Tags: журнал домашняя лаборатория
Year: 2013
Text
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
ДЕКАБРЬ 2013
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Научно-практический
и образовательный
интернет-журнал
Адрес редакции:
domlab@ inbox.com
Статьи для журнала
направлять, указывая в теме
письма «For journal».
Журнал содержит материалы
найденные в Интернет или
написанные для Интернет.
Журнал является полностью
некоммерческим. Никакие
гонорары авторам статей не
выплачиваются и никакие
оплаты за рекламу не
принимаются.
Явные рекламные объявления
не принимаются, но скрытая
реклама, содержащаяся в
статьях, допускается и даже
приветствуется.
Редакция занимается только
оформительской
деятельностью и никакой
ответственности за содержание статей
не несет.
Статьи редактируются, но
орфография статей является
делом их авторов.
использовании материа-
этого журнала, ссылка
При
лов
на него не является
обязательной, но желательной.
Никакие претензии за
невольный ущерб авторам,
заимствованных в Интернет
статей и произведений, не
принимаются. Произведенный
ущерб считается
компенсированным рекламой авторов и
их произведений.
По всем спорным вопросам
следует обращаться лично в
соответствующие учреждения провинции
Свободное государство (ЮАР).
При себе иметь, заверенные
местным нотариусом, копии всех
необходимых документов на
африкаанс, в том числе,
свидетельства о рождении, диплома об
образовании, справки с места
жительства, справки о здоровье
и справки об авторских правах
(в 2-х экземплярах).
Декабрь 2013
История
3
72
Ликбез
101
134
Литпортал
149
266
Электроника
Измеритель скорости звука 274
Микротермостат с совмещенными нагревателем и датчиков 280
СОДЕРЖАНИЕ
Поступь прогресса: начало (окончание)
История атомного проекта СССР
Молекулы
Радиация вокруг нас
Рой
Киберозойская эра
Некоторые методы органической химии
Короткие рассказы
Пивоварня на балконе (окончание)
Растения могут стать нефтью за минуты
Рождение твердотельной электроники
Новогоднее
Химичка
283
Юмор
315
Разное
333
367
371
380
НА ОБЛОЖКЕ
До чего ж они малы:
Меньше кончика иглы,
Меньше маленькой соринки,
Меньше крошечной песчинки.
Их в пылинке миллионы!
Есть у них свои законы.
Основной закон такой:
Запрещается покой,
Разрешается движенье
И друг к другу притяженье.
(И. Касаткина «Из чего всё?»)
Читаем публикацию «Молекулы».
История
ПОСТУПЬ ПРОГРЕССА: НАЧАЛО
А. А. Ханников
XII в.
В Европе (герцогство Лимбурх1) начинают добывать, а затем применять в
кузнечном деле в качестве топлива уголь.
В Германии широко распространяются шерстобойни, в которых для трепания
шерсти все металлические инструменты приводились водяным колесом.
В Европу в период Крестовых походов завезен станок для производства
камчатной ткани, что дало возможность выткать на тканях сложные узоры.
Для прядения используется прядильное колесо, которое первоначально было
изобретено в Индии, а позднее завезено в Европу. Прядильное устройство
приводилось в движение большим колесом, соединенным ремнем или шпагатом с
веретеном. Скорость прядения увеличилась в четыре раза.
Изобретен компас в Европе. Существуют предположения, что компас не завезен
в Европу из Китая, так как имеются существенные отличия в конструкциях
европейского и китайского компаса, а сконструирован изобретателем-европейцем,
имевшим сведения, что такое устройство существует на Востоке.
Из Германии появляются сообщения о вязании отдельных частей одежды.
В Китае впервые используется для взрывных работы в военном деле дымный, или
черный порох. До сих пор порох использовался для фейерверка и в огненных
машинах. Изобретение пороха сыграло большую роль в дальнейшем развитии военного
дела, в мореплавании, в горном деле, в научных исследованиях, а также во
многих отраслях производства.
В Венеции распространяется новый способ - способ разделения - добычи сереб-
pa из руд, богатых свинцом. Это привело к быстрому увеличению добычи серебра,
которое шло в первую очередь на чеканку монет.
В Европе появляются первые печатные доски для печатания книг.
Во Франции организуются мануфактуры по изготовлению зеркал.
В Англии и Германии возникают мануфактурное производство столовых ножей.
После 1125 г.
Сохранились первые письменные сообщения о водяных мельницах на чешских
землях.
1130-1148 гг.
В Сицилии основаны шелковые мануфактуры. Сицилийский король завоевал в
Византии города, в которых находились византийские мануфактуры и вывез в
Сицилию ткачей шелка. Из Палермо они распространились по всей Италии, а затем -
во Франции, Испании, Швейцарии и других странах Европы.
1135-1146 гг.
Близ Регенсбурга воздвигнут каменный мост через Дунай. Он состоял из
шестнадцати пролетов.
1158 г.
Построен первый каменный мост в Праге (Юдитин мост).
1195 г.
В городе Марракеше, столице Марокко стоит построенный султаном
необыкновенный минарет в честь победы над испанцами. Минарет представляет собой башню,
высотой более 66 метров. Удивительная особенность башни в том, что ее стены
пахнут мускусом. Дело в том, что в цемент, скрепляющий камни минарета,
строители подмешали около 960 мешков ценного благовония, запах которого
чувствуется и сейчас.
XII в.
Начинают заниматься лесоразработками в чешских землях, что ведет к
значительному изменению ландшафта страны и значительному расширению
сельскохозяйственных площадей, удобных для выращивания сельскохозяйственных культур.
В Париже начал функционировать цех мастеров, изготовлявших таблички - церы
- для письма. На церах, покрытых воском (вощечках) писали римляне. Таблички
соединялись по две (диптих) или по три (триптих). Употребление дощечек
сохранилось и в средние века. Они использовались преимущественно для деловых
записей. До нашего времени дошли оригиналы дощечек с записями французских
королей. Но дощечки не были единственным материалом для писем - в средние века их
писали, как правило, на пергаменте. Воск и пергамент были дороги, что не
способствовало увеличению корреспонденции.
В мастерских городов Западной Европы возникает пергаментное производство.
Пергамент приготовляли из козьей, бараньей и свиной кожи, а с IX века также с
телячьей. Производство пергамента складывалось из нескольких стадий:
промывание шкуры, золенье, просушка, втирание мела, который должен был впитать жир,
шелушение с помощью острого ножа и выглаживание пемзой. Северный и южный пер-
гаменты отличались обработкой кожи. На юге тщательной отделке подвергалась
лишь внутренняя, так называемая мясная сторона шкуры, на лицевой, или
волосяной, оставались следы щетины. Во французских и немецких мастерских обычно
изготовляли писчий материал, у которого волосяная сторона не уступала мясной ни
белизной, ни гладкостью. Испанские и итальянские пергаменты были на волосяной
стороне не белыми, а желтыми. По сравнению с папирусом пергамент обладал
немалыми преимуществами: он был прочнее, долговечнее, поддавался фальцеванию,
то есть мог быть согнут, не давая перелома на сгибе. Будучи непрозрачным, он
мог быть использован с двух сторон, тогда как на папирусе заполняли, как
правило, одну сторону листа. Однако пергамент был очень дорог из-за дороговизны
сырья и сложности производства. Первоначально пергамент изготовляли в
монастырях для переписывающих книги монахов. Писец не получал готовых листов для
переписывания. Ему приходилось самому из обработанных шкур выкраивать по
линейке листы необходимого размера. Для этого ему служил кривой нож с длинным
лезвием. Затем писец должен был залатать пергамент там, где на нем остались
отверстия (от ножек) и подклеить порвавшиеся места. Часто писец изображается
с маленьким ножом в руках. Это для него самый необходимый инструмент, чтобы
отточить затупившееся перо, чтобы соскрести ошибочно написанное, если
необходимо , подравнять поверхность пергамента.
В городах Европы дома, как правило, не отличались от сельских, но именно в
городах каменное строительство распространяется с большей интенсивностью.
Сначала это относилось к усадьбам ремесленников, где имелись горны и печи, -
пекарей, кузнецов и т. д. Затем в XIII в. в Германии начинают строить
однокомнатные высокие сооружения, где хранились на случай пожара наиболее ценные
вещи. Для отопления дома служил открытый очаг, расположенный поодаль от стен,
с устроенным над ним вытяжным козырьком. Пол очага был выложен камнем и
обмазан глиной. В Англии цокольный этаж покрывали каменным сводом, а не
деревянными стропилами для предотвращения пожарной опасности от разводимого в
комнате открытого огня. Для снабжения водой во дворе вырывали колодец. В Италии
нередко собирали дождевую воду в специальные цистерны, размещавшиеся на
чердаках. Чаще за водой ходили к фонтанам. Баня - столь характерное явление в
Древней Греции и Риме - в средние века стала редкостью. Не было бань и в
частных жилищах. Только в некоторых монастырях строились помещения для мытья.
Входят в употребление пуговицы. Ремесленники начинают изготавливать
пуговицы из кожи, кости и металла. До этого элементы одежды скреплялись завязками и
застежками, которые имели и декоративное значение.
XII-XIII вв.
На чешских землях возникают новые города с заранее распланированной
застройкой жилых домов и общественных зданий, с квадратными площадями в центре
города и сетью прямых, перпендикулярно пересекающихся улиц.
Наряду с водяными колесами и ветряными мельницами в качестве движущей силы
использовался значительно усовершенствованный конный привод. Применение
усовершенствованной упряжки позволяет более эффективно использовать тягловую
силу лошадей.
XII-XV вв.
Во Франции, начиная со второй половины XII в. распространяется готический
стиль архитектуры. Этот стиль вскоре проникает в Англию, а в XIII в. - в
Германию, Испанию, Италию. Готические кафедральные соборы считаются
совершенством средневекового строительства. Строятся огромных размеров, необыкновенно
высокие, а со временем и максимально облегченные, простые, без украшений со-
боры, характерной особенностью которых является снабженный ребрами жесткости
свод. Высота кафедрального собора в Страсбурге (Франция) составила 142 метра.
В эпоху готики выросла роль многоопытного и мудрого главного мастера -
хранителя профессиональных секретов своего мастерства. Строители передавали их из
поколения в поколение - так возник род известных семейств архитекторов.
Ведущий зодчий, ответственный за проект и своевременное выполнение заказа был
универсальным знатоком разных строительных специальностей, создатель плана
доверенного ему здания, человек, продумывающий скульптурное убранство собора.
Он и авторитетный эксперт в тех случаях, когда возникают трудности при
возведении конструкции, он и подрядчик, решающий организационные вопросы. Искусные
ремесленники могли в любой момент покинуть стройку и перейти на другое место.
По мере роста городов спрос на их труд все увеличивался.
В Италии, наряду с цеховым производством, возникает мануфактурное
производство, прежде всего в текстильной промышленности. Особенностью мануфактурного
производства является простая кооперация и детальное разделение труда на
отдельные производственные процессы, что в едином производственном комплексе
существенно повышает производительность труда, несмотря на то, что работа
выполнялась вручную.
В Европе в широких масштабах развитие мануфактур начинается с XIV в.
XIII в.
В Южной Америке в долине Мехико ацтеки построили на болотистом острове
посреди озера Тецкоко город Теночтитлан. Менее двухсот лет им понадобилось,
чтобы пройти путь от кочевого племени до высочайшей цивилизации. На созданном
ими календаре изображены общемировые события, указывающие не только на
прошлое, но и на то, что ожидает Землю в будущем.
В России при монгольском владычестве возникла почта. Были созданы почтовые
станции - ямы (отсюда и слово «ямщик») с гонцами, которые доставляли приказы
ханов.
Английский ученый, францисканский монах Роджер Бэкон (ок. 1214 - ок. 1292)
предсказывает создание самодвижущихся машин и судов.
В Китае используется примитивное ракетное оружие, которое постепенно
появляется в мусульманских странах, а затем и в Европе.
Водяные колеса приводят в движение машины для размола бумаги, пилы и
точила. С помощью силы воды в шахтах и рудниках действуют и некоторые водоотсасы-
вающие механизмы.
В Европе на судах появляется поворотный руль, который с килем составляет
одно целое. Руль, компас, удлиненный киль и усовершенствованные паруса - все
это позволило в последующие века осуществлять плавание в океанских просторах
и совершать кругосветное путешествие.
При строительстве каналов в Голландии создаются первые в Европе шлюзы. В
последующие века, вплоть до конца XVIII в., развитие внутренних транспортных
средств обеспечивается, прежде всего, за счет использования судоходных рек и
строительства каналов, а не за счет постройки шоссейных дорог и
железнодорожных линий.
В Европе для транспортировки небольших грузов начинают использовать тачки.
На строительных площадках часто пользуются роликовыми блоками и педальными
устройствами.
В Средней Европе арбалеты вытесняют лук и становятся распространенным видом
оружия. Созданные методом проб и ошибок, арбалетные стрелы, тем не менее,
обладали отличными качествами, что подтвердили испытания, проведенные уже в
наше время в аэродинамических трубах. Такие стрелы выпускались в огромных
количествах. Так, в течение 70 лет XIII века одна английская семья изготовила их
один миллион.
Расширяется производство венецианского стекла.
Усовершенствуется метод отливки чугуна, что позволяет изготовлять для
храмов колокола больших размеров.
В Италии итальянцы переняли от мавров совершенную гончарную технику и
развили производство майолики со свинцово-оловянной поливой (глазурью), так
называемого фаянса. Существует мнение, что этот метод впервые изобрели персы.
В Европе, после того как текст книги был написан, книгу переплетали, чтобы
не дать пергаменту коробиться. В это время появляются застежки или кожаные
завязки, стягивающие доски переплета. Доски иногда укрепляли и украшали
металлическими пластинками по углам и посередине. В некоторых случаях на таких
пластинках гравировали изображения и символы. Дорогая и нарядная книга в быту
была редкостью. Книги хранились обычно в больших монастырях, имевших иногда
собственные мастерские писцов - скриптории, или во дворцах королей. Для
большинства людей книга оставалась недоступной роскошью, ее видели во время
богослужения или на торжественных церемониях.
XIII-XIV вв.
Возле существующих месторождений золота и разработок по его добыче в Чехии
постепенно находят знаменитые месторождения серебра (Кутни-Гора), открывают
месторождения золота и серебра в Словакии (Банска-Бистрица, Банска-
Штьявница). Техника добычи цветных и драгоценных металлов в чешских землях и
Словакии в течение нескольких столетий считается более прогрессивной по
сравнению с другими странами. Начиная с XIII в. распространяется такой способ
шахтовой добычи, когда разработка и добыча породы осуществляется в наклонной
шахте. Добытая порода транспортируется по наклонной стене шахты в кожаных
мешках, которые поднимаются на поверхность с помощью конного привода, иногда
с помощью водяного колеса.
Крепкая парусина - особый вид ткани - позволяет со временем ставить на
судах паруса, что способствует распространению парусников, сменивших весельные
суда.
1220 г.
В Голландии у Амстердама появляется первый шлюз, а в 1253 второй. Так
реализовалась идея проводить суда по рекам с разным уровнем воды.
1242 г.
Роджер Бэкон первым описал правильный рецепт изготовления пороха. До второй
половины XIX века, когда был изобретен порох бездымный, черный порох был
единственным известным веществом и метательным средством. Тот, кто им
обладал, получал огромные преимущества. Поэтому для тех времен способ
изготовления пороха представлял величайший секрет, особенно если учесть, что
изобретение его не было раз и навсегда свершившимся фактом, и работа над получением
оптимального состава продолжалась еще долгое время.
