с эполетами. В последнюю войну вы еще головастиком были, а я уже командовал Энской ракетной дивизией. Вы слышали о судьбе нейтральной цивилизации Волопаса? Клубы пепла до сих пор не рассеялись. Так что если хотите воевать, женитесь на эмансипированной лягушке и ходите на нее в атаку. А инструкция гласит: с любым пришельцем по спорным вопросам завязывать переговоры. У Бел Амора инструкция того же содержания. Гигантский крейсер и двухместный кораблик сближаются. — Вас тут не было, когда мы подошли! — Мы подошли, когда вас не было! Бел Амор предлагает пришельцам отчалить подобру-поздорову. Это он хамит для поднятия авторитета. — Послушайте!—вежливо отвечает чин с эполетами.— На службе я военный, а по натуре пацифист. Такое мое внутреннее противоречие. Мой помощник советует решить дело одним выстрелом, но если начнется новая воина, я не перенесу моральной ответственности. Давайте решать мирно. Бел Амор соглашается, предварительно высказав особое мнение о том, что с пушками и он не прочь вести мирные переговоры. Тут же вырабатывается статус переговоров. Мы должны исходить, предлагает Бел Амор, из принципа равноправия. Хоть у вас и крейсер, а у меня почтовая колымага, но внешние атрибуты не должны влиять на переговоры. Со своей стороны крейсер вносит предложение о регламенте. Крейсер настаивает: вести переговоры до упаду, пока не будет принято решение, удовлетворяющее обе стороны. Судьба планеты должна быть решена. Вот отрывки из стенограммы переговоров. Ее вели на крейсере и любезно предоставили копню в распоряжение землян. «7 августа, первый день переговоров. Генерал Птерикс. Не надо грубостей. Будем решать мирно. Майор Амор. Рассмотрим вопрос о передаче нашего спора в межцнвилнза- цнонный арбитраж? Птерикс. Ох уж эти мне цивильные... по судам затаскают. Бел Амор. Ну... если вы так считаете... Птерикс. Предлагаем не обсуждать вопрос о разделе планеты. Она должна принадлежать одной из сторон. Бел Амор. Заметано. Птерикс. Будут ли еще предложения? Бел Амор. Ничего в голову не лезет. Птерикс. Предлагаю сделать перерыв до утра. По поручению команды приглашаю вас на скромный ужнн. 8 августа, второй день. Бел Амор. Наша делегация благодарит за оказанный прием. В свою очередь приглашаем вас отобедать. Птерикс. Приглашение принимаем. Однако к делу. Предлагаю опечатать корабельные хронометры. Там должно быть зафиксировано точное время обнаружения планеты. Таким образом можно установить приоритет одной нз сторон. Бел Амор. Где гарантии, что показания вашего хронометра не подделаны? Птерикс (обиженно). За вас тоже никто не поручится. Бел Амор. Кстати, обедаем мы рано и не хотели бы нарушать режим. Птерикс. В таком случае пора закругляться. Бел Амор. Еще одно. Захватите с собой вашего помощника, старшего лейтенанта Энфикса. Я хочу с ним побеседовать! 12 августа, шестой день. Неизвестное лицо с крейсера. Эй, на шлюпке, как самочувствие? 91
Стабилизатор. У майора А мора с похмелья болит голова. Он предлагает отложить переговоры еще на день. Неизвестное лицо. Генерал Птернкс и старший лейтенант Энфнкс тоже нездоровы после вчерашнего ужнна. Генерал приглашает вас на завтрак. 26 августа, двадцатый день. Генерал Птерикс. Ну и... Майор Бел Амор. А она ему говорит... Птерикс. Не так быстро, майор. Я не успеваю записывать. 16 сентября, сорок первый день. Бел Амор. Генерал, переговоры зашли в тупнк, а припасов у меня осталось всего на два дня. Птерикс. Старший лейтенант Энфикс! Немедленно поставить майора Бел Амора н робота Стабилизатора на полное крейсерское довольствие! Энфикс (радостно). Слушаюсь, мой генерал! 3 октября, пятьдесят восьмой день. Во время завтрака генерал Птерикс вручил майору Бел Амору орден Зеленой Кувшинки н провозгласил тост в честь дружбы землян и андромедян. Майор Бел Амор выступил с ответной речью. Завтрак прошел в сердечной обстановке. Вечером майор Бел Амор наградил генерала П тер икса похвальной грамотой. 