Text
                    химия и жизнь
Чаучно-популярный журнал Академии наук СССР 1971
^^V" ^ '4 ^д JjfciPi^


Меньше месяца остается до того дня, когда в Москве начнет свою работу XXIV съезд Коммунистической партии Советского Союза. Вместе со всем народом советские ученые приходят к съезду партии с новыми достижениями, которые дают возможность еще гпубже проникнуть в тайны природы, еще быстрее двинуть вперед промышленность и сельское хозяйство нашей Родины. Этот номер журнала мы начинаем рассказом об открытии известного советского физика академика Петра Леонидовича Капицы — открытии, которое, возможно, позволит проложить новый путь к управляемому термоядерному синтезу. Работе Капицы посвящен и рисунок художника Ю. ВАЩЕНКО, по- мощенный на первой странице обложки. Л кадр из кинофильма Дзиги Вертова «Симфония Донбасса», воспроизведенный на 2-й странице обложки, снят более сорока лет назад. Но главная его тема — симфония труда, пафос созидания — так же акту-, альна и в наши дни.
химия и жизнь № 3 В. Черникова Я- М. Колотыркин Э. Мамонтов А. Иорданский 0. Леонидов, М. Юлин В. В. Михневич ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР МАРТ 1971 ГОД ИЗДАНИЯ 7-й НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС 2 Похищение молнии 12 Научная идея — производство: поиск кратчайшего лутн 15 Европейский рекорд: 6 миллионов тонн нефти в год 17 Три интервью по поводу одного письма 19 Лекарство в шкуре вируса 42 «Тур» — это значит «стой» 45 Анализ за тридевять небес Очерк М. Черненко 20 На ярмарку в Лейпциг Элемент №... И. С. Петров 28 Селен 33 Еще о селене Литературные страницы Б. Агапов 34 «Ак-койи Живые лаборатории А. Дмитриев 40 Изучай и властвуй! Последние изаестия Б. Снлкин 44 Что старше — планеты или жизнь на них? В. И. Кузнецов 49 Рассказы о ядерном синтезе. I. Циклотрон 56 Новости отовсюду Г. Э. Фельдман В. А. Энгельгардт Рей Бредбери Л. М. Кельман 58 63 Страницы истории Джей-Би-Эс Две встречи с Холдейном А. Л. Пумпянский В. Б. Полянский Тибор Печи Фантастика 64 Тот, кто ждет 68 Как делается журнал «Химия и жизнь», который делается так же, как н многие другие издания 74 Консультации 75 Клуб Юный химик Учитесь переводить 82 Английский — для химиков 84 Есть ли ум у животных? 91 Информация 92 Нсвые книжки 94 В воду — от инфаркта 94 Переписка 95 Амазонки из МГУ Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Ссдеолов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Н. Волков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребиндер, М. И. Рохлин (зам. главного . редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, Э. И. Михлин, Д. Н. Осокина B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К. Черникова Художественны й редактор C. С. Верховский Технический редактор Э. С. Дрейер Корректоры: Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокина При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-04-19, 135-52-29, 135-63-91 Подписано к печати 12/11 1971 Г. Т-01473. Печ. л. 6 +1 вкл. Усл. печ. л. 10,06. УЧ.-ИЗД. 11,4. Тираж 150 000 экз. Заказ 18 Дена 30 коп. Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, Денисовский пер., д. 30
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ ПОХИЩЕНИЕ МОЛНИИ В. ЧЕРНИКОВА Фото А. МИЛОВИДОВА 2
В 1955 году в «Докладах Академии наук СССР» была опубликована статья академика П. Л. Капицы о природе шаровой молнии. В ной излагалась оригинальная гипотеза, объясняющая возникновение загадочного природного явления. Читатели нашего журнала знакомы с этой гипотезой в общих чертах по публикации в февральском номере 1968 года. Примерно год назад вышли в свет |в «Журнале экспериментальной и теоретической физики») еще две научные статьи Петра Леонидовича Капицы. Теперь мы узнапи, как родилась в свое время гипотеза о шаровой молнии и какую трансформацию претерпела она в дальнейшем. Речь идет о работах, связанных с изучением свободно парящего плазменного шнура в газе, который находится под высоким давлением и сквозь который пропущен мощный высокочастотный разряд. Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР признал эту работу крупным научным открытием. Корреспондент «Химии и жизни» побывал в Физической лаборатории АН СССР, где были выполнены эти исследования. Академик Петр Леонидович Капица Искусственная шаровая молния сияла так ярко, что на нее нельзя было смотреть без темных очков 1*
«У неба он похитил молнию...». Тюрго о Франклине !. ОТКРЫТИЕ Рассказывают, что лет двадцать назад самое обыкновенное куриное яйцо было сварено самым необыкновенным образом: его поместили в поле излучения планотрона — мощного генератора токов высокой частоты. Достоверно известно, что при сем присутствовали создатель планотрона академик Петр Леонидович Капица и академик Владимир Александрович Фок. Яйцо немедленно сварилось вкрутую, а Фок тут же с аппетитом его съел. Таким образом, вещественное свидетельство успешности эксперимента было уничтожено, но в памяти очевидцев событие осело прочно. Почему же экспериментаторам пришла в голову такая странная затея? Это были годы рождения в физике нового направления — электроники больших мощностей. Академик Капица, один из создателей этого направления, сконструировал источник микроволновых колебаний большой мощности. Планотрон — так он был назван — излучал электромагнитные волны в десятисантиметровом диапазоне. Мощность установки, работающей в непрерывном режиме, достигала восьми киловатт. Принцип устройства планотрона был схож с принципом устройства магнетрона — генераторной лампы, преобразующей энергию электронов в электромагнитные колебания. Установки типа магнетронов были созданы для радиолокации, их впервые применили в радарах, и интерес к таким мощным источникам энергии сверхвысокой частоты непрерывно возрастал. Сначала излучение только что созданного планотрона выпускали просто в открытое окно, но потом, естественно, захотели проверить его истинную мощность на каких-то материальных объектах. Первым из tfiix и оказалось то самое яйцо. Второй эксперимент выглядел куда более солидно. Изготовили небольшой полый шар из кварца. Наполнили его сильно разреженным гелием и пропустили сквозь гелий излучение планотрона. Что ожидали наблюдатели? Того, что под действием сильного напряжения в разреженном газе произойдет пробой — вспыхнет разряд. Они и хотели посмотреть, какой это будет разряд. Разряд действительно вспыхнул. Это была вспышка колоссальной яркости — яркая, ослепительная, как молния. Она жила всего несколько секунд. А потом кварцевый сосуд не выдержал напора этой неистовой энергии и расплавился. Прекрасное видение исчезло и оставило наблюдателей с полным ощущением того, что в лаборатории короткий миг жила настоящая молния. Капица по сей день вспоминает, какое сильное впечатление . произвело на него виденное. Позже, обдумывая результаты эксперимента, он сформулировал свою гипотезу о природе шаровой молнии, которая получила широкую известность и вызвала многочисленные отклики. Смысл этой гипотезы сводится коротко к тому, что шаровая молния создается высочастотным излучением, возникающим в грозовом облаке после обычной молнии. Так был ли полученный разряд на самом деле шаровой молнией или нет? К этой проблеме исследователи вернулись уже позже, когда был создан новый высокочастотный генератор куда большей мощности — до 200 киловатт, генерирующий волны длиной 19 сантиметров. Новый генератор, названный ниго- троном, позволял получать разряды в газах не с пониженным, а с обычным атмосферным давлением — ведь в природе шаровая молния образуется в достаточно плотном воздухе. На этот раз гелий поместили в более прочный сосуд-резонатор, сделанный из меди. В резонаторе устроили кварцевое окошко, чтобы можно было наблюдать за событиями внутри резервуара. Через другое окошко подвели излучение ниготрона. В один из мартовских дней 1958 года установка была включена, мощный поток колебаний сверхвысокой частоты устремился в резонатор, и в гелии снова вспыхнул яркий разряд! Но теперь он был заключен в прочную ловушку и мог гореть сколь угодно долго. В кварцевое окно было видно, как светящийся комочек плазмы овальной формы парит как бы в невесомости, медленно перемещаясь по кругу. Поначалу разряд вовсе не был похож на шаровую молнию —он был прозрачным и светился рассеянным светом. Капицу это очень огорчало. Пробовали повысить давление в гелии до трех атмосфер : шар начал светиться ярче. Усиливали мощность излучения ниготрона: разряд терял форму шара и вытягивался в шнур. Заменяли газ в резонаторе. На смену гелию приходили воздух, водород, дейтерий, аргон, углекислота. Было замечено, что в чистом газе разряд сразу обретает форму шнура, а в газе, содержащем примеси, шнур окружает светящееся облачко шаровидной формы. И все-таки это никак не напоминало шаровую молнию с ее ослепительным блеском. Но однажды случилось непредвиден- 4
Сале* ыеожжфшогег Это — простейшая схема установки, в которой получают плазменный шнур ное: в газ, наполняющий резонатор, свалился откуда-то кусочек пластика, и разряд моментально вспыхнул ярким светом. Стало ясно, что надо увеличивать примеси в газе. В сосуд с гелием ввели немного ацетона — всего один кубический сантиметр. И превращение случилось. Шнур стал шаром, засиявшим ослепительным белым светом. Искусственная шаровая молния сияла так ярко, что на нее нельзя было смотреть без темных очков. Одно только осложняло эксперимент — внутренняя поверхность резонатора быстро покрывалась слоем сажи и затемняла наблюдательное окно. Трудно сказать, как долго продолжались бы эксперименты с двойником шаровой молнии, если бы внимание исследователей не привлекло новое обстоятельство. Рассматривать светящиеся разряды было очень интересно, поэтому на них были направлены спектроскопы, чтобы узнать побольше о характе-' ре этого свечения. И пришла очередь снова удивляться. Приборы зафиксировали интенсивный сплошной спектр, на котором отчетливо были видны тонкие неразмытые линии. Почему это показалось удивительным? Потому, что указывало: в резонаторе возникает не просто разряд, не просто плазма, а плазма очень горячая. И такой вывод можно было проверить. В плазме отношение яркости линейчатого спектра к яркости сплошного спектра зависит от температуры электронов. Чем выше температура электронов, тем ярче ин- 5
A Разряд принимал причудливую форму, от него протягивались тонкие отростки к крышке резонатора, стенки плавились, опыт приходилось прекращать тенсивность сплошного спектра по сравнению с линейчатым. Это соотношение нетрудно измерить. И оно было измерено и показало, что электроны в плазменном разряде нагреты по крайней мере до 300—500 тысяч градусов. Это был совершенно неожиданный результат, который позволял задаться волнующим вопросом: а не идет ли в плазме термоядерная реакция *? Естественно, что сразу же принялись искать нейтроны, этих вестников термоядерно- * Вспомним, что термоядерная реакция — это реакция соединения ядер легких элементов (например, дейтерия), которая происходит в плазме при определенной плотности газа и при очень высокой температуре — более 300 миллионов градусов (см., например, «Химия н жизнь», № 11, 1967; № 4. 1970). При термоядерном синтезе выделяются нейтроны, которые уносят освобождающуюся энергию. Овальные разряды в гелии, стабилизированные вращением газа б
д Шнуровые .разряды в Иногда разряд дейтерии замыкался в кольцо диаметром 8— 10 сантиметров и тихо парил под самой крышкой го синтеза. И нашли их, когда переключились на исследование разряда в дейтерии. Нейтроны посчитали — оказалось, что их больше, чем это можно было объяснить случайным стечением обстоятельств. Число зарегистрированных нейтронов соответствовало температуре разряда от 500 до 700 тысяч градусов. Но что это были за нейтроны? Свидетельствовали ли они о том, что в плазме идет термоядерный синтез? Это можно было попытаться проверить. Если нейтроны — термоядерного происхождения, то их число должно нарастать вместе с ростом температуры в плазме. Температуру можно было попытаться поднять, усилив мощность подаваемой в газ энергии. Итак, стали повышать мощность. Поначалу ничего не получалось. Разряд неожиданно начал всплывать кверху. Он уже не мог
удержаться в точке максимума электрического поля, так как электромагнитные силы, удерживающие его в свободно парящем состоянии, уже не уравновешивали архимедовы силы. Разряд принимал причудливую форму, от него протягивались тонкие отростки к крышке резонатора, стенка плавилась, и опыт приходилось прекращать. Если же мощность излучения наращивали постепенно, то разряд все равно всплывал, но он уже не прилипал к стенке, а замыкался в кольцо диаметром 8—10 сантиметров и тихо парил под самой крышкой. Существенно увеличить подачу мощности никак не удавалось. Тогда заменили шаровой резонатор на цилиндрический, в котором возбуждались колебания уже другого типа. На горизонтальной оси резонатора находились один или несколько максимумов электрического поля, в одном из которых устойчиво располагался разряд. Вернее, должен был устойчиво располагаться, но на самом деле продолжал всплывать. Как же следовало поступить дальше? П. Л. Капица предложил решение столь же простое, сколь и хитроумное. Он предложил лишить газ внутри резонатора какого бы то ни было верха или низа. Идея заключалась в том, чтобы завертеть по кругу газ, придать ему непрерывное вращательное движение. Вместе с газом завертелся и сам разряд и перестал всплывать — просто некуда было ему всплывать. А заставляли газ непрерывно вращаться самые обычные воздуходувки, хорошо знакомые всем по домашнему пылесосу. Впрочем, именно пылесос и был использован на первых порах. Не грозило ли разрушить разряд такое интенсивное перемешивание воздуха? Нет, шнур оказался на редкость прочным: при циркуляции газа он только начинал причудливо извиваться (подобно змее, по сравнению Капицы), но не гас и не разрушался. Так с помощью разных ухищрений удалось «загнать» в разряд очень большую мощность — до 20 киловатт. И все-таки резко повысить число испускаемых нейтронов, к сожалению, не удалось. Их получалось то больше, то меньше, но прямо связать изменения в их числе с результатами опыта было нельзя. Значит, о термоядерном синтезе говорить было еще рано. Одно только представлялось совершенно ясным: исследователи столкнулись с необычным, неизвестным ранее физическим явлением, которое не удалось сразу объяснить. Это была ситуация «вполне во вкусе Капицы» — так уверили меня в разговоре сотрудники Физической лаборатории. «Он любит все непонятное. Распознает интересное в малозначительных на первый взгляд явлениях, событиях. Он умеет видеть в них то, чего не видят другие, и умеет доказывать то, во что верит сам, но другие не верят. Так было, например, с явлением сверхтекучести в конце тридцатых годов...». Итак, непонятное было налицо. Надо было разобраться, что же на самом деле происходит в плазменном шнуре. А разобравшись, объяснить, убедить и других. Последнее оказалось нелегким делом — скептиков было хоть отбавляй. II. СОМНЕНИЯ Что же вызывало во всех этих наблюдениях наибольшие сомнения и споры? Например, казалось необъяснимым, как может образоваться горячая плазма при разряде в плотном газе. Одно дело —газ разреженный. Плазма, возникающая в нем, работает в миллионах газоразрядных трубок и своим существованием не удивляет никого. В разреженном газе ничто не мешает отдельным электронам разогнаться под действием электромагнитного поля до больших скоростей и запасти большую энергию, а значит, и разогреться. Иное дело — газ плотный, сжатый под давлением в одну или несколько атмосфер. Здесь длина свободного пробега электронов сильно ограничена, поэтому за время между двумя последовательными соударениями с атомами газа они не успевают запастись большой энергией. Для того чтобы снабдить электроны большой энергией, требуется приложить очень мощное электромагнитное поле. Зависимость здесь прямая: чем меньше длина свободного пробега электрона, тем большая мощность требуется. Газоразрядные лампы поглощают энергию всего в несколько ватт, а для возникновения плазменного шнура требуются уже киловатты энергии. Именно такую мощность способен дать ниготрон. Но дело не только в мощности излучения. Разряды в воздухе возникают то и дело, например при сварке, в высокочастотных дугах. А между тем никто не наблюдал при этом появления устойчивого плазменного шара или шнура. Значит, дело еще и в том, что исследователи действовали на газ волнами очень короткой длины, а высокочастотные дуги образуются излучением с гораздо большей длиной волны —200—300 метров. Но тут мы и подошли к одному из глав- 8
ных спорных пунктов. А надежно ли доказано, что плазма в шнуре на самом деле очень горячая? Капица с сотрудниками потратили не один год, чтобы разобраться в этом. (По правде говоря, однозначного доказательства нет еще и теперь.) Когда рассчитали теоретически плотность электронов в шнуре, то получили, что в одном кубическом сантиметре содержится 10 й—1015 электронов. Эту величину можно было трактовать двояко: она могла указывать, что плазма совсем холодная и очень слабо ионизована, а ее температура составляет примерно 6500 градусов. И в то же время эта величина могла соответствовать полностью ионизованной плазме с очень высокой температурой порядка миллионов градусов. Доводов в пользу второго объяснения постепенно накапливалось все больше. Плазму помещали в сильное магнитное поле, снова изучали спектры ее излучения — от инфракрасной области до ультрафиолетовой, измеряли высокочастотные характеристики шнура. И данные этих исследований подвели к выводу: плазма внутри шнура горячая, полностью ионизована, ее электронная температура около миллиона градусов. Но если температура столь высока, то что же помогает плазме удерживать накопленную энергию в ограниченном объеме, не растрачивать ее в виде теплового излучения? Объяснение отыскалось. Помогла аналогия с теми же газоразрядными трубками. В них тоже есть горячие электроны, но стенки трубок не лопаются и сильно не нагреваются. Почему? Потому, что электроны, ударяясь о стенку лампы, проникгют в нее несколько глубже, чем ионы. Так возникает своеобразный двойной слой: сначала слой электронов, затем слой ионов. Этот двойной заряженный слой упруго отражает остальной поток электронов. Поэтому практически все горячие электроны остаются внутри трубки, а стенки ее не плавятся и даже сильно не нагреваются. Существование двойного заряженного слоя на границе нагретого газа и твердого тела было известно уже давно. Оставалось допустить, что нечто подобное происходит и в плазменном шнуре. Только роль стенки здесь отводится более холодной плазме, окружающей горячую. Плотность холодной плазмы примерно на три порядка выше, чем у горячей, и ее можно назвать веществом, находящимся как бы в другом состоянии. Холодная плазма выполняет роль стенки, в которой застревают электроны и ионы, создавая двойной граничный слой, отражающий электроны. Плазма сама не желает растрачивать запасенное тепло. Какова же глубина этого двойного слоя? Всего один-два миллиметра, но это много по сравнению с толщиной самого шнура, которая пока достигает всего лишь четырех-пяти миллиметров при четырех — шестисантиметровой длине самого шнура. Значит, можно довольно уверенно утверждать, что электроны в плазменном разряде горячие, их живучесть внутри плазмы нашла объяснение. Следующая задача — определить температуру ионов. Но однозначного решения этой задачи еще нет. Температуру ионов измерить очень трудно по многим причинам. Например, ее нельзя определить самым доступным методом — по спектру излучения. Внутренняя горячая часть шнура окружена менее горячим слоем — так называемой шубой. И спектрографы регистрируют в основном излучение именно шубы. Горячая, плазма вообще дает очень темный спектр, так как, чем она горячее, тем меньше она излучает в видимой части спектра. Сейчас обсуждаются по крайней мере четыре способа измерения температуры ионов. Какой из них будет применен и не появится ли пятый или шестой — пока неизвестно. А пока есть основания считать плазму горячей: с температурой электронов в пределах миллиона градусов, а ионов— значительно ниже—около ста тысяч градусов III. ПЛАНЫ Итак, температура ионов явно недостаточна, чтобы начался термоядерный синтез. Можно ли подогреть ионы? Академик Капица утверждает, что можно. Этого не сделать простым повышением мощности подводимой энергии, так как первыми жадно поглощают эту энергию электроны и в результате так разгоняются, что просто перестают взаимодействовать с ионами и передавать им свою энергию. Значит, ионы надо греть отдельно — например, с помощью мощных магнитоаку- стических колебаний. Эти колебания возникают в плазме, когда ее помещают в мощное магнитное поле, на которое накладывается высокочастотная составляющая. Пока этот процесс мало изучен. Но то, что уже известно, позволяет предположить, что этот путь может привести к цели. Требуется, конечно, значительно увеличить размеры самого плазменного шнура — раз в сто (значит, его объем— в миллион раз). Поэтому размер установки достигнет высоты десятиэтажного дома. Экстраполяция, замечает по этому пово- 9
ду П. Л. Капица, вещь весьма ненадежная, но на данном этапе она неизбежна. Метод экстраполяции позволяет рассчитать всю схему термоядерного котла, работающего на плазменном шнуре. И ничего нереального в этом расчете не видно. В такой установке сердцем будет плазменный шнур длиной 6,5 метра. Проблема удержания горячих электронов, как известно, решается самим существованием двойного заряженного слоя. Потерю тепла ионами предотвратит продольное магнитное поле. В рабочей точке реактора температура плазмы достигнет 300 миллионов градусов. Эту температуру поддержат магннтоакустические колебания мощностью 20—30 мегаватт. / /
Какова надежность этих прогнозов? Только время может это проверить. А пока Капица приступает к постройке более крупной установки. Капица объясняет, спорит, убеждает... Термоядерный реактор со свободно парящим плазменным шнуром На этом можно было бы и прервать рассказ. Но в заключение — еще несколько слов. Эпиграф к этой статье повторяет одну из строк, которыми однажды П. Л. Капица начал доклад о жизни и деятельности Вениамина Франклина. А пионерские работы Капицы чем-то сродни прославленным опытам Франклина с атмосферным электричеством... ШНУРОВОМ РАЗРЯД РЕЗОНАТОР ^ соленоид КАТУШКА ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ 1 ffl 1 в 1 в 1 в 1 s 1 ffl 1 в 1 s 1 б | в ш в ffl в о ш ш 0 в в нагретый гаэ ГЕНЕРАТОР ГАЗОВАЯ ТУРБИНА 11
В конце прошлого года состоялось расширенное заседание Президиума Академии наук СССР, посвященное распространению опыта творческого сотрудничества научных учреждений с производством. О проблемах, возникающих при внедрении в технику результатов фундаментальных научных исследований, рассказал в беседе с корреспондентом «Химии и жизни» М. Гуревичем участник этого заседания директор Научно-исследовательского физико-химического института имени Л. Я. Карпова академик Я. М. КОЛОТЫРКИН. НАУЧНАЯ ИДЕЯ-ПРОИЗВОДСТВО: ПОИСК КРАТЧАЙШЕГО ПУТИ На рассмотрение Президиума АН СССР был вынесен вопрос огромной важности. Говоря о творческом сотрудничестве ученых Академии наук с производством, мы, по существу, поднимаем вопрос об эффективности фундаментальных научных исследований, о их влиянии на технический прогресс. Если проанализировать наиболее важные достижения прикладной химии за последние десятилетия — в области товаров народного потребления, повышения урожайности сельского хозяйства, создания новых лекарственных препаратов, новых технических материалов,— окажется, что за каждым из этих достижений лежит глубокое научное исследование, значительное теоретическое открытие. В химии, как, может быть, ни в одной другой отрасли знаний, усовершенствование производства, рост производительности труда зависят от науки. В Советском Союзе важнейшие направления фундаментальных химических исследований— кинетика и катализ, химия углеводородов и элементоорганических соединений, комплексных соединений и редких металлов, химия полимеров и теоретическая электрохимия— достигли очень высокого уровня. Однако их роль в техническом прогрессе еще явно недостаточна. За последние десять лет в нашей стране создано сравнительно мало новых оригинальных процессов и материалов, способных успешно конкурировать с зарубежными на мировом рынке. Совсем недавно в одном иностранном научном журнале появился пространный обзор советских исследований в области катализа. Автор обзора называет целый ряд блестящих (это его определение) теорий катализа, созданных советскими химиками. Работы А. А. Баландина, Н. Н. Семенова, М. А. Темкина, Г. К. Борескова, А. В. Топчиева и многих других наших ученых положены в основу распространенных во всем мире производств, новых технологических процессов. Об этом приятно лишний раз услышать, приятно прочитать, что «советские публикации заполняют очевидный пробел в западной литературе». Однако, когда речь заходит о практическом использовании открытий, даже открытий наших, оказывается, что мы опаздываем по сравнению с многими ведущими зарубежными фирмами на год-два, а то и больше. У нас порой строятся заводы по старым схемам, тогда как за рубежом, пользуясь нашими научными публикациями, создают более современные, более эффективные производства. Почему это происходит? Рискуя повторить то, о чем не раз уже говорилось, попытаюсь сформулировать главные, с моей точки зрения, причины медленной передачи достижений науки народному хозяйству. Основа любого будущего производства — теоретические исследования — ведутся в основном в академических институтах. И специфика этих исследований в том, что они почти никогда не доводятся до готовых технологических решений. В их результатах может быть лишь намек на возможность создания новой технологии или нового материала. Чтобы эта возможность стала реальностью, нужны инженерная и технологическая оценки свежей идеи, нужен технологический поиск. Возложить такую работу на академический институт нельзя: у него нет нужного для этого оборудования, соответствующих специалистов . Считается, что идеи или в лучшем случае лабораторные разработки следует передавать отраслевым научно-исследовательским институтам. Однако дело обстоит значительно сложнее. После серьезной инженерной дора- 12
ботки и технико-экономической оценки добрая половина «академических» идей, как правило, отпадает. Это закономерный процесс. И зарубежные промышленные фирмы считают вполне рентабельным, когда из трех поисковых работ лишь одна даст ожидаемый результат. Но ведь задача отраслевого института — не отсеивать идеи, а создавать технологию... Есть еще причина, по которой отраслевой институт далеко не всегда оказывается лучшим посредником между фундаментальной наукой и производством. По сложившейся практике, отраслевые институты неохотно берутся за доработку «чужих» результатов, они предпочитают провести научный поиск самостоятельно от начала до конца. И нередко смотрят на своих коллег из академических организаций скорее как на конкурентов, чем как на партнеров по совместной работе. С другой стороны, в последнее время отраслевая наука чрезмерно перегружена вопросами, которыми надлежит заниматься на предприятиях,— улучшением качества продукции, мелкими усовершенствованиями технологии. Позвольте привести пример из опыта Кар- повского института, который мне, естественно, ближе. Несколько лет назад наши химики разработали для производства одного весьма важного продукта новый катализатор, применение которого сулит значительные экономические выгоды. Мы собирались доработать этот способ вместе с одним из отраслевых институтов — не хочу его называть — и получили отказ: у наших коллег были свои идеи, свои катализаторы. Пришлось обратиться прямо на завод. Сейчас там идут успешные испытания нашего катализатора. Подобных случаев в нашей практике было немало. Я столь подробно остановился на существующей у нас практике передачи научной идеи промышленности, чтобы показать ее слабости. В то же время существует другой канал, по которому результаты фундаментальных исследований могут быстро и без искажений дойти до практики, производства. Я имею в виду мощные инженерно-экономические подразделения с хорошей опытной базой, которые могут быть организованы при академических институтах. Мне кажется, эти подразделения должна создавать промышленность, именно промышленность — главная заинтересованная сторона. Приятно сообщить, что Министерство химической промышленности СССР дало недавно согласие организовать специализированное конструкторское бюро при Институте катализа Сибирского отделения АН СССР. На западе каждый мало-мальски крупный научный центр окружен многочисленными инженерными фирмами, буквально обрастает ими. Из литературы мне известно, что при Гарвардском университете или Массачузет- ском технологическом институте число таких фирм достигает нескольких сотен. В зарубежных командировках мне не раз приходилось знакомиться со структурой и организацией исследований в крупных компаниях, например «Вестингауз» или «Юнайтед Стейтс стил корпорейшн». В каждой такой компании непременно есть отдел, лаборатория, группа, где занимаются сугубо теоретическими исследованиями, скажем, изучают механизмы образования и поведение дислокаций. А рядом работает группа инженеров, которые берут теплые еще идеи теоретиков и пытаются их использовать на практике. Заметьте, ученые не думают, где пристроить свои результаты (как практикуется у нас), эти результаты ищет промышленность. В этом я и вижу задачу инженерно-экономических подразделений пли, если хотите, КБ, которые следует организовать при академических институтах или отделениях Академии наук. Сравнительно недавно в нашем институте был создан оригинальный лабораторный прибор. Очень скоро им стали пользоваться многие исследователи в других институтах. А один опытный конструктор предложил создать на принципах этого прибора очень эффективный технологический аппарат. К сожалению, пока эта идея не реализована. Наверное, существуй инженерная фирма, которая питалась бы фундаментальными результатами, полученными в нашем институте, опытная установка уже работала бы. Работники академических и отраслевых институтов смогут успешно сотрудничать лишь тогда, когда будут понимать друг друга, научатся говорить на одном научном и инженерном языке. Насколько мне известно, во многих странах взаимный обмен научными .кадрами между прикладными и теоретическими институтами считается чуть ли не обязательным. Там штаты институтов, ведущих фундаментальные исследования, формируются в значительной степени из числа наиболее способных работников промышленных фирм. Иная картина в наших химических инсти- 13
тутах. Пути почти всех ученых примерно одинаковы: молодой специалист прямо из вуза попадает в науку, потом становится кандидатом, доктором, выдвигается на пост начальника лаборатории или отдела. И будучи уже сложившимся ученым, не имеет ни малейшего опыта работы в промышленности. А параллельно— другой молодой специалист, может быть, даже однокурсник первого, достигает командных высот в промышленности. И не представляет себе толком задач, которые решает его однокашник. Одно время эту проблему предполагалось решить (хотя бы частично) путем стажировки сотрудников отраслевых институтов в близких им по профилю лабораториях академических учреждений. Однако ни Академия наук, ни министерства не проявили достаточной заинтересованности, и подобный обмен учеными— явление у нас до сих пор крайне редкое. Мы в своем институте тоже пытались организовать стажировку инженеров в теоретических лабораториях, а научных работников— в отраслевых институтах. И, признаться, не сумели пока это дело организовать. Руководители лабораторий не хотят даже временно терять своих наиболее способных сотрудников. Видимо, обмен сотрудниками нужно сделать обязательным, его нужно планировать. Трудности с передачей законченных научных работ народному хозяйству характерны не только для академических, но и для отраслевых институтов. Многие из них годами держат в своих портфелях выполненные (в том числе и по прямым заданиям министерств) исследования и не могут «внедрить» их в промышленность. Заметьте, это слово — «внедрить» — я называю в нашей беседе первый раз. И последний. Потому, что оно предполагает некий насильственный акт, какое-то административное, волевое решение. А должно быть наоборот: промышленность, народное хозяйство должны искать в науке новые идеи, жадно брать их, быстро пускать в дело. И если до сих пор дело у нас обстоит несколько иначе, то в этом в значительной степени повинны, как мне кажется, органы, пла: нирующие работу промышленности. Создается впечатление, что они до сих пор не могут избавиться от старого, одностороннего подхода к оценке результатов производства—только по валовым показателям, только по срокам освоения проектных мощностей. Нередко они упускают из виду ближайшую перспективу. Приведу пример. Известно, что последние годы основные средства, вкладываемые в химию, направлены на расширение промышленности удобрений. И это, к сожалению, автоматически вызвало замедление опытных работ почти по всем другим отраслям химической науки. При этом не учитывается, что к тому времени, когда появится возможность столь же быстро развивать другие отрасли химии, у нас не окажется нужного количества новых технологических разработок, их придется закупать за рубежом. Важнейшая задача руководителей промышленности и планирующих организаций—быстрая технико-экономическая оценка всех законченных научных исследований, представляющих интерес для производства, независимо от того, выполнены они в отраслевом или академическом институте. Если медлить с этим, наука из могучего фактора технического прогресса может превратиться в балласт для народного хозяйства. ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ВДНХ СССР В павильоне «Химическая промышленность» продолжает работать тематическая выставка «Химизация народного хозяйства». Она будет открыта до мая 1971 г. В апреле в павильоне «Химическая промышленность» состоятся две встречи: «Опыт работы предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в условиях новой системы планирования и экономического стимулирования»; «Внедрение щекинского эксперимента на предприятиях химической промышленности». ВЫСТАВКИ Выставка упаковки и упаковочных машин. Устроитель — Объединение финской упаковки. 13—23 марта. Минск, Выставочный зал отделения Всесоюзной торговой палаты в Белорусской ССР (ул. Якуба Колеса, 12). Выставка изделий производства народного предприятия «Хемикомбинат Биттерфепьд», ГДР. 17— 26 мая. Баку, выставочный павильон на территории Приморского бульвара. 14
Крупнейшая в Европе установка для первичной переработки нефти. Ее производительность — свыше 6 миллионов тонн нефти в год НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС ЕВРОПЕЙСКИЙ РЕКОРД: 6 МИЛЛИОНОВ ТОНН НЕФТИ В ГОД «...Создать и освоить производство совершенных машин и оборудования для... установок единичной мощностью 6 миллионов тонн в год для нефтеперерабатывающих заводов...» Из директив XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства на 1966—1970 годы Установка, которая упомянута в директивах XXIII съезда КПСС, создана. Отечественные заводы химического и нефтехимического машиностроения освоили производство многочисленных ее узлов и агрегатов. На нескольких советских нефтеперерабатывающих заводах уже действуют установки АТ-6 (атмосферная трубчатка) и АВТ-6 (атмосферно-ва- куумная трубчатка» которая отличается от АТ-6 дополнительным вакуумным блоком для разделения мазута на вакуумный газойль и гудрон) для первичной переработки 6 миллионов тонн нефти в год. Правда, число 6 миллионов сохранилось лишь в официальном названии "проекта: проектная производительность давно уже перекрыта, и накопленный за несколько лет работы опыт показывает, что мощность АТ-6 достигает 6,5—7 миллионов тонн нефти в год. Пожалуй, и слово «установка» не совсем точно характеризует лес труб и башен высотой в несколько десятков метров, сотни кило- 15
метров 1руоопроводов, многочисленные печи, теплообменники, холодильники, конденсаторы. Это скорее завод, вернее комбинат, выпускающий целую гамму нефтепродуктов: легкие и тяжелые бензины, керосин, мазут, дизельное топливо, сырье для каталитического риформинга, вакуумный газойль, гудрон, сжиженный газ. Нефтеперерабатывающие установки, спроектированные во Всесоюзном научно-исследовательском и проектном институте нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности ВНИПИнефть (ученые института и работники предприятий удостоены за создание АТ-6 Государственной премии 1970 года),— крупнейшие в Европе. В этих установках впервые использованы уникальные узлы и агрегаты: печи теплопроизводительностью 100 миллионов килокалорий в час, ректификационные колонны с семиметровыми тарелками, аппараты для электрического обессоли- вания нефти емкостью по 160 кубометров, теплообменники с поверхностью до 900 квадратных метров каждый. Рекордные размеры агрегатов и рекордная мощность АТ-6 задуманы, конечно, не ради рекорда. Вот далеко не полный перечень технических и экономических преимуществ новых нефтеперерабатывающих установок по сравнению со старыми, мощностью 3 миллиона тонн. На треть снижены капиталовложения на одну тонну переработанной нефти. Почти наполовину сократилась производственная площадь. Производительность труда на одного работающего возросла без малого вдвое. Годовой экономический эффект, который дает одна установка АТ-6 по сравнению с двумя старыми мощностью в 3 миллиона тонн,— 1,12 миллионов рублен. В следующей пятилетке нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность нашей страны -должна резко увеличить объем переработки нефти. Будут созданы новые нефтеперерабатывающие заводы с головными установками мощностью 6 миллионов тонн. А в исследовательских ji проектных институтах создаются производства еще мощнее — на 8 миллионов тонн нефти в год и больше. Э. МАМОНТОВ На рисунке — упрощенная схема установки АТ-6. Поступающая на установку по трубопроводу нефть содержит много минеральных солей, которые могут вызвать коррозию аппаратов. Поэтому перед перегонкой нефть обрабатывают в электоодегид роторах элсктро обессоливающих установок (ЭЛОУ). В этих аппаратах эмульсия вода — нефть под действием электрического поля высокого напряжения разрушается; воду с растворенными минеральными солями удаляют. Содержание солей в обессоленной нефти почти в тысячу раз меньше, чем в сырой. Обессоленную нефть направляют в блок первичной переработки. Здесь в ректификационной колонне с тарелками диаметром 7000 миллиметров нефть «разгоняют» на бензин, керосин, дизельное топливо и мазут. Бензиновые фракции подвергают дальнейшей переработке. Сначала бензин стабилизируют: в ректификационной колонне из него извлекают избыток легких углеводородов — этана, пропана, бутана. Стабилизированный бензин вновь разделяют на еще более узкие фракции. В комплексе ЭЛОУ-АТ-6 основными технологическими операциями управляет электронно- вычислительная машина 16
