Text
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
9
1983


химия и жизнь Игдмтса с 196 J года Ежемесячным научно-популярным журнал Академии наук СССР № 9 сентябрь Мосиеа 1983 Размышления Архнв Фотоннформация Технология н природа ** * 4- Ь Экономика, производство Вещи и вещества Земля и ее обитатели Проблемы и методы современной науки Живые лаборатории Снорт ъ X \ V* Полезные советы химикам Портреты Гипотезы /. < т М. Кривич, О. Ольгин. КАФЕДРА — ПО ОСЕННЕМУ , СЧЕТУ ИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ О. Ю. Охлобыстин. МОЖНО ЛИ ОБОЙТИСЬ БЕЗ ИСТОРИИ? В. И. Вернадский. МЫСЛИ О СОВРЕМЕННОМ ЗНАЧЕНИИ ИСТОРИИ ЗНАНИИ А. Александров. СЛЕДЫ НЕВЕДОМЫХ ЧАСТИЦ А. П. Меркии, М. И. Зейфмаи. ПОРОШОК ТУФА СТАНОВИТСЯ ЦЕМЕНТОМ И. С. Корф. «МАГАРАЧ» А. В. Семенов. ЕСТЬ ТЕЛЕВИЗОР «МЕБЕЛЬ-83». ЗАМЕТКИ С ВЫСТАВКИ Е. Карииа. СТАРАЯ МЕБЕЛЬ В. С. Левин. ВНИМАНИЕ: АКУЛЫ! А. Л. Рылов. ЗАПАХИ, МОЗГ, ЭМОЦИИ П. Сычев, Ю. Шапошник. ЦЕЛЕБНЫЕ ГРИБЫ М. 3. Залесский. ФЕНОМЕН СИЛЫ. КАК РАБОТАЮТ МЫШЦЫ Ф. А. Коледа. ПОЛОЖИТЬ ГИРЮ... |С. Ф. Шушурин.1 ИРОНИЯ СЛАВЫ, ИЛИ ЧЕМУ РАВЕН ГРАДУС РЕОМЮРА В. Рич. БЫЛ ЛИ ТЕМНЫЙ ПЕРИОД? А. Т. Фоменко. ГЛОБАЛЬНАЯ ХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА 2 4 11 14 20 22 26 32 37 39 50 56 61 71 78 79 84 85 ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Ю. Во щенка к статье «Целебные грибы*. НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — чеканная пластина «Самсон, борющийся со львом» работы Николая из Вердена (XII век). О силовых резервах человека рассказывает статья М. Залесского «Феномен силы», напечатанная в этом номере журнала. ИНФОРМАЦИЯ W^ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ . КОНСУЛЬТАЦИИ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК V 24 28,92 29,55 30 49 БАНК ОТХОДОВ с-. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА *£ сЖ 2* 2*- 64 78 ^ 93 94 ^пг 96 с
Кафедра — по осеннему счету Без пространных вступлений уведомим читателя, что речь пойдет о кафедре химического вуза. Конкретнее — о кафедре электрохимии Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева. И прозвучавшему в заголовке осеннему мотиву немедленно дадим объяснение. Даже целых три. Первое: осень, как известно,— пора зрелости, а кафедре в нынешнем году исполнилось полвека. Второе: урожай, цыплят и т. п. также считают по осени, и это соображение вполне можно распространить на научно-педагогическую деятельность. И наконец, третье: осень — нерекламный для высшей школы сезон. Если б авторы планировали свои заметки в весенние номера журнала, то, как ни скрывай, выплыло бы стремление подать товар лицом, завлечь абитуриента. Хотя в этом нет, разумеется, ничего зазорного, ни мы, ни сотрудники кафедры такой цели перед собою не ставили. Теперь, когда осенний заголовок мотивирован, представим коллективного героя. Возраст — 50 лет, общее число выпускников — более трех тысяч. Срег ди них: больше 40 докторов наук, 250 кандидатов и один академик; руководители промышленных предприятий, научных учреждений и один генеральный директор Всесоюзного объединения; профессора, директора институтов и заводов в Болгарии, ГДР, Венгрии, Польше, Вьетнаме, Алжире, Мали, Гвинее; лауреаты многочисленных премий, в том числе Ленинской и Государственной. Как явствует из беглого перечня, многие выпускники кафедры достигли серьезных профессиональных успехов а том деле, которому научили их профессора, доценты, преподаватели и ассистенты. Однако есть выпускники, которые по тем или иным причинам свернули с электрохимического пути, чтобы стать кибернетиками, науковедами или журналистами (как, в частности, один из авторов этих заметок). Есть даже один кинорежиссер, хорошо известный любителям кино. Однако такой профессиональный отсев не надо считать погрешностью в работе кафедры; это, как нам кажется, свидетельствует скорее о хороших ее культурных традициях. За полвека кафедра выпустила свыше десятка учебников и пособий, по которым учатся гальваностеги и коррозио- нисты во всех вузах в стране, готовящих электрохимиков. О ее возможностях свидетельствуют такие примеры. Когда к 18-й годовщине Октября было решено украсить кремлевские башни золочеными звездами, работы по гальваническому 2
золочению поручили Николаю Тихоновичу Кудрявцеву, впоследствии многолетнему руководителю кафедры*. Использование на Северодонецком объединении ♦Азот» разработанного электрохимиками Менделеевки синтеза себациновой кислоты дает ежегодный экономический эффект около 2 млн. рублей. Сегодняшние результаты кафедры — не только в промышленных технологиях, но и в регулярно выходящих «Трудах»; выдержки из них, своего рода избранные труды кафедры — в отдельных, напечатанных здесь заметках. А еще можно сказать: о сотнях опубликованных статей (перевалило за 1000), о десятках авторских свидетельств C00 — для точности), о медалях ВДНХ, о всесоюзных и международных дипломах... Но довольно фанфар. «Вот что меня беспокоит,— говорит нынешний заведующий кафедрой профессор Михаил Яковлевич Фиошин,— падает популярность специальности. Особенно в последние годы. Конкурса уже нет, меньше человека на место, а потребность в электрохимиках велика, как никогда...» Беспокойство профессора понятно: без конкурса нет отбора. И совсем печально, когда конкурс становится, если можно так сказать, отрицательным: не абитуриенты борются за место, а напротив, несколько мест претендуют на одного абитуриента. План набора, между тем, необходимо выполнить: 100 человек ежегодно — число, понятное дело, взятое не с потолка, а в соответствии с запросами народного хозяйства. Нас тоже беспокоит падение престижа электрохимической специальности. И не только ее, но и других технических профессий. Вспоминается время, когда сами мы после десятилетки выбирал и институт по склонностям, возможностям и — не в последнюю очередь — в соответствии с веяниями эпохи. А веяние было такое, что большинство молодых людей, особенно мужского пола, не ко леблясь избирали для себя инженерное или вообще естественно-научное поприще. Так было и в предвоенные годы, и в сороковые, и в пятидесятые. На тех, кто подавался в гуманитарные вузы, смотрели как на чудаков или неудачников. (Вот тому любопытное подтверждение: одна из первых выпускниц кафедры электрохимии, а ныне ее доцент Нина Габриэловна Бахчисарайцьян, увлекаясь музыкой и филологией, стала тем не менее инженером-электрохимиком. «Потому что,— говорит она,— не было для нас ничего важнее, чем непосредственное участие в развитии промышленности».) Но шло время, и все яснее становилось, что для страны с бурно развивающейся индустрией важны и необходимы не только те специалисты, которые работают непосредственно на промышленность. Технический перекос в образовании стал мало-помалу исчезать. Сейчас филологические, исторические, философские факультеты буквально осаждены желающими поступить: пожалеешь приемные комиссии, страдающие в летнюю пору от * Подробнее об этом — в № 8 «Химии и жизни» за 1967 г. — Ред. 1* 3
явной перегрузки. Корабль высшего образования, похоже, вновь дает крен, но уже в другую, гуманитарную сторону. А если где-то избыток, то, и не зная статистики, можно предположить, что в другом месте будет нехватка. И она, нехватка абитуриентов, возникает — в тех самых технических вузах, бывших еще на памяти одного поколения такими престижными и труднодоступными: в Бауманском, скажем, или в Энергетическом, в Ленинградском технологическом и Киевском политехническом, в той же Менделеевке. Нет же, не пропал у молодежи интерес ни к технике, ни к естественнонаучным знаниям. Скорее всего, даже не уменьшился. Но, раззадоренная научно- популярными журналами, газетными публикациями и передачами вроде ♦Очевидного — невероятного», хорошо подготовленная школой к восприятию научно-технической информации, она стремится к чему-то необычному, особо, с ее молодой точки зрения, престижному и многообещающему: к космическим исследованиям, молекулярной биологии, термоядерному синтезу, математическому моделированию. Это впереди, на острие, на подъеме — назовите как хотите; а если проще — то в моде. На том же факультете Менделеев- ки, где учат будущих электрохимиков, не так давно организована кафедра рекуперации, работающая на очень важном (и, кстати, модном) экологическом направлении. Вот она не испытывает трудностей с набором, а спокойно, с приглядкой и выбором, формирует студенческие ряды. Нонсенс! В основе рекуперации — и понимающему человеку это очевидно — лежит та же химическая (в том числе и электрохимическая) технология, кажущаяся иному абитуриенту непривлекательной и скучной. Значит, не в содержании дело, а в форме, не в предмете, а в умении подать его. Много говорится сейчас о профессиональной ориентации, в том числе и применительно к высшему образованию. Но, похоже, делается гораздо меньше. Классические технические дисциплины — надо ли это доказывать? — не потеряли своего значения, они важны не менее, чем прежде, и для народного хозяйства и, если хотите, для всей технической цивилизации. И они — совершенно откровенно, на тот случай, если будущий абитуриент прочтет эти строки,— никак не стали менее интересными от того, что появились новые специальности. Нет, мы не заманиваем никого на электрохимическую кафедру, да и время неподходящее — осень... Мы о другом. Избранные труды, с иллюстрациями Полное название кафедры электрохимии МХТИ нм. Д. И. Менделеева звучит так: кафедра технологии электрохимических производств (ТЭП). Эти буквы — на значке к пятидесятилетнему юбилею, рядом с сугубо электрохимической символикой. Сосуд с электролитом, катод и анод — таковы необходимые (ио далеко не достаточные) атрибуты каждого из исследований, о которых здесь идет речь. Никелевые покрытия не только нарядны и блестящи. Они еще стойки к коррозии, тверды, прочны. Поэтому никелирование — самый распространенный в гальванотехнике процесс. Ежегодно во всем мире этим металлом покрывают миллионы квадратных метров поверхности различных изделий — от дверных ручек до бамперов и волноводов. При таком масштабе производства даже незначительное увеличение скорости осаждения оборачивается серьезной выгодой. А когда толщина покрытия составляет не тысячные, а десятые доли миллиметра (так называемый «толстый никель»), то скорость становится решающим фактором: при обычных темпах наращивать осадок приходится сутками. 20 30 патодиая плотность тона,/Удм2 Скорость определяется допустимой плотностью тока. А она, к сожалению, ограничена: совместно с никелем в при- катодном слое выделяется водород, накапливаются ионы ОН , электролит подщелачивается. На кривой 1 — рост рН среды при использовании, традиционных сульфатно-хлоридных электролитов. Разработанные на кафедре ацетатно-хлоридные ванны (работы кандидата химических наук Т. Е. Цупак с сотрудниками) дают возможность стабилизировать рН на гораздо более низком уровне (кривая 2) и благодаря этому получать хорошие осадки при плотности тока до 25 А/дм2. В промышленном электролите при впятеро меньшей плотности тока осадок получается низкого качества.
О том, что нужны приемы и методы, которые привлекут сильных выпускников школ в технические вузы — химические, строительные, автодорожные и многие другие — все в высшей степени полезные и серьезные. ...Тоненькая книжечка в желтоватой обложке, непривычный глазу, не очень четкий, какой-то самодеятельный шрифт. Называется брошюрка так: «Итоги конференции инженеров-электрохимиков, окончивших МХТИ им. Д. И. Менделеева», издана в 1938 г. Под обложкой, как положено, доклады, несколько наивные по нынешним меркам, краткий протокол прений, рецепты ходовых электролитов (что-то вроде микросправочника), информация о том, что «на время конференции иногородние участники были обеспечены жилплощадью в студенческом общежитии на Ленинградском шоссе». И в конце — поименный список участников с указанием места работы. Если провести такую конференцию сегодня, то список занял бы приличный томик (и вряд ли всех участников удалось бы разместить в одном общежитии, даже самом большом), а перечень мест работы являл бы собою нечто вроде справочника по всем отраслям промышленности и науки. Есть ли такие области техники, которые могут обойтись без электрохимиков? Пожалуй, нет. В самом деле, наука о коррозии и практика борьбы с коррозионными потерями — дело глобальной значимости. Автономные источники тока — и не только гальванические батареи и аккумуляторы (хотя сколько же с ними и по сей день проблем!), но также топливные элементы для космической и другой архисовременной техники. Тончайшие, деликатнейшие процессы в живых организмах — в клетках, мембранах, нервных волокнах и нейронах. Производства хлора, натрия, алюминия, меди, металлических порошков, лекарственных препаратов, сотен разнообразных веществ, да впридачу миллионы квадратных метров всевозможных поверхностей, покрываемых металлическими пленками — отнюдь не только ради красоты (хотя и. для нее тоже). Возьмем для определенности одну только гальванотехнику — самую традиционную, что ли, ветвь прикладной электрохимии, самую массовую и, пожалуй, самую рутинную. Где только и что только ни меднят, никелируют, кадмируют, хромируют, серебрят, золотят, платинируют, оксидируют, наконец. От кастрюль до искусственных спутников Земли. От запонок до блоков памяти ЭВМ. И во всех отраслях, во всех технологиях электрохимические методы и приемы повышают эффективность sss*4 %ss v ф • NV :! SNVVI? ЕЖ&КИШ Современная печатная плата внешне напоминает ювелирное изделие. И хотя предназначена она отнюдь не для украшения, это, действительно, произведение тончайшего технологического искусства, в котором гальванотехнические операции играют решающую роль. Сначала на основу платы — диэлектрик (например, гетинакс или стеклотекстолит) химическим способом, из раствора, осаждают тончайшую металлическую пленку. Это сложный многостадийный процесс: подготовка поверхности диэлектрика (придание ей гидрофильных свойств, развитие поверхности химическое шерохование или травление); активация поверхности; автокаталитическое восстановление ионов металла. После химического осаждения электрохимически наращивают слой меди. И эта операция не менее деликатная, чем предыдущая, ибо медный слой должен равномерно покрыть токопроводящие участки платы и отверстий для монтажа, нигде не нарушить геометрию рисунку-схемы. По медному покрытию уже наращивают слои припоя для последующего монтажа, а медь вслед за тем стравливают, да так, чтобы не повредить готовую схему... Разработкой н совершенствованием этих ювелирно-тонких процессов заняты многие сотрудники кафедры электрохи мии. Например, кандидат химических наук Р. Г. Головчанская и ее коллеги создали надежные способы активирования поверхности диэлектриков растворами с малым содержанием солей палладия (или даже вообще без них). Группа исследователей во главе с профессором К. М. Тюти ной предложила около 20 электрохимических сплавов олова со свинцом, висмутом, кадмием, кобальтом. Покрытые такими сплавами платы прекрасно паяются, они коррозионно-устойчивы, хорошо хранятся при разных температурах. У этих покрытий хорошая электропроводность, и, что очень важно, они не под вержены оловянной чуме. 5
производства, облегчают человеческий труд. Так надо ли удивляться, что электрохимиков требуется даже больше, чем полимерщиков? Несмотря на то, что наш аек то и дело называют полимерным. Тот из авторов, который получил не электрохимическое, а полимерное образование, вежливо склоняет голову перед тем, который уже признался в том, что он электрохимик. В миусских переулках, на первом этаже старого московского дома — причем на таком первом, куда с улицы не попасть, а только петлями, спускаясь и поднимаясь по лестницам,— итак, на нижнем этаже есть недлинный и неширокий коридор с комнатами на обе стороны. Комнаты заставлены столами и вытяжными шкафами, из чего следует, что это лаборатории. Плотно, один к другому, а то и в несколько этажей — термостаты, потенциомеры, выпрямители и прочая аппаратура, от немудрящей до весьма сложной. Стаканы, колбы, ячейки, попадаются изредка и домашние эмалированные кастрюли. И во всех этих разнокалиберных емкостях электролиты — меднения (голубые), никелирования (зеленые), желез- нения (бурые). Тесно. Студент на студенте, аспирант на аспиранте. Про доцентов и профессоров так говорить неловко, но и они тут же, в тех же комнатках. И когда мы беседуем с ними, старательно разбираясь в теоретических и прикладных проблемах, через нашу голову передают (разумеется, с извинениями) то склянки, то реостаты, то миллиамперметры. И на крошечный — для первоклассника в обрез — столик, на котором наш собеседник только что разложил графики, уже садится, вежливо сдвинув к краю листы миллиметровки, человек в белом халате и с аспирантской непринужденностью тянется длинной рукой к вознесшемуся под потолок прибору. Никто не удивляется — привыкли... Кто не видел — в кинохронике хотя бы или по телевизору — суперсовременные институтские здания и университетские городки, с аудиториями по последнему слову педагогики и акустики, с такими лабораториями, что Академия наук позавидует? Говорят, и в Менделеевке такие корпуса будут, уже строятся. Но пока многие кафедры — и электрохимическая среди них — учат студентов и делают науку в тесноте. Однако, по пословице, не в обиде ни качество обучения, ни научный выход, ни человеческие отношения. Все это, в конце концов, определяется не окнами во всю стену и не кубатурой помещений. Хотя, конечно, кто будет возражать против окон и кубатуры... Гальванотехника нередко решает диаметрально противоположные задачи. Например, надо создать на гладкой поверхности шероховатость, чтобы прочнее держался катализатор или чтобы повысить сцепление металла с полимером; а вот задача-антипод: требуется сгладить мнкронеровности, без трудоемких шлифовок и полировок получить блестящий осадок. Управление микрорельефом поверхности — одна из важных проблем, нынешней гальванотехники. К примеру, при изготовлении печатных плат необходимо точно управлять направлением роста осадка. Металл будет нарастать строго вверх — значит, возможен очень плотный монтаж. Расползается осадок — опасность замыкания... Микрораспределение металла, говорят специалисты, есть функция массопереноса в погра ничном слое. Если процесс огра ничен доставкой ионов, то металл быстрее осаждается на выступах, если же до предельных значений тока еще далеко, то он распределяется по поверхности равномерно. А когда в электролит вводят ингибитор осаждения, выравнивающую добавку, которая закрывает центры кристаллизации на выступах, то можно и при большем токе осаждать блестящие гладкие покрытия. Как это выглядит, показано на микроснимке: нижний слой — сталь, затем медь и выравнивающий слой — никель. Впрочем, сегодня это стало уже классикой — отработано, внедрено; а немалая заслуга в изучении и теоретическом обосновании процесса принадлежит профессору кафедры, доктору химических наук С. С. Кругликову. Сейчас работы вступили в следующий этап: как с помощью органических добавок и точного выбора режимов строить из атомов осадок по точному плану, словно из элементов детского конструктора. Но иллюстрации к такому процессу пока нет — от замысла до воплощения предстоит сделать не один шаг. Воспроизвести оригинал электрохимическим способом настолько точно, что не только на глаз, но и оптическими методами копия неотличима от подлинника, позволяют современные приемы гальванопластики — ед ва ли не самой старой электрохимической технологии (она известна с первой трети прошлого века). На снимке — репродукция работы неизвестного художника школы Ф. Толстого A-я по ловина XIX века). Сначала с оригинала была снята форма — с помощью материала гальванопласт, разработанного на кафедре технологии пластмасс МХТИ. Затем тонкими гальванопластическими приемами нарастили слой меди, передающий не только форму, но и особенности структуры оригинала. 6
В те годы, когда вышла упоминавшаяся брошюрка о конференции электрохимиков, почти все специалисты в этой области шли в гальванические цехи. Надо полагать, за последние десятилетия таких цехов в стране стало еще больше (вряд ли хоть один машиностроительный завод обойдется без гальваники), однако выпускников химико- технологических институтов там все меньше и меньше — впрочем, как и вообще специалистов любой квалификации. Все просто: в автоматизированных цехах работают, естественно, автоматы, и на целый цех требуется считанное число рабочих и инженеров. Так зачем же такой набор на электрохимические специальности? По той причине, что режимы для автоматики надо задать с превеликой точностью, отработанной сначала в лаборатории. Добавим к этому и неизмеримо расширившийся диапазон электрохимических интересов — от космической техники до биологии и медицины. И тогда станет понятно, отчего так выросла в последнее время потребность не в электрохимиках вообще, а в инженерах-исследователях. Каковых кафедра Менделеевки по преимуществу и готовит. Эта задача не из легких. Не каждого инженера можно назвать исследователем, и не каждый исследователь тянет на инженера. За пять с половиной лет студент обязан усвоить не только общеинженерные дисциплины и специальные курсы, но и получить достаточно глубокие теоретические познания, чтобы при необходимости сориентироваться в новых направлениях прикладной электрохимии. Профессор С. С. Кругли- ков начал недавно читать новый курс — «Кинетика электрохимических реакций и методы исследований». В разных выражениях и студенты, и профессор отмечают сложность этого курса. Однако без него нельзя — время обязывает. Из одного студенческого поколения в другое переходили вечные, незыблемые, оскомину набившие темы дипломных проектов, не вызывавшие интереса ни у защищавших, ни у принимавших. Проекты эти делали, а скорее лепили, и клеили, и сколачивали по единым образцам, как типовые дома из каталога строительных деталей. Сейчас на кафедре электрохимии такое стало, пожалуй, исключением. А правило — оригинальная дипломная работа, узкая полоса из фронта исследований кафедры, и прохождение этой полосы нередко заканчивается первой для инженера-исследователя научной публикацией, написанной в равноправном соавторстве с ученым-препода вателем. К тому же на старших курсах студентов отправляют в люди — на стажировку, и не куда попало, а в ведущие исследовательские центры страны. я^ЩЯ
Солидной инженерной подготовкой Менделеевка славилась всегда. Но теперь добавилась столь же солидная исследовательская подготовка — причем не только на лекциях и не только на стажировке. Кафедра по мере возможности привлекает старшекурсников к хоздоговорным работам, включает их в состав исполнителей и соответственно платит — пусть немного, полставки, но к стипендии это прибавка существенная, да и стимул тут не только материальный: слабого студента к исследованию не пригласят. Вот, кстати, проблема, с которой сталкиваются нередко — и не могут ее пока разрешить — некоторые академические учреждения: не дано им право платить хоть что-то приглашенным студентам, даже если те работают так, что штатным сотрудникам не угнаться. На общественных началах — пожалуйста. Но правильно ли изо дня в день, после занятий, неделями и месяцами — да все на общественных? В учебном институте эта проблема, к счастью, решается; тут студенту можно доплачивать за реально выполненное исследование. И кафедра электрохимии этим правом пользуется — на пользу себе, будущему инженеру и, кстати, его семье, ибо на последних курсах многие, как известно, успевают и семьями обзавестись. Чем вагоны разгружать или статистами на вечерних съемках — лучше поработать у себя на кафедре, и не грузчиком и не статистом — химиком. В хорошем вузе учиться и учить — трудно. Дело осложняется отсутствием деловой и крайне необходимой рекламы, выходящей за рамки куцего справочника »Куда пойти учиться». И вот в электрохимию — в техническую, прикладную, аппаратурно насыщенную — идут отчего-то все больше девушки. Свою будущую специальность многие из них представляют себе в розоватом свете: этакая уютная, почти домашняя, ну, может быть, школьная лаборатория. Не все, понятное дело, представляют электрохимию так. Но среди выпускников кафедры женщины составляют примерно 70%. И хотя — отдадим им должное — учатся они в среднем несколько лучше мужчин (старательнее, методичнее), но дело, которым суждено им заниматься всю жизнь,— все же, в общем и целом, мужское. Феминизация присуща не только электрохимии, но и многим другим инженерным дисциплинам; явление это неоднозначное и уж, во всяком случае, требующее для анализа отдельного разго- 1-50- Ci2 & 100 200 300 натсдная ппотность юиа,А/м2 Чтобы улучшить сцепление резины со сталью, традиционно используют латунирование: принято считать, что между серой, входящей в состав резины, и медью, присутствующей в ла туни, образуются прочные химические связи. До сих пор для латунирования брали цианидные электролиты, токсичные и, как явствует из кривой 1, малопроизводительные. Кандидат технических наук Т. А. Ваграмян с сотрудниками разработали способ электрохимического латунирования из ще- лочно-тартратного электролита. Кривая 2 наглядно показывает, насколько интенсивнее этот процесс и как улучшается сцепление металла с резиной. биологическая очисша Обезвредить многие опасные вещества можно электрохимическим воздействием, однако такая очистка обходится дороже обычной химической или биоло гической. Но если воздействовать избирательно только на самые опасные токсические компоненты, не расходуя электрическую энергию на окисление тех составляющих, которые могут окисляться и без подвода энергии извне, то в этом случае обезвреживание становится и экономически выгодным. Иными слова ми, электрохимические методы подключают на самом трудном, а может быть, и непреодолимом иными способами этапе. Несколько пояснений к схеме. Отход производства известного гербицида феназона содержит, наряду с органическими веществами и соляной кислотой, весьма токсичную и устойчивую к окислению мукохлорную кислоту, которую и надлежит разрушить электрохимическим путем. В двухкамерном электролизере отход проходит сначала анодную камеру, где разряжаются хлор-ионы и образуется газообразный хлор (его возвращают на синтез)- а затем и катодную камеру, в которой муко- хлорная кислота превращается в легкоразлагаемые соединения. Далее раствор смешивают со сточной водой того же производства — чтобы нейтрализовать остатки соляной кислоты — и, наконец, отправляют на биологическую очистку. Этот метод обезвреживания сточных вод разработан кафедрами электрохимии и рекуперации Менделеевского института.
вора. Вот только одно из его последствий: больше стало студенческих браков, и потому — академических отпусков для пестования младенцев. Трудно учиться, трудно учить... Классический конфликт, отраженный в литературе, на сцене, в многочисленных анекдотах: студент и экзаменатор. Испытуемый и испытатель. Малое знание в схватке с большим. Кафедра нашла средство сделать экзамен не сражением всесильного профессора с трепещущим студентом, а диалогом единомышленников. По каждой специальной дисциплине подготовлен и отпечатан комплект справочных материалов — листов с иллюстрациями, схемами и графиками, с таблицами и формулами. Да простят нам преподаватели вольное определение — комплект квалифицированно составленных, по самой сути и без лишних слов, шпаргалок, которыми можно пользоваться в открытую, не оглядываясь воровато, не доставая из рукава или еще откуда-нибудь. Смотри, вспоминай, отвечай. Конечно, в таких листах — только схема ответа. Остальное, как и прежде, в диалоге студента с профессором. Мы имели возможность убедиться в этом, посидев на экзаменах у пятикурсников, когда те сдавали основной свой предмет — технологию электрохимических производств. В ведомости стояли все больше «отл.» и «хор.», а мы сидели и прислушивались, как профессор в высшей степени доброжелательно выпытывал у студента, что тот знает про оксидно- рутениевый анод. Студент знал немного. Профессор долго и терпеливо наводил своего собеседника на правильные ответы, они углублялись в * шпаргалку», водили карандашом по схемам и графикам. Мы теряли терпение. Давно бы влепить заслуженный «уд.» и отпустить мученика, а самому профессору отправиться домой — дело было в субботу. Но поиск истины продолжался. В конце концов, час спустя «уд.» был выставлен — в ведомость и в зачетку. Так зачем столько мучений? «Чтобы он понял,— пояснил нам позже профессор,— как много он еще не знает...» И еще один, заключительный штрих к характеристике атмосферы, в которой доброжелательность сочетается с требовательностью. Есть в институте такой порядок: руководитель диплома должен следить за своим учеником пять лет после окончания, пока тот не встанет на ноги. Однако на самом деле большинство выпускников сохраняет связь с альма- матер гораздо дольше, чаще на всю жизнь. Не потому, что за ними следят — им са- Электрохимические методы получения органических соединений позволяют значительно упростить технологию, повысить выход продуктов. На кафедре разработан высокоэффективный синтез стабильного нитроксиль- ного радикала 1-оксил-2,2,6,6- тетраметил - 4 - аминопипериди- на (работы кандидата технических наук И. А. Авруцкой с сотрудниками). Известные способы получения этого вещества состоят из нескольких стадий, а электрохимический синтез одностадийный, причем выход продукта в 2,5 раза выше — 85—90%. Радикал используется в синтезах лекарственных препаратов, биологически активных соединений, светостабилизаторов пластмасс, спиновых меток и зондов ЭПР спектроскопии. По предварительным оценкам, в промышленности новый электросинтез должен дать экономический аффект свыше миллиона рублей. -шмцоеые алоды: 2 НгО » О^ + 4 Н^
мим интересно знать, что там на родной кафедре делается... Что бы ни привело студента на кафедру, он, как говорится, с младых ногтей попадает в мир той науки, которой ему предстоит заниматься, и, может быть, та теснота, которая заставляет работать плечом к плечу студента, аспиранта и профессора, идет обучению на пользу. Но еще важнее то, что с первых дней он, студент, ощущает — нет, еще даже не сам предмет избранной им науки, но отношение к ней, которое правильнее всего охарактеризовать как преданность. Это не днями и не годами создается, и как не упомянуть здесь тех, кто закладывал фундамент — профессоров, ставших уже легендой: члена- корреспондента АН СССР Н. А. Изгары- шева, П. М. Лукьянова, В. Г. Хомякова, Н. Т. Кудрявцева... Их наука — это тонкие исследования электродных процессов, электрокристаллизации металлов, электросинтеза органических соединений и многого другого, что,будучи практически значимым и остро необходимым народному хозяйству, зиждется не на эмпирике и угадывании, а на добротных, поистине фундаментальных работах. Была бы основа, практические приложения найдутся — будь то изготовление печатных плат или блестящие гальванопокрытия, или синтез лекарственных препаратов, или получение меток для ЭПР-спектроскопии, или декоративная отделка светильников, или... Всего, что здесь сделано или делается, не перечислишь. А примерами служат рядом помещенные заметки с иллюстрациями. Будем надеяться, что они помогут читателю представить некоторые, пусть и на поверхности лежащие, проблемы прикладной электрохимии. А вглубь, уж не обессудьте, не заглядываем: и боязно, и честь пора знать. Хорошая кафедра хорошего вуза — по осеннему, сентябрьскому, пятидесятилетнему, нерекламному счету. А впрочем, отчего бы и не рекламному? Если эти строки привлекут несколько десятков толковых молодых людей в ту науку, о которой здесь немного говорилось,— что в том плохого? Пусть будут и в Менделеевке, и в других инженерных вузах толпы абитуриентов, и престижные конкурсы, и высокие проходные баллы. Это же в общих интересах — и тех, кто поступает, и тех, кто их принимает, и кафедры, и института, и промышленности, и химической науки. Чтобы говорили: *А правда, что ваш сын поступил в Менделеевский, на электрохимию? Как я вам завидую...» М. КРИВИЧ, О. ОЛЬГИН NqHC03 I RNH2-HCI КНС03 В сольвеевском способе получения соды есть слабое место — слишком низок коэффициент использования исходного сырья; вследствие этого . возле содовых заводов накапливаются огромные количества хлорида кальция, так называемые «белые моря». Три кафедры МХТИ — электрохимическая, рекуперации и технологии неорганических веществ — разработали новый, безотходный способ получения соды и поташа из сильвинита, запасы которого в нашей стране весьма значительны. Сильвинит (хлориды калия и натрия) карбонизуют в присутствии не аммиака, как обычно, а органических аминов, обычно гексаметиленднамина: (K)NaCl-fRNH2+C02 + +H20-^(K)NaHC03+RNH2 • HCL Бикорбонат отфильтровывают и направляют в печи кальцинации, где получают соду и поташ. А фильтрат регенерируют в катодной камере электролизера: на катоде разряжается водород, раствор подщелачивается и нейт рализует солянокислую соль амина. Значит, амин можно использовать вновь. Но, пожалуй, еще важнее то, что и все остальное тоже возвращается в цикл, на карбонизацию: в результате электролиза образуются как раз те вещества и точно в том соотношении, что были в самом начале процесса. Никаких «белых морей» нет н в помине. Это еще один пример на известную тему: отходы производства свидетельствуют о его несовершенстве. И даже классику (а сольвеевский процесс — классика технологии) можно сыграть по-современному... 10
Можно ли обойтись без истории! Доктор химических наук О. Ю. ОХЛОБЫСТИН Если ты выстрелишь в прошлое из пистолета, будущее выстрелит в тебя из пушки. Р. ГАМЗАТОВ •Абуталиб сказал» Невероятно, но факт: в учебных программах многих университетов страны сократили до минимума, а то и вовсе упразднили курс истории химии. Мало того, большинство книг, рекомендуемых студентам в качестве учебных пособий, не содержит ни малейших сведений об истории становления теоретических воззрений или отраслей промышленности. Неужели современный специалист не нуждается в понимании того, что Луи де Бройль называл механизмом научного прогресса? Примечательно предисловие, которое предпослал одному из лучших нынешних учебников — «Основам органической химии» Дж. Робертса и М. Касерио — академик А. Н. Несмеянов. Он писал: «К недостаткам книги следует отнести ее вне- историчность. Авторы рассматривают органическую химию в основном в современном аспекте. Они не стремятся дать последовательности развития органической химии, не привязывают ее развития к месту и лицам, делая это лишь эпизодически». ♦ К месту и лицам...» Как это важно для понимания души науки, ее романтики, «кухни» и психологии научного творчества! Упустив «время и лица», трудно избавиться от наваждения, что науку делали бездуховные и никогда не ошибавшиеся роботы. Учебник — что-то вроде практического руководства для роботов... Настоящая заметка — не попытка восполнить этот пробел; это, скорее, только призыв к действию. Нужно хотя бы приблизительно оценить ту опасность, которую несет в себе внеисторич- ность. В формировании новых представлений личность ученого играет весьма существенную роль. Конечно, в истории химических воззрений не найдешь стереотипа гения, реформатора или рутинера. И гении, и реформаторы, и химики поскромнее были людьми бесконечно разными. И все-таки кое-какой порядок в этом хаосе заметен. Крупнейший фи- зикохимик В. Оствальд подразделял ученых на «классиков» и «романтиков». По-видимому, действительно существует два человеческих генотипа, предопределяющих характер деятельности ученых. Один из основоположников физической органической химии Л. Гам- мет писал: * К счастью, среди ученых, как и среди игроков, встречаются люди, предпочитающие заключать пари против шансов, в то время как подавляющее большинство всегда ставит на фаворита. Я думаю, что в науке мы должны всячески поддерживать людей, решившихся на риск при подобных неравных шансах». Склонность (и способность) к риску в какой-то мере может быть врожденной чертой характера, однако для деятельности в зрелом возрасте, видимо, более существенную роль играет воспитание, полученное во время учебы. Стремясь к возможно более прочному усвое- j*§
нию учениками фактического материала, средняя школа порой бессознательно внушает им мысль о незыблемости тех или иных естественно-научных представлений. Подростки с недостаточно критическим складом ума привыкают к тому, что эти законы и представления необходимо знать и твердо помнить, не задумываясь ни об их преходящем характере, ни о границах их применимости. Такая установка ничуть не мешает успешно окончить школу, а затем и институт. Тем не менее в науке такой специалист никогда не создаст ничего принципиально нового, а к разработке теоретических проблем он попросту непригоден. Слепая вера в непогрешимость и безотносительность общепринятых представлений — зло, которое особенно угрожает людям добросовестным и трудолюбивым, в том числе и «отличникам». В этой связи понятны слова Д. И. Менделеева о том, что «школьные успехи ничего не предрешают. Я замечал, что «первые ученики» обыкновенно в жизни ничего не достигали: они были слишком несамостоятельны». В наиболее запущенном виде зло, о котором мы затеяли разговор, называется конформизмом. В науке — это неспособность, вопреки фактам, отойти от общепринятых взглядов, а тем более восстать против них. В последнее время все чаще раздаются голоса о необходимости введения специальных психологических тестов, позволяющих обнаруживать подобный склад мышления, чтобы оградить науку от его носителей. Конформизм — главный из скрытых врагов науки. Он особенно опасен тем, что внешне от настоящей науки почти ничем не отличается; более того, порой он да- же более респектабелен. Часто на ученых со* 12 ветах, в отзывах и рецензиях утверждается, что такая-то работа «выполнена на самом современном уровне», но далеко не всегда возникает вопрос, что означает это привычное словосочетание. С одной стороны, в работе могут использоваться новейшие методы и идеи, с другой — они могут в ней порождаться. Разница здесь, в сущности, вот какая: одни люди производят, другие потребляют. Все именно так, как говорил когда-то Ю. Либих: для одних наука богиня, которой они поклоняются всю жизнь, для других — дойная корова. Разумеется, такое положение нетерпимо, однако гораздо легче бороться с ошибочными взглядами, чем с хорошо осведомленным и вполне грамотным «заранее согласным», который, как правило, ошибок не делает. Очень часто гладко проходит защита именно таких диссертаций, где нет ни существенных ошибок, ни сколько-нибудь новых мыслей. В результате целые коллективы и научные школы порой оказываются зараженными конформизмом. Кстати, о «школах». Они, как известно, были и есть не только в науке, но и в искусстве. Извест- , на, скажем, фламандская школа живописи, известна и «озерная» школа английских поэтов. Когда-то к «немецкой школе» примыкал и молодой Гейне, однако отношение к ней зрелого поэта совершенно недвусмысленно: л ...У швабов я в «шкафе поэтов» был; / Милейшие все мальчонки — Сидят иа горшочках, ц, колпачки Надеты на головёнки*. Грустно, когда целый коллектив вполне ученых людей при внимательном рассмотрении напоминает такую «школу». «Нельзя допускать (...) создания капелл верующих, где царят предвзятые идеи и ортодоксальность », — взывал де Бройль. Не допускать, однако, довольно трудно. Знать историю науки необходимо еще и потому, что без этого невозможно правильно понять диалектическую логику ее развития. Всякое развитие неизбежно включает в себя и элементы отрицания, т. е. не только развитие существующих взглядов, но и их критику. Если ваша работа находится в полном согласии с современными взглядами — значит, никакой новой мысли не содержит. Если это происходит систематически — вам стоит серьезно задуматься о перемене профессии (или хотя бы тематики). Кстати, «ученый» — это вовсе не профессия и не титул, а скорее склад мышления. Ученым может быть и мореплаватель, и плотник, и государственный деятель; точно так же иной солидный доктор наук ученым никогда не был и не будет — конформизм не пустит. Для молодого исследователя серьезную опасность может представить вполне заслуженный авторитет «шефа», т. е. научного руководителя. Здесь особенно необходимо понимать, что подлинное развитие идей немыслимо без элементов их критики. Далеко не все «авторитеты» это ясно сознают! Вновь сошлюсь на Л. Гаммета: «В старости Нернста был период, когда редкий смельчак отваживался опубликовать какие-либо выводы, не согласующиеся с приближенными частными уравнениями состояния, которые позволили Нернсту во времена его молодости совершить много полезного. Те же, кто пытался, сталкивались с гневом Юпитера, который обычно уничтожал обидчика ». Не менее убедителен в этом отношении пример Берцелиуса. Достигнув ве- /* «тДнгейзер*V. -^Г. fotX* i <■ t'.