11 декабря, сто двадцать седьмой день. Бел Амор. Четыре месяца мы здесь торчим! Надо решать, наконец! Птерикс. Команда предлагает стравить наших роботов, пусть дерутся. Чей робот победит, тому достанется планета. Бел Амор. В принципе я согласен. Спрошу Стабилизатора. Стабилизатор. ...(Далее в стенограмме неразборчиво). 12 декабря, сто двадцать восьмой день. Утром в космическое пространство вышли робот Стабилизатор (Солнечная Система) и робот Жбан (Содружество Андромедян). По условиям поединка роботы должны были драться на кулаках без ограничения времени, с перерывами на обед. Жбан н Стабилизатор, сблизившись, подали друг Другу рукн и заявили, что они, мирные роботы, отказываются устраивать между собой бойню. По приказу генерала Птернкса робот Жбан получил десять суток гауптвахты за недисциплинированность. Майор Бел Амор сказал Стабилизатору: «Я т-те покажу!», однако дисциплинарного взыскания не наложил и ничего такого не показал. 1 февраля, сто семьдесят девятый день. Птерикс. Мне уже все надоело. Меня в болоте жена ждет. Я бы давно ушел, если бы не вы. Бел Амор. Давайте вместе уйдем. Птерикс. Так я вам и поверил. Стабилизатор (что-то бормочет). Бел Амор. Генерал, у меня появилась мысль! Давайте отойдем в сторону и организуем гонки. Кто первый подойдет к планете — поставит бакен. Птерикс. Я не знаю скорости вашей шлюпки. Бел Амор. А я — скорости вашего крейсера. Риск обоюдный. (Далее в стенограмме следует уточнение деталей, и на этом текст обрывается.) В десяти световых годах от планеты нашли астероид и решили стартовать с него. Гонки проходили с переменным успехом. Сначала Бел Амор вырвался вперед, а крейсер все еще не мог оторваться от астероида. Генерал Птерикс буйствовал, обещал то всех разжаловать, то повысить в звании того, кто поднимет в космос эту рухлядь. Старший лейтенант Энфикс стал капитаном: он спустился в машинное отделение и, применив особо изощренную брань, помог кочегарам набрать первую космическую скорость. К половине дистанции оба звездолета сравнялись и плелись со скоростью 2 св. год/час; плелись до тех пор, пока у Бел Амора не оторвался двигатель. — У вас двигатель оторвался! — радировали с крейсера. — Прыгать надо! — запаниковал Стабилизатор и выбросился в космическое пространство. 92
Бед Амор сбавил скорость и осмотрелся. Положение было паршивое. Еще немного — и того... На последних миллиардах километров крейсер вышел вперед и первым подошел к планете. Тем гонки и закончились. Для Бел Амора настало время переживаний, но переживать неудачу ему мешал Стабилизатор. Он плавал где-то в пылевом скоплении и просился на борт. — Пешком дойдешь! — отрезал Бел Амор.— Как драться, так на попятную? Принципы не позволили? — Умом надо было брать,— уныло отвечал Стабилизатор. Бел Амор вздохнул и... навострил ушн. Генерал на планете с кем-то неистово ссорился. — Вас тут не было, когда мы были! —кричал генерал.— У меня есть свидетель! Он сейчас подойдет. Незнакомый голос возразил:—Тут никого не было, когда я подошел. Вы мешаете мне ставить бакен! — У меня есть свидетель! — повторял генерал Птерикс. — Не знаю я ваших свидетелей. Я открыл эту каменноугольную планету для своей цивилизации и буду защищать ее до победного конца! Бел Амор приблизился и увидел на орбите огромный незнакомый звездолет; крейсер рядом с ним не смотрелся. — Таки да, свидетель...— удивился незнакомец, заметив Бел Амора.— В таком случае предлагаю обратиться в межцивилизационный арбитраж. Генерал Птерикс застонал. У Бел Амора появилась надежда. — Генерал!—сказал он.— Вы же видите... Давайте разделим планету на три части, а потом наши цивилизации без нас разберутся. — Почему на три части?—удивился новый голос.