И ХИМИЯ —И ЖИЗНЬ! ТРИ ИНТЕРВЬЮ ПО ПОВОДУ ОДНОГО ПИСЬМА Письмо пришло из Дзержинска: «Дорогая редакция! Вот уже целый месяц на химкомбинате «Капролактам» идут пусковые работы производства поливинилхлоридных смол, некоторые цехи уже работают и получили производственные месячные планы. Вроде бы, надо радоваться, но, к сожалению, приходится констатировать, что до сих пор все промышленные стоки спускаются в фекальную канализацию, так как очистные сооружения кислой канализации еще не готовы, да и неизвестно, когда они будут готовы. А тем временем цехи продолжают сбрасывать в Оку продукты крекинга нефти, продукты реакций NaOH, Н202, циклогексана, уксусного ангидрида (в производстве катализаторов для полимеризации хлористого винила). В общем, я не знаю, чем это кончится, но сейчас всех, видимо, волнует больше план, а не чистота Оки и не человеческое здоровье. Очень хотелось, чтобы журнал «Химия и жизнь» оказал в этом вопросе действенную помощь. С искренним уважением (подпись, дата, обратный адрес) Получив такое письмо, редакция немедленно командировала в Дзержинск своего корреспондента В. В. СТАНЦО. Там и были взяты три интервью. Первое интервью — с главным санитарным врачом города Дзержинска Анной Ивановной ФАДЕЕВОЙ — Что вы можете сказать по поводу этого письма! — На химическом комбинате «Капролактам» сейчас действительно идут пуско-наладочные работы, осваивается новое производство. Санэпидслужба разрешила вести пуско-наладочные работы на первой очереди этого производства. Мы получили гарантийное письмо Министерства химической промышленности, что при этих работах не будет сбрасываться никаких вредных стоков. Мы регулярно берем пробы воды выше и ниже комбината, и никаких оснований считать, что новое производство как-либо повлияло на Оку, у нас нет. (Журнал с результатами этих анализов был показан корреспонденту «Химии и жизни». Все действительно обстоит так, как рассказала А. И. Фадеева.) Второе интервью — с первым секретарем Дзержинского горкома КПСС Борисом Васильевичем ЗАХАРОВЫМ — Что вы можете сказать по поводу письма! — Путанное это письмо... И химически не очень грамотное. Вас не смущает упоминание перекиси водорода среди вредных продуктов, которые комбинат якобы сбрасывает в Оку? Меня смущает. Ведь перекись — продукт нестойкий, она быстро разлагается на кислород и воду. Следовательно, такой компонент промстоков был бы только полезен — он обогащал бы воду кислородом и ускорял разложение органических веществ содержащихся в достаточно загрязненной окской воде. Но давайте смотреть шире. Вам, видимо, известно, что именно химия определяет облик нашего города. Разумеется, наши предприятия не делают реку чище, но никаких ЧП в последнее время у нас не было. Это я знаю точно и говорю со всей ответственностью. Тем не менее строительство очистных сооружений на новом производстве комбината «Капролактам» нас особенно волнует, и вот почему. Когда начнет работать вторая очередь производства хлористого винила (из ацетилена и НС1), действительно появятся кислые стоки. (Видимо они-го и тревожат автора письма.) Для обезвреживания этих стоков запроектирована станция нейтрализации. На ней собираются нейтрализовать все кислые стоки комбината. Ведь почему так сложна проблема очистки стоков? Сточные воды большинства химических предприятий — это «адская смесь» всевозможных веществ и продуктов их взаимодействия. Такие неразделенные стоки очищать очень сложно. Нужно их сначала разделить хотя бы на несколько групп (кислые, щелочные, услоз- но-чистые, органосодержащие), тогда и очищать будет легче. Очищать по-настоящему хорошо! Третье интервью — с главным инженером ордена Ленина химического комбината «Капролактам» Борисом Григорьевичем МОИСЕЕВЫМ — Что вы можете сказать по поводу письма? 2 Химия и Жизиь. № 3 17
*~ В нем многое неверно. Насчет кислых стоков, в частности. Они могут появиться лишь после пуска второй очереди производства, где-то в середине 1971 года. А завершение строительства станции нейтрализации — это вопрос уже даже не недель, а дней. До пуска новых цехов станция будет опробована, «обкатана» со всей тщательностью. Так, кстати, было и при пуске первой очереди. Вы, наверное, знаете, что при получении винилхло- рида крекингом дихлорэтана идут побочные реакции и образуются хлорорганические кубовые жидкости, которые пока не удается использовать. Но о сбросе их в реку не может быть и речи — хлорорганика же! Важно выделить и обезвредить эти вещества. Из стоков одного типа их выделяют двухступенчатой отгонкой из водных растворов. Корпус, в котором эта операция происходит, был построен на два месяца раньше основного производства, опробован и пущен до начала пуско-наладочных работ в основном корпусе. Осложнение было с отходами другого типа — теми, которые должны уничтожаться сжиганием. Строители запоздали с вводом установки для сжигания этих отходов. Поэтому при пуско-наладочных работах мы вынуждены были собирать кубовые жидкости и хранить их в железнодорожных цистернах до пуска корпуса термического обезвреживания стоков. Ни одного килограмма хлорорганики в Оку не было сброшено ии через очистные сооружения, ни минуя их. Поэтому утверждения о сбросе продуктоз крекинга — крекинга циклогексана, а ие нефти! — мягко говоря, неправда. Автор письма в редакцию прав лишь в одном: в хозфекальную канализацию действительно сбрасываются отходы производства катализаторов полимеризации. И, добавлю, будут сбрасываться впредь. Это производство нельзя назвать даже малотоннажным. Процесс идет в стекле, а отходов за смену едва набирается кубометр. Вот эти-то отходы, и только они, идут в канализацию. Говорить о том, что они представляют какую-либо угрозу здоровью людей или рыбы — смешно. Уж эту-то органику активный ил биоочистки «съест» и не заметит... — Значит, выходит, что автор письма в редакцию кругом неправ, и на комбинате с проблемой очистки сточных вод все обстоит идеально! Не приведете пи вы в таком случае примеры собственных позитивных решений проблемы! — Я далек от мысли считать, что все идеально. Есть очистные сооружения — и локальные, и общекомбинатские,— состояние которых нас волнует. Но то, что вы назвали «собственными позитивными решениями», у нас есть. Три цеха производства капролактама переведены на водооборот. Это значит, что оии практически ке берут воды из реки и не сбрасывают ее, загрязненную, обратно. Другой пример. Производство солей гек- саметилендаамина. Раньше процесс здесь шел в среде метилового спирта, и это ядовитое вещество, пусть в минимальных количествах, но попадало в воду. На комбинате был разработан новый процесс: теперь реакции идут в среде не метилового, а намного менее токсичного изопропилового спирта... (Главный инженер не бып голословен. Свои доводы он подкреплял документами, техрегламентами. После беседы мы вместе прошли по новым цехам. Они производили впечатление внушительное и современное, причем не только основные цехи, но и цехи очистки, сопутствующие каждому из основных.) Пожалуй, пора подвести итог. Как пишут в газетах, «сигнал не подтвердился»... В дни, когда вы, читатель, возьмете в руки номер журнала с этим материалом, на химическом комбинате «Капропактам» уже будет работать первая очередь производства поливинипхпорида, начнутся, видимо, пуско-нападочные работы на второй очереди. Хотелось бы, чтобы публикация этих трех интервью стала еще одним напоминанием о необходимости неукоснительно соблюдать законы нашей страны об охране природы, напоминанием, адресованным не только в Дзержинск. ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ ПОДСТАНЦИЙ Японская радиовещательная корпорация NHK впервые в мире использовала для питания автоматических телевизионных подстанций гид- разиновые топливные элементы. Батарея топливных элементов мощностью 40 ватт оборудована баками для электролита (водный раствор едкого кали) и топлива — гидразина (его запас— 500 литров, на полгода работы без перезарядки), а также насосом для подачи жидкостей к электродам, автоматическим дозатором и регулятором напряжения. Основные достоинства нового источника питания: высокий к. п. д.— около 80%, полная автономность (конечно, в течение полугода) и абсолютная безвредность продуктов реакции. При электрохимическом окислении гидразина образуются вода и азот. «Volt» (Япония), 1970. № 58 18
ЛЕКАРСТВО В ШКУРЕ ВИРУСА «И стояла Ольга все лето и не могла взять города. Послала она к городу со словами: «...Дайте мне от каждого двора по три голубя да по три воробья»... Ольга же, раздав воинам — кому по голубю, кому по воробью, приказала привязывать каждому голубю и воробью трут... И, когда стало смеркаться, приказала Ольга своим воинам пустить голубей и воробьев. Голуби же и воробьи полетели в свои гнезда: голуби в голубятни, а воробьи под стрехи. И так загорелись — где голубятни, где клети, где сараи и где сеновалы. И не было двора, где бы не горело». «Повесть временных лет» Всякое лекарство, как его ни вводи больному — хоть вливанием, хоть втиранием,— неизбежно распространяется по всему организму. Часто из-за этого не удается создать нужную концентрацию препарата именно в пораженной ткани. Микробам же и вирусам свойственна избирательность: они безошибочно разыскивают нужную ткань, свою жертву... А нельзя ли воспользоваться их же оружием, чтобы придать такую же специфичность лекарству? Примерно так можно в двух словах изложить суть задачи, которую поставили перед собой сотрудники Института экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР во главе с кандидатом биологических наук Л. Б. Меклером (сообщение об их экспериментах было напечатано в «Докладах АН СССР», 1969, т. 185, № 6). Им удалось создать «модель микроорганизма» — нечто вроде микрооблатки, снабженной на поверхности теми же рецепторами, благодаря которым микроорганизм проникает внутрь клетки или прикрепляется к ее оболочке. Основой «модельного микроорганизма», его каркасом стал уже знакомый читателям «Химии и жизни» (см. № 12 за прошлый год) полимер глюкозы декстран. При определенных условиях его молекулы образуют пространственную сетку наподобие сот. В ячейках этих сот и было упрятано «лекарство» — соединение флуоресцеинизотиоцианата с лошадиным гамма-глобулином, вместе с наполнителем — яичным альбумином. Молекулы «лекарства», расположенные на поверхности или вблизи ее, связывались с декстраном в единую пространственную структуру-оболочку, а те, что были внутри, остались свободными. При разрушении такой «облатки» (например, под действием ферментов) 80% ее содержимого в целости и сохранности выходит наружу, как ахейские воины из троянского коня. Осталось главное—«научить» облатку избирательно распознавать определенные клетки, чтобы она могла доставлять свою начинку в нужное место организма. Для этого к поверхности облатки присоединили проводник, в данном случае парагриппозный вирус Сендай, предварительно обезвреженный ультрафиолетовым облучением. Каждый вирус— на то он и вирус — способен легко узнавать нужные ему клетки по специфическим рецепторам на их поверхности, с которыми реагируют определенные химические структуры поверхности вируса. Это свойство вирус, как оказалось, не теряет и после того, как его прицепили к декстрановой облатке с «лекарством» и наполнителем. Вот, собственно, и все. Цель, поставленная на первом, химическом этапе этого исследования, достигнута: полученная «модель микроба» отличается той же специфичностью, что и ее болезнетворный прототип, но способна вместо разрушения нести в себе лекарство. Пока что, правда, все это проверено только в пробирке; неизвестно, как поведет себя «модель» в живом организме. «Окончательный ответ о возможности использования подобных препаратов в качестве лекарственных средств,— пишут авторы,— может быть получен только в биологическом эксперименте». Но то — научное сообщение, в нем и полагается выражаться с предельной осторожностью. Мы же можем позволить себе и пофантазировать. Представьте себе, например, такую модель, к поверхности которой в качестве проводника прикреплены, скажем, вирусы полиомиелита, а начинкой служат антитела против этого вируса. Введенный больному, такой препарат устремится именно по тем естественным путям, по которым проникает в организм и настоящий вирус полиомиелита. И где бы вирус ни притаился — в клетках ли желудка или кишечника, через которые он поступает в организм, или в лимфатических путях, по которым разносится по всему телу, или в клетках мозга, где творит свое черное дело,— всюду его будут настигать антитела... Выражаясь лаконичным слогом летописи, «и не будет двора, где бы не горело»... А. ИОРДАНСКИЙ 2» 19
^ ******* * ~ ""Ч* ., • '**?' ■■■'■ 4 Щ Р< *.г«: SL.<. ■*• ОЧЕРК Михаил ЧЕРНЕНКО, специальный корреспондент «Химии и жизни» НА ЯРМАРКУ В ЛЕЙПЦИГ Человечки-путешественники сложены на афише, как две буквы М, и очень похожи на привычный в Москве знак с витрин молочных магазинов — «МосМолоко». Но рядом надпись: «Leipziger Messe. Весенняя ярмарка 1971 года». Человечки отправляются на ярмарку в Лейпциг и зовут с собой... Если пассажир сосет леденец не спеша, то, пересев в Берлине на самолет, идущий в Лейпциг, он будет занят этим приятным делом до самой посадки. Вот «АН-24» круто снижается — надо же было ему лететь хоть сколько-нибудь на одной высоте; пассажир проглатывает конфету. Перед ним — летное поле с полусотней флажков разных стран, небольшой модерный аэропорт, плакаты, плакаты, плакаты: добро пожаловать в ярмарочный город Лейпциг! «Расширение торговли — это крайне важное стремление всех благоразумных людей»,— дочитывает пассажир в брошюрке, прихваченной еще из Москвы, и делает первые шаги навстречу неведомому. НЕСКОЛЬКО СЛОВ О НАЗВАНИИ И ИСТОРИИ Название «Мессе» (по-немецки обедня, месса) произошло, утверждает история, от того, что в давние времена рынки устраивали на площадях и улицах около церквей. Словари подтверждают без объяснений: Messe — ярмарка. Это одно М, а второе? ...На пересечении дорог, ведущих из Франции через Польшу на Украину и из Северной Германии в Италию, торговцы основали в двенадцатом столетии город Лейпциг. Вскоре новому городу были пожалованы торговые 20
,ле< Лейпциг, центр города. В этих зданиях — тоже ярмарка И это Лейпциг — иа гравюре 1665 года привилегии. А в 1507 году император Максимилиан запретил всем городам и деревням, находящимся в окрестности Лейпцига до 15 миль (сто с лишним километров, мили были тогда основательные), устраивать у себя рынки, ярмарки и склады товаров. Город Лейпциг ревностно защищал эту монополию и даже, признается историк, не тая греха, постоянно жертвовал императорским советникам значительные суммы для продления своих привилегий. В Саксонии добывали руду (а позже нашли и уголь), выделывали кожи и меха, красили ткани, сеяли пшеницу. Потом появились фарфор, книгопечатание, кружева... В восемнадцатом веке вместить все товары, предназначенные для продажи, ярмарка уже не могла. Да это становилось и ненужным, потому что при промышленном производстве каждое изделие должно точно соответствовать своему образцу. И в 1894 году ежегодным торжищам в Лейпциге было официально присвоено новое название: ярмарка образцов. Образец по- немецки — Muster. Итак, Muster-Messe, оба М известны. У КОЛЬЦА НЕТ КОНЦА... В прошлом году осенняя ярмарка открылась в последний день августа. Сквозь гигантские сдвоенные «М» главного входа видна надпись на фронтоне здания размером с хороший авиационный ангар: «Химия». И внушительная цифра: 1. Уже приятно. И все же не надо бросаться сразу в «узкую тематику», пойдем дальше и постараемся понять, что это такое — Лейп- цигская ярмарка. Прежде всего, чем она отличается от любой выставки? Ведь на первый взгляд — очень похоже на нашу «ВДНХ», разве что гораздо компактнее: у нас павильоны свободно расставлены среди парка, здесь — скромные аллеи втиснуты между павильонами. То и дело справляясь с путеводителем, неопытный посетитель неожиданно для себя вдруг узнает, что весь этот выставочный городок— это еще далеко не все, это только Technische Messe — ямарка техники, а есть еще ярмарка продовольствия, тканей, косметики, одежды, лекарств, книг, и все это со- 21
вершенно в других местах, в центре города. Чуть не весь Лейпциг занят ярмаркой. Не очень ясно, с чего начинать, но тут же путеводитель подсказывает, что в шестнадцатом павильоне открыто бюро информации для печати. Что может быть лучше официальной информации? Вперед, в павильон 16... Большой почти круглый дом, стрелка на второй этаж, коридор. Двери, много дверей, а бюро информации все нет. Нет в мире совершенства — даже у аккуратных хозяев Лейпцигской ярмарки могло не хватить указателя. Поищем! Иду по коридору, глядя по сторонам и машинально читая на дверях таблички — названия фирм, мне неизвестных. А из-за дверей, прилепившихся чуть не вплотную одна к другой, то не слышно ничего, то пробивается гул разговора, то стрекотание работающей на хорошей скорости пишущей машинки или даже доносится вполне явственный звон бокалов. Снуют люди— с портфелями, папками. За открытой дверью тесной комнатки — явное совещание: трое о чем-то спорят на незнакомом языке, склонившись над ярким проспектом. И ни лекарств или тканей, ни волокон, ни пластиков, ни даже полупродуктов и красителей — никаких изделий или образцов нигде поблизости не выставлено. И вдруг корреспондент понял, что у этого коридора нет конца: те же названия фирм пошли по второму и третьему разу. По-прежнему спешили куда-то явно деловые люди, по-прежнему стучали пишущие машинки или доносилась из-за дверей незнакомая речь. И начинало казаться, что за этими тесно прилепившимися одна к другой дверьми — на каждой незнакомое название фирмы — происходит что-то важное, может быть, даже главное на ярмарке. ПОЧТИ НЕ ВИДНО ОБРАЗЦОВ Бюро информации в конце концов нашлось и тут же выдало мне хорошую порцию сведений прямо с копировального аппарата: и о приезде на ярмарку сомалийской правительственной делегации, и о достоинствах синтетических волокон «Вольприла-65», и про то, что английский концерн «Империал Кемикл индастриз» предлагает на Лейпцигской ярмарке четыре тысячи продуктов, и что его представитель мистер Ныосом заявил: придавая большое значение научно-техническим контактам на ярмарке, фирма направляет сюда многочисленных экспертов... Представителю печати тоже необходимы Сквозь гигантские сдвоенные «Л!» главного входа видна надпись... контакты, и мы отправляемся за ними «к началу осмотра» — туда, где у входа на ярмарку цифра «один». Павильоны «Химия» (их оказалось три, соединенных один с другим так, что можно было из-под крыши не выходить) похожи на ангары не только снаружи. Три ангара, или три цеха, если угодно, аккуратно разгороженные яркими разноцветными перегородками, щитами, козырьками. Немного похоже на крытые пляжные загончики или на киоски в пассаже. Иногда большие, иногда поменьше. Как потом оказалось, в большинстве хорошо обставленные внутри. И нестандартные, чуть не каждый—на свой лад, отчего весь этот интерьер имеет вид довольно разнообразный. Образцов же — от автомобильных шин фантастического роста до кусочка ярко-синей 22
I ЯШУ % ■ h\" «Фотоиндустрия ГДР». Наши фото были сделаны, разумеется, тоже на ее изделиях замши с пришитой нитками тряпочкой (которая своей белизной доказывает, что замша не полиняла от трех стирок в специальном средстве комбината «Биттерфельд»)—образцов было все же маловато. Например, на стенде у «Дюпона» — с десяток дамских туфель да мужских ботинок в стеклянной витрине вроде полки домашнего буфета — и больше ничего. По одному ботинку, по одной туфле, даже без пары. Ничего не скажешь — образцы! Следующий пролет, еще десяток шагов, темно-вишневая загородка тоже со стеклянной витриной; за стеклом — два цветка в изящной вазочке. Над витриной вывеска: «Chemapob, чехословацкое экспортно-импортное объединение. И ни одного экспоната! Интервью об отсутствующих экспонатах, очень короткое К о р р. Почему вы ничего не показываете??- Тов. Иозеф Франц, торговый представитель ЧССР. А зачем? Корр. Ну, все-таки... Франц. Зачем? Что же, выставлять серную кислоту? Мы здесь не для зрителей. Мы здесь для переговоров с деловыми партнерами. А они — специалисты! Им, знаете ли, не эмоции нужны. Вот, собственно говоря, и все интервью. БЫКИ, ЛИМОНЫ, ПРОСПЕКТЫ.. Впрочем, справедливость требует сказать, что с «Хемаполом» согласны, наверное, не все. 23
„..Можно посмотреть в фильма — оба со видоискатели отличных скачками, сыщиками, фотоаппаратов. А на погонями. Слева — двух овальных экранах кино 1930-го года, (на заднем плане) идут справа — 1970-го.., два очень похожих В многоэтажных пассажах в центре Лейпцига— такое столпотворение мясных туш и консервных банок, кремов и лосьонов, бананов и макарон, что мысль о том, будто здесь на эмоции делового партнера воздействовать не собираются, вряд ли придет кому-либо в голову. Попробуй, скажем, не остановиться перед лимонищем размером с дыню. Придирчивый осмотр подтвердил: нет, не подделка, просто раза в три длиннее и шире, чем полагается на наш взгляд. Значит, как бы 20 с лишним обыкновенных лимонов сразу... Стоп, не дадим увлечь себя экзотикой! Ну, лимон, ну, кокосовый орех — эти пролежат, сколько хочешь. А бычьей туше, которая раскачивается на крюке,— ей же нужен холодильник, да еще какой; держать такой образец для одной красоты никто не станет... Нет, явно мнение товарища Франца — не единственное. Просто тут ясно понимают, что пачку с макаронами лучше показать — даже специалисту по макаронам, а что до гербицида, то нужные сведения о нем разумнее изложить на бумаге. Это и делается. Делается так основательно, что представителю печати становится тяжко в самом прямом смысле слова: после каждой беседы ему вручают, самое малое, один проспект или один каталог; отказываться невежливо, да и могут понадобиться. Проспекты, каталоги, проспекты... Одни покрасивее, иные попроще. Чаще совсем непохожие на то, что иногда, не задумываясь, называешь рекламой: в них гораздо больше 24 таблиц с цифрами, чем красавиц в сверхмодных нарядах. ИЛИ — УЧЕНЫЕ БЕСЕДЫ? «Новые граждане с их широкими торговыми связями,— писал историк Лейпцигской ярмарки о прибывавших сюда купцах,— способствовали развитию города... Оживленная торговая жизнь скоро сделала его центром умственной жизни Германии. Примером служит основание университета в Лейпциге в 1409 году». Взаимозависимость, как сказали бы в наши времена, между внешней торговлей и наукой. Конечно, пять с половиной веков спустя примеры и аналогии могут быть и другими, но суть от этого не меняется. «Фирма придает большое значение научно-техническому обмену мнениями и с этой целью направляет сюда многочисленных экспертов...». Похоже, что примерно тем же руководствовались и наши фирмы: яснее всего эта черта здешней ярмарочной жизни видна, наверное, в двенадцатом — советском павильоне. Он безусловно отличается от остальных, прежде всего тем, что самые разные отрасли собраны здесь вместе: от автомобилей до плетеных корзин с чесноком, от «Союзхимэкс- порта» до «Плодимпорта». Не уверен, что это удобно для всех, потому что в остальных павильонах — отраслевых — только таблички: Советский Союз предлагает свои изделия в общей экспозиции, павильон 12... Но нас сейчас больше интересует другая особенность. С первого же подхода к обширному стенду, отведенному Союзхимэкспорту и Медэкспор- ту, было легко понять, что пояснения посетителям здесь дают товарищи, служащие не по ведомству внешней торговли. Аппаратами РД-3, и РО-5, и «Витой» — для вентиляции легких под наркозом, при сильном отравлении или травматическом шоке — ведал сотрудник ВНИИ медицинского приборостроения Юрий Самойлович Гальперин. Криотомами — приборами для операций на мозге способом глубокого охлаждения — ведала научный работник Института физики Академии наук Украины Тамара Петровна Птуха. И беседовали они здесь на стенде — за столом между глыбой марганцевой руды, образцами полипропилена и тюбиками с пастой «Минутка» для выведения пятен—явно с такими же специалистами, своими зарубежными коллегами. Получалось, что у ярмарки есть некое
сходство с учеными собраниями — конференциями, конгрессами, как их только теперь ни называют. Там главное —не в напечатанных докладах, что будут розданы делегатам или просто прочитаны с трибуны. И не в том, что будет сказано при обсуждении этих докладов. Главное совсем другое: встречи людей одной работы, их контакты — в коридорах, в буфетах, в курительных комнатах, везде. И то, что высекается при контакте. Здесь, на ярмарке, это тоже важно. Конечно же, именно этим были заняты, если так можно сказать о контактах, деловые люди в бесконечном коридоре шестнадцатого павильона, где корреспондент искал свое бюро информации! Советский павильон на Лейпцигской ярмарке КАК ЖУРНАЛИСТ С ЖУРНАЛИСТОМ... Лейпцигской ярмаркой управляет Управление ярмарки. Во главе его важнейших отделов стоят директоры: директор отдела стран- участниц, директор помещений ярмарки, директор территории, директор пресс-центра... Настраиваться на ироничный лад не следует: пресс-центр ярмарки — это четырехэтажный дом, а корреспонденты — это добрых полторы тысячи человек чуть не из полусотни стран. Право же, хорошо бы потолковать с таким коллегой! Уж кто-кто, а директор над журналистами должен знать все.. Диалог с лингвистическим отступлением Корр. Что представляет собой сегодня Лейпцигская ярмарка? Тов. Ролъф Бушман, директор. Международный центр торговли между Востоком и Западом, прежде всего. Корр. И все же это и выставка! Десятки павильонов, тысячи экспонатов, весь город заполнен посетителями. Бушман. Да, но не зрителями! 55 из ста посетителей ярмарки — это экономисты и инженеры. И с каждым годом на ярмарку едут все больше те, кто... (Примечание по ходу беседы. Тут последовало длинное составное слово типа «пар-о-воз». Нам такие слова в немецком языке кажутся неудобными, но на самом деле они иногда полезны, как и паровоз. Бушман сказал: Kaufentscheidend. От Kaufen — покупать, и entscheidend — решающий. Всего одно, хоть и длинноватое, слово вместо «те, кто по своему служебному положению решают, покупать или нет».) Продолжает Бушман. Тысячи и тысячи этих людей встречаются здесь, и наша ярмарка все больше становится международным центром научно-технической и коммерческой информации. Специалисты встречаются здесь, и это едва ли не самое главное! Ибо обмен мнениями ведет в конечном счете к росту производительности труда... Корр. В чем, по-вашему, главная задача печати здесь, на ярмарке? Бушман. Дать читателю представление о движении потока товаров из страны в страну— во все страны мира благодаря нашей ярмарке. Корр. Для этого надо хотя бы знать, на какую сумму будут заключены сделки. Нереально! Бушман. Разумеется. Фирмы не сообщают коммерческих тайн. Но дело ведь не только в сумме... 25
^% rflbk ИГ И J[ СССР МОСКВА \£Q\ Щ ^^ ^ ^ ^Л ^1 I 1^ ^^^ ^^ -I udssR mos.au )q] ■ GERMED I I ■' ■ I w ^Px A A/ Wa^a,J = bittiifilp = I St О ФЛАГАХ, ФИРМАХ И О ТОМ, ПОЧЕМУ ЗДЕСЬ ПОЧТИ НИЧЕГО НЕ СКАЗАНО ОБ ЭКСПОНАТАХ-ОБРАЗЦАХ Разумеется, иногда называют и суммы. В Лейпциге было объявлено о соглашении с советским Союзхимэкспортом на 1971 год: фототовары стоимостью 120 миллионов марок на радость нашим фотолюбителям, предпочитающим пленку OR-WO из ГДР. Но дело, действительно, не только в марках, рублях или долларах. Поток товаров течет не сам по себе, его кто-то направляет и из чего-то составляет, «...41 русский, 385 поляков, 23 венгерца, 8 турков, 116 греков, 50 голландцев, 33 итальянца, 64 француза и 12 англичан посетили в 1780 году Лейпциг- скую ярмарку». Если сложить эти цифры из истории, получится 732 приезжих гостя. Осенью 1970 года сосчитать их всех до одного вряд ли кому удалось бы: фирм и объединений на ярмарке было, по подсчетам ее дирекции, 6525-—шесть тысяч и пятьсот двадцать пять, из пятидесяти пяти стран; где уж тут считать каждого приезжего! Так что нет ничего удивительного, что названия фирм были чаще всего незнакомыми, только успевай замечать географию: от Бостона до Ямайки, через Аргентину, Австралию, Гамбург и Японию, включая княжество Монако, а также княжество Лихтенштейн... Поток товаров из страны в страну — во все страны мира — так оно и есть. Кожа — из Индии в Европу, сахар — с Кубы, газгольдеры — из ГДР в Англию. И так далее, и так далее. Не счесть, сколько тут товаров, потому что в каталоге, в котором почти тысяча страниц и шестнадцать разделов, «товарные группы» — с трехзначными, а то и с четырехзначными номерами... На четвертый день ярмарки, которая и длится-то всего неделю, награждали участников золотыми медалями за лучшие изделия-образцы. И возникло естественное желание — заняться экспонатами, что получили награды. Но потом от этой затеи пришлось отказаться: если всех товаров и проспектов были тысячи и тысячи, то с золотой медалью набралось тоже почти семь десятков. Был среди них катализатор, была колбаса. И шелково-синтетическая ткань «Берли- нер Шарм», обаяние... Был киевский «Крио- том». И западноберлинский осмометр. И ленинградский «Русский бальзам» крепостью 50° с разными зельями. И устройство для противоположных целей: карманный индикатор степени опьянения — изделие завода «Иенафарм», ГДР, для автоинспекторов и полиции. . А разве все диковинное попало в медалисты? Чем хуже, например, жидкость для тушения пожара «Фри-дона 114 В 2», она же— хладагент для домашних холодильников, она же — газ для аэрозольных баллончиков? пять миллионов долларов Образцы, проспекты, обмен сведениями. Впрочем, постараемся не перегибать: никто здесь не ждет, чтобы, скажем, «Динамит Нобель» выложил на стол рецептуру удобрения, которым торгует, и Союзхимэкспорт тоже, надо полагать, никому не собирается дарить технологию ионитовых мембран, сделанных в НИИпластмасс. Просто почти все, что здесь продается, уже настолько сложно, так переплетено с наукой, что без тех, кто занимается наукой, торговля обойтись уже не может. А респектабельная внешняя торговля — и подавно. И буквально все, с кем мы говорили о делах и целях ярмарки — будь то юный сотрудник бюро информации или маститый представитель солидного концерна или государственного ведомства — все они в общем подтверждали тезис о расширении торговли— «крайне важном стремлении всех благоразумных людей». А говорилось ли при этом, на какую сумму и что продано, или нет — это как бы само собой становилось делом десятым. В подтверждение — еше одна беседа. Интервью о деловых отношениях Корр. Каковы ваши основные цели здесь, в Лейпциге? Г-н Г. Тимпе, представитель компании «Д а у - к е м и к л», США. Весь- 26 ч
ма деловые. У нас обширные связи с социалистическими странами, и мы вели здесь переговоры. Корр. Успешно? «Д ау-кеми к л». Да, и лучше, чем мы ожидали. Три соглашения о поставке трех продуктов... Корр. Приятно перевыполнять планы... «Д а у - к е м и к л». Да, мы довольны делами. В том числе, с вашей страной — мы давно с вами торгуем. (Перечисляет химические продукты и называет сумму: на пять миллионов долларов в год.) Но дело не только в соглашениях! Важны знакомства, очень важен обмен мнениями с вашими специалистами. Собираемся сейчас в Москву... Прервем на этом запись и заметим, что представитель энергичной американской компании довольно легко обошелся с «коммерческой тайной». Может быть, все эти тайны уже отживают свой век? ПОСЛЕДНИЕ ВПЕЧАТЛЕНИЯ Вечер. Ярмарка закрывается. Закрывают павильоны, закрывают бесчисленные киоски. Днем здесь на каждом шагу можно за пять минут перекусить — сосиски с негорькой горчицей или полцыпленка на картонной тарелочке, бутерброды-булочки. Пиво или нечто среднее между газировкой и лимонадом — тонизирующий напиток, их пьют чаще всего прямо из бутылочек. По аллее чинно шествуют санитары. Вдвоем, белые халаты с красным крестом, сумки через плечо. Тоже дельно — тут ведь целый день сотни тысяч людей. Все закрывается. За сдвоенным «М», за воротами ярмарки — автомобильная стоянка, она начинается тут же, рядом. И нет ей ни конца ни края, сколько хватает взгляда-—все сплошь уставлено автомобилями. Если подойти ближе, то видно, что на самом деле, конечно, не сплошь, а рядами. И все равно трудно понять, как они все туда набились, как найдет свою машину каждый и как он вместе с ней отсюда выберется. Через полчаса, уже почти в центре города, стоя у края узенького тротуарчика широченной улицы, смотрю на часы: сколько еще надо так стоять, чтобы эту улицу перейти? Перед нами — пешеходами — несутся, не катятся, а именно несутся, автомобили. Кажется, принято писать — поток. Какой там поток! Сель, лавина, стихийное бедствие на колесах. Похоже на кино, но только все на самом деле: не на экране, а тут же, едва не задевая ботинки стоящих на тротуаре, несутся лавиной «вартбурги», «волги», «мерседесы», «фольксвагены», «рено», бог знает что еще. Стеклянный блеск — руль и лицо — запах бензина в нос. Стекло — лицо — запах. Стекло— лицо... Стекла и лица мелькают, запах, разумеется, стелется сплошняком. Просвета не видно, нечем дышать, улицу не перейти: остановить их здесь светофором никто не решится, было бы только хуже — затор. И пешеходу на узком тротуарном берегу лейпцигской улицы во время ярмарки, когда сюда съехались автомобили чуть не со всей Европы, остается только надеяться на какой- нибудь волшебный аппарат, который превратит выхлопные газы в лесной воздух. Или на электромобили, над которыми давно колдуют в конструкторских бюро и лабораториях многих стран. Может быть, скоро они появятся и на Лейпцигской ярмарке на радость коммерсантам и просто пешеходам? Впрочем, отдадут им должное и ученые. И вообще у людей науки должен быть здесь на ярмарке свой — особенный интерес: своими глазами увидеть самые новые вещи, из первых рук узнать, кем и как они сделаны. Одним словом, ученым тоже нужен «тесный контакт» — как у человечков, сложенных двумя буквами «М» и приглашающих на ярмарку в Лейпциг. ...Когда этот номер журнала выйдет в свет, они как раз будут приближаться к месту своего назначения — весенняя ярмарка открывается 14 марта. Пожелаем им успеха! Фото Моники ХАМЕЛЬ (Союз немецких журналистов) и пресс-центра Лейпцигской ярмарки 27
ЭЛЕМЕНТ № _ 34 v^ Se [78,96 и. с. петров СЕЛЕН КРАСИВЫЕ ОПЫТЫ Селен — аналог серы. Так же, как и серу, его можно сжечь на воздухе. Горит синим пламенем, превращаясь в двуокись Se02. Только Se02 — не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту Se02 + Н20 = H2Se03 ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на нее сильным окислителем (например, НС103), получают селеновую кислоту H2Se04, почти такую же сильную, как серная. Спросите любого химика: «Какого цвета селен?» — он наверняка ответит, что серого. Но элементарный опыт опровергает это правильное в принципе утверждение. Через склянку с селенистой кислотой пропустим сернистый газ (он, если помните, хороший восстановитель), и начнется красивая реакция. Сначала раствор пожелтеет, затем станет оранжевым, цотом кроваво-красным. Если исходный раствор был слабым, то эта окраска может сохраняться долго — получен коллоидный аморфный селен. Если же концентрация кислоты была достаточно высокой, то почти сразу же после начала реакции в осадок начнет выпадать тонкий порошок. Его окраска — от ярко-красной до густо-бордовой, такой, как у черных гладиолусов. Это элементарный селен — аморфный порошкообразный элементарный селен. Его можно перевести в стеклообразное состояние, нагрев до 220° С, а затем резко охладив. Даже если цвет порошка был ярко-красным, стеклообразный селен будет почти черного цвета, красный оттенок заметен лишь на просвет. Можно сделать и другой опыт. Тот же красный порошок (немного!) размешайте в колбе с сероуглеродом. На скорое растворение не рассчитывайте — растворимость аморфного селена в CS2 — 0,016% при нуле и чуть больше 0,1% при 50° С. Присоедините к колбе обратный холодильник и кипятите содержимое примерно два часа. Затем образующуюся светло-оранжевую с зеленоватым оттенком жидкость медленно испарите в стакане, накрытом несколькими слоями фильтровальной бумаги, и вы получите еще одну разновидность селена — кристаллический моноклинный селен. Кристаллы-клинышки — мелкие, красного или оранжево-красного цвета. Они плавятся при 170° С, но если нагревать их медленно, то при ПО—120° С кристаллы изменятся: альфа- моноклиниый селен превратится в бета-моноклинный — темно-красные широкие короткие призмы. Это селен. Тот самый селен, который обычно сер. Серый селен (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную решетку можно представить как несколько деформированный куб. При правильном кубическом строении шесть соседей каждого атома удалены от него на одинаковое расстояние, селен же построен чуть-чуть иначе. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэто::у элементарные кубики искажены. Плотность серого селела 4,79 г/см3, температура плавления — 217, а кипения — 684,8— 688° С. Раньше считали, что и серый селен существует в двух модификациях — SeA и See, причем последняя лучше проводит тепло и 28
электрический ток, но последующие опыты опровергли эту точку зрения. В одной из своих книг академик А. Е. Ферсман рассказывал: «Показывают мне самые разнообразные предметы... (далее идет довольно длинное перечисление минералов — от горного хрусталя до кремня и изделий из них. — И. П.)... все это одно и то же химическое соединение элементов кремния и кислорода». Тот, кто рискнет сделать описанные выше опыты, убедится, что по многообразию форм и видов селен мало уступает БЮг- Только, приступая к опытам, нужно помнить, что селен и все его соединения ядовиты, особенно селеноводоро'д и его производные. Экспериментировать с селеном можно только под тягой, соблюдая все правила техники безопасности. «Мно гол и кость» селена лучше всего объясняется с позиций сравнительно молодой науки о неорганических полимерах. ПОЛИМЕРОЛОГИЯ СЕЛЕНА Эта наука еще так молода, что многие основные представления не сформировались в ней достаточно четко. Нет даже общепринятой классификации неорганических полимеров. Известный советский химик член-корреспондент Академии наук В. В. Коршак предлагает делить все неорганические полимеры прежде всего на гомоцепные и гетероцепные. Молеку- Элементарная решетка серого кристаллического селена 29 лы первых составлены из атомов одного вида, а вторых — из атомов двух или нескольких элементов. Элементарный селен (любая модификация!)— это гомоцепной неорганический полимер. Естественно, что лучше всего изучен термодинамически устойчивый серый селен. Это полимер с винтообразными макромолекулами, уложенными параллельно. В цепях атомы связаны ковалентно, а молекулы-цепи объединены молекулярными силами и частично — металлической связью. Даже расплавленный или растворенный селен не «делится» на отдельные атомы. При плавлении селена образуется жидкость, состоящая опять-таки из цепей и замкнутых колец. Есть восьмичленные Se8 кольца, есть и более многочисленные «объединения». То же и в растворе. Попытки определить молекулярный вес селена, растворенного в сероуглероде, дали цифру 631,68. Это значит, что и здесь селен существует в виде молекул, состоящих из восьми атомов. Газообразный селен существует в виде разрозненных атомов только при температуре выше 1500е С, а при более низких температурах селеновые пары состоят из двух-, шести- и восьмичленпых «содружеств». До 900° С преобладают молекулы состава Se6, после 1000° С —Se2. Что же касается красного аморфного селена, то он —тоже полимер цепного строения, но малоупорядоченной структуры. В температурном интервале 70—90е С он приобретает каучукоподобные свойства, переходя в высокоэластичное состояние. Моноклинный селен, по-видимому, более упорядочен, чем аморфный красный, но уступает кристаллическому серому. Все это выяснено в последние десятилетия, и не исключено, что по мере развития науки о неорганических полимерах многие величины и цифры еще будут уточняться. Это относится не только к селену, но и к сере, теллуру, фосфору—ко всем элементам, существующим в виде гомоцепных полимеров. ИСТОРИЯ СЕЛЕНА, РАССКАЗАННАЯ ЕГО ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЕМ История открытия элемента № 34 небогата событиями. Диспутов и столкновений это открытие не вызвало, и немудрено: селен открыт в 1817 году авторитетнейшим химиком своего времени Йен сом Якобом Берцелиусом. Сохранился рассказ самого Берцелиуса о том, как произошло это открытие.