ршин известности и став признанным главой мировой химии, Берцелиус, заслуги которого перед наукой поистине неисчислимы, принимал в штыки любую попытку критического развития собственных взглядов, забывая подчас им же самим провозглашенные принципы научной критики. А сами по себе эти принципы были великолепны: «При обсуждении вопросов науки не должно быть ни врагов, ни друзей. Если вы боретесь против того, что считаете ошибочным, не обращайте внимания на личность ошибающегося. Мнения людей — это не сами люди, и мы можем отвергать мнения, не имея оснований для нападок на тех, кто их высказал». Не менее опасна и противоположная крайность, когда критическое развитие существующих взглядов преподносят как: полное их опровержение! не помня родства; при этом отвергается сам принцип преемственности. Ошибки такого рода — удел многих выдающихся исследователей. Трагична судьба А. Купера, который в 1858 г. опубликовал статью «О новой химической теории». В этой работе 27-летний, мало кому известный химик самостоятельно пришел к выводу о четырехвалентности углерода, о способности атомов углерода соединяться друг с другом; при написании химических формул именно Купер впервые предложил обозначить химическую связь черточкой. Словом, молодой ученый вплотную подошел к тому, чтобы стать автором будущей теории химического строения. Однако этот последний шаг сделать ему не довелось. Статья его, • содержавшая много ценного и нового, была написана резко, вызывающе, что видно уже из ее названия. Это было одной из причин, почему современники от- \ неслись к работе Купера враждебно, справедливо отмечая, что молодой человек берет на себя слишком много, когда почти полностью отбрасывает взгляды своих прямых предшественников. Купер вскоре был вынужден прекратить всякую научную деятельность, его сразило тяжелое нервное заболевание... И насколько же мудр был А. И. Бутлеров: создав теорию химического строения, всю новизну и важность которой он понимал лучше, чем кто бы то ни было, он поначалу не стал выставлять себя единоличным ее автором. «Я далек от мысли предлагать здесь новую теорию, напротив — надеюсь, что выражаю идеи, принадлежащие многим химикам». Как справедливо отмечал известный историк химии .Г. В. Бкков, 9то — не просто дан/ хорошему тону, мо и ^снимание того неблагоприятного психологичетаого эффекта, к которому привела бы кичливая поза, подобная куперовской. Впоследствии, когда позиции чновой теории укрепились, ^.. М. Бутлеров упорно отстаивал именно свой приоритет — для самой теории, это было\г<же не опасно/"^ ~~~*"^ Героизм ученого сам по себе также не может устранить помехи на пути новых взглядов, если их автор стремится только к отрицанию прошлого. Это в полной мере относится, например, к деятельности одного их крупнейших теоретиков добутлеровской эпохи — Ш. Жерара. Оствальд, считая Жерара великим химиком, справедливо писал о нем: ♦ Он, как реформатор, всегда занимает по отношению к реформируемому по возможности противоположную позицию. Так, Жерар в своем постоянном стремлений абсолютно опровергнуть старые воззрения искусственно создавал на своем пути большую часть сопротивления. Исторически проясненное понимание .сущности развития науки избавило бы его от борьбы». И все же борьба идей в науке неизбежна, а стремление уклониться от нее — одна из характернейших черт ученого-конформиста. Постоянная тенденция примкнуть к большинству, спрятаться за чей-либо авторитет, смертельная боязнь ошибки — вот что мешает ему внести сколько-нибудь заметный вклад в развитие теоретических представлений. На переднем крае фундаментальной науки он, создающий лишь имитацию творческой мысли, не нужен и вреден. История химии не помнит имен «заранее согласных» — их нужно разыскивать на пожелтевших страницах справочников. А вот имя Арчибальда Купера мы вспоминаем с уважением и благодарностью — хотя бы уже за валентную черточку, без которой современная химия обойтись не может. Курс истории химии исчез из программ многих университетов. На кого же эти программы рассчитаны: на пугливых конформистов или на не помнящих родства реформаторов? 13
Мысли о современном значении истории знаний Академик В. И. ВЕРНАДСКИЙ I Переживаемое нами время является удивительным временем в истории человечества. Сходного с ним приходится искать в далеких столетиях прошлого. Это время интенсивной перестройки нашего научного миросозерцания, глубокого изменения картины мира. Представление об окружающем, с которым человечество Запада вступило в XX век, несмотря на все успехи естествознания, математики, исторических наук, техники, которыми так ярко может характеризоваться XIX столетие, по существу являлось результатом постепенного и неуклонного развития принципов и построений новой эпохи, подготовлявшейся в XVI и ясно вылившейся в XVII столетии, когда окончательно сказались в научной работе еще более ранние достижения Коперника и путь, проложенный Колумбом, новая математика, новая философия, коренная ломка идей о строении и положении в мире человека. XX век вносит со все увеличивающейся интенсивностью уже коренные изменения в миропонимание нового времени. Это изменения иного масштаба, чем те, которые создавались в прошлом веке. Они аналогичны тем, какие внесли в миросозерцание средних веков философия, наука и техника начала XVII столетия. Возможно, что мы переживаем изменение еще большее. Может быть, переживаемый переворот научного мышления более подобен древнему кризису духовной жизни, тому, который имел место две с половиной тысячи лет назад, в VI и ближайших столетиях до н. э., когда создавалась великая эллинская наука, расцвела техника и впервые приняла знакомые и близкие нам формы в средиземноморском культурном центре философская мысль, а в религиозных исканиях, в мистериях, творилась глубочайшая интуиция, искание смысла бытия. (...) В основу статьи положен доклад, прочитанный В. И. Вернадским в 1926 году. Публикуется с сокращениями по книге: В. И. Вернадский. Избранные труды по истории науки. М., Наука, 1981. Перед длительностью жизни человечества ничтожны те две с половиной тысячи лет — восемьдесят-девяносто поколений, в которых сейчас мы можем проследить три резких подъема научного сознания. Уже сейчас мы можем научно изучать несколько — не менее семи- восьми — тысяч поколений и знаем о существовании мыслящего человека на протяжении сотен тысяч лет. В этой дали времен шел тот же процесс роста человеческого разума. Он шел по тем же законам, по каким идет и ныне, так как мы видим всюду, что настоящее есть закономерное проявление прошлого, как бы далеко оно от нас ни отстояло. Мы прошлое познаем по настоящему. Существование в прошлом тех же великих поворотов мышления, какой сейчас развертывается перед нами, несомненно. Достаточно представить себе последствия таких великих открытий человеческого гения, как открытие огня, земледелия или металлов, как орудий жизни. Мы присутствуем'сейчас при развертывающемся явлении, лишь изредка наблюдаемом в истории человечества, единожды встречающемся в сотни лет, но не единственном, а одном из многих, раньше бывших. Для историка знания современный момент представляет тот же интерес и имеет то же значение, какое для астронома имеет небесное явление, раз в сотни лет повторяющееся; он имеет даже большее значение, так как в краткой — в космическом масштабе —* жизни человечества, человек не может наблюдать эволюцию космоса; он может лишь воссоздавать ее с большим или меньшим успехом в своих космогониях. Человечество живет в одной из стадий меняющегося космоса; оно наблюдает повторение астрономических явлений только в - пределах одной стадии: ему доступна лишь одна небольшая часть цикла меняющихся явлений. Наоборот, в эволюции научной мысли человечества можно наблюдать смену таких стадий, охватывать эмпирически всю область изменяющихся явлений целиком. II Едва ли я ошибусь, если приму как неизбежное и не требующее никаких доказательств для натуралиста-эмпирика положение, как неразрывно связанное со всем его мировоззрением и с его способом работы убеждение, что все в окружающем нас мире, к чему только он может подойти с научным анализом или с научным синтезом, все одинаково укладывается в рамки закономерности. Натуралист-эмпирик не может делать различия между любым явлением природы, наблюдателем которого он является, будет ли оно происходить на земле или в небесном 14
пространстве, в материальной среде или в проявлениях энергии, т. е. в области передачи состояний, в ничтожных объемах молекулы, атома, электрона или протона, в огромном пространстве туманности» чуждой нашему миру, или внутри самого человека, в созданиях его духовных проявлений, мыслимых вне пространства. Подход его ко всем этим явлениям будет по существу одинаковым. Для него все они неизбежно будут явлениями природы. Если в явлениях духовной жизни человечества есть коренные отличия от других природных явлений, он этого различия не увидит постольку, поскольку они подчинятся его эмпирическим обобщениям. Они выявятся, если останется неподчиняющийся законностям эмпирического знания остаток. Другого научного подхода к изучению природных процессов для натуралиста нет. Не решая, таким образом, вопроса о тождественности или о различии по существу духовных проявлений человеческой жизни и других явлений природы, охваченных точным научным знанием, ученый-исследователь хода научной мысли все же может утверждать, что значительная часть духовной работы человечества укладывается в те же незыблемые «законы природы», которые он ищет и находит в своей научной работе; она может быть сведена к обычным для него правильностям. Это выявляется огромным влиянием развития научной человеческой мысли на явления живой или мертвой природы, от человека независимые. Научная человеческая мысль могущественным образом меняет природу. Нигде, кажется, это не проявляется так резко, как в истории химических элементов в земной коре, как в структуре биосферы. Созданная в течение всего геологического времени, установившаяся в своих равновесиях биосфера начинает все сильнее и глубже меняться под влиянием научной мысли человечества. Вновь создавшийся геологический фактор — научная мысль — меняет явления жизни, геологические процессы, энергетику планеты. Очевидно, эта сторона хода научной мысли человека является природным явлением. Как таковая, она не может представляться натуралисту-эмпирику случайностью, она неизбежно является его умственному взору неразрывной частью того целого, которое, как он непреклонно знает, все подлежит числу и мере, охватывается его эмпирическими обобщениями. В этой картине природы, научно построенной, должна иметь свое проявление и работа научной мысли, в той же форме и тем же путем, каким входят в нее все другие природные явления, мелкие и грандиозные. Но научная мысль входит в природные явления не только этим своим отраженным проявлением. В ней самой есть черты, только природным явлениям свойственные. Прежде всего это видно в том, что ходу научной мысли свойственна определенная скорость движения, что она закономерно меняется во времени, причем наблюдается смена периодов ее замирания и периодов ее усиления. III Такой именно период усиления научного творчества .мы и наблюдаем в наше время, в третий раз за последние три тысячелетия. Во все та кие пе рио д ы есть общие или характерные черты, связанные с чрезвычайной быстротой научного творчества, открывающего нетронутые раньше научною мыслью поля исследования. Научная работа этих эпох имеет яркий созидательный, а не разрушительный характер. Строится и создается новое; оно для своего создания часто использует, перерабатывая до конца, старое. Обычно выясняется, неожиданно для современников, что в старом давно уже таились и подготовлялись элементы нового. Часто сразу н внезапно это старое появляется в hobojjj- облике, старое сразу освещается. Это —'обычное образное выражение нашего впечатления от происходящего. Оно очень характерно. Это есть образ созидания, но не разрушения, образ невидного нам раньше, но явно закономерно шедшего процесса, ожидавшего для своего выявления своего завершения. ' Такой ход научного сознания наблюдается всегда, на всем протяжении истории мысли. Он лишь более интенсивен и охватывает большую область в периоде переломов. Всегда для него характерно созидание нового и сохранение ранее достигнутого. И сейчас, когда область новых явлений, новых достижений научного творчества охватила нашу научную работу еще в большем масштабе, мы не ощущаем хаоса и разрушения хотя бы временного. Мы живем в периоде напряженного, непрерывного созидания, темп которого все усиливается. Основным и решающим в этом созидании является открытие новых полей явлений, новых областей наблюдения и опыта, сопровождающееся огромным потоком новых эмпирических фактов, раньше неведомого облика. Бурный рост нового в новых областях гасит в нашем умственном взоре значение старого. Этот бурный поток нового, ускорение хода научных достижений, когда в немногие десятилетия достигается то, что обычно создается в столетия или в тысячелетия, очевидно, является проявлением какой-то силы, связанной с ду- 15
ховной творческой энергией человека. Если нужна для нашего ума какая- нибудь аналогия этого природного процесса, мимо которого миллионы людей обычно проходят, его не замечая, этой аналогией может быть взрыв. Можно говорить о взрыве научного творчества, идущего в прочных и стойких, не разрушающихся рамках, заранее созданных. Для того, чтобы удобнее изучать такие взрывы научного творчества в рамках обычных для натуралиста природных процессов, надо выразить их иначе, свести их на присущие им, обычные явления материальной среды или энергии. Духовная творческая энергия человека сюда не входит. Научная мысль сама по себе не существует, она создается человеческой живой личностью, есть ее проявление. В мире реально существуют только личности, создающие и высказывающие научную мысль, проявляющие научное творчество — духовную энергию. Ими созданные невесомые ценности — научная мысль и научное открытие — в дальнейшем меняют указанным раньше образом ход процессов биосферы, окружающей нас природы. Взрывы научного творчества, повторяющиеся через столетия, указывают, следовательно, на то, что через столетия повторяются периоды, когда скопляются в одном или немногих поколениях, в одной или многих странах богато одаренные личности, те, умы которых создают силу, меняющую биосферу. Их нарождение есть реальный факт, теснейшим образом связанный со структурой человека, выраженной в аспекте природного явления. Социальные и политические условия, позволяющие проявление их духовного содержания, получают значение только при его наличии... Я не могу здесь останавливаться на сколько-нибудь полном анализе этих явлений. Я хочу только отметить всем известные факты. Всюду и всегда в истории всех наук мы видим, как на протяжении одного, двух, трех поколений одновременно появляются талантливые люди, поднимают на огромную высоту данную область духовной жизни человечества и затем не имеют себе заместителей. Иногда надо долго ждать, чтобы вновь появились равные им умы или равные им таланты; иногда они не появляются. Мы видим это, например, в древней Греции в истории искусства, литературы, философии, где на пространстве немногих десятков лет были сосредоточены величайшие гении всей исторической эллинской жизни; видим такие пустые промежутки, например, в XVIII в. во французской изящной литературе после расцветов XVI—XVII и XIX столетий; видим скопление великих французских математиков в конце XVIII и в начале XIX столетий и перерыв поколения раньше и позже. Мы пережили создание великой русской литературы одновременным появлением первоклассных писателей. Такое временное сосредоточение талантливых личностей в немногих поколениях и их отсутствие в долгие промежуточные времена — иногда века — есть общее характерное явление хода духовных проявлений человечества. Оно резко и ярко выражено в истории научной мысли. Мы не знаем пока, почему, как и отчего происходит такое нарождение талантливых людей, орудий научной мысли, и их скопление в близких поколениях, отсутствие их в других. Мы должны принимать их за свойство нашей расы, проявление ее природы. Это такой же природный процесс, подлежащий научному исследованию натуралиста, каким является воздействие научной мысли на окружающую живую и мертвую природу, изменение ею энергетики биосферы. (...) Для натуралиста-эмпирика является аксиомой, неразрывно связанной со всей его мыслью и с формой его научной работы, что такие проявления не могут быть случайными, а столь же подчинены весу и мере, как движение небесных светил Или ход химических реакций. В своей работе он не может не искать механизма, связывающего их с окружающим. IV В сущности, это задача как раз той научной дисциплины, которая является объектом нашей работы. Это задача истории знаний, исследования хода во времени научного мышления и научного искания. Значение этой дисциплины становится чрезвычайным, когда перед нами развертывается захватывающее» в себя и нас, входящее в область ее ведения грандиозное природное явление. Мне кажется, что именно такое явление суждено нам сейчас переживать, что мы живем в особую эпоху, находимся на гребне взрывной волны научного творчества. Всматриваясь в него и его изучая, мы не можем не выйти мыслью в будущее, не можем не думать о дальнейшем выявлении в жизни человечества наблюдаемого нами явления. Мы видим, что мы вступили в особый период научного творчества. Он отличается тем, что одновременно почти по всей линии науки в корне меняются все основные черты картины космоса, научно построяемого. Особенностью нашего момента является не то, что происходят такие изменения,— историк науки может найти 16
их единичные проявления, заглушённые обычно дальнейшим ходом научной мысли, многократно в дали прошлых десятилетий,— важно то, что они все появляются разом, одновременно. Этим вызывается тот необычайный эффект, который они начинают производить и в нашем мышлении, и в отражении его в окружающем нас мире. (...) Меняются в корне наши представления о материи, об энергии, о времени, о пространстве; создаются совершенно новые понятия того же основного значения — понятия, всецело отсутствовавшие во всех предшествовавших научных миросозерцаниях. Очень часто приходится слышать, что победа теории относительности не внесет больших изменений в научную работу, чем вносили в нее другие крупные научные достижения XIX в., такие, например, как учения об энергии. Едва ли можно с этим согласиться. Те открытия не нарушали рамок наших основных физических представлений, но теория относительности, в корне меняя ньютоновские модели мира, вводит нас в новый мир идей; всех последствий этого шага мы не можем себе сейчас даже и представить. Мы знаем, что ньютоновские идеи о силе, действующей «мгновенно» на расстоянии, нарушали все миропонимание ученых XVII и XVIII веков. Потребовалось несколько, около трех, поколений для того, чтобы они наконец вошли в общее сознание, причем огромную роль в этой победе ньютоновских идей сыграла не их логическая сила, а элемент общественного характера — их внедрение в школу, воспитание с детства в духе этих непонятных для эмпирического знания представлений. Выросло поколение, привыкшее с детства считаться как с фактом с тем, что людям, мысль которых была более независимой, казалось абсурдом. Сейчас, через четверть тысячелетия, мы к ним так привыкли, что нам трудно от них отойти в мир идей А. Эйнштейна. Я думаю, однако, что идеи Эйнштейна легче могли бы быть жизненно поняты противниками И. Ньютона; по сути они менее далеки от них, чем от нас. Отказ от ньютоновских идей является не менее крутым поворотом в ходе научного мышления, чем было их принятие. Он кладет грань между двумя мировоззрениями, как положила такую грань для мировоззрения новых веков и средневековья победа И. Ньютона. В известной мере это — возвращение к нитям искания истины, оставленным при этом повороте в XVII столетии. На фоне этих глубочайших изменений идей идет не менее коренное изменение основ химии, связанное с отождествлением атома и химического элемента и с введением в наш научный кругозор представлений о зависимости существования химического элемента от времени и о нахождении в его среде изотопов. И здесь мы захватываем нити древних исканий, оставленные в XVII— XVIII вв. и принадлежащие чуждому XVII—XIX вв. научному мировоззрению средневековья. Ярко в этих частностях сказывается огромнаа творческая работа этой, отделенной от нас столетиями, полосы жизни человечества, значение которой только сейчас стало нам ясным, благодаря достижениям истории искусства и истории философии. Меняется не только химия, но, благодаря новым представлениям о химическом элементе, наблюдаемая картина звездного неба начинает вскрывать нам негаданные раньше явления. Достаточно сейчас вспомнить только о существовании в мире газообразных масс, плотность которых в десятки тысяч раз больше плотности воды, тогда как земная материя в самых тяжелых ее представи телях, в платине или в иридии, всего в 20—22 раза тяжелее воды. Астрономия переживает брожение идей, которое в ее многотысячелетней истории напоминает, и по масштабу только с ним может сравниваться, то изменение, которое было произведено в ее содержании, когда Галилей направил в начале XVII в. в Падуе и во Флоренции первый телескол в область солнечной системы. Hq сейчас область изменения представлении, не менее глубокого, охватывает весь доступный нашему умственному взору Космос, а не одну систему Солнца и Земли. V ...В другой области знания — в понимании положения человека в научно создаваемом строе мира — сейчас наблюдается огромный скачок научного творчества, одновременно идущий с ростом физико- химических наук. Во-первых, впервые входит в сознание человека чрезвычайная древность человеческой культуры, в частности древность проявления на нашей планете научной мысли. Возраст земли, по условиям своего климата не отличной от современной, измеряется миллиардом или миллиардами лет; в последних десятитысячных долях этого планетного времени, несомненно, уже существовала научная человеческая мысль. Во-вторых, впервые сливаются в единое целое все до сих пор шедшие в малой зависимости друг от друга, а иногда и вполне независимо, течения духовного творчества человека. Перелом научного понимания Космоса, указанный раньше, совпадает, таким образом, с одновременно идущим глубочайшим изменением наук о человеке. С одной стороны, эти HayiVH смыкают- 17
ся с науками о природе, с другой — их объект совершенно меняется. С каждым днем вскрывается все большая древность материальных остатков прошлого человечества, рисующих его духовную жизнь в такие эпохи, о которых не помышляли исследователи прошлого века; в то время и в сохранившихся, и в дошедших до нас проявлениях духовного творчества — в языке, в древних преданиях в частности — открываются реальности, которые казались невероятными исторической критике недавнего прошлого. \—) Одновременно история смыкается с биологическими науками. На каждом шагу начинает выявляться биологическая основа исторического процесса, не подозреваемое раньше и до сих пор, по- видимому, недостаточно учитываемое влияние дочеловеческого прошлого человечества; в языке и в мысли, во всем его строе и в его быту выступают перед нами теснейшие нити, связывающие его с его' отдаленнейшими предками. (...) Проявлением той же неожиданно древней и сложной истории в современном проявлении человека может считаться в новой форме сложившаяся в XX в. единая история человечества, всемирная история в небывалом охвате, синтезирующая в единое целое работу всех цивилизаций человечества. Раньше концепции и представления о прошлом человечества сосредоточивались в истории европейской, тесно связанной с средиземноморским центром культуры. Эта европейская история казалась всемирной. Уже в течение всего XIX столетия шла неуклонная работа к перестройке этих не отвечающих реальному явлению представлений. Сейчас можно считать, что это ограниченное изучение прошлого кончилось. Исторический процесс, сознается как единый для всего Homo Sapiens, и в связи с этим, с одной стороны, укореняется связь исторических знаний с знаниями биологическими, а с другой — в строе исторических знаний идет перелом, небывалый по силе и по последствиям в их прошлом бытии. Так, в науках физико-химических и в науках о человеке, исторических, одновременно идет исключительный по силе и размаху перелом творчества. Он находится в самом начале. Он представляется натуралисту-эмпирику процессом стихийным, естественно-историческим, не случайным и не могущим быть остановленным какой-нибудь катастрофой. Корни его скрыты глубоко, в непонятном нашему разуму строе природы, в ее неизменном порядке. Мы не видим нигде в этом строе, насколько мы изучаем эволюцию живого в течение геологического времени, поворотов и возвращений к старому, не видим остановок. Не случайно, связанно с предшествовавшими ему существами появился человек, и не случайно он производит работу в химических процессах биосферы... Эти величайшие достижения научной мысли неизбежно отражаются уже сейчас на всей духовной структуре человечества. Они отражаются и на его жизни, на его идеалах, на его быте. В такие моменты взрывов научного творчества научное изучение прошлого научной мысли приобретает иное, более злободневное значение. Мы замечаем сейчас огромное оживление в истории знания, рост работы в этой области. Он выявляется в быстром увеличении научной литературы по истории науки, в создании особых центров ее изучения — особых институтов, научных обществ и журналов, ей посвященных. В обычной научной работе историческая точка зрения проявляется, может быть, чаще, чем раньше. Но этот рост объясняется и другим: тем, что при крутом переломе понятий и пониманий происходящего, при массовом создании новых представлений и исканий, неизбежно стремление связать их с прошлым. Часто это историческое изучение является единственной возможностью их быстрого проникновения в научную мысль и единственной формой критической оценки, позволяющей отличать ценное и постоянное в огромном материале этого рода, создаваемом человеческой мыслью. Значительная часть этого материала имеет преходящее значение и быстро исчезнет. Чем скорее можно это понять, тем быстрее будет движение нашей мысли, рост нового научного миропонимания. Такой отбор научного и важного точнее и быстрее всего может быть произведен при историческом его изучении... История науки является в такие моменты орудием достижения нового. Это ее значение, впрочем, всегда ей свойственно. Научное изучение прошлого, в том числе и научной мысли, всегда приводит к введению в человеческое сознание нового... «Становление химии как науки» Так называется третья книга серии «Всеобщая история химии», подготовленная Институтом истории естествознания и техники АН СССР и выпущенная в начале этого года издательством «Наука». Она посвящена важнейшему этапу развития учения о веществе, отмеченному такими именами, как Роберт Бойль, Георг Эрнст Шталь, 13
Михаил Васильевич Ломоносов, Антуан Лоран Лавуазье, Джон Дальтон, Иене Якоб Берцелиус, Александр Михайлович Бутлеров, Дмитрий Иванович Менделеев. Казалось бы, что нового можно сказать о том, что давно прошло? Но в научный обиход вовлекаются малоизвестные или вовсе неизвестные ранее документы, а в известных новые времена высвечивают обстоятельства, оставшиеся незамеченными или истолкованными превратно. Считалось, например, что основоположником учения о химических элементах был Бойль, но при более внимательном анализе оказывается, что он вообще отрицал существование таковых в природе! Но, разумеется, наиболее существенным в истории науки представляется не то, кто именно первым сказал «Э!», а закономерности и конкретные пути поисков научной истины. И новая книга значительно обогащает наши знания об этом процессе. Ниже публикуются два фрагмента из сочинений Бойля и Берцелиуса, впервые напечатанных на русском языке в книге «Становление химии как науки». г~ РОБЕРТ БОЙЛ О ГИПОТЕЗАХ A657 Г.) Все, что необходимо для хорошей гипотезы, суть: 1. Чтобы она была понятной (intelligible). 2. Чтобы она не принимала и не предполагала ничего невозможного, непонятного, абсурдного или явно ложного. 3. Чтобы она была согласована сама с собой. 4. Чтобы она была пригодной и достаточной для объяснения явлений, особенно главных. 5. Чтобы она была, по крайней мере, согласована с остальными явлениями, особенно с теми, к которым она относится, и не противоречила бы любым другим явлениям природы или очевидным физическим истинам. Условиями и свойствами (qualityes) превосходной гипотезы являются следующие: 1. Чтобы она не была необоснованной (precarious), но имела бы достаточные основания в природе самой вещи или, по крайней мере, была хорошо представлена некоторыми вспомогательными доказательствами. 2. Чтобы она была простейшей из всех хороших гипотез, которые мы в состоянии построить и, по меньшей мере, не содержала бы в себе ничего лишнего или неуместного. 3. Чтобы она была единственной гипотезой, которая может объяснить данные явления, или, по крайней мере, чтобы она объясняла их так же хорошо. 4. Чтобы она давала возможность искусному натуралисту предсказывать будущие явления по тому, согласуются они с нею или не согласуются, и особенно исход таких экспериментов, которые специально предназначены для рассмотрения этой гипотезы, а также [предсказывать] вещи, которые должны или не должны быть ее следствием. ПЕНС ЯКОБ БЕРЦЕЛИУС О ТЕОРИЯХ A819 Г.) Каждая теория есть не что иное, как способ понять внутреннюю сущность явлений. Она до- п у стима и достаточ н а лишь до тех пор, пока способна объяснять уже известные факты. Она, однако, может быть неправильной, хотя в определенный период развития науки объясняет факты так же хорошо, как и истинная теория. С увеличением числа экспериментов открываются факты, которые уже не могут быть объяснены на основании существующей теории, тогда возникает необходимость в поиске нового объяснения, применимого к новым фактам, и так, по-видимому, из века в век будут изменяться научные представления о природе явлений и, возможно, истинные причины никогда не будут найдены. Но даже если мы сами не сможем нашими работами достигнуть создания новой теории, то и тогда мы должны к этому стремиться. При той неопределенности (Fincertitude), которая неразрывно связана с чисто теоретическими спекуляциями, зачастую оказывается, что явлению можно в равной мере дать два различных объяснения; тогда необходмо изучить оба эти объяснения, и, если даже наша неопределенность при этом возрастет, это не должно уменьшить наших усилий в поиске истины, поскольку настоящий ученый прежде всего стремится узнать, что, по его мнению, правдоподобно, и не отдает предпочтения воззрениям, не подтвержденным вескими доказательствами. Науки всегда требуют, чтобы теория приводила наши представления в определенный порядок, без чего было бы слишком трудно охватить все частности. Мы выбираем ту теорию, которая объясняет все известные факты. Если она общепризнана, то для науки часто очень полезно показать, что явлениям можно дать и другое объяснение. Но из этого не следует, что первое объяснение следует считать ошибочным, и всегда предосудительны те нововведения, в которых уже принятые раньше способы объяснения явлений заменяются иными, правильность которых, однако, не основывается на большой достоверности. Поэтому необходимо прежде всего доказать, что ранее принятое представление неправильно и его необходимо заменить другим. л* 19
$
Фото- информация Следы неведомых частиц В начале нашего века физики пытались понять мир элементарных частиц, улавливая их из космических лучей, потому что ускорителей тогда и в помине не было. Лишь в пятидесятые годы космические лучи стали потихоньку выходить из моды — вступили в строй мощные ускорители. На них можно было получать столько частиц, сколько душе угодно. Это сильно изменило жизнь экспериментаторов, которым до того приходилось терпеливо ожидать, когда же энергичная гостья из космоса залетит в детектор установки. Что происходило в случае удачи — видно на фотографии слева. Перед нами камера Вильсона с тремя слоями свинца. Свинец необходим для того, чтобы замедлить полет частицы. Если этого не сделать, то она проскочит через камеру столь быстро, что не успеет оставить следа. Попав в камеру, а потом проходя через свинец, космическая частица срывает электроны с атомов, электроны при движении испускают энергичные фотоны — электромагнитное излучение. Фотоны, в свою очередь, могут превратиться в пару электрон-позитрон, если, конечно, хватит энергии. Но в событиях, которые зафиксированы на снимке, энергии более чем достаточно, и процесс развивается, подобно снежной лавине в горах. Что же может рассказать наблюдателю электронно - позитронный ливень? Немало, если взглянуть на него умеючи. Во-первых, если аккуратно пересчитать все следы в камере Вильсона и учесть потери энергии в свинце, то можно, хоть и довольно грубо, определить энергию прилетевшей частицы. Во-вторых, несложно установить, откуда она прилетела. И, в-третьих, есть возможность выяснить некоторые особенности ее взаимодействия со свинцом, но это уже дело непростое. С помощью камеры Вильсона были сделаны в свое время многие открытия в физике элементарных частиц. И вот теперь к космическим лучам интерес возрождается. Дело в том, что ускорители приближаются к пределу своих возможностей — по размерам, стоимости, по скорости разгона частиц. А между тем продвигаться в область все больших энергий необходимо. Откуда же брать сверхэнергичные частицы? Тут вспомнили, что такие частицы могут рождаться в недрах звезд, в каких-то неизвестных нам пока процессах. Частиц таких, правда, очень мало, выловить их трудно, но другого пути в область очень больших энергий пока нет. Охота за пришельцами из космоса сейчас технически куда изощреннее по сравнению с камерой Вильсона. Всем заведует ЭВМ: она регистрирует срабатывание чувствительных элементов установки и мгновенно высвечивает на экране дисплея всю картину события. Чувствительными элементами могут быть проволочки под напряжением (если рядом с ними проходит частица, то возникает разряд) или трубочки с электродами, разряд в которых также вызовет проходящая частица. Вторая фотография сделана как раз на современной установке: каждая светлая точка — это пробившаяся проволочка, то есть сигнал в том, что пролетала частица... А. АЛЕКСАНДРОВ Фото из книги Г.Франке «Куда не проникает глаз», Висбаден, 1959 и из журнала «CERN Courier», 1982, т. 22, № 1, 21
Порошок туфа становится цементом Еще в Древнем Риме использовали в строительстве вулканические и осадочные горные породы, которые добывали по сходной с нынешней технологии. Разница лишь в том, что два тысячелетия назад в карьере работали рабы. Человечество перековало их цепи в мощные камнедобывающие и обрабатывающие механизмы, однако количество отходов камня при этом не уменьшилось, а возросло. Потери при добыче облицовочного камня, идущего на отделку зданий, промышленных сооружений и метрополитенов, не могут не огорчать. По данным НИИ камня и силикатов (Ереван), из монолитного массива знаменитых армянских туфов получается лишь 30—45% (по объему) кондиционных блоков. А после их переработки в отделочные плиты общие потери прекрасного облицовочного камня доходят до 80—90%. Конечно, люди зазря камень* не выбрасывают. Потери столь велики из-за трещиноватости горных пород; из-за разной их прочности даже в пределах одного небольшого участка; из-за наклонного залегания пластов (что усложняет добычу) и т. д. Выпуск облицовочных плит должен в будущем значительно вырасти. И если не изменится технология, отходы природных каменных материалов будут колоссальны. Специалистами по бетоноведению и физической химии силикатов созданы довольно простые способы получения искусственных каменных материалов, не уступающих природным. Варьируя соотношение и расположение компонентов смеси и меняя цвет заполнителя (основы) и связующего вещества, которое сплачивает смесь в единый монолит, можно получить отделочные материалы, не только имитирующие текстуру природных камней, но и с более богатой окраской. Однако применение органического или минерального связующего вещества серьезно удорожает продукцию. Ведь на выработку тонны белого или цветного цемента нужно около 230 кг условного топлива, а само это производство весьма трудоемко и сильно загрязняет окружающую среду. Полимерные связующие еще дороже и дефицитнее. Неплохим выходом из этой ситуации может послужить внедрение новой технологии, разработанной при участии авторов статьи в Отраслевой лаборатории Минстройматериалов РСФСР при МИСИ им. В. В. Куйбышева. Здесь стали связывать обломки вулканических горных пород той же породой, предварительно размолотой наподобие цемента. Иначе говоря, куски камня в прочные изделия сплачивает порошок этого же камня. Исчезает проблема потерь, выход продукции приближается к 100%! Не нужно пилить камень в забое сперва на блоки, затем блоки — на плиты, не нужна дорогая и длительная операция шлифовки изделий. Можно обойтись буровзрывными работами. Ясно, что взрывать выгоднее, чем пилить. А если не взрывать, то можно пустить в дело те 90% породы, которые сейчас пропадают попусту. Выявляя вяжущие свойства горных пород, мы воспользовались сведениями об условиях их образования в природе. Часть осадочных и метаморфических пород рождается при температурах и давлениях, близких к те.м, при которых изготавливают искусственные строительные материалы. Например, при низкотемпературных гидротермальных реакциях в коре V/^.-: "HAsJLL.