1245 г.
Виллар де Гоннекур (Франция) является автором одного из первых произведений
технического профиля в Средневековье. В тексте и рисунках содержится
информация о состоянии техники того времени.
Около 1250 г.
При обточке изделий пользуются педальными устройствами. От педалей
протянута веревка, обмотанная вокруг педали и приводящая ее во вращение. Возвратное
движение совершается с помощью пружины в виде упругого стержня. В результате
такого усовершенствования у токаря освобождаются обе руки для управления
резцом.
1250 г.
Немецкий теолог1 и философ Альберт Великий (1193-1280) утверждает, что из
всех европейских стран в тот период добывалось наибольшее количество серебра
в чешских землях. Сначала добывали путем промывки породы на поверхности,
позже - добыча породы в шахте.
1254 г.
Имеются первые сведения о зеркале - стекле со свинцовым покрытием с
обратной стороны.
1263-1265 гг.
В Чехии построен каменный мост через р. Отава в г. Писек. Этот мост служит
жителям города и по сей день, и считается одним из образцов технических
достижений эпохи.
1272 г.
В Европе появляется большое количество предложений о создании магнитных,
водяных и других двигателей. В разных странах неоднократно делались попытки
создать летающий аппарат с машущими крыльями.
Итальянский мастер Боргессано ди Лука из Болоньи построил особую шелкокру-
тильную машину.
Около 1280 г.
В Италии изобретены очки. Автором изобретения считается флорентийский монах
Сальвино Армати. Во Флорении возле одной из церквей, находится его могила с
надписью: «Здесь лежит Сальвино Армати, изобретатель очков». Увеличение
написанного с помощью стеклянных шариков, наполненных водой, было известно еще в
Древнем Риме. Позднее вместо шариков стали применять отшлифованные
драгоценные камни и стеклянные лупы. Армати предложил пользоваться двумя стеклышками,
привязанными к шляпе или вставленными в обвязываемую вокруг головы кожаную
ленту. Однако свойства глаза как живого оптического прибора были изучены
значительно позже немецким астрономом Иоганном Кеплером (1571-1630), являющимся
одним из изобретателей телескопа. Усовершенствованием очков занимался Френсис
Бэкон (1561-1626), который в свое время занимался оптикой. В средневековой
Италии очки крепились к краю шляпы. У испанского короля Филиппа II их
пристраивали на плоском деревянном клине, острый конец которого прятался также
под шляпу. Первое пенсне, изображенное на старинных картинах, схватывало нос,
как большая прищепка, и было неудобным. В конце XVII в. в моду вошли очки со
шнурочками, которые завязывались на затылке. В некоторых случаях они
держались с помощью груза на концах веревочек, предварительно заведенных за уши. В
России очки известны с XVII века, однако, они были очень дорогими. Первым оп-
тических дел мастером на Руси был Иван Елисеевич Беляев, который основал
оптическую палату при Императорской академии наук.
В Италии начали производить азотную кислоту, которая в Венеции
использовалась для отделения золота от примесей. Кислоту получали путем дистилляции
квасцов или купороса со льдом или нашатырным спиртом. В тот же период уже
известен способ получения серной кислоты. Широкое применение она получила лишь
через пятьсот лет.
В Италии появились компасные карты для ориентировки при судовождении.
В Италии в Болонье, Генуе и Бабриано появляются бумажные фабрики.
1300 г.
На чешской шахте в Кутни-Горе ежегодно добывалось 100 ц серебра, что
позволило провести реформу чешских денежных единиц и выпустить на Монетном дворе
весьма ценные мелкие монеты - гроши, которые стали средством оплаты торговых
сделок во всей Европе. В XIV в. выпускается ценная денежная единица - дукат,
который изготовляется из золота, добытого в Словакии.
Около 1300 г.
Начинается подъем в области техники, что сказалось на усовершенствовании
технических средств и механизмов.
В Европе появляются первые механические часы башенного типа с одной
стрелкой. В процессе дальнейшего развития часовых механизмов сделано много важных
открытий, в частности, изобретены такие детали и элементы механизмов, которые
позже, в эпоху внедрения машин, применялись почти во всех механических
устройствах .
В Европе стал известен порох. Он оказал большое влияние на развитие
отношений внутри стран, а также между странами. Идея применения пороха для метания
снарядов принадлежит монаху, жившему около 1300 г. Одним из первых изучал
применение пороха Р. Бэкон. В разное время города получили в свои руки мощное
оружие и начали его применять в борьбе со своими постоянными грабителями -
феодалами. Впервые войска латников потерпели крупное поражение, начался закат
рыцарского сословия. Феодалам уже не помогали крепкие стены, которые не могли
устоять перед новым оружием - артиллерией. Получив огнестрельное оружие,
купеческие корабли получили большую безопасность и свободу, что стимулировало
торговлю и производство. Огнестрельное оружие распространяется во всех
странах Европы после его первого успешного применения. Отряды испанских
конкистадоров, оснащенные огнестрельным оружием, захватили Южную Америку. Корабли
португальцев, испанцев и голландцев быстро завоевывали острова южных морей.
Преимущество артиллерии и ружей перед холодным оружием было бесспорным.
Повлияв на ход ведения войн, на все военное искусство, на отношения между
странами и империями, огнестрельное оружие дало толчок развитию науки и техники.
Изготовление пушек и ружей требовало не только все больше металла, но и новых
технических средств, орудий труда большей сложности. Появление пушек повлияло
и на развитие баллистики (механика полета снаряда-ядра), математики
(вычисления, связанные с использованием орудий, химии (поиски эффективных сочетаний
компонентов, составляющих взрывчатое вещество), транспорта (перевозка
орудий) .
XIV в.
В Западной Европе в XIV-XVII веках все большее распространение получают
различные предметы (украшения, пуговицы и др.), сделанные из цветных метал-
лов. Изготовление предметов из латуни, бронзы, свинца, олова, возродило
цветную металлургию, которая была почти забыта.
В Европе, особенно в Италии, распространяется и совершенствуется магнитный
компас. Теперь стрелка насаживается на специальную шпильку, и могла свободно
вращаться.
В Европу арабами доставлены первые стальные иглы. До них иглы были
бронзовыми и железными.
В Германии с середины века в металлообрабатывающем производстве начинают
распространяться водяные мельницы.
Для получения проволоки используется сила воды.
В раннее Средневековье водяные колеса строились на реках с быстрым и мощным
течением. Установленные на реках водяные колеса обслуживали мукомольные
мельницы , сукновальни, изготовление обуви и др.
Появляются ковшовые колеса, которые строятся на водопадах и используют силу
падающей воды, что увеличивает мощность водяных колес в два раза. В
мастерских ремесленников при помощи водяных колес выполнялись следующие операции:
мытье, просеивание, дробление, орошение, нагнетание воздуха, вращение
предметов и т . д.
Во Франции и Германии появляются бумажные фабрики. В Нюрнберге (Германия)
такая фабрика основана около 1390 года У. Стромером, разработавшим технологию
водяных знаков наподобие китайских.
В Европе начата обработка хлопка. Раньше всего изготовление нитей для пряжи
тканей с льняной основой (бархат) возникает на территории Узбекистана,
Хорезма и др. Они славились изделиями ткацкого производства - хлопчатобумажными,
шерстяными и шелковыми тканями.
Способ дистилляции вина с негашеной известью и получение таким образом
чистого спирта приписывается Раймонду Луллу (ок. 1235-1315), французскому
алхимику и философу.
Спирт, который сначала получили только из вина, начали изготовлять из
пшеницы и дрожжей, пива.
Воинские доспехи европейских воинов начинают делать сплошными, состоящими
не из кольчуги, а из лат. Это было вызвано усовершенствованием оружия и
зарождением огнестрельного оружия, против которого кольчуга не давала надежной
защиты. Шлемы воинов часто украшали нашлемниками из дерева с геральдическими
фигурами. Их формы становятся разнообразными, варьируются в разных странах.
Совершенной формой считали остроконечную, которая смягчала силу удара,
заставляя оружие соскальзывать со шлема. Рыцарские щиты первоначально были
очень громоздкими, прикрывавшими все тело, но по мере развития доспех их
размеры сокращались. Щиты стали делать треугольными и легкими, чтобы ими можно
было манипулировать. На щите был изображен герб рыцаря.
В Западной Европе в середине XIV в. появляются доменные печи.
В Италии при намотке пряжи используются мотальные устройства, приводимые в
движение водяным колесом. Нить отматывалась с челночного веретена и
одновременно наматывалась на бобину. Это устройство способствовало в последующем
столетии созданию механической прялки.
На Руси в Московском великом княжестве во второй половине XIV века
появились первые чеканные монеты. До этого, в IX-XIV вв. при расчетах использовали
гривну, а в конце XIII до середины XIV в. неклейменный слиток серебра -
рубль. Содержание серебра в гривне в количестве не менее 90 % было строжайше
определено князем Мстиславом в 1229 году.
1314 г.
В Китае для книгопечатания используют передвижные деревянные литеры.
1320 г.
В Германии сконструирован механический каток для стирки белья. В движение
он приводился конским приводом. Каток предназначался для общественного
пользования .
После 1320 г.
В Европе применяются первые орудия, стреляющие дымным порохом. На Востоке
такие орудия известны еще в XIII в. Сначала орудия заряжались железными
стрелами, позже - каменными ядрами, которые уступили место железным ядрам.
1338 г.
Первые сведения о мастерской по производству пороха для орудий.
Появляются первые образцы ружей, называемых пищалями, которые заряжались с
передней части ствола свинцовыми пулями.
1344-1351 гг.
В Италии ученый Якопо Донди (1290-1359) построил астрономические часы
сложной конструкции для Палаццо делла Капитано в Падуе. Его сын Джованни Донди
(1318-1389) сконструировал первый планетарий (астрариум).
Около 1350 г.
Для приведения в движение токарного станка стали использовать силу воды.
Раньше станок работал только с помощью педалей.
1350 г.
Альберт Саксонский высказал мысль о том, что сосуд, наполненный огнем или
эфиром, может летать.
После 1350 г. В Германии (Бавария) изготовляется луженая жесть.
1351 г.
В Германии (Нюрнберг) большое развитие получило волочение проволоки. Для
этой цели использовали водяное колесо. Однако подлинный переворот в
производстве проволоки совершил действующий рычажно-клещевой стан. На валу водяного
колеса располагались массивные кулаки, которые при вращении вала нажимали на
конец соединенного с клещами рычага. Волочение проволоки происходило во время
соприкосновения с кулаком. За время от схода рычага с одного и до
соприкосновения его с другим кулаком ремесленник подводил клещи к волочильной доске и
вновь захватывал им проволоку.
В распространении водяного колеса важную роль сыграл кривошипный механизм,
благодаря которому стало более совершенным передаточное устройство,
связывающее вал водяного колеса с инструментами, что облегчало и создавало новые
возможности его применения.
1354 г.
На Страсбургском соборе установлены астрономические башенные часы высотой в
12 метров. Эти часы, с курантами и движущимися фигурами, кроме времени пока-
зывали движение солнца, луны и звезд, имели календарь праздников.
1355-1385 гг.
В Италии построен мост через р. Адда в Триесте. Длина моста - 75 м.
1357 г.
В Праге начато строительство каменного моста (Карлов мост).
1358 г.
Впервые использовались орудия с несколькими стволами (Голландия).
1361 г.
Создается первая сеть насыпных земляных проезжих дорог в Чехии. Приказано
вырубить лес и выкорчевать пни по обе стороны дороги, чтобы создать
достаточно широкую незасаженную полосу земли.
В Европе распространяется деревянная набойка, с помощью которой печатают
сначала игральные карты, позже рисунки с различными сюжетами (портретами
святых и т . п.) .
В Западной Европе начинают строить камины.
Строятся башенные ветряные мельницы на неподвижном основании. Верхняя часть
мельницы могла поворачиваться, что позволяло ветряному крылу обращаться к
ветру при любом его направлении.
В Европе имеются первые летописные упоминания о применении дымного пороха.
Использование пороха в течение последующих столетий значительно изменило
военное оснащение и военную технику.
В Германии, где с середины XIV существовали фабрики по изготовления пороха,
началось применение огнестрельного оружия.
1373 г.
Появляются сообщения об использовании сверлильных станков при изготовлении
дул для пушек. Дуло отливалось полым, однако требовалась еще дополнительная
обработка внутренней стенки ствола.
Около 1390 г.
В Корее изобретены металлические передвижные литеры для печатания, чем
окончательно завершилось изобретение книгопечатания. Этим способом первая
книга была напечатана в 1409 году.
Появившиеся в Западной Европе первые пушки были железными. Продольные
железные полосы сваривали и полученный ствол орудия укрепляли железными
обручами, которые насаживали на него, как на бочку, в нагретом состоянии. По мере
увеличения калибра орудий изготовление их таким способом стало довольно
затруднительным, поэтому конце XIV века пушки начали отливать из бронзы.
Артиллерия развивалась быстро. Сверлили пушки в вертикальном положении, вращая
сверло с помощью водяного колеса. Подача осуществлялась самим орудием,
которое постепенно опускалось, когда рабочие освобождали перекинутый через блоки
канат, на котором было подвешено орудие. Это принципиально новое техническое
устройство, положившее начало сверлильным станкам. Позднее были созданы
станки, на которых стволы орудий рассверливали в горизонтальном положении. В за-
висимости от назначения применяли различные виды пушек, например,
короткоствольные бомбарды для навесной стрельбы, длинноствольные пушки для поражения
цели на больших расстояниях, тяжелые осадные орудиях. На стволах орудий стали
отливать цапфы, скобы. Появились прицельные приспособления - мушка и прорезь.
В связи с формированием в Западной Европе средневековых городов, развитие
которых требовало организации, техники строительства и транспортных средств,
возникла профессия и цехи строительных ремесленников. Среди орудий труда
строителей были большие домкраты, а также передвигающиеся на колесах
домкраты, которые посредством зубчатых передач были способны поднимать очень
большие тяжести. В городах проводят водопроводы, создают прачечные с механическим
катанием белья. Для водопроводов и различных водоотливных и водопроводящих
систем использовались деревянные трубы, техника изготовления которых
существенно продвинулась вперед.
В конце XIV века во Франции французский ремесленник Ришал Аршал придумал
волочильную доску, на которой начали изготовлять прочные, гладкие и изящные
иголки. До этого иголки для шитья делали вручную. Ушки просверливать не
умели, а поэтому просто загибали кончик проволоки.
Изобретен известковый раствор с песком и гидравлическими добавками,
получивший название «цемент». Изобретение имело очень большое значение для
развития строительных работ.
Мануфактуры
Чтобы наладить собственное производство различных предметов и больших
масштабах, а также в случае производственной необходимости, требующей для
изготовления данной продукции кооперации ремесленников нескольких специальностей,
во многих странах в отдельных отраслях производства возникали мануфактуры.
Создавали их, как правило, короли и крупные феодалы. В некоторых случаях
мануфактуры возникали в результате борьбы феодалов и королей с цехами и
городами. В мануфактурах ремесленники одной специальности изготовляли полуфабрикаты
для других. С технической стороны мануфактурному производству было
свойственно широкое применение водяных и ветряных двигателей; развитие механических
передач, базой которых служило часовое дело, специализация и
усовершенствование простых ремесленных инструментов, создание механических систем, дающих
выигрыш в силе и скорости, а также дифференциация.