Иене Якоб Берцелиус A779—1848) — выдающийся шведский химик. Он открыл селен и окись церия, выделил элементарные торий, цирконий и литий. Берцелиус был главой крупной химической школы, среди его учеников — Вёлер, Сёфсгрем, Арфведсон и другие видные химики. Публикуемый дружеский шарж на Берцелиуса датирован 1823 годом. Именно в этом году в Стокгольме появился Фридрих Велер — молодой немецкий химик (впоследствии очень известный) и известный мастер розыгрыша. Предполагают, что этот шарж — дело его рук «Я исследовал в содружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королек. Согласно Клапро- ту, такой запах служит указанием на присутствие теллура. Ган заметил при этом, что на руднике в Фалюне, где собирается сера, необходимая для производства кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное 30 надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал все, что образовалось при получении серной кислоты путем сжигания фалюнекон серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашел, что масса (то есть осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греческого огКг\уг\ (Луна), так как теллур назван по имени Tellus — нашей планеты», ПЕРВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ «Из всех областей применения селена самой старой и, несомненно, самой обширной является стекольная и керамическая промышленность». Эти слова взяты из «Справочника по редким металлам», выпущенного в 1965 году. Первая половина этого утверждения бесспорна, вторая — вызывает сомнения. Что значит «самой обширной»? Вряд ли эти слова можно отнести к масштабам потребления селена той или иной отраслью. Вот уже на протяжении двух десятилетий главный потребитель селена— полупроводниковая техника, а силикатчикам достаются буквально «крохи с барского стола». Тем не менее, роль селена в стеклоделии достаточно велика и сейчас. Селен, как и марганец, добавляют в стеклянную массу, чтобы обесцветить стекло, устранить зеленоватый оттенок, вызванный примесью соединений железа. Соединение селена с кадмием — основной краситель при получении рубинового стекла; этим же веществом придают красный цвет керамике и эмалям. В сравнительно небольших количествах селен используют в резиновой промышленности—-как наполнитель, и в сталелитейной — для получения сплавов мелкозернистой структуры. Но не эти применения элемента № 34 главные, не они вызвали резко увеличение спроса на селен в начале пятидесятых годов. Сравните цену селена в 1930 и 1956 годах: 3,3 доллара за килограмм и 33 соответственно. Большинство редких элементов за это время стало дешевле, селен же подорожал в 10 раз! Причина в том, что как раз в пятидесятые годы стали широко использоваться полупроводниковые свойства селена.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ, ФОТОЭЛЕМЕНТ, СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ Обычный серый селен обладает полупроводниковыми свойствами, это полупроводник р-типа, то есть проводимость в нем создается главным образом не электронами, а «дырками» *. И что очень важно, полупроводниковые свойства селена ярко проявляются не только в идеальных монокристаллах, но и в поликристаллических структурах. Но, как известно, с помощью полупроводника только одного типа (неважно какого) электрический ток нельзя ни усилить, ни выпрямить. Переменный ток превращается в постоянный на границе полупроводников р- и n-типов, когда осуществляется так называемый р—n-переход. Поэтому в селеновом выпрямителе вместе с селеном обычно работает сульфид кадмия — полупроводник п-типа. А делают селеновые выпрямители так. На никелированную железную пластинку наносят тонкий, 0,5—0,75-миллиметровый слой селена. После термообработки сверху наносят еще и «барьерный слой» сульфида кадмия. Теперь этот «сэндвич» может пропускать поток электронов практически лишь в одном направлении: от железной пластины к «барьеру». Другое практически очень важное свойство селена-полупроводника — его способность резко увеличивать электропроводность под действием света. На этом свойстве основано действие селеновых фотоэлементов и многих других приборов. Следует иметь в виду, что принципы действия селеновых и цезиевых фотоэлементов различны. Цезий под действием фотонов выбрасывает дополнительные электроны. Это явление внешнего фотоэффекта. В селене же под действием света растет число «дырок», его собственная электропроводность увеличивается. Это внутренний фотоэффект. Влияние света на электрические свойства селена двояко. Первое — это уменьшение его сопротивления на свету. Второе, не менее важное, —* фотогальванический эффект, то есть непосредственное преобразование энергии света в электроэнергию в селеновом приборе. Чтобы вызвать фотогальваническин эффект, нужно, чтобы энергия фотонов была больше некоей пороговой, минимальной для данного фотоэлемента, величины. Простейший прибор, в котором используется именно этот эффект, — экспонометр, которым мы пользуемся при фотосъемке, чтобы * О двух типах проводимости подробно рассказано в статье «Германий» («Химия и жизнь», 1969, № 7). определить диафрагму и выдержку. Прибор реагирует на освещенность объекта съемки, а все прочее за нас уже сделали (пересчитали) те, кто конструировал экспонометр. Более сложные устройства того же типа — солнечные батареи, работающие на Земле и в космосе. Принцип действия их тот же, что у экспонометра. Только в одном случае образующийся ток лишь отклоняет тоненькую стрелку, а в другом питает целый комплекс бортовой аппаратуры. КОПИЮ СНИМАЕТ СЕЛЕНОВЫЙ БАРАБАН В 1938 году американский инженер Ч. Карлсон запатентовал метод «селеновой фотографии», который сейчас называют ксерографией или электрографией. Это, пожалуй, самый быстрый способ получения высококачественных черно-белых копий с любого оригинала, будь то чертеж, гравюра или оттиск журнальной статьи. Электрографические машины сейчас выпускают во многих странах, принцип их действия повсюду один и тот же. В основе их действия — уже упоминавшийся внутренний фотоэффект, присущий селену. Главная деталь • электрографической машины — металлический барабан, очень гладкий, обработанный по высшему 14-му классу точности, и сверху покрытый слоем селена, осажденного в ва-. кууме. А действует эта машина так. Оригинал, с которого предстоит снять копию, вставляют в приемное окно. Подвижные валики переносят его под яркий свет люминесцентных ламп, а система, состоящая из зеркал и фотообъектива, передает изображение на селеновый барабан. Тот уже подготовлен к приему: рядом с барабаном установлен коротрон — устройство, создающее сильное электрическое поле. Попадая в зону действия коротрона, часть селенового барабана заряжается статическим электричеством определенного знака. Но вот на селен спроектировали изображение, и освещенные отраженным светом участки сразу разрядились — электропроводность выросла, и заряды ушли. Но не отовсюду. В тех местах, которые остались в тени благодаря темным линиям и знакам, заряд сохранился. Этот заряд в процессе «проявления» притянет частицы тонкодисперсного красителя, тоже уже подготовленного. Перемешиваясь в сосуде со стеклянным бисером, частички красителя тоже, как и барабан, приобрели заряды статического электричества. Но их заряды — противоположного 31
СС?Т5^3£Я5С^3^55С55'^^ Схема стечест венной электрографической машины «РЭМ-ЗОО К» знака; обычно барабан получает положительные заряды, а краситель -отрицательные. Положительный же заряд, по более сильный, чем на барабане, получает и бумага, на которую нужно перенести изображение... Когда ее плотно прижмут к барабану (разумеется, это делается не вручную, до барабана вообще нельзя дотрагиваться), более сильный заряд перетянет к себе частички красителя, и электрические силы будут удерживать краситель на бумаге. Конечно, рассчитывать на то, что эти силы будут действовать вечно или, по крайней мере, достаточно долго, не приходится. Поэтому последняя стадия получения электрографических копий — термообработка, происходящая тут же, в машине. Применяемый краситель способен плавиться н впитываться бумагой. После термообработки он надежно закрепляется на листе (его трудно стереть резинкой). Весь процесс занимает не больше полутора минут. А пока шла термообработка, селеновый барабан успел повернуться вокруг своей оси, и специальные щетки сняли с него остатки старого красителя. Поверхность барабана готова к приему нового изображения. Советская электрографическая машина «РЭМ-300 К» позволяет получать без смены барабана до 50 000 копий. Как видим, полупроводниковые свойства селена используются разнообразно и широко. Несмотря на это, ученые считают, что селен — «один из наиболее сложных и наименее изученных полупроводников». Следовательно, даже в этом качестве его возможности далеко не исчерпаны. 32
ЕЩЕ О СЕЛЕНЕ В СЕЛЕНИТЕ НЕТ СЕЛЕНА Селен принадлежит к числу довольно редких элементов. Распространенность его в земной коре — 6- 10-5%. Иногда, крайне редко, ои встречается в виде самородков. Редки и его собственные минералы: иауманнит Ag2Se, клаусталит PbSe, берцелианит Cu2Se (названный так в честь первооткрывателя селена). А известный минерал селенит, название которого, казалось бы, явно указывает на то, что этот минерал — селе содержащий, вообще лишен селена. Селенит — разновидность гипса, минерал кальция, селена же в нем не больше, чем любого другого рассеянного элемента. Источником получения селена служат шламы медеэлектролитного, сернокислотного и целлюлозно-бумажного производств. КАК ПОЛУЧАЮТ СЕЛ ЕН Прежде чем ответить на этот вопрос, нужно, видимо, напомнить, что такое шлам. Прежде всего, это ценное сырье, из которого извлекают не только селен и теллур, а, между прочим, и золото. А физически шлам — это взвесь различных веществ, оседающая на дно электролитических ванн и варочных котлов. Если хотите, шлам — это грязь, но грязь драгоценная: в шламе медеэлектролит- ных заводов селен, как правило, присутствует в виде селенида серебра — этот элемент взаимодействует с благородными металлами. Расскажем коротко, как получают селен именно из такого шлама. Методов несколько. Например, окислительный обжиг с отгонкой образующейся двуокиси селена Se02; это вещество, в отличие от двуокиси теллура, не говоря уже о содержащихся в шламе тяжелых металлах, довольно легко возгоняется. Другой способ — нагревание шлама с концентрированной серной кислотой и последующая отгонка той же двуокиси. Применяют также метод окислительного спекания шлама с содой. В этом случае образуются растворимые в воде соли селенистой и селеновой кислот. Раствор этих солей упаривают, подкисляют и кипятят. При кипячении ше- стивалеитный селен переходит в четырехвалентный. Из этих соединений и восстанавливают элементарный селен, действуя на них сернистым газом. СЕЛЕН ВРЕДЕН..* Уже упоминалось, что селен токсичен. Оттого избыток его в почве и растениях вредно влияет на животных. Заболевание, вызванное избытком селена, носит название алколоиза. У заболевших ал- колоизом копытных начинает выпадать шерсть, деформируются, принимая уродливые формы, копыта и рога. В то же время некоторые растения, в частности астрагалы и астры, способны аккумулировать селен из почвы. ...НО МОЖЕТ БЫТЬ И ПОЛЕЗЕН При некоторых заболеваниях, связанных с нарушением функций сальных желез, например при себорее или чешуйчатом лишае, врачи рекомендуют сульсеновое мыло. Это лечебное мыло содержит серу и селен. Оно улучшает деятельность сальных желез, уменьшает образование перхоти, укрепляет ослабленные волосы. Замечено также, что в тех районах земного шар а, где в почве ср авнител ьно много селена, реже наблюдается кариес — распространеннейшее заболевание зубов. Противокариесное действие малых доз селена подтверждено в опытах иа животных, но механизм его пока не установлен, ИЗОТОПЫ СЕЛЕНА Природный селен состоит из шести изотопов с массовыми числами 74, 76,77, 78, 80 (самый распространенный) и 82. Среди многочисленных радиоактивных изотопов этого элемента практически важен (как радиоизотопный индикатор) се- лен-75 с периодом полураспада, равным 121 дню. Всего сейчас известно 17 изотопов элемента № 34. СЕЛЕНИДЫ Это соединения селена с металлами, по составу аналогичные сульфидам. Некоторые селениды, как и сам селен, нашли применение в полупроводниковой технике. 3 Химия и Жизнь, J4 3 33
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ Борис АГАПОВ ссАК-КОЙ!» Окно раскрыто в весну. Она совсем рядом — возле самых глаз. Она поднимается стеной, в ней тонет взгляд. Стека весны. Внизу цветут вишни. Веточки тонкие-тоненькие, не веточки, а жилочки. А листьев еще нет. И получаются облака из белых Главы из книги. Окончание. Начало в № 1 и 2. звезд, галактики сияющих соцветий. В каждой звезде — золотая сердцевина, и в ней — драгоценная пыльца — микроскопические чертежи будущий жизни, самое стойкое, что существует в мире растений: по пыльце определяют флору, бывшую сотни тысяч лет назад! Цветущая вишня-сакура, любовь японских поэтов, образ вечного пришествия молодости, девичество мира! 34
Над вишнями вздымаются дубы. Они только-только окинулись листочками, как дымком. И хотя неоткуда взяться весной в этой зелени красному цвету, однако будто отблеск бронзы лежит на глянце листвы, которую протягивают к солнцу черные мускулы сучьев. Дуб — козырь леса, как сказал Мандельштам. Дуб. Древо дерев. Державное слово «древо»! Древнейшее. Рожденное еще в санскрите, столь же прародительское, как и слово «огнь» и слово «сердце». От «древа» — и слово «здоров» — из хорошего дерева сделан, ибо приставка «su» по- санскритски означает «хорошо». «...Аз убо вышед к нему и страшьное чудо дуба видев, разсмотрех прилежне...». Совершается чудо дуба перед моим окном— и все сказания о нем толпятся к окну — о власти, о суде, о силе, о крепости... Его ствол, как громовой удар, его сучья, как молнии мрака... Дуб — гроза, дуб — Зевс, дуб — Тор, дуб — Перун... Белое, нежное, обнаженное тело березы рядом с черным панцырем дуба совсем как в картине Тинторетто «Спасение Арсинои», где закованный в сталь Ганимед сажает в лодку юных дам, на которых нет ничего, кроме цепей, обвивающих лилейные округлости их плеч и бедер. Листва на березах взбита, как пена, — того и гляди улетит, а над ней — уже синева елей и кроны сосен, накинутые набекрень, будто их рвет ветер с моря, хотя нет ни ветра, ни моря. ...Вы вглядывались в древо зимой? «Разсмотрех прилежне» — без листьев на фоне серого неба? Когда виден только чертеж сучьев, и из них исходящих веток, и из них исходящих побегов — цепная реакция ветвистости... Что это напоминает? А вы видели рентген бронхов и легких? От толстых стволов отходящие сучья, и ветки, и побеги. Это же одно и то же! Только древо ветвится вверх, а бронхи — вниз. Только древо выдыхает кислород, а легкие вдыхают его. ...В зыбком, изгибистом пространстве листвы — белки и птицы. Их движения быстры до неуловимости. И как бы взрывчаты. Белка пробежит вдоль ствола, будто судорога прошла по коре, а замрет, неподвижна, как сучок. Потом вдруг — поворот головы. И опять замерла. Поворот обратно И ни движения. Потом — прыжок, и опять ее не видно, не шелохнется. Что это — охотничья сноровка, чтобы не заметили? Или особое устройство нервно-мышечной системы? Или и то и дру^ гое? Также и птицы. Энергия отдается порциями. Без переходов. Квантово. Посидит деревянной игрушкой, клюнет воздух, скакнет и опять замерла. ...Стена весны облита насекомым жужжанием. Над каждым цветком подвешенная к мутному облачку крыльев пребывает пчела. Одетые в свои летческие меховые комбинезоны пчелы садятся, отяжеляя ветку. Они наигрывают что-то в цветке зазубренными лапками, они внедряются и потом тяжело отлипа^ ют, взлетают, и ветка, освобожденная от но^ ши, вздрагивает и выпрямляется как женщин на, покормившая младенца. Как и все, что я вижу в моем окне, они — тайна. О них известны тысячи подробностей и ничего более. Они состоят из чудес. Первое чудо: чудо полета. Четыреста взмахов крыльев в секунду. Попробуйте сделать пальцами хотя бы сорок движений в секунду! И десять часов полета в сутки. Огромная энергия, невероятная выносливость! Второе чудо: оборудование. Пчела работает, как дантист, прибегая то к одному инструменту, то к другому, то к третьему. В ее распоряжении приборы для всасывания, приспособления для слизывания, инструменты для прессования, для упаковки... — хоботок, язычок, щетинки, шильца, шпорки, гребешки, щипчики, челюсти, корзинки.. Только в отличие от дантиста пчела делает сразу несколько операций, и ее сложный инструментарий состоит из частей ее собственного тела. Третье чудо: химическая лаборатория. В пчеле действует производство различных веществ, и не только меда и воска. Она синтезирует еще и «апилак» — маточное молоко, «обножку», из которой потом выделыва- ется «перга» — один из видов пчелиной пищи, «апитоксин» — яд, признанный теперь как замечательное лечебное средство, «прополис» — ароматический клей. Четвертое чудо: чудо приборостроения. Глаза, способные различать объекты менее сотой доли миллиметра и воспринимающие ультрафиолетовые лучи, так что пчела может видеть сквозь лист и сквозь лепесток. Осязательная аппаратура, разлитая по всей поверхности тела. Необычайно чувствительные «антенны обоняния», как назвал их писатель И. А. Халифман, обладающие шестью тысячами обонятельных каналов. 3* 35
И наконец — чудо миниатюризации. Все эти приборы, инструменты, приспособления размещены и действуют в крошечном пространстве пчелиного тельца, где еще находится местечко и резервуарам с водой, чтобы увлажнять нектар, если он слишком сух для высасывания, и канистрам для нектара, и баллонам с запасным воздухом, необходимым при полете. ...А что, если насекомые были той расой, которая могла бы стать властелином планеты? Ведь все эти совершенства пока недоступны и даже непонятны для современной человеческой техники! Десятикратно увеличенная голова пчелы действительно выглядит какой-то страшной кибернетической машиной, столь же совершенной, сколь и безжалостной. Но в том-то и дело, что увеличить ее можно только оптически, под лупой. В действительности же она не может быть больше своего обычного размера, и этот размер не позволяет развития. И слава природе: при такой внешности да еще бы мощный мозг! ...Внезапно как бы туман проходит перед стеной зелени. И все замутилось, заволновалось, пришло в движение. Летят семена. Ты в ветре, веткой пробующем, Не время ль птицам петь, Намокшая воробышком Сиреневая ветвь! Они летят небыстро, летят безмоторным полетом, но, как мне кажется, строго к цели. Ветер ли несет их, или они сами делают ветер? Все связано со всем. Мир живет вкупе. Они летят. Их разведчики, их квартирьеры влетают в укромности кустов... Вот, наконец, из их массы я вижу одного, одну, одно. Оно тычется в верхнее стекло окна, опускается ниже, влетает в комнату и, развернувшись спирально, опускается на рукопись. Бесцветное, чуть желтоватое, оно имеет форму бумеранга. Оно покрыто тончайшей шерсткой, как бы дымкой. Что это? Теплоизоляция? Или аэродинамика? Чтобы множеством ворсинок держаться за воздух? Семялет. И в нем пилот лежит спеленут. На пилоте островерхий шлем. Он спит. Его несут ладони ветра и опустят к земле, как положено, и там он проснется и приступит к выполнению задания: начнет произрастать. Лети же дальше. Нельзя, чтобы мое окно засосало тебя. И он улетает. Как будто какие- то двигатели снимают его с бумажного листа и выносят в окно, и он уже неотличим от сотен других, несущихся мимо. ...Музыка сопровождает ли их? Если представить себе музыку для этих кадров, то она не должна совпадать с ритмом и 36
изменениями полета семян. Она не должна отмечать ни их поворота, ни их остановок... Она должна быть так же независима от них и вместе соединена с ними, как лучи солнца, которые пронизывают их скопления... (Как марш уходящих артиллеристов пронизывает горькую беду трех сестер в пьесе Чехова.) ...Я помню ледоход на Неве. Был, ветреный, синий, балтийский денек. Около «Авроры», стоявшей на вечном приколе, мультипликационно маршировали нахимовцы под духовой оркестр. Марш ритмично тузил в барабан, и его пневматические удары, окованные медью труб, весело отрубали кусочки времени, и вся картина вокруг была разграфлена школьным в клеточку ритмом. А мимо по реке плыли льдины. Модели айсбергов и ледяных полей, покрытые торосами и сажей. Они проплывали, как на показ, как танки на параде. И было совершенно четко видно, что они проплывают под марш. Они были связаны с маршем, как в искусно продуманной мизансцене. Они были в единстве с ритмом потому, что сохраняли автономность своего проплывания и ничего не знали о марше. Они ехали в море прямолинейно и равномерно по законам гидравлики и только. И вместе с тем их парад, их соприсутствие с маршем создавали такую целостную картину, такую гармонию, что она — того и гляди! — могла показаться предустановленной. Научно это был бы абсурд. Но я сейчас не о науке. Да, тут творилась—только кем именно?! (вероятно, перекрестом случайностей) — некая стройность, и я не мог ею не залюбоваться. Впрочем, на набережной стояло много людей, они смотрели на льдины, они слушали марш — скачущий, золотистый, мальчишеский— и, я уверен, предавались красоте, как и я. Жизнь! Она так повсюдна, она так обыкновенна, что мы только теперь стали понимать, насколько она необыкновенна. Помню, на открытии Сельхозвыставки какая-то деваха, держа в руке городские туфли, босиком побежала по газону, и милиционер засвистел. Она остановилась. Милиционер показывал ей на газон, строго качал головой. Она была в недоумении. Она даже с возмущением крикнула на него: — Та це ж трава! А между тем та чудо-техника, которую она бежала смотреть, была грубейшей, примитивнейшей поленницей по сравнению с любой травинкой под ее ногами. В чем самая таинственная тайна жизни? В чем угодно, начиная от ее происхождения. Никто никогда нигде не видел возникновения жизни вне жизни. Однако метафоры и образы были здесь сильнее фактов, так что Аристотель полагал, что мелкие животные могут самозарождаться из мертвой материи, и даже Ньютон, Гарвен и Декарт были убеждены в возможности самопроизвольного зарождения. В XVII веке итальянец Франческо Реди поставил эксперимент, один из наиболее лаконичных в истории науки: он накрыл свежее мясо сеткой от мух. И мухи в мясе не завелись. Потом был провозглашен новый научный принцип: «Отпе vivum ex vivo» — «Все живое из живого», и это положение стало называться «принципом Реди». Осенью 1957 года мне случилось побывать на международном симпозиуме, посвященном происхождению жизни на Земле. Небольшой Октябрьский зал Дома Союзов был заполнен до отказа. В президиуме и в рядах было много иностранцев. Американец С. Л. Миллер из Колумбийского университета докладывал о своих опытах, которые потом стали если не классическими, то знаменитыми. Дж. Бернал считает, что они были стимулированы работами А. И. Опарина. Миллер пытался реконструировать условия, существовавшие на планете Земля до появления на ней жизни. Атмосфера Земли, по-видимому, была бескислородной и представляла собой адскую мешанину из метана, аммиака и водорода, в которой могли бы жить только драконы и саламандры, если бы они существовали. Почти вся поверхность Земли была покрыта океаном. Страшной силы ультрафиолетовое излучение Солнца лилось на эту воду, на небольшие материки, над которыми поднимались вулканы, изрыгающие пламя, дым и расплавленную магму. Все вокруг было так насыщено электричеством, что лиловый пух тихих разрядов покрывал гребни гор и острия скал, а в воздухе стоял грохот громовых раскатов, и чудовищные молнии ветвились и сшибались над мертвой землей... Все это помещалось в колбе диаметром в двадцать сантиметров, сделанной из стекла пирекс с вольфрамовыми электродами, которые были призваны посылать электрические разряды. В другой колбе поменьше кипела вода, и пар от сего первородного океана за- 37
полнял атмосферу в большой колбе. Вулканы и острова моделированию не подлежали. Кипение и разряды привели к тому, что в колбе начало возникать нечто желтое. Анализ показал, что это были полимеры. Это были те самые аминокислоты, из которых строится белок живых существ. Опыты Миллера были подтверждены в Советском Союзе и в других странах. Ученые Фокс и Харада решили исключить из своих экспериментов воздействие электричества в любых формах и ограничиться только температурами. Они предположили, что зарождение жизни началось два миллиарда лет тому назад во времена повсюдной вулканической деятельности, когда жарища около 1000 градусов была обычной погодкой на планете. Фокс и Харада пропускали метан через раствор аммиака и затем направляли его в нагретую камеру, заполненную различными возможными для того времени минералами. Чудо произошло. В камере удалось получить 18 аминокислот из тех двадцати, которые и составляют весь строительный материал для белков любого из ныне живущих организмов. Но палеохимики на этом не остановились. Фантазия их продолжала реставрировать детство планеты. Вот потухают вулканы, остывает излившаяся магма, спадает жара в атмосфере... Стремясь соблюсти самую свирепую научность, они приняли данные геологов с Гавайских островов, которые утверждали, что поверхность недавно действовавших там вулканов долгое время оставалась нагретой до 170 градусов. Они взяли кусок лавы и нагрели его до 170 градусов. Положили на него полученные аминокислоты. Время от времени прыскали на них дистиллированную воду, это были дожди, долженствовавшие идти в то беспокойное время. И произошло второе чудо, пожалуй самое неправдоподобное. Отдельные молекулы аминокислот начали сцепляться, образовали цепи. Возможно, это был процесс, напоминающий полимеризацию или поликонденсацию. Но ведь белки — это и есть продукт подобных процессов с участием аминокислот! Хараде и Фоксу белков получить не удалось, иначе об этом гремела бы вся научная и особенно ненаучная печать мира. Но, если опыты были проведены чисто, эти результаты уже интересны. Полученные продукты были названы протеиноидами, то есть белковоподоб- ными. Эти синтетические молекулы обладают многими свойствами настоящих белков. Жизнь умеет сохранять себя в самых, казалось бы, убийственных условиях. Мы еще не знаем всех хитростей, какие она в состоянии изобретать, чтобы избегать гибели, всех методов обороны, какие припасены в ее тайниках. Но она не только обороняется. Она наступает. Она — величайший агрессор в мире. Жизнь стремится распространяться, захватывать, заселять. Это ее исконное свойство, подобно тому как свойство теплоты — переходить от нагретых в менее нагретые места, как свойство растворяемых веществ — расходиться в растворе, как свойство газов — рассеиваться. Однако существует решительное различие между распространением неживого и агрессией жизни. Все неживое, распространяясь, ослабевает. Жар становится теплом, свет теряет свою яркость, потенциал электрического заряда слабеет... Если на нашей Земле предоставить неживой природе вести себя, как ей хочется, то удобнее всего ей будет разлечься, развалиться, освободиться от всяких напряжений, занять доступные границы и пребывать в полном покое, смешав все составные части и выровняв все уровни. Таково ее наиболее вероятное состояние. Леность мертвой материи называется энтропией. Жизнь же всегда против лени. Против энтропии. Ей свойственно создавать «конденсаторы», отделять теплоту от холода, разделять смешанное, поднимать уровни, приводить материю из хаоса в порядок, держать частицы материи в «неудобных» для нее состояниях и толкать, толкать ее к действию. Если бы одна бактерия холеры начала делиться в особо благоприятных для нее условиях, и процесс дальнейших делений не испытывал бы никаких препятствий или неудач, то скорость распространения слоя в одну бактерию достигла бы 330 метров в секунду, то есть скорости звука. По подсчетам Эренберга, один экземпляр водоросли диатомеи, делясь на части при наиболее благоприятных условиях, может в течение восьми дней дать массу живой материи, по объему равную нашей планете, а в течение следующего часа эту массу удвоить. Но этого мало. Тут надо принять во внимание еше одно весьма важное обстоятельство. Представьте себе планету, равную Земле, 38
которая возникает в течение восьми дней и состоит не из грубых гнейсов, базальтов и гранитов, а вся насквозь — из тончайших и точнейших механизмов с набором таинственных записей, управляющих производством всей сложнятины, свойственной вообще организму! Вот это сила! Что надо понимать под наследственностью? Конечно, также и те характерные особенности, которые отличают, скажем, одни породы свиней от других пород свиней же, одни породы собак от других. Есть классический пример подобного наследственного признака. В династии австрийских монархов Габсбургов в течение столетий передавалась от отца к сыну особая форма нижней губы, не слишком изящная, которую можно обнаружить на портретах этих властителей и в XVI и в XIX веках. Венская императорская академия наук посвящала тщательные исследования царственной губище. Французский академик Жан Ростан иллюстрировал недавнюю свою статью носами королей Франции от Франциска I до Людовика XVIII, носами, действительно сильно выдающимися! Как видите, даже цари в какой-то степени послужили науке, хотя и в значительно меньшей, чем, скажем, знаменитая мушка дрозофила, способная воспроизводиться не один раз в двадцать четыре года, а более двадцати четырех раз в год. Изменения, которых достигают селекционеры в результате десятилетий упорного и утонченного труда,—на несколько процентов большая жирность молока, на несколько сантиметров более длинная шерсть, на несколько недель более ранее созревание — имеют громадное значение для экономики общества, но совершенно ничтожны по сравнению с той дьявольской устойчивостью, которая держит неизменной всю конструкцию лосося или скорпиона. О скорпионе можно было бы написать много интересных вещей. Он состоял в персонажах древнейших религиозных культов, он был одним из главных символов магии, алхимии, астрологии, он вошел в число двенадцати членов великого зодиака, о нем существует немало легенд и немало забавных, но правдивых рассказов. Когда Фабр построил свой знаменитый «Скорпионский Лувр» и стал наблюдать жизнь этих существ, он увидел «зрелище, которого никто никогда не видел», как написал он в своем дневнике. Прежде всего он был поражен огромным преимуществом скорпионов перед людьми в том, что они почти лишены аппетита. Они едят непонятно мало Пять месяцев в году они вообще не принимают никакой пищи, причем остаются вполне активными и не теряют своего глянцевитого и прочного вида. Ученые наблюдали скорпионов, которые жили без всякой еды в течение четырнадцати месяцев! ' Фабр не согласен с легендой, будто поцелуй был изобретен голубкой. Он считает, что приоритет в этом деле принадлежит скорпионам. Я видел замечательный фильм «Живая пустыня», сделанный в студии Диснея. Там среди прочих непонятно как снятых эпизодов была показана любовь скорпионов. Диктор, который, к своему счастью, не учился у меня писать назидательные научно-популярные тексты, пояснил, что именно происходит на экране, пропев: Он ее за ручку взял, Он ее поцеловал... Так оно в точности и было, если только под ручкой разуметь клешню. Роман кончился тем, чем кончаются все скорпионьи романы: после свадьбы жена съела мужа. Они кончаются так — триста миллионов лет! Триста миллионов лет тому назад скорпион был совершенно таким, как сегодня! Опускались под воду материки, изменяли свои русла гигантские реки, сглаживались горы, проходили оледенения, потом возникали и рушились империи, города, культуры.. А это существо которое изобрело поцелуй и самоубийство, животное, напоминающее маленького рака с каплей смертоносного яда на хвосте, оставалось неизменным. И не оно одно, а множество видов животных и растений сохранили свое устройство, свой характер на протяжении миллионолетий, а еще большее число видов изменялось постепенно, медленно с величайшей осторожностью. Прочность, большая, чем у базальта. Алмазный фундамент жизни. Считается, что человек тоже достаточно устойчивое явление. Что эволюция его закончилась тогда, когда мозг из обезьяньего стал человеческим, таким, каков он сегодня. И это уже на все времена? Есть ученые и, особенно, есть фантасты, которым хотелось бы реформировать человека, искусственно продолжить его эволюцию. Они хотели бы вывести киборга. Кибернетически организованного человека. 39
Ему не нужен был бы водолазный костюм для пребывания на дне океана. Ему не нужен и скафандр для прогулок по Луне или Марсу. Ему не нужны запасы пищи, а достаточно особых капель, которые впрыскиваются под кожу (если у него кожа, а не' пластиковое покрытие!). Вместо рта у него клюв. Вместо ногтей — отвертки, шила, плоскогубцы и другой инструмент. Вместо сердца легко регулируемый насос. Говорить ему не надо — он передает мысли по мозговому радио. Что касается чувств, то они возможны в той мере, в какой этого требует выполнение заданий. Конечно, скорость и точность его мышления несравнимы с человеческими. Вот такой киборг. Он — властитель вселенной. Он — потомок человека. К счастью, ни я ни вы до этого не доживем. Да и будет ли такое? Но мне кажется, что есть вещи постраш- кее киброга. Есть способ мышления, который имеет в виду только пользу. Человек, который так мыслит, был бы способен превратить людей в физических уродов, если этого требует выполнение, скажем, такой цели, как работы на Луне без скафандра. Он способен превратить ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ ИЗУЧАЙ И ВЛАСТВУЙ! ...В склад, где хранятся зеленые помидоры, один раз в день впускают газ этилен. Немного— пол-литра на кубометр воздуха. Но этого достаточно, чтобы помидоры дозрели не за 10—12 дней, как обычно, а вдвое быстрее. ...Препаратом «ТУ» опрыскивают зацветающие огурцы. Результат: резко уменьшается людей в духовных уродов, лишив их радостей и глубин музыки, поэзии, красоты... Ведь для того чтобы варить сталь или выращивать хлеб, думает он, можно не учиться понимать искусство. А такое ученье стоит денег и требует учебного времени! Давайте исключим его как лишнее и введем еще один практикум и еще один курс лекций! А еще лучше — пойдем болеть за «Динамо»! ...Мое окно раскрыто в весну. Там — цветут вишни. Галактики сияющих соцветий, вечная юность мира... т Нельзя ли упразднить эту стадию развития ягод? Чтобы сразу, минуя всякие там цветы, получать плоды и, если удастся, без косточек? Может быть, и можно. Но не хочется. Хочется, чтобы жила красота Земли и люди жили в ней — красивые и счастливые! Люди без клювов, без ногтей ястребиных, без свастик или их заменителей... Люди труда, искусства и науки. Рисунки Ю. ВАЩЕНКО опадение завязей, плоды образуются даже из ^ завязей неоплодотворенных (обычно именно они засыхают и опадают), и эти плоды вырастают без семян. Представляете себе — огурчик без семечек?! И урожай увеличивается в полтора, а то в два раза. ...Чтобы убирать хлопок машинами, нужно избавиться от листьев. Единственное средство — химические дефолианты: ими обрабатывают сейчас 85% площадей, занятых в нашей стране хлопчатником. Каждый год это экономит 70 миллионов человеко-дней! ...Преждевременное прорастание картофеля приносит массу неприятностей работникам овощехранилищ. А препарат «М-1» спасает картофель, задерживает его прорастание и дает ежегодно 3,5 миллиона рублей прибыли. Все это — из доклада, который член-корреспондент АН СССР Ю. В. Ракитин сделал на проходившей в ноябре прошлого год? сессии Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений Академии. То, о чем он говорил,— это не просто научные факты, а практические приемы и методы, уже дающие миллионы рублей экономии, спасающие тысячи тонн урожая. Но в программе сессии доклад Ю. В. Ра- 40
китина стоял последним. И не случайно. Что бы с уверенностью предсказать, как подействует на растение то или иное вещество, нужно хорошо представлять себе все сложнейшие процессы регуляции, идущие внутри растения. А наши знания о них пока далеко недостаточны. Ю. В. Ракитин привел такие данные: на один пригодный для практики гербицид приходится в среднем 3600 соединений, синтезированных по ходу поисков и оказавшихся негодными; новые гербициды появляются в мире не чаще, чем по одному в год, разработка каждого обходится в среднем в 2,5 миллиона долларов... В последние годы в работах советских и зарубежных ученых начинают понемногу вырисовываться контуры стройной системы внутреннего регулирования всех процессов, происходящих ь растении, начиная от пробуждения семени и кончая созреванием плодов и листопадом. Это регулирование происходит на разных уровнях: в различные периоды жизни растения включаются разные генетически заданные программы синтеза тех или иных веществ, изменяется ассортимент синтезируемых ферментов и их активность, выделяются различные гормоны. Да, гормоны — они, оказывается, есть и у растений (о них рассказывала на сессии кандидат биологических наук О, Н. Кулаева). Они оказывают мощное действие на «нижележащие» системы регуляции: вызывают или тормозят синтез новых ферментов, регулируют образование нуклеиновых кислот и т. д. К их числу принадлежат ростовые вещества и их антагонисты, «тормозители» роста. Например, ауксины усиливают рост вегетативных органов растения — стебля, листьев. А их антагонист этилен, наоборот, стимулирует развитие плодов и опадение листвы. Когда растение тянется в рост — «одерживают верх» ауксины; когда наступает осень, пора плодоношения и перехода к зимнему покою — преобладает этилен... Такие пары противоположно действующих веществ не случайны: ростовое вещество и его антагонист вырабатываются растением в закономерном соотношении. Больше того, существует предположение, что они и синтезируются из одних и тех же веществ-предшественников. О таких «вилках обмена веществ» говорил на сессии кандидат биологических наук В. И. Кефели. Оказывается, «сырьем» для синтеза и стимулятора роста — гибберел- лина и стимулятора листопада — абсцизино- вой кислоты служит одна и та же мевалоно- вая кислота. Можно думать, что весной расте- 41 ние избирает путь, ведущий к образованию стимулятора, а осенью — к синтезу ингибитора... Регуляцию у растений изучают и физиологи, и биохимики, и генетики. Это само по себе очень важно: не зря академик А. Л. Кур- санов в своем выступлении на сессии отметил, что «физиология растений вступает в фазу молекулярной расшифровки процессов». На этом плодотворном пути нас ждут новые открытия, которые помогут лучше понять жизнь растений, а значит, и научиться управлять ими.