Микроструктура «цемента» из вулканического туфа. Увеличение в 2000 раз Микроструктура «цемента», изготовленного на основе перлита. Увеличение в 3000 раз выветривания образуются цеолиты, которые так же, как кальциевые силикаты и алюминаты цемента, могут при определенных условиях проявлять вяжущие свойства. Порой нужно лишь пробудить такого рода способность. Например, стекла вулканических пород, в том числе и знаменитых армянских туфов, термодинамически неустойчивы. Воздействуя на туф теплом и водой, мы трансформируем его стекла в кристаллическое состояние, получая частицы гидроалюмосиликатного. состава. Они-то и цементируют исходную смесь в искусственный камень. Такого рода процесс с достаточной для технических нужд интенсивностью идет лишь при использовании растворов едких щелочей или солей щелочных металлов, в отличие от цементного вяжущего, где работает обычная вода. Искусственный камень вдвое-втрое прочнее своих прародителей — природных туфов, шлаков, пемз и перлитовых пород. Размолотые перлиты и обсидианы из-за малого содержания красящих оксидов становятся совсем белыми. И из них получается превосходное белое связующее вещество. Применение тонны такого вяжущего вещества взамен белого цемента экономит 150—180 кг условного топлива, делает ненужными громадные (длиной 180—210 м, диаметром 5—6 м) вращающиеся печи для обжига цемента, Технико-экономические расчеты свидетельствуют, что новая технология производства отделочных материалов по сравнению с традиционной механизированной добычей и переработкой в карьерах снизит их себестоимость на 30—40%. И, что особенно важно, она почти нацело исключит потери природного сырья.- Отпадет надобность в отвалах, упростятся работы в карьерах, высвободятся тысячи тонн белого и цветного цементов. Итак, пилить или взрывать? Слово за руководителями горнодобывающей промышленности и промышленности строительных и вяжущих материалов. Доктор технических наук А. П. МЕРКИН, кандидат технических наук М. И. ЗЕЙФМАН nJX£XW*JU&&&>
Технологи, внимание! Взять все у ветра Когда перечисляют возобновляемые источники энергии, призванные уже в скором времени служить серьезным подспорьем в мировом энергетическом хозяйстве, на одном из последних мест называют ветер. Во-первых, из-за его ненадежности и переменчивости — недаром людей, наделенных этими качествами, называют ветреными. А во-вторых, чтобы собрать ощутимый энергетический урожай, нужно «засадить» ветряками большую.площадь: ветровые агрегаты приходится ставить редко, иначе они будут отбирать друг у друга воздушные потоки. Таковы общие соображения. Однако точные расчеты нередко их опровергают. На Земле еще много мест, куда не доходят провода электрических сетей и где энергию черпают из автономных источников. Например, наш Тюменский север. Здесь огромные территории (полуостров Ямал), целые города (Салехард) получают электричество от дизельных электростанций, которые работают на дорогом привозном ^топливе. Между тем здесь дуют сильные и устойчивые ветры: их средняя скорость в районах Надымского и Та- зовского газовых месторождений достигает 5 м/с, а на севере Ямала — вдвое выше. Но оценкам энергетиков, на высоте 70 м мощность ветрового потока достигает в этих краях 18 млрд. кВт. Чтобы снять как можно больший энергетический урожай с продуваемого ветром гектара, советские специалисты разработали восьмиро- торную конструкцию ветроэнергетического агрегата. Это ажурная стальная башня, на которой на разной высоте размещены восемь ветровых двигателей, вырабатывающих электричество. И девятый — работающий как флюгер: он улавливает направление ветра, дает команду — на какой угол повернуть весь агрегат. Дело в том, что башня установлена на вращающейся тележке, которую приводит в движение небольшой электродвигатель; так что все лопасти агрегата всегда направлены навстречу ветру, откуда бы он ни подул. Такой ветроэнергетический агрегат может развивать мощность до 40 кВт, а с одного квадратного километра подобные ветряки могут собрать около 3 МВт. Причем себестоимость ветровой энергии всего лишь 4,34 руб. на 1000 кВт-ч, а электричество, которое вырабатывают дизельные станции, обходится почти в 40 руб. за 1000 кВт-ч. Один ветровой агрегат может дать годовую экономию около 4 млн. руб., да еще сэкономить свыше 24 тыс. т дизельного топлива. Все эти расчеты сделаны на среднюю скорость ветра. А как быть в дни (или хотя бы часы) полного без- Ветроводород ная энергетическая установка с парогенератором, турбиной и турбо электрогенератором. Часть выработанной энергии используется для теплофикации ветрия? В нашей стране предложена схема энергетической установки, позволяющей аккумулировать ветровую энергию, запасать ее на тихие, безветренные дни. Часть выработанного ветрогенератором электричества направляется в сеть, а остальное (после преобразования переменного тока в постоянный) — на электроды электролизера, в котором образуются водород и кислород. Топливо и окислитель могут храниться в баллонах сколь угодно долго. Это и есть запас на случай полного безветрия. Когда нужно, водород сжигают в парогенераторе, пар направляют в турбину, а турбина вращает ротор электрогенератора. Между прочим, такая схема"позволяет получить из энергии ветра не только электричество, но и тепло — для обогрева жилья и промышленных зданий. Стокиловаттная энергоустановка для аккумулирования ветровой энер гии уже успешно прошла стендовые испытания. Любая энергетическая установка должна быть надежной. Особенно, если она работает автономно, особенно, если она дает энергию людям, работающим в трудных северных условиях. Для повышения надежности ветроводо- родной энергоустановки в ее схему предлагают включить еще один источник энергии — электрохимические генераторы (топливные элементы), в которых идет холодное, электрохимическое «горение» водорода и кислорода. Поскольку в топливных элементах нет движущихся узлов, нет 24
высокотемпературных зон, эти устройства значительно надежнее парогенератора и турбины и могут дублировать традиционные паросиловые установки в случае выхода их из строя. М. ЮЛИН По материалам журнала « Газовая промышленность», 1983, № 4, с. 20, 21 Корабли плавают в электролите Борьба с биологическим и химическим обрастанием — серьезная техническая проблема. Плотной коркой из водорослей и мелких морских животных покрываются подводные части кораблей, обрастают трубопроводы и заводские системы охлаждения, накипь снижает эффективность теплообменных аппаратов. В технике с обрастанием борются самыми различными способами, увы, как правило, без особого успеха. Так что время от времени корабли приходится ставить в сухие доки, теплообменную аппаратуру отключать — чтобы удалить отложившуюся на металле плотную корку. Придумана масса механических и термических методов очистки от обрастаний, но все они дороги и трудоемки. Недавно предложен новый способ избавления от корки, основанный на простом и давно известном технологическом методе — анодном травлении. Этот метод привлекателен прежде всего своей универсальностью. Совсем неважно, от чего требуется очистить металл — от водорослей или балянуса (морские животные, которые доставляют особые хлопоты мореходам и судоремонтникам), от накипи или краски,— лишь бы корка на поверхности была хоть немного пористой. Электролит проникает в поры и достигает поверхности металла, который в результате анодного окисления начинает растворяться. При этом прочность сцепления корки с металлом резко уменьшается. Выделяющиеся на аноде кислородные пузырьки как бы разрыхляют накипь, и она начинает отслаиваться. Авторы нового способа очистки экспериментировали с различными покрытиями, с разными электролитами, например раствором NaCl D%) и морской водой, используя в качестве катода (удаленного от анода — очищаемой поверхности на 5— 10 см) нержавеющую сталь. При плотностях тока 0,8— 1 А/дм' котельную накипь удавалось удалить за 8— 10 мин (очень плотную — за полчаса), краску — за 10— 12 мин, слой водорослей — за 7—20 мин. При повышении плотности тока дело шло еще быстрее. Очевидно, этот способ особенно удобен для очистки судов. Им не потребуется заходить в доки, ведь корабли плавают в электролите для анодного травления — морской воде. Достаточно подвести к подводной части корпуса катод и включить ток. «Электронная обработка материалов», 1983, № 1, с. 88, 89 Гамма-лучи и канализационный ил Для стерилизации канализационного ила предложена обработка гамма-лучами, испускаемыми радиоактивным цезием. После такой обработки ил можно использовать в качестве удобрения и даже как кормовую добавку. 'Chemical Engineering", 1983, № 5, с. 73 Что можно прочитать в журналах О зависимости приведенных затрат на производство химической продукции от требований к ее качеству (* Химическая промышленность», 1983, № 4, с. 54— 56). О производстве синтез- газа и водорода на базе твердого топлива («Химическая промышленность >, 1983, № 5, с. 4 — 10). О влиянии облучения ускоренными электронами на физико-химические свойства полиэфирных покрытий («Украинский химический журнал», 1983, № 4, с. 414— 418). О получении твердых растворов полупроводниковых соединений («Неорганические материалы», 1983, № 4, с. 596—600). Об установке для очистки сланцевого генераторного газа от сероводорода («Горючие сланцы», 1983, Sf» 3, с. 22—24). О применении полимерных мембран для очистки газовых выбросов атомных электростанций («Пластические массы», 1983, № 2, с. 51, 52). Об извлечении легколетучей органики из сточных вод («Журнал прикладной химии», 1983, № 1, с. 465 — 467). О полиэтиленовой обли цовке резервуаров («Строительные материалы», 1983, № 1, с. 29). Об использовании отходов промышленности в производстве стекла («Стекло и керамика», 1983, № 3, с. 5, 6). О точном калориметре для измерения теплоемкости жидких сред («Известия вузов. Химия и химическая технология», 1983, № 3, с. 369— 372). Об электрохимическом анализаторе хлора в природных и сточных водах («Водоснабжение и санитарная техника >, 1983, Ms 2, с. 3—5). О совместной очистке дождевых и городских сточных вод («Водные ресурсы», 1983, № 1, с. 177—181). Об оценке посевов сельскохозяйственных культур по аэрокосмическим измерениям («Метеорология и гидрология», 1983, № 1, с. 86—92). О барботажной обработке семян арбуза («Картофель и овощи», 1983, № 3, с. 36). Об аппарате для обжаривания кофе и цикория в псевдоожиженном слое («Кон сервная и овощесушильная промышленность», 1983, № 3, с. 4—6). О стабилизации губной помады («Масложировая промышленность», 1983, № 2, с. 22,_ 23). 25
«Магарач» Давным-давно, когда не было пароходов и географических карт, вдоль южного берега Крыма плыл парусник. Мореплавателей мучала жажда. Пристали к берегу. Кто-то пошел искать воду, и вскоре раздался крик: «Мгараш! Мгараш!», что значило «источник» или «родник». Так объясняет легенда название урочища на территории нынешней Массандры, где в 1828 г. был отведен участок для опытного виноградно-винодельческо- го заведения и специального училища при нем. В 1829 г. здесь были заложены первые виноградники — теперь это опыт- # но-производственная база Всесоюзного научно-исследовательского института виноделия и виноградарства «Магарач», расположенного в Ялте. О некоторых работах этого института и пойдет наш рассказ. В самом начале деятельности Мага- рачского заведения здесь был организован питомник виноградных растений — ампелографическая коллекция (от греч. «ампелос» — виноград), ставшая базой многих таких коллекций в нашей стране и за рубежом. С ее помощью изучают сорта винограда, выявляют лучшие, заготовляют посадочный материал новых и уникальных сортов, подходящий для разных климатических зон, обеспечивая при этом чистоту сорта. В результате многолетней работы виноградарей многих опытных станций и научных учреждений, проводившейся под руководством института, был издан десятитомный атлас «Ампелография СССР», удостоенный в Париже премии Международной организации виноградарства и виноделия. Природа Крыма позволяет получать высокие урожаи винограда. Но даже здесь растениям не всегда хватает солнца. В последние годы из-за плохой погоды в крымском винограде в среднем было всего лишь 13—14% сахара вместо 15—16%. Значит, нужны ранние сорта, чтобы грозди успели накопить сахар в достаточном количестве. Но будут ли раннеспелые сорта урожайными? Ведь известно, что чем короче период созревания, тем ниже урожай. В институте начались исследования, которые установили: период созревания, качество винограда и урожай при гибридизации разных исходных форм наследуются независимо друг от друга. В биологической системе растений как бы заложены блоки различных генов, которые отвечают за определенные участки. Например, есть гены, которые обеспечивают морозоустойчивость лозы, другие — борются с болезнями и т. д. Этот факт был использован при создании новых раннеспелых сортов. Ученые <Магарача»
присоединили к блокам генов быстрого созревания блоки высокого урожая, хорошего качества и вывели новый столовый сорт — Ранний Магарача, несколько кандидатов в сорта — Сверхранний бессемянный Магарача, Крымская жемчужина, Украина, Жемчуг Магарача и др. Период созревания этих растений — 100—115 дней, а урожай, например, у Раннего Магарача — 200 центнеров с гектара. Для сравнения скажем, что время вегетации сорта Ркацители — 160— 170 дней, урожай — всего 150 центнеров с гектара. Ежегодно в мире созревает до 50 миллионов тонн сладких душистых ягод. И примерно половина урожая гибнет из-за болезней и вредителей. Чтобы уберечь лозу, приходится прибегать к помощи химических препаратов. Раньше, например, с филлоксерой боролись гекса- хлорбутадиеном, дихлорэтаном, поли- хлорбутаном-80, потом — сероуглеродной эмульсией. Но ведь лоза болеет и серой гнилью, и милдью. А как защитить ее от растительных клещей? Нельзя же бесконечно кормить лозу ядохимикатами. Виноград — продукт деликатный, даже к запахам восприимчивый. Известен, например, случай, когда ягоды винограда Шасла, выращенного на засоленных почвах, были несъедобны. Как же помочь лозе? Около Сочи есть место под названием Якорная щель. Климат там влажный, теплый — прекрасные условия для микробов, бактерий и вирусов. Именно здесь в 30-х годах академик Н. И. Вавилов посадил черенки разных сортов винограда, пытаясь приспособить их к местным условиям. Но началась война, работы по разведению новых сортов были приостановлены. А потом в Якорную щель приехал молодой ученый, фронтовик П. Я. Гол од рига и первым делом отправился на виноградник. Зрелище было безрадостное: кусты погибли, серые, засохшие ветви скрючились, сломались. Но вот одна зеленая лоза, вторая, третья... Значит, все-таки есть растения, которым болезни не страшны. И начались работы над созданием жизнестойких сортов. Несколько лет назад в институте состоялся первый Всесоюзный симпозиум по созданию комплексно-устойчивых сортов винограда, которые не боялись бы мороза, жары, болезней и вредителей. Ученые института «Магарач» вместе с коллегами из молдавского филиала института изучили более 45 тысяч растений на инфекционном фоне, вывели серию новых сортов винограда и передали их на испытание. Несколько гибридных форм — Первенец Магарача, Антей магарачский, Подарок Магарача, Данко, Аврора, Спартанец и др.— комплексно-устойчивые. Раньше селекционер тратил почти четверть века, чтобы вывести новый сорт. Но как заранее определить, каким он будет? Исследования, которые проводит отдел селекции института под руководством доктора биологических наук профессора П. Я. Голодриги позволяют выяснить возможности сортов в разных почвенно-климатических условиях. Работы отдела интересны и необычны. С по мощью биофизических тестов здесь создают экспресс-методы диагностики, позволяющие оценить качество виноградной лозы, минуя многолетние исследования. Это дает возможность быстро отобрать здоровые, приспособленные к определенной среде генотипы растений. Выведен хороший сорт. Но где взять его саженцы? Работники института решили проблему ускоренного размножения новых сортов черенкованием, научились получать с одного куста до 300 саженцев в год. Разработана технология такого размножения, и теперь совхозы ♦ Качинский», им. С. Перовской, им. Ленина, колхоз «Дружба народов» и многие другие хозяйства Крымской области, Молдавии, Краснодарского края внедряют ее на своих плантациях под наблюдением научных сотрудников «Магарача». А что если попробовать получить больше, например, тысячу саженцев с одного куста? И не с черенка лозы, а из . одной почки? В стерильных условиях у лозы берут клетки в точке роста, ко- | торые выращивают на питательной среде. Так из одной почки можно получить множество растений. Это позволяет быстро размножать ценные сорта винограда. Именно так сейчас получают саженцы в одном из совхозов Ставропольского края. Виноградные насаждения со временем меняются: в них накапливаются кусты, снижающие продуктивность плантации — бесплодные, малоплодные, больные. Перед заготовкой черенков для чистосортного посадочного материала виноградник тщательно проверяют и удаляют негодные кусты — проводят массовую фитосанитарную селекцию. При небольших затратах это увеличивает урожай на 5—20%. Более прогрессивный метод — кло- новая селекция: отбор не худших, а лучших, самых высокопродуктивных кустов- клонов в пределах сорта. Но выявить клон — половина дела. Необходимо еще определить его ценность, установить соотношение положительных и отрицательных качеств. Иногда бывает, что и лоза мощная, и листья и ягоды крупнее, чем на соседних кустах, но неясно — типичны ли эти признаки для куста, генетическое ли это изменение или случайность.
В институте «Магарач» клоновой селекцией стали заниматься сравнительно недавно, но тем не менее там уже отобрано несколько клонов, а всего по стране — несколько десятков. Десять научно-исследовательских институтов и опытных станций проводят исследования по клоновой селекции, стараясь сохранить ценные свойства лучших сортов винограда — Пино, Рислинга, Мускатов, Каберне, Кокура белого, Саперави, Ркацители, Алиготе. Сегодня клоновые посадки занимают в стране 1,5 тысячи га. Это мало, всего лишь полпроцента общей площади виноградников. В одиннадцатой пятилетке - должно быть заложено 500 тысяч гектаров новых промышленных плантаций Оздоровление старых виноградников и закладка новых проводится только высокопродуктивными клонами районированных сортов. Это даст возможность повысить урожай в полтора-два раза и получить дополнительную прибыль около 2500 руб. с каждого гектара. Мечта любого селекционера — создать виноградную лозу, которая обладала бы всеми хорошими качествами сразу: была скороспелой, устойчивой ко всем болезням и вредителям, давала хороший урожай, сладкие ягоды. То есть нужен идеальный сорт. Сорт, который отвечал бы сразу всем требованиям. Селекционеры института «Магарач» разработали специальную программу, в основе которой лежит гипотетическая модель идеального сорта. Эта модель даст виноградарям возможность формировать новые сорта винограда для определенного района страны с учетом его почвенно-климатических условий. Сопоставив с моделью данные о различных первоначальных формах растений, можно подобрать родительские пары и провести гибридизацию, которая даст идеальный сорт для данной зоны. Именно таким образом в институте «Магарач» создано уже пять кандидатов в новые сорта — скороспелые, высокоурожайные, устойчивые к филлоксере, милдью и серой гнили. В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года поставлены конкретные задачи по выращиванию винограда. Для их выполнения нужно решить немало научных и производственных проблем. Большую работу в этом направлении предстоит проделать и Всесоюзному научно-исследовательскому институту виноделия и виноградарства «Магарач». И. С. КОРФ и 4/. ж. ф Из писем о редакцию Ахиллесова пята виноградной лозы Продуктивность виноградников сильно уменьшается после холодных зим. Чтобы лозы не мерзли, их обычно укрывают земляными валами. Однако и это помогает плохо. Например, зимой 1972 г., когда морозы в Запорожской области УССР доходили порой до —30 С, полностью погибли тысячи гектаров виноградников — и неукрытых, и укрытых. Неукрытые лозы обычно погибают потому, что мерзнут глазки. А укрытые — из-за того, что мерзнут корни. Дело в том, что удобрения на виноградниках обычно вносят в борозду между рядами, корни тянутся к питательным веществам, а осенью из междурядий берут землю на укрывные валы — снимают верхние 20—25 см, поэтому кор ни оголяются и гибнут. Получается, что спасая одну часть растения, мы губим другую. В районах, где возможны суровые зимы, удобрения лучше всего вносить непосредственно около лоз, чтобы корни не разрастались в между- рядиях. Я делаю это уже много лет, и за это время у меня не погибла ни одна лоза. Мало того, урожайность их повысилась примерно на 20%. Видимо, этот способ нелишне будет опробовать и на больших виноградниках. А. И. ГОРБАНЬ, Мелитополь 28
Информация [ 1 Ьн 't! * 11 * i, t T i T j ' T1 [Htitti ii^ii^-iJ книги Издательство (IV квартал) «Наука» Общие науки вопросы Кузнецов Б. Г. Идеалы современной науки. 18 л. 1 р. 80 к. Ломоносов. Сборник статей и материалов. Т. VIII. 18 л. 2 р. 80 ,к. Майданов А. С. Процесс научного творчества. 11 л. 1 р. 10 к. Разумовский О. С. От конкурирования к альтернативам. Экстремальные принципы и проблема единства научного знания. 14 л. 2 р. 40 к. Социальные проблемы науки. 12 л. 1 р. 80 к. Теоретическое и эмпи- • рическое в современном научном познании. 20 л. 2 р. 50 к. X н м н я, материаловедение Газовая хроматография. Библиографический указатель отечественной н зарубежной литературы A980— 1981). В 2-х ч. Ч. 1. Теория, методы, аппаратура. 35 л. 3 р. Ч. 2. Анализ смесей, применение в медицине, биологии. 35 л. 3 р. Диоксид гафния и его соединения с оксидами редкоземельных элементов. 15 л. 2 р. 30 к. Исагуляиц Г. В., Розен- гарт М. И., Дубииский Ю. Г. Каталитическая ароматизация алифатических углеводородов. 12 л. 1 р. 80 к. Кафаров В. В., Дорохов И. Н„ Кольцова Э. М. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы. 25 л. 3 р. Кремнийорганические соединения и материалы на их основе. 20 л. 3 р. 40 к. Кумок В. Н., Кулешова О. М., Карабин Л. А. Произведения растворимости. 20 л. 2 р. 50 к. Лазарев В. Б., Соболев В. В., Шаплыгин И. С. Химические и физические свойства простых оксидов металлов. 18 л. 2 р. 70 к. Лепилина Р. Г., Смирнова Н. М. Термограммы неорганических фосфатных соединений. 25 л. 1 р. 70 к. Математические проблемы фазовых равновесий. 11 л. 1 р. 70 к. Новые методы спектрального анализа. 18 л. 3 р. 20 к. Полак Л. C.t Михайлов А. С. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах. 20 л. 3 р. 50 к. Федоров Л. А. Спектроскопия ЯМР металлооргани- ческих соединений. Применение ЯМР в химии органических соединений тяжелых непереходных металлов. 20 л. 3 р. 50 к. Фигуровский Н. А. Дмитрий Иванович Менделеев. 1834—1907. 2-е изд. 18 л. 2 р. 30 к. Физикохимия и металлургия марганца. 17 л. 2 р. 60 к. Фрумина Н. С, Лисенко Н. Ф., Чернова М. А. Хлор. 16 л. 1 р. 60 к. Химическая технология титана. 20 л. 3 р. 40 к. Юшкии Н. П., Волкова Н. В., Маркова Г. А. Оптический флюорит. 10 л. 70 к. Биология, бнохнмия, медицина Актуальные вопросы биоповреждений. 15 л. 2 р. 30 к. Алякринский Б. С. Биологические ритмы и организация жизни человека в космосе. Проблемы космической биологии, т. 46. 20 л. 3 р. Биологические основы осетроводства. 20 л. 3 р. 50 к. Биологические основы рыбоводства: проблемы генетики и селекции. 20 л. 3 р. 40 к. Биология, химия и фармакология облепихи. 12 л. 1 р. 80 к. Воробьев В. Н. Биологические основы комплексного использования кедровых лесов. 18 л. 3 р. 20 к. Защита сырья, материалов и технических устройств от птиц. 20 л. 3 р. 50 к. Кузьмина С. В. Малиг- низация нормальных клеток в условиях длительного культивирования. 12 л. 1 р. 80 к. Линии лабораторных животных для медико-биологических исследований. 10 л. 1 р. 50 к. Некоторые аспекты физиологии и патологии органов пищеварения. 15 л. 2 р. 70 к. Никитин Ю. П., Лиси- ченко О. В., Коробкова Е. Н. Клинико-генеалогический метод в медицинской генетике. 9 л. 1 р. 40 к. Особенности биологии рыб северных морей. 8 л. 1 р. 20 к. Проблемы природной и модифицированной радиочувствительности. 20 л. 3 р. 50 к. Селивра А. И. Гипербарическая оксигеиация. Физиологические механизмы реакций центральной нервной системы иа гипероксию. 15 л. 2 р. 30 к. Сидоров В. С. Экологическая биохимия рыб. Липи- ды. 15 л. 2 р. 30 к. Сперматогенез и его регуляция. 20 л. 3 р. 40 к. Трапезников В. К. Физиологические основы локального применения удобрений. 12 л. 1 р. 80 к. Успехи биологической химии, т. XXIV. 25 л. 3 р. Успехи микробиологии, вып. 18. 25 л. 4 р. 20 к. Хесии Р. Б. Непостоянство генома. 45 л. 5 р. Храпов В. С. Патогенетические основы теории канцерогенеза. 4 л. 60 к. Шильникова В. К., Серова Е. Я. Микроорганизмы- азотонакопители на службе растений. 10 л. 70 к. Экспериментальный сахарный диабет. 15 л. 1 р. 50 к. Яковлев Н. Н. Химия движения. 10 л. 70 к. Науки о Земле, экология, охрана п р ирод ы Армаид Д. Л. Географическая среда и рациональное использование природных ресурсов.. 19 л. 2 р. 90 к. Беличенко Л. Ф., Малиновская М. П., Чуркии О. Е. Эффективность добычи и переработки комплексных руд. 8 л. 1 р. 30 к. Борисеико Л. Ф. Руды ванадия. 12 л. 1 р. 80 к. Гаврилов В. П. Кладовая океана. 10 л. 70 к. Окончание на стр. 55 29
СТОП-КРАН НА СПУТНИКЕ В Японии предсказывать землетрясения пытаются I самыми разными способами: от наблюдений за аквариум- ними рыбкамн до расшифровки информации со спутников. Скоро сигналы из космоса будут не только предупреждать об опасности, но и предотвращать некоторые катастрофические последствия землетрясений. С какой скоростью носятся по Японии поезда, многие, очевидно, читали B00 км/ч — не предел). А теперь представьте себе это движение при малейшем сдвиге земных пластов... Вот по- I чему создан своего рода космический стоп-кран: еще до того, как подземные толчки достигнут железнодорожного полотна, спутниковая система среагирует на малейшие, практически неощутимые смещения и даст коман- , ду остановить поезда на опасных участках магистралей. Наземная автоматика выполнит команду свыше и мгновенно отключит ток. ЗАЛП ПО ЗАСУХЕ У современных полн- i вочных машин радиус действия невелик. Конечно, можно поставить наросы помощнее, однако конструкторы Со- I юзгипроводхоза предпочли принципиально иное решение. Они предложили закачивать в бак с водой смесь воздуха с жидким илн газообразным топливом и поджигать ее. Давление в баке, естественно, резко возрастает, после этого открывается клапан и струя воды через сопло выталкивается в воздух. Опытный об- | разец такой поливочной машины выбрасывает воду на расстояние 113 метров. СТОЛ КАК СТОЛ? Старинный японский метод массажа — слабыми прикосновениями кончиков пальцев — сродни акупрессуре. Смысл его — в стимулировании специфических точек на теле, оттого эффект бывает значительным. Однако умеющих правильно это делать — немного. Видимо, поэтому одна нз японских фирм наладила производство массажных столов. Внешне — стол как стол, достаточно большой, чтобы на него мог i лечь человек. Сверху стол обтянут мягким вннильным пластиком, под которым движутся оклеенные резиной ролики разных размеров и форм. Поверхность роликов покрыта выступами в виде шншек и узелков. Онн-то и имитируют прикосновение пальцев при массаже на необычном столе. Ролнкн движутся по своим строгим маршрутам, которые, очевидно, н составляют главный секрет фирмы. КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ «ШЕФ» С молодыми химиками такое случается нередко: и вещество выделил, и анализ сделал, и спектры зависал — а структурная формула в руки не дается. Приходит тогда начинающий к многоопытному — к шефу, а тот, едва глянет, сразу выдает решение. Чу да в этом нет: длительное упражнение дает человеку I алгоритм, позволяющий решать типовые задачи с ходу. Но только ли человеку по силам справиться с распознаванием структур? Оказывается, нет: соответствующий алгоритм можно зало- I жить и в ЭВМ. Такая система недавно создана советскими специалистами (*Доклады АН СССР», 1983, т. 268, с. 112), причем она быстро находит выход не только нз стандартных, но и из доволь- | но заковыристых ситуаций. Вступив в диалог с такой машиной, хнмик обретает как бы нового «шефа», который формулы находит быстро — и прн этом не распекает партнера. И не считает себя соавтором. ТАКОЙ ВОТ МИШКА Игрушечный мишка лежит в кроватке новорожденного. Казалось бы, зачем? Малыш еще не способен воспринимать игрушки. Но эта игрушка функциональна. Разработанная специалистами Института медицинской техники при Калифорнийском университете, она учит малыша правильно дышать. Иногда в этом есть нужда: нарушения дыхания бывают даже причиной смерти новорожденных. Медвежонок, внутри которого — воздушный пузырь, соединенный с насосом, «дышит* громко и строго ритмично. Тем самым он воздей- зо
ствует на подсознание малыша, заставляя его подстраиваться в такт. Интересно, что если ребенок нуждается в такой подсказке, он старается придвинуться поближе к игрушке. А еще необычный мишка начинен разнообразными датчиками, сигнализирующими в ЭВМ, если вдруг обнаружатся нарушения дыхания или сердцебиения младенца. Такой вот мишка- опытной станции (Англия) обнаружили, что жидкость, вырабатываемая волосками одного из днких видов, содержит еще и феромон — пахучее вещество, которое выделяют сами тли в момент опасности и которое служит им сигналом тревоги: почуяв его, паразиты стараются держаться от растения подальше. Теперь задача в том, чтобы путем скрещивания передать это свойство культурным сортам картофеля. ЧТО ДАЕТ ПЛАСТИК Автомобилем с корпусом из пластмассы или стеклопластика в наши дни удивить трудно. Тем не менее в США сейчас усиленно рекламируют двухместные машины спортивного типа, к выпуску которых приступает фирма «Понтиак». Кузов такой машины состоит нз" двух десятков пластмассовых панелей — армированного полиуретана и полиэфирной смолы, упрочненной стекловолокном. Эти панели соединяются с несущим стальным каркасом обычными болтами. Мало того, что упрощается заводская технология,— при необходимости владелец машины сам легко заменит поврежденную панель. ПУГАНАЯ ТЛЯ ЛИСТА БОИТСЯ В отличие от культурных сортов картофеля, их прародители — дикие южноамериканские виды не боятся вирусных заболеваний, которые вызывают огромные потери урожая. Если понять, как защищается от вирусов дикий картофель, можно будет «научить» этому н культурный. Судя по всему, дикий картофель успешнее всего защищается не столько от вирусов, сколько от их переносчиков — тлей и цикад. До снх пор считалось, что защищают растение от них жесткие волоски, которые к тому же выделяют липкое вещество, парализующее вредителей. Однако недавно исследователи Ротамстедской И БОБРЫ ВЛИЯЮТ НА ПРИРОДУ Американские зоологи утверждают, что эти симпатичные зверьки появились на Земле, и в частности на американском континенте, почти 55 млн. лет назад. Следы их деятельности — остатки бобровых плотин — найдены в древних отложениях. Эти отнюдь не гигантские запруды могли стать причиной появления заболоченных участков берега. Возле плотин в воду в больших количествах выделялись многие жизненно важные элементы: углерод, азот, фосфор... Это, в свою очередь, приводило к обогащению флоры и фауны. Потому- то, когда бобров было много, они могли достаточно серьезно влиять на окружающую среду. А еще в XVII веке их в Америке было в десять раз больше, чем теперь, и явно больше, чем людей,— 60 миллионов, как минимум. ПОД ЗЕЛЕНЫМ ЗОНТОМ Летом в степи так жарко, что даже овцы, известные своей неприхотливостью, перегреваются. Чтобы этого не случилось, на Джамбулской^ областной сельскохозяйственной станции отару овец в июле и августе в самое жаркое время суток (с 10 до 17 часов) укрывали в тени саженцев перистоветвистого вяза. Защитные насаждения такого рода недаром называют зелеными зонтами. А контрольная отара в это время паслась в открытой степи. Через два месяца сравнили привесы овец и ягнят из обеих отар. Отдыхавшие в тенн, естественно, прибавили больше — почти на четверть! "Л
1Ш г- щ Вещи и вещества Есть телевизор Л. В. СЕМЕНОВ Телевизор смотрят все. Можно спорить о качестве тех или иных передач и программ в целом, о вреде и пользе сидения перед экраном. Но отрицать, что телевизор стал неотъемлемой частью нашего бытия, уже нельзя. Привыкнув к телевизору, мы как-то че думаем, сколько остроумных технических идей воплотилось в нем, сколько разнообразных веществ, порой в экзотических формах, пришлось получить, чтобы перед каждым из нас мог засветиться телеэкран. Наш рассказ — о телевизоре настоящего и близкого будущего — целесообразно начать с его, телевизора, материальной — вещественно-элементной «начинки». ИЗ ЧЕГО СДЕЛАН ТЕЛЕВИЗОР Как театр начинается с вешалки, так и любое радиотехническое устройство — с проводов, «хороших и разных». Телевизор в этом смысле не исключение. Сердцевина любого провода — металлическая, из меди или алюминия, а изоляция — из полимеров: полиэтилена, поливинил хлорид ного пластиката, различных (но всегда на полимерной основе) лаков. Все в меру современно и уже достаточно традиционно — без особой экзотики. Экзотика начинается в устройствах, технически. более сложных. В сопротивлениях, например (они же резисторы), на долю которых обычно приходится более половины всех деталей любого радиоэлектронного устройства. В резисторах работают сплавы-проводники, обычно сплавы меди, никеля и марганца — манганин и константан. Используются в качестве резисторов и полупроводниковые материалы, чаще всего германий. Резисторы небольшой мощности для защиты от внешних воздействий обычно покрыты снаружи стекло- эмалью. Другая массовая деталь — конденсатор. В телеприемнике конденсаторов много. Они отличаются не только по размерам и емкости, но и по химической начинке. Среди металлов, из которых сделаны обкладки конденсаторов, не только привычные алюминий и олово, но и полублагородный тантал, и драгоценное серебро. Диэлектриками служат полистирол и фторопласт (в пленочных конденсаторах), но чаще всего — различные виды керамики, причем в состав ее могут входить окислы стронция, титана, циркония и других неповседневных химических элементов. Когда телевизор нагревается, то причиной тому, как нетрудно догадаться, бывает прежде всего разогрев электронных ламп. Самоочевидно, в них, да и в электронно-лучевых трубках тоже, рабо- 32
тают тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, тантал. Электронные лампы, как известно, постепенно вытесняются из радиотехники полупроводниковыми приборами и микросхемами. Последние обычно делают на эпоксидных подложках, однако в будущем для этих целей понадобятся более термостойкие полимерные материалы: чем миниатюрнее микросхема, тем больше тепловыделение в ней. Приемлемыми для этой цели считаются стеклокцисталлические материалы — ситаллы. Монокристаллы в современном телевизоре представлены не очень широко (в основном это полупроводники), поликристаллические материалы — намного разнообразнее. Ими, в частности, покрыты экраны электронно-лучевых трубок (кинескопов). На экране цветного телевизора светятся возбужденные электронным лучом поликристаллические люминофоры. Они дают три главных цвета: красный — Zn3(P04J • Mn, синий — ZnS • Ag, зеленый — ZnSe • Ag. Символ элемента после точки означает вещество-активатор. В недалеком будущем весьма вероятна замена традиционных трубок-кинескопов жидкокристаллическими, но об этом особый разговор. Пока вернемся к начальному тезису: можно по-разному относиться к телевизору и телевидению, но нельзя отрицать его воздействия на разные стороны нашего бытия. ДВУСТОРОННЯЯ СВЯЗЬ Телевизор часто называют окном в мир. Но в окно можно, как правило, только смотреть. И видеть лишь то, что из этого окна видно. Почти столь же пассивно, односторонне по информации, созерцание телеэкрана. Есть v правда, некая обратная связь в виде концертов по заявкам зрителей и зрительских жюри в передачах конкурсного характера. Думаю, однако, что у многих, если не у большинства, телезрителей не раз возникало желание более активно воздействовать на происходящее на экране (в детстве это стремление изменить ход событий, сделать, например, так, чтобы не Мартынов, а Лермонтов выстрелил первым)... Это нам, к сожалению, не дано. 2 «Химия н жизнь» № 9 Воздействовать на происходящее в рамках экрана нам удается, лишь забавляясь появившимися в последние годы телеиграми на телеприставках. Псевдотеннис или псевдофутбол: бегает по экрану светлое пятнышко, которым можно управлять. Правила игр — простейшие, а сколько удовольствия! Есть прогресс и в области традиционных передач по заявкам. В городе Колумбу се (штат Огайо, США) все телевизоры доукомплектованы небольшими терминалами — пультами с клавиатурой. Телеприемники подключены к центральному компьютеру: можно оперативно передать свое мнение о программе, например, так. Перед началом музыкальной передачи на экране появляется список из сорока — пятидесяти исполнителей. Зрители делают выбор и передают через терминалы свои заявки. Компьютер подсчитывает заявки и по результатам подсчета составляет программу. В разных странах, и у нас в том числе, появились бытовые видеомагнитофоны. Правда, по цене их пока нельзя назвать общедоступными, но в перспективе видеомагнитофон, видеопроигрыватель и видеофонотека дадут возможность не только слушать, но и смотреть то, что соответствует настроению. Ограниченность видеофонотек — дело временное. Лет через десять — пятнадцать, как полагают, телесигналы будут подаваться не только через эфир, но и по кабелям световодной сети. Тогда, уходя утром на работу, телезритель сможет заказать себе на вечер программу из центрального фонда. Днем автоматический видеомагнитофон запишет эту программу. Телецентрам останется только дополнить ее сиюминутной информацией. В более далекой п ере пект иве — дополнение телеприемников портативными телекамерами. Тогда появится возможность вести видеотелефонный разговор по каналам той же кабельной связи. Принципиальных технических сложностей на этом пути нет. Кстати, такая же тел'е^ камера может наблюдать за малышом на детской площадке или автомашиной на стоянке... Если, конечно, в этом будет нужда. Но, очевидно, не это главное. До- 33
машний телевизор может стать и станет со временем не просто средством времяпрепровождения, а информациоцентром на дому. Подключенный к абонентской сети, он по нашей команде запросит и получит любую нужную информацию: расписание поездов, сводку погоды, адрес аптеки, в которой есть нужное лекарство, таблицу, в которую сведены главные сведения о том или ином веществе. А если понадобится сохранить ту или иную информацию, подключенное к телевизору печатающее устройство зафиксирует ее на листе бумаги. Такой телевизор при желании может заменить даже семейный фотоальбом. ТЕЛЕВИЗОР БУДУЩЕГО: КАК ОН БУДЕТ ВЫГЛЯДЕТЬ Попытаемся представить облик телевизора будущего. Большинство специалистов считает, что в 80-е годы едва ли произойдут радикальные перемены в оформлении и способах управления «ящиком» . Впрочем, достаточно быстро развиваются устройства, способные воспринять и выполнить команды, подаваемые голосом. Большое значение придают энергопотреблению телевизоров. Оно важно по двум причинам: во-первых, энергию приходится экономить, а во-вторых, меньше потребление энергии — меньше и тепловыделение. Увеличится срок службы аппарата, уменьшится вероятность пожара от перегревшегося телеприемника. « Энергосберегающему » телевизору нужны совершенные интегральные микросхемы и экономичные кинескопы. В Финляндии, например, уже разработан телеприемник с экраном шириной 51 сантиметр, потребляющий всего 40 ватт — как электролампочка. Появились опытные образцы цветных телевизоров с плоскими экранами, работающими на светоизлучающих диодах или жидких кристаллах. Правда, пока у светодиодов очень небольшой к. п. д. — всего несколько процентов. Конечно, эти системы все время совершенствуются, но и конструкции привычных кинескопов — тоже. Появляются более совершенные системы отклонения электронного луча и новые люминофоры. В Японии, например, получен пигмент на основе сульфида индия, использование которого увеличивает на несколько процентов яркость цветного изображения на экране. Альтернативу электронно-лучевой трубке ищут прежде всего для очень больших и очень маленьких телевизоров. Перспективными считаются три направления : полупроводниковые электролюминесцентные пленки, электрохром - ный эффект и жидкие кристаллы. Коротко о каждом из них. Электролюминесценция. При импульсной подаче напряжения (около 100 В) некоторые вещества начинают излучать в видимом диапазоне. Электролюминесцентные элементы состоят из полупроводника (например CdF2 с примесью 0,1% Ей), суперионика (Na20 • 11А1203) и металлического электрода. Суперионики — твердые электролиты, отличающиеся очень высокой ионной проводимостью. Это следствие их специфической кристаллической структуры: во всех супериониках очень подвижные катионы. Японские специалисты уже демонстрировали на одной из выставок образец плоско-
го, как толстый журнал, телевизора с электролюминесцентным экраном. Электрохромный эффект — это изменение окраски вещества при инжек— ции в него «посторонних» ионов и электронов. Наиболее известный из материалов, дающих такой эффект,— триок- сид вольфрама W03, на который сверху напылен слой кислородсодержащего полупроводника (Sn02 или Sn02+In203). Импульсы напряжения придают триокси- ду вольфрама синий цвет. При изменении полярности окраска исчезает. Природа электрохромного эффекта пока не вполне ясна. По-видимому, при инжекции электронов в слой W03 они локализуются на ионах We+, превращая их в W5+, эти ионы и играют роль центров окраски. Эффект недостаточно стабилен и сравнительно недолгоьечен: Лучшие пока устройства такого рода — на оксидах вольфрама и иридия — элементы, срабатывающие за 0,05 секунды и выдерживающие до десяти миллионов циклов «окрашивание — обесцвечивание». Жидкие кристаллы. Это уже не только завтрашний, но отчасти и сегодняшний день информационной техники, к которой мы вправе отнести телевизор. О жидких кристаллах «Химия и жизнь» писала не раз. Поэтому будем предельно кратки. Итак, жидкие кристаллы. С одной стороны, это вязкие жидкости, которым по логике вещей должна быть свойственна аморфность. С другой стороны, для них характерна анизотропия, типично кристаллическое свойство. Прозрачность некоторых веществ этого класса зависит от величины приложенного электромагнитного поля или от температуры. При таком внешнем воздействии молекулы перестраиваются — свойства меняются. Впервые жидкие кристаллы обнаружены еще в 1888 г., в технику они пришли спустя три четверти века. Главный недостаток экранов с жидкими кристаллами : изображение видно хорошо лишь тогда, когда смотришь «в лоб» — почти перпендикулярно поверхности кристалла. Кроме того, их прозрачность пока — не ахти. С этим недостатком борются, стремясь, в частности, улучшить отражательные свойства кремниевой подложки под жидкокристаллическим экраном. Первые образцы черно-белых и цветных телевизоров с жидкокристаллическими экранами уже сделаны, в том числе и весьма миниатюрные — не больше наручных часов. Черно-белые телевизоры такого типа по качеству изображения пока явно превосходят цветные. Но ведь и телевизоры с кинескопами до сих пор грешат не слишком точной цветопередачей..." . Мы привыкли к телевизорам, пригляделись. Немудрено, что, как правило, не замечаем происходящих в них перемен. Тем более что они, эти перемены, чаще всего скрыты от глаз непосвященных. Тем не менее каждый из нас, телезрителей, должен быть внутренне готов к переменам более существенным — они не за горами. Из биографии телевидения «Свет мой зеркальце, скажи...» А. С. ПУШКИН Точный возраст телевизора и телевидения установить непросто. Более века назад, в 1876 г., были сделаны первые попытки передать изображения на расстоянии. Они были вызваны изобретением телефона Александром Бел- лом. Множество энтузиастов начали разрабатывать способы «электрического видения», как писали тогда газеты. К тому времени уже было известно, что сопротивление селена изменяется в зависимости от количества света, который на него падает. На селен в основном и надеялись. Предполагали, в частности, использовать мозаику селеновых детекторов для передачи изображения, а механически перемещаемый карандаш — для воспроизведения. Впрочем, уже в те годы додумались и до электромеханического воздействия на лист бума- 2* 35
ги, размещенный в приемнике и пропитанный специальным химическим составом. Но дальше предложений и предположений дело тогда не пошло. Первым ♦ предтел е- визором», видимо, следует считать «электрический телескоп », запатентованный Паулем Нипковым в 1884 г. Диск с двадцатью четырьмя отверстиями, расположенными по спирали, вращался с частотой шестьсот оборотов в минуту. Изображение сканировалось отверстиями, а линза, расположенная за диском, собирала последовательные световые сигналы и фокусировала их на одном селеновом элементе. Этот элемент вырабатывал токовые сигналы, каждый из импульсов был пропорционален яркости отдельных участков изображения. Нипков предлагал сделать приемник на основе магнитооптического эффекта Фарадея: от напряженности магнитного поля зависит, грубо говоря, количество света, проходящего через рабочее вещество. Таким образом, приходящий электрический сигнал сообщал об интенсивности света. Для получения изображения необходим был другой диск, вращающийся синхронно с ним. «Механическое» телевидение развивалось медленно, главным образом потому, что технология того времени значительно отставала от потребностей столь точной техники. К тридцатым годам нашего века дело довольно сильно продвинулось благодаря целому каскаду изобретений англичанина Джона Бэрда: 1927 год — передача изображения по телефонному каналу из Лондона в Глазго; 1928 год — передача изображений из 30 строк через Атлантический океан и на корабль, находящийся в море; в этом же году первая демонстрация цветного изображения; 1929 год — одновременная передача изображений и звука; 1930 год — первая репортажная телепередача — трансляция скачек с ипподрома в Эпсоме; 1931 год — телевизионная передача кинофильма. Подчеркнем, что все это были опыты, п роиз- водимые с телеприемником и передатчиком в единственном числе. Что касается известного нам телевидения, то оно — полностью электронное и имеет другие истоки. Электронное телевидение развивалось параллельно с механическим, хотя, судя по первым упоминаниям, оно несколько моложе. В 1897 г. Карл Фердинанд Браун из Страсбурга изобрел электронно-лучевую трубку, и уже через десять лет появились первые проекты передачи изображения с ее помощью. Более других преуспел в этом русский инженер Б. Л. Ро- зинг из Санкт-Петербургского университета. В 1907 г. он разработал своеобразную гибридную систему: механическая развертка в передатчике и электронно-лучевая трубка Брауна в приемнике. Он не успел завершить своих работ, их продолжили его ученики. Один из них — В. К. Зворыкин — стал крупнейшим изобретателем США, во всяком случае в литературе, издаваемой на английском языке, именно Зворыкина обычно называют «отцом телевидения». В 1923 г. он сделал первую передающую трубку — иконоскоп: на фотокатодах из посеребренной слюды фиксировался заряд, образуемый сфокусированным на* них изображением. Сканирующий луч нейтрализовал заряды и сам преображался при этом — менялись некоторые его характеристики. Год спустя Зворыкин изобрел кинескоп — прообраз нынешних телевизионных приемных трубок. Однако регулярные телепереда чи стали возможны только через двадцать лет. Одной из причин этого была не прекращающаяся все тридцатые годы борьба между двумя различными системами телевидения. Да и радио еще не приелось... Телевидение считали неким приложением к радио: хорошо не только слышать, но и видеть, что происходит в радиостудии, но не это главное. Перед второй мировой войной телеприемник в США стоил почти столько же, сколько автомобиль. Нелегкой была и проблема составления телепрограмм. Вот что говорил, к примеру, Дж. Бей- кер — первый директор первой телевизионной фирмы: «В США ежегодно снимают около трехсот фильмов. Показ их в эфире займет всего 300—500 часов. Передача по одному разу каждого из новых спектаклей, показываемых в Нью-Йорке, займет еще 300 часов. Если присоединить короткометражные и хроникальные фильмы, то можно дотянуть до двух тысяч часов. А радио работает пять тысяч часов!» И тем не менее в конце сороковых годов телевидение * пошло», пошло по всему миру. Любопытна американская статистика: в 1950 году телевизоры были у трех миллионов семей, всего через пять лет — уже у тридцати миллионов. Чуть раньше и в наших домах стали появляться сначала телеприемники «КВН» и «Ленинград», за ними — «Рекорды», «Темпы», «Рубины». Дальнейшее — известно. 36
«Мебель-83» Летом этого года в Москве, на ВДНХ СССР, проходила выставка новых отечественных образцов мебели. На ней экспонировались и уже выпускаемые комплекты мебели для типовых квартир, и перспективные образцы, существующие пока в единственном экземпляре. На те из них, которые жюри выставки одобрило, будет разрабатываться проектная документация для заводов-изготовителей. Заместитель директора Всесоюзного проект- но-конструкторского и технологического института мебели, кандидат технических наук Геннадий Владимирович СОБОЛЕВ рассказал корреспонденту «Химии и жизни» Н. Ефремову о представленных на выставке новых конструкционных и отделочных материалах для современной мебели. Задача конструкторов мебели — создавать экономичные, удобные и красивые изделия. Традиционно мебель делали из «массива» — сплошной древесины — твердых лиственных пород: бука, граба, дуба, клена, ясеня. Предки древесину не экономили, а нам ее осталось мало, поэтому говорить о массовом производстве подобной мебели lie прихо- ЗАМЕТКИ С ВЫСТАВКИ дится: материалоемкость одной кровати получается выше, чем нескольких современных стенок. Теперь из древесины этих пород делают только стулья — их ножки должны быть особенно прочными,— а также тонкий шпон для облицовки древесно-стру- жечных плит. В нашей стране выпускаются наборы мебели из древесины хвойных пород (сосны и лиственницы), запасы которой в нашей стране огромны. Такая древесина хорошо сочетается с дешевыми гладкими отделочными тканями. А сама мебель дешевой не выглядит, наоборот: она уютна, не «давит». Как мы говорим, она демократична. Это мебель светлая, ее можно ставить и на кухню, и в жилую комнату, и на дачу. Другое направление — мебель из гнуто- клеёной древесины: листы или полосы шпона смазывают клеем, укладывают в виде пакета в пресс-форму и выдерживают, пока клей не схватится. Из гнуто-клеёной древесины можно делать даже ножки стульев — она проч нее массива в два раза. Кроме того, такие конструкции хорошо работают на изгиб, это своего рода деревянные пружины. Конечно, качающийся шкаф никому не нужен, а вот кресло-качалка, подобное тому, что входит в молдавский комплект мебели «Спикач», очень удобно: его сиденье подвешено на двух S-образных боковинах. У мебели из гнуто- клееной древесины нет острых углов, все линии плавные, поэтому ее хорошо ставить в детских комнатах. Теперь об. отделке древесины. Материал этот мягкий, «ранимый», его нужно защитить от внешних воздействий — конечно же, сохраняя естественный рисунок дерева. Сейчас деревянные части мебели покрывают толстым слоем глянцевого поли* эфирного лака. Но уже началась переориентация промышленности на тонкослойную матовую отделку: она экономичнее, вместо 500—600 г лака на квадратный метр поверхности расходуется всего 200— 240 г; кроме того, все операции по нанесению тонкослойной отделки легче механизировать. К сожалению, мебельной промышленности выделяют мало матовых лаков, поэтому тонкослойная отделка внедряется медленнее, чем хотелось бы. Между прочим, сложилось представление, что зеркально полированная мебель свидетельствует о достатке в доме. Обратите
внимание: почти в каждом очерке или фельетоне, где описывается домашняя обстановка героя, подчеркивается, что мебель — полированная. В результате многократного повторения читатели начинают воспринимать эту безобидную констатацию факта как социально- культурную норму, своего рода знак качества. Естественно, на * блеск» поддерживается устойчивый спрос. А ведь матовая мебель бывает гораздо красивее. Древесно - стружечные и древесно-волокнис- тые плиты давно уже не новинка. Тем не менее на выставке им отведено немало места: раньше их штамповали только прямыми, а сейчас мы осваиваем выпуск профильных плит. Их не надо фрезеровать — можно прессовать, например, фигурные дверцы с рельефной поверхностью для стенок и шкафов. В принципе, ДСП и ДВП можно делать волнистыми, Г-образными и даже С-образными. Для отделки ДСП и ДВП мы выпускаем синтетический шпон — так называется бумага, пропитанная синтетическими смолами. Естественно, бумага может быть разных цветов, на ней можно напечатать любой рисунок. В дальнейшем планируется выпустить бумагу, не требующую пропитки, это сэкономит немало средств. Кроме того, эластичность бумаги будет повышена, тогда ею станут отделывать сложные профильные детали. Пластмассовую мебель сейчас практически не выпускают. И дело даже не в ^оборудовании или сырье: просто мы привыкли к деревянной мебели, поэтому легче воспринимаем ДСП, раскрашенную под дерево, чем яркую пластмассу. А вот детям яркая мебель нравится — они менее консервативны. Кстати, именно в детских комнатах проявляются все достоинства пластмасс: прочность, легкость, плавность линий, гигиеничность. На выставке показан набор: столик и табуреточки из литого жесткого пенополиуретана. Столешница и подставка отлиты целиком; между ними — пластмассовые трубки-стойки. Точно так же сделаны табуреточки, только они меньше размером. Отдельные . части «взрослой» мебели делать из пластмасс можно и нужно. Возьмем, к примеру, ящик для шкафа, сделанный из ударопрочного полистирола: экстру дер непрерывно формует боковину с ребрами жесткости, так называемый погонаж; потом ее разрезают на куски и склеивают каркас ящика. Дно — тонкая дре- весно-волокнистая плита. Не ахти какое изобретение, но ведь сколько древесины сэкономит! Из пластмасс можно делать многие второстепенные детали мебели. О мягкой мебели. Это прежде всего —ткани: они должны быть прочными на разрыв и истирание, легко чиститься. Синтетические ткани для нас удобнее натуральных — они в большей степени от^ вечают этим требованиям. Мы считаем, что синтетику лучше отдать мебельщикам — тогда высвободит- Мебель из сосны можно поставить и в комнату, и на кухню Боковины кресел из гнуто-клееной древесины работают на изгиб, как пружины Такой мебели не страшны ни царапины, ни пролитый клей В этом диване из набора * Ков ас» нет ни одной деревянной части Фото А. Амелина 38
ся немало натуральных тканей на рубашки. Кстати, для нас искусственные материалы с их новыми свойствами — это и новые конструкции. Жюри выставки отметило литовский набор «Ковас»: диван и кресла. Устроены они элементарно просто — каркас из металлических трубок «укутан» простеганной синтетической тканью (внутри — так называемый синтетический пух, отходы ткацкого производства). Подушки легко снимаются — их можно вычистить, выстирать, сдать в химчистку, перекрасить... Ватную набивку мягкой мебели сейчас заменяют пенополиурета новой : из этого материала можно формовать подушки самых разнообразных форм, делая мебель максимально удобной для потребителя. » А сейчас обратите внимание: мебель на выставке стоит не пустая. На полках шкафов и стенок — книги и радиоаппаратура, над креслами — картины, на кухонных столах — вазочки с фруктами. Конечно, все это выставочная бутафория — книги, например, поролоновые (корешки — брак, закупленный в типографиях). И правильно, что бутафория: жалко ведь Жюль Верна держать здесь буквально для мебели. А вообще-то, предметы эти очень важны: во- первых, можно представить, как будет выглядеть мебель в комнате или на кухне; во-вторых, потенциальные покупатели видят, как этой мебелью нужно пользоваться. Мы — за красивую мебель; пусть то, что сегодня можно увидеть только на выставке, скорее появится в магазинах. И еще — за то, чтобы в домах на красивые полки ставили достойные книги, а не яркие, корешки.