— А меня вы не принимаете во внимание? — Это еще кто?? К планете подходила какая-то допотопина, паровая машина, а не звездолет. Там захлебывались от восторга: — Иду, понимаете, мимо, слышу, ругаются, чувствую, чем-то пахнет, дай, думаю, сверну, спешить некуда, вижу, планетка с запасами аш-два-о, да у нас за такие планетки памятники ставят! — Вас тут не было! —взревели хором Бел Амор, Птерикс и незнакомец. — По мне — не имеет значения,— отвечала паровая машина.— Прилетели — ставьте бакен. Бакена нет—я поставлю. — Только попробуйте! — А что будет? — Плохо будет. — Ну, если вы так настроены...— разочарованно отвечала паровая машина.— Давайте тогда поставим четыр'е бакена... О, глядите, еще один! Увы, она не ошиблась: появился пятый. Совсем маленький. Он шел по низкой орбите над самой атмосферой. — Что?! Кто?! — закричали все.— Пока мы тут болтаем, он ставит бакен! Каков негодяй! вас тут не.. — Это не звездолет,— пробормотал генерал Птерикс, присмотревшись.— Это бакен! Кто посмел поставить бакен?! Я пацифист, но я сейчас буду стрелять! Это был бакен. Он сигналил каким-то незарегистрированным кодом. Все притихли, прислушались, пригляделись. Низко-низко плыл бакен над кислородной, нефтяной, каменноугольной, водной планетой; и планета уже не принадлежала никому из них. У Бел Амора повлажнели глаза, незнакомец прокашлялся, сентиментально всхлипнула паровая машина. — Первый раз в жизнн...— прошептал генерал Птерикс и полез в карман за носовым платком.— Первый раз присутствую при рождении... прямо из колыбельки... — По такому случаю не грех...— намекнула паровая машина. — Идемте, идемте...— заторопился незнакомец.— Нам, закостеневшим мужланам и солдафонам, нельзя здесь оставаться. Бел Амор не отрываясь глядел на бакен. Бакен сигналил и скрывался за горизонтом. Это был не бакен. Это был первый искусственный спутник этой планетки. 93
В самолете через костер Перепрыгивая через костер в ночь на Ивана Купалу, наши предки состязались в ловкости. Но недавно ученые Института гигиены университета Граца (Австрия) разожгли такой костер, что через него не перепрыгнул бы и чемпион мира по прыжкам с шестом: горела двухметровая пирамида, воздвигнутая из 800 килограмм старых автомобильных покрышек. Поэтому в гигантский столб дыма ринулся не прыгун, а специально оборудованный самолет. Пилот почти два часа кружил над костром, собирая по заданию гигиенистов пробы воздуха с разной высоты. Последующие исследования позволили установить, какие вещества и в каких количествах попадают в окружающую среду при горении резины. Ведь с ростом числа машин все больше остается старых покрышек, которые сжигают и просто так, чтобы избавиться от мусора, и для развлечения. Например, «Химия и жизнь» A979, № 12) писала о том, что у современных мексиканцев возникла традиция раскладывать дымящие костры из автопокрышек в ночь на Новый год, в результате чего над городом повисает удушливый смог. Анализы показали, что главный компонент дыма, образующегося при горении старой резины,— сажа. Один грамм такой сажи содержит 104 мг полициклических ароматических углеводородов, в том числе 39 мг фенантрена, 15 мг пирена и 6,5 мг антрацена, обладающих способностью поглощать солнечный ультрафиолет и тем самым инициировать фотохимические реакции, приводящие к образованию смога; кроме того, в грамме сажи содержится 6 мг бензпирена, обладающего, как известно, сильным канцерогенным действием. А выделенные из сажи соединения фтора A3,5 мг на 1 грамм) оказались токсичными и раздражающими дыхательные пути. В золе, оставшейся на месте костра, ученые обнаружили очень мало вредных веществ (в тысячу раз меньше, чем их содержится в саже). Но в том-то и дело, что подхваченная ветром сажа разносится по окрестностям, загрязняя обширную территорию. Вывод ясен: покрышки надо не жечь, а перерабатывать. А что касается традиций, то от них можно и отказаться.