НАВСТРЕЧУ XXIV СЪЕЗДУ КПСС «ТУР»- это ЗНАЧИТ «стой» Полегание зерновых — настоящий бич интенсивного сельского хозяйства. С каждым годом увеличивается количество вносимых в почву удобрений, особенно азотных. Тяжелеют колосья, длиннее становится стебель. Высокорослые злаки не выдерживают тяжести зерен — сгибаются, ложатся на землю. В некоторых странах, например в Голландии, из-за этого в иные годы пропадает половина урожая: убирать полегшую пшеницу очень трудно. Самый радикальный способ предотвратить полегание — создание «карликовых», низкорослых сортов зерновых культур, короткие стебли которых могли бы выдерживать тяжесть спелого колоса. Такие сор га уже существуют: их появление привело к резкому росту урожаев в такой, например, стране, как Индия. Но можно спасти от полегания и обычные, высокорослые сорта злаков. Лет десять назад в научной литературе появилось сообщение о том, что для этой цели можно использовать органическое соединение хлорхолинхлорид. Оказалось, что это биологически активное вещество изменяет анатомическое строение стебля: стенки соломины становятся толще, в них увеличивается число сосудистых пучков, по которым вода с растворенными питательными веществами попадает в растительные ткани, а рост стебля в высоту задерживается. Хлорхолинхлорид исследовали с самых разных сторон; была даже защищена диссертация, в которой по всем законам сопромата была рассчитана прочность утолщенного стебля на изгиб. А несколько лет спустя хлорхолинхлорид начали выпускать в Англии, Голландии и Австрии под названием «препарат ССС». Но технология его производства была довольно сложной, а цена препарата, естественно,— высокой. Дорогим был и хлорхолинхлорид, который получили в 1964 г. в Кемеровском научно-исследовательском институте химической промышленности. И тогда сотрудники института вместе с инженерами азотно-тукового завода взялись
за разработку более простого и дешевого способа синтеза хлорхолинхлорида. Такой способ был создан, и именно этим способом выпускают сейчас на Кемеровском азотнотуковом заводе препарат «Тур» — 60%-ный водный раствор хлорхолинхлорида. Килограмм нового препарата стоит всего 70 копеек. «Тур» получают из двух недефицитных веществ — дихлорэтана и триметиламина. Их смешивают под давлением, и образующиеся кристаллы заливают водой. Отходов в этом производстве нет. (Кстати, несколько позднее ученые кемеровского института на основе этого синтеза получили еше одно биологически активное вещество — холинхлорид, витамин группы В, который с большим эффектом может быть использован в птицеводстве.) Естественно, что «Тур», как и любое химическое вещество, предназначенное для сельского хозяйства, прошел весьма строгие испытания в разных районах страны. Было установлено, что в дозе 4 кг/га препарат значительно увеличивает устойчивость зерновых к полеганию, а заодно и повышает урожай: яровой пшеницы — на 1,5 ц/га, озимой ржи — на 3 ц/га, а озимой пшеницы — почти на 6 ц/га. Очень важно, что препарат оказался безопасным с медицинской точки зрения: после первого этапа испытаний им разрешили опрыскивать фуражные культуры, а потом — и любые сельскохозяйственные растения. А почему препарат называется так странно — «Тур»? Да ведь от названия часто зависит судьба нового химического средства. Предложите потребителю два почти одинаковых изделия, одно из которых называется «Гвоздика», «Рубин» или «Марс», а другое — «CMC», «КВН» или «КБС». Конечно, он выберет первое. Химическое «имя» нашего препарата — хлорхолинхлорид — нехимику и произнести трудно; его зарубежное фирменное название — «ССС» — тоже мало привлекательно, да к тому же непонятно, как его читать: «эс-эс-эс», «це-це-це» или как-нибудь еще. Поэтому когда сотрудники кемеровского института посылали образцы своего детища на утверждение, они решили придумать ему новое имя. После долгих споров лучшим было признано название «Тур». Его предложил один из участников работы, на родном языке которого — татарском— это слово означает «стой»... О. ЛЕОНИДОВ, м. юлин 43
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ ЧТО СТАРШЕ- ПЛАНЕТЫ ИЛИ ЖИЗНЬ НА HI Радиоастрономы обнаруживают спектры все более сложных молекул, парящих» в пустоте. Начиная с 1963 года, когда в межзвездном пространстве нашли облака гидроксила, а затем и соединения углерода, астрономией пристально заинтересовались биологи, ищущие истоки жизни. Что нашли в космосе радиоастрономы Название Гидроксил Аммиак Вода Формальдегид Окись углерода Цнан Цианид водорода Цианоацетилен Формула ОН NHS н2о сн2о СО CN HCN HC==CCN Дата открытия октябрь 1963 ноябрь 1968 ""~я^~~ я март 1969 март 1970 ~~"я^~' ^~п~~ май 1970 июль 1970 Осень 1970 года была особенно богата «экзобиоло- гическими находками». Сначала американские ученые сообщили, что в Мэрчисонском метеорите, упавшем в Австралии, они нашли органические соединения явно внеземного происхождения. А в октябре того же года ученый мир облетело сообщение о том, что обсерваторией Грин Банк открыто существование в космосе цианоацетилена (НС = CCN), с линейным строением молекулы. Скопление цианоацетилена — это облако межзвездного газа в созвездии Стрельца. В цианоацетилене пять атомов, причем четыре из них —отнюдь не водород. А ведь водород самый распространенный элемент во Вселенной. Астрономы обычно рассматривали число неводородных атомов в молекуле как показатель того, насколько затруднено образование такой молекулы и насколько редко ее можно встретить. Но еще важнее, чем число атомов водорода, геометрия молекулы цианоацетилена. Ибо ядро ее — это цепь из трех атомов углерода. Такие углеродные цепи характерны для органических веществ. В космосе они встречены впервые. Доказав принципиальную возможность (вернее, существование) углеродных цепей в пу- 44 стоте, астрохимики могут теперь заняться серьезным поиском более сложных соединений. Однако, кроме углеродных цепей, для рождения сложной органики необходимы углеродные циклы. Находка цианоацетилена значительно увеличивает шансы на существование в космосе ацетилена (С2Нг), склонного поли мер изоваться и, в частности, давать циклические соединения типа бензола. Найдя цианоацетилен, астрономы как бы получили поощрение в поисках новых кирпичиков жизни. Если найдется и ацетилен, то, соединив его с водой (а ее в межзвездном пространстве довольно много), природа может получить ацетальдегид, уксусную кислоту, ацетон и спирт. ...В самом конце 1970 года выяснилась невероятная вещь — при нагревании формальдегида и аммиака, а они в космосе есть, образуется продукт, который при гидролизе дает семь аминокислот: аспарагиновую, глу- таминовую, серии, пролин, валин, глицин и аланин. Этот синтез — пишет журнал «New Scientist» (декабрь 1970 г.), — невольно породил догадки о том, что следующим шагом будет находка в космосе самих аминокислот... Как сообщает журнал «Sciens News» (октябрь 1970 г.), по величине выделяющейся энергии видно, что цианоацетиленовое облако в созвездии Стрельца содержит несколько тысяч молекул на кубический сантиметр объема. А при такой плотности оно может сжиматься под воздействием тяготения. Астрономы полагают, что именно такое сжатие, конденсация, приводит к образованию звезд и их планетных систем. А отсюда рукой подать до предположения о том, что планеты уже во время формирования обладают сложными органическими веществами, а может быть даже и примитивными формами жизни. Что же старше — планеты или жизнь на них? Б. СИЛКИН
Когда историк будущего станет рассказывать нашим далеким потомкам о тех замечательных днях, в которых посчастливилось жить нам, он бесспорно сочтет нужным упомянуть об одном из важнейших событий в науке нашего времени: он расскажет о том, как человек впервые за все свое существование сумел непосредственно исследовать атмосферу другой планеты Солнечной системы — он расскажет о первых полетах советских межпланетных космических станций «Венера». Сегодня мы публикуем статью участника одного из этих экспериментов кандидата физико-математических наук В. В. МИХНЕВИЧ. АНАЛИЗ ЗА ТРИДЕВЯТЬ НЕБЕС СОВЕТСКИЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ ИЗУЧАЮТ АТМОСФЕРУ ПЛАНЕТЫ ВЕНЕРА В любом новом деле самое главное и самое трудное — это сделать первый шаг. Второй шаг, не говоря уже о последующих, сделать не в пример проще. За свою историю человечество сделало немало «первых шагов», всякий раз служивших проявлением высочайшего героизма. Но до 12 апреля 1961 года все эти шаги человек делал, не выходя за пределы атмосферы своей родной планеты. Так что же тогда можно сказать о героизме первого в истории космонавта Юрия Гагарина? Мы называем Юрия Гагарина героем, называем героями Алексея Леонова, впервые вышедшего в открытое космическое пространство, и Нейла Армстронга, впервые ступившего на поверхность другого космического тела— Луны... На фоне этих героических полетов полеты автоматических межпланетных станций кажутся событиями сравнительно скромными. Вместе с тем каждый такой полет сопряжен с неменьшим волнением, чем путешествие человека в космос. Только это волнение связано не с беспокойством за человеческую жизнь; это — волнение ученых, впервые вступающих в дотоле заповедную область. Наиболее фантастические из таких полетов — это полеты автоматических межпланетных станций «Венера», передавших на Землю уникальную информацию об атмосфере нашей таинственной соседки — Венеры. Эти полеты открыли новую эпоху в астрономии, довольствовавшейся дотоле4 исключительно результатами косвенных измерений. Почему именно Венера привлекла внимание советских ученых, почему именно на нее были отправлены советские автоматические межпланетные станции? ...26 мая 1761 года ожидалось очередное прохождение Венеры перед диском Солнца. Это очень редкое явление, и Российская Академия наук снарядила три экспедиции в Сибирь, из которых две, по настоянию М. В. Ломоносова, состояли исключительно из русских ученых. Сам же Ломоносов устроил наблюдательный пункт у себя дома, в Петербурге. В его дневнике наблюдений сохранилась запись о явлении, замеченном им при приближении Венеры к краю диска Солнца: «...появился пупырь. Вскоре пупырь потерялся, а Венера вдруг без края». Далее Ломоносов разъясняет: «По сим примечениям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатною воздушной атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Так было открыто существование атмосферы на Венере, и так началась история ее изучения. Долгое время из-за сплошной облачности, 45
окружающей Венеру, нельзя было достоверно узнать, что происходит у ее поверхности, хотя можно было предположить, что условия в ее атмосфере в подоблачном слое похожи на земные (Венера похожа на Землю по своим размерам, массе и количеству получаемого от Солнца тепла). Так ли это? Изучение Венеры началось с визуальных наблюдений, которые позволили лишь открыть сам факт существования плотной атмосферы. Помимо этого на видимой поверхности Венеры удалось заметить слабо выраженные изменчивые и расплывчатые полосы и пятна. Первые фотографические наблюдения Венеры в видимой части спектра, подтвердив результаты визуальных наблюдений, также не дали никаких существенно новых сведений. Предположение о том, что поверхность планеты скрыта слоем пыли, заставило ученых прибегнуть к фотографированию Венеры в инфракрасной части спектра; однако и на этот раз никаких новых деталей на снимках не было замечено. Только фотографирование Венеры в ближнем ультрафиолете дало некоторые результаты: были обнаружены темные полосы, расположение которых изо дня в день менялось. Это указывало на то, что в атмосфере Венеры непрерывно происходят какие- то изменения. Принципиально новые данные о венериан- ской атмосфере удалось получить лишь с развитием спектроскопических методов исследования, позволивших впервые оценить ее химический состав. Этот метод исследования основан на том, что в спектре отраженного планетой солнечного, излучения имеются полосы поглощения, обязанные своим происхождением газам атмосферы. Измеряя положение и интенсивность этих полос, можно оценить состав, температуру и давление атмосферы над облачным слоем. В результате разнообразных экспериментов в атмосфере Венеры был обнаружен углекислый газ; вторым газом мог быть азот, хотя экспериментально он и не был обнаружен; кроме того, было зарегистрировано присутствие небольших количеств водяного пара и кислорода. Спектрометрические исследования позволили оценить и температуру верхней границы облачного слоя: от 250 до 190° К. Это означало, что облачный покров может состоять не только из кристаллов льда (температура плавления 273°К), но также из кристаллов углекислого газа или органических соединений, например углеводородов. В недавнее время температура Венеры была определена также по результатам измерений собственного теплового излучения планеты в инфракрасной области, а также радиоизлучения в области миллиметровых и сантиметровых длин волн. В 1956 году радиолуч впервые принес сведения о температуре под облачным слоем. Среднеяркостная температура оказалась очень большой F00°К), гораздо большей, чем температура, измеренная по данным инфракрасного излучения. В дальнейшем была обнаружена зависимость яркостной температуры от длины волны излучения. Оказалось, что если длина волны увеличивается от 0,3 до 3 см, то температура также возрастает — от 300 до 650° К. При дальнейшем возрастании длины волны яр- костная температура не увеличивается. Но если данные о температуре (пусть недостаточно точные и в чем-то противоречивые) все же имелись, то о давлении и плотности атмосферы Венеры было известно совсем мало: считалось, что на высоте 68 ± 10 километров над верхней границей облачного слоя давление может быть 2,5 • 10~6 кг/см2, а на высоте облачного слоя —1,6 кг/см2. Таким образом, имеющиеся экспериментальные данные не давали возможности однозначно представить условия, существующие в атмосфере Венеры, и поэтому до последнего времени почти одинаковое право на существование имели три значительно отличающиеся друг от друга модели: парниковая, эолосфер- ная и ионосферная- Парниковая модель давала возможность объяснить высокую яркостную температуру, полученную на основе измерений радиоизлучения планеты. «Парниковый эффект» заключается в том, что атмосфера, прозрачная для солнечных лучей в видимой и ближней инфракрасной областях, оказывается непрозрачной для собственного теплового излучения планеты, в результате чего температура ее поверхности повышается. Причем в сухой атмосфере давление у поверхности должно быть порядка сотни атмосфер. Эолосферная модель позволяла объяснить высокую температуру поверхности Венеры при сравнительно низком давлении газа у поверхности. В этом случае видимый с Земли облачный покров планеты должен в основном состоять из пыли. Сильные ветры вызывают трение частиц о поверхность, что и приводит к ее разогреванию. Ионосферная модель допускает возможность существования у поверхности Венеры 46
условий, схожих с земными. В этом случае источником высоких наблюдаемых радиотемператур служит ионосфера. Какая из этих моделей соответствует действительности? Никакие косвенные исследования не могли дать однозначного ответа на этот вопрос. Необходимы были прямые измерения. Историческим полетам советских межпланетных космических станций «Венера» предшествовала не только огромная работа по созданию надежного ракетного комплекса. Нужны были приборы для научных исследований, способные вынести условия старта и длительного космического перелета, способные надежно в нужный момент произвести измерения и передать на Землю полученную информацию. Работа по созданию таких приборов была начата не на пустом месте. Необходимость в аналогичных приборах возникла еще в 1949 году в связи с запусками первых советских геофизических ракет, позволивших исследовать атмосферу Земли на высоту до 100 километров. В ту пору и это достижение казалось фантастическим, так как до этого атмосфера нашей планеты изучалась прямыми методами всего лишь до высоты 20 километров. Не будем говорить о технических трудностях, которые пришлось преодолеть, — их было предостаточно. Главная трудность в первом ракетном эксперименте заключалась в том, чтобы преодолеть некий психологический барьер, всегда встающий перед исследователем там, где он соприкасается с неизведанным. Мы привыкли делать эксперименты в спокойной лабораторной обстановке; мы привыкли, что всегда можно что-то исправить по ходу дела. А тут это невозможно: прибор либо сработает, либо не сработает... Следующий такой барьер пришлось преодолеть в 1958 году, когда был запущен третий искусственный спутник Земли (ИСЗ), предназначенный для изучения свойств верхних слоев атмосферы. Ведь если раньше измерения длились несколько десятков минут, то на ИСЗ — уже не менее недели. Все эти первые шаги были, конечно, безмерно волнующими. Но это волнение не могло идти в счет в сравнение с волнением, которое ученые испытывали все четыре с половиной месяца полета автоматической межпланетной станции «Венера-4». 18 октября 1967 года советская автоматическая межпланетная станция «Венера-4» 47 приблизилась к цели *. Спускаемый аппарат отделился от орбитального отсека, начался аэродинамический спуск, через некоторое время был раскрыт тормозной парашют, затем основной, и был включен передатчик. И этот первый в истории науки эксперимент по изучению атмосферы иной планеты прямыми методами окончился блестящей удачей: вся программа исследования была полностью выполнена. До Земли дошли впервые и первые сигналы от аппарата, опускающегося в атмосферу Венеры. Исторический момент. Волнующие минуты, которые никто не может забыть! Спускаемый аппарат на парашюте плавно, сначала со скоростью около 10 метров в секунду, а затем примерно 3 метра в секунду приближался к поверхности планеты. Приборы, установленные на нем, измеряли температуру, плотность, давление и состав окружающей атмосферы. Через 94 минуты, когда станция опустилась примерно на 27 километров, передача информации прекратилась. Для определения температуры, давления, плотности и состава атмосферы Венеры в спускаемом аппарате были установлены два термометра сопротивления, мембранный манометр, ионизационный плотномер и одиннадцать патронов-газоанализаторов. В среднем один раз в 48 секунд передавались данные о температуре и давлении атмосферы; анализ состава атмосферы производился дважды: сразу же после раскрытия парашюта и примерно на 4 километра ниже. И вот что удалось узнать в результате этого исторического эксперимента. Оказалось, что атмосфера Венеры почти полностью, на 95 процентов, состоит из углекислого газа; азота вместе с инертными газами содержится меньше 5 процентов, а кислорода — менее 1,5 процента. В одном литре венерианского «воздуха» при давлении около 0,6 атмосферы содержится от одного до восьми миллиграммов паров воды. Температура атмосферы по мере спуска аппарата изменялась от 270 до 544° К, ее плотность — от 1,1 ■ 10~3 до 18,0 • Ю-3 г/см3, давление — от 0,6 до 18,4 кг/см2. Сутки спустя с американского аппарата «Маринер-5» были произведены косвенные из- * Станция «Венера-4» состояла из двух отсеков: орбитального и спускаемого. Основной задачей научной аппаратуры орбитального отсека было изучение свойств космического пространства и верхней атмосферы Венеры, спускаемого аппарата — изучение свойств нижней атмосферы Венеры. — В. М.