ли бы рассказом экскурсовода, ♦обличавшего империалистические замыслы Екатерины II в связи с любовью покойной императрицы к мебели стиля Луи-Сез». Ибо ловцы бриллиантового дыма, сами того не подозревая, застали уникальный музей на пороге закрытия. «Музей мебельного мастерства» был открыт в 1919 году в особняке В. О. Гирш- мана у Красных ворот. Крупный банкир, меценат и личный друг художника Серова (портрет его жены кисти Серова можно видеть в Третьяковской галерее) был страстным коллекционером старинной мебели. В своем доме он сумел собрать больше четырехсот образцов мебели разных эпох и стилей. Самые ранние вещи коллекции датировались началом XV века — эпохой раннего Ренессанса, когда мебель впервые начали украшать резьбой, росписью и позолотой. В нескольких парадных залах была представлена пышная и величественная мебель стиля барокко. В спальнях, детской и будуаре были расставлены кушетки и трюмо редкого по красоте и воздушному изяществу стиля рококо. В библиотеке и рабочем кабинете господствовал классицизм. Простые, четких пропорций книжные шкафы, письменный стол на прямых ножках с бронзовыми накладками словно подготавливал к переходу в гостиную, где царил русский ампир — мебель красного дерева со строгим античным декором. На основе этой уникальной коллекции и был создан в революционной России первый и единственный музей мебели. В бывший особняк банкира начали постепенно свозить мебель из других богатых московских домов. «Антиквариату» стало тесно, и музей перевели в просторную царскую усадьбу Нескучное. Вскоре коллекция достигла полутора тысяч экспонатов и считалась одной из самых представительных в Европе. Однако музею была уготована слишком короткая жизнь. В 1927 году, вскоре после посещения его Бендером и Воробья- ниновым, он был закрыт и расформирован. Значительная часть коллекции оказалась в Государственном Историческом музее, где до сих пор хранится в запасниках. Менее ценные образцы были переданы нынешнему Музею архитектуры имени А. В. Щусева и Дому архитектора. Много мебели уехало за границу — в европейские посольства и консульства молодой страны Советов. А немало вещей, увы, растворилось в личной собственности отдельных предприимчивых граждан... Кресло красного дерева. 30-е годы XIX е.
tft \\ 4,- *f*M В последние годы поисками старинной мебели заняты многие мемориальные музеи. Их незаменимые помощники в этом кропотливом, но небезуспешном труде — реставраторы-краснодеревщики. ГЛАВА II, В КОТОРОЙ ЧИТАТЕЛЬ ЗНАКОМИТСЯ С МАСТЕРОМ В длинном, путаном подвале старой Москвы спиной к тусклому оконцу стоял, слегка сутулясь, высокий худой человек. Он терпеливо прилаживал к полосато- красной Доске Почета портреты передовиков РСУ. — Малашкин Василий Антонович,— мужчина протянул узкую, как у пианиста, руку.— Столяр-краснодеревщик шестого разряда. Каждый день, с 9 по 18, Василий Антонович строгает и пилит, фанерует и лакирует парадные стенды. Только поздними вечерами или в дни отдыха он позволяет себе целиком уйти в свою трудную, многолетнюю привязанность '— реставрацию старинной мебели. — Для старины нужна душа, руки, огромное терпение и чуство дерева,— тихо говорит мастер.— И конечно, опыт. Реставратор учится всю жизнь. Нет такого стула, кресла или столика, который можно восстановить по предыдущей схеме. Новая вещь — новое открытие. Но и открытие нужно уметь перенять. Только перенимать Реставратор В. А. Малашкин за работой не у кого. Старики свое отжили, унесли в прошлое секреты великих мастеров. Да и,*честно говоря, некому передавать, чему научился сам. Мы, среднее поколение, по счастью, еще что-то застали. После войны хороших реставраторов готовило московское ПТУ № 64, но уже много лет оно выпускает только маляров и отделочников. Высшее художественно-промышленное училище, бывшая Строгановка, правда, имеет отдел подготовки мастеров. Но выпуск мизерный, им не покрыть нужды и нескольких московских музеев. А что делать десяткам других, нестоличных? Да и знаний у ребят не хватит, чтобы сделать вещь по всем правилам реставрационного мастерства. Как ни грустно говорить, но настоящей советской школы реставраторов мебели практически не существует. Василий Антонович берет в руки темную, с поломанной. резьбой спинку стула. — Красивая вещь,— он любовно проводит по дереву тонкими пальцами.— Французский ампир. Но человек со стороны увидит ампир в рассохшейся спинке нескоро. Через месяц, может быть, два — столько времени уйдет на восстановление одного- единственного стула. Если восстанавливать его как положено, без халтуры. 41
ГЛАВА III, В КОТОРОЙ РАССКАЗАНО О ТОМ, КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ Сначала предмет очищают от многолетних наслоений, открывают текстуру дерева. Где позволяет толщина фанеровки, поверхность циклюют, где циклевать нельзя, смывают верхние слои лака. Раньше для смывки использовали смесь каустической соды с аммиаком. Такой коктейль едок и вреден, но и сейчас его применяют настоящие мастера: сложные детали о* глубокой резьбой иначе не очистишь. Есть и безопасный, более современный способ очистки — обычная смывка для автомашин. Очищенную вещь разбирают, дорезают недостающие фрагменты, подбирают вставки для нарушенной фанеровки (в дело идет только старое дерево: современный шпон ни по цвету, ни по текстуре подойти не может). Вклеивать вставки лучше всего рыбьим клеем, который в старину варили из чешуи и плавательных пузырей осетров и белуг. Он необыкновенно^ прозрачен, совершенно не меняет цвет мозаичного набора и может храниться сотни лет. Сейчас рыбьего клея не производят. Реставраторы пользуются столярным костным. У него тоже немало достоинств: он эластичен, хорошо греется, довольно быстро сохнет и легко держит. Приклеенную деталь несложно отпарить, а избыток клея снять ватным тампоном. Синтетический смоляной клей ни одним из этих достоинств не обладает, а к тому же при подогреве выделяет удушливый формальдегид. Хороший мастер не только не станет применять «синтетику», но даже не позволит себе пользоваться казеиновым клеем, хотя раньше он был в ходу. Тогда клей готовили из обезжиренного творога; он хорошо впитывался, не меняя цвет^ и фактуры. Однако со временем и сюда проникла химия, которая у реставраторов не в почете. Следующая операция — шпаклевка. Крошечные трещинки и поры надо заполнить разведенным в морилке мелом или сургучом. Но мастер Малашкин сургуча не любит: слишком хрупок, редко подходит по цвету, растворяется в политуре. Наконец, начинается отделка. Сначала изделие шлифуют. В старину наждачной бумаги краснодеревщики не знали, для этой цели они приспосабливали шершавую и очень прочную кожу ската. Дорогостоящая шкурка передавалась по наследству и верно служила не одному поколению мебельных мастеров. Дальше предстоят лакировка и полировка, операции тонкие, требующие большого опыта и умения. Очень важно верно нанести первый слой: ведь его тон должен точно определить колорит будущей вещи и, главное, не заглушить цвет самого дерева. Поэтому с давних пор для отделки брали^ лишь совершенно бесцветные материалы — как правило, всевозможные смолы и масла. Римляне предпочитали пропитывать дерево кедровым или можжевеловым маслом, древние славяне использовали живицу, или терпен- 42
^f Диван и стол красного дерева ™ в стиле русского ампира. 20-е годы XIX в. тин. С особой симпатией и те и другие относились к пчелиному воску — за прочность, мягкий, спокойный блеск. Мебельный лак особой прочности и красоты делали из янтаря — такой лак был очень дорог, поэтому его применяли только для отделки дворцовой мебели! Сохранилась просьба лаковых дел мастера Генриха Брамкосте- ра в Канцелярию строений от 30 апреля 1725 года о выдаче ему «двух пудов янтаря, четырех пудов масла терпентинного, четырех пудов масла коноплянного для отделочных работ по дубовой лестнице в летнем доме Ея Величества царицы императрицы и самодержицы Всероссийской». Прошли века. Янтарь вытеснила более доступная политура. Пришел на выручку и вывезенный, из Индии шеллак — воскоподобное вещество, которое выделяют личинки тропического жука. Растворенный в спирте, он дает лак теплого охристого оттенка. Однако такой Шкаф-бюро красного дерева. Около 1800 г. оттенок дерево приобретает после нанесения огромного числа тончайших слоев — иногда двух-трех тысяч! При этом после нанесения нескольких слоев политуры или лака необходим перерыв — они должны как следует впитаться, просесть. Поэтому полировка всегда считалась самым длительным процессом реставрации, она растягивалась на многие недели. И вот ампирный стул обрел прежний вид. Но не торопитесь забрать вещь из мастерской: по реставрационным правилам она должна постоять здесь пару месяцев, и только после этого следует нанести последний и окончательный глянец. Тот самый, о котором Паустовский писал в «Северной повести»: «Мастер делал чудеса. Еще ни разу Алеша не видел, чтобы дерево покрывалось такой тонкой полировкой. Закатное солнце косо падало в комнату, и в коричневой глубине дерева тлели золотые волокна. Дерево казалось погруженным в темную, но прозрачную воду, и сквозь эту воду было видно его строение — свободное, волнистое и сложное...» 43
А если стул мягкий, то это еще не все — его надо перетянуть, Это дело обойщика-драпировщика. Сначала он натягивает основу, потом устанавливает и перетягивает пружины — как правило, старые: они эластичнее и прочнее современных. Потом сидение или спинку набивают коровьим (именно коровьим, а не конским, как принято думать) волосом и морской травой, тщательно простегивают борты, чтобы снова набить — волосом, травой и слоем ваты. Готовое сидение обтягивают плотной хлопчатобумажной тканью и окончательно отделывают бархатом, шелком, галуном. На все это уходит не менее трех дней. Так возрождается к новой жизни старинная мебель. ГЛАВА IV, В КОТОРОЙ ГОВОРИТСЯ О ЗАБОТАХ НЫНЕШНИХ РЕСТАВРАТОРОВ Реставраторы молодого поколения работают хуже, чем старые мастера. Но не по халатности или неумению, а по невозможности делать иначе. Невозможно же это потому, что отсутствуют самые элементарные и необходимые для работы вещи. Нет подходящего инструмента для циклевки, его приходится делать самим (тот, что продается в магазинах, пригоден лишь для школьных поделок). Плохо и с перебоями снабжают реставраторов материалами. Обойные гвозди, мешковину, политуру, шпон нужной распиловки — все приходится брать у начальства с боем, многое докупать самим и на свои. А своих — ох как немного: столяр-краснодеревщик высшего разряда в реставрационных мастерских получает Конторка красного дерева работы Гамбса. 30-е годы XIX е. двести рублей, в музеях — сто двадцать. Но главное — мастера подгоняют сроки. Зачастую их устанавливают далекие от реставрационных тонкостей люди. Вот и получается, что кресло из музея- квартиры Ермоловой надо полностью отреставрировать за неделю. О каком же качестве может идти речь? Но это беды производственные. А есть еще и морально-творческие. Свою работу реставратор считает сродни искусству. Но так считает, увы, только он один. Реставратор лишен возможности выставить авторскую вещь, хотя талантливые мастера нередко делают прекрасные копии старинных образцов. Василий Антонович Малашкин, к примеру, показывал удивительную консоль — колонну из карельской березы, покоящуюся на трех искусно вырезанных черных лебедях. Мастер увидел такую в Петергофе, поразился совершенству пропорций и решил попробовать повторить. Сможет ли? Потратил год — и смог! И вот эта дивная вещь стоит в углу захламленного подвала, запылившаяся и никем не увиденная. Продать ее тем более нельзя — ведь это копия, значит, подделка. А был бы клуб реставраторов или какое-нибудь творческое объединение — сколько интересных работ выставили бы профессионалы! Наверное, нужно иметь огромную любовь к искусству возрождения мебели, чтобы в таких условиях связать с ней свою судьбу, как сделали четырнадцать серьезных и способных людей, создавшие бригаду реставраторов музейной мебели при Московской специальной научно- 44
реставрационной производственной мастерской № 1. Основы своей профессии они постигали по-разному. Михаил Федорович Валдаев получил диплом краснодеревщика 22 года назад в том самом ПТУ № 64, о котором еще не раз с ностальгией вспоминали реставраторы. Молодой Сережа Кириллин приехал два года назад из Владимира. Богородскую школу художественной резьбы окончил Сергей Владимирович Чигин. Тонкий мастер, он вместе с Михаилом Фоломи- шиным и Александром Коротковым работал в Центральном театре кукол, реставрировал мебель советского посольства в Париже. К слову сказать, тамошние мастера дивились их лиричному и вдохновенному искусству, редкостной самоотдаче. Величественная старина настолько захватила москвичей, что они без устали работали по одиннадцати часов,— зато полгода спустя, когда работа была окончена, были сторицей вознаграждены неподдельным восхищением всех без исключения посетителей парижского особняка. ГЛАВА V, ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ Мы говорим о художественной мебели. О прикладном искусстве, которое, как всякое искусство, имеет право на самостоятельное существование. Молодая Советская власть это хорошо понимала: подтверждением тому »было создание «Музея мебельного мастерства». Тогда, в 1919 году, для его открытия отделу изобразительных искусств при Народном Комиссариате просвещения потребовалось полгода. Министерство культуры СССР не столь оперативно. Много лет идут разговоры об организации Всесоюзного государственного музея декоративно-прикладного искусства народов СССР, где должны найти свое место и замечательные образцы художественной мебели. Будем надеяться, что это решение все-таки будет принято, а музей, как и предполагается сейчас, разместят в дворцово-парковом ансамбле Царицыно. Правда, для приведения в порядок этого огромного комплекса, стоящего сейчас в запустении, понадобятся многолетние титанические усилия немалого числа людей. Так что еще нескоро мы сможем подняться по дворцовым ступеням, пройти сквозь золоченую анфиладу залов и в почтительном удивлении остановиться пред работами великих мастеров мебели. Фотографии на стр. 40, 41, 43, 44 — Ю. Д. Журавицкого, на стр. 42 — автора РЕНЕССАНС (XV—XVI ВВ.) В конце XV века столярное дело достигло уровня искусства. Был изобретен станок для изготовления тонких листов древесины, фанеры, распространилась техника фанерования и деревянной инкрустации — интарсии. Расцвет мебельного мастерства начался с Италии. Этому в немалой степени способствовало творчество известных флорентийских архитекторов братьев Бенедетто и Джулиа- но да Майяно, увлекшихся изготовлением мебели. Именно они первыми применили инкрустацию окрашенным деревом, расширили мотивы орнамента, стали шире использовать роспись и резьбу. Их 45
руке принадлежат столы на четырех ножках с выдвижными ящичками, складные кресла, обтянутые кожей, на " опорах Х-образной формы. В XVI веке появляются новые образцы мебели: ореховые бюро-конторки, шкафы-кабинеты со множеством выдвижных ящиков, с дверцами, покрытыми крупной декоративной резьбой. В Ломбардии и Венеции появляются вещи удивительно тонкой работы с инкрустацией из слоновой кости в виде геометрических узоров. В сочетании с черным и светлым деревом этот вид инкрустации получает название чертозианской мозаики (Чертоза Павий- ская — монастырь около Милана, где прославленный мастер резьбы по дереву Формиджино первым использовал подобную технику). БАРОККО (XVII— СЕРЕДИНА XVIII В.) Стилю барокко (буквально — * странный», * причудливый ») свойственно стремление к величию и пышности, использованию для украшения новых, дорогих материалов. Столешницы и дверцы шкафов отделываются костью, черепаховым панцирем, перламутром, фарфором, каменной мозаикой. Наибольшее развитие мебельное искусство стиля барокко получает на севере Италии. Особой славой пользуются кабинеты из Флоренции: их отделывают черным деревом, фаянсом, золочеными бронзовыми накладками, используют технику флорентийской мозаики — выкладывают на дереве из тонких срезов камней изображения птиц и цветов. Однако пальму первенства следует вручить все же Франции. Именно здесь в конце XVII века в огромных масштабах ведется строительство дворцов. Вершина дворцовой архитектуры — Версаль, загородная резиденция французских королей. Строители Версаля Л. Лево и Ж. А. Мансар не забыли и о мебели. Обильно украшенные створки дворцовых шкафов-кабинетов скрывали богато отделанные выдвижные ящички и особый внутренний портал, который напоминал сцену с декорациями. Во дворце появились шезлонги — кресла с сильно отогнутой спинкой и удлиненным сиденьем, в которых можно было сидеть, вытянув ноги. Диваны Версаля были как бы составлены из трех поставленных рядом кресел. Мебель обивалась яркой, богато декорированной тканью, изготовлявшейся на мануфактурах Гобеленов, Бовэ и Обюссонов. В этот период во Франции работают многие прославленные мастера мебели. Но самым известным был Андре Шарль Буль A642—1732), фламандец по происхождению, прославившийся искусством инкрустации. Буль создавал массивные шкафы, комоды, стоячие часы, фанерованные черным деревом и украшенные своеобразным орнаментом : тончайшие барочные узоры, завитки и листья, вырезанные из меди, олова, иногда серебра, Раннеренессансный стул, Италия, XV в. Ренессансный стул. Италия, XVI в. Позднеренессансное кресло (так называемое кресло Рубенса). Нидерланды, начало XVH в. Стул в стиле раннего барокко. Испания, XVШ е. Кресло в стиле барокко (Людовика XVI). Франция, конец XVII в. 46
выделяются на фоне пластинок из полированного панциря черепахи и дополняются крупными украшениями из отлично прочеканенной бронзы. Часто в центре орнамента Буль помещал роскошные вазы с порхающими бабочками, набранные из цветного дерева. РОКОКО A-Я ПОЛОВИНА XVIII В.) Мебель стиля рококо изящна, невелика, удобна для пользования и выглядит очень легкой. Эту легкость создает окраска дерева в светлые тона — белый, голубой, розовый, светлосерый,— лак и тонкая позолота. Иллюзию воздушности подчеркивает шелковая обивка. Представление об интерьере как целостном ансамбле зарождается именно в эпоху рококо. Появляются новые типы мебели: секретеры, бержеры — глубокие кресла, угловые шкафчики, женские письменные столики, туалеты с откидным зеркалом, картоньерки — шкафчики для бумаг, круглые и квадратные тумбочки. Большое распространение получает комод. Во Франции стиль рококо назывался стилем Людовика XV, в Англии носил имя замечательного мастера-краснодеревщика Томаса Чиппендейла A718—1779). Особенно популярным имя Чиппендейла стало после выхода книги ♦Руководство для любителей и мастеров», в которую Чиппендейл включил 160 гравированных листов — эскизов мебели. Сделанные им вещи сразу узнавались по отсутствию золочения, изогнутым ножкам, оканчивающимся орлиными когтями или львиной лапой, сжимающей шар. Планки спинок имели силуэт скрипок или высокой стройной вазы, детали шкафов — ажурные перекладины и фасонную пайку стекол. Чиппендейл любил выявлять текстуру дерева, поэтому пользовался только воском и прозрачными лаками. Он же впервые применил красное дерево для производства массовой мебели. КЛАССИЦИЗМ B-Я ПОЛОВИНА XVIII В.) Стиль классицизма снова обращается к античному искусству как идеальному образцу. Предпочтение отдается прямым линиям, ясности и гармоничности пропорций, лаконичному декору. Вводятся элементы античного орнамента: акантовые листья, гирлянды из лавра и дуба. Дерево по- прежнему резное, окрашенное в светлые тона. В декор вводят расписные фарфоровые накладки, изготовленные в Севре, близ Парижа, или керамические неглазурованные пластинки с белыми фигурами на голубом фоне — их делали на знаменитом^, английском заводе Веджвуд. Наиболее известными мастерами классицизма во Франции были Жорж Жа- коб (он ввел мотив куба с резной розеткой в месте крепления ножки), в Англии — Адам, Хеплуайт и Шератон. Стул в стиле барокко (королевы Анны). Англия, начало XVII в. Кресло в стиле рококо (Людовика XV). Франция, XVIII в. Стул рококо работы Чиппендейла. Англия, XVIII в. Кресло в стиле раннего классицизма (Людовика XVI). Франция, вторая половина XVIII в. Кресло в стиле ицопф» (немецко-австрийский классицизм, стиль Иосифа II). Конец XVIII в. 47
АМПИР (XIX В.) Этот стиль" возник в эпоху Наполеона, окружившего себя блеском и пышностью. Создателями стиля ампир считаются Ш. Персье и П. Фонтен — они возглавляли работы по оформлению королевских дворцов Тюильри, Лувра, Сен-Клу, Фонтенбло, по их рисункам .. изготавливали мебель для Виндзора, Петербурга, Потсдама. В композиции ампира властвует симметрия. Центром интерьера, как правило, становится камин из белого мрамора, окруженный мебелью для сиденья, которая повторяет греческие формы (так, входит в моду греческий стул клисмос). Боковые части камина превращаются в скульптурные изображения льва, лебедя, крылатого сфинкса. Широко применяются табуреты на скрещенных ножках, кушетки. В орнаменте тоже используются мотивы древней Греции: мечи, копья, шлемы, лавровые венки с вплетенными инициалами Наполеона. БИДЕРМАЙЕР B0-Е ГОДЫ XIX В.) Это стиль буржуа, близкий к ампиру, но лишенный его холодности и аристократичности. Мебель бидермайер более практична, удобна. Особенно широкое распространение она находит в Австрии и Германии, откуда и получает свое название («бидермайер », т. е. «бравый Майер», звучит как ироническая характеристика мещанина). Для этого стиля типичен шкаф с одной дверцей, комбинированные раздвижные сто- .лы, скромная обивка из репса или ситца. ФО-РОКОКО, ИЛИ НЕО-РОКОКО C0—60-Е ГОДЫ XIX В.) Этот стиль повторяет стиль рококо, но вносит в него элементы буржуазной роскоши и помпезности. В нем впервые появляется эклектизм — механическое соединение форм прошлых стилей. Новый стиль зародился в Австрии и получил наибольшее развитие в мебельных мастерских венских мастеров, среди которых особенно ценились работы Иоганна Дангаузера. Примерно в эти же годы появляется мягкая мебель со множеством рюшей, кистей и оборок, не имеющая собственного стиля, громоздкая и негигиеничная. МОДЕРН (90-Е ГОДЫ XIX В.) Впервые модерн возник в Бельгии и связан с именем видного архитектора Ван де Вельде A863— 1957). В 1908 г. он открыл в Веймаре «Школу прикладного искусства», в которой пропагандировал в качестве основного приема текучесть линий, а в качестве основного принципа — целесообразность вещи. Отсюда — обнажение формы, отказ от декора и художественной отделки, господство функционализма. В мебели преобладает конструктивистское начало. Вещи лидера этой школы Марселя Брей- ера часто подчинены темам, близким к архитектурным сооружениям. Функционализм модерна оказал влияние и на формирование современного стиля мебели. Кресло в стиле классицизма работы Хеплуайта. Англия, последняя четверть XVIII в. Кресло в стиле Директории (переход от классицизма к ампиру). Франция, конец XVIII в. Кресло в стиле ампир. Франция, начало XIX в. Стул в стиле бидермайер. Вена, первая треть XiX в. Кресло в стиле модерн. 1900 г. 48
КС'НСуЛЬТсЦкЬ им О ПЕЧИ «ЭЛЕКТРОНИКА» Наша промышленность выпускает микроволновые печи «Электроника», в которых для обработки продуктов используются электромагнитные волны высокой частоты. Хотелось бы знать, сохраняется ли при этом пищевая ценность продуктов. Г. Л. Буйлова, гор. Дергачи Харьковской обл. Пища, приготовленная в печи «Электроника», почти не теряет питательных веществ, а время на ее обработку сокращается в несколько раз. Например, свекла, которую мы обычно варим не менее часа, будет готова через 10 минут, а картофель и морковь и того быстрее. Пироги в «Электронике» получаются пышнее, так как практически вся энергия печи превращается в теплоту, равномерно распределяемую во всем продукте. Особенно важно то, что пища, обработанная с помощью высокочастотного нагрева, теряет меньше витаминов — примерно на 5—15% по сравнению с обычной кулинарной обработкой. Однако у этого способа приготовления еды есть и недостатки: например, мясо получается менее душистым; из-за короткой термической обработки не успевает пройти весь комплекс химических реакций, формирующих запах блюда. Более подробные сведения об особенностях обработки продуктов с помощью высокочастотного нагрева можно найти в книге: Рогов И. А., Некрутман С. В., Сверхвысокочастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов, М.: Пищевая промышленность, 1976. КОМНАТНЫЕ ЦВЕТЫ Й ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ Я работаю в помещении, где нет солнечного света — только искусственное освещение. Можно ли в таких условиях выращивать комнатные растения? Г. Н. Максимова, Мытищи Московской обл. Наиболее подходящим источником искусственного света для выращивания растений оказались именно люминесцентные лампы. Они мало нагреваются, почти вся их энергия переходит в световую. Многие растения неплохо растут вообще без дневного света, только при одном искусственном. Для такого освещения обычно берут лампы ЛДЦ, ЛД или ЛБ по 40 ватт, которые включают на 10—12 часов. Их монтируют на подставке или подвешивают над растениями, дополняя рефлекторами, окрашенными изнутри белой краской. Очень важно, чтобы лампы были размещены недалеко от растений — примерно на расстоянии 5—10 см от их верхушек. При искусственном освещении растут не слишком прихотливые комнатные растения: сансевьеры, сенполии Аиал изи ру емое вещество Этиловый спирт, об.%, не менее Окисляемость при 20°С, мин, не менее Альдегиды, в пересчете на уксусный, мг/л, не более Сивушные масла, в пересчете на смесь изопентанола и изобутанола, мг/л, не более Сложные эфиры, в пересчете на- этилацетат, мг/л, не более Метанол, проба с фуксинсернистой кислотой Сухой остаток в 1 л (африканские или узамбар- ские фиалки), фикусы, мон- стеры, филодендроны, папоротник нефролепис, сциндап- сус, фатсия, комнатный виноград. Многие любители выращивают в специальных тепличках при искусственном освещении из семян кактусы, глоксинию, клубневую бегонию. КАК РАЗЛИЧИТЬ СПИРТЫ Я работаю ветеринарным врачом, и мне интересно знать, каким образом можно отличить гидролизный и синтетический винный спирт от спирта-ректификата. Е. С. Мороз, пос. Репин Черниговской обл. Названные марки спирта — это один и тот же реактив разной квалификации, т. е. отличающийся со держанием примесей. Различить реактивы разной квалификации (например, ч. д. а. и х. ч.) в обычной лаборатории непросто, так как надо проводить специальные, иногда довольно трудоемкие анализы. Согласно стандартам на спирт-ректификат (ГОСТ № 5962-67) и спирт гидролизный (ГОСТ № 17299-78), для различия необходимо провести количественный анализ на примеси, а также ряд других испытаний. Наиболее характерные из них приведены в таблице. Спирт-ректификат Спирт ^экстра высшей *\ гидро- . I ft^To сортфГ**/ ""* лизныи ^^ очистки-** *Ы 96,5 96,2 96 95 Анализ не 20 15 10 предусмотрен 2 4 10 200 3 4 15 500 25 30 50 80 Нет Нет Нет Не более 0,1% » » » Не более 10 мг/л 49
Интерес растет, тираж падает... В прошлом году наш журнал познакомил читателей с ежегодным научно- популярным сборником «Океан и человек», который выпускает Дальневосточное книжное издательство. Интерес к Мировому океану как к потенциальному богатейшему источнику минеральных ресурсов, энергии, продовольствия для человечества растет с каждым годом; поэтому следует, наверное, всячески приветствовать это популярное издание, рассказывающее и о природе океана, и о жизни его обитателей, и об истории его изучения, н о новейших результатах океанологических исследований. Огорчало только одно — чересчур скромный 10-тысячный тираж книги. И вот вышел очередной выпуск ежегодника — «Океан и человек - 1983». Как и в прежних выпусках, в нем много интересного: рассказы о жизни меч- рыбы, морских львов и акул, путевые заметки участников экспедиций на Курилы, н Никарагуа н на остров Кергелен, статьи об исчезающих и несуществующих землях, рассуждения о ледовых кораблях будущего... Но увы — для читателей все это почти недоступно: тираж книги стал еще меньше, всего-навсего 5000 экземпляров. Остается еще раз высказать надежду, что эта полезная книга найдет дорогу к массовому читателю. А пока она остается библиографической редкостью, мы будем продолжать знакомить с самыми интересными, с нашей точки зрения, статьями ежегодника. Вот одна из них; автор ее — научный сотрудник Института биологии моря Дальневосточного научного центра АН СССР. Акулам посвящены многие сотни статей и книг. О них пишут все известные исследователи-подводники, работающие в тропических водах. А кто возьмется подсчитать всех акул на страницах художественных произведений? Вспомните Майн Рида, Жюля Верна, Джека Лондона, Льва Толстого, Эрнеста Хэмингуэя... Несколько неловко ставить в ряд с этими именами Питера Бенчли, автора романа «Челюсти», но все же 50 изданий его книги за шесть лет только в QUIA о чем-то говорят! Пасти акул угрожают людям с картин старых мастеров: «Брук Уотсон и акула» Джона Копли, «Плот «Медузы» Теодо- дора Жерико, « Гольфстрим» Уинслоу Гомера. Ужасные чудовища носятся по современным теле- и киноэкранам, скалятся со страниц иллюстрированных ежемесячников. Порою начинает казаться, что у человека нет страшнее врага, чем акула. Насколько же опасны акулы на самом деле? «АКУЛЬЯ ПРОБЛЕМА» При анализе несчастных случаев с людьми, происшедших предположительно по вине тех или иных опасных животных, возникает одна трудность. Наряду с правдивой информацией в массовую печать часто попадают и недостоверные сведения, а то и явный вымысел. Существует и научная статистика, но она, к сожалению, обычно мало известна широкому кругу читателей. К счастью, именно о нападениях акул известно много. Благодаря усилиям шести ученых, организовавших в 1958 г. в Американском институте биологических проблем специальную группу по изучению акул, создана уникальная картотека, куда вошли практически все известные документальные материалы о нападениях акул почти за 400 лет, с 1580 до 1970 года,— статьи, письма, фотографии и т. д. Ученые проанализировали сведения почти о 1000 случаев нападений акул. Выяснилось, что ежегодно совершается всего около 25 нападений (заметим, однако, что в картотеку не вошли случаи, когда судьба попавшего в воду человека осталась неизвестной, а они, возможно, могли бы изменить статистику). 50—75% нападений акул при этом не направлены непосредственно на человека: например, нередко акула пытается схватить рыбу, привязанную к поясу подводного охотника. Далеко не всегда нападение заканчивается гибелью человека — в прежние времена выживало около 65% пострадавших, сейчас — 80—85% (это объясняется, конечно, не возросшей гуманностью акул, а успехами современной медицины). 50
На людей нападают от 12 до 35 (по разным источникам) видов акул из известных науке 250. Наиболее опасные виды: белая, или акула-людоед, желтая тигровая, мако, австралийская акула- китобоец (не смешивать с мирной китовой акулой), акула-молот. Опасность нападения больше всего в тропической зоне океана при температуре воды выше 20°С. Но нападают акулы и в более холодных водах, при температуре 15 °С и даже ниже. Конечно, большинство нападений совершается в море, но известны и случаи^ происшедшие в пресной воде. Один из наиболее необычных — атака акул на лодки в африканской реке Лимпопо, в 250 км от ее устья: одну лодку акулы, по описанию очевидцев, перекусили пополам, а второй «забавлялись, как игрушкой». Ответ на вопрос, почему акулы бросаются на людей, казалось бы, не вызывает сомнений — конечно, под влиянием голода! Однако все не так просто. Анализ случаев нападения показывает, что «людоедство» в собственном смысле слова наблюдается довольно редко. Значительно чаще встречаются случаи повреждений от соприкосновений с кожей акул, покрытой острыми шипами. Судя по характеру травм, наносимых акулами, они часто не кусают, а «бодают» жертву или ударяют ее выступающими зубами верхней челюсти. Остается предположить, что акула может нападать не с охотничьими целями, а защищаясь от какой-то только ей видимой опасности, исходящей от человека. Высказано предположение (правда, экспериментально не подтвержденное), что акулы, как и всякие хищ> ники, бдительно охраняют принадлежащую им территорию (вернее, акваторию); тогда, с точки зрения акулы, не имеет значения, каким путем попал сюда чужак — заплыл или упал «с неба»: его нужно заставить убраться. ЗАГАДОЧНАЯ ПСИХОЛОГИЯ АКУЛ Обобщенное понятие «акула» — не что иное, как фикция. Они всегда разные: акула одного вида и другого, акула сытая и голодная, одиночная и в группе, днем и ночью, в экспериментальном бассейне и в море. «Изменчивость», «парадоксальность», «непредсказуемость» — такими терминами чаще всего описывают поведение акул. Вспомним, например, достоверные случаи, когда беспомощный и даже раненный пловец оставался жив, плавая долгими часами в стае крупных акул в открытом море, и столь же достоверные случаи, когда акула убивала купальщика, только зашедшего в море, на глубине, едва доходящей ему до пояса. Человеку чаще всего кажется, что действия акул не обусловлены ситуацией, немотивированы, неожиданны для нас. Но то, что мы не видим мотива, не замечаем предупреждения о намерениях акулы, вовсе не означает, что мотива и предупреждения нет: любое животное как-то предупреждает о своих последующих действиях. Опытные дрессировщики считают, например, что одна из сложностей работы с медведями состоит в том, что у этих зверей небольшие, прикрытые шерстью уши и почти нет хвоста — поэтому сигналы, которыми медведь дает понять о своем настроении, труднее «прочитать», чем, скажем, у льва или тигра. Но важно не только увидеть предупреждение, важно правильно его понять. Например, человек, который, увидев на лице шимпанзе «улыбку до ушей», примет ее за знак расположения, может жестоко поплатиться: гримаса, похожая на улыбку, у этих обезьян — признак крайнего раздражения. Может стоить исследователю жизни и неправильно понятая «улыбка» акулы. Большинство ученых сходятся на том, что поведение акул бывает двух типов. Один тип — это индивидуальное охотничье поведение, включающее стадию разведки (обычно весьма длительную), а затем — нападение. На акул, поведение которых развивается по этой схеме, вполне возможно воздействовать целым рядом стимулов — соответствующими движениями, звуками, электроимпульсами. Однако акулы могут вести себя и иначе. При определенных условиях они впадают в состояние, которое разные авторы называют «психозом », « бешенством», «сумасшествием», ^ «лихорадкой», «неистовством». На поведение акул, находящихся в таком состоянии, воздействовать чрезвычайно трудно, их можно только убить. Изучение акул очень существенно продвинулось, когда исследователи выделили в поведении серой рифовой акулы очень характерное сочетание определенных плавательных движений с позой, которую в последующем стали называть «ханчинг» («сгорбливание»): средняя часть тела выгнута, грудные плавники опущены, голова вздернута. Сначала предположили, что акула ведет себя так, когда попадает в критическую для нее ситуацию. Сейчас установлено, что поза «сгорбливание» физиологически отражает неустойчивое равновесие между желанием акулы напасть и отступить; что перевесит, может зависеть от любой мелочи. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ Одно из важнейших «противоакуль- их средств» — знание простейших правил обращения с акулами и элементарная осторожность. Существует неисчисли- 51
мое множество рекомендаций, наставлений, советов. Некоторые из них основаны на глубоких знаниях особенностей поведения тех или иных видов акул и безусловно полезны, другие — сомнительны, третьи — откровенно смехотворны. Об эффективности некоторых таких мер известный специалист П. Джильберт с иронией пишет: «Каждая нация, живущая у моря, вырабатывает собственные любимые антиакульи средства... На Гава- ях женщины, чтобы предотвратить нападение, татуировали себе лодыжки... На Соломоновых островах для умиротворения акульего бога использовали заклинания и человеческие жертвоприношения, а в США некоторые ныряльщики верят, что визг и шлепанье по воде отпугивает акул». Однако необходимы и специальные средства защиты от акул. В некоторых странах, где «акулья проблема» особенно остра, пляжи защищают стационарными металлическими или пластиковыми сетями: или полностью огораживают участок пляжа, или, чаще, выставляют их в несколько рядов параллельно берегу с промежутками. Роль таких сетей — не только и не столь- I ко в создании преграды, сколько и в том, что в них попадает много крупных акул i и общее их количество в охраняемой зо- | не уменьшается. Только в австралийском штате Квинсленд за 1962—1978 гг. в сети было поймано свыше 20 тысяч акул. Несмотря на то, что сети не обеспечивают стопроцентной безопасности, их использование (в сочетании с дежурной службой, патрулированием на вертолетах и т. д.) считается одной из наиболее эффективных и экономически оправданных мер массовой защиты. К сожалению, сейчас накопились сведения, что противоакульи сети опасны для многих других, совершенно безвредных животных. Среди них — и такие виды, как морские черепахи и редкие морские млекопитающие дюгони, которые в Австралии находятся под защитой закона. В проти- воакульих сетях у берегов этой страны за 15 лет погибло свыше 2600 черепах, 470 дюгоней, свыше 300 дельфинов и даже молодые усатые киты. Средством индивидуальной или групповой защиты- могут служить и акульи клетки, или «акулоубежища» — устройства, принцип действия которых понятен из названия. Такую клетку можно быстро изготовить на любом судне, она позволяет с достаточной степенью безопасности проводить под водой ремонтные работы, если в них возникает необходимость. Из-за прочных стальных прутьев акульих клеток проведены интереснейшие наблюдения над самыми опасными видами акул, получены бесценные фото-и кинокадры поведения голодных акул в разных ситуациях. 52 РЕПЕЛЛЕНТЫ ОТ АКУЛ Много веков насчитывает история поисков химических антиакульих средств. Однако первый более или менее научно обоснованный антиакулий репеллент был создан только в 40-х годах нашего столетия, во время войны. Американские летчики, сбитые над Красным морем, Атлантическим и Тихим океанами и оставшиеся в живых, привозили полные кровавых деталей рассказы о встречах с акулами. Хотя эти сообщения считались секретными, часть их попала в газеты. Посыпались запросы в конгресс, взволнованные матери воевавших летчиков обратились с письмом к президенту США Рузвельту. В результате в марте 1942 г. начались работы над созданием химического вещества, отпугивающего акул. Уже давно было замечено, что некоторые акулы избегают мест, где находятся их мертвые сородичи; было обнаружено, что такое действие вызывается содержащейся в тканях акул уксусной кислотой. Было известно также, что на акул отрицательно действует сульфат меди. Для усиления действия оба эти вещества скомбинировали и в качестве отпугивающего средства решили использовать уксуснокислую медь. Поскольку она бесцветна, к ней для психологического эффекта добавили черную краску нигрозин. Эта смесь, спрессованная в брикеты, получила громкое название «Истребитель акул». Ни одно противоакулье средство не использовалось так долго и так широко, и ни одно не вызывало столько восторгов и одновременно столько насмешек. Аквалангисты неоднократно наблюдали, как акулы не только спокойно плавают в «отравленной» воде, но и глотают пакеты «Истребителя» (правда, тут же их выплевывая). Многократно было показано, что краска, входящая в состав препарата, иногда больше пугает акул, чем ацетат меди. В то же время длительные опыты с выставленными в море переметами с наживкой показали, что на переметы с пакетами ацетата меди акул ловилось значительно меньше, чем на контрольные. Специалисты признали, что, хотя на нападающую акулу ацетат не действует, его нельзя считать бесполезным, поскольку в некоторых случаях он способен отпугнуть любопытную акулу и приостановить ее дальнейшие действия. В процессе изучения и развенчания «Истребителя акул» возникли сомнения в принципиальной осуществимости химической защиты от акул. Дело в том, что математическая модель движения акулы через поле химического реагента с концентрацией, повышающейся к центру, с очевидностью показала: для того, чтобы акула при скорости 20 м/с (с такой скоростью она нападает) получила дозу