Из этих направлений развития техники принципиально новым и главным,
коренным образом изменяющим труд человека и определяющим возникновение
технологический способ производства является направление, связанное с применением
водяных и ветряных двигателей. Водяные и ветряные двигатели дали возможность
заменить силу рук силами природы.
Мануфактуры были распространены в производстве шелка, зеркал и др. Только в
мануфактурах стали получать железо при двухстадийном процессе, так как каждая
стадия этого процесса требовала особых специалистов. Первые мануфактуры
возникли в Византии.
В Париже рабочим проволочником Туранжо созданы современные иглы. Они были
большой редкостью и ценились очень дорого.
Начало XV в.
В конце XIV - начала XV вв. по всей Европе распространяются
металлообрабатывающие , металлургические мануфактуры, проволочные и др. В одном предприятии
ремесленников объединены разные специальности.
Грубо обработанные железные листы начинают прокатывать в небольших
прокатных мастерских, оснащенных водяным приводом. Эпоха прокатных станов большой
мощности наступает лишь через 300 лет, в начале XVIII в.
В Чехии высокого уровня достигает производство стекла. В основном
изготовляется стекло известково-кальциевое с высоким процентом содержания окиси
кальция, что в дальнейшем способствовало возникновению чешского хрусталя в
конце XVII в. Оконное стекло производили способом штамповки или дутья. Стекло
использовали также при создании мозаики.
В висячих замках начали применять спиральные пружины. Позже такие пружины
ставятся и часовых механизмах.
В Бирме создана статуя лежащего, погруженного в нирвану, Будды. Фигура,
выложенная из кирпича, имеет длину 82 м, высота ее плеча 21 м.
1-ая половина XV в.
Сконструированы первые разрывные снаряды (гранаты) для стрельбы из орудий.
В широком масштабе это оружие распространилось в XVI в.
В Италии, а также в других странах Европы с XIV-XV веков появляются шлюзы.
Появляются труды, содержащие описания технических достижений своего
времени.
В середине XV в. появляются болты и гайки. Их производили вручную, и каждую
гайку можно было навинтить только на один, соответствующий именно ей болт.
В конце XIV-XV в. в. в военных целях начинают применять ракеты. Растет их
производство. С конца XV в. в связи с тем, что в европейских странах
артиллерия достигла высокой степени совершенства, ракеты как боевое средство почти
не применяют.
XV в.
Начало создания машинной техники. С крушением феодализма начинается
возникновение машинной капиталистической промышленности. Потребность в ускорении
производства промышленной продукции вызвала необходимость создания машин. В
мануфактурный период распространяются орудия труда, приводимые в действие,
как правило, с помощью воды и ветра, а не вручную или силой. Так, применение
водяного колеса позволило увеличить скорость механических перемещений, а
также производительность и суточную выработку в десятки раз по сравнению с
мышечным двигателем.
Орудийные стволы помещают на станках с колесами - лафетах. Значительное
распространение получило ручное огнестрельное оружие. Ружейные стволы из
железа и бронзы были диаметром около 30 мм, длиной 167 см и более, весом - 4-6
кг. Длина ружей достигала 9,8 м, вес - более 19 кг. Стреляли из них с
деревянных упоров.
Технический прогресс всегда связан с использованием полезных ископаемых,
поэтому в XV - первой половине XVIII в. в Западной Европе значительное дело
получило горное дело. Наиболее важное значение имело широкое применение в
горном деле водяных колес, которые приводили в движение на рудниках буровые
установки, бадьи для спуска и подъема, средства водоотлива, механизмы для
дробления и промывки руды и т. д. Позже такие установки были
усовершенствованы.
В горном деле, черной и цветной металлургии, где была необходима сложная
организация труда и производство требовало больших затрат, возникают первые
признаки капиталистического способа производства - появляются
предприниматели , наемные рабочие.
Для транспортировки добытой породы в шахтах начинают впервые использовать
деревянные рельсовые дороги. Позже они обиваются листовой жестью, по такой
дороге двигаются вагонетки.
Шахта глубиной в 600 м в Чехии была самой глубокой в мире. Грунтовые воды
из нее откачивались поршневыми и ковшовыми насосами, механизмами и конным
приводом, лебедками и водяными колесами.
На подземных транспортных линиях внедряются повозки с поворотными передними
осями, что позволяет маневрировать при езде. Наступает период развития
четырехколесных повозок, которые приходят на смену повозкам двухколесным.
Некоторые повозки оснащаются рессорами. В конце XV - начале XVI вв. внедряются
легкие и сравнительно быстроходные повозки - коляски.
На парусных судах ставят две или три мачты, а после 1470 г. - четыре мачты.
Впервые появляется утюг.
Усовершенствуются доменные печи. В высоту они имели 4,5 м, внутренний
диаметр - около 1,8 м, производительность - 1400 кг чугуна в сутки, тогда как в
сыродувном горне за сутки получали до 10 кг в сутки.
В Нидерландах и Англии началось производство бумаги.
В качестве соединительных механизмов в различных машинах используются
педали , кривошипы, шатуны.
В Европе (Чехия) начинается добыча полудрагоценных камней - гранатов.
Итальянский зодчий Леон Баттиста Альберти (1404-1472) в своих трудах
рассматривал вопросы теории градостроительства. Как и другие зодчие эпохи
Возрождения, например, Филиппо Брунеллески, Л.Б. Альберти является одним из
создателей научной теории перспективы, о чем свидетельствуют его «Десять книг о
зодчестве».
Для просверливания отверстий в дереве используется плотницкая дрель,
снабженная шатунным механизмом.
В конце века великие открытия морских путей дали новые рынки сбыта товаров
и источники сырья, способствовали развитию внеевропейской торговли,
обеспечивавшую приток в Европу американского золота и серебра, существенно расширили
обмен. Они расширили границы известного тогда мира, пополнили казну королей,
способствовали капиталистическому развитию Европы.
Цехи не удовлетворяют растущий спрос на товары. Возникают первые
мануфактуры капиталистического типа. Однако технической основой мануфактуры является
еще ручной труд, ремесло. Рабочие используют ручные инструменты.
Испанские мореплаватели Кортес и Пизарро завоевали часть Америки, с оружием
в руках проложив себе путь среди джунглей нового континента. Из Мексики и
Перу, где существовала широко развитая добыча золота и серебра, Испания стала
черпать свои золотые ресурсы.
XV-XVI вв.
В конце XV - середине XVII веков на Руси появляются первые ветряные и
водяные мельницы.
Для повышения производительности сыродувных горнов увеличивают их высоту. В
результате применения мощного механического нагнетателя воздуха
(воздуходувные мехи) , который приводился в действие водяным колесом, сыродувный горн
превращается в домницу. В таких горнах, наряду с железом, стал обрабатываться
чугун. Постепенно возникает доменное производство чугуна. В Западной Европе
доменные печи внедряются в XV в. В качестве топлива используется древесный
уголь. Чугун ковался в кузницах или использовался для производства чугунных
болванок, которые отливались в формы. Доменные печи позволили значительно
расширить и удешевить получение железа, требовавшееся, прежде всего, для
изготовления оружия.
Начиная с XV более успешно совершенствуются некоторые металлообрабатывающие
инструменты. Строят большие кузницы для отковки металла в штанги или листы с
помощью механических рычажных молотков, приводимых в действие водяными коле-
сами. Вал водяного колеса имел кулаки, поднимавшие молоты, которые при
свободном падении совершали удар. Применение в кузнечных работах механической
силы способствовало специализации инструментов и привело к разделению
кузнецов на узкие профессии. Одни кузнецы изготовляли столовые ножи, другие -
гвозди, иголки и т. д.
Начало XV в.
В Италии начинается эпоха Возрождения, характерные черты которой
проявляются в искусстве, в стиле и технике строительства. В качестве строительного
материала используется традиционный камень, появляются отштукатуренные
строения, строительный раствор (мальта) употребляется не только как связующий
элемент, но и для внешней отделки (лепки), оштукатуривания, для изготовления
архитектонических звеньев. Интерьеры отделываются лепными украшениями.
При конструировании сводов в период Возрождения стремятся преодолеть
массивность, зачастую сводом служит купол. Встречаются своды в форме лунетты,
монастырские, в форме копыта, зеркальные и т. п. Возводятся городские дворцы,
часто с аркадными двориками и садами. Создаются проекты «идеальных городов».
Вершиной строительного искусства эпохи Возрождения является храм Св. Петра в
Риме, проект которого предложил и начал осуществлять итальянский зодчий Дона-
то Браманте (1444-1514) в 1506 году. Строительство продолжили Рафаэль Санти
(1483-1520), Микеланджело Буонаротти (1475-1564) и др. Создатели этого храма
были прекрасными техниками.
О высоком инженерно-художественном уровне зодчества Средней Азии
свидетельствуют многочисленные гражданские, культурные и инженерные сооружения,
возведенные на территории Узбекистана в период конца XIV - начала XV вв. Были
построены живописные и многообразные ансамбли площадей, улиц, некрополей и т.
д. В облицовке фасадов применялась полихромная, с преобладанием голубого и
синего тонов, керамическая мозаика.
1403 г.
Итальянский инженер Доменико ди Маттео предложил использовать при осаде
Пизы взрывные мины, наполненные порохом.
1404 г.
На Руси в Московском Кремле появились башенные часы. В течение XV-XVII
веков они распространились во многих городах России. Часы изготовляли
разнообразных конструкций, размеров и широко применяли для установки на башнях
соборов, ратушей и других городских зданий, а также использовали карманные часы,
при изготовлении которых требовалась особенно точная обработка и сочленение
мелких многочисленных деталей их механизма.
1410-1490 гг.
(Точная дата неизвестна). Часовщик Микулаш из Копенгагена, профессор
астрономии Ян Шиндел и мастер Ян Гануш создали Пражские куранты на здании ратуши.
1420 г.
Из рукописного произведения итальянского инженера Джованни Фонтаны стало
известно о простейшей конструкции так называемого «волшебного фонаря» -
предшественнике современной кинопроекционной аппаратуры.
«Передвижная стена» - таран для взятия крепостных стен, применяемый
гуситскими войсками, является шедевром средневековой боевой повозки.
В Европе совершенствуется наземный транспорт личного и общественного
пользования. Появляются легкие пассажирские повозки и более тяжелые для перевозки
грузов. В Италии (у арабов в 1285 г.) появились опытные наземные (на роликах)
и плавающие механические средства, приводимые в движение энергией газов,
истекающих из сопла установленных на них пороховых ракет.
1430 г.
Выходит труд о технике того времени «Большая Веймарская рукопись».
В Западной Европе построена водокачка (Прага).
В Германии появилась специальная сверлильная машина для производства
деревянных труб. Значительно усовершенствовал ее Леонардо да Винчи, введя
ускоритель вращения в устройство для горизонтального и вертикального сверления. В
следующем столетии эта машина стала приводиться в действие исключительно
силой воды.
В Европе ускорилось строительство дорог и появились туннели, чему
способствовало совершенствование земляных устройств.
При строительстве мостов, набережных и других сооружений стали применять
водолазные аппараты, одна из конструкций которых принадлежит Леонардо да
Винчи.
В Самарканде великий ученый и просветитель Мухаммед Тарагай Улугбек (1394-
1449) построил огромнейшие солнечные часы с указателем высотой до 50 метров.
1432 г.
Цепная водочерпалка с шарообразными черпаками изображена впервые итальянцем
Мариано Таккола (1380 - до 1458).
1435 г.
В книге «Описание осадных машин» содержатся описания технических достижений
того времени.
В Вене изобретена ручная граната, затем появились разрывные снаряды.
1438 г.
Создано цепное колесо. Оно позволяло поднимать якорную цепь одному
человеку .
В Германии Иоганн Гутенберг (ок. 1400-1468) сделал первые оттиски с
наборных литер - отдельных рельефных букв, расположенных на специальной доске. До
Гутенберга все книги были рукописными, в основном это были церковные книги.
Переписывали их монахи, которые на изготовление только одного текста
затрачивали несколько лет. Принадлежали книги в основном духовенству.
Около 1450 г.
Конструируются первые пружинные часы. В конце XV в. пружины ставятся и на
небольшие переносные часы.
Изобретение пружинных часов приписывается голландскому мастеру Петру Хен-
лейну (1480-1542).
В Западной Европе на некоторых реках появились водоходные суда, снабженные
вращающимися водяными колесами. Суда помогли двигаться против течения. Движе-
ние осуществлялось при помощи тросов, своеобразных канатных дорог,
перекинутых через систему блоков на берегу.
Немецкий изобретатель Иоганн Гутенберг из Майнца (ок. 1400-1468) изобретает
первое в Европе книгопечатание с помощью подвижных литер, создает печатный
станок и первую типографию. Издал 42-строчную Библию - первое полнообъемное
печатное издание в Европе, признанное шедевром ранней печати. На подготовку
первого печатного набора Библии Гутенберг потратил около двух лет. Но после
этого он мог напечатать сразу множество экземпляров - целых тираж. 1300-
страничный оригинал назван 42-строчной Библией потому, что на ее странице
умещалось 42 строки. Изобретение Гутенберга заключалось с изготовления литер
(он отлил 290 различных литер) - отдельных металлических букв, из которых
составлялись слова, строки и страницы, а затем одним нажимом получали оттиски.
Набор после печати можно было «разбить» и подвижные литеры использовать
многократно . Позднее художник-иллюстратор добавил цветные буквицы и иллюстрации.
При помощи изобретенного пресса Гутенберг за три года напечатал 180
экземпляров Библии. До этого времени писцам в монастырям требовалось больше времени,
чтобы переписать вручную всего один экземпляр. Гутенберг значительно ускорил
и удешевил процесс изготовления книг. Свой опыт И. Гутенберг начал в 1436 г.
До Гутенберга в Европе было всего около 30 тыс. рукописных Библий, а к началу
XVI века появилось 9 миллионов печатных книг не только на религиозные, но и
на светские темы. В результате к книгам получили доступ не только
священнослужители, но и другие люди. Книгопечатание является одним из величайших
изобретений истории. Оно позволило распространить образование и оказать влияние
на развитие цивилизации. В истории техники книгопечатание также сыграло
существенную роль. Если раньше технические изобретения утаивались или оставались
безызвестными, то теперь техническая литература, размножение которой
осуществлялась более дешевым способом, могла рассказать о технических новшествах в
широком масштабе.
Одновременно с изобретением книгопечатания были созданы деревянные
книгопечатные прессы, образцом которых являются винтовые прессы, использующиеся в
виноделии.
2-я половина XV в.
В Европе появляются свинцовые и серебряные шрифты, которые представляли
собой стержни и палочки, оставляющие на бумаге темные следы.
С этого времени и до первой половины XVII века усовершенствовались все виды
ткачества. Кардное производство (карды - приспособления для расчесывания
шерсти на ткацко-суконных предприятиях) и изготовление украшений повысили спрос
на железную и золотую проволоку, что стимулировало усовершенствование
волочильных установок.
Ружья снабжаются первым простым типом замка. Сначала - так называемым
замком языковым, затем - фитильным. Эти замки позволили осуществить зажигание
пороха без помощи фитиля, который раньше держали в другой руке. Новый тип
замочных ружей получает широкое распространение только в XVI веке. Появляются
также пистоли.
В России Москва, Тула, Новгород, Серпухов, Кашира и некоторые другие города
стали центрами производства артиллерийский орудий.