мерения давления и температуры атмосферы Венеры, которые удалось интерпретировать с помощью данных, полученных советской станцией. Сопоставление результатов этих двух экспериментов позволило заключить, что у поверхности планеты температура и давление могут значительно превышать измеренные. Если принять, что планета имеет форму гладкой сферы, то у ее поверхности давление может достигать 100 кг/см2, а температура — примерно 700° К- Если же на Венере имеются горы и планета несферична (а такая возможность не исключена), то значения температуры, давления и плотности атмосферы, определенные в конце траектории спуска «Ве- неры-4», характеризуют лишь локальные свойства приповерхностной атмосферы. Но в любом случае не может вызывать никаких сомнений тот факт, что температура, давление и плотность атмосферы у поверхности Венеры значительно выше, чем у поверхности Земли, что атмосфера этой планеты состоит почти целиком из углекислого газа. Это значит, что основным процессом, приводящим к разогреванию атмосферы Венеры, может быть парниковый эффект; возможность ионосферной модели полностью отвергается. По мнению академика А. П. Виноградова, в результате близкого расположения этой планеты от Солнца происходит как бы «самоопрокидывание» атмосферы: на Земле углекислота находится в коре, на Венере — над корой; кислород окислил породы, и поверхность Венеры можно представить себе в виде жаркой каменной пустыни, окрашенной окислами железа. Если на поверхности Венеры есть горы, то нужно полагать, что на планете проявляется тектоническая и, возможно, вулканическая деятельность. Существование известных нам форм жизни на Венере невозможно. Трудно переоценить значение этого первого в истории человечества эксперимента по прямому определению термодинамических параметров атмосферы Венеры. Он, как и первый полет человека на спутнике Земли, останется в истории человечества навсегда. Эксперимент на «Венере-4» открыл новую эру в исследовании планет Солнечной системы. 16 и 17 мая 1969 года советские межпланетные станции «Венера-5» и «Венера-6» продолжили исследования, начатые «Венерой-4». Новые данные полностью подтвердили результаты, полученные 18 октября 1967 года; кроме того, были получены новые данные о свойствах атмосферы Венеры до высоты примерно 48 20 километров над средним уровнем поверхности планеты. Измеренные здесь значения температуры и давления составили 320° К и 27 атмосфер. Уточненный состав атмосферы Венеры принят следующим: углекислого газа— около 97%, кислорода — не более 0,1%, азота — не более 2%, а паров воды — около 1 %{. Первые прямые измерения на «Венере-4», «Венере-5» и «Венере-6» интенсифицировали теоретические и экспериментальные исследования. В 1969 году в Токио, а в 1970 году в Ленинграде на сессиях КОСПАР широко обсуждались результаты исследований, возможные механизмы и физико-химические процессы, объясняющие высокую температуру и давление атмосферы Венеры, ее удивительную сухость, природу облаков. Теперь мы знаем значительно больше, чем раньше, и все же мало для того, чтобы достоверно объяснить наблюдаемые явления. 17 августа 1970 года новая межпланетная станция «Венера-7» начала и 15 декабря завершила свой полет к Венере. Она передала на Землю научную информацию непосредственно с поверхности планеты: температура здесь 748 ± 20° К, а давление— 90 ±'15 атмосфер. Что можно еще сказать об этих замечательных полетах, об этих смелых шагах на пути к звездам? Эти полеты, скорее всего, огорчили писателей-фантастов: ведь теперь им придется искать братьев по разуму где- нибудь в более отдаленных уголках Вселенной. Но ученых эти полеты не могут не радовать, потому что они служат весомым свидетельством разума самих людей, безграничности их творческих возможностей. 18 октября 1967 года советская автоматическая межпланетная станция «Венера-4», преодолев за четыре с половиной месяца путь в 350 миллионов километров, совершала спуск на парашюте в атмосфере «планеты загадок» и передала на Землю уникальную научную информацию. Это был первый земной аппарат, достигший другой планеты. На вклейке художник Ю. ВАЩЕНКО изобразил различные моменты спуска отсека с измерительной аппаратурой: приближение межпланетной станции к атмосфере Венеры {!). отделение спускаемого аппарата от орбитального отсека и начало аэродинамического спуска B), раскрытие тормозного парашюта C), раскрытие основного парашюта и включение передатчика D), передача информации на Землю E). На графике показано также, как менялись температура (Т) и давление (Р) атмосферы в зависимости от высоты; пунктирная линия показывает, как должны меняться температура и давление по мере дальнейшего приближения к поверхности планеты
3 центральной части вклейки изображены основные гроцессы изго- говления штрихового и гонового клише для цветной гечати в цинко- рафии. Подготовка цин- <а, фотографирование онового оригинала че- эез растр и штрихового >ез растра происходят 1езависимо друг от дру- а; затем фотопленке» ь/ етырехцветка: от цвет- эго оригинала — к ре- юдукции, которая в Уеале должна полно- ью ему соответство- гть. Четырехкратное фо- уграфирование одного и >го же оригинала через гределенные светофиль- >ы дает четыре цвето- *ленных растровых диа- ъзитива. С них полуют клише — отдельное 1Я каждой краски триа- я. Четвертое клише пе- тается серой или голу- ш краской, назначение второй — сделать рису- •к репродукции четче О О
копируется на подготовленный цинк; следующая стадия — первое травление цинка; потом идут выкрывание и второе травление; вытравленное клише обрабатывается фрезой; лосле этого готовое клише наколачивается на подставку и наступает последний этап: печать Не всякая репродукция, отпечатанная цветными красками, пусть даже их четыре,— четырехцветка. Это может быть и просто цветной штрих. Для получения этих клише необходимо сделать другое ^цветоделение»: все части оригинала для разных красок выполнить отдельно в черном цвете, а клише печатать красками, соответствующими оригиналу
Из 105 известных сейчас химических элементов пятнадцать — искусственные. Это все трансурановые элементы плюс технеций, франций, прометий и астат, а число искусственных изотопов намного больше, нежели природных. Все это продукты ядерного синтеза. Некоторые искусственные элементы и изотопы, прежде всего плуто- ний-239, приобрели важное прикладное значение, большинство же из них нужны современной науке, причем не только ядерной физике. Достаточно вспомнить о роли «меченых атомов» в биологических исследованиях; среди применяемых «меток» есть и ядра, впервые полученные искусственным путем. Искусственные ядра получают различными способами. О них и о том, с помощью каких «инструментов» создают эти ядра, расскажет серия статей В. И. КУЗНЕЦОВА «Рассказы о ядерном синтезе». Первая статья этой серии — о циклотроне, самой заслуженной машине ядерных трансформаций. РАССКАЗЫ О ЯДЕРНОМ СИНТЕЗЕ I. ЦИКЛОТРОН .„Порубав таблеток с эссенцией, В ЦИКЛОТРОНЕ спросит женщина тех времен: «В третьем томике Вознесенского что за зверь такой Циклотрон?». А. Вознесенский. «Оза» Четкого ответа на вопрос о «звере» поэт не дал ни в третьем, ни в четвертом, ни в каком- либо другом «томике». Но вряд ли стоит осуждать его за это. Популяризировать технические достижения поэтическими средствами— задача, как мне кажется, невыполнимая. А рассказать о циклотроне (не для «тех времен», так для этих) следует, особенно на страницах популярного журнала с химическим уклоном. Ведь циклотрон это не только универсальный ускоритель заряженных частиц (их, как и его, придумали физики), но и, можно сказать, великий химик. С помощью циклотронов, на циклотронах открыты 11 новых химических элементов: технеций, астат, нептуний, плутоний, кюрий, берклий, калифорний, нобелий, лоуренсий, курчатовий и пока безымянный элемент № 105... Наш рассказ о циклотроне разбит на две части. Первая — «В циклотроне» — это, по существу, пояснения к схеме, помещенной на вклейке. Кроме объяснения, как и зачем разгоняются в циклотроне до огромных энергий заряженные частицы, здесь ничего не будет. Во второй части — «Рядом с циклотроном» — будут физика и лирика, химия и история, и даже попытки кое-каких прогнозов. НАЗНАЧЕНИЕ любого ускорителя положительно заряженных частиц — придать этим частицам энергию, достаточную для преодоления кулоновского барьера. Чтобы произошла ядерная реакция, ядра-снаряды (напомним, что и протон — это ядро, ядро водорода) и ядра-мишени должны как минимум встретиться. Но все ядра, как известно, имеют положительный заряд и как частицы, заряженные однозначным электричеством, друг от друга отталкиваются. Сила этого отталкивания велика. Кулоновский барьер — это энергия, необходимая, чтобы ее преодолеть. Для разных «сортов» ядер барьеры, разумеется, не одинаковы: у легких — меньше, у тяжелых — больше. У альфа-частиц, испускаемых природными изотопами, энергии достаточно, чтобы преодолеть барьеры ядер легких элементов, скажем бериллия, но «взять барьер» элементов середины менделеевской таблицы не могут даже самые быстрые природные альфа-частицы (их излучает поло- ний-214). Именно для преодоления кулоновских барьеров тяжелых ядер и были придуманы ускорители. Циклотрон — один из них. Изобретен он американским физиком Эрнестом Лоуренсом в конце двадцатых годов нашего века, а впервые построен в самом начале тридцатых годов. В 1939 году Эрнест Лоуренс получил Нобелевскую премию по Физике — за циклотрон. 49
CelRlNJlPm №№1Ьц1Цо1Ег№Е pl^yjNp^fl№l&1gK|CfjEs§|1^ «Циклотро иные* элементы Что же «за зверь такой — циклотрон»? Это ускоритель, дающий концентрированные пучки ускоренных частиц, способных «перешагнуть» кулоновский барьер любых атомных ядер, в том числе самых тяжелых — ядер трансурановых элементов. Прежде чем объяснить устройство и принцип действия этой машины, позволим себе небольшое «лирическое отступление». Рассказал об этой истории академик Л. А. Арцимо- вич. Однажды на экзамене вопрос о циклотроне попался одной студентке. И она ответила, что циклотрон — это ускоритель, в котором «частица идет, а потом поворачивает». Дополнительных объяснений удивленный академик так и не получил. Пришлось ставить двойку. Тем не менее в приведенном ответе — не точном и не полном, как почти всякое определение,— есть доля истины. Взгляните на вклейку: путь ускоряемой частицы отмечен красной спиралью, и действительно на выходе из циклотрона частица поворачивает. Специальное устройство — дефлектор выводит пучок ускоренных частиц, чтобы подать его на мишень. Это, если можно так выразиться, промежуточный финиш частицы. А МЕСТО СТАРТА — источник заряженных частиц. Поскольку сейчас приходится ускорять на циклотронах в основном многозарядные тяжелые ионы (то есть атомы элементов более тяжелых, чем гелий, с частично ободранными электронными оболочками), на вклейке, наверху слева, представлена электрическая схема именно такого ионного источника. В нем три электрода. На катоде и антикатоде A и 2) потенциал одинаков. Зато между анодом 3 и двумя другими электродами разность потенциалов во время работы источника составляет около 500 вольт. Электроны, испускаемые катодом, колеблются между ним и антикатодом. Путь к аноду им «запрещен» магнитным полем, направленным по оси источника. Колеблющиеся электроны «обдирают» ядра, захватывая электроны с оболочек нейтральных газовых атомов, подаваемых в источник... После такой «обдирки» полученные ионы втягиваются в циклотрон, в промежуток между дуантами. Но тут опять необходимо отступление, на этот раз историческое. Иначе не понять, почему дуанты назвали именно дуантами и вообще что это такое. 50
1/7 Б I—tv: 1 Первый ускоритель А, Б — электроды, заряженных частиц — 1 — источник ионов, высоковольтная 2 — облучаемая мишень трубка. Обозначения: ЛЮБУЮ ЧАСТИЦУ, как и тележку, можно ускорить двумя способами: либо один раз как следует «толкнув» ее, либо многократно «наподдавая». На заре ядерной физики, в начале двадцатых годов нашего века, пользовались только первым способом. Тогда ускорителями протонов и альфа-частиц служили высоковольтные трубки. К электродам такой трубки подавалась большая разность потенциалов. Источник положительно заряженных частиц помещали близ катода. Естественно, частицы летели к отрицательно заряженному аноду и к концу пути приобретали энергию, равную qv (q — заряд частицы, a v — разность потенциалов). Чтобы протон, ускоренный в такой трубке, мог преодолеть кулоновский барьер ядра урана — 12,8 Мэв, к концам трубки нужно было приложить напряжение в 12,8 миллионов вольт. Теоретически просто, но технически неосуществимо, во всяком случае в двадцатые годы. И тогда появилась идея линейного ускорителя. Первую конструкцию такой машины предложил в 1928 году немецкий физик Р. Видероэ. Линейный ускоритель работает по второму принципу накачивания частиц энергией. Роль «наподдавалыцика» отведена малой разности потенциала, своевременно подающегося на определенные участки ускорителя— дрейфовые трубки. Конструкция первого линейного ускорителя оказалась громоздкой и сложной. Прошло много лет, прежде чем такие машины смогли появиться в арсенале физиков. ЦИКЛОТРОН ПРИДУМАЛИ ПОЗЖЕ, но «путевку в жизнь» он получил раньше, и вот почему. Классический циклотрон Лоуренса можно рассматривать как свернутый линейный ускоритель. Здесь тоже переменное напряжение несколько раз «наподдает» ускоряемым частицам, но ускоряющий промежуток в циклотроне только один. Это щель между ду- антами. Проходя через *-:ее энное число раз, частица всякий раз приобретает здесь дополнительную порцию энергии. Но что же такое дуанты? В вакуумной камере Лоуренс установил два полых электрода, формой похожих на разрезанную поперек консервную банку. В центре меж половинок разрезанной банки помещался источник положительно заряженных частиц. Сверху эти электроды напоминают заглавную латинскую букву «D». Потому их и назвали дуантами (на вклейке дуанты обозначены буквами Di и Г>2). Когда циклотрон работает, на дуанты подается напряжение, не очень большое. При этом ускоряющее электрическое поле создается только в щели, внутри же дуантов его нет — медная обшивка не пускает. Но всюду присутствует магнитное поле, ибо дуанты помещены между полюсами сильного электромагнита. На нашей схеме верхний магнит «снят», иначе за ним ничего не было бы видно. Теперь проследим весь путь частицы. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ИОНЫ «вытягиваются» из щели источника, когда потенциал на дуан- те D! отрицателен по отношению к корпусу источника. Пока «вытянутый» ион (в действительности— пучок ионов) движется по участку KL, он набирает энергию, стремясь к электроду противоположного знака. Но вот он попал в зазор между двумя дуантами, и здесь ему волей-неволей пришлось бы притормозить, потому что дальше его путь должен проходить к отталкивающему положительному электроду. Но торможения не происходит. Напротив, и двигаясь к дуанту D2, ион будет набирать энергию, потому что к моменту вступления его на этот участок траектории сработает переключатель, и полярность дуантов поменяется. Еще полоборота — и еще одно переключение, и так энное число раз, пока пучок заряженных частиц не приобретет нужную энергию и не будет выведен из циклотрона. Таков принцип действия этой машины. Отметим еще два чрезвычайно важных обстоятельства — не будь их, циклотрон не стал бы главной машиной для синтеза искусственных элементов. Обстоятельство первое: в циклотроне ускоренные частицы благополучно минуют обшивку дуантов и в нее не «врезаются». Их орби- 51
*"-" sEMe» Q&-*FE^-*h--'+-® U4446U£Hl<~ Линейный ускоритель Видероэ. Ряд полых металлических «дрейфовых» трубок располагается по оси цилиндрического баллона. Каждая трубка находится под потенциалом, противоположным по знаку потенциалу соседних трубок. Длина трубок рассчитана так, чтобы частица проходила каждую трубку за половину периода высокочастотного ты не выходят за пределы, ограниченные величиной зазора между полюсами магнита. (О величине этого зазора можно судить по фотографии, помещенной на вклейке: глаза слесаря-ремонтника видны в глубине зазора.) Это объясняется действием своеобразного магнитного «порога», за этот порог частицам — ни-ни. Физический смысл магнитного порога довольно прост. Поле, образованное магнитом с плоскими полюсами, всегда ослабевает к периферии. На частицу, движущуюся в магнитном спадающем поле циклотрона, постоянно воздействует некая сила (сила Лоренца), не пускающая частицу к стенкам зазора, удерживающая ее от столкновения. Эта сила и есть причина магнитного «барьера». Второе не менее важное обстоятельство: в зазор между дуантами ускоряемые частицы каждый раз приходят через строго одинаковые промежутки времени. Участок MSN больше, чем KL, но ускоренная частица проходит эти участки за равное время. Скорость «раскручиваемого» иона растет пропорционально длине пути. Поэтому «менять полярность» можно с постоянной частотой. Эта частота была определена ещеЛоуренсом и, к счастью, оказалась вполне достижимой. В первом циклотроне приходилось делать всего 25 миллионов переключений в секунду — частота обычного радиодиапазона, и переключателем служил генератор обычной радиостанции. напряжения, приложенного между ними. В этом случае она всегда будет подходить к ускоряющим промежуткам в момент, когда к ним приложено напряжение нужного знака. На четырех промежутках частица с зарядом е может набрать энергию 4ev (v — напряжение на промежутке) Именно этими «упрощающими» обстоятельствами объясняется особое место циклотрона среди всех ядерно-физических машин. Машина оказалась простой. Без этого ей не удалось бы стать «великим химиком». Физики придумали бы что-нибудь еще и, наверное, открыли технеций, плутоний, астат и прочие «циклотронные элементы» без циклотрона. Но только когда бы это случилось — вот вопрос! РЯДОМ С ЦИКЛОТРОНОМ ЕЩЕ ЛОУРЕНС вывел такую формулу Е/А = = 0,483-(Z/A-H-RJ. Она гласит, что удельная энергия частицы Е/А (энергия, поделенная на массовое число) пропорциональна квадрату трех величин: отношения числа протонов к сумме протонов и нейтронов (величина постоянная для любого изотопа), напряженности магнитного поля Н и радиусу полюсных наконечников магнита. В 1955 году был синтезирован элемент № 101 — менделевий. С этого времени все надежды физиков на получение новых трансурановых элементов оказались связаны с тяжелыми ионами, и вот почему. Обстреливая мишени протонами, можно увеличить заряд ядра на единицу, при бомбардировке альфа-частицами — на две. Сде- 52
\ ^ 7рсге.кТЪ/ы>вА/г ** 7раелс7<?рняЛ/г <*> <8> —кислород Перезарядка на остаточном газе. Ион неона после столкновения с атомом кислорода потерял еще один электрон. Радиус кривизны его траектории уменьшился, и он выбыл из ускорительного цикла лать мишень из короткоживущих сотого и сто первого элемента нельзя. Таким образом, ускоренные протоны и альфа-частицы как снаряды атомной артиллерии себя исчерпали. ТЯЖЕЛЫЕ ИОНЫ — ионы всех элементов после гелия — позволяют увеличить заряд ядра сразу на несколько единиц. Но ускорить такие «снаряды» до «надбарьерных» энергий намного сложнее, чем легкие. Современные ионные источники не могут дать, скажем, ионов неона с таким же удельным зарядом, как у альфа-частиц — ионов гелия. Растет знаменатель в отношении Е/А, и в итоге скорость тяжелого иона в равных условиях всегда будет меньше, чем у протона 1ли альфа-частицы. Нынешние источники ионов — плазменные. В них поддерживают такую температуру, чтобы водород и гелий в ионном источнике попали в своего рода энергетический «предбанник» и скинули все свои электронные одежды (благо, что одежд-то — одна рубашка, одна электронная оболочка). Но уже у атома углерода «рубашек» две, в реальных условиях с верхней одеждой он легко расстается, а вот с «бельем» — никак. Раздеть полностью атом неона еще труднее, он и от наружных электронов избавляется весьма неохотно. Чтобы все-таки загнать его в «предбанник», нужна плазма с очень высокой температурой, электронные пучки высочайшей плотности. Их не удержать в существующих источниках. А при достижимых температурах плазмы от ядра отрываются далеко не все электроны. Вот и получается, что современные источники дают интенсивные пучки ионов Ne4+ или Аг7+, но не голые ядра этих элементов. Величина Е/А у таких ионов явно меньше желаемой... Потери величины Z/A приходится компенсировать. Обычно для этого ставят более мощные и более крупные магниты. Рост диаметра полюсных наконечников, естественно, влечет за собой разбухание и других узлов ускорителя, но все это с лихвой окупается большими возможностями циклотрона-гиганта... САМЫЙ МОЩНЫЙ ЦИКЛОТРОН с диаметром наконечников магнита 310 сантиметров работает в Дубне, в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований. Машина впечатляет. Зал, в котором. она установлена,— двадцатиметровой высоты, а площадь его— 1500 квадратных метров (меньше футбольного поля, но больше хоккейного). Магнит весит свыше 2000 тонн, ток в катушках— 2000 ампер, а напряжение между дуан- тами 300 тысяч вольт. Цифры — одна другой внушительнее. Даже проработав на этой машине несколько лет, освоив, кажется, все и вся, смотришь на нее снизу вверх (в прямом и переносном смыслах этого слова). А называют ее в лаборатории коротко — У-300. Эта машина позволяет запросто слить в единую каплю ядерное вещество неона, аргона и даже цинка с веществом любой доступной мишени. За десять лет работы на этом циклотроне изучались свойства франция и курчатовия, менделевия и 105-го элемента, была открыта протонная радиоактивность, синтезированы пересыщенные нейтронами легкие ядра, такие как кислород-24, азот-19 и другие. Но, хотя возможности У-300 еще далеко не исчерпаны, физики уже давно твердят, что хорошо бы модернизировать «старика», превратить его в еще более мощный четырехметровый циклотрон. И это реально. Но переделывать его нужно, конечно, не в обычный а в изохронный циклотрон. Что это такое, будет рассказано, но только после небольшой «ан- ти-оды» великолепной машине, о которой шла речь выше. О главных достоинствах большого дубнен- ского циклотрона вам уже известно, но на 53
Полюса изохронного циклотрона Фото Ю. ТУМАНОВА
его же примере очень удобно показать врожденные дефекты классического циклотрона вообще. Инженерам, обслуживающим циклотрон, доставляет немало хлопот высокое напряжение на дуантах C00 000 вольт — не шутка). Чуть похуже вакуум, и между дуантом и вакуумной камерой возникает пробой.. Медная обшивка, как кровеносными сосудами, вся пронизана трубками водяного охлаждения. Пробой — и электрическая искра легко прожигает стенку водяной трубки. Возникает течь — вода протекает в откаченный до глубокого вакуума объем. Катастрофически повышается давление, вакуумные насосы начинают «глотать» воду, исчезает пучок — словом, авария. Этого никогда бы не случилось, если бы на дуанты можно было подать низкое напряжение. Тогда упростились бы и конструкция циклотрона, и его обслуживание. Почему же необходимо высокое напряжение, ведь в принципе (вспомните формулу со стр. 52) энергия частицы не зависит от напряжения на дуантах? Все верно, и доказано не на пальцах, а строгими математическими формулами. Тем не менее высокое напряжение — печальная необходимость. И вот почему. С уменьшением напряжения возрастает путь частицы в циклотроне. Возрастает вероятность ее столкновения с молекулами газов, оставшихся в вакуумированном объеме. Если это случится, то тяжелый ион (рис. на стр.53) может изменить свой заряд или направление и выйти из ускорительного цикла. Результат— потери тех самых ускоряемых частиц, ради которых и строили всю махину. Есть и другая неприятность. По мере увеличения орбиты частиц в циклотроне магнитное поле убывает, а энергия все растет. С ростом энергии возрастает и масса — сказывается релятивистский эффект. Частице приходится затрачивать больше времени на оборот, она запаздывает к дуантной щели и подходит к ней, когда напряжение между дуантами уже начало уменьшаться. Запаздывание накапливается с каждым оборотом; в конце концов замедленная частица застревает и не достигает мишени... Ускорить частицу до энергий, сравнимых с ее энергией покоя тС2, на циклотроне вообще невозможно. Но здесь нужно оговориться — на классическом циклотроне. ЕЩЕ В 1938 ГОДУ американский физик Томас показал, как можно обойти трудности, связанные с релятивистским возрастанием массы. Если построить циклотрон, у которого поле возрастает по такому же закону, как и масса частицы, то время, затрачиваемое на один оборот, останется постоянным и в условиях сверхвысоких энергий. Но в циклотроне с возрастающим магнитным полем (а это и есть изохронный циклотрон) ускорять частицы примерно так же сложно, как прокатить шар по оси выпуклой доски. Ускорить частицу в возрастающем магнитном поле можно лишь в машине с полюсами сложной формы. Это намного осложняет и без того непростую конструкцию, и не случайно первую модель изохронного циклотрона построили лишь в 1957 году — почти через двадцать лет после опубликования идеи изобретателя. Но эта сложная машина очень перспективна, особенно для ускорения средних и тяжелых ядер: криптона, ксенона, урана. Мечта ученых — получать пучки ядер всех элементов, ускоренные до энергий больше барьера тяжелых ядер. Тогда физик сможет слить два ядра урана и посмотреть, как поведет себя ядерная капля с зарядом 184 и массой 476; химик, облучив торий криптоном, попробует изучить свойства элементов восьмого периода; специалист-«твердотелыцик» изучит воздействие быстрых ядер висмута на структуру веществ... УЖЕ СУЩЕСТВУЕТ ПРОЕКТ ускорителя, способного ускорять действительно тяжелые ядра. Его будут создавать на базе циклотрона У-300. Это изохронный циклотрон с четырехметровыми полюсными наконечниками — У-400. Пучки будущего У-400 откроют путь к синтезу многих сотен еще неизвестных нам атомных ядер. Теоретики считают, что таких незнакомцев будет примерно 2500. А сейчас изучено только 1500 различных ядер (считая, разумеется, изотопы, а не элементы). Предсказательная сила современной ядерной физики основана на систематизации свойств изученных ядер. Но данных явно не хватает. Представьте себе, какие трудности испытал бы Менделеев, если бы ему пришлось создавать периодический закон, зная свойства всего 35 элементов. А физики, имеющие дело с ядром, именно в таком положении: 1500 35 п ~ "92" * Поэтому синтез новых ядер, особенно получение сверхэлементов гипотетической пока области стабильности (в районе 114-го и 126-го атомных номеров), для ядерной физики — задача № 1. Наиболее подходящий для ее решения «инструмент» — изохронный циклотрон-гигант. 55
новости ОТОВСЮДУ РЕНТГЕН И ОГУРЦЫ В научно-исследовательской лаборатории при кафедре овощеводства Бухарестского агрономического института проведены интересные опыты по облучению семян рентгеновскими и гемма-лучами. Большая часть этих опытов (руководитель профессор И. Майер), проводилась с семенами огурцов. Ученым удалось определить оптимальные дозы облучения, при которых рост растений ускоряется, а число цветов и плодов увеличивается. Облучение такими дозами способствует получению более ранних овощей и увеличению урожая на 17%- ВКУС И ЗАПАХ ПО ЗАКАЗУ Полежав несколько дней в холодильнике, даже пахучий зеленый лук утрачивает свой запах, хотя не растрачивает свое витаминное богатство. Но какое же удовольствие от лука, потерявшего запах? Беде, оказывается, можно помочь — голландские химики установили, что своим запахом лук обязан сложной композиции веществ, главные из которых — а-р-нена- сыщенные дисульфиды. А установив, сумели и синтезировать эти вещества. Так была получена луковая эссенция: побрызгают ею салат, и он приобретает аппетитный запах свежесрезанного лука. Это всего одна из многих работ, выполненных сотрудниками «центра вкуса» голландской фирмы «Наарден». В лабораториях центра исследуют вкус и запах сотен продуктов — ягод, овощей, фруктов, мяса, молока, вина... Вслед за анализом (в случае ус- новости ОТОВСЮДУ пеха, конечно) следует химический синтез. Или начинаются поиски отдельных компонентов в природе: в капустной кочерыжке, в ягодном соке, в древесной массе подыскивают вещества, которые в смеси дадут искомый вкус ипи запах. Так рождаются пищевые добавки, благодаря которым мороженое приятно пахнет свежей клубникой, ситро — спелыми апельсинами, у начинки дешевой конфеты — вкус и запах первоклассного пикера, а салат благоухает шампиньонами или свежим луком. БАРИЙ В ШОКОЛАДЕ Наши органы пищеварения прозрачны для рентгеновских лучей, и поэтому рентгенологи перед просвечиванием кормят пациентов сернокислым барием, который, заполняя желудок или пищевод, делает их видимыми. А для исследования глотания применяют жидкую взвесь сульфата бария. Однако работать с ней неудобно — она слишком быстро движется по пищеводу. И еще одно: обследовать приходится иногда детей, а попробуйте заставить ребенка есть жидкую и невкусную бариевую кашу». Журнал «Science Digest» A970, июль) сообщает о совместном изобретении рентгенологов и кондитеров — барие- 56 новости ОТОВСЮДУ во-шоколадной помадке. Ее делают из сгущеного молока, масла, сахара, соли, шоколадного лома, настойки алтея и, разумеется, бариевого порошка. Журнал уверяет, что юные пациенты отнеслись к новому препарату благосклонно. ЛЕГЧЕ НА ТЫСЯЧУ СОЛНЦ Американский физик профессор Дж. Вебер изучает гравитационные волны, испускаемые центром иашей Галактики. Недавно были опубликованы некоторые результаты его исследований. Дважды в сутки точные приборы отмечали всплески излучения. Интенсивность этого излучения (если оно существует!) такова, что наша Галактика, по расчету Вебера, теряет ежегодно массу, равную тысяче масс Солнца. УГЛЕРОДНЫЕ ЦИКЛЫ Как сообщает «Sctense News» A970, № 18), детальное изучение содержания С14 в атмосфере показало, что концентрация этого изотопа измен яется в соответствии с 11-летним циклом солнечной активности. Причем максимум С14 приходится на год, непосредственно предшествующий минимуму солнечной активности. Предполагают, что это происходит из-эа того, что перемешивание воздуха идет неравномерно. Будто бы атмосферные процессы подвержены колебаниям в зависимости от разогрева воздуха солнечной радиацией. Если это в самом деле тек, если флуктуации С14 в атмосфере были и раньше, то радиоугле- НОВОСТИ ОТОВСЮДУ родные датировки возраста семян, зерен, листьев, годовых копец на спилах деревьев ошибочны. МАЛ ЗОЛОТНИК, ДА ДОРОГ Принято считать, что пол млекопитающих определяется исключительно соотношением гормонов, содержащихся в их крови: у особей женского пола в крови содержится много женского гормона эстрадио- ла и сравнительно небольшое количество мужского гормона тестостерона; у особей мужского пола в крови, наоборот, много тестостерона и маяо эстра- диола. Если это соотношение нарушается, в организме животного происходят изменения: оно приобретает некоторые внешние признаки особи противоположного пола. Но зачем в крови млекопитающих должны содержаться сразу оба гормона? Как сообщает журнал «New Scientist» A970, № 723), английские ученые сделали любопытное открытие: они обнаружили, что некоторые субклеточные образования по-разному реагируют на мужской и женский гормоны только в зависимости от того, из какой особи — мужской или женской — взяты клетки. А именно: мембраны, полученные
новости ОТОВСЮДУ из клеток особей мужского пола, в присутствии женских гормонов становятся менее чувствительными к действию канцерогенных веществ, а мужские гормоны защищают мембраны клеток, принадлежащих особям женского пола. ОБУТЬ ПОЛЯРНИКА! Пожалуй, нет труднее дела, чем обуть полярника. Его обувь должна сохранять тепло в жестокий мороз и защищать от ветра и влаги. Но в то же время ей необходимо хорошо вентилироваться, потому что, как бы ни была защищена обувь от воды снаружи, она неминуемо отсыреет изнутри, ведь человеческое тело постоянно испаряет влагу. Учитывая эти требования, японские специалисты создали обувь остроумной конструкции. Внешне эта обувь напоминает сапоги, весь низ которых отлит из морозостойкой резины, а верх сделан из ветронепроницаемой синтетической ткани. В сапогах с таким гибким верхом ходить намного легче, чем в обуви с голенищами из кожи или резины. Собираясь в складки во время ходьбы и распрямляясь, голенище из ткани заставляет воздух циркулировать внутри сапога. Кроме того, у сапога есть вкладыш — войлочный чу- новости ОТОВСЮДУ лок. Чулок впитывает влагу, выделяемую кожей, и на отдыхе его можно вынуть и быстро просушить. ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ КАРМАННИКОВ В последнее время интерес к химии неожиданно начали проявлять представители... уголовного мира. По сообщениям печати, японские карманники уже не прибегают в своей «работе» к помощи примитивной бритвы. Сейчас они незаметно для жертвы смазывают соответствующую часть его одежды концентрированной кислотой и ждут, когда материя начнет разлагаться. Остальное, правда, как и прежде,— вопрос ловкости рук... ИЗ КОЖИЦЫ ЦИТРУСОВЫХ Как сообщил журнал «New Scientist» A970, № 694), из кожицы лимонов, апельсинов и мандаринов выделены масла, обладающие ярко выраженным антибактериальным действием. Эти масла добавляли в чашки Петри с колониями разных бактерий: рост микробов полностью подавлялся через два дня. Обнаружено также, что добавление масел из цитрусовых к молочным продуктам позволяет сохранять их в течение нескольких недель. Полагают, что антибактериальные свойства цитрусовых масел можно будет использовать и в косметологии — для предупреждения разложения кремов. ОБЕД ДЛЯ ТОЛСТЯКОВ «Завтрак съешь сам, а обед раздели с дру- 57 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ гом»,— гласит старинная поговорка. Тучному человеку порой вредна даже та часть обеда, которую ему оставит друг. Но чтобы не обрекать его на голодные муки, румынские врачи предлагают ввести в меню препарат гастрофибран. Этот препарат, впитывая жидкость, увеличивается в объеме в пять раз. Поэтому, попадая в желудок и расширяясь там, он создает ощущение сытости. Но хотя он и переваривается под действием желудочного сока, потолстеть от него нельзя ни на грамм. КАПСУЛЫ ДЛЯ КОРОВ Врачи утверждают, что отложение холестерина в крови человека связано с высоким содержанием твердых насыщенных жиров в пищевых продуктах, особенно в мясе и молоке. Безвредные для нашего организма ненасыщенные жиры, которые коровы, свиньи и овцы получают с растительными кормами, в пищеварительном тракте живот* ных превращаются под действием бактерий в насыщенные. Чтобы этого не происходило, австралийские ученые предложили ввести в рацион жвачных небольшие порции ненасыщенных растительных жиров. Животные получают их в капсулах из казеина. Поскольку эти капсулы новости ОТОВСЮДУ рассасываются только в желудке, бактерии не успевают закончить свою вредную работу. После проведенных недавно контрольных опытов выяснилось, что коровы усваивают прикорм из капсул примерно за сутки, и через несколько дней содержание ненасыщенных жиров в молоке увеличивается почти в 10 раз. ▲ НЕ ПОДКОРМИТЬ ЛИ МИКРОБОВ! Многие ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, чересчур медленно разрушаются после внесения — это создает опасность их накопления в почве. Разработка быстро разлагающихся ядохимикатов — одно из перспективных направлений в защите растений. Недавно был предложен новый, довольно оригинальный способ «сокращения жизни» гербицидов. Американский ученый Дж. У. Мак- Клюр попробовал вносить вместе с гербицидами... обыкновенные питательные среды, которые биологи используют для выращивания микроорганизмов. На эффективности гербицида такая добавка никак не сказывается,— зато она резко усиливает жизнедеятельность тех почвенных бактерий, которые обычно и разлагают гербицид в естественных условиях. В результате через неделю содержание гербицида в почве оказывается в 2—4 раза ниже, чем на контрольных участках, где был внесен только гербицид. Рисунки Э. ЯВОРСКОГО
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ ДЖЭЙ-БИ-ЭС Дж. Б. С. Холдейн. 1962 «Если бы мне пришлось прожить тысячу лет, то я больше всего гордился бы тем, что в новогоднюю ночь 1936 года был гражданином Мадрида». Дж. Б. С. Холдейн Читатель, мы расскажем вам об удивительном ученом и человеке Джоне Бурдоне Сан- дерсене Холдейне. Он шотландец по происхождению, англичане называли его «Джэй- Би-Эс», по инициалам имени. Так будем называть его и мы... Джэй-Би-Эс во многом напоминает выдающихся деятелей Возрождения — энциклопе- дичностью знаний, широтой интересов, кипучей энергией. Его нельзя назвать представителем какой-то одной науки. Он внес большой вклад в генетику, биохимию, физиологию, математику, химию; кроме того, был незаурядным прозаиком и поэтом. Многие научные труды Холдейна стали классическими. В генетике еще в 1922 году он сформулировал положение о наследовании признаков у межвидовых гибридов — известный специалистам «закон Холдейна»; вычислил частоту мутирования генов человека A935); сформулировал понятие «генетического бремени» A937). В монографии «Энзимы» Холдейн дал глубокий анализ учения об энзимах, математически обработав данные органической и физической химии A930). Эта книга многие годы служила постоянным пособием для биохимиков. Выдающийся математик профессор М. С. Бартлетт в 1966 году писал: «Одно из блестящих математических достижений Холдейна — найденное им решение нелинейного разностного уравнения... Он разработал ряд интересных методов в математической статистике». Именно этот раздел математики стал основой современных методов вычислений на электронно-вычислительных машинах. Но расскажем о жизни этого удивительного человека: она так же интересна, как его научные работы. НА СТУДЕНЧЕСКОЙ СКАМЬЕ, И СНОВА В ЛАБОРАТОРИИ В ОКОПАХ Джэй-Би-Эс родился 5 ноября 1892 года в Оксфорде. Его огец Джон Скотт Холдейн был 58