Кошка перед цветным телевизором Кошки иногда проявляют интерес к телевизору. Особенно во время динамичных передач — вроде трансляций хоккея и футбола: они пытаются вмешаться в ход игры и ловят лапой на экране то шайбу, то игрока. Но есть ли для них разница между цветным и черно-белым телевизором? Иными словами, различают ли цвета представители семейства кошачьих? Вопрос до недавнего времени был спорным. Одни исследователи утверждали: да, различают. (Кстати, в книге Берберовых, отрывки из которой недавно печатались в «Химии и жизни», говорится, что лев Кинг смотрел с удовольствием только цветное кино.) Однако другие исследователи, основываясь на результатах своих опыНов, уверяли, будто кошки видят все в черно-белом свете. Разумеется, проблема не из самых насущных, но все-таки любопытно — где же правда? Судя по материалам, опубликованным во французском журнале «Sciences et avenir», спор физиологов по данному вопросу можно считать законченным. Надежные эксперименты показали, что кошки прекрасно различают цвета, но при одном непременном условии: размер предмета должен быть выше определенной критической величины. Разницу в освещенности кошки, как известно, замечают и у малых объектов, от мыши и менее; как-никак — ночные хищники. А вот распознать цвета они, как выяснилось, могут лишь тогда, когда угол зрения превышает 45 градусов. Причина в том, что колбочковые клетки в сетчатке кошачьего глаза расположены гораздо реже, чем, скажем, в глазу человека. А именно колбочки и отвечают за цветовое зрение. Расчеты показали, что если бы фоторецепторы в человеческом глазу были расположены с такой же плотностью, как в кошачьем, то нам понадобились бы значительно более мощные раздражители, чтобы видеть мир в цвете. И пришлось бы нам, вопреки медицинским рекомендациям, сидеть почти вплотную к телевизору... А /лежду прочим, кошки именно так и поступают. А. ГРИНБЕРГ
^JSR*hkt::~5 И. КРАСИКОВУ, Москва: Чтобы извлечь серебро из засвеченной фотобумаги, ее достаточно просто сжечь, собрать золу — и отправить ее на один из заводов, принимающих (за вознаграждение) отходы серебра. А. БУЛЮ, Донецк: Ни один из применяемых в быту клеев не склеивает фторопласт. С ТРОФИМОВУ, Горьковская обл.: Аптекарский фунт равен 84 золотникам, а в золотнике — 4,266 грамма. Т. А. ГУРИНОИ, Севастополь: По химической природе перья близки к шерсти, а значит, красить их можно обычными красителями для шерсти, а также, кстати, краской для волос. Н. В. ЖДАНОВУ, Джанкой: Препарат «Тур» по-прежнему не разрешен к применению на индивидуальных участках — возможно, из-за, мягко говоря, неприятного запаха. Е. Л. МУСАТОВОЙ, Благовещенск: Очистка оптико-механи ческих приборов спиртом может привести к коррозии металла, отсюда и рекомендация брать не спирт, а ксилог или бензол (последний можно заменить и менее летучим толуолом). Е. Н ПОПОВОЙ, гор. Фрунзе: Кольцо с жемчугом не надо чистить нашатырным спиртом, да и ничем другим тоже, за исключением теплого слабого мыльного раствора и мягкой щетки. А. Г. КРИВОНОСУ, Московская обл.: В вареном картофеле постепенно разрушаются витамины, претерпевают изменения углеводы, становится все меньше влаги — и по всем этим причинам лучше варить картошку на один раз; да и вкуснее. И. К. ХАЙ КИНУ, Ленинград: Тезис о том, что табак — яд. сомнений не вызывает, но пока папиросы и сигареты не в зубах курильщика, а в магазине, рядом с ними вполне можно хранить пищевые продукты, за исключением скоропортящихся и имеющих выраженный запах. Н Г и другим читателям: Иголка, находящаяся внутри квадрата, окажется в круге, вписанном в этот квадрат, с вероятностью л : 4; в августовском номере на с. 56 единицу вместо знака деления набрали по ошибке. С. В. СТАРЧЕНКОВУ, Свердловская обл,: Сиккатив — не вещество, а общее название катализаторов, ускоряющих высыхание растительных масел; обычная олифа — это мае ло с каким-либо сиккативом. Т. КОСИНСКОИ, Брестская обл.: Заинтересовавший вас кит на пачке с маргарином — это товарный знак Минского маргаринового завода, сохранившийся с тех времен, когда к и тов было много и их жир еще имел хождение наряду с другими жирами... Неизвестному из Москвы: Вот уже три месяца пришло с той поры, как на обложке журнала была напечатана «статейка» о пользе бега по траве, а газоны в Москве на вид ничуть не хуже, чем до публикации. Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, А. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), ,В. А. Энгельгардт Редакция: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г. М. Файбусович, B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин, Д. М. Утенков Корректоры Н. А. Горелова, Л. С Зенович Сдано в набор 11.07.1980 г. Подписано в печать 15.08.1980 г. Т-16303. Бумага 70X108 1М6 Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4. Уч.-изд. л. 11.4. Бум. л. 3. Тираж 388000 экз. Цена 45 коп. Заказ 1702 АДРЕС РЕДАКЦИИ: 1 17333 Москва 8-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г Чехов Московской обл. ©V Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1980
vfy4Tu> C/J&y o6u?*m#j> [
* Трое в одной лодке Двухкилометровую дистанцию самое быстрое из гребных судов — восьмерка проходит быстрее шести минут, ее скорость превышает 20 км/ч, а на финишном отрезке — порою и 25 км/ч. Не всякий моторный катер угонится за нею. В погоне за десятыми и сотыми долями секунды совершенствуются конструкции восьмерок, методы отбора и подготовки экипажей. И если раньше похожая на стрелу семнадцатиметровая лодка, изготовленная, подобно скрипке, из лучшей древесины (гондурасский или сибирский кедр, резонансная ель), весила около 100 кг, то сегодняшняя восьмерка экстракласса — из углеволокна и титановых сплавов — на добрых 20 кг легче. Такая лодка, между прочим, дороже «Мерседеса»... Мотором восьмерки служат крепкие мускулы восьми почти двухметровых парней. Девятый в лодке — рулевой, он, напротив, должен быть поменьше ростом да полегче; особой силы рулевому не надо, а лишний вес — всякому судну помеха. Еще недавно при комплектовании восьмерок придерживались простого правила: гребцов покрепче и потяжелее сажали в середину лодки — в «моторное отделение», самого опытного и техничного — на восьмой номер, на корму. Ведь загребной задает ритм н темп всей команде. Все, казалось бы, просто. Но тренеры и психологи понимали, что простота эта кажущаяся: экипаж лодки— коллектив, в котором очень важны межличностные связи. Чтобы их изучить, кандидат медицинских наук М. А. Новиков и его сотрудники обследовали лучшие команды страны на гомеостате (об этом приборе, позволяющем изучать психологию малых групп, «Химия и жизнь» рассказывала в № 7 за 1973 г.; самый известный тип гомеостата — душевая с взаимосвязанными кранами для регулирования температуры воды). Как и ожидалось, загребной оказался ярко выраженным лидером экипажа. Но неожиданно выявились еще два лидера — седьмой н четвертый номера. Это подтвердили и физиологические исследования: после решения задачи на гомеостате у них долго не приходили в норму альфа-ритмы электроэнцефалограммы и частота сердечных сокращений — лидеры явно больше других чувствовали свою ответственность за успех общего дела. Вскоре этому нашли объяснение. Седьмой номер, по сути дела, второй загребной, он подхватывает, если нужно, корректирует действия вожака экипажа, передает информацию товарищам. А чтобы информация не потерялась, не исказилась, посреди лодки нужен еще один лидер — своеобразный ретранслятор. Это номер четвертый. Вот и сажают теперь в каждую лодку сразу трех лидеров. ш Издательство «Наука» «Химия и жизнь- J* 9 1980 г., 96 с. Индекс 71050 Цена 45 коп.