Увеличивается ассортимент изделий из чугуна. В оружейном деле начинают
использовать чугунные ядра для стрельбы из орудий.
Итальянские мастера стеклоделия пытаются узнать искусство производства
китайского фарфора, но безуспешно.
В 60-70 годах XV века русский мореплаватель А. Никитин совершил путешествие
в Индию.
1455 г.
В Италии мастера Д. Нарди и А. Фьораванти осуществили в Болонье перестройку
Палаццо дель Падеста на площади Маджоре.
1458 г.
В Италии мастер Масо Финикверра (1426-1464) получил на бумаге печатный
оттиск с рельефной гравюры на пластине из меди.
1459 г.
В Германии строитель Ганс Шмуттермайер, издавший книгу о башнях, считает
веревку, угломер, угольник, циркуль и линейку важнейшими факторами искусства
строителей.
1460-1476 гг.
Изобретен шнек для рытья земли. Механические резцы входили в землю, рыхлили
ее, затем земля соскабливалась спиральным ножом и транспортером-шнеком
переносилась в другое место. В строительном деле начали применять землечерпалки.
Около 1470 г.
Напечатана типографским способом первая книга на территории Чехии «Хроника
троянская». В более ранних источниках указывался 1468 год издания данной
книги.
1471 г. Первым напечатанным научным произведением о сельском хозяйстве
является работа итальянского ученого Петруса де Кресцентииса.
После 1475 г.
В Италии итальянский ученый, архитектор, художник и инженер Леонардо да
Винчи (1452-1519) находит оригинальные решения многих технических проблем.
Его наследие составляет свыше 500 страниц рукописных материалов, большая
часть которых посвящена описанию конструкций различных механизмов и машин.
Большинство его идей остались неосуществленными. В первую очередь Леонардо да
Винчи интересовался различными областями техники. Его внимание привлекали
летательный аппарат тяжелее воздуха, подводная лодка, парашют, орудия с
устройством, позволяющим заряжать его сзади, стволы орудий с винтовой нарезкой,
патроны, центробежный насос, землечерпалка для углубления каналов, валы для
вальцовки, верстаки, роликовые подшипники, плашки для нарезки болтов,
канатный, ременный привод, универсальные шарниры, конусообразные болты,
многозвенные цепи, цилиндрические колпаки на лампу, различные механизмы для
текстильной промышленности и др.
1479 г.
В Москве построена «Пушечная изба», позднее «Пушечный двор».
До 1480 г.
Для прядения используется ручная самопрялка с челночным веретеном. Такая
прялка пряла и одновременно накручивала пряжу. В XVIII веке эту прялку
усовершенствовали и создали первый прядильный станок нового типа, что считается
началом технической революции.
1480 г.
В Германии изобретена самопрялка с колесом, мотовилом и шпулькой. Позднее
она была улучшена Леонардо да Винчи. Он сконструировал эту машину с четырьмя
шпинделями. Ему же принадлежит изобретение устройства для размотки клубка
нитей , работающего по принципу шпульки современных швейных машин.
Около 1480 г.
Впервые точильное устройство приводится в движение педалью, ручкой и
шатуном.
Усовершенствуются токарные станки. Впервые они оснащаются примитивным
устройством для закрепления резца (подобие современного суппорта). Однако
модернизированные суппорты играют значительную роль в промышленности только после
1800 года.
1486 г.
Бартоломеу Диас достиг1 юга Африки.
1488 г.
В Западной Европе (Чехия) используется резьба по дереву при иллюстрировании
печатных книг1. Начиная с XVI века, появляются гравюры на меди.
1491 г.
В Кракове в типографии Ш. Фиоля изданы кирилловским шрифтом книги «Октоих»
и «Часослов». Книги предназначались для Москвы.
1492 г.
Один из первых глобусов изготовлен Мартином Бехаимом (1459-1507) из
Нюрнберга (Германия). Он воплотил идею шарообразности Земли до открытия Америки.
Итальянский исследователь Христофор Колумб (1451-1506), стремясь найти
новый путь в Индию, открывает неизвестные берега американского континента. Это
явилось огромным триумфом мореплавания того времени, чему способствовали
изобретения новых навигационных приборов - компаса, руля, парусов и др.
1494 г.
В Италии Леонардо да Винчи изобрел более технически совершенную
воздуходувку для кузнечного дела - ящичные меха. Перевернутый ящик с отверстием в дне
помещали в ящик, наполненный водой. По мере опускания первого ящика во второй
вода вытесняла воздух. Воздух через отверстие в дне верхнего ящика и
присоединенную к нему трубку устремлялся к горну или другому устройству. Позднее
ученый снабдил эти меха кожаным клапаном, и в таком виде они применялись
почти триста лет.
В Италии Леонардо да Винчи, используя систему зубчатых передач,
сконструировал механизм превращения колебательно-поступательного движения во враща-
тельное.
Изобретено воздуходувное колесо - прототип центрифуги. Во Франции оно
употреблялось еще в 1820 г. Разделенный перегородками барабан частично заполнялся
водой. При вращении вода проникала в отсеки и вытесняла из них воздух,
который отводился в нужном направлении.
1495 г.
В городах Западной Европы для резки стекол при стеклении окон стали
применять алмаз. Изобретен аппарат для просверливания в стекле отверстий.
В Италии в бумагах Леонардо да Винчи найден рисунок, датированный январем
1495 года с фигуркой человека над раскинувшимся над его головой своеобразным
куполом.
1497 г.
Леонардо да Винчи строит модернизированные шлюзовые ворота на Миланском
канале.
Мореплаватель из Италии Дж. Кабот (Генуя) достиг Северной Америки.
1498 г.
Мореплаватель Васко да Гама вышел к берегам Индии, проплыв вокруг
Африканского континента. Он же достиг берегов Южной Америки.
Конец XV в.
В Западной Европе получил распространение тип абака (счетной дощечки),
известный как «счет на линиях». На разлинованную таблицу выкладывались
специальные жетоны; горизонтальные линии таблицы соответствовали единицам,
десятками и т. д., вертикальные линии образовывали столбцы для отдельных слагаемых
или множителей.
В горном деле усовершенствуется добыча руды. Для дробления руды
используется сила воды, которая размывает породу и размельчает ее.
Появляются земные и небесные глобусы, свидетельствующие о распространении
идеи шарообразности Земли.
В Италии Леонардо да Винчи изобрел для резки железа машину-ножницы,
приводимую в действие силой воды.
В конце XV века - первой половине XVI в. появились шестерни с косыми
зубьями, значительного совершенства достигли в изготовлении зубчатых передач,
которые применялись главным образом в часовых механизмах.
1500 г.
В Италии Леонардо да Винчи изобрел аппарат для спуска и подъема груза,
основанный на использовании трения каната о цилиндр. Другим изобретением
Леонардо да Винчи для горного дела был небольшой бур, который применяли для
разведки недр. Кроме этого, Леонардо да Винчи создал для водяных и ветряных
двигателей колесо с искривленными лопатками. По принципу действия это было уже
не водяное колесо, а водяная турбина.
В Европе со времени изобретения книгопечатания возникло 250 типографий.
Напечатано 40 тысяч различных книг.
Мореплавитель из Португалии Педру Кабрал побывал в Бразилии.
В Германии (Нюрнберг) П. Хенлейном сделаны первые карманные шпиндельные ча-
сы. Недостатком часов была неравномерность хода. Когда сила пружины
ослабевала , они шли медленнее.
1-я половина XVI в.
Развивается добыча олова в одном из богатейших месторождений в Европе -
Горни-Славкове. Оно оценивается в 25 тыс. т.
Ружья снабжаются так называемым колесным замком, который приходит на смену
фитильным замкам. В результате трения колесика о пирит возникает искра,
необходимая для запала пороха в пороховой коробке. Такая конструкция ружья
позволила вооружать огнестрельным оружием и конницу. Этот тип ручного оружия
просуществовал более 200 лет.
Появляется цветная резьба по дереву (гравюра).
Жесть получают с помощью механических рычажных молотов, приводимых в
действие водяными колесами в кузницах. В Германии использовались и простейшие
прокатные станки.
В Чехии мастер Я. Чех изобрел для улучшения хода карманных шпиндельных
часов конический барабан, соединенный с пружиной тонкой скрученной струной,
которая благодаря храповику раскручивалась не сразу, что корректировало
неравномерность силы пружины.
XVI в.
В Германии изобретено дробильное устройство, которое приводилось в движение
от водяного колеса. Несколько позже в практику вошло мокрое дробление,
появились промывающие устройства, сита для сортировки руды, грохоты и др.
В Германии возникла первая имперская почта, которой пользовалось все
население . Поначалу она являлась монополией частного предпринимателя Франсиско де
Таксиса, а позднее была объявлена монополией государства.
В России оружейным мастером Андреем Чоховым изготовлено орудие, состоящее
из ста стволов. Проект орудия, где на одном станке одновременно соединялись
бы до ста стволов предлагал первопечатник Иван Федоров.
Созданы механические шпиндельные часы. Они имели почти все узлы, которые
теперь входят как составные части в часы современные. До этого времени часы
имели лишь часовую стрелку.
В Италии начали применять графитовые стержни из черного глинистого сланца,
называемого «караташ» - «черный камень». От них ведет свое происхождение
современный карандаш в деревянной оболочке. Отсюда и пошло его название.
Горные работы ведутся в глубоких вертикальных шахтах. Откачка воды
обеспечивается атмосферными и отсасывающими насосами и водочерпающими устройствами,
приводимыми в движение большей частью водяными колесами (ковшовые черпаки,
цепные черпаки). Подъемные машины и механизмы приводятся в движение конным
приводом. При горизонтальной транспортировке горной породы используются
рельсовые вагонетки. Широко применяются методы обогащения руды.
Важное значение для металлургии и горного дела играли воздуходувки (меха).
Конструкция воздуходувок на протяжении XV-XVII веков постоянно улучшалась. В
1438 г. применяли меха, приводимые в действие ногой.
Водяные колеса, используемые для откачки воды в рудниках, в диаметре
достигают 12 м, а их мощность составляет 10 л.с. (7,35 кВт).
В Европе на рудниках для водоотлива стали применять приводимые в движение
верхнебоиным гидравлическим колесом нории, которые значительно увеличивали
производительность водоотлива и позволяли удалять воду с глубины до 70 м,
ручные нории поднимали воду только на 14 м. Нория представляла собой
бесконечную цепь с прикрепленными к ней на определенном расстоянии овальными дере-
вянными течами, при этом одна ветвь цепи двигалась снизу вверх по трубе
такого же диаметра, как и течи, которые поднимали воду на поверхность.
Имеются сведения об использовании тисков, которые, видимо, были известны и
раньше.
Для изготовления напильников используют особое ременное приспособление,
которое позволило увеличить силу удара молотка, которым делались насечки.
Из Италии мануфактурное производство распространяется в северо-западную
часть Европы. В Англии с 1500 года создаются ткацкие мануфактуры, оснащенные
200 станками, на которых работают 600 рабочих.
В других странах Европы возникают мануфактуры, где на предпринимателя
(хозяина) трудятся надомные рабочие, которые, получая полуфабрикаты, доделывают
изделие в своих мастерских. Иногда предприниматели организуют только доставку
сырья и продажу готовых изделий.
Появляются колесные лафеты к орудиям. Военное дело, находясь в зависимости
от состояния техники своего времени, в свою очередь, дало толчок развитию
ряда отраслей знаний - механике, металлургии, химии и другим.
В Голландии используются ветряные мельницы для привода в движение различных
механизмов. Часто мощность мельниц превышает 10 л.с. Кроме обычных мельниц с
крыльями появились самые различные ветряные двигатели: колеса типа турбин,
планки с парусами и т. д. Возникли специализированные мельницы: просяные,
перловые, для получения масла, лесопильные, шнуровые и др.
На Руси в первой половине XVI в. начали применять механический молот с
приводом от водяного колеса в связи с острой потребностью изготовления
огнестрельного оружия.
В Шотландии математик Джон Непер (1550-1617) изобрел логарифмы, что
послужило основой для вычислительного инструмента - логарифмической линейки,
которая уже более 350 лет используется инженерами всего мира.
В XVI-XVIII веках письма доставляли почтовые кареты. С 1830 г. на железных
дорогах появились первые почтовые вагоны.
1504 г.
Франц Таксис (1459-1517) организует международную европейскую почтовую
службу, в частности, между Германией, Францией и Испанией.
1506 г.
В Венеции основано артиллерийское техническое училище на базе арсенала. В
данном арсенале, где осуществлялось строительство кораблей, было налажено
самое крупное в конце периода Средневековья производство орудий.
1507 г.
В Германии картограф Мартин Вальдземюллер (ок. 1470 - ок. 1522) издал
первый атлас мира.
Около 1515 г.
Обнаружены месторождения серебряных руд в Чехии. Богатые залежи серебра
быстро привлекли внимание многих тысяч предпринимателей из разных стран мира.
1519 г.
В Чехии (Прага) белорусский ученый и просветитель Франциск Скорина (1490 -
не позднее 1551) выпустил книгу «Псалтырь» с переводом на полях малопонятных
слов и 20 отдельных книг Библии впервые в переводе на славянский язык,
приближенный к древней белорусской письменности.
В Южной Америке испанскими конкистадорами во главе с Кортесом уничтожена
цивилизация ацтеков. К тому времени в столице империи ацтеков Теночтитлане,
проживало около 200 тыс. жителей, то есть больше чем в Риме и
Константинополе. Лишь в Лондоне, Риме и Венеции проживало населения около 100 тысяч
человек. Империей правил Монтесума. В столице империи были построены великолепные
храмы (их было 136 000) , дворцы, дома знати, площади. Дворец Монтесумы был
украшен росписью, барельефами, богатыми тканями, золотыми изделиями. В
зверинце содержались почти все виды животных Центральной Америки, включая
тапиров и ягуаров. Всех восхищала архитектура храмовых и жилых зданий. В городе
было четыре входа, в каждый вела искусственная дамба. Главные улицы очень
широкие и прямые. Было много широких мостов, по которым могли пройти 10 лошадей
в ряд. В долине расположены два озера: одно озеро пресное, другое - соленое.
Из одного в другое, а также из города в поселения, расположенные по берегам
озер, добирались, не ступая на землю, в лодках. Покоренные ацтеками народы
привозили в столицу драгоценные камни, медь и золото, шкуры животных,
продовольствие . Кортес узнал о сказочных богатствах Монтесумы и разрушил столицу
ацтеков до основания. Разбивали статуи, рушили храмы, жгли все, что горело.
Испанцы засыпали прекрасные каналы, делавшие город похожим на Венецию,
осушили озера, разрушили плавучие огороды, на которых ацтеки выращивали маис,
амарант, кабачки. При строительстве метро в Мехико были обнаружены
величественные статуи: 168-тонный бог дождя Тлалока. Была найдена огромная голова воина-
ольмека и другие скульптуры. Военная техника ацтеков и армия были для своего
времени на высоком уровне. На вооружении воинов были стрелы, пики, дубинки,
копья. Воины облачались в доспехи, которыми служила стеганая пропитанная
соляным раствором рубаха около 2 пальцев в толщину. Поверх этой эффективной от
стрел защиты надевали тунику, украшенную свисающими, подобно юбке перьями,
или плотное покрывало из толстой ткани. Благородные воины носили шлемы в виде
голов хищных животных. Все воины имели щиты из тростника или огнестойкого
дерева, усиленные кожей и украшенные орнаментом из перьев. Офицеры несли
штандарты, которые служили средствами связи и управления. Их крепко привязывали к
спинам специальными ремнями. К 1519 году армия завоевала 370 городов-
государств .