известным физиологом. В шестнадцать лет Джэй-Би-Эс, студент Итонского колледжа, получает премии за лучшие знания по физике, биологии, химии; по математике он удостоен приза Бертрана Рассела. Первая научная работа — по дыхательной функции крови — сделана им в 1912 году в лаборатории отца. Ее прервала мировая война. Уже в окопах он заканчивает статью по генетике. В 1915 году он в первый раз ранен; после второго ранения — госпиталь в Месопотамии, служба инструктором гранатометания в военной школе в Индии. На секретном распоряжении начальства Джэй-Би-Эс пишет стихи: Христу молясь, ему крича осанну. Мы сеем смерть, сжигая все дотла... И церковь освящает неустанно Христовым именем кровавые дела. Во тьме отчаянья, в грязи околевая, В потоках крови, выбившись из сил, О господи, тебя мы проклинаем, За то, что ты все это допустил! * * Здесь и далее стихи Холдейна даны в переводе В. Вишияка. Родовой замок семьи Холдейна Лишь в январе 1919 года он демобилизован и может снова вернуться к науке. Джэй-Би-Эс приступает к математической обработке достижений генетики. Он так формулирует цель своих изысканий: «Естественный отбор должен быть охарактеризован прежде всего с количественной стороны». Он доказал, что подлинная теория эволюции не нуждается в выборе между теориями Дарвина или Менделя: необходимо лишь объединить их в одно целое с помощью математической статистики. САМ СЕБЕ КРОЛИК В 1926 году Джэй-Би-Эс публикует" статью «Я сам себе кролик»—о целесообразности опытов на самом себе. Он писал: «Трудно представить себе самочувствие подопытного животного — кролика — в пределах заданного отрезка времени. Поэтому мы вместе с одним из моих сотрудников приступили к опытам на самих себе. В одном эксперименте мы стремились показать, что СОг— нормальный регулятор дыхания, в другом — что происходит с человеком при более кислой или более щелочной внутренней среде». Результаты этих опытов были опубликованы. В конце тридцатых годов началась серия экспериментов на подводных лодках и в барокамере; искусственно создавались критические условия, которые возникают, когда человек, спустившийся под воду, терпит бедствие (резкие перепады давления). «Я хотел изучить, — писал Джэй-Би-Эс, — физиологические опасности, которым подвергаются водолазы и люди, спасающиеся с затонувших подводных лодок. Сухие эксперименты мы проводили главным образом в камере — стальном цилиндре... В ней могли сидеть три человека, но встать там в полный рост было невозможно. В одном конце камеры была стальная дверь, открывающаяся внутрь и снабженная резиновой прокладкой; прокладка обеспечивала герметичность. Чтобы сообщаться с внешним миром, надо было громко стучать либо подносить записки к окошечку... Это было странное состояние—сидеть под водой в темном бассейне, создавая, что в любую минуту ты можешь потерять сознание и очнуться с раздробленным позвоночником или совсем не очнуться, и в это время видеть сквозь задраенный люк порхающих бабочек, велосипедистов и весь знакомый, привычный пейзаж». Джэй-Би-Эс проделал десятки таких погружений. Перепад давления соответствовал тому, которое испытывает пилот реактивного самолета, пикирующего со скоростью 1500 ки- 59
В барокамере, 1939, август лометров в час. Однажды при снижении давления у него под пломбой разорвало зуб — воздух не успел выйти из-под пломбы в полость рта и, расширившись, сломал кость. Эти опыты проводились и в годы второй мировой войны. Про подвижничество Холдей- на появилось шуточное стихотворение: Вот кто-то в колбе... В колбу влезть Кому ж взбрело на ум? То мистер Холдейн смотрит, есть Ли в колбе вакуум... Что там за взрыв, и сноп огня, И снова взрыв — смотри! То проверяется броня, А Холдейн там, внутри. Вот что-то ходит по волнам — Баркас или дельфин? Нет, это мистер Холдейн там Спасает нас от мин. Вот так на суше и воде И в снних небесах Ученый служит нам везде За совесть и за страх! НАЙТИ СВОЕ МЕСТО В СТРОЮ В 1928 году Джэй-Би-Эс был гостем нашей страны. Он всегда зорко следил за успехами советской науки, ее достижения были ему особенно дороги: ведь он был большим другом Советского Союза. Он неустанно пропагандировал, обобщал, цитировал труды советских ученых. Уважение было взаимным. В 1942 году Академия наук СССР избрала его своим иностранным членом. В 1938 году в Лондоне выходит книга Хол- дейна «Марксистская философия и науки». Основу ее составил цикл статей, прочитанных Холдейном студентам и научным работникам Бирмингамского университета. Джэй-Би-Эс полагал, что марксистская философия — необходимый инструмент в руках исследователя. «Я стремился применить марксизм,— писал он в этой книге,— к научной проблематике современности...» Н. И. Вавилов, ознакомившись с книгой Холдейна, рассказывал о ней на заседании Президиума ВАСХНИЛ A939): «Вышла не- 60
давно книжка Джона Холдейна. Это любопытная фигура, член английской компартии, крупный генетик, биохимик и философ... Конечно, буржуазная пресса разругала его, но он настолько талантлив, что и ругая его, им восхищаются... Он говорит, что марксизм наиболее применим в изучении эволюции, в истории, там, где сходятся многие науки...» В 1932 году Дж. Б. Холдейн стал членом Королевского общества. Когда в Испании вспыхнул фашистский мятеж, Джэй-Би-Эс со всей страстностью своей натуры включился в борьбу против сил реакции. Он становится научным консультантом правительства Испанской республики, комплектует батальоны интербригад. Сохранилось письмо известного генетика профессора Г. Меллера, также воевавшего в Испании, в Москву, Н. И. Вавилову. В письме рассказывается о Холдейне *: «Я знал, его пример дает многое для поднятия антифашистского духа в его стране, особенно среди молодого поколения... Именно он подсказал мне, как лучше найти свое место в строю». * Письмо предоставлено автору писателем М. Поповским. НЕЛЕГКОЕ ЭТО ДЕЛО—ПИСАТЬ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ОЧЕРК Начиная с 1938 года, в течение многих лет в газете английских коммунистов «Дейли Уор- кер» каждую неделю появлялись научно-популярные статьи и обзоры Холдейна. Считая популяризацию одной из основных задач ученого, Джэй-Би-Эс аргументировал эту точку зрения так: «Нелегкое дело — еженедельно писать научно-популярный очерк для широкого читателя. Однако эта «обязанность» имеет и свою положительную сторону. С одной стороны, она принуждает меня следить за успехами и смежных наук, а также наук, довольно далеко отстоящих от моей специальности. С другой — вынуждает доступно излагать результаты. собственных исследований. Я много раз убеждался в том, что в процессе создания научно-популярного очерка факты и теории согласовываются между собой по-новому. Иногда это приводило к тому, что в специальных статьях для научных журналов я по-новому подходил к разработке тех или иных проблем. Пусть меня простят, если некоторые статьи и очерки порой слегка страдают схематизмом. В свое оправдание могу только сказать, что этой погрешностью сплошь и рядом изобилуют и сообщения чисто научного характера. Трудно избежать Ветераны боев в Испании вызвались стать добровольцами для проведения опытов Холдейна в барокамере.. После эксперимента. 1939, август АГШ] BRIGADERS IN THETIS 61
ошибок, пытаясь словами или с помощью математических формул описать явления природы. Природа несравненно сложнее языковых или математических построений. Приходится прикладывать максимум усилий, чтобы средства, которые мы используем для описания явлений или событий, по мере возможности согласовывались с наблюдаемыми фактами». Джэй-Би-Эс опубликовал двенадцать сборников научно-популярных статей по самым разным проблемам естествознания — от энзи- мологии до космологии... В некрологе, посвященном ученому, лондонская газета «Тайме» писала A964): «Холдейн заслужил звание классика научно-популярного жанра XX столетия». Я СЧИТАЮ СЕБЯ ОДНИМ ИЗ САМЫХ ВЛИЯТЕЛЬНЫХ ЛЮДЕЙ, ХОТЯ И НЕ ОБЛАДАЮ НИКАКОЙ ВЛАСТЬЮ В 1957 году, в знак своего несогласия с внешней политикой английского правительства, Джэй-Би-Эс навсегда уехал в Индию. В индийском городе Бубанешваре он основал лабораторию генетики и биометрии. Там он воспитал свою школу ученых. Один из ближайших сотрудников и друзей Холдейна в эти годы, К. Дронамраджу, в письме автору этой статьи писал A966): «Профессор Холдейн стремился подобрать наиболее молодых и одаренных людей, уже получивших подготовку по специальности. Его требования сводились к следующему: молодость; основательные знания по предмету (генетика); страстный интерес к исследовательской работе; большая работоспособность; умение работать с научной литературой; свобода от догм и предвзятых концепций и, наконец, способность наблюдать или подмечать события или процессы, ускользающие от внимания человека средних способностей. Последнему качеству профессор Холдейн придавал главенствующее значение». В ноябре 1963 года Джэй-Би-Эс узнал, что он неизлечимо болен. Это известие он встретил с безграничным мужеством и — иронией. Ничем другим нельзя объяснить появление строк, написанных им в ту осень: ...В порядке нужных изысканий Мне соскребли кусочек ткани, Но прежде дали пентотал, Чтоб я от боли не страдал. И микроскоп прислал ответ: Да, это рак, сомнений нет... 62 От рака мрут, ио и от пуль. От автогонок и пилюль, А боль — и от гнилых зубов И неоплаченных долгов... Столь же необычным было и прощание Холдейна с миром и людьми. Вновь — уже в последний раз проявились черты своеобразной личности ученого. В день его смерти — 1 декабря 1964 года — состоялась передача по английскому телевидению. Вел ее... сам Холдейн. Это была запись автонекролога ученого, сделанная несколькими месяцами раньше. В этом необычном выступлении научные предсказания перемежались с шутками, воспоминания — с рассуждениями об организации науки. В некрологе Холдейн говорил: «Хочу начать с хвастовства. Я считаю себя одним из самых влиятельных из живущих ныне людей, хотя и не обладаю никакой властью... В 1932 году я первым высказал предположение по поводу темпов мутации человеческого гена. И моя догадка оказалась довольно правильной... В очень значительной степени я был дилетантом, и это совершенно очевидно. Могу сказать, что я немного занимался почти чистой математикой и отваживался даже сунуть нос в астрономию. Но я не стыжусь того, что я дилетант, ведь иногда это оказывается весьма полезным... Меня не очень волнует, что будут думать обо мне люди, в особенности через сто лет. Я не хотел бы, чтобы они слишком меня критиковали, пока еще будут живы моя вдова и несколько моих друзей. Но я считаю самым большим комплиментом сегодня по моему адресу, если говорят о чем-то таком, что я открыл, — например, что поглощение сернокислого аммония вызывает кислотное отравление человека,— как о факте общеизвестном, без всякого упоминания при этом обо мне. Войти таким образом в науку мне кажется гораздо более приятным, чем быть упомянутым по какому- либо специальному случаю. Важно, по-моему, то, что я сделал хорошего или плохого, а не то, что обо мне думают иные». Г. Э. ФЕЛЬДМАН
ДВЕ ВСТРЕЧИ С ХОЛДЕЙНОМ Академик В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ Научный, общественный и личный облик Дж. Б. С. Холдейна меня неизменно привлекал на протяжении почти пятидесяти лет. Число наших личных встреч и контактов и их длительность были почти исчезающе малыми и восполнялись лишь сведениями, поступавшими из научной, а порой и менее специальной литературы, из бесед с собратьями в области науки. Запомнилась на всю жизнь первая встреча. 1928 год, большая аудитория физиологического корпуса МГУ; идет заседание Московского физиологического общества, где наряду с несколькими другими докладами стояло сообщение Холдейна о механизмах кислотно-щелочного равновесия в организме. Эта область, которая в то время еще только зарождалась, приобрела потом весьма широкое значение; мы были в ней совершенными новичками. Суть доклада Холдейна сводилась к тому, чтобы показать, как путем усиленной, вернее доведенной до предела, вентиляции легких (гипервентиляции) чрезмерное удаление углекислоты ведет к сдвигу кислотно-щелочного баланса и вызывает защелочение в организме. Мы были готовы к тому, что нам покажут опыт на кошке, кролике или собаке, опыт, оснащенный замысловатой аппаратурой респирометров, рН- метров и т. д. Но Холдейн был полностью верен себе, принцип «сам себе кролик» господствовал в полной мере. В аудитории, по просьбе Холдейна, стояла обычная черная доска для мела. К моменту, когда по ходу доклада наступило время для экспериментальной демонстрации, Холдейн, с пустым химическим стаканом в руке, зашел за доску и спустя минуту-другую вернулся, держа в руке стакан, наполовину наполненный соломенно-желтой жидкостью. Поставив стакан, он сел на стул и начал делать вдохи и выдохи предельной глубины и силы. Эта нагрузка продолжалась минут пять или больше. Затем, взяв другой стакан, Холдейн, пошатываясь от усталости, снова ненадолго исчез за доской. Вынесенный стакан, с другой пробой исследуемой жидкости, был поставлен рядом с первым, и Холдейн попросил прибавить в оба стакана необходимое количество индикатора. Эффект был очевиден для каждого: слабо-кислая реакция в первой пробе, явственно щелочная после нагрузки — во второйI Сила впечатления была чрезвычайна, такую лекцию с правом можно было считать образцом педагогического воздействия. Холдейн закончил лекцию блестящим изложением особенностей тех тонких и слаженно действующих механизмов, которые участвуют в регуляции постоянства внутренней среды организма. Слушатели проводили лектора подлинной овацией... Другая встреча была в сложное время для развития нашей биологической науки, в самом начале пятидесятых годов. Холдейн тогда вел научный отдел в газете британской коммунистической партии «Дейли Уоркер». Я пришел в его кабинет в Лондонском университете. Усадив меня на стул (для чего пришлось переложить с него кучу книг и журналов на пол) и освободив для себя уголок письменного стола, Холдейн уселся на столе в характерной для него позе, обхватив одно колено руками, с трубкой в зубах. Было ясно, что он питал какой-то слабый отблеск надежды, что услышит хоть намек, что возможно найти хоть что-то реальное в утверждениях об искусственном порождении клеток. Увы, я не мог ничем его порадовать, кроме выражения уверенности, что заблуждения преходящи. При прямоте и цельности характера Холдейна, при его несклонности к хотя бы малейшей аффектации и неискренности, было видно, как тягостна ему ситуация, сложившаяся в биологической науке. Таковы два штриха, которые я хотел бы добавить к отличному эскизу, каким является статья Г. Э. Фельдмана. 63
ВРЕМЯ ПРИШЛО Мир идей подобен насыщенному раствору. Назревшие идеи кристаллизуются, выпадают, приобретают материальную форму: в науке они становятся законами и формулами, в руках инженера — машинами, в искусстве — картинами, музыкой, рассказами. У этих процессов своя кинетика: кристаллы материализованных идей чаще всего выпадают лишь тогда, когда пришпо их время; но раз время пришло, они выпадают непременно. Вряд ли рассказ Рея Бредбери «Тот, кто ждет», как и многие другие его тревожные вещи, мог появиться до того, как атомный гриб Хиросимы навис гигантским вопросительным знаком над будущим человечества. И до того, как первый человек шагнул за пределы своей планеты навстречу неведомым формам жизни. И до того, как были изучены вирусы, а на страницах газет замелькали слова «бактериологическая война»... «Люди, я любил вас — будьте бдительны!» — предупреждал Юлиус Фучик. В сущности, Бредбери говорит о том же. Валентин РИЧ 64
ФАНТАСТИКА РейБРЕДБЕРИ ТОТ, КТО ЖДЕТ Я живу в колодце. Я живу в нем подобно туману. Подобно пару в каменной глотке. Я не двигаюсь, я ничего не делаю, я лишь жду. Надо мной мерцают холодные звезды ночи, блещет утреннее солнце. Иногда я пою древние песни этого мира, песни его юности. Как мне объяснить, кто я, если я не знаю этого сам? Я и дымка, и лунный свет, и память. И я стар. Очень стар. В прохладной тиши колодца я жду своего часа и уверен, что когда-нибудь он придет... Сейчас утро. Я слышу нарастающие раскаты грома. Я чую огонь и улавливаю скрежет металла. Мой час близится. Я жду. Далекие голоса. — Марс! Наконец-то! Чужой язык, он незнаком мне. Я прислушиваюсь. — Пошлите людей на разведку! Скрип песка. Ближе, ближе. — Где флаг? — Здесь, сэр. — Ладно. Солнце стоит высоко в голубом небе, его золотистые лучи наполняют колодец, и я парю в них, как цветочная пыльца, невидимый в теплом свете. — Именем Земли объявляю территорию Марса равно принадлежащей всем нациям! — Что это такое? — Колодец! — Быть этого не может! — Точно! Идите сюда. Я ощущаю приближение теплоты. Над колодцем склоняются три фигуры, и мое холодное дыхание касается их лиц. — Вот это да-а-а! — Как ты думаешь, вода хорошая? — Сейчас проверим. — Принесите склянку и веревку! — Сейчас. Шаги удаляются. Потом приближаются снова. Я жду. — Опускайте. Полегче, полегче. Преломленные стеклом блики солнца во мраке колодца. Веревка медленно опускается. Стекло коснулось поверхности, и по воде побежала мягкая рябь. Я медленно плыву вверх. — Так, готово. Риджент, ты сделаешь анализ? — Давай. — Ребята, вы только посмотрите, до чего красиво выложен этот колодец! Интересно, сколько ему лет? — Кто его знает? Вчера, когда мы приземлились в том городе, Смит уверял, что марсианская цивилизация вымерла добрых десять тысяч лет назад. — Ну, что там с водой, Риджент? — Чиста, как слеза. Хочешь попробовать? Серебряный звон струи в палящем зное. — Джонс, что с тобой? — Не знаю. Ни с того ни с сего голова заболела. — Может быть, от воды? — Нет, я ее не пил. Я это почувствовал, как только наклонился над колодцем. Сейчас уже лучше. Теперь мне известно, кто я. Меня зовут Стивен Леонард Джонс, мне 25 лет, я прилетел с планеты Земля и вместе с моими товарищами Риджентом и Шоу стою возле древнего марсианского колодца. Я рассматриваю свои загорелые, сильные руки. Я смотрю на свои длинные ноги, на свою серебристую форму, на своих товарищей. — Что с тобой, Джонс? — спрашивают они. — Все в порядке, — отвечаю я. — Ничего особенного. Как приятно есть! Тысячи, десятки тысяч лет я не знал этого чувства. Пища приятно обволакивает язык, а вино, которым я запиваю ее, теплом разливается по телу. Я прислушиваюсь к голосам товарищей. Я произношу незнакомые мне словг и все же как-то их понимаю. Я смакую кяждый глоток воздуха. — В чем дело, Джонс? — А что такое? — спрашиваю я. — Ты так дышишь, словно простудился,— говорит один из них. — Наверное, так оно и есть, — отвечаю я. — Тогда вечером загляни к врачу. Я киваю — до чего же приятно кивнуть головой! После перерыва в десять тысяч лет приятно делать все. Приятно вдыхать воздух, приятно чувствовать солнце, прогревающее тебя до самых костей, приятно ощущать теп- 65
лоту собственной плоти, которой ты был так долго лишен, и слышать все звуки четче и яснее, чем из глубины колодца. В упоении я сижу у колодца. — Очнись, Джонс! Нам пора идти. — Да, — говорю я, восторженно ощущая, как слово, соскользнув с языка, медленно тает в воздухе. Риджент стоит у колодца и глядит вниз. Остальные потянулись назад, к серебряному кораблю. Я чувствую улыбку на своих губах. — Он очень глубокий, — говорю я. — Да? — В нем ждет нечто, когда-то имевшее свое тело, — говорю я и касаюсь его руки. Корабль — серебряное пламя в дрожащем мареве. Я подхожу к нему. Песок хрустит под ногами. Я ощущаю запах ракеты, плывущий в полуденном зное. — Где Риджент? — спрашивает кто-то. — Я оставил его у колодца,— отвечаю я. Один из них бежит к колодцу. Меня начинает знобить. Слабая дрожь, идущая изнутри, постепенно усиливается. Я впервые слышу голос. Он таится во мне — крошечный, испуганный — и просит: «Выпустите меня! Выпустите!». Словно кто-то, затерявшись в лабиринте, носится по коридорам, барабанит в двери, умоляет, плачет. — Риджент в колодце! Все бросаются к колодцу. Я бегу с ними. Но мне трудно. Я болен. Я весь дрожу. — Наверное, он свалился туда. Джонс! Ведь ты был с ним? Ты что-нибудь видал? Джонс! Ты слышишь? Джонс! Что с тобой? Я падаю на колени, мое тело сотрясается, как в лихорадке. — Он болен, — говорит один, подхватывая меня. — Ребята, помогите-ка. — У него солнечный удар. — Нет! — шепчу я. Они держат меня, сотрясаемого судорогами, подобными землетрясению, а голос, глубоко спрятанный во мне, рвется наружу: «Вот Джонс, вот я, это не он, не он, не верьте ему, выпустите меня, выпустите». Я смотрю вверх, на склонившиеся надо мной фигуры, и мои веки вздрагивают. Они трогают мое запястье. — Сердце в порядке. Я закрываю глаза. Крик внутри обрывается, дрожь прекратилась. Я вновь свободен, я поднимаюсь вверх, как из холодной глубины колодца. — Он умер, — говорит кто-то. — Отчего? — Похоже на шок. — Но почему шок? — говорю я. Меня зовут Сешенс, у меня энергичные губы, и я — капитан этих людей. Я стою среди них и смотрю на распростертое на песке тело. Я хватаюсь за голову. — Капитан?! — Ничего. Сейчас пройдет. Резкая боль в голове. Сейчас. Уже все в порядке. — Давайте уйдем в тень, сэр. — Да, — говорю я, не сводя глаз с Джонса. — Нам не стоило прилетать сюда. Марс не хочет этого. Мы несем тело назад, к ракете, и я чувствую, как где-то во мне молит выпустить его новый голос. Он таится в самой глубине моего тела. На этот раз дрожь начинается гораздо раньше. Мне очень трудно сдерживать этот голос. — Спрячьтесь в тени, сэр. Вы плохо выглядите. — Да, — говорю я. — Помогите. — Что, сэр? — Я ничего не сказал. — Вы сказали «помогите». — Разве я что-то сказал, Мэтьюз? У меня трясутся руки. Пересохшие губы жадно хватают воздух. Глаза вылезают из орбит. «Не надо! Не надо! Помогите мне! Помогите! Выпустите меня!» — Не надо, — говорю я. — Что, сэр? — Ничего. Я должен освободиться, — говорю я и зажимаю себе рот руками. — Что с вами, сэр? — спрашивает Мэтьюз.; — Немедленно все возвращайтесь назад на Землю! — кричу я. Я достаю пистолет. Выстрел. Крики оборвались. Я со свистом падаю куда-то в пространство. Как приятно умирать после десяти тысяч лет ожидания! Как приятно чувствовать прохладу и слабость! Как приятно ощущать, что жизнь горячей струей покидает тебя, и на смену идет спокойное очарование смерти. Но это не может продолжаться долго. Выстрел. — Боже, он покончил с собой! — кричу я и, открывая глаза, вижу капитана, лежащего около ракеты. В его окровавленной голове зияет дыра, а глаза широко раскрыты. Я наклоняюсь и дотрагиваюсь до него. — Глупец. Зачем он это сделал? Люди испуганы. Они стоят возле двух трупов, оглядываются на марсианские пески 66
и виднеющийся вдали колодец, на дне которого покоится Риджент. Они поворачиваются ко мне. Один из них говорит: — Теперь ты капитан, Мэтьюз. — Знаю. — Нас теперь только шестеро. — Как быстро это случилось! — Я не хочу быть здесь! Выпустите меня! Люди вскрикивают. Я уверенно подхожу к ним. — Послушайте, — говорю я и касаюсь их рук, локтей, плеч. Мы умолкаем. Теперь мы — одно. «Нет, нет, нет, нет, нет, нет, нет!» — кричат голоса из темниц наших тел. Мы молча смотрим друг на друга, на наши бледные лица и дрожащие руки. Потом мы все как один поворачиваем головы и обращаем взгляды к колодцу. — Пора, — говорим мы. «Нет, нет, нет», — кричат шесть голосов. Наши ноги шагают по песку, как двенадцать пальцев одной огромной руки. 67 Мы склоняемся над колодцем. Из прохладной глубины на нас смотрят шесть лиц. Один за другим мы перегибаемся через край и один за другим несемся навстречу мерцающей глади воды. Я живу в колодце. Я живу в нем подобно туману. Подобно пару в каменной глотке. Я не двигаюсь, я ничего не делаю, я лишь жду. Надо мной мерцают холодные звезды ночи, блещет утреннее солнце. Иногда я пою древние песни этого мира. Песни его юности. Как мне объяснить, кто я, если я не знаю этого сам? Я просто жду. Солнце садится. На небо выкатываются звезды. Далеко-далеко вспыхивает огонек. Новая ракета приближается к Марсу... Сокращенный перевод с английского А. А. ЛЕБЕДЕВА и А. В. ЧАПКОВСКОГО Рисунки Ю. ВАЩЕНКО
КАК ДЕЛАЕТСЯ ЖУРНАЛ «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ», КОТОРЫЙ ДЕЛАЕТСЯ ТАК ЖЕ, КАК И МНОГИЕ ДРУГИЕ ИЗДАНИЯ* ТРАВИТЬ ИЛИ РЕЗАТЬ? Цезарь, наш цинкограф, Вытравит на цинке Цифры и картинки И отдаст в печать. Кровожадное название этой главы — чисто полиграфическое, к романам ужасов никакого отношения оно не имеет. Обиходные цинкографские термины «травить» и «резать» — всего лишь отражение существующей технологии. В прошлый раз мы уже говорили о том, что приходится обратным, зеркальным делать очко печатающих элементов, их рисунок. Это касается и набора, и клише, но процесс изготовления клише ближе к химии. Правда, в цинкографии все большую конкуренцию химии составляет электроника. Это, конечно, не совсем лед и пламень, но кислота и резец тоже порядочные антагонисты, и цинкография, таким образом, оказывается как бы иа стыке наук (заметим в скобках, что качество клише от этого выигрывает). Вот мы и начали с цинкографии. Оговоримся сразу, что к журналу «Химия и жизнь» электроника прямого отношения не имеет. Химия же здесь властвует безраздельно. Изготовляются ли штриховые и полутоновые клише («штрих» и «сетка», как их для краткости называют профессионалы) по-старому, с выбываниями,— чистая химия; с помощью ли завоевывающего позиции метода так называемого однопроцессного травления — электрохимия. На этом способе, как более молодом, мы остановимся несколько подробнее. Многоступенчатое же травление кл-иш€ в соляной и серной кислотах уже ие единожды описано, этот способ вошел даже в стихи — именно его имел в виду С, Маршак: * Окончание. Начало в № 2 за 1971 г. Вначале немного о понятиях «штрих» и «сетка». Со штрихом, думается, все ясно: с графического оригинала — все равно, буквы ли, гравюры на дереве или, скажем, карикатуры — получаются клише с одинаковой насыщенностью всех элементов — только черное или только белое (белизна бумаги на пробельных участках). Но ведь необходимо и серое, причем разных оттенков, то есть градационные переходы от белого к черному — полутона. Как передать скульптурность человеческого лица, вылепить его объем? Штриховое клише на детализацию не способно — только обобщение, только силуэт. Создать иллюзию третьего измерения можно лишь с помощью полутонов: блеск глаз, игра мускулов, нюансировка света зависят именно от них. Здесь и приходит на помощь сетка — клише, полученное в результате растровой съемки. Растр — оптическое приспособление, стекло с системой пересекающихся под прямым углом тонких линий (так что сетка — образ вполне зримый). Фотографирование через такое клетчатое стекло как бы дифференцирует изображение, разбивает его на микроучастки, выделяя первоэлементы — точки. Чем темнее деталь оригинала, тем прозрачнее получается соответствующий участок на негативе и плотнее — на позитиве; тем более плотной будет точка на клише; наоборот, в «светах» точка тоньше, меньшей площади. Поскольку точка — это элементарная частица штриха, кли- 68
ше оказывается разбитым на штрих с разной площадью. При печати это даст необходимый эффект — от белого до черного через серое со всеми градационными переходами. Чем мельче линиа- тура растра (число линий на погонный сантиметр), тем тоньше будут эти переходы и тем больше деталей оригинала будет воспроизведено. Суть однопроцессного травления заключается в том, что клише изготовляется за один прием; градационные переходы создаются не путем многокр-атных пыкрывапнй, как в классической схеме, а за счет ра:шицы в скорости травления светлых и темных участков. Заметим, что применяемые здесь электролиты с солями органических кислот, например с лимоннокислым натрием, обладают способностью образовывать пленки с высоким электролитическим сопротивлением и хорошими защитными свойствами. В таких электролитах можно создать направленное травление клише; при этом скорость травления в глубину больше скорости бокового травления. Это предотвращает боковое подтравле- ние и исключает тем самым «грнбовнд- ность» растровой точки — одно из самых страшных зол старой цинкографии При однопроцессном травлении для получения клише вместо привычного цинка (отсюда — цинкография) все чаще используется магний. Мы начали эту главу с самого сложного — с цннкографских процессов — с процесса получения клише оригиналов рисунков, фотографий и рисованных штрихов (для печати обложки, вклеек, иллюстраций па полосах). А как называть процесс получения клише теперь, когда цинк вытесняется магнием — вот в чем вопрос. Этим риторическим вопросом мы закончим главу о цинкографии, чтобы поспешить в наборный цех, где в это время уже должны быть готовы гранки — ведь процессы эти идут параллельно. Это дает редакции возможность, получив гранки и оттиски клише, в срок расклеить макет для верстки. МЫСЛИ, ОТЛИТЫЕ В МЕТАЛЛЕ Сегодняшняя полиграфия практически уже отказалась от ручного набора, лишь афиши еще набираются по-гутенбергов- Фотографирование через растр дифферен цирует изображение, выделяя первоэлементы — точки Наборный цех Линотипистка за работой 69
Правленная гранка Ч J ее ски, литера к литере. Используется уже фотонабор, и в принципе полосы «Химии и жизни» можно было бы получать в машине однопроцессного травления с округлым, ласковым названием «Лито- текс», скопировав их предварительно на металлическую пластину. Со временем так и будет. Но наборные машины списывать рано: пока результаты мозговой работы авторов журнала приходится в буквальном смысле отливать в металле. Контакт жидкого B80—300° С) линотипного сплава с матричной строкой дает горячую — если взять в руки, приходится, как печеную картошку, перекидывать с ладони на ладонь — строчку, буквы в которой имеют, конечно же, зеркальное начертание. Это и есть деталь будущей гранки... Набрав определенное количество таких строк, линотипистка (профессия ли- нотипистки в основном женская, и это, кстати, еще усиливает аналогию между линотипом и пишущей машинкой, поскольку и клавиатура этих «проводников» информации весьма схожа) выставляет их на металлическую пластину с двумя бортиками, составляющими прямой угол,— собственно гранку. Когда она заполнится, образовавшаяся гранка набора обвязывается шпагатом. Архаика, конечно, но что поделаешь — других способов крепления пока нет. После этого на корректурном станке можно получать оттиск с нее, который называется... тоже гранкой. Но эта уже не с зеркальным, а с вполне читаемым текстом. Для детального, многократного, многоступенчатого и на всех этапах скрупул лезного чтения она и предназначается. Сначала корректор в типографии. Затем корректор в редакции. Потом заведующий отделом. Наконец, «начальство». ^П,11,утпп»^ныучиг<т'ль. енвмпитр пом> ни те знамениг/ое «держали двадцать корректур» из «Записных книжек» Ильфа, и. пявсриосУс ехидством от- мечл^: «британские эпциклопудии», видимо, бе^мертны во все времена. Вы правы, читатель, к со/жалению—бывает, бывает.^ *J-^ Между прочим, наоорные процессы тоже ведутся параллельно, ведь кроме основного текста, необходимо отдельно набрать заголовки, формулы, таблицы; для заголовков существуют специальные, крупнокегельные машины; формулы набираются тоже отдельно — оттого, что зачастую они включают подстрочные и надстрочные знаки, буквы из других языков — элементы, которые есть только в магазине (комплект матриц) другого линотипа, предназначенного не для основного набора, или в кассе ручного набора; таблицы — из-за их сложности. ПОЧТИ ЖУРНАЛ После того как гранки всех блоков журнала, которые соберутся вскоре под одной крышей — обложкой, вычитаны, можно выклеивать макет. Это долгожданный момент, когда зримо воплощается давний замысел коллективного ума редакции, когда оформляются принципы художественного редактора, когда появляется последняя возможность (а иногда и необходимость) ужать или растянуть статьи и заметки. Выклейной макет — это прообраз готового журнала. Обретя тираж, ои разойдется по всей стране. Считается, что «читаемость» каждого экземпляра в среднем 5:1. Такое пятикратное увеличение тиража еще увеличивает роль вы- клейного макета. Ошибаться нельзя, ибо ошибки грозят срывом графика, а значит, всяческим моральным и материальным убытком. Да и подписчик хочет получать журнал своевременно... На этой финишной прямой необходим спурт, потому что сроки, которые поджимают всегда, сейчас поджимают еще сильнее, и потому, что эта многомесячная, марафонская дистанция вымотала всех, и потому еще, что всегда хочется поскорее заглянуть за горизонт, а там заправлен уже очередной редакционный котел, даже два сразу, поскольку в производстве всегда одновременно три номера — в разных, конечно, стадиях. И вот, наконец, курьер в очередной раз мчится всеми видами городского транспорта в типографию, чтобы сдать — и опять по графику!— журнал на верстку. И благо еще, что можно обойтись городским: есть редакции, которым ведомы и дальние дороги в типографии — Каунас, Рига, Киев, ие говоря уже о подмосковном Чехове. На сей раз мы не последуем за 70
курьером в типографию — нас не влечет туда ни сложное оборудование, ни новая технология. Снова выправить гранки и вручную свести воедино все детали полос в соответствии с макетом — вот все, что требуется от наборного цеха на этом этапе. Ну и, конечно, тиснуть полосы иа корректурном станке, чтобы редакционный курьер вновь появился в типографии — теперь уже за версткой. И снова читка — всеми, везде, тщательно. И еще раз исправления в типографии — сверка верстки. И опять читка (о, кошмар пресловутых «энциклопу- дий»!). Но вот главный редактор рвет финишную ленточку, ставя подпись на штампе «В печать». Все! Все? Да, если говорить о редакции. Нет, если иметь в виду типографию. И тут мы опять становимся спутниками курьера, который везет номер в печать. Но теперь мы выйдем из типографии только вместе с тиражом, и даже волнующий момент подписания сигнального экземпляра (еще одно факсимиле главного редактора — на штампе «На выпуск в свет»), поскольку в нем нет творческих, технических или химических сложностей, мы пронаблюдаем из типографского далека. ТИРАЖ ДИКТУЕТ: СТЕРЕОТИП Любая действующая технологическая инструкция по высокой печати скажет: линотипный набор выдерживает тиражи до 40 тысяч экземпляров. А как печатать стопятидесятитысяч- ный тираж «Химии и жизни»? Значительно увеличивает тиражеустойчивость формы гальваностереотип. Итак, гальваностереотип. Вот некоторое подобие технологической схемы. Этап первый — получение матриц со сверстанных полос журнала (специальный матричный картон и давление нужной величины). Введя матрицу в контакт с расплавленным гартом, можно получить так называемый сырой стереотип. Но и его тиражеустойчивость мала для печати журнала «Химия и жизнь». Поэтому этап второй — мы вступаем во владения электрохимии, чтобы получить гальваностереотип. После купания в гальванованне появляется рубашка, которая увеличивает тиражеустойчивость. Полосы журнала е металле Готовится стереотип Рубашки бывают разные. Журналу «Химия и жизнь» вполне подходит медная, полученная в борфтористоводород- ном электролите. Он дает мелкозернистое отложение с плотной и однородной структурой. Залить снятую с матрицы рубашку с изнанки гартом, чтобы придать ей механическую прочность,— этап третий. Итак, гальваностереотип нужного качества и тнражеустойчивости готов. Прежде чем эта в медной рубашке родившаяся печатная форма попадет в печатный цех, добавим, что сегодня технология уже позволяет получать отличные стереотипы из пластмассы. Они, в отличие от гартовых, безвредны и гораздо легче: кроме того, они дают возможность сократить приправку, поскольку разным участкам можно придать разный рост и тем самым получить эффект выравнивающего рельефа — декеля. 71
Идет тираж... Процесс фальцовки. В этой машине — полиграфисты называют ее «воронкой» — бумажное полотно превращается в тетради В типографии: «Мы успеем в срок с тиражом?» Да и технология? изготовления пластмассовых стереотипов проще и не столь многоступенчата, как для гальваностереотипов. Здесь всего два основных процесса: получение матрицы из термореактивного (необратимого) материала и получение с нее «стереотипа из термопластичного (обратгимого) пластифицированного полиамида, который обеспечивает необходимую тиражеустойчивость. Для нашей 13-й** типографии это пока завтрашний день... БУМАГА, КРАСКА, ПЕЧАТЬ Печатная форма готова, и мы отправляемся вслед за нею в печатный цех. Здесь стойко пахиет краской и смывочными материалами, воздушные амортизаторы печатных машин издают специфический звук, очень похожий иа шарканье метлы по асфальту, когда дворники подметают утренние, тихие еще улицы. Здесь «Химия и жизнь» окончательно становится журналом. Но поскольку «основой технологии печатания, определяющей качество печатной продукции, является взаимодействие бумаги и краски», как пишут в толстых книгах по полиграфии, нам придется несколько задержаться на этих двух составляющих качества. Мы даже еще сузим вопрос... Начнем с того, что если выбор самого вида печати диктуется требованиями качества или экономическими соображениями или тем и другим вместе, то после того, как он сделай, диктовать начинает бумага. От свойств запланированной на издание бумаги зависит выбор технологии изготовления печатных форм, выбор красок, даже способ комплектования издания. Бумага выступает «персоной № 1» в сложном процессе создания массовой визуальной информации. Не будем напоминать о древесном происхождении бумаги, ее волокнистой природе — это общеизвестно. Не будем рассказывать и о том, что это определяет многие физико-химические явления, происходящие при печати, в частности, ее взаимодействие с краской: смачивание, прилипание, адсорбцию, впитывание, набухание. Остановимся только на разрешающей способности поверхности бумаги — возможности «воспроизводить на ней раз- 72