вещества, достаточную, чтобы ее остановить, размеры защитного поля должны быть столь велики, что использование химического реагента становится практически нереальным. Для создания же поля практически осуществимого размера (до 20 м в поперечнике) необходимо вещество в несколько сотен, а то и в тысячу раз токсичнее цианистого калия! Если такое вещество и будет найдено, оно окажется не менее опасным для пловца, чем для акулы. Остается возлагать надежды на открытие акульих репеллентов совершенно иного типа действия, которые могли бы в очень низких концентрациях вызывать резкие изменения в поведении акул. Одно из многообещающих веществ такого типа — токсин, выделяемый одной из рыб, обитающих в Крадном море. Эта рыба, очень похожая на небольшую камбалу, носит научное название Пардахирус мар- моратус. Яд пардахируса в очень малой дозе убивает морских звезд, крабов, различных рыб. Для человека этот яд, по- видимому, очень опасен, но только если попадет в кровь: местные жители с удовольствием используют рыбу в пищу. На акул же пардахирус оказывает ошеломляющее действие. Привлеченная движениями рыбки, акула кидается на нее и... как бы наталкивается на невидимую преграду. Глаза акулы мгновенно затягиваются толстой белой пленкой, а челюсти остаются раскрытыми. Она отскакивает, трясет головой, но лишь с большим усилием ей удается сомкнуть челюсти. Когда результаты этих опытов стали известны, многие вздохнули с облегчением: наконец-то акулья проблема решена! Действительно, токсин, выделяемый пардахирусом, чрезвычайно интересен и сейчас интенсивно изучается. Но надежда на него как на антиакулью панацею вряд ли оправдана. Во-первых, необходимо проверить его универсальность — ведь это оружие природа оттачивала на красноморских видах акул, а мы уже знаем, насколько разнообразны эти животные. Есть и еще одна серьезная трудность, общая для любого химического средства защиты, независимо от его состава. Дело в том, что для эффективной защиты необходимо не только создать защитное поле, но и поддерживать его длительное время (поскольку человек не может, подобно пар- дахирусу, «включать» защитный механизм только в момент атаки акулы). Для создания такого поля необходимо расходовать большое количество вещества, а оно наверняка будет очень дорогим. И ДУБИНКОЙ, И ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ Сейчас специалисты признают более эффективными физические средства. Большинство их предназначено для защиты подводных пловцов. Одно из простейших — широко известная «акулья дубинка», изобретенная Ж. И. Кусто. Это палка длиной 1—1,5 м, имеющая на конце насечку или короткие тупые шипы; дубинкой упираются в нападающую акулу, не давая ей приблизиться. При этом важно не поранить хищницу, чтобы не разъярить ее и не привлекать других. Очень велика психологическая роль этого инструмента — человек с дубинкой чувствует себя гораздо увереннее, чем с голыми руками, и более уверенно ведет себя, что дает ему преимущество в психологическом поединке. Дубинка стала составной частью нового комплекта снаряжения, разработанного Кусто (акваланг, прикрытый обтекателем, жесткий шлем с встроенным в него фонарем и телефоном) — она закрепляется в специальных держателях вдоль баллонов над левым плечом подводника. Вообще приданию «акулоустойчи- вости» основному снаряжению подводников уделяется сейчас большое внимание. Были предприняты попытки изготовления специально окрашенных с целью камуфляжа гидрокостюмов, но испытания показали их неэффективность. Одним из важнейших «акулозащитных» предметов снаряжения признана панорамная маска, значительно расширяющая поле зрения водолаза: статистика показывает, что около половины пловцов, атакованных акулами, не видели хищниц перед нападением. Одна из последних новинок — костюм, защищенный пластиковой ♦чешуей», предохраняющей пловца от зубов и особенно от травм, наносимых кожей акулы. Большое значение придается и цвету снаряжения. Опытные пловцы предпочитают черные костюмы без полос и баллоны акваланга, окрашенные в матовый черный цвет. Даже надувные водолазные жилеты и компенсаторы плавучести начали изготовлять из материалов черного цвета, хотя это затрудняет обнаружение нуждающегося в помощи пловца. Действие нескольких типов анти- * акульих устройств основано на том, что у акул нет эффективных механизмов регулирования плавучести, и ее нарушение выводит хищницу из строя. Наиболее известное из таких устройств — «акулий дротик». Это, по существу, газовое ружье; его основная часть — цилиндрическая головка, содержащая баллончик с С02 (наподобие используемых в сифонах для газирования воды) и полую иглу. Головка закрепляется на гарпуне ружья или остроге. Действует устройство очень просто: когда острие иглы прокалывает кожу акулы, задний конец пробивает пробку баллончика, и углекислый газ поступает в полость тела акулы, раздувая ее и поднимая на поверхность. 53
Начиная с 1958 г. было испытано много электрических противоакульих устройств. Большинство из них оказались не только малоэффективными и дорогими, но и опасными для использующих их людей. В настоящее время признан достаточно эффективным лишь так называемый «акулий щит» — генератор прямоугольных импульсов тока напряжением 120 вольт и длительностью 60 миллисекунд. Установлено, что устройство отпугивает акул четырех видов. Вообще нужно сказать, что при испытании различных химических и физических средств защиты от акул особенно наглядно проявляются их межвидовые и индивидуальные различия. Например, гладкая акула перестает питаться, когда в воду опускают разлагающееся акулье мясо, а некоторые другие виды акул на него не реагируют. Одно из электрических устройств, эффективно. отпугивающее несколько крупных видов акул, в то же время привлекло большую тигровую акулу. Серая акула не обращает внимания на клубы нигрозина в воде, а многие виды их избегают. В опыте, где исследовалась реакция акул на воздушные пузыри, одна тигровая акула из двенадцати находящихся в бассейне поворачивала, наткнувшись на «стену» из пузырьков воздуха, а остальные проплывали сквозь нее, никак не реагируя. Неудивительно, что одни подводники уверены (и ссылаются на собственный опыт), что, закричав или выпустив из загубника струю пузырей, они напугают акулу, в то время как другие точно так же уверены (и опять-таки ссылаются на опыт), что эти действия не производят на акул никакого впечатления... «И акула, и человек — плотоядные животные, которые убивают других животных для питания. Однако люди интенсивно употребляют в пищу акул и других рыб; акулы же обычно не трогают людей в море»,— так начинается одна из научных статей об акулах. Близкую мысль высказали как-то Ж. И. Кусто и Ф. Дюма: «Да, в море есть место как для человека, так и для акулы. У каждого здесь своя роль». К этому можно добавить, что акулы с древнейших времен не выходят за пределы своей роли, чего нельзя сказать о человеке. Поэтому считать акулу исконным врагом человечества вряд ли можно. Но не подлежит сомнению, что акула — один из самых интересных (хотя иногда и опасных) морских обитателей. Совершенные машины убийства Акулы — представители древнейшей группы хрящевых рыб, за 350 миллионов лет своей эволюции прекрасно приспособившиеся к суровой борьбе за жизнь. Великолепно обтекаемое тело с мощным движителем — неравноло- пастным хвостом; челюсти, усаженные рядами огромных острых, как бритва, зубов, на смену которым по мере их износа подрастают новые; прочная шкура, покрытая чешуей — в сущности, теми же зубами; великолепное обоняние и неплохое зрение, неимоверная живучесть- Сила сжатия челюстей акул была измерена специальным прибором, сконструированным сотрудниками Скрип- псовского института океанографии. Общая сила сжатия, оказывается, может достичь 18 т, а давление — 2—3 тысяч атмосфер! Неудивительно, что даже не очень крупная акула без усилия перекусывает пополам дельфина или морскую черепаху. Те, кто хорошо представляет себе все невероятное совершенство этой машины убийства, удивляются не тому, что акулы нападают на людей, а тому, что они вообще позволяют людям находиться и работать в море. . Органы чувств акул прекрасно развиты. Свою жертву они обнаруживают с помощью слуха, обоняния и вкуса (у водных обитателей эти чувства трудно различимы), а также зрения. Вопреки распространенному мнению о слабом зрении акул, их глаза прекрасно приспособлены к их нуждам. Они чрезвычайно чувствительны к контрасту света и темноты и отлично различают подвижные объекты. Яркие цвета могут привлекать акул, и это необходимо учитывать при разработке спортивной одежды и снаряжения. Расположенный за сетчаткой акульего глаза све- тоотражательный слой значительно увеличивает чувствительность глаза к слабым световым сигналам, что позволяет им прекрасно ориентироваться в условиях слабой освещенности. Правда, в очень мутной воде зрение бесполезно, но акулы прекрасно обходятся и без него — недаром большинство инструкций советует пловцам быть особенно осторожными в мутной воде, а также ночью. Хотя у акул хорошо i развиты органы, воспринимающие информацию о химическом составе среды, хемо- рецепция изучена только у 4—5 их видов. Слух акул исследован лучше. Доказано, что они воспринимают частоты от 10 до 600—800 герц. Таким образом, у верхней границы диапазона акулы слышат хуже, чем человек, у нижней — значительно лучше. У акул обнаружено также чрезвычайно высокоразвитое «электрическое чувство». Некоторые акулы способны различать разность потенциалов в 0,01 микровольта — это самая высокая электрочувствительность, известная в животном царстве. Перепечатано с сокращениями из ежегодника Юкеан и человек-83» (Владивосток; Дальневосточное книжное издательство. 1983) 54
'*рл,ич HVVIM [* LL. A I I I I ] l'LLU [ III! T T1 LI1XI11J * ^ * ^ i л *• j книги (Окончание; начало — на стр. 29) Геология и геохимия рудных месторождений Сибири. 19 л. 2 р. 90 к. Геофизические и геохимические методы поисков ред- кометальных пегматитов. 12 л. 1 р. 80 к. Геохимия платформенных и геосинклинальных осадочных пород и руд. 20 л. 3 р. Основные принципы формирования залежей нефти и газа. 20 л. 3 р. Очерки физико-химической петрологии, вып. XI. 20 л. 3 р. 40 к. Охрана генофонда природной флоры. 16 л. 2 р. 70 к. Петрохимия осадочных и вулканогенно-осадочных формаций докембрия. 20 л. 3 р. 10 к. Природные ресурсы больших озер СССР и вероятные их изменения. 20 л. 3 р. 10 к. Проблемы экологии полярных областей. 10 л. 1 р. 50 к. Ушаков Е. П. Социально-экономическое развитие и природоохранная деятельность. 12 л. 1 р. 20 к. Швецов П. Ф., Зильбер- борд А. Ф. Под землю, чтобы сберечь землю. 10 л. 70 к. Издательство «Металлургия» A984 г.) В 1984 г. часть книг, выпускаемых издательством «Металлургия», будет распространяться непосредственно издательством, а не через книжные магазины: эти книги будут по мере выхода в свет высылаться заказчикам по почте наложенным платежом. Аношкин Н. Ф., Фак- туллин О. X. Структура и свойства гранулируемых никелевых сплавов. 10 л. 1 р. 50 к. Гинберг А. М. Повышение антикоррозионных свойств металлических покрытий. 14 л. 2 р. 40 к. Коломыцев П. Т. Газовая коррозия и прочность никелевых сплавов. 16 л. 2 р. 40 к. Косолапова Т. Я., Андреева Т. В., Бартницкая Т. С. и др. Неметаллические тугоплавкие соединения. 20 л. 3 р. 30 к. Мильвидский М. Г., Ос- венский В. Б. Структурные дефекты в. монокристаллах полупроводников. 20 л. 3 р. 30 к. Минаев Ю. А. Поверхностные явления в металлургических процессах. 13 л, 2 р. Пашиикин А. С, Спи- вак М. М., Малкова А. С. Применение диаграмм парциальных давлений в металлургии. 12 л. 1 р. 80 к. Полтавцев Ю. Г. Структура полупроводниковых расплавов. 15 л. 2 р. 30 к. Скляр М. Г. Физико-химические основы спекания углей. 15 л. 1 р. 80 к. Тарасова А. А. Особенности цинкования- кремнийсо- держащих сталей и чугунов. 6 л. 30 к. Усова В. В., Плотникова Т. Т., Кушакевич С. А. Травление титана и его сплавов. 10 л. 50 к. Заказы на эти издания (с указанием точного обратного адреса) следует направлять в отдел распространения издательства «Металлургия» по адресу: 119034 Москва ГСП-3, 2-й Обыденский пер., 14. Заказы принимаются до 31 декабря 1983 г. Банк отходов Покупаем в количестве 2—3 т следующие отходы: поливинилхлоридную пленку (жесткую, для вакуумного формования) толщиной 0,3—0,8 мм; листовое органическое стекло толщиной 0,5—2 мм; листовой полистирол толщиной 0,5—2 мм; Наименьшие размеры 640x380 и 640x200 мм. 690049 Владивосток, Бородинская ул., 20, Экспериментальная фабрика сувениров из металла и пластмасс. Расчетный счет As 36661 в Первореченском отделении Госбанка Владивостока. Предлагаем в большом количестве золу такого состава: 25—33% Na2S04, 12—13% NaCl, 46—52% Na2C03, 6- 7% NaOH, 0,05% Si02, 0,05% Fe203, 0,05% Н20, органики нет. Чирчикское производственное объединение «Электрохимпром». 702100, Чирчик-8 Ташкентской обл: Расчетный счет Ла 24601 в Чирчикском отделении Госбанка. SS
Проблемы и методы и современной науки В Запахи, мозг, | эмоции б Кандидат медицинских наук А. Л. РЫЛОВ Не одно столетие волнуют ученых загадки пяти чувств, доставляющих человеку всю информацию об окружающем его мире. В ходе многолетних исследований изучено анатомическое устройство органов чувств, накоплено огромное количество сведений об их работе. И лет пятьдесят назад казалось, что в этой области все уже более или менее ясно. Система органов чувств животных и человека представлялась чем- то вроде телефонной сети, в которой рецепторы — нервные клетки глаза, уха, носа — соединены своими отростками, как телефонные аппараты проводами, с мозгом, устроенным наподобие центрального телефонного узла. Запахи, цвета, звуки, воспринимаемые рецепторами, зашифровываются в виде нервных импульсов, которые по отросткам нервных клеток передаются в соответствующие отделы мозга; там они расшифровываются, превращаются в образы внешнего мира и переадресуются в те структуры мозга, которые ведают поведением. При этом периферийным органам чувств — анализаторам отводилась лишь скромная роль передаточных инстанций: вся переработка поступающей извне информации предоставлялась, центральному узлу. Однако мало-помалу исследователи стали убеждаться, что дело обстоит не так просто и что «телефонный» принцип неприменим к работе не только всей нервной системы, но даже отдельных нервных клеток: оказалось, что все они не лросто передают поступающие сигналы, но и на доступном им уровне так или иначе перерабатывают полученные сообщения. Например, уже в начальных звеньях цепи — рецепторах есть нервные клетки, реагирующие только на знакомый им стимул — определенный запах, звук, форму светового пятна. Некоторые нервные клетки по-разному отвечают на сигналы в зависимости от состояния животного: если оно испытывает потребность в пище, воде, особи противоположного пола, то часть нейронов, входящих в состав анализаторов, повышает свою чувствительность к соответствующим- раздражителям. Таким образом, узнавание и переработка внешних сигналов начинается уже с самых первых этапов восприятия. 56
Этот ступенчатый, подчиненный определенной иерархии процесс оказался необычайно сложным. Потребуются, вероятно, еще многие десятилетия, чтобы разобраться, как именно с помощью анализаторов отражается в сознании объективный мир. К тому же уже сейчас ясно: чтобы понять, как работают органы чувств, физиологам придется заниматься и проблемами, казалось бы, прямо не связанными с восприятием. В этой статье мы попытаемся рассказать о некоторых современных исследованиях в области одного из пяти чувств человека и животных — обоняния. ЧЕМ МЫ НЮХАЕМ Об обонятельной системе исследователи знают много меньше, чем, например, о зрении или слухе. Неизвестность начинается с порога, уже там, где и у человека, и у всех др угих млекопитающих в верхней части носовой полости находится рецептор запахов — обонятельный эпителий, желтоватое поле площадью около двух с половиной квадратных сантиметров. До сих пор никто не может точно ответить на вопрос: что пахнет? Вот молекула пахучего вещества попала на обонятельный эпителий, адсорбировалась на поверхности покрывающей его защитной жидкости, соприкоснулась с ресничками обонятельных клеток. А дальше? Какая энергия действует на обонятельный анализатор ? Это пока неизвестно. Не знаем мы с определенностью и того, воспринимают ли разные обонятельные клетки разные запахи или же одна клетка может узнать многие из них. Но вот обонятельная клетка так или иначе узнала определенный запах. На ее оболочке возник электрический импульс. По отростку клетки — нервному волокну, называемому аксоном, импульс проходит через тонкую пористую кость внутрь черепа и попадает в одну из двух обонятельных луковиц — образований белого цвета, которые находятся в передней части мозга и как бы выдвинуты далеко вперед; у крыс эти образования, на долю которых приходится около 4% веса всего мозга, действительно напоминают луковицы. В луковице аксоны, идущие от обонятельных клеток, оканчиваются, но нервный импульс идет дальше. Он переходит на другие нервные клетки — митральные. Те, в свою очередь, через свои аксоны передают импульсы в другие структуры мозга, расположенные на его передней нижней поверхности. Когда-то их называли обонятельным мозгом: считалось, что именно они различают запахи. Однако оказалось, что, во-первых, эти отделы мозга выполняют и многие другие функции, а во-вторых, даже если их разрушить, животное не теряет способности распознавать запахи. Какая же часть мозга расшифровывает запахи? Неизвестно — вот еще одна загадка обонятельной системы. ЗАПАХИ-УМИРОТВОРИТЕЛИ И ЗАПАХИ-ПРОВОКАТОРЫ В клетку к крысе пускают мышь. Спала ли крыса, умывалась ли, ела или пила, она немедленно бросается на мышь и кусает ее. Не прошло и пяти секунд, как мышь убита. То же происходит и с цыпленком, черепахой, крысенком, лягушкой — словом, с любым мелким животным, какое помещают в клетку. Такое поведение для большинства крыс необычно: как правило, если к крысе в клетку подсадить мышь, крыса просто обнюхает ее и оставит в покое. Как считают некоторые этологи, хищническая агрессивность для крыс не характерна. Дело объясняется просто: у этой крысы разрушены обонятельные луковицы, и она не может различать запахи. Откуда же у нее такая агрессивность? Может, крыса, лишенная обоняния, неспособна есть, и убивать ее заставляет голод? Действительно, новорожденные крысята с удаленными обонятельными луковицами часто гибнут от недоедания. Но взрослые животные при добывании пищи успешно возмещают отсутствие обоняния зрением, а у нашей крысы-убийцы в клетке достаточно корма. К тому же если пустить к ней в клетку несколько мышей, она съест од ну-две, не больше, но не перестанет убивать. А не становится ли крыса убийцей оттого, что не ощущает запаха своих жертв ? Может быть, здоровой крысе этот запах сообщает, что ничего страшного в новом соседе для нее нет, а после операции она не доверяет глазам и убивает на всякий случай, чтобы обезопасить себя? Действительно, в контактах грызунов друг с другом и с иными животными запахи играют громадную роль, не меньшую, чем словесное общение у людей. Достаточно нанести на любой предмет несколько капель кадаверина — вещества, появляющегося при разложении крысиных трупов, — и крысы начнут старательно закапывать предмет, как поступают с умершими сородичами. Подопытная крыса может отличить по запаху другой крысы, вознаграждали ее вкусной пищей за нажатие на педаль или нет, и в зависимости от этого сама быстрее или медленнее обучается этой реакции. От запаха мыши-самца, впервые попавшего в колонию, прерывается беременность у самок, а запах мочи взрослых самцов мышей необходим для нормального развития самцов-детенышей: без него 57
у них плохо формируются -механизмы, ответственные за агрессивные и оборонительные реакции... Запахи важны и как непосредственные стимулы для животного, встретившего возможную мишень для атаки и находящегося в раздумье: атаковать или нет? Известно, что у крыс, мышей,- леммингов и многих других грызунов в моче взрослых самцов есть вещества, которые вызывают нападения со стороны других самцов, а в моче самок — вещества, сдерживающие агрессию со стороны самцов, но зато стимулирующие к атакам других самок. По запаху грызуны безошибочно отличают доминирующих самцов, на которых нападать опасно. Редко кто нападает и на совсем молодых самцов, в моче которых запахи — провокаторы атак отсутствуют. Значит, запахи и в самом деле могут предотвращать нападения у крыс. Но лишь тогда, когда они исходят от их сородичей! Мыши же, цыплята и лягушки становятся добычей крыс так редко, что трудно представить себе, зачем бы им понадобилось выделять пахучие вещества, котор'ые защищали бы их от крысиных атак. К том у же межвидовая агрессия (как правило, это хищничество) может только усиливаться запахом жерт- - вы. А тут все наоборот: среди крыс, не чувствующих запахов после удаления обонятельных луковиц, убийц несравненно больше, чем среди нормальных животных. В чем же дело? ТОРМОЗА ЭМОЦИЙ Вспомним еще раз условия нашего эксперимента. Крысы-убийцы отличаются от обычных тем, что у них разрушены обонятельные, луковицы. Они, естественно, не 'различают запахов. Но только ли этим объясняется их необычное поведение? Попытаемся это проверить. Ведь нарушение обоняния можно вызвать и другими способами: например, перерезать обонятельный нерв, ведущий к обонятельным луковицам, или разрушить клетки обонятельного эпителия, нанеся на него пасту с сернокислым цинком. И оказывается, что в этих случаях у крыс не появляется никакой особой агрессивности, хот^ запахов для них теперь тоже не существует! По-видимому, дело не в запахах, а в самих обонятельных луковицах. Не могут ли они помимо обработки информации, которую несут запахи, выполнять и какие-то иные функции? Подобное «совмещение профессий» для мозга вещь не такая уж необычная. Еще в 30-е годы было доказано, например, что отдельные звенья зрительного анализатора занимаются не только переработкой информации, приходящей с сетчатки глаза. Слепые крысы, обученные ориентироваться в лабиринте по запаху, теряли этот навык, когда у них удаляли часть коры, расшифровывающую зрительные импульсы... Может быть; и обонятельные луковицы, помимо своих основных обязанностей, служат для каких-то иных целей? Присмотримся повнимательнее к поведению крыс, у которых удалены обонятельные луковицы. Вот перед вами две клетки: в одной крыса нормальная, в другой — с удаленными луковицами. Вы стучите пальцем по клетке или попросту сильно дуете на ту и другую крысу. Нормальная подбежит к передней стенке клетки и начнет разглядывать вас — не больше; оперированная же подпрыгнет или метнется в сторону. Просуньте в клетку деревянную палочку — нормальная крыса обнюхает ее и отойдет, а оперированная в ярости бросится на нее и начнет грызть или же в страхе отскочит. Подобное поведение называется гиперэмоциональным. О том, что кр ысы после удаления обонятельных луковиц отличаются «несдержанностью эмоций», свидетельствуют самые разнообразные эксперименты. Такие крысы начинают прыгать и пищать при ударах тока меньшей силы, чем обычные. Они кусаются, когда экспериментатор берет их в руки, вплоть до того, что приходится брать их специальными щипцами. В ответ на внезапный громкий стук у них значительно сильнее ускоряется сердцебиение, чем у нормальных, а в моче появляется больше веществ, выделяемых надпочечниками при стрессе... Да и мышей крысы с удаленными луковицами убивают совсем не так, как обычные. Экпериментаторы заметили, что они кидаются на мышь неумело, неловко, в слепой ярости, как бросаются на любой движущийся предмет, попавший в клетку. Усилена их агрессивность и в столкновениях с сородичами. Похоже, что лишение обонятельных луковиц словно отключает установленные в мозге тормоза, которые контролируют интенсивность эмоциональных реакций. Так исследователи обнаружили в обонятельных луковицах важный механизм управления работой мозга — он удерживает уровень эмоциональности в границах, соответствующих внешним условиям. Все хорошо знают, что- происходит, когда эта система тормозов не срабатывает. Мы часами не можем уснуть, вспоминая обиду, и внозь и вновь представляем себе, как надо было ответить обидчику; мы срываемся на крик в семейной ссоре, не можем сдерживать раздражения на работе; или же, наоборот, когда нас что-то развеселило, мы расходимся все больше и больше, не замечая, что кому-то наше веселье в тягость... Не очень приятно' вспоминать потом те моменты, когда этои механизм в нас отказывает. 58
Природа приложила много стараний, чтобы тормоза эмоций были надежны. Она многократно продублировала их в мозге, и обонятельные луковицы — лишь часть этой системы. Пока нам неясно, есть ли какая-нибудь специализация среди подобных механизмов или же все они одинаково регулируют лишь общую эмоциональность. Для чего так старалась природа, понять легко. Прежде всего, гиперэмоциональные животные и люди неспособны нормально ориентироваться в обстановке: не случайно ведь говорят о «слепой ярости» или «глухой тоске». К тому же эмоциональное возбуждение требует большого напряжения сил, интенсивной работы всего организма, и прежде всего системы кровообращения: оттого так и страдает сейчас человек от болезней сосудов и сердца, что его эмоциональные тормоза оказались слишком ненадежными в условиях перегрузок современной цивилизации; но это другая большая проблема и другой большой разговор. ОТ КРЫС-УБИЙЦ К ИСЦЕЛЕНИЮ ЧЕЛОВЕКА Сейчас уже никто не думает, что обонятельные луковицы — всего лишь переключатели на пути, по которому мчатся в мозг обонятельные импульсы. Это сложные структуры, напоминающие своим строением кору больших полушарий. Кроме митральных клеток, связанных с обонятельным рецептором, здесь есть еще мелкие нейроны, называемые звездчатыми,— таких много и в коре, где им принадлежат, по-видимому, самые сложные, «творческие» функции. Как и кора больших полушарий, обонятельные луковицы обладают постоянной ритмической электрической активностью, которая не прерывается и во сне, и в отсутствие каких* бы то ни было запахов. В общем, как отмечал английский исследователь мозга У. ле Грос Кларк, обонятельные луковицы — не что иное, как «выдвинутая на периферию часть полушарий головного мозга». Для того чтобы выполнять свои сложные и разнообразные функции, обонятельные луковицы должны быть связаны с другими отделами мозга. И действительно, к ним ведут нервные волокна из многих структур обоих полушарий, а они, в свою очередь, рассылают широко разветвленные пучки нервных окончаний по всему мозгу. Некоторые клетки обонятельных луковиц выделяют в мозг нервный медиатор — гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК). После удаления луковиц в мозге снижается содержание не только ГАМК, но и другого медиатора — серотонина. Нейронов, которые синтезировали бы серо- тонин и где-то его выделяли, в обонятельных луковицах пока не нашли, — возможно, они влияют на систему серотонина лишь опосредованно. Зато нейронов, синтезирующих ГАМК, в луковицах достаточно. Этот медиатор не только используется внутри луковиц, но и экспортируется во многие другие отделы мозга. Профессия ГАМК — торможение; если подводить ГАМК к нервным клеткам, частота их разрядов снижается или они вообще умолкают. Введение ГАМК в организм крыс тормозит самые разные виды агрессии: и хищничество, и нападения на «чужаков» со стороны хозяев клетки. Тормозящее действие оказывает и серотонин, но если ГАМК вызывает общее торможение в центральной нервной системе, то серотонин, по- видимому, действует более прицельно — при недостатке его усиливаются реакции страха, боли, нарушается сон- Таким образом, обонятельные луковицы контролируют эмоциональность как бы двумя рукоятками: для более грубой настройки — с помощью нейронов, выделяющих ГАМК, а для более тонкой — через нервные клетки, регулирующие обмен серотонина. Конечно, еще далеко не все ясно в функциях обонятельных луковиц. Неясно, какие именно структуры мозга крыс, у которых .луковицы удалены, более всего «виновны» в их гиперэмоциональности. Неизвестно, какое участие во всем этом принимает еще один медиатор — ацетилхолин: после удаления луковиц изменяется и его обмен- в мозге, да не просто в мозге, а в так называемой миндалине — крупном подкорковом ядре, в которое ведут многие нервные волокна из луковиц и электрическое раздражение которого вызывает у крыс, кошек, обезьян припадки неукротимой ярости, а у людей Чувство озлобления. Не через миндалину ли регулируют агрессивность обонятельные луковицы? Не ей ли адресованы их тормозные сигналы? Это выглядит тем более вероятным, что недавно было обнаружено: разрушение одного из ядер миндалины устраняет повышенную возбудимость крыс с удаленными луковицами, превращает их из убийц в тихонь. Непонятно и то, почему через некоторое время после разрушения других структур, также участвующих в контроле эмоциональности, мозг каким-то образом вновь обретает свои тормозные способности, и животное успокаивается, а вот повышение эмоциональности после удаления луковиц носит затяжной, практически необратимый характер. Во всяком случае, крыса, ставшая после этого убийцей, так на всю жизнь и останется агрессором. Неужели эти луковицы так незаменимы? И наконец, самый интересный вопрос: насколько то, что происходит в мозге крысы с удаленными лукови- 59
цами, похоже на катастрофу человеческого мозга, когда неуправляемый, патологически возбужденный больной бросается на окружающих? Как правило, физиологи с чрезвычайной осторожностью переносят на человека данные, полученные на животных. А все же некоторое сходство есть — по крайней мере в том, что касается механизмов эмоционального срыва. Например, исследователи обнаружили, что содержание серотонина в мозге депрессивных больных, покончивших жизнь самоубийством, значительно ниже чем в мозге людей, умерших при других обстоятельствах. А ведь одной из причин депрессивных состояний считается стресс, то есть 'гиперэмоциональное перенапряжение — согласно одной из гипотез, при этом нарушается синтез серотонина. Современная психиатрия располагает мощным оружием против депрессий — это трициклические анти депрессанты, препараты, повышающие уровень серотонина в мозге. И вот обнаружилось, что один из таких анти депрессантов — имипрамин начисто отбивает у крыс с удаленными луковицами охоту убивать мышей. Так оно и должно было быть — ведь он повышает содержание того самого серотонина, которого не хватает мозгу после потери обонятельных луковиц. С тех пор проверку на крысах с удаленными луковицами фармакологи применяют в качестве одного из тонких методов оценки эффективности анти депрессантов. На таких крысах-убийцах испытывают и психотропные препараты другой группы — нейролептики, которые в отличие от анти депрессантов, наоборот, снижают эмоциональный тонус, делают животное и человека сонным, вялым, малоподвижным, ко всему безразличным. Достаточно ввести нейролептики аминазин и галоперидол агрессивному больному, находящемуся в состоянии маниакального возбуждения, и препарат действует лучше любой смирительной рубашки. Однако нейролептики, вызывающие общее эмоциональное угнетение, — далеко не идеальные лекарства при лечении таких заболеваний. Они могут, например, обезвредить буйнопомешанного, снять острый приступ агрессивности, но не могут вернуть больному доброжелательность, миролюбие, спокойствие нормального человека, не заменяя его отупением и вялостью. Для того чтобы научиться эффективно лечить психически больных, восстанавливать их эмоциональное состояние, возвращать их в мир здоровых людей, физиологи вновь и вновь удаляют у десятков и сотен крыс обонятельные луковицы, ставят с ними новые и новые эксперименты, дающие бесценную информацию о тайнах человеческого мозга. 60
Живые лаборатории Целебные грибы Увы, не все грибы целебны. Среди почти 100 тысяч известных науке грибов медицинская микология особо выделяет грибы примерно 200 видов, которые могут быть возбудителями опасных и трудноизлечимых болезней человека. Одни из них — паразиты тканей и органов, ослабленных какими-либо неблагоприятными воздействиями. Другие грибы становятся аллергенами при контакте человека с их спорами или продуктами жизнедеятельности. Третьи могут служить причиной отравления. Грибы-паразиты могут повредить, например, глаз, кожу, волосы, слизистую легких. А обитающие почти повсюду грибы из рода кандида, которые неплохо себя чувствуют на растениях, в молоке и других пищевых продуктах, в ротовой полости и желудочно-кишечном тракте человека, при ослаблении организма могут вызвать общую инфекцию. Зачастую такое случается после длительного применения антибиотиков. И чтобы этого не случилось, вместе с антибактериальными антибиотиками вводят противогрибные препараты. Бывают инфекции и отравления, если люди едят заплесневелые продукты или пищу с токсинообразующими грибами. Чаще всего такие отравления случаются при употреблении пораженных грибами зерен хлебных злаков и продуктов из них, риса, арахиса и масличных культур. А кто не наслышан про страшные отравления не микроскопическими грибами, а такими, как бледная поганка? Ее яд по силе приравнивают к змеиному. Другие ядовитые грибы не столь опасны. Главная причина отравлений — это употребление ядовитых грибов вместо внешне похожих на них съедобных. Можно отравиться и отведав старых, перезревших плодовых тел, в которых начались процессы разложения, а также неправильно законсервированными грибами. Ныне даже съедобные грибы, выросшие возле забитых автомобилями шоссе, кое-где тоже могут стать ядовитыми. Ведь грибы способны накапливать в себе соли и ионы тяжелых металлов, в частности свинца, выбрасываемого автотранспортом в атмосферу. Ну а теперь, отдав дань неприятностям, давайте перейдем к основной теме статьи. В самом деле, многие грибы издавна верно служат людям. В качестве лечебных средств некоторые из них упоминаются еще в сочинениях Диоскорида (I в. н. э.), Плиния Старшего (I в. н. э.) и Галена (II в. н. э.). Грибы как средство народной медицины фигурируют в травниках — рукописных книгах о лекарственных растениях. Естественно, народная медицина сперва обратила внимание на макромицеты — грибы, обладающие крупными плодовыми телами. Лекарствами были как съедобные (белый гриб, шампиньоны, дождевики), так и несъедобные (плодовые тела трутовиков) и ядовитые (мухомор) грибы. В России еще в XVII веке примочкой из белых грибов с успехом лечили обморожения. До сих пор такая настойка из белого гриба в ходу в некоторых районах Сибири. В старину в лесных местностях Германии этот гриб применяли для лечения рака кожи. Красным мухомором в свое время лечили ревматизм, заболевания нервной системы, опухоли желез и даже туберкулез. Да и сейчас кое-где в нашей стране настойку из сушеных плодовых тел мухоморов употребляют при болях в мышцах и позвоночнике. Нынешние гомеопаты рекомендуют препарат из красного мухомора при разных, порой очень тяжелых заболеваниях, таких как хорея и эпилепсия. ♦Грибную мазь», служащую средством от подагры, делают из веселки обыкновенной, вернее из так называемого «земляного масла» — слизистой оболочки гриба. Кстати, ее издавна в народе применяли при ревматизме и прочих людских хворобах. Довольно широко распространенный гриб — навозник серый, растущий в местах с унавоженной почвой, вкусен, и в молодом возрасте его охотно используют в пищу. Но хозяйкам, подающим гриб к столу, надо знать, что гостям нельзя пить ни капли спиртного. Иначе будет отравление. Из этого «антиалкогольного гриба» выделено вещество, близкое к общеизвестному антабусу. А в хорошо известных грибникам говорушках содержится клитоцибин — вещество с антибактериальными свойствами, помогающее при туберкулезе. Этим же грибом французские медики лечат эпилепсию. Антибактериальные свойства есть и у шампиньонов, осеннего опенка, дождевиков и некоторых трутовиков. Мелкие 61
ВЕСЕЛА, VX'- ' > J>" * Vr MilM ГИМОМКА порезы, ссадины можно быстро вылечить, если к ним приложить разрезанный молодой дождевик. Так неполон веку поступали в народе. А мякоть плодового тела настоящего трутовика, паразитирующего на лиственных деревьях, быстро останавливает кровотечения. Из березового гриба чаги не так давно была выделена чаговая кислота, обладающая сильной физиологической активностью. Ныне в нашей стране из чаги делают экстракт, который эффективен при хронических гастритах и язвах желудка. Из плодового тела другого паразита березы — губки пиптопоруса выделено вещество с хорошим противовоспалительным свойством, по силе не уступающее кортизону. На стволах лиственницы попадаются белые плодовые тела паразита — лиственничной губки. На Руси этот гриб еще в глубокой древности считался лечебным. Круг болезней, при которых его использовали, широк: ушибы и астма, туберкулез и желтуха... В плодовых телах губки до 70% смолистых веществ, многие из которых физиологически активны. В частности, здесь обнаружена агарицино- вая кислота, благотворно действующая в случае изнурительного пототделения при туберкулезе. В конце прошлого — начале нынешнего века Россия была крупнейшим экспортером лиственничной губки на мировой рынок — вывозили тысячи пудов ежегодно. Сейчас СССР — одна из немногих стран, где организован сбор этого лекарственного сырья. Однако триумфальное шествие грибов в медицине возглавляют представители другой обширнейшей группы грибов, не образующих крупных плодовых тел,— микромицеты. Именно эти скромные микроскопические грибы подарили человечеству такие мощнейшие лечебные средства, как антибиотики, ферменты, гормоны... Пенициллин... Этим первым среди многочисленных ныне антибиотиков открыта новая эра в медицине. Около 40 лет прошло со дня выпуска промышленной партии препарата. За это время он спас миллионы больных воспалением легких, заражением крови, эпидемическим менингитом, скарлатиной, дифтерией... После триумфа пенициллина тысячи культур микроорганизмов выделяли из разных субстратов и исследовали в лабораториях. Поиски дали отрадные резуль- 62