1519-1522 гг.
Мореплаватель из Испании Магеллан, осуществил путешествие вокруг света.
Путешествие сопровождалось открытиями новых земель. Такие путешествия
подтверждали предположение о шарообразности Земли.
1522 г.
В Западной Европе (Чехия) для откачки воды из рудников сконструирован
многозвенный насос возвратно-поступательного действия.
1525 г.
В Праге и Вильно белорус Ф. Скорина основал типографию, в которой сам был
печатником и переводчиком. Он напечатал на церковно-славянском языке «Малую
подорожную книжицу» (1522) и «Апостол» (1525). От изданий типографии Ш. Фиоля
в Кракове, которая первой начала печатать кириллицей, книги Скорины
отличались использованием разнообразных шрифтов, заставок, больших рамочных инициа-
лов и тематических ксилографии. Издания Франциска Скорины оказали
значительное влияние на белорусское и все восточнославянское книгопечатание.
1530 г.
В Норвегии появилась пильная мельница для резки дерева. В действие она
приводилась водяными колесами. Несколько пил одновременно разрезали на много
досок одно или несколько бревен. Подобные лесопильни использовались во Франции,
Англии, Швеции, Португалии и в других европейских странах. Применяли мельницы
и для получения животного масла, в которых сбивающий молоко пест приводился в
движение от водяного колеса.
В Германии резчик Юргенс изобрел педальную челночную прялку, которая
является образцовым механическим устройством в эпоху ручного труда (в минуту
совершалось 5 тыс. оборотов). Педальная прялка освободила прядильщику обе руки,
вследствие чего он мох1 вытягивать более тонкую нить.
1532 г.
В Германии (Нюрнберг) появилась пильная мельница для резки дерева.
1534 г.
В Италии вышел трактат об огнестрельном оружии Никколо Тартальи «О новой
науке».
1535 г.
В Италии изобретатель Д. Лорини построил один из первых водолазных
колоколов . С помощью водолазного колокола разыскивались затопленные римские галеры.
1540 г.
Итальянский инженер В. Бирингуччо (1480-1539) издает свой труд
«Пиротехника», в котором имеются сведения о современных достижениях в разных областях
горного дела, неорганической химии и об использовании пороха. На рубеже XV-
XVI вв. появляется ряд интересных печатных работ и технике горного дела и
рудного дела.
1543 г.
В Португалии капитан Бласко де Гарем на собственные деньги построил и
привел в порт Барселоны необычный корабль. Судно двигалось с помощью двух
больших деревянных колес, которые приводились рычагами от парового котла.
Конструкция двигателей осталась неизвестной.
1548-1572 гг.
В Белоруси при расчистке реки Неман использовались пороховые заряды.
Испанские конкистадоры уничтожили империю майя. На полуострове Юкатан, где
некоторые племена укрылись в густых лесах, испанский монах, искавший ключ к
тайне письменности майя, нашел тайник, в котором хранилось около 30
иероглифических книг, которые представляли собой настоящие произведения искусства:
черные и красные знаки были каллиграфически выписаны на светлой бумаге,
сделанной из нижнего слоя фигового дерева или шелковицы. Бумага была гладкой от
нанесенного на ее поверхность гипсового состава. Сами книги были сложены
«гармошкой», а обложка сделана из шкуры ягуара. Решив, что в книгах
содержатся тайные знания, монах велел книги сжечь. Когда испанцы прибыли в Юкатан, у
майя были тысячи рукописных книг, сделанных из природного материала. Часть их
была сожжена, часть осела в частных коллекциях.
В Германии (Нюрнберг) предложена артиллерийская шкала (линейка) для
измерения калибра орудия. Для гладкоствольной артиллерии того времени диаметр
канала ствола орудий определяли по весу сферического сплошного или чугунного
ядра. Переход на калибровку орудия требовал более точной рассверловки ствола
орудия, что стало возможным благодаря созданию новой сверлильной машины с
горизонтальным расположением водяного колеса, от которого шел сверлильный вал.
1550 г.
Л. Даннер из Нюрнберга усовершенствовал печатный пресс, впервые оснастив
его железным валком.
1-я половина XVI в.
Расширяется производство луженой, так называемой белой жести, которая не
подвержена коррозии.
В обиход начинают входить карманные часы яйцеобразной формы, которые вскоре
снабжаются специальным устройством - боем.
В Чехии мастер Я. Чех для улучшения хода часов изобрел конический барабан,
соединенный с пружиной тонкой скрученной струной, которая благодаря храповику
раскручивалась не сразу, что корректировало неравномерность силы пружины.
В морском транспорте парусные суда вытесняют суда весельные.
Новинкой домашнего хозяйства считается каменная кухонная плита с жаровней,
топкой и углублением для золы, медными конфорками с отверстиями для варки
пищи в горшках.
Середина XVI века.
В середине XVI века, чтобы компенсировать изменения направления ветра, для
более равномерного вращения механизма, была создана ветряная мельница с
подвижной крышей, которая позволяла ветряному крылу обращаться к ветру при любом
его направлении. Крышу, расположенную на деревянных роликах, поворачивали с
помощью рычага или вращения вала, передаточный механизм которого зацеплялся с
зубчатым венцом крыши.
2-я половина XVI в.
После 1550 г. в Мексике Бартоль де Медина разработал процесс амальгамации
сульфида серебра, так называемый патиопроцесс, то есть амальгамацию серебра
при низкой температуре. В конце XIX в. широкое распространение получил
процесс амальгамации при высокой температуре, предложенный Альваром Барбой.
Головкам болта придается форма шестигранника.
Построен самый крупный для того времени в Европе искусственный водоем -
пруд Руженберга, площадь которого в общей сложности составляла 10 кв. км.
Длина плотины 2430 м, объем воды 50 млн. куб. м.
Первые нарезные стволы у ружей изготовляются с первой половины XVI в., хотя
это устройство предложил еще итальянский ученый Леонардо да Винчи. Данное
усовершенствование позволило повысить точность стрельбы.
1556 г.
Выходит из печати труд немецкого ученого и инженера в области горного дела
и металлургии (по образованию врача) Георгия Агриколы (1491-1555) «О горном
деле и металлургии», который стал наиболее значительной работой всех времен о
горном деле, металлургии и стеклоделии. Он был первой производственно-
технической энциклопедией и включал в себя практические сведения и рецепты,
почерпнутые у ремесленников и из его собственной инженерной практики,
относящиеся к производству металлов и сплавов, к вопросам разведки и добычи
полезных ископаемых и многим другим техническим вопросам.
1558 г.
В Италии ученый Джамбаттиста делла Порта (1535-1615) сконструировал
усовершенствованную камеру-обскуру, которая позже, в 1568 году, была по предложению
Даниэла Барбара (1528-1560) снабжена линзой.
1560 г.
Основанная в Неаполе (Италия) Академия естествознания была первым научным
обществом, в котором сгруппировались ученые и техники-практики, чтобы общими
усилиями способствовать научному и техническому прогрессу. Такие общества
сыграли значительную роль в техническом просвещении и в распространении
технической информации.
1563 г.
В Италии (Флоренция) основана Академия дель Дизегио, которая являлась одним
из первых учреждений, где на высоком научном уровне преподавалась
архитектура, строительное дело и другие области техники.
1564 г.
В основанной Иваном Федоровым и Петром Мстиславцем типографии на Руси,
отпечатан «Апостол» - первая книга, отпечатанная в этой типографии.
1565 г.
В Англии внедряется станок для обработки металла резанием.
Имеются первые сообщения об использовании при письме карандаша - графита в
деревянном держателе. До этого писали свинцовым грифелем.
Создан цепной машинный привод.
1568 г.
Появилось изображение шпиндельного токарного станка, в котором к подвижному
валу жестко прикреплялась обрабатываемая деталь.
1569 г.
В Голландии картограф Гехард Меркатор (1512-1594) издал большую
географическую карту Европы и мира и сделал многое для развития картографии, в
частности, предложил печатать изображения географических карт и разработал новые
принципы нанесения географических данных, опираясь на математические вычисле-
ния.
1570 г.
X. Сандер разработал новый способ получения серы из колчедана.
1575 г.
На Дунае под Ретенсбурхюм появилась быстроходная лесопильня большой
производительности, приводимая в действие водяными колесами.
1578 г.
Во Франции (Лион) выходит произведение Жака Бессона (ок.1540 - ок. 1576)
«Действия инструментов и машин», где содержится информация о состоянии
техники в XVI в.
Для водяных двигателей создано совершенное колесо с касательными к потоку
лопастями.
1579 г.
В Польше (Гданьск) построен ткацкий станок, так называемая ленточная
мельница, на которой одновременно изготовлялось до 16 различных образцов. Станок
является одним из предшественников механического ткацкого станка.
Изобретатель был убит, а станок уничтожен, так как его использование приводило к
разорению мастеров-ремесленников. Подобный тип станка в Европе распространился
лишь в следующем веке.
После 1580 г.
Попытка сконструировать ружье, которое заряжалось с казенной части. Однако
в то время оно не получило широкого распространения.
1582 г.
Для нужд металлургии изобретены водяные кожаные меха, принцип действия
которых состоял в том, что поток воды, падающий с определенной высоты,
захватывал с собой воздух. Поток направляли в воронку, закрытую сверх кожей и
имеющую сбоку отверстие с присоединенной трубкой для отвода воздуха. Захваченный
водой воздух освобождался от нее, в воронке образовалось давление, под
которым воздух направлялся по трубке к месту потребления.
В Лондоне после долгого перерыва, продолжавшегося со времен античной
цивилизации, снова проводится водопровод в жилых домах. Прокладываются свинцовые
трубы.
1585 г.
В Германии (Франкфурт) чешский ученый Т. Гаек (1525-1600) создает первый
научный трактат о производстве пива.
1586 г.
Изобретен способ производства кос с помощью вытяжки в кузницах, работающих
от водного привода.
В этот период возникают кузнечные мануфактуры, в которых начинается
массовый выпуск типовых инструментов, чаще всего оружейных.
Техника меднолитейного дела достигает совершенства. В России литейщиком
Андреем Чоховым изготовлена «Царь-пушка», находящаяся в Московском Кремле. Вес
ее составлял более 40 т, длина 5 м, калибр 89 см. Из «Царь-пушки» не
стреляли, но она могла быть использована в боевых действиях.
1588 г.
В Париже издано сочинение итальянского ученого Агостино Рамелли (1531-
1590) , в котором рассказывается о различных машинах, приборах, механизмах.
Приводится описание нескольких видов шарикоподшипников - подшипник на
подвеске, роликовый подшипник, консольная подвижная опора.
1589 г.
В Англии изобретена ручная вязальная машина, чулочный станок, в котором
несколько сот иголок находились одновременно в движении. Это было одно из
сложных для того времени вязальных устройств, которое проложило путь к
механизации в текстильной промышленности. Изобретателем был Вильям Ли (ок. 1550-
1610) . Однако изобретение не было поддержано королевой Елизаветой, машина
была уничтожена и изобретатель, подвергаясь притеснениям со стороны
вязальщиков, бежал во Францию, где умер в нищете.
Около 1590 г.
В Германии для стрельбы из ружей стали использоваться бумажные патроны,
наполненные порохом. Патроны укреплялись вокруг шейки свинцовой пули. Для
военных целей такие патроны стали изготовлять в широком масштабе в XIX веке.
1590 г.
В Германии баварец Иоганн Преториус изобрел топографический инструмент с
визиром, устанавливающий горизонтальное положение, и компасом. Этот
инструмент применялся для топографических измерений.
В Голандии оптик Захариас Янсен (1580-1628 или 1638) один из первых
сконструировал микроскоп, пригодный для практических целей состоящий из двух линз.
Уже раньше многие оптики указывали, что с помощью двух линз можно добиться
увеличения предмета. Человеческий глаз отчетливо рассмотреть предмет, размеры
которого меньше 0,1 мм. Но в природе существует множество объектов намного
меньших - различные микроорганизмы, клетки растительных и животных тканей и
т. д. Разглядеть их помогает микроскоп - инструмент, позволяющий получать
увеличенное изображение различных мелких объектов, невидимых невооруженным
глазом. Изобретение микроскопа сыграло огромную роль в развитии цивилизации.
Только с его помощью удалось сохранить человеческих жизней гораздо больше,
что человечество потеряло за все войны.
1591 г.
После появления ружей с нарезными стволами начинается усовершенствование и
орудийных стволов, о чем свидетельствует рукописное сообщение И. С. Коха из
Германии.
1592 г.
Техника огранки горного хрусталя внедряется в стекольное ремесло.
Начинается эпоха огранки стекла.
В Италии ученый Галилео Галилей изобрел прибор - термоскоп, позволяющий
объективно судить о степени жара у пациента. О том, что у больного человека
повышается температура, прекрасно знал еще в V веке до н. э. древнегреческий
врач Гиппократ (ок. 460 - ок. 370 до н. э.). В термоскопе Галилея впервые
появилась стеклянная незапаянная трубка с шариком на конце: колба размером с
куриное яйцо, тонкое горлышко которой, похожее на стебель, заполнялось водой
до половины и погружалось в чашку. Несмотря на простоту, прибор был очень
чувствительным и реагировал кроме температуры на давление воздуха.
1597 г.
Немецкий химик и врач Андреас Либавиус (ок. 1540-1616) собрал в своей
работе «Alchimia collecta» познания в области химии своего времени. Он описал
также способ производства серной кислоты.
1599 г.
В Голландии физик и инженер Симон Стевин (1548-1620) сконструировал
повозку, приводимую в движение парусами. В повозке помещалось 28 человек. Скорость
ее достигала 34 километра в час. Такая повозка могла быть использована для
перевозки грузов на большие расстояния.
Конец XVI в.
В Италии появляются первые несовершенные линзовые телескопы, которые были
созданы раньше, чем в Голландии. Изобретателями телескопа считают голландских
ученых Захариаса Янсена, Ганса Липпершея (1587-1619) и Метиуса.
Происходят основные изменения в совершенствовании компаса. Круг компаса
разделили на 32 румба, а сам компас был подвешен на кардановыи подвес, что
исключало его качку. Такими компасами были оборудованы почти все суда.
Проводятся первые успешные опыты в Германии и Англии по коксованию
каменного угля в специальных земляных ямах. Однако свойства кокса были оценены
гораздо позже, после внедрения в металлургию доменных печей в XVIII веке.
Стекольные печи начинают оснащать колосниками, что позволило экономичнее
расходовать тепло, увеличить температуру нагрева печи и поднять качество
производства стекла. Подобные печи использовались в Средней Европе до конца XIX
века.
В Англии в стеклоделии проводятся опыты по использованию в качестве топлива
угля, а не древесины. Однако успешного результата добиваются только в XVIII
веке.
В строительном деле появляются канатные землечерпалки, землеройные
механизмы с зубцами и др.
Начало XVII века.
Изобретена чеканная машина для монет со специальным штампом, приводящимся в
движение силой воды. Эта машина заменила не инструмент, а руку мастера-
ремесленника .
Изобретены получившие широкое распространение деревянные меха, приводимые в
действие водяным колесом. Такие меха были установлены на металлургических
предприятиях в Гарце.