Оформление статьи и вклейка (между стр. 48 и 49) Р. ВАРШАМОВА дельно, с требуемой степенью точности и четкости, печатные элементы определенной величины». Это от нее как раз зависит, будет ли «мушка» на щеке выглядеть маленькой родинкой или веснушкой: выбор линиатуры растрового клише зависит" от бумаги. Напомним: «чем мельче линиатура растра,., тем больше деталей будет воспроизведено». Тех деталей, которые и дают возможность разглядеть единственный волосок на этой самой «мушке»... В начале нашего рассказа мы говорили: полиграфия немыслима без химии. Это касается как собственно полиграфических процессов, так и бумаги и красок — материалов, которые вместе с печатной формой составляют триединство, только и могущее дать печатный оттиск. Тот самый печатный оттиск, который в общем виде и есть уже информация. То, что для журнала требуется еще сфальцевать листы, скомплектовать получившиеся тетради в блок, сшить его (или скрепить другим способом),— это детали, потому что в частном случае печатный оттиск может быть и готовым носителем информации. Итак, последняя составляющая триединства — печатная краска. Материал, от которого не в меньшей степени, чем от печатной формы и бумаги, зависит качество столь необходимого для передачи информации печатного оттиска. Свойства коллоидно-дисперсной системы определяют смачивание и прилипание краски к красочным валикам, печатной форме и бумаге, то есть важнейшие мо- лекулярно-поверхностные явления печатного процесса. Основным связующим до недавнего времени были льняные полимеризован- ные олифы; закрепление краски на бумаге происходило за счет пленкообразо- вания при высыхании, то есть окислительных процессов. На это требовалось 1—2 суток. В условиях постоянно происходящих информационных «взрывов» допустим ли такой медленный процесс? Быстрозакрепляющиеся связующие — многокомпонентные системы, состоящие из твердых синтетических смол, растворителей и пластификаторов,— позволяют краске закрепляться за несколько часов. Полиграфии не должна мешать «взрывам»! Напротив, она должна им способствовать Она и способствует — по мере возможности. И вот наступает этот долгожданный момент, когда начинается печать, и от редакции уже ничего или почти ничего не зависит, и можно только с нетерпением ждать появления самых первых, самых свежих экземпляров журнала — сигнальных. Об их скором прибытии возвещают чистые листы, вестники тиража. Чистые листы — это значит: печать уже идет. Чистые листы — это возможность разметить гонорар. Чистые листы— это еще одна, теперь уже самая наипоследняя корректорская читка: а вдруг... И вот — сигнальные экземпляры. Их появление говорит о том, что все составные части журнала отпечатаны. Подпись главного редактора на штампе «В свет» — сигнал о том, что типография может приступить к изготовлению тиража. О, это великий момент — получение сигнальных экземпляров!.. Отпечатанные листы фальцуются, сфальцованные тетради поступают на вкладоч- но-швейно-резальный агрегат... Все происходит в стремительном темпе, приемщицы едва успевают снимать с транспортера сшитые и обрезанные журналы. И вдруг — перебивка ритма, как в кино при переходе от ускоренной съемки к обычной: контролеры должны проверить качество готовых журналов. И еще одна перебивка ритма: упаковка (на этот раз — переход от обычной съемки к замедленной). Но это уже последняя— завтра начнут вывозить. Завтра — начало пути журнала к читателю. И завтра журнал станет готовой продукцией — для типографии, свежей информацией — для читателей, еще одним пройденным этапом — для редакции. Естественно, в этом беглыми штрихами набросанном обобщенном портрете журнала присутствуют только самые характерные черты, и многие детали остались «за кадром». Невозможно, да и не нужно в журнальной статье — даже двух — пытаться воспроизвести все варианты полиграфических процессов, все перипетии редакционной работы. Этому посвящены тома и тома... Мы представили на суд читателей лишь общую картину того, «как это делается». 73
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КАК ХРАНИТЬ МАГНИТНУЮ ПЛЕНКУ Наша промышленность выпускает магнитофонную ленту, которая со временем в результате длительной эксплуатации или неправильного хранения высыхает, от этого становится хрупкой, быстро рвется и теряет в некоторой степени звуковые качества. Какие имеются способы «омоложения» пленки? А. КЛИНКОВ В редакцию приходит немало подобных писем. Так как же хранить магнитную пленку и можно ли восстановить ее, если она испортилась? К сожалению, удовлетворительный ответ можно дать только на первую часть вопроса. Главные враги магнитной пленки — сильные магнитные поля и повышенная сухость воздуха (которая не редкость в наших новых квартирах с водяным отоплением). К счастью, в тех же квартирах не бывает, как правило, сильных магнитных полей. От высыхания страдает основа пленки: она становится ломкой и менее эластичной, с нее осыпается ферромагнитный слой. На больших студиях пленки хранят в металлических, облицованных изнутри деревом шкафах, где автоматически поддерживается заданная относительная влажность E0—60%) и температура A5—20° С). На студиях поменьше кассеты с пленкой держат в обычных шкафах, а постоянную влажность и температуру стремятся поддерживать во всем помещении. Дома создать такие условия для пленки вряд ли возможно, и потому лучше всего хранить ее в коробках, предварительно положив каждую кассету в полиэтиленовый мешочек. Если в комнате очень сухо, надо повесить на батареях увлажнители (они продаются в хозяйственных магазинах) или в шкаф, где стоят коробки с пленкой, поместить кювету с водой. Так можно продлить жизнь пленки. А вот восстановить пересохшую и начавшую осыпаться магнитную ленту невозможно. Правда, есть способы реставрации особо ценных записей, однако они сложны и требуют специальной аппаратуры, которая есть даже не на всякой студии звукозаписи. В. ГОНЧАРОВ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ КИСЛЫЕ. КАК И СКОЛЬКО? В садоводческом товариществе, членом которого и состою, почвы имеют кислую реакцию. Поэтому для нас представляет большой интерес заметка агрохимика Ф. П. Кащенко «Физиологически кислые. Что это такое!» A970, № 8). К сожалению, в ней отсутствует практическая конкретность. Сколько надо вносить щелочи (извести) и б каком виде! гор. Д. М. ПОПОВ, Орджоникидзе Аммиачная селитра, суперфосфат, калийные соли и некоторые другие минеральные удобрения — физиологически кислые. Это значит, что растения поглощают лишь часть удобрения, оставляя ненужные им кислотные остатки в почве. Чтобы устранить такую дополнительную кислотность, в почву надо ввести следующие количества молотого известняка ( в расчете на килограмм удобрения): 0,7 кг — с аммиачной селитрой, 1,3 кг—с сульфатом аммония, 0,5 кг — с хлористым калием, 0,1 кг — с суперфосфатом. Гашеной извести, которую применяют вместо известняка, надо брать на четверть меньше. Необходимо помнить, что азотные удобрения (аммиачную селитру, сульфат аммония, хлористый аммоний) нельзя смешивать, рассеивать и запахивать вместе с гашеной известью, так как в результате реакции выделяется аммиак, и азот бессмысленно теряется. Такие удобрения надо вносить на большую глубину, известь — на меньшую. Если же пользоваться молотым известняком, то образуется аммониевая соль, содержащая и азот, и полезный для растений углекислотный остаток. Фосфорные удобрения также лучше изолировать от извести, которая ухудшает разложение труднорастворимых фосфатов. Фосфориты и суперфосфат надо заделывать на глубину 30—40 см, а известь — в верхнюю часть пахотного слоя. Навоз тоже не следует смешивать с известью; его лучше внести на глубину взрыхленного слоя, а известь — ближе к поверхности. И еще одно: в последней строке консультации из № 8 «Химии и жизни» допущена досадная ошибка: вместо сульфата аммония названа натриевая селитра. ф. а кащенко 74
клуф ЮНЫЙ ХИМИК ЧТО ЭТО ТАКОЕ? (Ответ —на стр. 81) ОБЪЯВЛЕНИЕ Клуб «Юный химик» предлагает всем читателям (а членам клуба вменяет в обязанность) придумывать и присылать в редакцию загадочные фотографии, задачи, вопросы викторины (разумеется, с подробными ответами), описания наблюдений, сообщения о проделанных исследованиях. Интересные материалы будут напечатаны в журнале. 75
Напоминаем нашим читатепям: в нынешнем учебном году победитепи викторины будут выявляться ежемесячно, так что каждый из вас может в любой момент включиться в состязание. Нужно только не забывать, что ответ на вопросы винторины следует посыпать не позднее 3-го чиспа спедующего месяца (потому что в этот день подписчиквм начинают рассыпать следующий номер журнала, в котором помещены ответы на вопросы винторины предыдущего номера): в частности, редакция будет рассматривать лишь те ответы на вопросы викторины этого номера, которые посланы не позднее 3 апреля 1971 года. Дата отправки ответа будет определяться по почтовому штемпелю. Не забудьте разборчиво написать свою фамилию, имя, точный почтовый адрес, класс и номер школы, в которой вы учитесь. ВИКТОРИНА ВНИМАНИЕ, ОШИБКА! Участникам ноябрьской викторины предлагалось найти химические ошибки в заметке, якобы помещенной в школьной стенгазете. Но иногда ошибки встречаются и там, где их быть никак не должно: в научно-популярных журналах (в том числе, увы, и в нашем) и даже в литературе, предназначенной для специалистов-химиков... Сегодня мы предлагаем вам найги химические ошибки в приведенных ниже отрывках; первые два отрывка заимствованы из журнала «Юный техник» A970, № 10, стр. 34 и 56), вторые два — из «Химии и жизни» A970, № 6, стр. 25 и № 8, стр. 74) и последний отрывок — из «Краткой химической энциклопедии» (т. 4, стр. 774). Материал для этой викторины прислал читатель С. Н. САПОН (Ростов-на- Дону). I. «Если ионное соединение растворить в воде, ионы расщепляются, образуется электролит, который проводит электричество». В основном верно на вопросы викторины ответили Галина и Валентина ПРИЩЕИКО (8кл. средней школы села Городище Житомирской обл.), Дамир ЛАТИФУЛЛИН (9 кл. Нижнекамской школы № 1), Нариман АМЕРХАНОВ (9 кл. школы № 54 села Авангард Ташкент- 2. «Раствор сахара ковалентен, так что здесь не образуются положительные или отрицательные ионы, необходимые для прохождения тока». 3. «Галлиевые термометры позволяют измерять температуру от 30 до 2230° С. Возможности широко применяемых ртутных термометров значительно меньше: от минус 38 до плюс 357° С». 4. «Если бы зимой, подо льдом поставить плавающей в речке рыбе градусник, то любая рыба продемонстрировала бы нам, что температура ее тела—те самые +4°С, ниже которых никогда не охлаждается вода в жидком состоянии». 5. «Третью группу сегнетоэлектриков составляют ионные кристаллы со структурой перов- скита. Главным представителем этой группы является титанат бария ВаТЮ3, сегнетоэлек- трич. свойства к-рого были открыты в 1944 г. Б. М. Вулом, и изомерные ему соли (напр. РЬТЮз), а также танталаты натрия и калия — NaTaOs и КТаОз». ской обл.) и Владимир ВОДОЛЕЕВ A0 кл. школы № 1 гор. Коркино). Лучшими признаны ответы Галины и Валентины Прищенко; редакция награждает их книгой Н. М. Раскина «Химическая лаборатория М. В. Ломоносова». ИТОГИ ВИКТОРИНЫ ДЕКАБРЬСКОГО НОМЕРА 76
СОГЛАСНЫ ЛИ ВЫ? ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ВИКТОРИНЫ ПРОШЛОГО НОМЕРА Первое заключение о природе выделившегося газа можно сделать, еще не начиная отвечать на вопросы. Всего вопросов девять; следовательно, молекулярная масса газа не может быть больше девяти. Из одноатомных газов этому условию удовлетворяет лишь гелий; но гелий не может образоваться в результате реакции металлического натрия с каким-бы то ни было соединением. Если же газ двухатомный, то это может быть только водород или один из его изотопов — дейтерий или тритий, молекулярные массы которых равны соответственно двум, четырем и шести. Значит, из девяти приведенных утверждений истинными могуг быть два, четыре или шесть. 1. Утверждение истинно. Некогда окислением считали лишь процессы присоединения кислорода (отсюда и общий корень «кисл»). Однако сегодня окислением считается любой процесс, в ходе которого атом или ион теряет электроны. Например, в ходе реакции Fe + 2HCI -+ FeCl, + H2 f железо окисляется, хотя никакого окисла и не образуется. Более того. С этой современной точки зрения даже присоединение кислорода не всегда можно считать окислением. Так, при образовании окисла фтора F20 кислород выступает в роли... восстановителя. 2. Утверждение истинно. «Насыщенный раствор»— строгое понятие. Оно означает, что в растворе содержится максимально возможное при данных условиях количество вещества. А вот понятия «разбавленный» и «концентрированный» не могут быть так строго определены: разбавленным мы называем просто раствор, содержащий мало растворенного вещества, а концентрированным — раствор, содержащий много растворенного вещества. Понятно, что насыщенные растворы гипса в воде или поваренной соли в спирте будут разбавленными; с другой стороны, при 18° С даже такой концентрированный раствор, как раствор, содержащий 100 г LiBr в 100 г воды, еще далеко не насыщенный, так как при указанной температуре насыщенный раствор бромистого лития содержит на 100 г воды около 160 г соли. 3. Утверждение ложно. Окислы меди образуются при прокаливании меди на воздухе. При этом, в зависимости от температуры и доступа кислорода, образуется или красная закись СигО, или черная окись СиО. При комнатной же температуре медь на воздухе постепенно покрывается зеленоватой пленкой основных углекислых солей. 4. Утверждение истинно. Свинцовые белила (основной карбонат свинца) из-за своей ядовитости сейчас не используются. Однако раньше на их основе делали белую масляную краску, обладающую хорошей кроющей способностью. Эта краска со временем темнела, так как в воздухе жилых помещений всегда есть небольшое количество сероводорода, который реагирует со свинцовыми белилами, в результате чего образуется черный PbS. 5. Утверждение истинно. Реакция металла с кислотой — это пример обратимой реакции: 1 Me + Н+ ^ Ме+ + "у н« Для металлов, стоящих в ряду активности левее водорода, равновесие при обычных условиях полностью сдвинуто вправо. Однако если повысить концентрацию водорода (то есть увеличить давление), то процесс может пойти в обратном направлении; что же касается металлов, стоящих в ряду активное ги правее водорода, то в этом случае равновесие, естественно, сдвинуто влево и при обычных условиях. 6. Утверждение истинно. По способности образовывать отрицательно заряженные ионы галогены располагаются в порядке F>C1> >Br>J. Поэтому свободный фтор вытесняет все остальные галогены из их водородных соединений и соединений с металлами; хлор вытесняет бром и йод, а бром — йод: Вг, -г 2KJ - J, + 2КВг. 77
Однако способность галогенов к образованию кислородных соединений возрастает в обратном порядке — от фтора к йоду. Поэтому возможна, например, такая реакция: J2 + 2КВЮ3 - 2К JO, + Вг2. Чтобы не запутаться, можно рассуждать несколько иначе: галоген, имеющий большую степень окисления, всегда вытесняет галоген, менее окисленный и стоящий ниже его в периодической системе Менделеева. Так, для первой реакции можно написать Вг° + J-1 = Br-1 + J0, а для второй Вг+5 + J° = Вг° + J+s, и никакого «исключения из правил» здесь нет. 7. Утверждение ложно. Хотя карбонат кальция в воде не растворяется, осадить его в данном случае никак нельзя, потому что в кальцинированной соде никакого кальция нет: это карбонат натрия Na2C03, который получается прокаливанием («кальцинированием») гидрокарбоната. 8. Утверждение ложно. Нет смысла искать в таблице растворимость AI2S3. Сульфид алюминия и вода—две вещи несовместные. А происходит это потому, что соли, образованные слабыми кислотами и слабыми осно- В апреле нынешнего года состоится очередная, V Всесоюзная химическая олимпиада, в которой примут участие сотни школьников, зарекомендовавших себя знатоками химии. Для желающих ознакомиться с типичными олимлиадными задачами мы печатаем сегодня подборку, составленную по материалам прошлогоднего состязания. Решения задач подготовлены Г. В. ЛИСИЧКИНЫМ и С. С. ЧУРАНОВЫМ. 8-й КЛАСС Вещество Z состоит из элементов А и В, находящихся в одном периоде, и имеет формулу АВ. Водородные соединения элементов А и В содержат 21,43 и 17,65% водорода соответственно. Определите, какое это вещество. Чем оно интересно? ваниями, легко подвергаются гидролизу, который в этом случае идет до конца: A12SS + 6НгО = 2А1 (OH)s + 3H2S. Получить сульфид алюминия можно непосредственно из элементов нагреванием их смеси. 9. Утверждение ложно. Существует немало классов соединений, имеющих общую формулу СпН2п-2. Вот несколько примеров для п = 6: СН2 — СН — СН = СН — СН2 — СН3| СН3 —С-СН2 I СН /\ Н2С—СН2, сн2 - с = сн—сн2—сн2 — сна, н2с сн2 |\ /1 СН —СИ \/ \ I Н2С СН2 Итак, ложными были четыре утверждения из девяти, и, следовательно, молекулярная масса выделившегося газа равна 4. Значит, этот газ — дейтерий D2, а в реакцию с металлическим натрием была введена тяжелая вода D20: 2Na + 2D20 = 2NaOD + D81. 9-й КЛАСС Как, имея в своем распоряжении только серу, AgNC>3 и воду, можно получить H2SO4? Приведите необходимые уравнения реакций и укажите условия, в которых они происходят. 10-н КЛАСС Как зависит растворимость NaCI в воде от давления, если известно, что плотность твердой соли равна 2,16, а плотность ее насыщенного раствора, содержащего 21,8% вещества, равна 1,197? Решения — на стр. 80 ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАЧИ 78
В 1965 году при Московском отделении Всесоюзного биохимического общества АН СССР была создана юношеская секция. На заседаниях этой секции (они происходят по последним субботам каждого месяца в 18 часов в Московском дворце пионеров и школьников) выступают известные советские ученые-биохимики. Члены секции выполняют и экспериментальные исследования. С одним таким исследованием вас познакомят сегодня его авторы — московские школьники Евгений КУНИН (8-й класс школы № 176) и Никита МИНАЕВ {9-й класс спецшколы № 14). Руководитель работы — студент IV курса Московского технологического института пищевой промышленности А. ОРЛОВСКИЙ. ЧТО БЫЛО В ПЕРВИЧНОМ БУЛЬОНЕ? По теории академика А. И. Опарина первыми живыми существами на Земле были так называемые коацерваты — капельки студня, выделившиеся 2—3 миллиарда лет назад из первичного мирового «бульона» и начавшие самостоятельное существование. В этих каплях концентрировались различные вещества, протекали различные реакции — все эти процессы в конечном счете привели к образованию простейших живых существ, которые затем, в результате длительной эволюции, дали начало всем тем организмам, которые сейчас населяют нашу планету. Но что такое коацерваты, как они могли самопроизвольно возникнуть и почему начали усложняться? Если приготовить теплый (от 30 до 50° С) раствор желатина, а затем дать ему остыть, то образуется обычный студень, относимый физхимиками к коллоидным системам, то есть системам, образованным частицами, промежуточными по величине между частицами истинных растворов, е которых растворенное вещество «раздроблено» до молекул и равномерно перемешано с растворителем, и грубыми дисперсными системами, например взвесями, в которых частички раздробленного вещества более или менее хорошо видны невооруженным глазом или могут быть обнаружены наощупь. В коллоидных системах частицы раздробленной (дисперсной) фазы можно увидеть лишь в микроскоп. Студень из желатина кажется нам однородным, хотя это и коллоидная система. А если к теплому раствору желатина, имеющему концентрацию от 0,001 до 3%, прибавлять хлористый или сернокислый натрий, то можно увидеть, как раствор распадается на два слоя: нижний — более концентрированный, содержащий от 70 до 98% взятого желатина, и верхний— разбавленный. Такое расслоение, происходящее в результате «отрывания» молекул воды от молекул желатина в результате действия соли, называется коацервацией: частично обезвоженные молекулы собираются и оседают, образуя нижний слой. А иногда при добавлении соли к коллоидному раствору образуется не два слоя, а мутная жидкость: в обедненной растворенным веществом жидкости взвешены капли частично обезвоженного и сконцентрированного вещества. Эти капли и носят название «коацерватных» или просто «коацерватов». Простейшие коацерваты содержат один полимерный компонент, например желатин. Более интересны сложные коацерваты, в состав которых входят два или более полимеров: эти коацерваты представляют как бы следующий шаг на пути эволюции жизни. Мы исследовали вопрос о возможности образования коацерватов из белка и полифосфатов: несмотря на то, что исследованы уже сотни различных коацерватных систем, такие коацерваты еще нигде не изучали. А они представляют интерес, так как остатки фосфорной кислоты соединены в молекуле полифосфатов богатой энергией (макроэргической) связью. Показано, что энергия полифосфатов может использоваться рядом организмов для активации веществ, что необходимо для использования этих веществ организмом, для их превращения: например, для глюкозы такая реакция является первой по пути ее использования организмом при синтезе полисахарида или при сжигании до воды и углекислого газа. С другой стороны, полифосфаты легко синтезируются искусственно и могли образовываться на Земле в период возникновения коацерватов. Полифосфаты мы получали, расплавляя однозамещенный фосфат калия в фарфоровой чашке, помещенной на несколько минут в му- 79
фельную печь, нагретую до температуры 400— 500°, и затем быстро охлаждая расплав, например выливая его на кусок стали или в фарфоровую чашку, охлаждаемую льдом. При этом образуется прозрачная стекловидная масса, медленно растворяющаяся в воде при комнатной температуре. Полученный раствор не мутнеет при добавлении к нему нитрата серебра и не осаждает белок из водного раствора: эти реакции свидетельствуют о том, что образовавшаяся стекловидная масса действительно представляет собой смесь полифосфатов. Для получения коацерватов полифосфаты растворяли в 0,1 н. натрий-ацетатном буферном растворе (рН 3,4), который готовился смешением растворов уксусной кислоты и ацетата натрия; концентрация полифосфатов составляла 0,1%. Затем в гсм же буферном растворе готовился 0,1%-ный раствор альбумина сыворотки крови человека. При сливании растворов происходило помутнение, а в микроскоп были видны образовавшиеся коацер- ватные капли. Наибольшее помутнение наблюдалось в том случае, когда соотношение объемов растворов белка и полифосфатов составляло 7 : 1. Добавление избытка раствора полифосфатов приводило к просветлению смеси, то есть к растворению коацерватных капель. Это явление типично для коацервации и позволяет (См. стр. 78) 8-й КЛАСС Прежде всего отметим, что элементы А и В могут находиться только во втором периоде системы Менделеева, потому что гидрид любого другого элемента периодической системы содержит меньше водорода, чем указано в условиях задачи. Обозначим формулу водородного соединения элемента А как АНХ, а элемента В — ВНУ; тогда процентное содержание водорода в АНХ можно выразить как -Wrr-0-2143* а в ВНу как где Ma ы Mb — атомные массы элементов А и В. отличить помутнение, возникающее в результате образования коацерватных капель, от помутнения раствора белка при осаждении его из раствора. Таким образом, нами показана возможность образования коацерватных капель из полифосфатов, молекулы которых заряжены отрицательно, и альбумина — белка, имеющего в кислой среде положительный заряд. Синтез полифосфатов мог происходить в условиях первичной Земли при соприкосновении минералов, содержащих соли фосфорной кислоты, с раскаленной лавой. Дождь, который мог идти в это время, обеспечивал быстрое охлаждение расплава. Полимеры аминокислот, аналоги белков, как это показано С. Фоксом (США), также возникают в этих условиях. Могли возникать полифосфаты и аналоги белков и в условиях первичного океана. Включение в изученные нами коацерваты соответствующих катализаторов, даже неорганических, могло приводить к протеканию реакций с использованием энергии полифосфатов и, таким образом, возникновению первичных реакций обмена веществ. Мы отсылаем всех интересующихся этой проблемой к блестящим монографиям академика А. И. Опарина «Возникновение жизни на Земле» A957 г.) и Дж. Бернала «Возникновение жизни» A969 г.). Чтобы найти атомные массы МА и Мв, необходимо подставить в уравнения вместо х и у реально возможные значения валентностей и, таким образом, решить задачу подбором. При последовательной подстановке разумный результат получится только в случае х = 3 и у = 3 (МА=11, Мв=14). Остальным значениям х и у не соответствуют реальные атомные веса. Следовательно, соединение АВ — нитрид бора. Интересно это соединение тем, что оно может существовать в двух кристаллических модификациях, одна из которых имеет структуру графита, а другая — алмаза. 9-й КЛАСС Чтобы получить из серы H2S04, ее необходимо окислить. В качестве окислителя можно использовать азотнокислое серебро, которое при нагревании легко разлагается: 2AgN03 -+ 2Ag + 2NOz + О». РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 80
При сжигании серы в полученном кислороде (можно также воспользоваться электролизом воды) образуется S02: S -f Ог -> S02. «Гвоздь» задачи — превращение четырехвалентной серы в шестивалентную. Это можно сделать окислением сернистого газа двуокисью азота: S02 + NOa -> S03 ь NO. (Обратите внимание, серу можно сжечь сразу в смеси NO2 + O2 и получить S03 в одну стадию.) Теперь остается растворить S03 в воде, и серная кислота готова: so3 + н,о -> h2so4. Принципиально возможен и другой способ: при электролизе водного раствора азотнокислого серебра на катоде будет выделяться серебро, в то время как на аноде анионы N03" разряжаться не будут. Таким образом, в растворе останется разбавленная кислота. Если считать, что мы можем ее сконцентрировать, то останется лишь провести реакцию: 2HN03 + S -> H2S04 + 2NO f. (См. стр. 75) Этот призрачный холмистый пейзаж — не декорация научно-популярного кинобоевика, а документ, позволяющий криминалистам опознавать преступника по белковому составу крови, как по отпечаткам пальцев: каждый пик на фотографии соответствует определенному белку или группе родственных белков, а их набор у каждого человека индивидуален. Метод, которым получены эти пнки, называется двумерным электрофорезом. В растворе молекулы белков, как правило, заряжены, причем эти заряды, опять-таки как правило, различны. Поэтому в электрическом поле молекулы разных белков (или групп родственных белков) движутся с разными, но совершенно определенными скоростями. Это и есть электрофорез. Но что значит — двумерный? Если на поверхность специально приготовленного студня нанести капельку раствора смеси белков и на некоторое время включить электрический ток, направленный вдоль этой поверхности, а затем обработать студень ре- 10-й КЛАСС Растворение— процесс обратимый, и как к любому обратимому процессу к нему применим принцип Ле-Шателье. Под действием внешнего фактора равновесие будет смещаться так, чтобы постороннее воздействие уменьшилось, то есть при увеличении давления равновесие сместится в сторону тех веществ, объем которых меньше. Рассчитаем теперь объем воды и твердой соли, из которых можно получить 100 г насыщенного раствора. По условию задачи насыщенный раствор, содержащий 21,8% соли, имеет плотность 1,197. Это значит, что объем 100 г раствора составит V = 100 : 1,197 = 83,5 см3. Для того чтобы приготовить 100 г такого раствора, надо иметь 21,8 г соли и A00—21,8) =78,2 г воды. Общий объем соли и воды при нормальных условиях будет равен V = 78,2 см3 4- 21,8: : 2,16=78,2 + 10,1 -=88,3 см3. Итак, объем раствора меньше, чем суммарный объем растворимого вещества и растворителя. Следовательно, при увеличении давления растворимость соли будет увеличиваться. активом, дающим с белком цветную реакцию, то вместо одного первоначального. пятна на поверхности студня обнаружится целая серия слегка размытых пятен, каждое из которых соответствует белку (или группе белков), молекулы которых обладают одинаковой скоростью движения в электрическом поле. Полученную картину можно сделать еще более четкой, если, разделив белки сначала в горизонтальном направлении, снова приложить к студню разность потенциалов, но уже в направлении, перпендикулярном предыдущему. Тогда каждое пятно, полученное в ходе предыдущего разделения, снова начнет двигаться, и если поле направлено по вертикали, то пятна станут проникать вглубь студня, образуя куполообразные поверхности. Эти поверхности можно сделать видимыми, как и в предыдущем случае, обработав студень реактивом, дающим с белком цветное окрашивание, и разрезав студень по вертикали по линии, вдоль которой были расположены пятна. ЧТО ЭТО ТАКОЕ? 81
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ АНГЛИЙСКИЙ- ДЛЯ ХИМИКОВ РЕЧЕВЫЕ ЭКВИВАЛЕНТЫ Лингвисты четко разграничивают понятия «язык» и «речь». Язык — это своеобразное лингвистическое сырье, которое мы находим в- словарях и грамматиках, а речь — это язык, включенный в определенный контекст. В свою очередь контекст может быть языковым (одно и то же слово может иметь разные значения в разных предложениях) и внеязыковым (одно и то же слово может нести разную информацию в зависимости от того, в какой области науки или техники оно используется). «Все слова в предложении понятны, а смысла нет» — обычно жалуются начинающие переводчики, механически подставляющие взятые из словаря русские значения английских слов. Но хорошо, если переводящий сознает, что «смысла нет». Значительно хуже (а это бывает сплошь да рядом), когда смысл оригинала подгоняется под смысл, предполагаемый переводчиком в соответствии с его знанием предмета. И вот в оригинале пропадают свежие мысли, так и оставшиеся непонятыми. Но ведь если переводить то, что уже знаешь, то какой смысл следить за новинками? Каким же может быть выход из создавшегося положения? По-видимому, выход один: переводчики научной и технической литературы должны искать типичные для их специальности речевые эквиваленты. Под речевыми эквивалентами следует понимать те значения слов, которые способствуют правильному пониманию терминологической лексики. Как выявлять эти эквиваленты? Начнем с анализа четырех сложных предложений. L Where A) the kinetics B) cannot be completely determined, the distribution cttrve C) may be used to provide additional data D) to make a decision E) between alternative F) mechanisms. 1. Where... (или when) обычно рекомендуется переводить «в тех случаях, когда...». 2. Суффикс «s» в слове kinetics не указывает на множественное число. 3. ..Jhe distribution curve... Подлежащее несет в предложении либо основную информационную нагрузку («сильное» подлежащее), либо вспомогательную нагрузку («слабое» подлежащее). Согласно законам русской письменной речи, «слабое» подлежащее располагается до сказуемого, а «сильное» подлежащее— после сказуемого. В данном случае подлежащее несет основную смысловую нагрузку и переводится после сказуемого 4. ...data... иногда смешивают со значением «дата», «число», хотя это слово является множественным числом от datum («данное») и переводится соответственно — «данные». 5. ...make a decision... Речевым эквивалентом этого инфинитивного сочетания в данном контексте будет причастное сочетание: «позволяющий сделать выбор». 6. ...alternative... выступает в качестве существительного или прилагательного. В русской научной и технической литературе речевыми эквивалентами этого слова служат слова «вариант», «возможность» (существительное) и «другой», «иной», «возможный» (прилагательное). На основе этих соображений получаем следующий русский эквивалент приведенного выше английского предложения: «В тех случаях, когда A) кинетика B) не может быть полностью определена, можно использовать кривую распределения C), для того чтобы получить дополнительные данные D), позволяющие сделать выбор E) между возможными F) механизмами». II. No A) zirconium was removed from the resin under these conditions B) but upon repeated C) equilibration with sodium chloride small amounts of titra- table D) hydrogen E) were found. 1. В английском предложении бывает только одно отрицание, причем отрицательная частица «по» относится не к последующему существительному и при переводе переносится на глагол-сказуемое, делая все предложение отрицательным. 2. ...under these conditions... Как и подлежащее, обстоятельство несет в предложении либо основную информационную нагрузку («сильное» обстоятельство), либо вспомогательную нагрузку («слабое» обстоятельство). Согласно законам русской письменной речи, основная нагрузка располагается в конце предложения, а вспомогательная — в начале предложения. В данном случае «слабое» обстоятельство выносится при переводе в начало предложения. 82
3. ...repeated... Казалось бы, по аналогии с глаголом to repeat—«повторять» repeated означает «повторный». Фактически же это прилагательное имеет значение «неоднократный», что можно легко выявить по контексту. 4. ...titratable... В прилагательных окончание «able» указывает на способность существительного претерпевать соответствующее действие. Отсюда русский эквивалент Utrat- able—«способный к титрованию». 5. Подлежащее, несущее основную смысловую нагрузку, стоит в русском языке после сказуемого. Таким образом, русский эквивалент этого английского предложения таков: «В этих условиях цирконий из смолы не удалялся, однако после неоднократных уравновешиваний с хлористым натрием были найдены небольшие количества способного к титрованию водорода». III. Irradiation (I), at least B) In case C) of production of suprasterol /, appears D) to result in E) the closing of a ring for F) only three double linkages G) are indicated for the (8) compound. 1. Irradiation.., — «облучение», часто смешивают с radiation — «излучение». 2. ...at least. .. — «по крайней мере» нередко смешивают с at last — «наконец». 3. ... in case of .., Словарный вариант — «в случае», его речевой эквивалент— «при». 4. ...appear...— модальный глагол, указывающий на предположительность описываемого процесса и имеющий значение «кажется». Очень часто этот глагол воспринимается в значении «оказывается», что уже отражает уверенность в описываемом процессе. Во избежание грубой ошибки рекомендуется заменять «кажется» его речевым эквивалентом «по-видимому». 5. ...to result in...— инфинитив в обороте «подлежащее с инфинитивом» соответствует в русском языке личной форме глагола — сказуемому. В словаре* приводятся два языковых значения этого глагола: «кончаться», «иметь результатом», в то время как его речевыми эквивалентами служат «давать», «приводить». 6. ...for.... Первая реакция на это слово — предлог «для». Тогда мы получаем обстоятельственную группу «для только трех двойных связей указаны» (are indicated) и обнаруживаем, что у нас исчезло подлежащее. Предложение стало бессмысленным! Где же подлежащее? Ясно, что перед сказуемым. Но * Здесь и далее ссылки даются иа англо-русский словарь В. К. Мюллера (М., I960). 83 перед подлежащим не может быть предлога! Поэтому в сочетании «for + подлежащее» for всегда является союзом: «так как», «ибо». 7. ...only three double linkages... Это подлежащее несет основную смысловую нагрузку и поэтому при переводе попадает в конец предложения. 8. Определенный артикль произошел от указательного местоимения «that»9 и часть имеет лексическое значение «этот». Русский эквивалент этого предложения: «Облучение A) по крайней мере B) при C) приготовлении супрастерина I, по-виднмому D), приводит к E) замыканию цикла, ибо F) для этого (8) соединения установлено присутствие только трех двойных связей G)». IV. Since A) estriol fails B) to form an acetonide under forcing conditions C), the two D) alcoholic hydroxyl groups must be E) in the trans orientation. 1. Since... имеет два значения — причинное и временное («поскольку» и «с тех пор, как»). Конкретное значение надо выявить из контекста. 2. ...fail... В словаре приводится свыше 20 значений глагола to fail вроде: «потерпеть неудачу», «не иметь успеха», «изменить», «покинуть» и т. д. Русским речевым эквивалентом английского сочетания «fail -f инфинитив» будет отрицательная частица «не» + сказуемое. 3. ...under forcing conditions... «Слабое» обстоятельство при переводе выносится в левую часть предложения. 4. ...the two... Перед числительным не может быть артикля. Из этого следует, что артикль the перед количественным числительным всегда обладает смысловым значением: the two — «эти два» или «оба». 5. ...be... .Чтобы определить функцию глагола to be, надо выяснить, что стоит за ним. То be -f обстоятельство (обычно выраженное сочетанием: «предлог + имя существительное») выступает в роли смыслового глагола «находиться». Русский эквивалент этого четвертого предложения таков: «Поскольку A) в жестких условиях C) эстриол не образует B) ацето- нида, обе D) спиртовые гидроксильные группы должны находиться E) в транс-положении». Кандидат филологических наук А. Л. ПУМПЯНСКИЙ i
ЕСТЬ ЛИ УМ У ЖИВОТНЫХ? 84 Такой вопрос мы не раз задаем себе в обыденной жизни, наблюдая за сложным и порой как будто совсем осмысленным поведением собак, кошек, лошадей и других животных. Этот же вопрос давно обсуждается в науке. Пока ие раскрыты точные физиологические механизмы мышления, ученые пытаются оценить ум животных с помощью различных критериев и тестов.