таты — сейчас в распоряжении врачей десятки сильнейших препаратов. В производстве пользуются уже не дикими (выделенными в природе), а селекционированными культурами грибов, которые намного продуктивнее исходных. И, хотя пик поисков антибиотиков несколько спал, перед исследователями встают очередные проблемы — нужны новые антибиотики для борьбы с вирусами и злокачественными образованиями, надо преодолеть приспособление болезнетворных микробов к антибиотикам. Словом, поиски продолжаются. Не последнюю роль играют грибы и в получении витаминов. Например, дрожжевые грибы из класса сумчатых — основа производства провитамина D2 — эр- гостерина, мукоровые —каротина. Грибы пришли нам на помощь и в производстве ферментных препаратов. Например, грибной фермент амилазу применяют для лечения некоторых форм дистрофии и гнойно-хирургических заболеваний, протеиназы участвуют в производстве вакцин, токсинов, анатоксинов, фагов, сывороток. Медицина обязана микроскопическим грибам и появлением большого числа стероидных гормонов. Получение гормональных препаратов с помощью химического синтеза — процесс длительный и дорогой. И только разработка в 50-х годах технологии микробиологического синтеза стероидных гормонов сделала их доступными для повседневного использования. В отличие от производства антибиотиков в этом случае гриб вначале выращивают на среде, благоприятной для роста, а затем в нее добавляют токсичное для гриба количество стероидов. Защищаясь от отравления, культура гриба как бы обезвреживает эти соединения. Процесс столь эффективен, что можно получить 100%- ный выход преобразованного вещества. К тому же гормональные препараты группы кортизона, получаемые с помощью грибов, зачастую активнее обычных природных гормонов. В ходу в медицине и синтезированные грибами органические кислоты, углеводы, спирты. Однако микроскопические грибы пока плохо изучены. И предстоит еще многое сделать, чтобы все богатства мира грибов были употреблены на -благо человечества. Кандидат биологических наук П. СЫЧЕВ, Ю. ШАПОШНИК 63
К операции «Эмблема» В первом выпуске клуба Юный химик за этот год сообщалось о том, что редакция решила временно сохранить прежнюю эмблему клуба, поскольку среди эскизов, присланных участниками операции «Эмблема» («Химия и жизнь»., 1982, № 1, с. 70), не нашлось пригодного для постоянного использования. Однако вскоре редакция все же получила эскиз, признанный удачным. Его авторы — фотограф-художник А. Н. Бобрович и студентка Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева О. А. Бобрович. Новая эмблема, которую мы здесь публикуем, впредь будет открывать каждый выпуск клуба. I Устав клуба Пункт первый. Членом клуба может быть каждый школьник. Пункт второй. Членом клуба становится тот, кто задаст интересный вопрос, или найдет интересный ответ, или пришлет заметку, фотографию, рисунок, или просто расскажет о своих полезных делах. В письмах следует обязательно указывать имя, фамилию, адрес, класс и номер школы. Молекулы и модели Стремясь как можно точнее изобразить строение молекул, химики часто пользуются не плоскими формулами, нарисованными на бумаге, а объемными моделями, в которых выдерживаются определенные соотношения между длинами валентных связей и углами между ними. Современные методы позволяют определять эти величины экспериментально — например, по данным рентге- ноструктурного анализа. Но если известно, что молекула имеет форму, близкую к той или иной геометрической фигуре, то некоторые из этих величин можно просто вычислять. ЗАДАЧА 1 Известно, что в молекуле аммиака все связи N — Н имеют одинаковую длину — примерно 1,01 А, а расстояния между ядрами Н составляют ~И,64 А. Постройте модель молекулы аммиака и определите величины валентных углов Н — N — Н. ЗАДАЧА 2 При исследовании метана было установлено, что в его молекуле все связи С — Н имеют одинаковую длину; равны также и расстояния между всеми ядрами Н. На основании этих данных постройте модель молекулы метана и вычислите величины углов Н — С — Н. (Решения — на стр. 68) 64 I>v6 Юн J к химнк
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! Без репетитора Сейчас на дворе еще сентябрь, до будущих вступительных экзаменов в институты еще далеко, а на заборах, стенах домов, на фонарных столбах уже красуются бумажки со словами, завораживающими будущих абитуриентов и их родителей обещаниями в кратчайшие сроки резко повысить знания школьников в области химии, физики, математики, биологии... Здесь и «опытный педагог с индивидуальным подходом», и «прекрасная подготовка по химии», и «корректировка сочинений по опыту прошлых лет»— и так далее, и тому подобное. Предлагают свои услуги и преподаватели институтов, и просто кандидаты наук, и личности неизвестного происхождения... В этих объявлениях нет, к сожалению, только самого главного: в них не указывается цена такой подготовки. Давайте посчитаем. Двухчасовое занятие с репетитором стоит около десяти рублей. Шесть— восемь месяцев занятий по разу в неделю по четырем основным предметам стоят родителям абитуриентов от тысячи до полутора тысяч рублей. А результаты? О них никто не знает, потому что никаких достоверных статистических данных на этот счет не существует... Многие абитуриенты, к сожалению, действительно нуждаются в дополнительной подготовке, если они всерьез намерены получить высшее образование (имея к этому, естественно, и склонности, и способности). Но мало кто знает, что помимо частного репетиторства, ставшего сегодня повальной модой, существуют и более действенные формы Клуб Юный химик 3 «Химия и жизнь» № 9 дополнительных занятий для готовящихся к поступлению в вузы. Причем такие, что доступны не только горожанам, но и ребятам из сельской местности или небольших городов. Речь идет о том, что при Московском государственном университете имени. М. В. Ломоносова уже не один год работают подготовительные курсы (ПК) для желающих поступать на все естественные и гуманитарные факультеты. ПК — централизованная хозрасчетная организация, практикующая вечернюю и заочную формы обучения. На вечерние курсы принимаются лица, уже имеющие среднее образование и проживающие в Москве; заявления на эти курсы принимаются с 1 по 20 сентября лично от абитуриентов по адресу МГУ, сектор «Ж», подготовительные курсы. Годичный курс обучения стоит 15 рублей; эту сумму необходимо выслать почтовым переводом по адресу: Москва, текущий счет № 140310 в Московской городской конторе Госбанка, подготовительные курсы МГУ. При заполнении почтового перевода в разделе «Для письма» следует обязательно указать название факультета (химический, физический, механико- математический, вычислительной математики и кибернетики, биологический, почвоведения, географический или геологический). На заочные курсы принимаются молодые люди, проживающие в любом месте нашей страны. Эти курсы 65
рассчитаны на два года: на курсы первого года обучения принимаются учащиеся девятых классов; на курсы второго года обучения принимаются учащиеся десятых классов, а также лица, уже имеющие среднее образование. Плата за первый год обучения составляет 15 рублей; за второй год обучения — 25 рублей. Прием заявлений на заочные курсы производится с 15 сентября по 1 ноября. Для зачисления на курсы необходимо по адресу 117234 Москва В-234, Ленинские горы, МГУ, подготовительные курсы выслать (ценным письмом с описью вложения) следующие документы. 1. Заявление о приеме на ПК, в котором нужно указать фамилию, имя, отчество; место жительства (точный адрес); факультет, на который собираетесь поступать. 2. Справку с места работы для зачисления на ПК (для учащихся — справку из школы). 3. Квитанцию о переводе денег почтой за обучение на ПК. Всем учащимся, принятым на ПК, высылаются контрольные задания по всем предметам вступительных экзаменов (на химическом факультете — по математике, физике, химии и литературе) и современная учебно-методическая литература — пособия для поступающих, справочники, различные разработки и т. д. В ходе занятий (с ноября по май) заочники самостоятельно выполняют письменные контрольные задания и присылают их на ПК для проверки. Эти работы внимательно рассматривают сотрудники химического факультета МГУ и после этого возвращают автору с рецензией, оценкой и соответствующей методической разработкой, в которой даны подробные решения задач, советы и т. д. За время обучения каждый учащийся выполняет четыре контрольных работы. Это позволяет учащимся эффективно корректировать свою подготовку в соответствии с требованиями, предъявляемыми абитуриентам на вступительных экзаменах (добавим, что каждый учащийся вправе присылать на ПК любые интересующие его вопросы). Нужно также подчеркнуть, что ежегодно за месяц до начала вступительных экзаменов в МГУ (на химическом факультете они начинаются 5 июля и заканчиваются 25 июля) часть заочников из числа рабочей и сельской молодежи, наиболее успешно справившихся со всеми контрольными заданиями, приглашаются в МГУ (с обеспечением общежития) для участия в очной подготовительной сессии, которую проводят опытные педагоги. В заключение приведем статистику, характеризующую эффективность занятий на ПК. В 1982/83 учебном году на вечернем отделении ПК химического факультета обучалось 50 человек, на заочном отделении — около 500. На химический факультет МГУ от учащихся ПК было подано 245 заявлений (остальные учащиеся, по-видимому, решили поступать в другие вузы). Из них все четыре вступительных экзамена на положительные оценки сдало 160 абитуриентов — бывших учащихся ПК, и из них 65 человек было зачислено на химический факультет. Поскольку план приема на факультет в этом году составлял 225 человек, то это значит, что фактически каждый третий первокурсник химического факультета — воспитанник ПК. Н. Е. КУЗЬМЕНКО, доцент химического факультета МГУ ЛОВКОСТЬ РУК Микрогорелка из спиртовки Лет 20—30 назад мой совет был бы никому не нужен: все лаборатории были снабжены газом, и мелкие стеклодувные работы любой химик выполнял, не отходя от своего рабочего места. Теперь положение изменилось. Электрические нагревательные приборы стали общедоступны и настолько усовершенствовались, что во многих не только школьных, но и научных лабораториях газа нет, и единственным доступным источником открытого пламени остается спиртовка. А ее* слабый огонек пригоден разве что для сгибания тонких трубок. Ну, а если 66 Клу* Юный химик
требуется срочно запаять ампулу или оттянуть капилляр? Неужели бежать к стеклодуву? На такое многие не соглашаются — вот и воз- никают маскируемые от пожарной охраны горелки на газе из баллона, карбюраторные установки на бензине и прочие небезопасные самоделки. Между тем там, где есть спиртовка, ее можно переделать в совершенно безопасную микрогорелку. Нужно только, как и настоящую горелку, оборудовать ее воздушным дутьем. Для этого требуется немногое: стеклянная пипетка с диаметром узкого отверстия около 0,5 мм или игла от медицинского шприца. Пипетку или иглу закрепляют в штативе горизонтально, направляя отверстие на основание пламени спиртовки. Чем подавать воздух? Если горелка используется регулярно, есть резон приобрести в зоомагазине микрокомпрессор для аквариума (показан на рисунке). Для эпизодических же работ достаточно резиновой груши от пульверизатора — обязательно с промежуточным баллоном, чтобы ток воздуха был равномерным. Грушу лучше присоединить к пипетке длинным шлангом и положить на пол — тогда можно будет давить на нее ногой. Несколько слов о горючем. Чтобы получить высокотемпературное пламя, этиловый спирт стоит заменить изопропиловым. Без поддува он дает светящийся слабокоптящйй огонь, пригодный для отжига готовых изделий. Если хорошенько расправить фитиль, пламя изопропило- вого спирта выше, чем этилового — до 5 см. После некоторого упражнения на такой горелке удается размягчать стеклянные трубки диаметром до 10 мм. Даже если они сделаны из термостойкого стекла. И еще одна подробность : под сп иртовку полезно подложить кусок асбестового картона. Л. ЗАХАРОВ ПОЧТА КЛУБА Еще о каплях под водой, или «антипузырях» В опытах В. Гаврилова («Химия и жизнь», 1983, № 2, с. 65), в отличие от моих наблюдений («Химия и жизнь», 1966, № 11, с. 12), есть одна важная, на мой взгляд, особенность. А именно: автор отмечает, что «антипузырь» обменивается веществом с окружающим раствором. Этот интереснейший факт заслуживает самого тщательного изучения. Дело в том, что если существование такого феномена будет подтверждено, то «антипузырь» можно рассматривать как модель простейшего добиологического образования, предшествующего появлению жизни на Земле. Действительно, в то время, когда земное вещество претерпевало чисто химическую эволюцию (под дейст- в ием ионизирующих излучений, грозовы х разрядов и т. д.), возникали самые разнообразные органические соединения, в том числе наверняка и поверхностно-активные. Поэтому, например, во время дождей и просто от брызг в первобытном океане могли рождаться многочисленные «антипузыри», отделенные от внешней среды двойным слоем молекул и газов ой п ленкой. Обмениваясь с окружающим раствором органическими и неорганическими веществами, «антипузыри» могли изменять свой состав, размеры и устойчивость, то есть вступать в первичную борьбу за существование. Возможно также, что при определенном составе на поверхности некоторых «антипузырей» могли возникнуть и устойчивые пленки, подобные простейшим биологическим мембранам. А ведь сейчас известно, что именно особые свойства этих мембран в значительной мере определяют многие особенности процессов жизнедеятельности. Несложный прибор, описанный В. Гав- риловым, может значительно облегчить изучение подобных явлений и дает возможность получать «антипузыри» со стенками различного химического состава. Для этого достаточно к воде в стакане добавлять одно поверхностно-активное вещество, а к воде в колбе — другое. Особый интерес может представить случай, когда эти вещества способны друге другом реагировать, в частности давая нерастворимые соединения, из которых могут получаться полупроницае- Клуб Юиыи химик 3* 67
мые мембраны. Используя катионо- и анионоактивные поверхностно-активные вещества, можно получать «антипузыри» со стенками, несущими противоположные заряды, и сравнивать их поведение с «антипузырями», полученными с помощью не- ионогенных поверхностно-активных веществ; при этом, возможно, будет изменяться направление обмена веществ внутренней сферы с внешней средой. На мой взгляд, изучение подобных явлений может оказаться гораздо более интересным и важным, чем исследование механизма разрушения «антипузыря», которым предполагает заниматься В. Гаври- лов. Кандидат технических наук Б. С. ПАВЛОВ-ВЕРЕВКИН ПЕРВОЕ ПИСЬМО Как растворить газ Для растворения газов в воде я с успехом использую простое устройство, coJ стоящее из колбы с водой или какой-либо иной жидкости, пробки с двумя отверстиями и вставленных в нее стеклянных трубок (см. рисунок). Газ, который нужно поглотить, подается по изогнутой трубке; если он растворяется в жидкости легко (как, например, HCI или ЫНз в воде), то в колбе создается разрежение, и воздух засасывается в колбу по прямой трубке. Если же газ растворим плохо, то жидкость в прямой трубке поднимается; чтобы она не выплеснулась наружу, трубку не нужно опускать слишком глубоко. Сергей ДЕСЯТОВ, В класс (Тюмень) (См. стр. 641 ЗАДАЧА 1 Из равенства всех межъядерных расстояний Н—Н следует, что молекула аммиака может иметь форму либо равностороннего треугольника с атомом азота в центре, либо правильной пирамиды с атомом азота в вершине. Как легко рассчитать, в первом случае отношение расстояний Н—Н и N—Н было бы равно 1,73, тогда как в действительности оно составляет 1,64:1,01«1,62. Следовательно, молекула не плоская, а имеет форму пирамиды. Чтобы определить величину угла Н—N—Н, опустим из вершины D треугольника ADB высоту на основание АВ (рис. 1). 1 Г А|Н) 68 Клуб Юный хнмнк
L А(Н)< Тогда найдем, что АЕ ZADB AD=Sm^-: 1,01 1,01 ' И, следовательно, ZADB^2 arcsin 0,81« » 108° (угол находим по теореме косинусов). ЗАДАЧА 2 Учитывая, что по условию все расстояния Н—Н равны между собой, сразу же приходим к выводу, что модель молекулы СН4 не может быть ни линейной, ни 'плоской. Следовательно, эта модель должна представлять собой четырехгранник, все ребра которого имеют одинаковую длину, а.грани являются правильными конгруэнтными треугольниками. То есть такой четырехгранник — правильный тетраэдр, центр которого совпадает с положением атома С, поскольку по условию длины всех связей С—Н равны. Из этого следует, что все валентные углы Н—С—Н конгруэнтны и вычислить их можно двумя способами. Первый способ. Пусть точка О — центр правильного тетраэдра SABD, то есть центр описанной около него сферы (рис. 2); поэтому OA==OS=OB=OD. Обозначим длину ребра тетраэдра как а, и продолжим SO до пересечения с основанием ABD. Тогда SOj — высота, и a=AOiVT, так как О) — центр правильного треугольника со стороной а. Из AASO] имеем: sinZAASOr AOi _Уз~ AS а/З Отсюда, используя таблицы тригонометрических функций, находим, что V ZASOi=arcsin^— ^arcsin 0,5774^35°16'. Второй способ. Модель молекулы СН4 можно изобразить, расположив атом С в центре куба и поместив атомы Н в его вершинах (рис. 3). Четырехгранник ADBjE] — правильный тетраэдр, и О — его центр. Действительно, ребра AD=ABj=AE|=EiB]=E]D=B|D конгруэнтны как диагонали граней куба, а каждая из его граней представл яет собой правильный треугольник, длина стороны которого равна длине его ребра. Из центра куба направим вдоль связей ОА, OD, ОВ|, ОЕ] единичные векторы ё|, &2, бЗ| б4. Очевидно, что вектор в|+вг направлен вниз, а вектор ёз+ё4 противоположен ему и равен по модулю; поэтому Й1+в2 + вз + в4=0. Обозначим угол между любыми двумя направлениями связей (а значит, и между единичными векторами) как (р; тогда, умножив обе части приведенного выше равенства скалярно (например, на б]), найдем, что ё,- ei+ei- ё2+ё|- ёз+в|- ё4=0. Отсюда 1 +3 cos (р=0, то есть cos ф=—1 /3, и (p=arccos (—1/3). Учитывая, что arcsin x+ +arcsin x=90°, получаем, что ф==90с—arcsin (—1/3)=90°+arcsin I '3^90°+ -harcsin 0,3333^109°28'. В заключение укажем, что валентные углы в молекулах типа UF6, моделью которых служит правильный восьмигранник (октаэдр), могут быть легко вычислены, если учесть такое свойство куба: центры всех его шести граней служат вершинами октаэдра. И, конечно, не следует забывать, что модели всегда дают лишь упрощенное, идеализированное представление о реальных объектах. Тем не менее модели молекул помогают решать многие важные научные и практические задачи. А. ХРУСТАЛЕВ И, следовательно, ZAOS=180°—2- 35о16'=И09°2В'. Клуб Юный химик 69
>^
Спорт Феномен силы СТАТЬЯ ПЕРВАЯ. КАК РАБОТАЮТ МЫШЦЫ Люди всегда уважали богатырскую силу. В их представлении она сочетается со смелостью и добротой, с благородством и готовностью защитить слабого : Геракл и Самсон, Фархад и Илья Муромец. Состязания в силе возникли с незапамятных времен. В Элладе поднимали тяжелые каменные или металлические ядра, соединенные ручкой. В Средней Азии соревновались в переносе двухсоткилограммовых камней — пал- ван таш. Древние кельты метали огромные бревна — кухулин. За недостатком места опустим огромный исторический период, в котором состязания силачей были достаточно популярны у всех народов Земли, и обратимся к концу прошлого века, когда популярность атлетизма возросла необычайно. Одно за другим стали появляться сообщения о феноменальных достижениях силачей разных стран: француз Л. Сир поднял до колен одной рукой 416 кг, американец Д. Кеннеди приподнял двумя руками шестисоткилограммовое ядро, русский богатырь А. Засс, стоя, удержал на плечах балку со зрителями общим весом около двух тонн... Круг невероятных достижений расширялся. И все чаще люди стали задаваться вопросом: кто же самый сильный человек на планете? Чтобы ответить на него, нужно было проводить состязания — по единой программе, по общим правилам, одинаковым для всех. На выработку таких правил потребовался не один десяток лет. Лишь в 1928 г. программа тяжелоатлетических соревнований приняла современные очертания — всего три движения со штангой: жим, рывок и толчок. Тем, кто далек от спорта, напомним, что жим — это равномерный подъем вверх (до полного выпрям- На счету советского штангиста Ю. Варданяна 34 мировых рекорда. ^л При собственном весе 84 кг ^* он толкнул 228 кг. Еще совсем недавно такое было недоступно и сверхтяжеловесам ления рук) штанги, предварительно поднятой на грудь (в 1972 г. это упражнение было упразднено); в рывке снаряд одним приемом поднимается от помоста вверх на прямые руки; в толчке штанга первым приемом поднимается на грудь, а затем вторым приемом выталкивается вверх — тоже на прямые руки. Постепенно правила уравняли шансы легких и тяжелых богатырей — были введены весовые категории соревнующихся: в 1920 г. их было всего пять, с 1948 г.— шесть, с 1952 г.— семь, с 1972 г.— девять, а с 1980 г. и по сей день — десять. Теперь в наилегчайшем весе состязаются атлеты не тяжелее 52 кг, а гиганты-сверхтяжеловесы весят больше 110 кг. Спору нет, жим, рывок и толчок не исчерпывают силовых возможностей человека, а только отражают их. И все же значение этих простых, стандартных упражнений трудно переоценить. Потому что только их создание и унификация, регламентация их выполнения дали возможность объективно сопоставлять силу людей. Что же касается якобы недостаточной зрелищности и эмоциональности классических упражнений (по сравнению, например, с выступлениями цирковых атлетов), то накал спортивной борьбы на пределе человеческих возможностей с избытком компенсирует относительную стереотипность движений. В конце двадцатых годов самые сложные проблемы были в основном решены, и тяжелая атлетика прочно встала на ноги как самостоятельный вид спорта — признанное и популярное состязание силачей. Последующие десятилетия росла армия поклонников «железной игры», совершенствовалась методика тренировки, и, как следствие этого, рос уровень мировых достижений. Чем выше становились рекорды, чем больше они приближались к пределу возможностей человека, тем, естественно, реже они должны были обновляться. Так было во всех видах спорта, за исключением тяжелой атлетики, которая наотрез отказывалась подчиняться общим закономерностям. .Шли годы, десятилетия, а поток тяжелоатлетических рекордов не скудел. Более того, начиная с семидесятых годов, вопреки всякой логике, темп роста рекордов не замедляется, а увеличивается. И так по сей день. На фоне систематических рекордных «недородов» в большинстве видов спорта, где и 2—3 достижения в год — событие, поистине фантастическими и ошеломляющими предстают достижения тяжелоатлетов: с 1950 по 1960 г.— в среднем 30—40 рекордов ежегодно, в 1960—1970 гг.— около 50, в восьмидесятые — за 60, в 1982 г. — 68 рекордов! 71
В тяжелой атлетике поражают не только «валовые показатели», но и индивидуальные послужные списки штангистов. В легкой атлетике (с ее 40 видами программы) по пальцам можно сосчитать обладателей 3—5 высших мировых достижений. Уже почти 20 лет неприступной вершиной считается поразительное достижение австралийского бегуна Р. Кларка, сумевшего установить 19 мировых рекордов. Не станем принижать этот непревзойденный в легкой атлетике результат, но вспомним, что у Ю. Власова на счету 31 рекорд, у Ю. Варданяна — 34, у Я. Тальтса — 41, у Д. Ригерта — 63, у В. Алексеева — 79 мировых рекордов! Всего же с 1920 г. тяжелоатлеты били мировые достижения более двух тысяч раз, причем свыше тысячи достижений — на счету советских богатырей. Между прочим, число мировых рекордов в истории всех других видов спорта, вместе взятых, едва ли больше. Итак, даже беглого статистического ознакомления с тяжелой атлетикой, видимо, достаточно, чтобы убедиться в ее разительных отличиях от других спортивных дисциплин, отличиях, связанных с самой сутью тяжелоатлетического спорта, с тем, что нередко называт феноменом силы. Этот феномен имеет строгое научное объяснение, к рассмотрению которого мы и переходим. Любое произвольное движение человека (выполняемое по его желанию) происходит в результате сокращения органов движения и силы — мышц. Ови состоят из клеток — мышечных волокон длиной до 10 см, около 0,1 мм в диаметре. Главное отличие мышечных волокон от других клеток организма состоит в том, что в их цитоплазме находятся до тысячи и более собранных в пучки длинных нитей — мио- фибрилл. А в каждой миофибрилле — 2—2,5 тысячи упорядочевво, параллельно друг другу расположенных молекул двух белков — актина и миозина (рис. 1). В расслабленной мышце нити актива и миозин не взаимодействуют между собой. Им мешают другие белковые молекулы — тропомиозин и тропонин. Тропомиозин блокирует нити актина, а тропонив ингибиру- ет ферментативную активность миозина, препятствуя расщеплению АТФ и освобождению энергии, необходимой для мышечвого сокращения. Сокращевие мышц — не что иное, как сближение иитей актина и миозина. Однако чтобы это случилось по команде — импульсу, поступающему к мышце из центральной нервной системы, в течение сотых долей секунды должна сработать длинная цепь химических и физико-химических процессов. Происходит это так. Импульс повышает проницаемость клеточных мембран, в частности мембран сарко- плазматического ретикулума (сети внутриклеточных каналов), в котором концентрация ионов кальция в 10 000 раз выше, чем в цитоплазме мышечного волокна. Увеличение проницаемости приводит к тому, что концентрация ионов кальция в цитоплазме возрастает. Это и 1 В цитоплазме мышечного волокна тысячи длинных нитей — миофибрилл. А в каждой миофибрилле находятся до 2—2,5 тыс. упорядочение расположенных молекул двух белков — актина и миозина. В расслабленной миофибрилле (а) они как бы сдвинуты относительно друг друга; при сокращении актиновые нити втягиваются в промежутки между миозиновыми молекулами (б) есть «спусковой крючок», который приводит в движение мышцу. Ионы кальция связываются с комплексом тропонин — тропомиозин и инактивируют его. В результате освобождаются заблокированные реакционноспособные участки актина, и концевые участки (головки) молекул миозина движутся к актиновым молекулам, прикрепляются к ним. При этом образуются поперечные мио- зиновые мостики,, которые, как резивки, тянут на себя молекулы актина. Активовые нити скользят вдоль миозина, втягиваются в щели между миозиновыми молекулами. Мышечное волокно сокращается (рис. 2). 2 Поперечные миозиновые мостики, которые соединяют молекулы двух белков, тянут, как резинки, актинов у ю нить к миозину 72
Такова вкратце механика мышечной клетки; рассмотрим теперь энергетику. Необходимую для всей этой сложной механики энергию дают молекулы АТФ, которые находятся в «головках» миозина. Миозин, как уже говорилось, обладает АТФ-аз- ной активностью, то есть способностью гид- ролизовать АТФ. Когда мышца расслаблена, тропонин ингибирует миозин-АТФазу и энергия не образуется. Инактивация тропонина ионами кальция пробуждает активность миозина, освободившаяся энергия и натягивает резинку поперечных мостиков. По мере использования энергетических запасов каждой молекулы АТФ связь миозина с актином разрывается, а на головке образуется новая молекула АТФ, гидролиз которой вновь «заряжает» поперечный мостик энергией. Этот процесс повторяется многократно, приводя к все более глубокому продвижению актиновых нитей между миозиновыми молекулами. При сокращениях и расслаблениях молекула миозина подвергается конформацион- ным перестройкам: в фазе расслабления она представляет собой свернутую в спираль полипептидную цепь; в фазе сокращения (при образовании комплекса молекулы миозина с АТФ) она растягивается в цепочку и, используя образующуюся при гидролизе энергию АТФ, взаимодействует поперечными мостиками с актином, создавая тягу. По сути дела, химическая энергия здесь непосредственно превращается в механическую работу, причем с довольно высоким к. п. д.— около 30%. Выходит, что мышца работает значительно экономичнее и эффективней, чем паровая машина или двигатель внутреннего сгорания. Единичное сокращение мышечного волокна длится от 0,01 до 0,1 с. За это время деполяризация клеточных мембран, вызванная нервным импульсом, сменяется репо- ляризацией. Ионы кальция возвращаются в сар- коплазматический ретикулум с помощью так называемого кальциевого насоса, перекачивающего их против диффузионного градиента с затратой энергии АТФ. Исчезновение кальция из цитоплазмы освобождает тропонин, который вновь ингибирует образование энергии. Актин и миозин уходят на свои места. Мышца расслабляется. Напряжение, развиваемое мышечным волокном, зависит от числа одновременно замкнутых поперечных мостиков (их количество связано с генетическими особенностями организма, зависит от строения той или иной мышцы, от ее состояния в данный момент). Это число и предопределяет силу мышц на молекулярном уровне. Скорость же сокращения зависит от количества мостиков, образующихся в единицу времени, то есть от скорости их прикрепления к актину. Чем быстрее сокращается мышца, тем меньше поперечных мостиков включаются в работу. Вывод очевиден и совпадает с житейским опытом: выиграешь в силе — проиграешь в скорости. А теперь от одной клетки перейдем к целой мышце, в которой может быть от 100— 200 мышечных волокон до 100—200 тысяч. Весьма существенно, что волокна в мышце никогда не сокращаются по одному, а всегда только группами, или двигательными единицами (рис. 3). Центральная нервная система посылает 3 Двигательный нерв, по которому идут управляющие работой мышц сигналы центральной нервной системы, состоит из тысяч нервных волокон. В мышце нервное волокно разветвляется и иннервирует группы мышечных волокон <— двигательные единицы — импульсами разной частоты. Чем быстрее и точнее должны быть движения мышцы, тем меньше волокон в ее двигательных единицах. В двигательных единицах мышц глазного яблока — S—€ волокон, пальцев рук — 10—15, мышц туловища — около 500, в двигательных единицах медленных икроножных мышц свыше 2000 мышечных волокон к мышцам электрические импульсы, которые движутся по нервам со скоростью 70—120 м/с. Однако до мышцы эти сигналы не доходят: между нервным окончанием и мышечным волокном нет прямого контакта. Они разделены так называемой синаптической щелью; эта щель не шире ангстрема, но она создает огромное сопротивление для электрического импульса. Чтобы мышца получила адресованную ей команду, электрический сигнал должен быть преобразован. А преобразователем служит синапс (рис. 4). Он состоит 4 Нервно-мышечный синапс принимает электрический импульс центральной нервной системы и с помощью медиатора ацетилхолина передает сигнал через синоптическую щель в мышечное волокно 73
из двух мембран — на окончаниях нерва (пресинаптическая мембрана) и мышечного волокна (постсинаптическая мембрана),— а между мембранами находится уже упоминавшийся разрыв контакта — синаптическая щель. В пресинаптической мембране спрятаны сотни тысяч (до миллиона) пузырьков с аце- тилхолином, который служит медиатором — химическим передатчиком сигнала. Под действием электрического импульса часть их попадает в синаптическую щель и достигает постсинаптической мембраны. Эти пузырьки и передают сигнал мышечному волокну. Надежный и очень быстрый способ преобразования: весь процесс транссинаптической передачи длится около 5 • 10—4 с. Действуя на постси- наптическую мембрану, ацетилхолин вызывает деполяризацию, с которой и начинается цепь событий, приводящих к сокращению мышечного волокна. Пока в щели есть ацетилхолин, деполяризация мышечного волокна продолжается и оно не реагирует на новые сигналы ЦНС. Так что для нового сокращения необходимо ацетилхолин удалить. Происходит это так. Пресинаптическая мембрана выделяет фермент холинэстеразу, которая гидролизует ацетилхолин до холина и уксусной кислоты; медиатор теряет активность — начинается реполя- ризация. Заметим, что эти непростые* химические реакции обладают довольно высокой скоростью: через некоторые синапсы за секунду проходят до 300 команд-импульсов. Значит, столько раз выходит и разрушается ацетилхолин. Возможно, мы несколько перегрузили наш рассказ известными сведениями из физиологии, но без них нельзя было перейти к знакомству со сложными и хитроумными механизмами работы мышц, лежащими в основе проявления силы и поразительных достижений силачей. Начнем с самого простого — как зависит сокращение двигательной единицы от частоты нервных импульсов (рис. 5). Как мы уже знаем, в ответ на одиночный импульс следует одиночное сокращение, сопровождающееся деполяризацией и реполяризацией мышечных волокон, причем реполяризация наступает до того, как мышца полностью расслабится. Если в этот момент (реполяризация уже наступила, мышца готова принять новый сигнал, а полного расслабления еще нет) поступает новый импульс, сокращения как бы суммируются, двигательная единица сокращается сильнее, чем в ответ на одиночный импульс. Соответственно растет и сила, развиваемая мышцей. При частоте импульсов 20— 35 с-1 происходит длительное сокращение, в два-три раза превосходящее по силе и амплитуде одиночное. Поскольку с помощью миографа еще удается выявить зубцы отдельных сокращений, такое состояние мышцы называется зубчатым тетанусом. При дальнейшем увеличении частоты импульсов может наступить такое состояние, когда каждый новый сигнал будет приходиться на почти полностью сокращенную предыдущим импульсом мышцу (на рис. 5 — 60 с—1). На миограмме все одиночные сокращения сливаются в одно, амплитуда и развиваемая сила достигают максимума — вчетверо выше, чем при одиночном сокращении. Это уже гладкий тетанус. Рассмотрим, наконец, еще один случай — когда частота нервных импульсов значительно выше, чем требуется для гладкого г/гад ний тетанус S 6 ~ 4 время,сей Сокращение двигательной единицы при различной частоте импульсов. Сила, которую развивает мышца в режиме гладкого тетануса, вчетверо больше, чем при одиночном сокращении тетануса (рис. 6). Это бывает в стрессовых ситуациях, в состоянии утомления, при чрезмерных усилиях, превосходящих физиологические возможности организма. Из-за высокой частоты выделения ацетилхолина в синапсах и увеличения его концентрации, холинэстераза не успевает разрушать его. Мышечные волокна теряют способность воспринимать новые им- € При очень высокой частоте импульсов (больше 70—80 с- ) наступает пессимум — сила двигательных единиц резко падает. Одни и те же частоты, воздействуя на разные двигательные единицы даже одной и той же мышцы, могут вызывать различные эффекты. Например, медленные двигательные единицы камбаловидной мышцы уже при 10 —13 с достигают состояния гладкого тетануса, а быстрые двигательные единицы глазных мышц на ту же частоту отвечают лишь одиночными сокращениями, у них гладкий тетанус наступает при частоте около 300 с. Быстрые моторные единицы конечностей отвечают гладким тетанусом на частоты 40—60 с-1, так что при 300 с-1 для них неизбежен пессимум 74
пульсы. И сила двигательных единиц уменьшается. Это состояние, открытое выдающимся русским физиологом Н. Е. Введенским, получило название пессимума. Если записать миограммы и электро- миограммы двигательных единиц двуглавой мышцы плеча при сгибании руки в локтевом суставе, мы получим неожиданную, на первый взгляд, картину. По нервам к двигательным единицам идут потоки импульсов постоянно меняющейся частоты. В любой момент мы можем выявить двигательные единицы в самых разных состояниях — полностью расслабленные, работающие в режимах одиночных сокращений, зубчатого и гладкого тетануса. В следующее мгновение картина резко меняется: расслабленные единицы сокращаются, те, что были тета- нически сокращены, расслабляются или переходят на какой-то другой режим работы. И этот калейдоскоп режимов и состояний характерен не только для мышц, которые находятся в движении,— так же ведут себя мышцы, «неподвижно» застывшие, например удерживающие груз. Кажется невероятным, что и за плавным движением, и за статическим напряжением — по сути дела, одни и те же процессы: непрерывные сокращения и расслабления элементов мышцы. А что происходит при максимальном напряжении, когда человек стремится развить предельную силу? И здесь ответ неожидан: ничего нового не происходит. Та же пестрая картина, как и при слабом напряжении, так же расслаблена часть двигательных единиц. Разница лишь в том, что при максимальном напряжении большая доля двигательных единиц пребывает в состоянии зубчатого и особенно гладкого тетануса. Это нетрудно объяснить: когда мышцы бездействуют, к ним поступают лишь единичные импульсы, необходимые для поддержания мышечного тонуса, при небольшом напряжении сигналы идут чаще — 5^10 с^1, повышенное напряжение требует высокой частоты импульсов — до 20—50 с-1, а максимальное — свыше 50 с-1. Физиологический смысл такого механизма очевиден: расслабление части двигательных единиц даже при максимальном усилии предохраняет мышечные волокна от полного истощения и разрушения, дает им передышку. С другой стороны, экономия «мощностей», создание своеобразного их запаса тоже имеет смысл: по-видимому, это резерв организма для критических ситуаций, для действий в состоянии аффекта. Обычный человек даже при максимальном напряжении может проявить лишь около 40—50% своей силы. «Непро- явленная» сила кроется в двигательных единицах, которые работают в далеких от Для силы важен не столько «валовый» объем мускулатуры, сколько физиологическое поперечное сечение мышц гладкого тетануса режимах или полностью расслаблены. Сильнейшие штангисты мира могут использовать до 60—65% своей силы — благодаря исключительным природным данным и выработанной тренировками повышенной частоте импульсации. Так что резерв силы есть и у них. И это отнюдь не умозрительное предположение. Известно немало случаев, когда обычные люди демонстрировали феноменальную силу. Во время землетрясения женщина приподняла весивший несколько центнеров обломок стены, чтобы освободить своего ребенка. Человек, падая с небоскреба, зацепился рукой за штырь в стене и висел на одной руке до тех пор, пока не подоспела помощь. Во время пожара пожилая женщина вытащила из дома кованый сундук со своим добром, а когда пожар кончился, не могла 8 Зависимость абсолютной силы мышц (Т) от веса атлета (Р) |дт 2,9- 2.8- 2.7- 2,6- 2.5- 2,4- 2.3- У г J У ж V А У т V J V |оН 17 IB 1.9 2,0 ?,1 22 75
F 5.0H 2.5 75 90 52 5660 67,5 9 82,5 110 160 P.иг Зависимость относительной силы Т (F= —) от веса атлета (Р). Наибольшее внимание, бесспорно, привлекают фантастические достижения штангистов-тяжеловесов, но результаты самых легких среди силачей поражают нас отнюдь не меньше. Польский атлет С. Лелетко толкнул 143,5 кг. Это почти втрое больше его собственного веса E2 кг). С таким результатом маленький богатырь опередил бы чемпионов-тяжеловесов на девяти первых Олимпиадах современности сдвинуть его с места, да и пожарные с трудом втащили его обратно. Нет сомнений, во всех этих случаях сила у попавших в беду людей резко возрастала благодаря работе большинства двигательных единиц в режиме гладкого тетануса. Богатырская сила прочно связана в нашем сознании с рельефными валами мышц, играющих при каждом движении силача. Таковы образы, созданные античными ваятелями и мастерами Возрождения. Да, вся сила — в мышцах. И хотя это ни у кого не вызывает сомнений, приведем тому еще одно любопытное доказательство. У годовалого ребенка и взрослого атлета примерно одинаковое количество мышечных волокон: 10 Так последние десятилетия росли результаты самых сильных людей. Каждый раз после установления нового мирового достижения — П. Андерсона или Ю. Власова, или Л. Жаботинского, или В. Алексеева — это достижение называли рекордом века, сулили ему долгую жизнь. Но такие прогнозы не оправдывались раз за разом. Несколько пояснений к графику. Здесь показаны не все рекорды выдающихся штангистов, а лишь их последние, высшие достижения. В 1972 г. был упразднен жим — одно из движений классического троеборья; состязания атлетов стали проводиться в двоеборье, однако, зная возможности атлетов в жиме, можно предположить, что сегодня в сумме трех движений мировой рекорд приблизился бы к 700 кг (экстраполяция показана на графике пунктиром). И последнее. Здесь же показано, как изменялся мировой рекорд в беге на 100 м. Сравнение рекордных графиков в легкоатлетическом спринте и тяжелоатлетическом многоборье красноречиво свидетельствует о феноменальных особенностях тяжелой атлетики ^ 7001 3 600 500 400 300 200 4 9.Ч 10.0 10,5 11.0 10,4 10,3 10,2 10.6 троеборье -♦--о И Май г ер, Германия, 401,5 нг \ 1935 X / -г ■*-т- >^> П.Акдерсок.США, А.Писаренно.СССР, 512,5 нг Н).8пасов.СССР.552,5 нг 457,5 нг |1В5+147,5+1В2,5) A87.5+160+205) B02,5+255) \ / / 1955 1963 19В2 годы 1903 П Бо*к,Франция,361 нг 1928 У И Штрассбергер. Германия.372.5 кг 1947 Д Дэвкс.США,455кг .1970 1975 В.Алексеев.СССР.БОО кг B13+170+217,5) В.Аленсеев.СССР,427,5нг AВ7,5+240) 76