Водяные колеса находят широкое применение в крупных мануфактурах и в новых,
возникающих отраслях производства. Мощность водяных колес достигает 20 л. с.
(14,7 кВт).
Датский астроном Тихо Браге (1546-1601) и немецкий астроном Иоганн Кеплер
(1571-1630) создали тончайшие инструменты для астрономических наблюдений.
Методы вычислений, предложенные известным механиком и математиком Постом Бюрги
(1552-1632), способствовали использованию этих инструментов. До Т. Браге с
большой точностью определил положение 1018 звезд известный узбекский астроном
и математик Мухаммед Тарагай Улугбек (1394-1449), который основал ок. 1430
года вблизи Самарканда обсерваторию - одну из крупнейших обсерваторий средних
веков (круглое здание диаметром 46 метра вмещало мраморный секстант,
возможно, квадрант, с радиусом 40,2 метра, установленный в плоскости меридиана.
Улугбек составил планетные таблицы, определил наклон к экватору и т. д. , что
имело огромное значение для развития астрономии.
Начинается эпоха колясок и карет, которые для своего времени были довольно
удобными средствами передвижения. Один из типов колясок - коляски с кузовом
(открытые или закрытые), устанавливали над повозкой на широкие ремни, чтобы
уменьшить тряску при езде.
В Англии наблюдался недостаток дерева, поэтому начинается разработка
месторождений каменного угля и делается попытка использовать его в качестве
топлива. Получение чугуна при использовании в качестве топлива каменного угля (в
1619 г.) не удалась или же этот способ не был обнародован изобретателями
Саймоном Стэртевантом, Додом Додлеем.
1-я половина XVII века.
Появляются первые проекты конструкций револьверов. Первый патент на
конструкцию револьвера получен Абрахамом Гиллем (1635-1721) в 1664 г.
В России под Тулой появляются первые доменные заводы.
XVII в.
В Европе в красильном деле применяется индиго, прежде всего для окраски
тканей в классический синий цвет. Индиго конкурирует с местным красильным
веществом боритом.
В Американских колониях началось производство бумаги.
Появляется ряд проектов, в которых предлагается использовать гребные колеса
для приведения в движение судов. Однако эта идея была реализована лишь после
изобретения паровой машины.
В Польше, для устранения оптических дефектов в линзовых телескопах,
астроном Ян Гевелий построил телескоп длиной 49 метров. В приборе пришлось
отказаться от сплошной трубы, из-за чего управление телескопом требовало большого
упорства и терпения.
Продолжают совершенствовать магнитный компас. Теперь его снабжают линейкой
с визирами для определения пеленга. С этого времени компас стал основным
прибором в мореплавании. Определение стран света по компасу способствовало
развитию мореплавания. Он помогал и при длительных торговых путешествиях.
Картография тех времен была основана на ориентировке по компасу. Применялся компас
и в горном деле.
Распространяется метод набойки рисунка на тканях. В моду входит индийский
миткаль (набивной ситец), особенно во Франции и Англии. Позже узоры
наносились и на другие хлопчатобумажные ткани.
Прядение нитей осуществляется с помощью комбинированных прялок, имеющих
двойной привод и ускорительную трансмиссию с передаточным числом 1:85,
вследствие чего требовалось значительное мастерство и ловкость прядильщиков.
В конструкции ружей разных европейских стран применяется французский
кремниевый замок для высекания огня.
В Голландии, а затем и в Англии, начинают возделывать кормовые культуры -
люцерну и клевер. Несмотря на то, что эти культуры проникли из Ломбардии в
XIV в., только теперь они начали играть существенную роль в переменах в
сельском хозяйстве.
В Голландии физик и инженер Корнелиус Дреббл построил подводную лодку. Он
же разработал первый известный в истории термостат - устройство,
автоматически поддерживающее заданную температуру. Идея этого прибора им была развита
при изобретении инкубатора - аппарата для искусственного выведения птенцов из
яиц.
В Западной Европе начинается сельскохозяйственная революция.
Усовершенствуется трехпольная система, постепенно осуществляется переход к экономному
ведению хозяйства, внедряется метод чередования засева посевных угодий
различными культурами. Вместо того, чтобы оставлять поля под паром, на них
возделывают с я кормовые культуры. Большое внимание уделяется луговому хозяйству,
разведению скота, его выращиванию и созданию больших запасов удобрений. Аграрная
революция создала условия для обеспечения продовольствием промышленных
городов в последующие столетия.
Открыта Австралия.
В первой половине XVII в. для компенсации неравномерности силы в водяных,
ручных и ветряных мельницах, и вообще в механизмах, находящихся во
вращательном движении, стали вводить маховик. Это важное изобретение способствовало
дальнейшему развитию механики и машиностроения.
Создан оптический телеграф - предшественник электрического. Он представляет
собой систему светофоров - крыльев, способных принимать различные положения и
расположенных на вышках на расстоянии 15 миль друг от друга. При изменении
положения этого крыла он переводил ручку семафора, менял положение крыла на
своей вышке и тем самым передавал сообщение на следующий наблюдательный пост.
Самая длинная линия оптического телеграфа существовала между Петербургом и
Варшавой - 1200 км. Сигнал по ней передавался из одного конца на другой за 15
минут.
В странах Европы возникал острая необходимость в техническом образовании.
Во Флоренции, в Дании и во Франции открылись отдельные школы, готовившие
техников .
1602 г.
В Англию проникают рельсовые средства транспорта, применяемые в рудниках и
шахтах на европейском континенте. Прокладываются первые деревянные рельсы и
на поверхности - первую конку, прообраз современной железной дороги.
1603 г.
В Италии ученый Галилео Галилей (1564-1642) создал первый термометр с
трубкой, наполненной подкрашенной водой. В данном термометре еще не было шкалы.
1604 г.
В Голландии появилась масляно-прессовальная мельница, приводимая в действие
ветром. От мукомольных мельниц она отличалась вертикально вращающимися
жерновами, которые расплющивали зерна перед тем, как пускать их в обработку.
1605 г.
В Англии вводится доставка почты с помощью специальных служащих. С 1605
года почтовые повозки разъезжают из Лондона в несколько городов, но в повозках
того времени еще не было ни окон, ни дверей.
Первая попытка технического обучения в целях подготовки кадров для
горнорудной промышленности проведена в Словакии. Там ввели первое организованное
обучение молодых служащих для работы на шахтах и рудниках.
1606 г.
В Италии (Флоренция) Карлетти начинает впервые в Европе производить
шоколад, о котором в Европе стало известно от испанцев. Испанцы привезли эти
сведения из Мексики.
В Италии ученый Джамбаттиста делла Порта (1545-1615) проводит опыты с
водяным паром и определяет его удельный вес, конденсируя пар в закрытом сосуде.
Эти исследования открыли путь для будущего эпохального открытия -
использование силы пара для приведения в движение машин.
1607 г.
Впервые в Европе Л. Танкредиусом изготовлен искусственный лед. На Востоке
искусственный лед был известен на много веков раньше.
1609 г.
В Италии ученый Галилео Галилей (1564-1642) для астрономических
исследований построил телескоп с трехкратным увеличением. Уже во время первого
наблюдения звездного неба с помощью телескопа он открыл много нового, что
перевернуло все представления о Вселенной, высказанные древнегреческим философом
Аристотелем (384-322 до н. э.). Лучший из его телескопов давал увеличение в
32 раза. Этого было достаточно, чтобы Галилей открыл горы на Луне, 4 спутника
Юпитера, пятна на Солнце и многое другое. Позднее нидерладский ученый
Христиан Гюйгенс усовершенствовал телескоп и сконструировал окуляр, названный его
именем.
1612 г.
В Италии монах Антонио Нери из Флоренции издает первое научное
произведение, в котором содержатся основные сведения о технике стеклоделия той эпохи.
Венеция славится своим искусством получения и обработки хрусталя и особого
венецианского стекла.
1613 г.
В Испании выходит «Трактат об артиллерии», написанный Д. Уффано.
1615 г.
При измерении земельных участков используется метод триангуляции, впервые
предложенный голландским ученым В. Снеллиусом (1580-1626).
1617 г.
В Англии начинают сохранять сборники технических патентов, содержащие новые
изобретения. В 1624 году введены привилегии, охраняющим права изобретателей в
Англии.
Венецианский инженер и философ Ф. Веранцио совершил первый в мире прыжок с
парашютом-рамкой. Слово «парашют» придумал физик С. Ленорман. Означает оно в
переводе с французского «предотвращающий падение».
1619 г.
Зарегистрирован патент на формовку кирпича машинным способом (Д. Этиринг-
тон) .
1621 г.
Г. Снеллиус экспериментально открыл закон преломления света.
1623 г.
В Германии профессор математики и астрономии В. Шиккард (1592-1636) изобрел
и сконструировал первую счетную машину. Это была суммирующая машина,
предназначенная в основном для выполнения операций сложения и вычитания. Машина
Шиккарда, изготовленная в одном экземпляре, сгорела во время пожара. Остались
лишь ее эскизы, сделанные самим изобретателем.
1624 г.
В Голландии изобретатель Корнелиус ван Дреббель (1572-1634) сконструировал
первую действующую подводную лодку, на которой преодолел под водой расстояние
между Вестминстером и Гринвичем за три часа.
Около 1627 г. Английский математик Э. Гантер сконструировал логарифмическую
линейку.
1627 г.
Впервые применен порох для подземных работ в Словакии. Этот новый метод
ведения горных работ распространился и в другие страны.
1628 г.
При осаде французского города Ла-Рошель англичане впервые применили
торпеды.
1629 г.
В Италии архитектор и инженер Джовани Бранка (1571-1645) опубликовал свое
сочинение «Машины», в котором дал описания и изображения различных машин и
механизмов. Д. Бранка предложил конструкцию молотилки, описал процесс
производства водопроводных кранов, конструкцию паровой турбины и др.
1631 г.
Во Франции математик Пьер Вернье (1580-1637) сконструировал вспомогательную
шкалу для отсчета долей деления основной шкалы измерительного прибора,
которая позже стала известна как нониус.
Топографический компас снабжается примитивным микрометром.
1632 г.
Г. Галилеем впервые указано на существование явления инерции.
1634 г.
В России совершенствуется боевое оружие. Выпущенная пищаль «Три аспида»
свидетельствует о попытке увеличить дальность стрельбы, путем удлинения
ствола. Длина этой пищали составляет более ста калибров, то есть в сто раз
превышает его диаметр. В казенной части пищали, откованной на брус, есть гнездо
для горизонтального клинового затвора. В стволе пушки имеются прямые нарезы,
ствол запирается с казенной части ввинчивающимся винградом - прообразом
современного поршневого затвора.
1636 г.
Д. Швендер - немецкий изобретатель описывает изготовление самопишущего пера
(ручки) из гусиного пера. Через 20 лет во Франции будут изготовлять
серебряные самопишущие ручки.
Голладский изобретатель ван Берг вслед за французским изобретателем Ж. Бес-
соном предлагает конструкцию молотилки, в которой с помощью пусковой ручки
раскручивается несколько цепов одновременно.
М. Мерсени описаны опыты по определению скорости звука в воздухе (получено
значение 414 м/с) .
Впервые появляется слово «термометр». Так назывался прибор голландца К.
Дреббелл - «дреббелев инструмент» для измерения температуры. Он имел восемь
делений.
1637 г.
В Польше ученый Ян Гевелий (1611-1687) построил наземный перископ с линзой
и зеркалами, расположенными под углом в 45 градусов. Судовой перископ был
создан через два с половиной века.
1638 г.
Г. Галилей открыл законы свободного падения тел.
1639 г.
Во Франции физик Марен Мерсенн (1588-1648) предложил схему первого
зеркального телескопа-рефлектора, в котором фокусы двух (главного и вторичного)
вогнутых параболических зеркал были совмещены.
После 1640 г.
В Германии химик Иоганн Рудольф Глаубер впервые получил чистую соляную
кислоту. (Эта кислота была уже известна раньше, однако в чистом виде получена
только в XVII веке).
1641 г.
В Италии ученый Галилео Галилей (1564-1642) предложил маятниковые часы. За
несколько десятилетий до этого он, проводя опыты, обнаружил, что период
колебания маятника есть постоянная величина.
1642 г.
Во Франции философ, писатель, математик и физик Блез Паскль (1623-1662)
сделал свою первую суммирующую вычислительную машину. Она представляла собой
плоский ящичек размером 25x15x9 см. Ее принцип до недавнего времени
применялся во всех арифмометрах. Изобретатель организовал свое предприятие и
несколько лет занимался продажей счетных машин. На его предприятии было создано
более пятидесяти моделей.
1643-1644 гг.
В Италии ученый Э. Торричелли (1608-1647) обнаружил существование
атмосферного давления и для своих опытов создал первый ртутный барометр. Изучение
атмосферного давления имело принципиальное значение в истории техники,
поскольку способствовало созданию конструкций первых паровых машин.
1646 г.
В Германии естествоиспытатель Атанасиус Кирхер (1602-1680) описал
конструкцию гидравлического пресса. Подобная конструкция была построена уже
итальянским ученым Галилео Галилеем.
В России в середине XVII в. русские пушечные мастера отлили гладкоствольную
пищаль, имеющую горизонтальный клиновый затвор с механизмом открывания и
запирания . В Европе такие затворы появились почти через двести лет.
2-я половина XVII в.
В Западной Европе быстрыми темпами развивается мануфактурное производство.
После 1650 г.
В Германии естествоиспытатель, староста г. Магдебурга Отто Герике (1602-
1686) строит вакуумный (воздушный) насос для проведения опытов по определению
давления воздуха - опыты с «магдебургскими полушариями». Эти опыты
проводились в присутствии широкой общественности, чтобы привлечь к данной проблеме
внимание ученых. Эти мероприятия способствовали изучению вопроса
использованию силы атмосферного давления в двигателях. Исследования проблемы
атмосферного давления продолжили французские физики Блез Паскаль (1623-1662) и Роберт
Бойль (1627-1691).
Отто Герике занимается изучением явлений электростатики и строит первый
современный электрический прибор для получения электрических зарядов путем
трения, так называемое электростатическое электричество. Это было началом
научного подхода к изучению электричества.
В Италии в научном обществе Академии наук во Флоренции построены спиртовые
термометры со шкалой.
В Англии стремительно начала развиваться хлопчатобумажная промышленность.
Хлопчатобумажные ткани становятся модными. Прядение хлопчатобумажных тканей в
дальнейшем займет ведущее место в техническом развитии. Именно в этой отрасли
начнется применение машин. Машинное производство займет ведущее место в
данной области промышленности.
1651 г.
Устанавливается сообщение с помощью водного транспорта между Прагой и
Гамбургом .
1652 г.
Во Франции физик Блез Паскаль (1623-1662) построил суммирующую машину. Это
был первый опыт кропотливой и длительной работы на пути создания счетно-
вычислительных машин.
Впервые введено в Англии паровое отопление для отепления парников. Жилища
стали отапливаться с помощью парового отопления в следующем столетии.
1653 г.
В Париже появляются письма со штемпельной почтовой маркой, а также первые
почтовые ящики для писем.
Б. Паскаль открыл основной закон гидростатики.
1657 г.
В Голладнии математик и ученый Христиан Гюйгенс (1629-1695) продолжил
опыты, проводимые итальянским ученым Галилео Галилеем (1564-1642) по
использованию маятника в часах, и изобрел часы с маятником в качестве регулятора,
создав специальное устройство - спуск, которое под действием пружины (завода
часов) содействовало равномерному движению маятника. Для переносных часов по
предложению X. Гюйгенса и английского физика Роберта Гука (1653-1703) с 1658
года использовали архимедову спираль, предложенную древнегреческим ученым
Архимедом (ок.287-212 гг. до н. э.) из металлической проволоки, соединенной
маховиком .