Лет пятьдесят или сто назад натуралисты ограничивались наблюдениями за поведением животных в природе, и надо сказать, что такие наблюдения дали богатые результаты. Как тут не вспомнить «Жизнь животных» Альфреда Брэма или Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль» Чарльза Дарвина. А как замечательно описал повад.- ■— ки диких зверей наш соотечественник В. Арсеньев в «Дерсу Уз ал а»! Конечно, натуралисты не могли тогда вскрыть внутренние механизмы, определяющие поведение животных, но их описания так красочны, подробны и точны, что физиологи до сих пор пользуются ими при классификации животных по их способностям. Сейчас эксперименты перенесены почти исключительно в лаборатории. Это удобно, потому что животному можно посылать строго дозированные, хорошо учитываемые раздражения и четко анализировать его реакцию. Но это и плохо, потому что животное изолируется от природных условий и его поведение становится не совсем естественным. Теперь все чаще говорят о том, что с животными надо работать в естественных для них условиях. Но как ни странно это звучит, ученых, наблюдающих за поведением животных в природе, у нас в стране почти нет. Прекрасными репортажами о жизни зверей радует нас Василий Песков из «Комсомольской правды». Но он все же журналист. А где же биологи? В СССР есть немало заповедников, где можно вволю вести наблюдения, но нет ученых, получивших такую специализацию. Над многими довлеет предубеждение, что только на операционном столе и в лабораторной камере можно выяснить все загадки работы мозга. А жаль! Ведь и в работу натуралиста можно привнести точные методы, которыми так богата нынче физиология. Итак, наблюдения в лаборатории. Они показали, что у одних животных поведение явно богаче, разнообразнее,, сложнее, чем у других. Но установить это — мало. Следует попытаться проникнуть глубже в работу мозга, оценить его способности с помощью точных количественных характеристик. Главным в такой работе становится метод условных рефлексов, разработанный в начале нашего века Иваном Петровичем Павловым. Выработать условный рефлекс нетрудно: стоит только дать животному ту или иную задачу и за правильное, усердное ее выполнение поощрить его лакомым кусочком пищи. Количественным или качественным показателем поведения могут при этом служить выделение слюны (как раз этот критерий многократно использовал И. П. Павлов в своих экспериментах), интенсивность биотоков мозга и мышц и, наконец, движения животного. Выработка условных рефлексов и легла в основу объективных тестов, которые должны были выявить различия в способностях у разных групп животных. Первый тест напрашивался сам собой — скорость выработки условных рефлексов. Казалось бы, высшие представители животного мира, например собака, кошка, крыса, куда быстрее освоят новое, чем низшие — черепаха, лягушка. Но нет. Оказалось, что если вырабатывать у животных простые условные рефлексы (например, при вспышке света следует нажать па рычаг, при звуковом сигнале — отдернуть лапу и так далее), то различия между животными разных классов практически никакого нет. Дело, однако, меняется, когда начинают проверять способности животного реагировать на сложный (комплексный) сигнал. Что значит сложный сигнал? Само название показывает, что он включает в себя несколько раздражителей, например звук, свет, прикосновение. Эти раздражители могут быть поданы сразу, одновременно или последовательно, друг за другом. Во втором случае животное должно в ответ на каждый последовательный раздражитель совершить определенное движение. Вот пример. Загорается лампочка — крыса нажимает на рычаг; затем звенит звонок — она взбирается по лестнице; далее раздается звук низкого тона — животное нажимает еще один рычаг; вспыхивает красный свет — значит, надо спуститься в другую камеру; следует легкий удар по спине — крыса носом толкает дверцу. В конце за правильное исполнение всех операций полагается вкусное угощение. Так животное запоминает свои действия. А дальше как раз и следует тест, который дол- 85
Если на паутину попадает какой-нибудь посторонний предмет: нитка, щепка,— то паук, теряет возможность свободно передвигаться по своим владениям и обычно покидает их. Но наблюдения показывают, что иногда членистоногие приходят к более сложному решению... На каждую из тысячи паутинок, сплетенных тысячью пауков, опустили с потолка по нитке. 800 пауков тут же покинули свои дома и принялись за сооружение новых. 194 ликвидировали аварию: обгрызли паутину вокруг нити, сеть стала меньше, но в ней стало возможным жить и работать. И нашлось, наконец, 6 истинных мудрецов: они аккуратно отделили нити от паутины, смотали их в комок и приклеили обратно к потолку Рыбу можно научить отличать квадрат от треугольника. Вот рыба приняла правильное решение и дергает за бусинку, подвешенную у квадрата. Сейчас она получит за это корм жен выявить способности животного к связи, к синтезу отдельных стимулов в один стимул. Иными словами, крыса в ответ на первый компонент сложного сигнала — свет — должна последовательно «проиграть» всю цепь движений. Или проделать то же самое, услышав все сигналы одновременно. Здесь-то и сказываются различия в поведении животных. Для рыб, земноводных и рептилий сложный сигнал не становится единым и самостоятельным раздражителем: животное сумбурно реагирует на отдельные его части. А чтобы воспринять отдельные сигналы как единый комплексный сигнал, требуется нервная система птиц и млекопитающих. Конечно, их также можно объективно разделить по способности к синтезу сложных связей. Например, кролик может объединить цепь из 3—5 раздражителей, а обезьяны — из 7—9 и более сигналов. По мере совершенствования техники экспериментов накапливались такие сведения о поведении животных, которые "заставили обратиться к выяснению их способности к различного рода абстракциям. Перед вороной лежат шесть коробочек. В одной из них — пища. На каждой коробочке нарисованы пятна — два, три, четыре, пять, шесть или семь пятен. Начинается опыт. Птице показывают табличку, на которой тоже нанесено сколько-то пятен. Теперь она отправляется к коробочкам, и если выбор, сделанный ею, правилен, то в награду она получает вкусный корм из узнанной коробоч- ки. Так постепенно закрепляется условный рефлекс. После определенного курса дрессировки ворона, взглянув на табличку, должна уверенно отыскивать коробочку с таким же числом пятен. Руководитель опытов — западногерманский зоопсихолог О. Келер постепенно усложнял эксперименты. Птицу всячески сбивали с толку, меняя форму и величину пятен на табличках и коробочках, так что дрессировка шла по пути количественного узнавания пятен. Птице нужно было отвлечься от формы, величины пятен, их расположения и «считать», «считать»... И хитрая ворона по имени Якоб справилась с этой сложной задачей. Интересно, что способности к явным абстракциям обнаружились не только у таких высокоорганизованных животных, как птицы, но и у представителей типа беспозвоночных — у осьминогов и пчел В Англии профессор Янг с сотрудниками ставили необычные опыты. В бассейн с осьминогами запускали крабов (любимая пища осьминогов). Но эти крабы были ие простые — на спине у них были укреплены белые карточки. Осьминоги очень быстро поняли, что таких крабов атаковать нельзя — сразу получишь неприятный электрический удар. Охота начиналась только тогда, когда белые карточки исчезали с крабь- их спин. Пока ничего особенного в этих результатах не было, просто получили еще одно доказательство проворности головоногих. Дело, однако, изменилось, когда исследователи начали придавать карточкам разные формы — треугольников или квадратов. Электрический ток охранял только крабов с квадратами, треугольник же означал, что краб беззащитен. Велико было изумление исследователей, когда они обнаружили, что понсте- 86
пенни очень короткого времени осьминоги научились охотиться только на крабов, помеченных треугольниками. Это позволяло уже делать лестные выводы об особенностях устройства мозга животных. Ведь если белая карточка — конкретный предмет, то квадрат или треугольник — это уже вполне абстрактные понятия. Ну ладио, осьминог — беспозвоночное, но с хорошо развитым мозгом, в котором насчитываются многие миллионы нервных клеток. А вот — маленькая пчела, у нее мозг (так называемые грибовидные тела) состоит всего из тысяч нервных клеток. Оказывается, и она тоже способна к абстракции, о чем в прошлом году поведали исключительно интересные опыты профессора МГУ Г. А. Мазохина-Поршиякова. В прозрачные вогнутые стекла наливали сахарный сироп — бесцветную, лишенную запаха жидкость. Стекла ставили на четкие изображения какой-нибудь геометрической фигуры. Другие стекла наполняли обыкновенной чистой водой и помещали их на изображение другой фигуры. Все готово, можно выпускать пчел. Пчела по запаху не может отличить сироп от воды. Оиа садится ва край стекла, пробует хоботком жидкость и одновременно фиксирует изображение геометрической фигуры. Постепенно оиа учится безошибочно распознавать приманку—именно по самому изображению, а ие по месту, так как стекла во время опыта передвигаются по столу. Первый этап дрессировки был таков. Пчелы учились отличать треугольник от квадрата. В ходе опыта треугольники и квадраты не только перемещались по столу, но и меняли размеры, цвет. Пчелы справились с этим заданием. Тогда задачу усложнили: надо было отличить любую фигуру с четырьмя углами (ромб, прямоугольник, трапеция, параллелограмм) от фигуры с тремя углами, причем соблюдались те же условия опыта, ориентирующие пчелу именно иа абстрактное распознавание образов предметов. Пчеле оказалась по плечу и эта задача. Обучение происходило, конечно, ие сразу. Сначала пчела училась распознавать грубые признаки предметов. Затем оиа доучивалась: узнавались все более сложные признаки. ■•*■? н **" 1%ш*тит\9ш\0Л А-- -f.mite* ijA*m*<h А дальше пчеле предложили и вовсе сверхзадачу. Из белых кружочков составили цепи. В одной цепи на конце — черный кружок. В другой — черный кружок посередине, в третьей — ближе к краю. И что же? Пчела научилась отличать эти цепочки друг от друга. Она выучилась и считать, правда, всего до трех, ио все-таки считать. Несомненно, этому насекомому свойственны довольно сложные операции по выделению абстрактных образов, и оно обладает «элементарной рассудочной деятельностью», если употреблять термин, предложенный профессором МГУ Л. В. Крушинским. Элементарная рассудочная деятельность предполагает способность животного ие только к восприятию абстрактных понятий, но н к экстраполяции — предвидению некоторых действий. В лаборатории Л. В. Крушинского ставили несложный опыт. Перед птицей (это были вороны, куры, галки, голуби) ставили ширму с прорезью, за ширмой были скрыты две платформочки — одна пустая, другая Крыса в сложном лабиринте. Она довольно быстро учится находить из него выход. Потом задачу усложняют: лабиринт наполняется водой и начинает вращаться. И все же крыса находит правильный путь к цели Звучит команда: «Воронуша, посмотри на табличку! А теперь ищи коробочку, ищи!». И птица смотрит сначала на таблицу, считает на ней пятна» а потом находит коробочку с таким же числом пятен — в ней и спрятана пища 87
Принято не совсем простое решение. Чтобы добраться до недоступной коробочки с пищей, крыса взбирается последовательно на дзе площадки справа, потом прыгает на качающуюся площадку и на ней буквально подлетает к цели Первая система животных чрезвычайно пластична. Даже кажущиеся очень устойчивыми инстинкты можно на время переделать. Кошка — хищник, но маленькие цыплята, которых к ней подсадили, приняты ею за детей. Поэтому им позволено прыгать по «маме», спать на ней и даже клевать ее с пишей. Как только птииа заинтересовывалась ширмой и заглядывала в отверстие, платформочки начинали двигаться в разные стороны. Проследить до конца их движение было нельзя: прорезь быстро закрывалась. Если птица сразу обегала ширму с той стороны, где должна была появиться кормушка с едой, то считалось, что она обладает способностью к экстраполяиии движе- иия, то есть к предвидению дальнейшего перемещения корма. Именно вороны оказались среди птиц самыми сообразительными, далее следовали галки, куры, голуби. Конечно, в образовании даже простого условного рефлекса участвует элемент предвидения. Животное начинает свою деятельность по сигналу, который подсказывает, что через некоторое время появится пища. Но такие рефлексы надо вырабатывать постепенно, как бы подводить к ним животное. А в случае экстраполяции решение вырабатывается сразу, в считанные секунды. По сложности это действие на порядок выше, чем обычный условный рефлекс, и требует весьма сложной организации нервной системы. (Более полно о работах лаборатории, которой руководит Л. В. Крушин- ский, рассказано в августовском номере журнала «Природа» за 1968 год.) Наверное, многим хотелось бы поточнее узнать, какое из животных все же самое умное и как вообще располагаются звери на иерархической лестнице способностей? В переводе на язык науки этот вопрос сводится к оценке способности животных к аналитико-синтетической деятельности. Многочисленные наблюдения натуралистов за животными в естественных условиях, результаты описанных здесь и многих других тестов позволяют построить примерно такой ряд: человекообразные обезьяны, собаки, медведи, слоны, лисы, вороны, свиньи, кошки и так далее. Что же касается дельфинов, то пока трудно поставить этих животных на какое-то определенное место в этом ряду, так как были и небылицы о них причудливо переплелись. Объективное изучение их поведения только развертывается, и следует подождать, пока будет дана более или менее полная оценка их способностей. Итак, пока что самыми способными среди животных признаны человекообразные обезьяны, в особенности шимпанзе. Но каковы их способности в сравнении с интеллектом человека? Советский зоопсихолог, замечательный исследователь обезьян Н. Н. Ладыгина- Коте сравнила развитие детеныша шимпанзе и своего сына. Детеныш шимпанзе Иони несколько лет прожил в доме Надежды Николаевны. Все его действия, мимика, издаваемые звуки, вообще все его поведение тщательно протоколировалось, фотографировалось и зарисовывалось. Спустя почти десять лет в семье Ла- дыгиной-Котс появился сын Руди, и жизнь этого малыша также тщательно регистрировалась. А потом исследовательница провела тщательное сравнение первых и вторых записей. Многие ее наблюдения представляют для нас большой интерес (лучше всего, конечно, прочесть ее книгу «Дитя шимпанзе и дитя человека»). Вот только некоторые из них. ...Шимпанзе и дети склонны к разрушительной деятельности. Иони, иапрн- 88
мер, любил разбирать детскую пирамиду, раскрывал ящики, коробки. Но разобрав вещь, он, как правило, не пытался восстановить ее первоначальный вид. Взрослый шимпанзе, разобрав пирамиду из 10—12 кружков, одевал потом на палочку лишь 3—4 кружка. Дети же двух- трехлетнего возраста не только разбирают, ио и с удовольствием собирают более сложные сооружения. Ладыгина-Коте подметила, что взрослые шимпанзе очень редко составляют композицию из отдельных предметов. Только однажды шимпанзе Парис поставил в жестяную банку ветку елочки. Вообще-то и шимпанзе, и низшие обезьяны нередко вставляют палочки, прутики в петли сетки, втыкают их в различные отверстия, ио как правило, это преследует только одну цель — разрушить какие-то предметы, а вовсе не соединить их. Легко убедиться, что даже малые дети с интересом пытаются соединить разные предметы между собой. Шимпанзе непрочь использовать тот или иной предмет в качестве орудия: замахиваются им, копают землю, достают с его помощью желанную вещь, ловят муравьев, разбивают орехи и так далее. Их можно научить пользоваться при еде ложкой, вилкой; подобно детям, обезьяны пытаются применять молоток, карандаш, иглу. Но все же шимпанзе старается обойтись без этих орудий или пользуется ими чрезвычайно редко и неэффективно. Ребенок же, подрастая, все чаще прибегает к их помощи. Когда трехлетнему ребенку показывают рисунок, ои сразу же пытается его срисовать, а между тем даже взрослый шимпанзе не может изобразить на бумаге простейшего узора. 89 Однако это не значит, что у шимпанзе совсем мало способностей к абстракции. Тот же Иони умел составить по какому-то образцу фигуры из двух-трех элементов. Этими элементами были треугольники, квадраты, призмы,— то есть, безусловно, отвлеченные, абстрактные фигуры. И шимпанзе оперировал с ними, выполняя ряд простых геометрических построений... Подведем некоторые итоги. «...Едва ли можно оспаривать,— писал И. П. Павлов,— что самые общие основы высшей нервной деятельности, приуроченной к большим полушариям, одни и те же как у высших животных, так и у людей, а потому и элементарные явления этой деятельности должны быть одинаковы и у тех и у других, как в норме, так и в патологических случаях». Это утверждение выдающегося физиолога подтверждается всеми современными исследованиями. Чтобы понять физиологические механизмы мышления (мы специально не упоминаем аспект социальный, который для человека имеет громадное значение), нужно исследовать элементарные акты мышления, проявляющиеся в поведении животных. Эти же элементарные акты можно изучать другими методами — регистрируя электрические потенциалы отдельных участков и клеток мозга, когда животное решает поставленную перед ним задачу. Второй путь приносит несомненно интересные результаты. Совсем недавно американским ученым Ф. Хьюбелу и Т. Визелю удалось установить, как мозг распознает геометрические фигуры. Оказалось, что клетки зрительной коры регистрируют ие только светлые
и темные пятна в окраске предмета, но и углы, образованные линиями или гранями, из которых этот предмет состоит. Значит, в зрительной коре происходит выделение основных признаков предмета, и эти клетки мозга способны к абстракции. А из воспринятых клетками основных признаков уже потом, в других клетках формируется весь зрительный образ предмета. Не менее подробно исследуют сейчас системы клеток, регулирующих внимание животного, его эмоции, двигательные акты. Особенно большой интерес вызывает взаимосвязь генетических (закрепленных изначально) свойств нейронов мозга и перестройка их активности при выработке каких-то навыков. По-видимому, именно здесь следует искать ключ к пониманию того, как формируются в мозгу сложные образы, ощущения, а в дальнейшем, видимо, и понятия. Американский физиолог Ф. Моррелл ставил опыты на кошках и обнаружил, что только J 0—15% клеток пластичны, го есть способны перестраиваться, когда формируется тот или иной условный 90 рефлекс. Остальные 85—90 процентов специализируются на анализе различных свойств предметов и явлений внешнего мира и имеют более жестко заданные свойства. Можно высказать еретическое предположение, что для того чтобы облегчить ориентировку (и вооб- ще жизнь) животных в природе, эволюцией были созданы специальные механизмы, которые за считанные секунды и даже доли секунды «раскладывают» предмет или целую группу предметов по полочкам и начинают их анализ, сличение и так далее. Есть и еще одна, очень важная сторона изучения деятельности мозга — физико-химическая. Известно, что все нервные процессы в мозгу протекают при участии специфических веществ — медиаторов. В лаборатории академика П. К- Анохина сделаны удивительные открытия: биологические системы, ведающие оборонительной, пищевой, половой и прочими функциями и реакциями организма, управляются в мозгу совершенно различными регуляторами. Можно предполагать, что существуют и более локальные химические «организации», которые ведают частными вопросами рассудочной деятельности животных и человека. Можно надеяться, что исследования работы мозга животных в недалеком будущем принесут новые открытия, которые позволят понять, как происходила эволюция интеллекта на протяжении многих и многих тысяч лет. Кандидат биологических наук В. Б. ПОЛЯНСКИЙ
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ to ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Симпозиум по реологии. Май. Москва. (Институт нефтехимического синтеза АН СССР) Симпозиум по новым аспектам исследования двойного электрического слоя. Май. Москва. (Институт электрохимии АН СССР) 2-й симпозиум по элементарным процессам химии высоких энергий. Май. Москва. (Институт химической физики АН СССР) 2-й симпозиум по кинетике реакций с участием комплексных соединений. Май. Новосибирск. (Институт неорганической химии Сибирского отделения АН СССР) ( 4-е совещание по дозиметрии мощных потоков ионизирующих излучений. Май. Москва. (Научный совет по химии высоких энергий АН СССР) Совещание по применению адсорбентов в промышленности. Май. Щелыково Костромской обл. (Институт физической химии АН СССР) Конференция по пластичным смазкам. Май. Бердянск. (Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР, Украинское НТО нефтяной и газовой промышленности) МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Международная конференция по каучуку. Май. ФРГ, Висбаден. Международный симпозиум «Химическая технология — на службе человечества». Май. Франция, Париж. 6-й всемирный конгресс по технике безопасности и профессиональным заболеваниям. Май. Австрия, Вена. 4-й международный конгресс по цитологии. Май. Великобритания, Лондон. 2-я международная конференция Международной федерации автоматического управления в бумажной, резиновой и пластмассовой промышленности. Май. Бельгия, Брюссель. Заседание Международного совета по контролю за иаркоти ками. Май — июнь. Швейцария, Женева. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательствах «X и м и я»: Л. М. БАТУНЕР, М. Е. ПОЗИН. Математические методы в химической технике. 2 р. 73 к. Ю. А. ЗОЛОТОВ, Н. М. КУЗЬМИН. Экстракционное концентрирование. 1 р. 70 к. К. ДЕЙ, Д. СЕЛБИН. Теоретическая неорганическая химия. Издание 2-е. 2 р. 14 к. Н. Н. ЛЕБЕДЕВ. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. 1 р. 95 к. Т. А. МАЛИНОВСКАЯ. Разделение суспензий в промышленности органического синтеза. 1 р. 26 к. Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей. 1 р. 06 к. С. П. ПАПКОВ. Физико-химические основы переработки растворов полимеров. 1 р. 26 к. «Наук а»: Г. Б. БОКИЙ. Кристаллохимия 2 р. 70 к. Макрокинетика процессов в пористых средах. (Топливные элементы). 2 р. 30 к. А. Н. НЕСМЕЯНОВ. Исследования в области органической химии. (Избранные труды). 3 р. «3 н а н и е»: Б. П. НИКОЛЬСКИЙ и др. Стеклянный электрод и химическое строение стекол. 12 к, А. А. КУДРЯВЦЕВ. Окислительно-восстаиовительиые реакции. 9 к. ПРЕМИИ Присуждены премии 1970 года: имени С. Н. Виноград- ского — члену-корреспонденту АН СССР С. И. КУЗНЕЦОВУ за монографию «Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность», изданную в 1970 г.; имени Н. И. Вввилова — доктору биологических наук Ф. X. БАХТЕЕВУ за серию работ по проблемам происхождения, генетики и селекции ячменя; имени К. А. Тимирязева — доктору биологических наук В. Н. ЖОЛКЕ- ВИЧУ за монографию «Энергетика дыхания высших растений в условиях водного дефицита», изданную в 1968 г* НАЗНАЧЕНИЯ Член-корреспондент АН СССР А. С. ХОХЛОВ утвержден заместителем академика-секретаря Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР. Член-корреспондент АН СССР Ф. Э. РЕЙМЕРС избран Общим собранием Сибирского отделения АН СССР директором Сибирского института физиологии и биохимии растений. Академик Л. М. БРЕХОВСКИХ утвержден председателем Океанографической комиссии АН СССР. Кандидат химических наук Н. А. ГЛУХОВ назначен заместителем директора Института высокомолекулярных соединений АН СССР. Кандидат химических наук Ю. И. ЕРМАКОВ назначен заместителем директора Института катализа Сибирского отделения АН СССР. Утвержден состав Президиума Дальневосточного научного центра АН СССР. Председатель — член-корреспондент АН СССР А. П. КАПИЦА, заместители председателя — член-корреспондент АН СССР Б. А. НЕУНЫ- ЛОВ, академик А. А. ВОРОНОВ, академик Ю. А. КОСЫГИН, член-корреспондент АН СССР А. И. КРУША- НОВ, академик Н. А. ШИЛО. Доктор биологических наук М. П. РОЩЕВСКИЙ утвержден заместителем председателя Президиума Коми филиала АН СССР. 91
1 i ШШ Mi БМ КЕДРОВ КЮАНАУОМИЯ великого открытия Б. М. КЕДРОВ. Микро- анатомия великого открытия. «Наука», Москва, 1970, 248 стр., 16 000 экз., 66 коп. «Микроанатомия открытия,— пишет автор,— это детальное рассмотрение его как бы под микроскопом со всех возможных сторон...». Поскольку речь идет о периодическом законе Д- И. Менделеева, книга, несомненно, должна в первую очередь заинтересовать читателей «Химии и жизни». В ней собран богатейший фактографический материал, шаг за шагом прослежены события, приведшие к великому открытию. Не только раскладывание «химического пасьянса» помогло создать стройную систему элементов; нужен был еще «дух пытливости, не довольствующийся простым созерцанием...» (Менделеев). Даже людям, далеким от химии, есть что почерпнуть из книги — хотя бы меткие наблюдения, касающиеся научной логики и психологии творчества. Того творчества, которое в сочетании с глубокими знаниями приводит к открытиям, знаменующим революцию в науке. А. В. ШУБНИКОВ, В. Ф. ПАРВОВ. Зарождение и рост кристаллов. «Наука», Москва, 1969, 72 стр., 14 500 экз., 36 коп. Эту книжку вряд ли кто- нибудь станет читать насквозь, как говорится, от корки до корки. Такое занятие напомнило бы постраничное изучение словаря. Однако это вовсе не значит, что книжка не нужна или не интересна. Как раз наоборот — и нужна, и интересна. Особенно для преподавателей и учащихся (а также для тех, кто склонен все проверять своими руками и наблюдать своими глазами). Поскольку речь идет о кристаллах, такая проверка часто оказывается возможной. Авторы в течение многих лет отрабатывали технику дем онстрации роста кристаллов прямо на глазах, скажем, во время лекции. Они читали такие лекции для специалистов, для школьников, просто для всех интересующихся (кого немного свысока называют «шиоокой публикой»). А потом описали эти опыты и издали отдельной книжкой, снабдив ее любопытнейшими фотографиями. Чтобы воспроизвести опыты, нужно немногое: микроскоп, вполне доступные вещества и интерес к предмету. Интерес же, если его и не было раньше, возникает по мере того, как разглядываешь в книжке фантастические снимки непохожих друг на друга кристаллов. И, читая пояснения, понимаешь, что все это можешь увидеть в движении. И. М. БЕККЕРМАН. Невидимое оставляет след. Атомиздат, Москва, 1970, 208 стр., 25 000 экз., 38 коп. В апреле 1911 года «Труды Королевского общества» опубликовали маленькую, в полторы страницы, заметку «Метод, позволяющий сделать видимыми траектории ионизирующих частиц в газе». Невидимые ядерные частицы впервые оставили свой след в камере Вильсона, устройство которой изучают теперь уже в средней школе. Книга И. М. Беккерма- 92
'l ЗА РОЖДЕШШ й 1Ч.ИУГ I на рассказывает об истории и конструкции первой камеры Вильсона и о многочисленных более совершенных ее вариантах. История науки неотделима от приборов, которыми пользовались ученые, и читатель как бы попутно знакомится с важнейшими событиями ядерной физики. Но историю науки нельзя отделить и от людей, науку создающих. Лучшие страницы книги— те, которые посвящены замечательному ученому Ч. Т. Р. Вильсону — человеку, который почти семьдесят лет своей долгой жизни отдал науке, стал известен всему миру и напечатал всего сорок шесть статей. Ю. А. МАКАРЕНКО. Мудрость чувства. «Советская Россия», Москва, 1970, 176 стр., 50 000 экз., 34 коп. Автор в самом начале книжки выдвигает весьма интересный тезис: «Я чувствую, следовательно, я существую». Вероятно, каждый из нас полагает, будто знает, что такое чувство. Прочитав книжку, понимаешь, что был излишне самоуверен. Ведь попытки самонаблюдения дают очень мало. Как замечает Ю. А. Макаренко, если мы давно не ели, то ощущаем не изменение в цикле трикарбоновых кислот, а голод. «Каждая хемочувствительная клетка мозга требует своей питательной среды... На любой сдвиг во внутренней среде эти клетки отвечают взрывом негодования — изменением активности, что и воспринимается в виде конкретного желания. В результате одни покупают арбузы, другие — соленые огурцы». Однако есть чувства и ЧУШ / более сложные, например тщеславие или сострадание. О них тоже идет речь в книге, но в тонах весьма осторожных. Все (или почти все) в книге любопытно. Во- первых, потому что мы не так уж много знаем о собственной эмоциональной жизни. И, во- вторых, каждый, читая книгу, понимает, что в ней говорится и о нем тоже. Я. ХУРГИН. Ну и что! «Молодая гвардия», Москва, 1970, 320 стр., 65 000 экз., 68 коп. Обстоятельный подзаголовок этой книги начинается так: «Разговоры математика с биологами и радистами, врачами и технологами, геологами и экономистами — людьми разных специальностей и интересов...». Среди этих специальностей есть и химик-технолог (что, в общем, неудивительно, так как автор — профессор Московского института нефтехимической и газовой промышленности). Автор обещает читателю: «Я постараюсь рассказать о математике понятно, популярно. Это будет не курс математики, а фрагменты, наброски идей и методов, маленькие рассказы». Вряд ли стоит рассказывать подробнее о тонких и вполне доступных математических рассуждениях автора — не будем лишать читателя удовольствия прочесть все это самому. Книга Я. Хургина издается вторично. Похоже, что это издание не последнее. Обзор подготовила М. ФИЛИМОНОВА 93
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ В ВОДУ- от ИНФАРКТА На северном берегу озера Балатон, между местечком Чопак и полуостровом Тихань, расположился Фюред—так в Венгрии коротко называют курортный городок Балатонфюред. Огромные массы воды всемирно известного озера аккумулируют тепло в жаркую погоду, чтобы постепенно отдавать его в течение всей зимы. А невысокие горы на севере защищают курорт от холодных ветров. Воздух здесь чист, температура и давление меняются плавно: идеальные условия для лечения болезней сердца. Но главное, конечно, это углекислые источники, которые прославили Фюред далеко за пределами страны. Было время, когда местными водами лечили чуть ли не все болезни. Вот что сообщает книга начала XIX века: «Сия лечебная вода от всех таких недугов применима, при которых главная задача подкрепить больного, восстановить в нем жизнедеятельность и одновременно устранить явления стагнации и закупорок». Сейчас это звучит чуть смешно, чуть наивно. Но хотя свойства местной воды и сделали Балатонфюред Меккой для людей, страдающих болезнями сердца, сюда едут не только для того, чтобы вылечиться от болезни, но и «восстановить жизнедеятельность». Главная лечебная процедура в больнице Фюреда — это курс ванн. Целебная сила местных вод состоит в том, что растворенный в ней или свободно выделяющийся углекислый газ проникает через кожу в организм человека и благотворно влияет на сердечную деятельность и кровообращение. Под его действием освобождаются различные активные вещества (например, гистамин, ацетилхолин) и, расширяя артерии, увеличивают количество проходящей по ним крови, обогащенной кислородом; усиливают ток венозной крови. Углекислая ванна заставляет четче, ритмичнее работать сердцо, в ней лучше дышится коже. Курс лечения в сочетании с лечебной гимнастикой и плаванием — вот что возвращает к активной жизни людей, перенесших инфаркты миокарда и другие тяжелые болезни сердца. И таких исцелившихся много — каждые восемь людей из десяти, приезжающих в городок на Балатоне с одним желанием — полностью выздороветь. Тибор ПЕЧИ В этом иовом разделе журнала редакция будет помещать краткие ответы иа письма читателей — в тех случаях, когда ответ может заинтересовать не только приславшего письмо. И, конечно, если на вопрос можно ответить кратко. А. Р. КИСЕЛЕВОЙ, гор. Сокол Вологодской обл.: По заданию Министерства просвещения СССР издательство «Изобразительное искусство» выпускает серию портретов известных русских и зарубежных химиков; в магазинах портретов не будет, их можно получить через Облоно. Ъ. Л. РАЙКИНОЙ, Баку: Мумие проходит клиническую проверку и в продажу не поступает. Н. 3. СТАН КО В У, Москва: Основные доклады Рижского симпозиума по химии природных соединений будут опубликованы в «Журнале БХО им. Д. И. Мен- делеева». В. КИРИЛЬЧИКУ, Копейск Челябинской обл.: В заметке «Где достать книгу» A968, № 2) приведены адреса московских книжных магазинов, высылающих книги по почте наложенным платежом. В. П. БОНДАРЬ, пос. Северный Свердловской обл.: Лечебное белье из перхлорвиниловых волокон перекрасить в домашних условиях нельзя. М. А. ГОЛОВИНОЙ, гор. Орджоникидзе: Как правило, «Химия и жизнь» кроссвордов и головоломок не печатает. А. В. ЛИОРЕНЦЕВИЧУ, Витебск: Чтобы несколько предохранить плакаты и таблицы от выцветания, их можно покрыть акрилфисташковым лаком или лаком- фиксативом, которые продают в магазинах художественных красок. Я. Я. ТАТТИ, Петрозаводск: В пятом номере нашего журнала за 1969 год есть заметка «Чтобы палатка не промокала», там приведены рецепты водостойких пропиток. Г. М-Й, Свердловск: Удалением родимых пятен занимаются во Врачебно-кос- метической лечебнице (Москва, проспект Калинина, 21). С. М. ЛЮБЧЕНКО, Павлодар: Стимулятор роста растений гетероауксин продают в магазинах бытовой химии; иногда он поступает в магазины Общества охраны природы. ПЛАТОНОВУ, Норильск: Ответить на письмо в ближайшем номере журнала невозможно, потому что каждый номер готовится больше месяца. 94
Первоначально предполагалось, что по случаю 8 марта будет опубликован материал лишь об одной женщине, успешно соперничающей с мужчинами и в науке и в спорте. Но оказалось, что даже среди биохимиков МГУ есть несколько видных спортсменок-конников. На этом сни чке (он был сделан в 1953 году на немпионате СССР): мастер спорта СССР профессор Е. Н. Кондратьева АМАЗОНКИ ИЗ МГУ И журнальное хозяйство — плановое. Каждый раз, когда редакция начинает планировать мартовский номер «Химии и жизни», возникает вопрос: как откликнуться на весенний праздник — 8 марта. На этот раз было решено взять интервью у чемпионки мира по конному спорту, кандидата биологических наук, биохимика Елены Владимировны ПЕТУШКОВОЙ Расскажите, пожалуйста, как вы пришли в биохимию и как — в конный спорт. Наверное, мой ответ на вопрос о биохимии не будет оригинален. Еще в школе, в младших классах, мне понравилась биология. Позже увлеклась химическими опытами, а еще позже узнала о существовании «гибрида» этих наук и на нем остановила свой выбор, о чем, кстати, никогда не жалела. Конным спортом тоже начала заниматься, будучи еще школьницей. Два года ходила в группу проката и лишь после этого попала в учебную группу. И там вам достался Пепел — лошадь, на которой вы стали лучшей всадницей мира? Не совсем. С Пеплом я познакомилась, уже имея первый спортивный разряд, и уже восемь лет мы неразлучны. Вместе и проигрывали, и побеждали. Насколько иам известно, большой спорт, как и наука, требует полной отдачи. Что для вас важнее — спорт нли наука, что главное? И еще вопрос. Не приходилось ли вам когда-либо выбирать: либо спорт — либо наука? Главное, безусловно,— наука. Хотя серьезные занятия спортом — это уже не хобби. Это, если хотите, работа. Вторая и всегда любимая работа. От нее можно устать, это естественно, но надоесть она не может... И потом, два часа в сутки можно отдавать спорту без ущерба для главного дела. Каждый день, с 7 до 9 утра, я в манеже, а с 10 и до вечера — на факультете. Практикум, занятия со студентами, опыты... Наверное, простой подсчет затрачиваемого времени даст ответ на ваш вопрос. Надеетесь ли вы и в науке достичь чемпионских лавров? А если совсем серьезно, то расскажите, пожалуйста, о своей научной работе и в частности о теме вашей диссертации. 95
Я не знаю. Что же касается темы моей кандидатской диссертации, то вряд ли стоит рассказывать про это на страницах популярного журнала. Можно популяризировать области науки, в частности биохимию, или наиболее важные ее разделы. Биохимию ферментов, если говорить о том, что мне близко. Пытаться же популяризировать свои локальные темы и частные проблемы, это, на мой взгляд, дело не только неблагодарное, а и ненужное. Почему? Да потому хотя бы, что эти локальные проблемы, если только решение их не привело к результатам общечеловеческой значимости, интересны лишь тем, кто ими занимается. Вот и моя тема — вполне ординарное биохимическое исследование — интересна лишь тем, кто, как и я, занимается мышечными белками. Кандидат в мастера 3. Рахманова на спорта, студентка Л мфибии биолого-почвенного Фото Л. ЧИСТОГО факультета МГУ И все-таки расскажите немного об этом «ординарном исследовании». Читателям «Химии и жизни», вероятно, интересно, чем занимается ученый-женщина, не раз и блестяще побивавшая лучших спортсменов-мужчни. Ну, пожалуйста. Я изучаю свойства миозина— основного мышечного фермента. Вместе с другим белком — актином — он образует акто- миозиновый комплекс, ответственный за сокращение мыШц. Миозин расщепляет молекулу аденозинтрифосфата (АТФ), чтобы организм мог использовать энергию, заключенную в фосфатных связях АТФ. Но все это еще общие проблемы. То, чем я занимаюсь, намного уже. Исследование активных групп миозина, кинетики их действия... Идет естественное для биохимии накопление фактов. Результаты? Пока они интересны лишь тем, кто, как и я, занимается мышечными белками. Разговор о «чемпионстве» здесь беспредметен. Если же вы хотите рассказать о интересном биохимическом исследовании, то поговорите с Еленой Николаевной Кондратьевой, профессором кафедры микробиологии. Она много лет занимается фо- тосинтезирующими бактериями, и, думаю, ее работа заинтересует ваших читателей. Охотно воспользуемся вашим советом, но пока речь идет только о биохимиках-спортсменах... Елена Николаевна еще совсем недавно была в числе ведущих наших конников. Мастер спорта, неоднократный призер первенств СССР. Значит, вы — ие единственная знаменитая всадница в Московском университете? Конечно, нет. На нашей же кафедре занимается студентка IV курса Зоя Рахманова, кандидат в мастера спорта. Значит, конный спорт не мешает науке? Видимо, «мешает — не мешаег» — не те категории. Одно дополняет другое. Правда, в отличие от товарищей но сборной СССР, я не имею возможности заниматься двумя-тремя лошадьми одновременно. Только Пепел. И последний вопрос — самый несерьезный: наверное, это очень приятно — на чемпионатах любого ранга побеждать мужчин? Конечно. Но, честно говоря, побеждать лучших зарубежных всадниц так же приятно. Или почти так же. На т рет ье й Е. В. Петушкова на странице своем неизменном Пепле обложки: чемпионка мира, кандидат Фото биологических наук О П К А ЛЕНЧУ К А
И модные утепленные сапожки, и бурки из оленьего меха греют нас нашим же собственным теплом, просто мех мешает ему рассеиваться. Но еще несколько лет назад появились первые сообщения об активно греющей обуви. Речь шла о башмаках, в подошву которых заделывали нагревательный элемент, преобразующий в тепло электрический ток (источник тока помещался там же). Материал первых греющих подошв состоял из полиэтилена низкой плотности, полиизобутилена и ацетиленовой сажи. Но дальше опытов дело тогда не пошло, потому, видимо, что комплекс свойств токопроводящеи пластмассовой композиции не удовлетворял ни обувщиков, ни потребителей обуви. Недавно в Ивановском филиале Всесоюзного научно-исследовательского ин- АКТИВНО ГРЕЮЩАЯ ОБУВЬ ститута пленочных материалов и искусственной кожи закончено испытание нескольких композиций для создания активно греющей обуви. Примечательно, что исследовались токопроводящие материалы только на основе резин, но не пластмасс (последние намного хуже выдерживают многократные деформации). Лучшей признана композиция на основе синтетического каучука СКИ-3. Кроме него в этот материал входят сажа, графит, стеарин, окись цинка, сера и другие вещества. Можно надеяться, что на этот раз «дело об активно 'греющей обуви» пойдет дальше лабораторных экспериментов. В. СТАНИЦЫН Рисунок Э. ЯВОРСКОГО Издательство «Наука» Цена 30 коп. Индекс 71050 -**