через 4—5 месяцев после рождения человека оно достигает максимума и в течение всей последующей жизни практически не меняется. И атлет в сотни раз сильнее младенца лишь из-за гипертрофии мышц. Впрочем, если говорить строго, важен не столько «валовый» объем мускулатуры, сколько поперечное сечение мышц, точнее их физиологическое поперечное сечение (рис. 7). А чем крупнее человек, чем мощнее его мышцы, тем больше их физиологическое сечение. Это объясняет наши житейские наблюдения: сильный человек обычно высок и широкоплеч. Мы знаем также, что у тяжелых атлетов рекорды выше, чем у легких, причем в среднем зависимость поднимаемых весов от веса спортсменов линейна (рис. 8). Здесь необходимо сделать две важные оговорки. Во-первых, гипертрофия мышц далеко не всегда свидетельствует о большой силе: обладатели «великолепной» мускулатуры — культуристы, как правило, значительно слабее тяжелоатлетов, которые порою выглядят отнюдь не столь могучими, как на самом деле. Во-вторых, самые сильные по абсолютным результатам штангисты в то же время самые слабые среди всех атлетов — по относительной силе мышц (рис. 9). А самая большая относительная сила у штангистов наилегчайшей весовой категории. И это тоже понятно. Известные советские атлеты (справа налево): С. Рахманов, В. Шарий (оба олимпийские чемпионы) и В. Денисов Чем мощнее атлет, тем основательнее должен быть у него костно-связочный каркас, тем больше мышц и сухожилий должны выполнять как бы вспомогательную функцию — поддерживать могучее тело. Итак, в самых общих чертах мы уже знаем, как работают мышцы, каковы физиологические и биохимические механизмы проявления силы, знаем, что и у атлетов, и у обычных людей есть неиспользованные резервы, своего рода «не- проявленная» сила. Молодой здоровый сильный мужчина, обладающий солидным весом G0— 80 кг), может выжать или поднять в рывке около 60 кг, толкнуть 80 кг. Не больше, если он специально не занимался тяжелой атлетикой. Между прочим, сам Василий Алексеев, выступая в девятнадцатилетнем возрасте на первых своих соревнованиях, сумел осилить «всего лишь» 95 кг. В 1975 г. он толкнул 240 кг (рис. 10), а в 1977 г.— 256 кг. Читатель уже догадывается, что феномен тяжелой атлетики, ее особое положение среди других видов спорта, не- оскудевающий поток тяжелоатлетических рекордов, особенно их поистине космический взлет в семидесятые и восьмидесятые годы — все это связано с силовыми резервами человека на клеточном и субклеточном уровнях. Нам предстоит еще разобраться, как вскрываются резервы, что нужно для проявления «непрояв- ленной» силы. Кандидат медицинских наук М. 3. ЗАЛЕССКИИ
vU? Полезные советы химикам Положить гирю... Ф.А. КОЛЕ ДА Химические исследования без весов невозможны. Весы были первым и главным инструментом химика во все времена — остаются таковым и теперь, когда существуют десятки разнообразных точных приборов. Конечно, за два века существования научной химии этот инструмент сильно усовершенствовался : современные весы улавливают различия в массах тел, составляющие тысячные, а то и миллионные доли миллиграмма. С их помощью можно, например, определить привес образца твердого вещества, возникающий в результате адсорбции на поверхности газа. Совершенствование техники приносит, однако, не одни только удобства — владелец современных вакуумных весов сталкивается с проблемами, о которых понятия не имел его предшественник, живший в прошлом веке. Одной из проблем становится такая элементарная операция, как наложение равно веса, гири. Ведь весы высокого класса помещают в вакуумную камеру, а их электронная часть действует лишь в пределах одного миллиграмма. Если вес образца не удалось сразу угадать с точностью до миллиграмма, приходится проделывать немало дополнительной работы: нарушать герметичность системы, потом, положив гирьку, ждать, пока насос снова откачает камеру... А если снова не угадали? Ниже предлагается несложное устройство, позволяющее избежать потерь времени при наложении рав новесов в вакуумных весах. Его основу составляет набор биметаллических пружин, на вильчатые захваты которых навешены гирьки в виде тонких колечек. Пружины снабжены микроваттными нагревателями, управляемыми с пульта. При включении нагревателя пружина сгибается и очень мягко поднимает кольцо со связанного с коромыслом весов держателя. Эта мягкость имеет исключительно важное значение: ажурное кварцевое коромысло подвешено на тонкой, кварцевой же нити: малейшее колебание здесь недопустимо. Лампочки на пульте сигнализируют о том, какие контакты замкнуты и соответственно какие гирьки сняты с держателя. На рис. 1 показан механизм в комплекте с микровесами. Весы 1, у которых к плечу B) коромысла C) подвешена лесенка из тонких кварцевых или металлических нитей D), содержат на ее перекладинках E) свободно подвешенные гирьки F). Биметаллические пружины (8), закрепленные на неподвижной металлической стойке G), снабжены нагревательными обмотками (9) и вилочками A0). Один конец каждой обмотки (9) соединен с массой устройства, а другой — гибким проводом A1),— с контактом A2), расположенным на фторопластовой плате A3), на которой, кроме того, имеются упоры-контакты 14 и 15. Контакты 12 соединены с управляющими тумблерами A6), а контакты 14 и 15 — с сигнальными лампочками 23 и 24. На нитях 18 и 19 к коромыслу весов подвешены исследуемый и компенсационный образцы B0 и 21 соответственно). При включении тумблера обмотки 9 нагреваются, пружина 8, нагреваясь, отклоняет захваты 10 в положение 22, при этом гирька поднимается, разгружая плечо весов. Одновременно, прикасаясь к контакту 14, пружина 8 замыкает цепь соответствующей л а мпочки 23. При включении тумблера пружина остывает, отклоняется в нормальное положение, снова опуская гирьку на перекладинку. На рис. 2 показана электрическая схема устройства. 78
Портреты Ирония славы, или чему равен градус Реомюра Рошлё — так зовут во Франции жителей Ла-Рошели — испокон века слыли людьми независимыми и изобретательными. Немало примечательных людей подарил родине этот небольшой городок, но только один из них приобрел мировую известность, стал членом академий многих стран, одного его называют иногда Плинием XVIII века. Этот рошле родился 300 лет назад, 28 февраля 1683 г.,в семье дворянина Рене Фершо де Реомюра и получил при крещении имя Рене-Антуан. А через полтора года семью постигло несчастье: умер отец, и младший брат Рене-Антуа- на, Жан-Оноре, родился уже сиротой. Когда братья подросли, дядя по материнской линии, каноник из города Бур- жа, столицы бывшего герцогства Берри, Габриэль Бушель,взял их к себе и стал обучать праву. Проучились братья в Бурже три года, а вскоре после этого свежеиспеченный юрист Рене-Антуан, подобно сотням других французских героев, отправился устраивать дальнейшую жизнь в Париж. Родственная поддержка, как известно, немалое подспорье. Кузен со стороны 79
матери, Шарль-Жан-Франсуа Эно, который был года на полтора-два моложе, изучал геометрию (во Франции геометрия до сих пор почти синоним математики) у некоего Гине. Рене-Антуан примкнул к занятиям своего кузена. О пользе математического образования может свидетельствовать хотя бы то, что Эно со временем стал судьей и председателем Парижского парламента (одного из главных судов города), литератором и хозяином литературного салона, а еще — членом Парижской академии наук. Была у него склонность к сочинению гривуазных стихов, но это не помешало ему позже пользоваться благосклонностью благочестивой супруги Людовика XV, и самому стать набожным — настолько, что Вольтер осыпал его насмешками. Примерно три года учился Рене- Антуан у Гинё и выжал из него все, что можно. .Осознав, что такому ученику нужен более компетентный наставник, Гине познакомил его с механиком и математиком Пьером Вариньоном, работавшим в Парижской Академии наук и известным нам в основном доказательством того, что момент равнодействующей системы сил относительно любого центра или оси равен сумме моментов сил этой системы относительно того же центра (оси). Благожелательный, всегда готовый помочь тем, кто стремится овладеть вершинами науки, консультировавший, например, Алексея Константиновича Нар- това, «токаря Петра I», когда тот был в Париже в научной командировке, Вариньон существенно помог и Реомюру, стал его другом и учителем. Более того, он устроил его к себе «студентом геометрии», что примерно равноценно должности младшего научного сотрудника. Можно считать, что научная деятель ность Реомюра началась 19 мая 1708 г., когда на заседании Парижской Академии наук он доложил результаты своей работы, посвященной обобщению метода построения кривой третьего порядка, график которой имеет вид усика плюща, циссоиды Диоклеса, предложенного тремя годами ранее парижским геометром Луи Карре. Еще он выступал в Академии 4 мая и 4 июня 1709 г. с докладами о разработке теории построения конхоид, кривых четвертого порядка. В своих выкладках юный Реомюр активно использовал анализ бесконечно малых, что было для геометрии ново, по ходу дела ввел понятие «несовершенной развертки» и вообще, как полагают некоторые историки математики, успел войти в число основоположников дифференциальной геометрии. Продолжать бы ему в том же духе — но в том же 1709 г. Реомюр прочел статью о росте раковин моллюсков, увлекся этим вопросом и... напрочь забросил математику. В те годы Парижская Академия наук приближалась к своему пятидесятилетию. Она была основана вскоре после того, как в должность генерального контролера (министра) финансов вступил знаменитый Жан-Батист Кольбер. Он активно содействовал созданию академии, считая, что участие ученых мужей в совершенствовании науки и ремесел будет помогать развитию крупных мануфактур, увеличению вывоза и уменьшению ввоза промышленных изделий, то есть умножению доходов государства. В этом отношении Парижская академия существенно отличалась от своей лондонской ровесницы, Королевского общества, которое было независимым собранием естествоиспытателей-любомудров, мало интересовавшихся приложением своих изысканий к житейской практике. За полвека существования Парижская Академия наук успела наладить систематический надзор за развитием ряда искусств, ремесел и профессий. К службе надзора был привлечен и Реомюр, который взялся за дело с энтузиазмом, обычным среди молодых ученых. Уже в 1713 г. он опубликовал описание искусства волочения золотых нитей, потом взялся за производство анкерных скоб, изготовление булавок, зеркал, искусственного жемчуга, обработку кровельного сланца, золочение кожи, эксплуатацию месторождений железной руды; он исследовал месторождения, добычу и происхождение бирюзы, сделал даже небольшое минералогическое открытие, доказав, что некоторые камни, принимавшиеся за драгоценные, представляют собой окаменелые зубы ископаемых животных. В 1722 г. вышел первый мемуар Реомюра, посвященный черной металлургии (всего он их опубликовал 18). Мемуары были результатами многолетнего изучения металлургических процессов как на родине, так и в землях германских и британских. Соседние страны явно обгоняли прекрасную Францию по части качества производимого металла. Королевству требовались пушки, очень много пушек. Для их стволов была хороша бронза, но стоила она довольно дорого. Попытки заменить ее более дешевым чугуном привели к тому, что, по выражению одного из полководцев того времени, при выстреле погибало больше французских артиллеристов, чем солдат противника. Стволы разрывало — хрупок чугун для военных целей, и Реомюру было предложено подумать над исправлением этого недостатка. По образованию, напомню, он был юристом, по небольшому опыту работы — геометром, его первоначальные познания в области физики и химии были более чем скромными. Но умение наблюдать, последовательно рассуждать 80
и страстное желание разобраться в туманных вещах сделали свое дело. Он пытался приспособить для пушечных стволов сталь. В те времена сталь получали путем цементации, то есть внедрения углерода в поверхностный слой ковкого железа. Процесс был длительным, занимал от 2 до 3 недель, да и получавшаяся сталь изобиловала раковинами. Реомюр проделал 40 опытов для того, чтобы подобрать наилучший состав цемента. Им оказалась смесь печной сажи, древесного угля, золы и поваренной соли. Тогда полагали, что при цементации происходит очистка металла от примесей. Реомюр же пришел к выводу, что для стали существенно содержание «сернистых и соленых частиц». Некоторые историки металлургии впоследствии упрекали Реомюра в том, что слона-то он и не приметил. Но более тщательный анализ научного языка того времени показал, что под «сернистыми . частицами» различные авторы понимали и частицы древесного угля, и частицы сажи, и другие углеродсодержащие вещества. Так что Реомюр не был таким уж простаком! Далее он сосредоточил свое внимание на изучении закалки стали. Прежде всего перед ним встала проблема измерения твердости. Реомюр впервые разработал семиступенную шкалу твердости (очень близкая к ней десятиступенная шкала, которой до сих пор пользуются минералоги, была введена немецким ученым Карлом-Фридрихом Моосом почти сто лет спустя). Получив возможность измерять твердость, Реомюр установил, что при закалке возрастают одновременно и твердость, и упругость; изменяются и химический состав, и строение металла. Реомюр также сконструировал и построил прибор для измерения гибкости отпущенной стальной проволоки. В то же время, пытаясь получить ковкий, не хрупкий чугун, который имел бы прочность стали, но был бы вязок, как бронза, Реомюр установил, что хрупкость чугуна — результат повышенного содержания каких-то примесей. Он предложил калить чугун, предварительно посыпав его слоем магнетита, состоящего, как мы знаем теперь, из оксидов железа. К сожалению, такой способ получения ковкого чугуна был внедрен в металлургию с большим опозданием, лишь в XIX веке. А пушки (может быть, к счастью для человечества) продолжали отливать из бронзы и после смерти нашего героя. После чугуна Реомюр взялся за разгадку секретов лужения — и 11 апреля 1725 г. объявил на заседании Парижской Академии наук, что перед лужением жесть нужно протравить, а для протравки хорош винный уксус. Продукция завода в Кон-сюр-Луар после этого стала конкурировать даже с товаром, шедшим из Германии. А еще, начиная с 1717 г., Реомюр изучал секреты изготовления фарфора. Пытался отыскать во Франции сырье, близкое к тому, что применялось на родине этого изысканного материала (образцы сырья тайно прислал из Китая миссионер- иезуит). Это дело продолжил ученик Реомюра Жан-Этьен Геттар, определивший китайские минералы. Близ городов Лимож и Вьерзон были найдены их французские аналоги, а трудами Пьера- Жозера Макера и Жана Элло, он же граф де Мийи, было налажено производство французского фарфора, столь славного и в наши дни. Но самое интересное — .то, что, проводя опыты, касающиеся получения фарфора, Реомюр изготовил керамику, которая получила название «фарфор Реомюра». Поверхность излома этой керамики имела фарфоровый вид, а после полировки приобретала приятный глянец. Однако промышленное изготовление такого материала налажено не было. Изобретатель вряд ли мог предполагать, что двести пятьдесят лет спустя из керамики очень близкого состава и строения будут делать теплоизоляцию для космических аппаратов. Немало интересного и полезного сделал Рене-Антуан Реомюр, но главным делом своей жизни считал зоологию. В 1715 г., когда полным ходом шли опыты, связанные с металлургией, увидела свет его работа, посвященная изучению вещества, придающего блеск рыбьей чешуе. Через год вышла в свет другая — о формировании жемчужин в раковинах моллюсков. Реомюр интересовался пурпуром и описал строение моллюсков, вырабатывающих эту краску; пытался наладить изготовление шелка из паутины — подарил маршалу Морису де Ноайлю пару чулок из паутинного шелка, а другому вельможе — паутинные перчатки. В 1734—1742 гг. Реомюр выпустил в свет шесть томов «Мемуаров, которые могут быть полезными при изучении жизни насекомых». Он собрал материал еще для четырех томов, но не опубликовал его. Возможно, что причиной этого было соперничество с младшим современником Жоржем-Луи Леклерком, графом де Бюф- фоном. Бюффон был крупнейшей фигурой в истории естествознания. Его научная карьера началась примерно так же, как и у Реомюра: с двух статей по математике, но Бюффону везло больше. Блеском своих многотомных книг, величием нарисованной им "картины Бюффон затмил Реомюра, и многие последующие биологи ценили его выше. Многие — но не все! Так, соратник Дарвина Томас Гексли считал Реомюра вторым после Дарвина. 81
Какие у него были для этого основания? Различие между Реомюром и Бюффоном состоит в том же, в чем состоит различие между сбором первичного научного материала и обобщением этого материала. Бюффон был блестящий обобщатель, но Реомюр был не менее блестящий собиратель тех крох, из которых тогда складывался фундамент ныне величественного здания развитой науки. А Гексли умел ценить заслуги собирателей... Классификация животного и растительного мира тогда еще только формировалась. Ее создатель, младший современник Реомюра Карл Линней основал систему на подразделении организмов по деталям внешней формы (для насекомых — строение лапок, усиков и прочих частей тела). Реомюр применял другую схему, основанную на подразделении по «способностям и занятиям». Можно спорить о достоинствах и недостатках его схемы с точки зрения общих принципов биологии, но несомненна ее четкая практическая направленность. Ведь именно насекомые дают нам такие полезные вещи, как шелк, воск, мед, лаки и краски; не кто иные, как насекомые, пожирают урожай, предназначенный для нас, а другие — наоборот, помогают его получать. Для помощи полезным насекомым и пресечения деятельности вредных важно знать не морфологию, а образ жизни, инстинкты, наилучшие и наихудшие для них условия среды. Кто знает, не пригодится ли еще схема Реомюра экологам? Что касается личной жизни Реомюра, то о ней много не расскажешь. Он не был беден, всю жизнь прожил холостяком — следовательно, его ученым занятиям ничто не мешало. Здоровье у него было крепкое. Только в 1754 г. обнаружились признаки нарушения мозгового кровообращения — головокружения, временная потеря речи. В связи с этим Реомюр решил покинуть Париж. Купил за 5000 ливров у вдовы Фантель де Ланьи право на проживание в ее замке Лабер- мондьер на западе Франции (ныне — департамент Майенна), куда и переехал в 1755 г. 6 сентября 1757 г. во время прогулки верхом у него повторился приступ болезни, он упал с лошади. Падение усилило болезнь, и полтора месяца спустя, 17 октября, Реомюр скончался. Похоронили его на церковном кладбище деревушки Сен-Жюльен-де-Терру. После изложения обстоятельств смерти Реомюра уместно остановиться на обстоятельствах его бессмертия. В самых солидных энциклопедиях написано, что в 1730 г. Реомюр предложил температурную шкалу, названную его именем, что один градус этой шкалы равен '/во разности температур кипения воды и таяния льда (то есть градус Реомюра равен 5Д градуса Цельсия), что она практически вышла из употребления. А на самом деле все было не так! Нельзя сказать, что Реомюр взялся за это дело первым. Существовал уже термоскоп Галилея, термометры флорентийских академиков и термометрическая шкала Фаренгейта. Мало того, существовала уже шкала петербургского академика Ж. Делиля, выбравшего в качестве реперной (опорной) точки одну-единствен- ную величину — температуру кипения воды. Несмотря на перечисленные достижения, в термометрии оставался ряд недоработанных пунктов, связанных в основном с выбором реперных точек. Считалось, например, что даже при неизменном давлении вода может кипеть при разных температурах... Реомюр начал с того, что перед лицом авторитетной академической комиссии это заблуждение опроверг. Далее, анализируя выполненные в 1724 г. работы Фаренгейта, он остался недоволен расплывчатым выбором опорных точек (за нуль принималась температура охлаждающей смеси, за 100 градусов — температура человеческого тела). Не понравились Реомюру и ранее применявшиеся термометрические жидкости — вода или ртуть. Он остановился на винном спирте. Почему? Может быть, потому, что спирт легче заливать в тонкие трубки? Термометр делался так. Припаяв к круглой колбочке эту самую трубку, Реомюр залил в нее спирт, по мере возможности очищенный от воды и растворенных газов. В своем мемуаре он особо оговаривает, что его жидкость содержала не более 5 процентов воды. По всей видимости, Реомюр не заблуждался: тщательной перегонкой спирт действительно можно довести до 96%-ной чистоты. Возникает вопрос: как же он мог с помощью спирта измерить температуру кипения воды — свою, как пишут в энциклопедиях, вторую опорную точку? Ведь спирт кипит куда ниже. Может быть, термометр Реомюра был запаян, и спирт, расширяясь, создавал в трубке давление в 2—3 атмосферы? Ничего подобного: трубка не запаивалась — Реомюр лишь затыкал ее замазкой на основе скипидара, которая противостоять давлению, какое создают пары спирта при температуре кипения воды, никак не могла. Как же это понять? А так, что он вовсе не принимал точку кипения воды в качестве опорной. В мемуаре Реомюра описаны опыты, в ходе которых он медленно нагревал свой термометр с помощью водяной бани, доводил в нем спирт до кипения, потом охлаждал, снова подогревал... Зачем он это делал? 82
Не для того ли, чтобы удостовериться в постоянстве температуры кипения спирта? Видимо, для этого. Если сохранялись еще сомнения насчет постоянства свойств воды, то кто мог быть уверен в спирте? На самом деле опорная точка была у Реомюра всего одна: температура таяния льда. А величину градуса он определил вовсе не делением какого-то интервала температур на невесть откуда взявшееся число 80. В действительности он решил принять за один градус такое изменение температуры, при котором объем спирта возрастает или убывает на 1/1000. Таким образом, термометр Реомюра был, по существу, большим пикнометром. Смотрим в современный справочник... Коэффициент объемного расширения 96%-ного спирта составляет 0,001081/ /град. «Град», стоящий в знаменателе наименования,— не что иное, как общепринятый ныне градус Цельсия. Градус же Реомюра — истинный градус! — можно получить, разделив 0,001 на 0,00108. Получается, что он равен 0,926 градуса Цельсия. А вовсе не 1,25. Откуда же взялись эти злосчастные 1,25? Дело, видимо, обстояло так. Стремясь удовлетворить возрастающий спрос, французские ремесленники приступили к массовому изготовлению термометров Реомюра. Но у них уже был опыт в изготовлении ртутных барометров, и они решили знакомую им технологию использовать при изготовлении новомодных приборов. Спирт заменили ртутью, термометры стали меньше и удобнее. В 40-е годы до Франции дошли образцы термометров Цельсия, в которых было две опорные точки. Изготовителям было гораздо проще разбить небольшое расстояние, на которое поднимался столбик ртути при переходе воды от замерзания к кипению, на некоторое количество частей, чем каждый раз рассчитывать уровни подъема термометрической жидкости (они же не учились у Вариньона!). Но каждый ремесленник твердо помнил, что шкала Реомюра заканчивалась числом 80 (выше начинал кипеть спирт). Поэтому, видимо, чтобы сохранить национальную самобытность, они обозначили точку кипения воды числом 80. Так и возникла «шкала Реомюра», которая дожила до середины нашего века. Интерес к термометрии возник у Реомюра явно в связи с изысканиями, касавшимися черной металлургии. Для получения различных модификаций железа нужны разные степени нагрева, их надо сопоставлять. Но для решения этой задачи следовало поначалу прояснить вопрос об измерении, сопоставлении по определенной и воспроизводимой процедуре хотя бы небольших степеней нагретости или охлажденности тел. Первой его работой на эту тему была отдельная публикация, относящаяся, видимо, к 1725 г. и посвященная принципам конструирования термометров со сравнимыми шкалами. 15 ноября 1730 г. Реомюр выступил в Парижской Академии наук с первым сообщением о результатах своих термометрических работ. Еще он выступал 17, 20, 24 и 27 января, а потом 6, 9, 13 и 20 июня 1731 г. В основном результаты его исследований изложены в двух мемуарах. Третий, касающийся составления охлаждающих смесей, носит несколько побочный характер — он был доложен Академии в 1734 г. Еще при жизни Реомюра были проведены измерения точки кипения воды в градусах его шкалы (ведь со спиртовым термометром это было невозможно). Жан Тийе в присутствии Жана- Антуана Нолле получил значение 85. Но все последующие измерения дали величины от 100 до 110 градусов. Если использовать вышеупомянутые современные данные, то для точки кипения воды в градусах Реомюра получается значение 108. В 1772 г. в качестве стандартной была принята температура кипения воды, равная 110 градусов Реомюра. Но разнобой продолжался еще 22 года, до 12 жерминаля II года революционного календаря A апреля 1794 г.), когда в связи с введением во Франции метрической системы, по предложению минералога и метеоролога Рене-Жюста Гаюи, было утверждено в качестве стандартного значение 100 — фактически, принято то, что уже называли шкалой Цельсия. Начиная с 1734 г. Реомюр в течение пяти лет публиковал отчеты об измерениях температур воздуха с помощью предложенного им прибора в различных местностях, от центральных районов Франции до индийского порта Пондише- ри, однако позднее термометрию забросил. Настолько, что, когда в 1742 г. Жан-Пьер Кристен демонстрировал в Лионе ртутный термометр собственной конструкции, Реомюр даже не приехал. Чтобы перебросить мост между разделенными двухсотпятидесятилетним интервалом веком Просвещения и нашим веком Познания и Созидания, приведем высказывание Реомюра из его шестого мемуара, посвященного черной металлургии: «Хочется, чтобы открытия служили всем, и жаль, что зачастую они остаются бесполезными. Но есть способ устранить это, который, к несчастью, пока еще мало распространен. Если метод однажды дал хорошие результаты, нужно его применять на практике как можно шире. Будучи многократно повторен, он кроме прямой пользы даст нам вдобавок более глубокое знание». 83
Был ли темный период! Русский революционер и ученый Николай Александрович Морозов прославился удивительными предсказаниями в области физических и химических наук, многие из которых впоследствии сбылись — и продолжают сбываться. Например, в трудах ♦Периодические системы строения вещества» и «Д. И. Менделеев и значение его периодической системы для химии будущего» (оба написаны в Шлиссельбургской крепости, во время одиночного заключения) Н. А. Морозов предсказал существование в природе целого семейства химических элементов, между галогенами и щелочными металлами, сложное строение атомов и их взаимопревращаемость, возможность использовать внутриатомную энергию... Научные интересы Н. А. Морозова были исключительно многогранными. Он выдвинул среди прочего идею о недостаточной обоснованности хронологии, принятой историками. По его мнению, факты, традиционно относимые к древней истории, на самом деле произошли сравнительно недавно, за сотни лет до нас, а не за тысячи. И хотя это мнение серьезно оспаривается, кое-что в истории науки, в том числе и в истории химии, действительно вызывает недоумение. . Раскроем книгу известного советского историка химии Н. А. Фигуровского «Открытие элементов и происхождение их названий» (М.: Наука, 1970). В ней помещена «Хронология открытий химических элементов и важнейших событий в истории их исследований». Вот как она начинается: V—I тысячелетия до и. э. Известны семь металлов древности — золото, серебро, медь, железо, олово, свинец, ртуть, а также свободная сера н свободный углерод. VI в.до и. э. Началом всех вещей Анакснмен считает воздух, а Фал ее — воду. Около 490 г. до и. э. Учение Гераклита о том, что все течет, ничто не остается в покое; началом всех вещей он считает огонь. Около 450 г. до и. э. Учение Эмпедокла: ничто не происходит из ничего, ничто не может быть уничтожено; все явления — лишь превращения четырех вечных элементов: огня, воздуха,* земли н воды. Около 440 г. до н. э. Развитие Левкнппом, а позже Демокритом учения об атомах и пустоте. Около 350 г. до н. э. Учение Аристотеля о четырех стихиях-качествах и пятом всеобщем элементе, в средневековой литературе называемом «пятой сущностью», или квинтэссенцией. 305 г. до и. э. Развитие Эпикуром учения Левкнппа и Демокрита об атомах. 55 г. до н. э. Тнт Лукреций (Кар) излагает учение об атомах на основе сочинений Эпикура. IX в. Арабский ученый Джабнр нбн Гайян высказывает теорию, что все металлы состоят из ртути н серы. Около 950 г. Арабский ученый Мухамед нбн Закхарийя абу Бакр ар-Рази дает первую классификацию минеральных веществ. XIII в. Альберт Великий (Больштедт) упоминает мышьяк. XV в. Металлургам известен висмут. Начало XVI в. Автор, скрывавшийся под именем Василия Валентина, и Теофраст Гоген га им (Парацельс) создают теорию трех начал алхимиков — ртути, серы н солн. XVI в. Известен цинк в металлическом состоянии. ...А дальше опять счет уже не на века, а на точные годы: 1556, 1620 и так далее. Выходит, что есть своего рода лакуна, перерыв между временами Аристотеля, Эпикура, Плиния^ Лукреция, с одной стороны, и временами ар-Рази и Альберта Великого — с другой. В первый период известны только семь металлов, во второй — к ним добавляются мышьяк, сурьма, висмут и цинк, причем сразу, будто тысячелетие между этими периодами прошло впустую. Возможно ли такое? Скорее можно усомниться в традиционной хронологии. Тем более что в последующие столетия, ближе к нашему времени, подобных разрывов нет. Разумеется, «темному периоду» в истории химии можно найти объяснения, и не выходя за рамки принятой сейчас историографии. Однако вряд ли надо относиться пренебрежительно к попыткам развития на современном уровне идей, высказанных Н. А. Морозовым (тем более что интерес к этим идеям не утрачен и поныне). Существенный вклад в установление точной хронологии событий древности и средневековья могут внести новые химические, физические и математические методы датировки. Один из возможных подходов, а именно математико-статистический, обсуждается в публикуемой ниже статье. В. РИЧ 84
Гипотезы Глобальная хронологическая карта Доктор физико-математических наук А, Т. ФОМЕНКО 1. ЛУННАЯ ЭЛОНГАЦИЯ И ГИПОТЕЗА Р. НЬЮТОНА Хронология сообщает нам о том, сколько времени прошло между историческим фактом и сегодняшним днем. Но при этом хронологические данные документа, описывающего тот или иной факт, надо уметь преобразовать в единицы нашего летоисчисления — в даты до н. э. или н. э. Эта задача весьма сложна. Многие исторические выводы и трактовки зависят от того, какую дату мы приписываем событиям, описанным в документе. Нынешняя глобальная хронология, охватывающая большинство событий прошлого, есть результат длительной работы хронологов XVI—XIX веков. В ее рамках всем основным событиям древней и средневековой истории приписаны даты в юлианском календаре. Это позволяет изучать исторические процессы, эволюцию научных представлений, достижений техники, культуры и т. п., охватывая взглядом сразу большие интервалы времени. Однако при таких исследованиях обнаружились странные, труднообъяснимые эффекты. Приведем пример из области естественных наук, а именно из астрономии. В теории движения Луны есть такой параметр — вторая производная лунной элонгации (D")- Этот параметр зависит от времени, и для специалистов по небесной механике полезно знать, какие значения он имел в прошлом. D" можно вычислить, зная даты древних затмений. Задача была решена английским астрономом Р. Ньютоном. Полученный им график (рис. 1) оказался' настолько неожиданным, что Р. Ньютон писал: «Наиболее поразительным событием... является стремительное падение D" от 700 года до приблизительно 1300 года. Такие изменения в поведении D" невозможно объяснить на основании современных геофизических теорий... D" подвергался большим и внезапным изменениям на протяжении последних 2000 лет. Он даже изменил знак около 800 года». Чтобы как-то объяснить этот скачок (разрыв на порядок), Р. Ньютон вынужден был предположить существование каких-то негравитационных взаимодействий в системе Земля — Луна. Никаким другим образом эти загадочные силы не проявляются, что само по себе является странным. Далее мы увидим, что возможно по меньшей мере еще одно объяснение скачка D". 2. ТЕМНЫЕ ВЕКА И ЭПОХИ ВОЗРОЖДЕНИЯ Вернемся к хронологии. В истории Европы и Средиземноморья есть несколько периодов возрождения, суть которых в том, что многие достижения древней научной мысли, утерянные, забытые в период «темных веков», открывались заново. Наиболее известна целая историческая эпоха в истории Европы, когда в XIII—XVI веках были переоткрыты многие научные факты и культурные концепции прошлого. Такое дублирование отчетливо прослеживается в астрономии, военно-инженерном деле, ар- |г^5в^<^^Й^^З^ЙЙЙ» f I MMMf У ТП£ Г [ \ГТ 1-]Тг 85
График Р. Ньютона, показывающий уменьшение во времени D" (t). Вызывает удивление необъяснимый скачок кривой, начинающийся в I тысячелетии н. э. хитектуре, литературе и многих других областях. Например, знаменитый греческий огонь, сыгравший столь важную роль в морских битвах античности и забытый на много столетий, был воссоздан лишь в средние века. Помимо классического Возрождения, известен также каролингский Ренессанс (эпоха Карла Великого), во время которого многие авторы как бы подражали античным образцам, дублируя порой ранее забытые литературные сюжеты. Подобные явления (их называют реставрациями) известны и в истории древнего Египта. Известный востоковед академик Б. А. Тураев отмечал, что саитская культура воспроизводит культуру эпохи пирамид: тексты 3000-летней давности снова входят в употребление; могилы украшают по старинному образцу; возрождаются забытые чины и т. д. Как мы видим, в истории довольно часто встречаются дубликаты. Естественный вопрос: они распределены во времени случайным образом или подчиняются какой-то скрытой закономерности? 3. КАК ОБОСНОВАТЬ ДРЕВНЮЮ ХРОНОЛОГИЮ? Вычислить даты древних событий не так просто, как может показаться на первый взгляд. Окончательное обоснование правильности дат и сегодня остается проблемой, которая по-прежнему привлекает к себе внимание историков и специалистов по физико-химическим методам датировки. Это естественно: чем дальше мы уходим во времени, тем труднее датировать древние события. Нередко возникающие при этом противоречия ш побудили некоторых историков высказать сомнения по поводу датировок событий, предложенных первыми хронологами XVI—XVIII веков (и, кстати, признаваемых в общем и целом до сего дня). Возникло научное направление — гиперкритицизм, отрицавшее не только правильность датировки, но и достоверность некоторых древних событий. Известный представитель этого направления, специалист по истории Древнего Рима Т. Моммзен отмечал, в частности, что различные версии датировки основания Рима расходятся на 500 лет, а такое колебание сказывается и на датировке всех документов, отсчитывающих годы «от основания Рима». Хронологические проблемы волновали и египтологов. Так, Г. Бругш отмечал огромные расхождения в определении даты восшествия на престол Мена, первого фараона. «Разность между крайними выводами поразительна, так как она составляет 2079 лет... Несмотря на все открытия в этой области египтологии, числовые данные находятся до сих пор (в конце XIX в.— А. Ф.) в весьма неудовлетворительном состоянии». Еще пример: хронология некоторых египетских событий, приводимая Геродотом в знаменитой «Истории», отличается от принятой сегодня более чем на тысячелетие. Хронология Геродота существенно короче современной — иногда он ставит рядом правителей, разделенных, согласно сегодняшней версии, 18-ю веками! Но особенно много неувязок возникает при сравнении дат из средневековых текстов с общепринятыми сегодня датами древних событий. Известный современный хронолог Э. Бикерман говорит даже о «хаосе средневековых датировок». Хронология в том виде, в каком мы имеем ее сейчас, создана в серии фундаментальных трудов основоположника современной хронологии как науки Ж.Скалигера A540—1609) и Д. Петавиу- са A583—1652). Эта хронология уточнялась в последующее время, однако работа до сих пор не завершена, и, как отмечает Э. Бикерман, «достаточно полного, отвечающего современным требованиям исследования по древней хронологии не существует». Неудивительно, что некоторые скептические умы сделали резкие выводы из упомянутых трудностей. Так, еще в XVI веке профессор Саламанкского университета де Арсилла опубликовал две работы, в которых утверждал, что вся история ранее IV века н. э. фальсифицирована. К тем же выводам пришел историк и археолог Ж. Гардуин A646— 1724), считавший всю классическую литературу делом рук монахов XVI века. Исаак Ньютон посвятил много лет исследованию истории и хронологии. Досконально изучив практически всю историческую и историко-богословскую литературу, он написал * Краткую хронику», в которой утверждал, что хронология древности искусственно растянута. Ньютон составил свои таблицы нового варианта хронологии, который увязывал библейские сказания с историей Средиземноморья. А уже в нашем веке немецкий исследователь Р. Балдауф в книге «Исто- 86