В Италии во Флоренции основана Академия дель Чименто (эксперимента).
1658 г.
Голладский ученый X. Гюйгенс опубликовал трактат «Маятниковые часы» - одну
из первых работ, в которой рассмотрены некоторые основы теории часов.
1660 г.
Р. Гук открыл закон упругости для твердых тел.
Во Франции строятся первые туалеты, снабженные водяным смывающим
устройством. Это новшество распространяется и в Англию.
Около 1660 г.
В доменный печах в Западной Европе (Чехия) кожаные мехи для подачи воздуха
заменяют на деревянные воздуходувки.
После 1660 г.
В Англии химик Роберт Бойль (1627-1691) путем многочисленных опытов создал
базу для развития современной аналитической химии, которая в последующие
столетия оказывала значительное влияние на технологию производства многих
продуктов химической промышленности.
1661 г.
В Германии физик Отто Герике (1602-1686), исследуя свойства воздуха,
подтвердил существование давления воздуха и сконструировал манометр.
Изобретатель Мельхисед Тевено построил водяной ватерпас с трубкой и
закрытым воздушным пузырем.
1662 г.
В Лондоне создается Королевское общество в помощь развитию естествознания
(в источниках указываются различные даты основания). В развитии техники
Общество сыграло значительную роль, поскольку исследования были направлены на
практические цели. В рамках Общества обсуждались технические изобретения. В
число его первых членов вошли видные английские ученые, в том числе известный
физик и химик Роберт Бойль. По рекомендации Бойля в Королевское общество был
принят Роберт Гук. Бойль провел вместе с Гуком ряд исследований, в частности,
работы по усовершенствованию насоса и высоко оценил его как ученого.
В Париже введено регулярное городское движение конных омнибусов по
маршрутам Лувр - Сен Дени - Версаль.
Р. Бойлем открыт закон, согласно которому при постоянной температуре объем
данной массы газа обратно пропорционален давлению (в 1675 этот закон
независимо от Р. Бойля открыл Э. Мариотт).
1663 г.
В Англии изобретатель Эдвард Сомерсет получает патент на паровой насос,
который предназначался для приведения в действие фонтана.
1664 г.
Каспарус Шотт (1608-1666) в своем произведении «Technica curiosa» впервые в
литературе упоминает о сцеплении кардана (для распределения движения между
двумя насосными валами). Изобретение этого устройства необоснованно
приписывают итальянскому ученому Джероламе Кардано (1501-1576), который занимался
теорией рычагов и весов. Данное устройство применялось в башенных часах и в
конном приводе задолго до его использования в автомобилях.
Возникает почтовая связь между Дрезденом, Лейпцигом и Прагой.
1665 г.
Ф. Гримальди опубликовал трактат, в котором описано явление дифракции
света.
В Англии на колясках ставятся рессоры из круглых пружин, сделанных из тер-
мообработанного чугуна.
Производство белой луженой листовой жести распространяется из Саксонии в
Англию.
1666 г.
И. Ньютоном открыта дисперсия света.
1667 г.
В Париже основана Королевская академия наук, которая, как и Лондонское
королевское общество, способствовала развитию техники.
1668 г.
В Англии изобретатель Ричард Таунли построил прибор для точного нанесения
делений на круговой шкале, которая использовалась главным образом в приборах
для астрономических наблюдений.
1669 г.
В Германии физик Хеннинг Бранд получил фосфор. Это химическое вещество
знали уже в Средневековье арабские естествоиспытатели. Производство фосфора из
костей начал в Лондоне Гауквич спустя несколько десятков лет. Огромное
значение фосфора для сельского хозяйства было обнаружено значительно позже.
1670 г.
Во Франции изобретатель Жиль Роберваль (Персоне) (1602-1675) построил
настольные весы.
В Германии немецким философом, математиком, физиком, языковедом Готфридом
Вильгельмом Лейбницем (1646-1716) сделана первая счетная машина - арифмометр,
предназначенная для всех четырех арифметических действий.
Около 1670 г.
В Чехии изобретен богемский хрусталь. С тех пор чешское стекло появляется
во всех международных ярмарках.
Изобретатель Сэмюэл Морленд (1625-1695), изобретавший барометры, насосы,
счетные машины и др. , изготовил из стекла, латуни и меди первый переговорный
рупор.
После 1670 г.
Немецкий мастер Эрхад Вейгель (1625-1699) построил в жилом доме в Иене один
из первых лифтов.
1671 г.
В Париже создается Королевская академия архитектуры, где, согласно проекту
французского общественного деятеля Жана Батисты Кольбера (1619-1688), должны
получать образование на высоком уровне не только архитекторы, но и инженеры
различных областей техники.
1672-1682 гг.
И. Ньютоном выдвинуто предположение о «телесности света» (корпускулярная
гипотеза света).
Французский король Людовик XIV приказал механику Салему Ренкину (Германия)
построить огромное гидросооружение, состоящее из 13 водяных колес и 250
водяных ковшов. С помощью этого устройства можно было черпать воду из реки Сена и
подводить ее по трубопроводу протяженностью в 5 км к фонтанам в Версале. Оно
явилось весьма современным, однако его сложность свидетельствовала о
необходимости искать новые источники энергии. Утверждали, что вода из версальских
фонтанов обходится дороже шампанского.
1673 г.
При изготовлении бумаги использовалось специальное устройство для
размельчения бумаги, изобретенное голландцами, которое долгое время держали свое
изобретение в тайне. Появившееся в Чехии в 1710 году, изобретение в несколько
раз ускорило процесс производства бумаги.
В Голландии натуралист, биолог1 Антони Левенгук (1632-1723) усовершенствовал
микроскоп, изготовив линзы, которая позволяла получить увеличение от 150 до
300 раз. Это были маленькие лупы, вставленные в металлические пластины,
величиной с почтовую марку. С помощью этого устройства, наблюдая и зарисовывая
простейшие бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах, голландский
натуралист сделал много замечательных открытий. После смерти ученого более 250
его микроскопов были проданы с аукциона и куплены голландцами. 26 микроскопов
Левенгук завещал Лондонскому королевскому обществу. Один из микроскопов Ле-
венгука сейчас хранится в Нидерландах в Утрехском университете и дает
увеличение почти в 300 раз.
После 1673 г.
Голладский физик Христиан Гюйгенс вместе с французским физиком и
изобретателем Дени Папеном (1647-1714), работающим в Англии, проводят опыты по
созданию парового двигателя внутреннего сгорания, в котором газы при взрыве пороха
толкали бы поршень вверх, а атмосферное давление возвращало бы поршень
обратно . Практически данная машина никогда не работала, но принцип использования
цилиндра и поршня в тепловом двигателе положил начало созданию всех машин
высокого давления.
1675 г.
И. Ньютоном открыты интерференционные полосы равной толщины.
Создается международная почтовая линия (передача информации на дальнее
расстояние) - Прага - Польша - Россия.
1676 г.
О. Ремером впервые определена скорость света.
1677 г.
В России научились выпускать иглы для шитья. Так, в Мещанской слободе
Москвы работало пять игольных специалистов. Первые стальные иглы под названием
«любских» завезли в Россию из города Любека ганзейские купцы.
1678 г.
X. Гюйгенсом обнаружено явление поляризации света. Им же выдвинут общий
принцип, описывающий поведение волн («принцип Гюйгенса»), изложена и
применена к объяснению оптических явлений волновая теория света (опубликовано в 1690
году).
Во Франции изобретатель М. де Женн построил первый ткацкий станок, приводи-
мый в действие гидравлическим двигателем. Однако данное изобретение не
получило практического применения, поскольку станок был несовершенен.
1679 г.
Во Франции впервые используется порох для взрывных работ при прокладке
Мальпаского туннеля для Лангедокского канала. Длина тоннеля - 155 м.
1680 г.
В Германии (Нюрнберг) сконструирован станок для прессовки булавочных
головок. Это - один из первых примеров организации производства определенного
изделия в широких масштабах. Подобное крупное производство было налажено только
для изготовления литых литер, используемых в книгопечатании.
В Германии изобретатель И. фон Кункель (1630-1703) изобрел твердое
рубиновое стекло и внедрил его в производство.
1681 г.
Немецкий изобретатель Иоганн Иоахим Бехер (1635-1682) и X. Серлем получили
в Англии патент на новый способ производства смолы и дегтя из каменного угля.
Он определил, что при сухой дистилляции угля образуется горючий газ, который
позднее назвали светящимся газом. Практическое применение изобретения
осуществилось только в XVIII веке.
Во Франции физик Дени Папен (1647-1714) изобрел первый паровой котел, в
котором вода закипала при более высокой температуре, чем при обычном давлении.
Очень важно с точки зрения дальнейшего развития технического прогресса, что
Папен изобрел также клапан для выпуска пара, что было впоследствии
использовано для обеспечения безопасности при работе паровых машин.
1681-1690 гг.
В Англии в течение 10 лет добыли около 3 млн. т каменного угля. На
европейском континенте добыча угля только начала распространяться. Одной из причин
стремительного развития техники и производства в Англии в период промышленной
революции считают раннее освоение добычи и использование угля.
1682 г.
Во Франции на реке Сене возведена крупнейшая по тем временам водная
установка. Состояла она из 13 колес диаметром по 8 метров и обеспечивали работу
более 200 насосов, которые могли подавать воду на высоту свыше 160 метров и
приводили в действие фонтаны в парках.
1683 г.
В Париже открыта одна из первых технических и промышленных выставок.
1684 г.
Сконструирована косилка, которая приводилась в движение водяным двигателем.
1685 г.
Во Франции физик Дени Папен (1647-1714) предложил передавать энергию воды
на расстояние, используя трубопроводы со сжатым воздухом. Водяное колесо
должно вращать воздушный насос, а сжатый воздух - приводить в движение нижний
подъемник. В конце XIX века машины, приводимые в движение сжатым воздухом,
произвели революционный переворот в технологии производства.
1687 г.
И. Ньютоном опубликован труд, в котором были сформулированы три законы
динамики и закон всемирного тяготения.
1688 г.
Во Франции стеклодел Лука де Неон изобрел способ отливки зеркальных
пластин . До этого времени эти стекла выдували.
Во Франции физик Даленсе создает спиртовый термометр, на шкале которого в
качестве одной из точек отсчета впервые появляется температура льда, а в
качестве высшей точки - температура плавления коровьего масла.
1689 г.
Во Франции Дени Папен сконструировал центробежный насос, который в принципе
был уже известен итальянскому ученому Леонардо да Винчи (1452-1519).
1690 г.
Во Франции физик Дени Папен создал модель паро-атмосферной машины. Пар
образовывался при нагревании воды в цилиндре под поршнем, поднимающимся вверх
под давлением пара. Когда поршень достигал наивысшего положения и
задерживался специальным упором, цилиндр снимали с огня и поливали сверху холодной
водой, в результате чего пар конденсировался и создавалось так называемое
безвоздушное пространство. При освобождении поршня от упора он опускался вниз
под действием атмосферного давления и поднимался связанный с ним груз.
Принцип действия данного устройства положен в основу при дальнейшем развитии
конструкций поршневых машин.
Во Франции изобретатель де Сиврак соединил два деревянных колеса
горизонтальной балкой и создал примитивный велосипед. Тот, кто, сидел на балке,
должен был отталкиваться от земли ногами.
1695 г.
Во Франции французский инженер Филипп Делагир (1640-1718) создал для
строителей первую теорию свода, так как в те времена у строителей теории расчета
для строительства архитектурных зданий со стрельчатыми сводами не было, что
нередко приводило к разрушениям. Гигантские купольные сооружения строились,
как подсказывали интуиция и опыт, поэтому они нередко разрушались еще в
процессе строительства. Такая судьба постигла Успенский собор в Московском
Кремле. После того как собор разрушился, Иван III пригласил в Россию итальянского
зодчего Аристотеля Фиорованти из Болоньи, и тот заново отстроил его в духе
Дмитровского собора во Владимире. Подобная беда чуть было не случилась и с
великим Микеладжело, когда он строил собор святого Петра в Риме. Микеланджело
решил поднять купол над основной массой здания и поставить его на круглый ка-
менный барабан, чего никто до этого не делал, опасаясь страшной силы распора.
Недостаточно жесткий барабан после возведения купола стал трещать. Микеланд-
жело пережил долгие часы в муках, пока кузнецы ковали гигантскую цепь-обруч
для того, чтобы охватить купол и передать силу распора на основание. В основу
своих расчетов Филипп Делагир положил идеальную конструкцию свода, состоящего
из одинаковых клиньев, шарнирно соединенных друг с другом. Конечно, это
подход был далек от реальных условий работы и через 17 лет Делагир создает
вторую теорию, согласно которой свод состоит из трех частей, причем средняя
часть стремится опуститься, раздвигая две крайние в стороны. В дальнейшем эта
теория развивалась и совершенствовалась рядом исследователей.
После 1696 г.
Для производства меди и олова вновь применяются пламенные печи.
1698 г.
В Англии инженер Томас Севери (1650-1715) получил патент на паровой насос
для откачки воды из шахт. Устройство состояло из котла и сосуда, которые
соединялись между собой трубой, имевшей кран. Пар, поступая из котла в сосуд,
вытеснял оттуда воздух через всасывающую трубу. Потом кран закрывался, а
сосуд обливался водой, в результате чего пар конденсировался. Под давлением
атмосферы вода по всасывающей трубе поднималась в сосуд. Открывая снова кран, в
сосуд подавали пар, который выталкивал воду по нагнетающей трубе на
поверхность . Практически действующий насос этого типа был построен лишь в начале
XVIII века.
1699 г.
В России Петром Первым учреждена Пушкарская школа.
Конец XVII в.
Довольно широкое применение начинают получать шпиндельные токарные станки с
ходовыми винтами для нанесения резьбы на деревянные предметы и для обработки
профилей деревянных предметов по шаблону. В принципе такие станки были
известны уже в XVI в., однако в производстве их стали применять позже.
Среди конструкций колясок появляются экипажи с закрытым кузовом, который
устанавливался на рессоры, состоящих из S-образных пружин.
Начало XVIII в.
Для вентиляции шахт строятся вентиляционные печи, которые отсасывают
загрязненный воздух, чтобы в шахту попадал свежий воздух.
Глубокие шахты постоянно находятся под угрозой затопления подземными
водами. В Англии на некоторых шахтах для откачки воды применяют конный привод,
который в движение приводят почти 500 лошадей.
Первая половина XVIII в.
В Австро-Венгерской монархии строятся первые «королевские» шоссейные
дороги.
XVIII в.
Зерновые культуры еще жнут серпом. Траву скашивают косой. Попытки
использования косы для жатвы хлебов к успеху не приводят.
В лесном хозяйстве для валки леса вместо топоров начинают применять пилы.
В рудном и горном деле внедряется шахтный способ добычи при наклонном
шахтном стволе. Для откачки воды из рудников и шахт используются не только
традиционные ковшовые и чашечные водоподъемники, приводимые в движение конным
приводом, но и создаются системы гидравлических сооружений, прудов для
задержания вод, конструируются атмосферные паровые машины, водоотливные машины, а
также пневматические машины.