рия и критика* доказывал на основании филологических соображений, что не только древняя, но даже ранняя средневековая история есть более поздняя фальсификация. Попытка разобраться в значительном критическом м атериале и проанализировать с естественно-научной тачки зрения исторические парадоксы и дубликаты была предпринята в труде ученого-энциклопедиста, революционного и общественного деятеля, почетного академика АН СССР Н. А. Морозова A854— 1946). Он придерживался точки зрения де Арсиллы и считал, что традиционная хронология искусственно растянута, удлинена. Великолепная научная интуиция и строгость логических рассуждений позволили Н. А. Морозову привести немало данных в пользу такой гипотезы. Однако стремление к расстановке всех точек над всеми «i» привело к тому, что многие его утверждения оказались недостаточно обоснованными, некоторые выводы содержали фактические ошибки, и в целом новая хронологическая версия (включая гипотезу о фальсификации античной истории) была отвергнута. Все это отнюдь не умаляет заслуг Н. А. Морозова, ибо проблема настолько сложна и многогранна, что один ум, даже выдающийся, не в состоянии решить ее полностью. 4. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДАТИРОВКИ: НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ Чтобы преодолеть трудности, о которых шла речь, надо попытаться взглянуть на предмет под новым углом зрения и создать некую независимую, не базирующуюся на субъективных оценках методику датирования. И только после этого приступать к анализу всей хронологии. По моему мнению, наиболее пригоден для этой цели подход, основанный на статистическом анализе различных числовых характеристик, содержащихся в исторических текстах. О конкретных методиках и некоторых их приложениях к анализу глобальной хронологии заинтересованный читатель может' узнать из литературы, краткий список которой приведен в конце статьи. А здесь мы ограничимся кратким изложением сути и примерами. Сразу же оговоримся, что предложенные методики не претендуют на универсальность. Более того, результаты, получаемые согласно каждой отдельной методике, нельзя считать безусловно достоверными. Здравый критерий их истинности — это согласование между собою дат, полученных разными методиками (на сегодняшний день их семь). Общая схема их такова. Первым делом формулируется статистическая гипотеза для моделирования какого-либо процесса (на- иеэавнснмые тенсты объемы текста X 2 Графики объемов текстов на временном интервале MN: а — первоначальный и сохранившиеся фонды (кривые должны делать всплески примерно в одни и те же годы); б — кривые для зависимых текстов коррелируют; в — кривые для независимых текстов не коррелируют пример, утери информации с течением времени). Затем вводятся числовые коэффициенты, позволяющие количественно измерять отклонения экспериментальных кривых от предсказанных теоретически. Далее модель проверяется на заведомо достоверном историческом материале, и если она подтверждается, то методику можно использовать для датировки событий. Для наглядности приведем пример. Пусть исторический период от года М до года N в истории региона Р описан в тексте X (хронике, летописи), разбитом на куски (главы) Х(Т), каждый из которых посвящен событиям одного года Т. Подсчитаем объем всех кусков (число страниц или строк). Полученные числа изобразим в виде графика объемов, отложив по горизонтали годы Т, а по вертикали — объемы глав. Для другого текста У, описывающего те же события, этот график будет иметь, вообще говоря, иной вид; скорее всего, скажутся интересы и склонности хронистов. Насколько существенны эти различия? Есть ли что-то общее в графиках объемов? Оказывается, есть. Но прежде чем сказать, что именно, несколько слов о механизме утери информации. Существенная характеристика всякого графика — пики, экстремальные точки. В нашем графике объема они приходятся на годы, в которые кривая 87
достигает локальных максимумов. Такие всплески указывают на годы, наиболее подробно описанные в летописи на исследуемом отрезке времени. Обозначим через С(Т) объем всех текстов, написанных о годе Т его современниками. Это — «первоначальный фонд» (рис. 2, а), график его нам точно неизвестен, поскольку тексты утрачиваются со временем. Сформулируем модель потери информации: от тех лет, которым изначально было посвящено больше текстов, больше текстов и останется. Разумеется, проверить модель в таком виде трудно, поскольку график первоначального фонда нам неизвестен. Но одно из следствий проверить можно. Более поздние авторы X и Y , описывая один и тот же период (и не будучи его современниками), вынуждены опираться на приблизительно один и тот же набор дошедших до них древних текстов. Следовательно, они должны («в среднем») более подробно описать те годы, от которых сохранилось больше текстов. Окончательно модель-гипотезу сформулируем так: графики объемов глав для зависимых текстов X и Y (т. е. описывающих один и тот же исторический период и регион) должны делать всплески одновременно; иными словами, годы, подробно описанные в X и подробно описанные в Y, должны совпадать или быть близкими (рис. 2, б). Напротив, если тексты X и Y независимы (описывают либо разные исторические периоды одинаковой длины, либо разные регионы), то графики объема для X и для Y достигают локальных максимумов в разных точках (рис. 2, в). После математической формализации был проведен эксперимент, в котором модель (принцип корреляции максимумов) проверялась на нескольких сотнях пар зависимых и независимых исторических текстов. Принцип подтвердился. Это позволило предложить методику датирования текстов, а также обнаружения зависимых текстов. Например, чтобы датировать события, описанные в какой-то хронике, надо попытаться подобрать такой заведомо датированный текст, чтобы графики объемов достигали максимумов практически одновременно. Если же датировки двух сравниваемых текстов неизвестны, но всплески на графиках совпадают, мы можем с высокой вероятностью предположить их зависимость, т. е. близость или совпадение описываемых событий. Буквально несколько слов о других методиках датирования. В их основе статистический анализ таких параметров, как частота употребления имен исторических персонажей, частота упоминания различных астрономических явлений, длительность правлений царей в династиях, формализованные биографические данные исторических персонажей и т. п. Все эти методики проверены на достоверном материале XIII—XX веков, и их эффективность подтвердилась. 5. ЭФФЕКТ ДУБЛИРОВАНИЯ Методики, о которых мы вкратце рассказали, применимы не только для датирования. Они позволяют обнаружить в сравниваемых текстах разнообразные заимствования, повторы, литературные штампы, цитирования, параллели. Например, если при сравнении двух династий будет обнаружена зависимость (соответствующие графики чрезвычайно близки), то это можно интерпретировать по-разному. Одна интерпретация заключается в том, что мы обнаружили намеренное подражание летописца некоему авторитетному образцу. Но возможно и другое толкование: мы имеем дело с дубликатами, которые в свое время не были распознаны как тождественные, об одном и том же говорящие тексты, и были отнесены к разным историческим периодам. Иногда с помощью таких методик можно обнаружить родство хроник, наличие у них общего прототипа. В частности, удается выявить и те эффекты дублирования, о которых говорилось в начале статьи в связи с эпохами возрождений. Оказывается, что таких эпох существенно больше, чем это принято считать. Чтобы избежать терминологической путаницы, будем в дальнейшем говорить просто о дубликатах. Теперь настала пора сформулировать нашу задачу: найти по возможности все дубликаты в древней и средневековой истории и, если это удастся, построить на этой основе такую гипотетическую хронологию, в которой не будет повторов и труднообъяснимых возрождений. 6. ГЛОБАЛЬНАЯ ХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА Прежде чем приступ ать к сквозному анализу исторических текстов с целью обнаружения и систематизации дубликатов, надо было составить возможно более полную таблицу- событий древней и средневековой истории Европы, Средиземноморья, Египта, Ближнего Востока — разумеется, в традиционной датировке. Для этого были обработаны 15 основных хронологических таблиц и 228 фундаментальных первоисточников (хроник, летописей и т. п.). Эти тексты содержат в сумме описание практически всех основных событий на интервале от 4000 г. до н. э. до 1800 г. н. э. Затем вся информация была графически изображена на плоскости. Каждая историческая эпоха со всеми ее основными со- 88
3 ГХК, глобальная хронологическая карта древней и средневековой истории Европы и Средиземноморья (верхняя строка). Четыре следующие строки изображают те слои, склейка которых дает верхнюю строку, то есть современный «учебник» древней истории бытиями нашла себе место на оси времени. При этом каждое событие изображалось точкой или горизонтальным отрезком в зависимости от его продолжительности; начало и конец отрезка — это начало и конец события (например, правления царя). Одновременные события изображались друг над другом, чтобы избежать путаницы и наложений. Так была построена максимально полная таблица, названная глобальной хронологической картой — ГХК (рис. 3, верхняя строка). Чтобы узнать, какие события происходили в тот или иной год по общепринятой хронологии, надо провести на ГХК вертикальную линию через этот год и собрать вместе все события, пересекаемые этой линией. К огромному историческому материалу, собранному на ГХК, были применены описанные выше методики датирования и распознавания дубликатов. Весь исторический период на карте разбивался на эпохи, для которых вычислялся, грубо говоря, набор характерных графиков. Например, для каждой эпохи (отрезка на оси времени) в истории каждого региона строились графики объемов всех основных первоисточников, описывающих эту эпоху. Затем попарно сравнивались графики разных эпох. В результате обширного эксперимента, в ходе которого были обработаны сотни текстов, содержащих десятки тысяч имен и сотни тысяч строк, неожиданно были обнаружены пары эпох, которые в традиционной истории считаются независимыми (во всех смыслах), но с чрезвычайно близкими, а иногда практически неотличимыми графиками. 89
-753 ^ +300 4 Графики объемов первоисточников, описывающих античную (темная линия) и позднюю (цветная линия) историю Рима. Такая корреляция максимумов вряд ли может оказаться случайной Приведем пример. График объемов первоисточников, описывающих историю античного Рима от 753 до 236 г. до н. э., делает всплески практически в те же годы, что и аналогичный график, построенный для Рима от 300 до 816 г. н. э. Для этого, естественно, надо предварительно совместить эти два 500-летних интервала (рис. 4). Это же наложение двух, казалось бы, независимых последовательностей событий (античных и средневековых) было обнаружено и другими методиками. На ГХК оказалось довольно много дубликатов, т. е, пар эпох, близких в такой же мере, в какой близки заведомо зависимые тексты, описывающие один и тот же исторический период. Еще раз подчеркнем, что результаты, полученные с помощью разных методик, неизменно согласуются. 7. КАРТА СКЛЕЕНА ИЗ ЧЕТЫРЕХ ОДИНАКОВЫХ СЛОЕВ Еще раз внимательно рассмотрим верхнюю строку на рис. 3, условно изображающую глобальную хронологическую карту. Чтобы наглядно изобразить множество всех обнаруженных эпох дубликатов, они отмечены на карте одинаковыми геометрическими символами и буквами (произвольно выбранными). Точнее говоря, дубликаты обозначены одной и той же буквой, а эпохи, значительно отличающиеся друг от друга,— различными буквами. Некоторые буквы неоднократно повторяются (например, сочетание МТ — 11 раз, С — 4 раза). Длина геометрических фигур указывает протяженность соответствующей эпохи во времени. Скажем, черные треугольники МТ соответствуют периодам примерно в 20— 30 лет, а прямоугольники С — периодам в 300 лет. Некоторые отрезки времени на ГХК накрыты несколькими фигурами. Так, период примерно от 300 до 550 г. н. э. представлен четырьмя прямоугольниками П, К, С, Р, наложенными друг на друга. Это означает, что часть -294 -236 ! ~ *"**" —' карты, посвященная этому периоду, состоит из четырех слоев, обозначенных разными буквами. Другими словами, в множестве событий, происшедших в интервале от 300 до 550 г. н. э., выделяются сначала события, составляющие слой П, затем составляющие слой К и т. д. События, попавшие в тот или иной слой, чаще всего объединены тем, что происходит в одном и том же регионе. Кстати, все эпохи возрождения, отмеченные историками, содержатся среди дубликатов на ГХК. Но главное заключается в том, что довольно сложная структура ГХК естественным образом получается в результате чрезвычайно любопытного процесса. Если выделить из карты четыре строки С,, С2, С3, С4, также показанные на рис. 3, и склеить их по вертикали, наложив друг на друга, то в результате ^ получится, как и следует ожидать, та же строка ГХК, состоящая из букв-эпох. И самое неожиданное, что эти четыре строки изображаются практически одинаковыми последовательностями букв и символов. Четыре слоя-дубликата отличаются друг от друга лишь положением на оси времени. Так, вторая строка отличается от первой только сдвигом во времени примерно на 333 года вниз, третья получается из первой сдвигом уже *на 1053 года, а четвертая — примерно на 1778 лет. Допуская некоторую вольность, можно сказать, что «современный учебник» древней и средневековой истории Европы, Средиземноморья, Египта и Ближнего Востока есть слоистая хроника, получившаяся в результате склейки четырех практически одинаковых экземпляров короткой хроники С,. Три другие хроники получаются из нее передатировкой и переименованием описанных в ней событий; С, как жесткое целое опускается вниз*(во времени) примерно на 333, 1053 и 1778 лет. Таким образом, вся глобальная хронологическая карта целиком восстанавливается по своей части С,. И вот что еще надо отметить: практически вся информация в строке- хронике С, сосредоточена правее 960 г. н. э. Наиболее насыщены информацией периоды Р, МТ, С (правее X века н. э.), а периоды К, Н, П (от 300 до 960 г. н. э.) содержат очень мало событий. 90
8. НЕКОТОРЫЕ ИНТЕРПРЕТАЦИИ Такое формальное разложение «учебника» в сумму четырех хроник может быть истолковано по-разному. Первая интерпретация: периодичность случайна. Однако, как можно подсчитать, вероятность такого случайного события чрезвычайно мала. Вторая интерпретация: недостаточное количество письменных памятников, освещающих некоторые периоды древней истории, затрудняет применение статистических методов. Наконец, третья интерпретация, которая кажется мне заслуживающей внимания: известная нам сегодня глобальная хронология ранее XIII века н. э. нуждается в уточнениях, иногда существенных. Они потребуют передатировки некоторых блоков событий, относимых ныне к глубокой древности. Для этого нужно вычленить из современной хронологической карты строки С4, С3, С2 и поднять их вверх в соответствии с упоминавшимися сдвигами. После такой формальной процедуры известная нам письменная история Европы, Средиземноморья и т. д. сократится, большинство событий, датируемых сегодня ранее X века н. э., расположится на интервале с X по XVII век н. э. Эта гипотеза может объяснить давно известные в традиционной хронологии парадоксы, в том числе и те, которые упоминались в начале статьи. Однако я категорически не согласен с предположением Н. А. Морозова и некоторых его предшественников, будто известная нам информация об античной истории является поздней фальсификацией. Результаты, полученные с помощью новых методик датирования, показывают, что большинство дошедших до нас первоисточников — подлинники, описывающие реальные события. Практически все события, упомянутые в древних документах, имели мес/го; вопрос о том, где и когда. Вообще говоря, главный результат проведенной работы носит формально статистический характер — и не более того. Между тем неспециалистами в области истории предпринимались уже попытки псевдонаучного толкования этого результата, причем игнорировались данные гуманитарных наук. Я решительно не могу принять такие трактовки. 9. КАК ЖЕ БЫТЬ С ЛУННОЙ ЭЛОНГАЦИЕЙ? Вернемся к началу статьи, к лунной элонгации и ее второй производной. В основе вычисления D" лежали даты древних затмений, принятые в традиционной хронологии. Все попытки объяснить странный скачок графика D" не затрагивали вопроса, правильно ли вообще определены даты этих затмений. Будем считать, что затмение датировано правильно, если его характеристики, описанные в историческом тексте, точно совпадают с вычисленными параметрами того реального затмения, которое предлагается традиционной хронологией. Н. А. Морозов предложил методику непредвзятого датирования: берут из первоисточника характеристики затмения, а затем выписывают из астрономических таблиц даты всех затмений с такими характеристиками. Анализ показал, что во многих случаях астрономы, не ставя под сомнение хронологию древних событий и заранее предполагая ее истинной, не находили в «нужном столетии» подходящего затмения и прибегали к натяжкам. Например, в «Истории Пелопоннесской войны» Фукидида описаны три затмения, которые традиционно датируются V веком до н. э. Однако еще в прошлом веке вокруг датировки этой триады началась дискуссия, вызванная тем, что в предполагаемую эпоху не было затмений с подходящими характеристиками. Однако точное решение все-таки можно найти, если расширить интервал поиска. Первое решение — XII век н. э., второе — XI век н. э. Других решений нет. Подобный эффект «переноса вверх» дат затмений распространяется и на те затмения, которые традиционно датируются в интервале от 400 до 900 г.,н. э. И только в более позднее время, после 900 г., традиционные даты удовлетворительно согласуются с точными астрономическими датами, а с 1300 г.— надежно. Но зачем, собственно, об этом говорится здесь? Затем, что такой перенос дат полностью согласуется с тем, что ГХК представляет собой результат склейки четырех одинаковых слоев. Если прежняя, традиционная дата затмения попадала в эпоху, отмеченную на ГХК каким-то символом (скажем, буквой С), то его точная астрономическая дата расположена на оси времени существенно 5 Новый график D" (t), построенный на основе уточненных дат древних затмений* Он не имеет никаких аномалий; просто для его продолжения влево пока нет достоверных данных -1000 0 +1000,"* +2000 годы 91
правее. Она оказывается в исторической эпохе, отмеченной на карте той же буквой. В частности, описанный только что перенос дат сводится к тому, что некоторые группы затмений поднимаются вверх примерно на 333 года, некоторые — на 1053 года и т. д. При таком подъеме взаимное расположение дат внутри каждой из этих групп практически не меняется, группа поднимается вверх как жесткое целое. Но как же быть с D"? Его пересчет на основе уточненных дат древних затмений показал, что график (рис. 5) качественно изменился. Теперь он не может быть уверенно продолжен влево ранее X века н. э. А в более позднее время он почти совпадает, с ранее найденной кривой и изображается практически горизонтальной линией. Никакого скачка вторая производная ие претерпевала, никаких таинственных негравитационных теорий изобретать не нужно... Разумеется, работа, о которой здесь рассказано, не может претендовать на то, чтобы на ее основании делались какие-либо окончательные выводы, тем более, что в данном случае сугубо математическими методами анализируется сложнейший, многогранный, порою субъективно окрашенный исторический материал. Его обработка требует, безусловно, сочетания самых разных методов — чисто исторических, археологических, филологических, физико-химических и, среди прочего, математических методов, которые, как мог видеть читатель, позволяют взглянуть на проблемы хронологии с новой точки зрения. ЧТО ЧИТАТЬ О ДАТИРОВКЕ И НОВЫХ ЕЕ МЕТОДАХ Ж. Б л ер. Хронологические таблицы» тт. 1 — 2. М., 1808—1809. Н. А. Морозов, Христос. Тт. 1—7. М.— Л.: ГИЗ, 1924—1932. Николай Александрович Морозов, ученый-энциклопедист: Сб. статей. М.: Наука, 1982. Э. Бикерман. Хронология древнего мира. М.: Наука, 1975. А. Т. Фоменко. Информативные функции н связанные с ними статистические закономерности. Тезисы докладов 3-й Международной Вильнюсской конференции по теории вероятностей и математической статистике, т. 2. Вильнюс, 1981. А. Т. Фомеико. Методика распознавания дубликатов и некоторые приложения. Доклады АН СССР, 1981, т. 258, № 6, с. 1326—1330. А. Т. Фоменко. Новая эмпнрнко-статистическая методика упорядочения текстов и приложения к задачам датировки. Доклады АН СССР, 1983, т. 268, № 6, с. 1322—1327. А. Т. Fomenko, The jump of the second derivative of the Moon's elongation.— Celestial Mechanics, 1981, v. 29, p. 33—40. Из писем в редакцию За 18 лет до Фишера и Тропша Каталитический синтез высших углеводородов из окиси углерода и водорода почти повсеместно называют «синтезом Фишера — Тропша».: Между тем в действительности честь открытия этой реакции принадлежит нашему соотечественнику, профессору Егору Ивановичу Орлову. В 1908 году он обнаружил, что смесь окиси углерода с водородом, если ее пропускать при 100°С над катализатором, состоящим из никеля и палладия, отложенных на коксе, образует этилен. Результаты этого исследования Орлов опубликовал тогда же в «Журнале Русского физико-химического общества» (т. 40, с. 1142); годом позднее его статья была перепечатана за границей («Ве- richte», 1909, т. 42, с. 898). В 1922 году опыты Орлова повторил немецкий химик Г. Фестер. Он считал, что в результате реакции образуется смесь олефинов, а ие только этилен (на это, впрочем, указывал и сам Орлов). Статья Фестера была опубликована в журнале -«Brennstoffchemie», издававшемся- Ф. Фишером — следовательно, последний не знать об открытии Орлова не мог: Фестер на него ссылался. Работы Фишера и Тропша начались вскоре после появления статьи Фестера; поначалу ими были даже сохранены основные условия, в которых проделывал синтез Орлов. Публикации же этих авторов появились лишь в 1926 г. («Berichte», т. 59, с. 830, 832, 923). Вопрос о приоритете в этой области поднимался в отечественной научной литературе неоднократно. В 1948 году была опубликована статья Б. В. Ерофеева, которая так и называлась: «О реакции Е. И. Орлова* («Успехи химии», т. 17, в. 3, с. 370); в 1950 году приоритет русского ученого отстаивал Р. Л. Певзнер в статье «Е. И. Орлов и его роль в отечественной науке» («Огнеупоры», 1950, № 5). Полагаем, что о приоритете Е. И. Орлова не следует забывать, и в название широко применявшегося в свое время, а теперь возрождаемого промышленного способа получения искусственного горючего нужно внести соответствующие коррективы. Кандидат химических наук Ю. Я. ЛОСЕВ. Г. М. НЕФЕДОВА 92
Короткие заметки CMC для скорлупы Скорлупа диетических куриных яиц с виду чистая. Но на каждом квадратном сантиметре ее поверхности живет до тысячи микробов. Даже когда яйцо сварят, микробы все равно остаются: некоторые из них хорошо переносят продолжительное кипячение (ведь кастрюля — не стерилизатор с повышенным давлением, в котором температура воды выше). А если из яйца делают гоголь- моголь или крем, и говорить не приходится, сколько микробов попадет в содержимое. Хорошо, если среди них не окажется стафилококков... Впрочем, если на птицефабрике в моющий раствор добавить 0,3% CMC — синтетического моющего средства,— то на том же квадратном сантиметре скорлупы микробов будет не более 300 (журнал «Птицеводство», 1983, № 2, с. 30—31). На две-три тысячи только что снесенных куриных яиц нужно всего 100 л моющего раствора (то есть около 300 г CMC). Продолжительность машинной мойки — три минуты, ручной — десять. Затраты на одну тысячу ш яиц — от 2,5 до 3 копеек. Теперь о самом главном — о возможности проникновения CMC в яйца. Это стало предметом тщательного исследования. За 13 минут обработки в содержимое яйца попадает всего 0,31 мкг CMC. Если учесть, что одно яйцо весит 55—62 г, то в 1 кг яичной массы попадает 5—7 мкг CMC. А предельно допустимая концентрация (ПДК) поверхностно- активных веществ, к которым относится CMC, в питьевой воде составляет 500 мкг на литр, то есть примерно в сто раз больше. Значит, опасности для здоровья человека нет. Между тем с внедрением на птицефабриках автоматизированных линий для обработки яиц продолжительность мойки может быть уменьшена до полутора — двух минут. И в одно яйцо попадут всего сотые доли микрограмма CMC, а это гораздо меньше, чем попадает в него после того, как курица напьется воды, содержащей CMC в концентрации, не выше предельно допустимой. Интересно, что произойдет раньше: покупатели станут споласкивать скорлупу яиц перед тем, как ее разбить, или птицеводческие хозяйства начнут поставлять яйца, мыть которые не обязательно? Н. ПРОШИН В Беринговом море — густо Мировой океан заселен обитателями не очень-то равномерно: где густо, а где и пусто. Ну, понятно, не в прямом смысле пусто, а очень бедно. Скажем, далеко на севере, скорее всего, небогато. А вот вблизи экватора, особенно в зонах дивергенции, там, где расходятся поверхностные течения и с глубины поднимаются богатые питательными солями воды, там, само собой, и планктона, и живности покрупнее хватает. Ну, а что делается, к примеру, в Беринговом море? Понятно, что этот вопрос носит риторический характер, ибо на него отчасти известен уже ответ — он напечатан в «Докладах Академии наук СССР», 1983, т. 269, № 1. Гидробиологи изучали инфузорий, которых там тридцать два вида; они составляют основную массу микрозоопланктона. Изучали их на четырех полигонах, по девять станций в каждом, чтобы охватить площадь побольше. И узнали, что если взять мысленно столб морской воды площадью в один квадратный метр и в сто метров глубиною, то в среднем в нем окажется около 64 миллионов экземпляров этих простейших одноклеточных животных. А поскольку они все же микроскопических размеров, то общая их биомасса в таком столбе довольно скромная — примерно 3 грамма. И распределены они по высоте не совсем равномерно: им по нраву самая поверхность. Но отчего они так плодятся в ох каком нетеплом море? Оттого, наверное, что здесь расположено обширное мелководное плато с хорошим запасом биогенных элементов — не в последнюю очередь благодаря обильному стоку рек на северо-востоке нашей страны. И в результате в самых богатых пробах воды насчитывали порой до 12 миллионов инфузорий в кубическом метре. И по этому показателю Берингово море не уступает ни зоне экваториальной дивергенции в Тихом океане, ни знаменитому прибрежному Перуанскому апвел- лингу — подъему вод с глубины под действием постоянно дующих сгонных ветров. Выходит, что и далеко от экватора богатств в океане хватает. А как ими распорядиться — это уже другой вопрос... Г. МАРКОВ 93
Короткие заметки Не ждите, покуда щелкнет Люди не очень-то боятся устрашающих рассказов врачей о вредных последствиях курения. Может быть потому, что предрекаемое ухудшение здоровья представляется медленным, почти естественным процессом. И главное, процессом довольно-таки проблематичным с точки зрения самого курильщика. Между тем с человеком, регулярно пренебрегающим своим здоровьем, иногда случается то, что медики называют внезапной коронарной смертью... Что же внезапного при этом происходит? В каком месте организма курильщика плавное изменение вдруг превращается в скачкообразное и почему? Авторы статьи, изучавшие проблему внезапной коронарной смерти в свете математической теории катастроф («Доклады АН СССР», 1983, т. 268, № 6, с. 1338), отмечают, что в главных кровеносных сосудах действительно происходит катастрофа — как в житейском понимании смысла этого слова, так и в математическом. Еще Исаак Ньютон решал задачу о стержне, сжимаемом вдоль оси со все возрастающей силой. При некотором усилии стержень скачком изменит свою форму — он либо просто выпучится вбок, либо примет форму латинской буквы S, либо изогнется еще более сложным образом. Математическая теория катастроф единым образом описывает любые скачки, происходящие при плавном изменении любых внешних воздействий на любую систему. Но что именно происходит в организме курильщика, внезапно дающем смертельный отказ? Оказывается, дело в артериях. Там, где в результате неумеренного употребления сигарет и папирос возникают склеротические бляшки, просвет сосудов уменьшается, скорость кровотока возрастает, а внутреннее давление (в соответствии с законом Бернулли) падает. Сначала при уменьшении внутреннего давления просвет сосуда уменьшается плавно, а потом происходит щелчок — сосуд резко схлопы- вается, переставая пропускать кровь. Со всеми вытекающими из этого печальными последствиями... Так что, когда вы закуриваете очередную сигарету, прислушайтесь — как там у вас внутри. Ничего не щелкает? Л. АШКИНАЗИ
Короткие Земски Не горько — это еще не сладко Все многообразие красок окружающего мира определяется способностью нашего глаза воспринимать всего три основных цвета — красный, желтый и синий, каждый из которых раздражает особые зрительные рецепторы. Любые вкусовые оттенки тоже слагаются в результате сочетания нескольких основных ощущений — горького, сладкого, кислого и соленого. По аналогии со зрением было логично предположить, что и в случае вкуса рецепторы обладают специализацией: одни клетки реагируют на молекулы горьких веществ, другие отзываются иа действие сладких, кислых и соленых компонентов пищи. Предполагалось также, что рецепторы содержат особые белки, способные специфически связываться со вкусовыми веществами, и даже были проделаны опыты, как будто подтверждающие такую точку зрения. Однако недавние эксперименты, выполненные английскими учеными, пошатнули эту гипотезу («New Scientist», 1983, т. 97, № 1339, с. 22). Исследователи предлагали мышам различных генетических линий пить из двух поилок, в- одной из которых находилась чистая вода, а в другой — раствор горького вещества, октаацети л сахарозы или стрихнина. Спустя некоторое время количество горькой и безвкусной воды, выпитое мышами из каждой поилки, измерялось, и их соотношение служило критерием способности подопытных животных различать вкус. Оказалось, что горечь способны ощущать лишь мыши одной генетической линии. Причем удалось установить, что чувствительность к горькому контролирует всего лишь один ген. Но ведь молекулы двух испытанных веществ не имели между собой ничего общего! Ничего общего между собой не могли, следовательно, иметь и рецепторные белки. На этом основании авторы работы предполагают, что специфичностью к вкусовым веществам обладают не белки, а мембраны, прикрывающие рецепторы и предохраняющие эти нежные клетки от повреждения. Подобные мембраны, по мнению авторов, действуют подобно молекулярным ситам — сортируют молекулы по форме и размерам; их структура как раз и может контролироваться генетически. А самим рецепторам отводится пассивная, универсальная роль: им лишь только что- либо дай попробовать на вкус, и они дадут сигнал. То ли о горечи, то ли о сладости... М. БАТАРЦЕВ
чйЧМйикг£=£ Ю. С. ИВАНОВУ, Темиртау Карагандинской обл.: Ни в химических энциклопедиях, ни в формульных указателях к реферативным журналам за последние 10 лет нет упомянутой Вами «алюмоборфосфатной соли»; может быть, название неточно? И. ТРОФИМОВОЙ, Иркутск: Похоже, что единица атомной массы «дальтон» не прижилась, ее нет ни в современных справочниках (отечественных и зарубежных), ни в «Номенклатурных правилах ИЮПАК по химии». A. Е. БУЛАТУ, Кишинев: Бриллиант действительно кажется прохладным наощупь дольше, чем стекло, поскольку у него выше теплоемкость. И. Т. ГАЛИНУ-ПЕРЕПЕЛКИНУ, Ташкент: Судя по описанию, вы наблюдали хорошо известное, хотя и довольно редкое природное явление — «огни святого Эльма», тихие разряды в виде язычков и кисточек, возникающие при высоком напряжении электрического поля в атмосфере. Н. А. ВАКУЛЕНКО, Донецк: Чем припаивать провод к алюминиевому корпусу (алюминий скверно паяется), лучше, да и надежнее, просверлить в незаметном месте маленькое отверстие и закрепить провод механически — скажем, болтом. B. М. ВАСИЛЬЕВУ, Новосибирск: Овальное клеймо с женским профилем, обращенным влево, и буквами АС принадлежало Костромскому окружному пробирному управлению, инициалы же пробирного инспектора А. Солодкова, работавшего там с 1899 по 1905 г., дают возможность датировать изделие. М. В. КОВАЛЬЧУКУ, Новокузнецк: Дисульфид молибдена, как вы верно заметили, имеет превосходные антифрикционные свойства^ однако добавлять его в виде порошка к автомобильному моторному маслу будет, поверьте, пустой тратой времени и, главное, дорогого вещества. В. Г. НОВИКОВУ, Красноярский край: Вопрос о возможном применении хлорнокислого аммония в кролиководстве (для стимуляции роста животных) остается открытым, так как эксперименты не дали пока безусловно положительного результата. А. А. ВОСКРЕСЕНСКОМУ, Баку: Засахаривание меда — практически неизбежный процесс, но идет он с разной скоростью, и медленнее других кристаллизуется акациевый, вересковый и шалфейный мед. A. И. ПОД ШИВ А ЛОВУ, Пермь: Сосиски в целлофановой оболочке с равным успехом можно варить и в «шкурке», и без нее, только во втором случае непременно опускайте сосиски прямо в кипяток, тогда белок на поверхности сразу свернется и помешает полезным веществам ухобить в воду. B. А. ОРЛОВСКОЙ, Воронежская обл.: Свечение кошачьих глаз в темноте возникает благодаря отраженному свету и к биолюминесценции отношения не имеет. Д. И. ИГНАТЬЕВОЙ, Москва: Затвердевшая кремнийоргани- ческая краска безвредна, а предупреждение «для наружных работ» означает только, что она устойчива к атмосферным воздействиям; так что смеро красьте ею и те рамы, которые открываются внутрь... Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. А. Легасов, В. В. Листов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, А. С. Хохлов, Н. М. Эмануэль, Г. А. Ягодин Редакция: М. А. Гуревич, Н. В. Ефремов, Ю. И. Зварич, М. Я. Иванова, А. Д. Иорданский, A. А. Лебединский (художественный редактор), О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), М. Б. Черненко, В. К. Черникова Номер оформили художники: В. М. Адамова, А. В. Астрин, Г..Ш. Басыров, Р. Г. Викмухаметова, Ю. А. Ващенко, И. И. Нарижный, Е. С. Поливанов Корректоры Л. С. Зенович, Л. Н Лещева Сдано в набор 11.07.1983 г. Т 16419. Подписано в печать 03.07.1983 г. Бумага 70x108'/,,. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4. Усл. кр.-отт. 7818 тыс. Уч.-изд. л. 11,6 Вум. л. 3,0. Тираж 328 500 экз. Цена 65 .коп. Заказ 1800 АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Чехов Московской области © Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1983
Про шпинат Год с лишним назад, на этом самом месте, в заметке про салат упомянуто было, что названный овощ по содержанию минеральных веществ прочно занимает второе место в овощном мире, уступая только шпинату. Пора бы, пока не миновал сезои свежей зелеии, да и по справедливости, сказать несколько слов о том, кто не уступил первенства даже салату... Итак, шпинат. Те, кто его любят, любят его горячо. Особенно специалисты по физиологии и биохимии растений. Очень уж шпинат зеленый, продуктивный и скороспелый. Какой-нибудь упорный злак когда еще откликнется на новенькое удобрение, а шпинат — пожалуйста, в два счета. И по этой причине изучен он вдоль и поперек, от корешка до верхушечной почки. Чего только про него не известно — и что при коротком дне листьев на нем впятеро больше, чем при долгом, и что содержание витамина С с 85 мг% на рассвете поднимается до 110 мг% к полудню, и что белка в листьях до 33% на сухое вещество, и что в этом белке, в основной его фракции, на сто грамм приходится ровно 3,48 мг фосфора... Уважение исследователей — это, конечно, хорошо. Жаль только, что не все могут уже сейчас разделить это справедливое чувство. А не могут по той причине, "что во всей нашей огромной стране под промышленное выращивание шпината отведено около 1000 га. Даже если прибавить непромышленные гектары, если приплюсовать грядки в личных хозяйствах, если учесть, наконец, что урожай может достигать и 300 ц/ га, то все равно — много ли получится в расчете на едока? Право слово, обидно. В шпинатных листьях и белка много, и комплект витаминов (группа В — полностью), и железа столько, что не одно десятилетие шпинат прописывают при малокровии. А консервы? Пюре из шпината, закупоренное в банки, упоминается с почтением в справочниках и нынешнего века, и прошлого. Почтение относится не только к вкусовым достоинствам. При одном из замеров в свежих листьях шпината было найдено 3,96 мг, в них же после протирки — 3,56, в пюре месяц спустя — 3,46 мг каротина на 100 г. Нужен чувствительный прибор, чтобы заметить потерю. Знатоки шпината уверяют, что трудно сыскать лучшую заправку для супа и лучший гарнир; и хотя собственный вкус у зеленых листиков куда как ненавязчив, есть любители поедать листья и в сыром виде. Впрочем, это дело привычки, а вот занесение шпината в список диетических продуктов — это обосновано и с медицинских позиций, ибо, в отличие от похожего (внешне, а вообще-то и не родственники) щавеля, шпинат содержит гораздо меньше кислот. Если вы решите пополнить ряды ценителей шпината, то, пожалуйста, примите к сведению, что авторитеты советуют держать пищу из него непременно на холоду, так как в тепле там могут образоваться малополезные вещества. Впрочем, в наш век холодильников было бы что хранить, а где — найдется... Один поэт сказал как-то про другого: «Широко известен в узких кругах, как модерн, старомоден...» Будто про шпитан сказано! И про известность, и про старомодность: выращивают его в огородах этак с две тысячи лет, а он все еще в новинках. Так не попробовать ли перевести шпинат в разряд нетленной классики? Как, скажем, салат. Или даже чуть выше, ибо по содержанию минеральных веществ он его все- таки опережает.
Чем хорош комбинезон Сразу же оговоримся: есть комбинезон и есть полукомбинезон. Комбинезон — это куртка с брюками, сшитые вместе, одежда, надежно защищающая от пыли и влаги, холода и ветра. А полукомбинезон — это брюки с нагрудником и лямками через плечи. Поскольку сейчас лишь начало осени и еще сравнительно тепло, поговорим о полукомбинезоне. Носят его шоферы и ткачихи, строители и стеклодувы, комбайнеры и токари и т. д. и т. д. Его надевают питомцам детских садов и даже яслей, ибо ползунки, в конечном счете, тоже полукомбинезон. Наконец, в последние годы эта весьма распространенная, как явствует из приведенного перечня, одежда становится повседневной. Почему? Да потому, что она очень удобна. А почему удобна? Прежде всего потому, что у человека, одетого в полукомбинезон, отпадает одна из важных жизненных забот: чтобы не сползали брюки. При работе, ходьбе, даже танцах костюм надежно удерживают на надлежащих местах широкие наплечные лямки. Комбинезон не должен стеснять, но, разумеется, не должен сидеть мешком. Предусматриваемые современными конструкциями упругие трикотажные сетки на талии (из смеси натуральных волокон с синтетическими) подтягивают костюм по фигуре, но не затрудняют движений. Шьют полукомбинезоны, как правило, из плотных хлопчатобумажных тканей, которые хорошо впитывают влагу и пропускают воздух. А для дополнительной вентиляции, которая необходима при повышенных энерготратах, связанных с физической работой, предусмотрены специальные отверстия, сетчатые вставки и кокетки. Между прочим, многочисленные застежки-молнии — это не только карманы; некоторые из них закрывают своеобразные вентиляционные «люки». Если одновременно расстегнуть все молнии, тепловой поток с поверхности тела возрастет на 22—35% (в зависимости от скорости ветра), а температура воздуха под одеждой снизится на 0,7 — 1,1°С. У читателя может возникнуть естественный вопрос: откуда такие точные цифры? Разве все это мерили? Да, мерили, и не раз, на сотнях мужчин и женщин, напряженно работающих и пребывающих в состоянии полного покоя. Результаты измерений — на рисунке: первая цифра — теплоотдача, вторая — температура кожи. Гигиенисты и конструкторы одежды утверждают, что такие показатели характерны для человека, пребывающего в состоянии полного комфорта. И потому настоятельно советуем —■ примерьте полукомбинезон. Издательство «Наука» «Химия и жизнь», 1983 г., № 9 1—96 стрУ Индекс 71050 Цена 65 кои.