Новый тип колясок, так называемые ландроверы, первоначально
сконструированный в Англии Ландовом, снабжают раздвижным, собирающимся при складывании
гармошкой , верхом.
В России, Германии и Франции основываются технические школы для подготовки
инженеров: военных, морских, путейских.
1700 г.
В Швеции инженер Христофор Полем (1661-1751) основывает первый крупный
металлургический завод, на котором работают почти сто человек. Завод оборудован
прокатными станами, прессами, машинными для резки проволоки и водяными
двигателями .
В России первым техническим учебным заведениями стала Инженерная школа.
В Германии в Берлине создано Научное общество.
После 1700 г.
Из литого чугуна начинают отливать стволы артиллерийских орудий.
1701 г.
В России в Москве основана школа математических и навигационных наук. В
1715 году это училище было переведено в Петербург.
В Англии изобретатель Джетро Тулль (1674-1741) построил действующую
многолемешную сеялку, которая обеспечивала засев зерна правильными рядами. Сеялка
состояла из цилиндра, куда засыпалось зерно, двух сошников, прокладывающих
борозду и вкладывающих в нее зерно и бороны, которая зерно прикрывала землей.
Широкое применение сеялки началось намного позднее.
1703 г.
В России горнозаводское дело остро ощущало нужду в специальных горных
школах. Таким учебным заведением стало Горное училище - основателем которого
стал крупный организатор горного дела и высшего образования Михаил Федорович
Соймонов. Учебный курс был рассчитан на 4 года, но одаренные и хорошо
подготовленные студенты могли окончить его раньше. В обучении большое значение
придавалось практическим занятиям. Уставом Горного училища были определены
следующие классы: математический, химический, механический, минералогический,
физический, рисовальный, маркшейдерский. В механических классах
рассматривались вопросы использования полученных знаний при постройке машин.
1704 г.
В Швейцарии механик Никола Фацион де Дюилье (1664-1763) изобрел способ
производства каменных подшипников со сквозными отверстиями, которые применялись
в часовых механизмах.
1706 г.
Работающий в Англии, французский физик и изобретатель Дени Папен (1647-
1714) , построил большую паро-атмосферную машину, которая после некоторого
усовершенствования действовала как водоподъемник. Однако эта конструкция
быстро пришла в негодность.
У английских судов появляются рулевые колеса.
1707 г.
В России Петр I приобретает один из паровых насосов, созданных английским
инженером Томасом Севери (1650-1715) , и устанавливает его в Летнем саду
Петербурга для приведения в действие фонтанов.
1708 г.
В Германии преподаватель Христоф Землер (1669-1714) основывает первое
реальное училище. В дальнейшем обучение в реальных училищах сыграло
значительную роль в подготовке технических кадров.
В Германии химик Иоганн Фридрих Бётгер (1662-1719) изготовил первый в
Европе фарфор и открыл в 1710 году в Саксонии его производство. Вскоре этот
фарфор приобрел определенные формы и расцветку, которые стали традиционными.
1709-1735 гг.
В Англии металлург Абрахам Дерби (1677-1717) , а позже и его сын Абрахам
(1711-1763) основывают железоделательный завод, где успешно применяют в
доменной плавке каменный уголь, а позже - специально обработанный кокс. Плавка
чугуна на коксе становится основой всего металлургического производства
вплоть до настоящего времени. Она соединила металлургическую промышленность,
до этого времени потреблявшую большое количество древесного угля и зависимую
от запасов лесных угодий, с угольными месторождениями. В результате этого
возникают новые, современные центры тяжелой промышленности.
1711 г.
В Чехии начинается огранка полудрагоценных камней и изделий из стекла, что
заложило базу для возникновения производства ювелирных изделий и бижутерии.
1712 г.
В Москве организована военно-инженерная школа.
В Англии кузнец и механик, изобретатель Томас Ньюкомен (1663-1729) построил
первую практически действующую паро-атмосферную машину. Взяв за основу
принцип действия парового котла, созданного французским физиком и изобретателем
Дени Папеном (1647-1714), Томас Ньюкомен отделил котел от парового цилиндра с
насосом. Принцип работы состоял в следующем: внутри цилиндра двигался
поршень , связанный с одним концом балансира, другой конец балансира соединялся
со штангами водоотливного насоса. Поступающий из котла в цилиндр пар поднимал
поршень. Для конденсации пара в цилиндр из резервуара через кран
впрыскивалась холодная вода. Атмосферное давление обеспечивало движение поршня вниз и,
следовательно, подъем насосных штанг (откачку воды). Машина Ньюкомена вскоре
распространилась во многих угольных и рудных шахтах Англии. Историческое
значение этой машины состоит в том, что она проложила путь для создания парового
двигателя Уатта. Свои опыты Ньюкомен проводил с 1705 года.
1714 г.
В Германии физик Габриэль Даниэль Фаренгейт (1686-1736) построил довольно
совершенный ртутный термометр с градуированной шкалой в 212 градусов.
Согласно этой шкале, лед таял при +32 градусах, а вода кипела при +212 градусов. В
США такой термометр применяют до нашего времени. Конструируя спиртовые и
ртутные термометры более 15 лет, Фаренгейт понял, как добиться от них
идентичности и большей точности показаний: нужно взять несколько точек с
известной температурой, нанести их значения на шкалы и разделить расстояния между
ними. Самую низкую температуру чрезвычайно суровой зимы 1709 года ученый
принял за 0 градусов и в дальнейшем имитировал ее в смеси поваренной соли и
нашатыря со льдом.
В Англии механик Генри Милл запатентовал конструкцию пишущей машинки.
Широкое применение пишущие машинки найдут в XIX веке.
1715 г.
В Англии механик Джордж Грагам (1675-1751) изобрел анкерный спусковой
механизм для часов. Такой анкерный механизм, который стал использоваться вместо
шпиндельного, применяют и в наше время.
В России по указу Петра I построен первый постоянный свайный мост.
1716 г.
Деревянные рельсы начинают обивать железной жестью.
В Англии практикуется центральное отопление горячей водой. На практике по
образцу парового отопления это впервые применил шведский механик Мортен Три-
вальд (1691-1747) для отопления своих парников.
1718-1729 гг.
В России механик Андрей Константинович Нартов (1693-1756), служивший в
Артиллерийском ведомстве при Петре I, построил несколько копировальных станков
с суппортом.
1720 г.
Во Франции открыт ряд военно-инженерных учебных заведений для подготовки
специалистов по фортификации и артиллерии, а также Корпус инженеров путей
сообщения .
1721 г.
В Англии Иоганн Фридрих Хенкель (1769-1744) приготовил цинк путем
восстановления сфалерита. В широком масштабе производство цинка начинается с 1730
года.
1722 г.
Во Франции физик Рене Антуан Реомюр (1683-1757) усовершенствовал метод
цементации и закалки стали, а также получение ковкого чугуна. Им проводились
первые опыты получения литой стали путем растворения железа в расплавленном
чугуне.
В России существовали всевозможные технические правила, нормы на
изготовление различных материалов и изделий. Так, 6 апреля 1722 года вышел указ Петра
I «О пробовании на заводах железа». В указе предлагались следующие методы
испытаний и отбраковки. «Первая проба: вкопать круглые столбы толщиной в
диаметре по шести вершков в землю, так далеко, чтобы оное неподвижно было, и
выдолбить на них дыры величиною против полос, и в тое дыру то железо просунуть
и обвить кругом того столба трижды, потом назад его от столба отвесть, и
ежели не переломится, и знаку переломного не будет, то на тех сверх заводского
клейма наклеймить: 1. Вторая проба: взяв железные полосы, бить о наковальню
трижды, потом другим концом обратя, такожде трижды от всей силы ударить, и
которое выдержит и знаку к перелому не будет, то такожде сверх заводстского
клейма заклеймить его: 2. На последнем, которое тех проб не выдержит, ставить
сверх заводских клейм: 3». Этот указ помогал мастерам и инженерам в борьбе за
чистоту технологии.
1722-1724 гг.
В Словакии английский механик Исаак Поттер построил паро-атмосферную машину
для откачки воды из шахты, работающую по принципу действия паровой машины
Ньюкомена. Это была одна из первых машин, построенных на европейском
континенте .
1724-1725 гг.
В России, в Петербурге основана Академия наук, которая в дальнейшем
способствует прогрессу и становится одним из ведущих центров научной работы в
Европе . В Средней Азии начинают действовать филиалы многих общероссийских научных
обществ, которые внесли существенный вклад в изучение геологии, географии,
зоологии, ботаники, в научную медицину и т. д.
1724-1739 гг.
В Германии ученый Якоб Леупольд (1674-1727) издает свой восьмитомный труд о
современном состоянии техники, который является одним из наиболее ценных
источников развития техники в первой половине XVIII века, на пороге
промышленной революции.
1725 г.
В России химик-любитель, а в последствии известный дипломат Алексей
Петрович Бестужев-Рюмин (1693-1766), занимаясь составлением жидких лечебных
смесей, совершил открытие, обнаружив, что под воздействием солнечного света
растворы солей железа изменяют цвет, что послужили объяснением сущности процесса
фотографического превращения в веществах.
Удалось создать первые матрицы - отлитые пластинки для книгопечатания.
1725-1728 гг.
Во Франции механики Базиль Бушон и Фалькон усовершенствуют ткацкий станок
для узорчатого ткачества, оснастив его бесконечной перфорированной бумажной
лентой.
1727-1729 гг.
В Англии физик Стефен Грей (1670-1736) на основе проведенных опытов впервые
выдвинул гипотезу о том, что тела в зависимости от их отношения к
электричеству можно разделить на две группы: проводники и непроводники (диэлектрики).
Исследователь провел опыты по передаче электричества на расстоянии 120 м.
В Германии немецким ученым И. Шульце были открыты соли серебра, которые
относят к числу первых светочувствительных веществ.
Во Франции для военных технических специалистов французский ученый Белидор
издал учебник «Инженерная наука». Это был первый в мире учебник по
инженерному делу, посвященный строительству и архитектуре.
1730 г.
Во Франции физик Рене Антуан Реомюр (1683-1757) предложил изготовлять
термометры, градуированные шкалой в 80 градусов, положив в основу градуирования
спиртовых термометров по точкам кипения и замерзания воды. 0 градусов
соответствовал таянию льда, 80 градусов соответствовал кипению воды. Термометры с
реомюровской шкалой используются и в наши дни. В начале XVIII в. в России
были распространены, но продержались недолго, термометры петербургского
академика, француза по национальности, Жозефа Делиля (1688-1768) со 150-градусной
шкалой на том же температурном отрезке. Вытеснившие их термометры Реомюра
использовались почти двести лет, и не так давно уступили термометрам Цельсия со
современной 100-градусной шкалой.
1731 г.
Во Франции механики Денизар и де ла Дёй предложили первую водостолбовую
машину.
В России в Санкт-Петербурге после 22 лет работы закончено строительство
Петропавловского собора. Колокольня собора, взлетев на 120-метровую высоту,
возвышается своим позолоченным шпилем над городом, олицетворяя победу России
в борьбе за выход к Балтийскому морю. Построен собор архитектором Доменико
Трезини по приказу Петра I. Высота флюгера на колокольне, который
представляет собой фигуру ангела - 3,2 метра, размах крыльев - 3,8 метра.
1732 г.
В Англии механик Михаэль Мензис построил усовершенствованную молотилку,
приводимую в движение водой. Производительность молотилки была эквивалентна
4 0 работникам.
1733 г.
В Англии механик и ткач Джон Кей (1704-1764) создал конструкцию ткацкого
станка с самолетным челноком. Машина обеспечивала продевание челнока между
нитями основы, то есть частично был механизирован ручной труд. Ткач мог ткать
теперь широкую ткань. Производительность его труда стала вдвое больше. Изо-
бретение сыграло значительную роль, особенно в первый период промышленной
революции, так как способствовало усовершенствованию прядильных станков,
обеспечивающих потребности в необходимом количестве пряжи.
1735 г.
В России для Кремлевской колокольни отлит самый большой в мире колокол
(Царь-колокол), находящийся ныне в Московском Кремле.
В Швеции ученый Эмануэль Сведеборг (1688-1772) написал сочинение по
металлургии, в частности, о получении чугуна.
Во Франции химик Анри Луи Дюамель (1700-1781) изобрел способ производства
нашатыря.
В Англии металлург Абрахам Дерби-сын (1711-1763) успешно завершил опыты
своего отца и впервые применил для доменной плавки кокс.
1736 г.
В Англии в Ричмонде основана первая фабрика по производству серной кислоты.
В Словакии начала работать первая мануфактура по производству
хлопчатобумажных тканей, в которой было занято 2000 отечественных ткачей и несколько
сот иностранных рабочих. Фабрика, выпускающая сырье для швейной
промышленности , была крупнейшей в Европе.
В Англии изобретатель Джонатан Гулль (1699-1758) пытался применить паро-
атмосферную машину Ньюкомена для вращения гребных колес на судах. Он
разработал комбинацию шкивов с канатной передачей для судов. Однако эти попытки, как
и попытки иных исследователей в XVIII в. не были успешны.
1737-1753 гг.
Во Франции ученый и инженер Бернар Форест Белидор (1697-1761) в своей книге
«Гидравлическая архитектура» излагает научные подходы к проектированию машин,
в том числе, и машин с водным двигателем.
1738 г.
Во Франции механик Жак Вокансон (1709-1782) изобрел автомат, представляющий
собой механического флейтиста. В 1745 году он один из первых сконструировал
ткацкие станки с гидравлическим двигателем.
В Швейцарии ученый Д. Бернулли (1700-1782) открыл основной закон
гидродинамики. Опыты, выполненные им и швейцарским ученым Л. Эйлером способствовали
усовершенствованию конструкций водяных колес, причем это усовершенствование
осуществлялось на научной основе, о чем свидетельствуют изобретения
английского инженера Джона Смитона (1724-1792) во второй половине XVIII веке.
В Англии предприниматель Люис Пауль получил патент на прядильную машину с
вытяжным механизмом, созданную английским механиком Джоном Уайеттом (1700-
1753). Продолжая работать над усовершенствованием своей машины, Уайет и Пауль
берут новый патент на усовершенствованную машину и в 1741 году организовывают
прядильню, где машины приводятся в движение не силой человека, а животных.
Появляются первые сведения о железной дороге, то есть о рельсовой дороге,
где рельсы были изготовлены из чугуна. Впервые такая дорога была построена в
Англии. Рельсы были сделаны из сплава чугуна. Ранее рельсы изготовлялись из
дерева, снизу их обивали жестью.
1740 г.
В Англии металлург Бенджамин Хантсман (1704-1776) основал сталелитейный
завод по производству качественной тигельной стали. Из этой стали можно было
изготовлять различные изделия и инструменты. Почти сто лет осуществляли
выпуск высококачественной стали тигельным способом, однако большое количество
стали такое производство получить не позволяло.
В Швейцарии механик Маритц, усовершенствовав токарный станок, добился того,
что стволы орудий вытачивались из целых металлических болванок. До сих пор
дула орудий отливались полыми.
1741 г.
Во Франции Жюльен Луи Жоффруа (1685-1752) изобрел твердое мыло. Ранее мыло
намазывалось.
В России механик Андрей Константинович Нартов (1693-1756) создал
скорострельную батарею из 44-х трехфунтовых мортир, укрепленных в горизонтальном
кругу на лафете. Впервые на батарее был применен винтовой подъемный механизм,
позволяющий придавать стволу желаемый угол возвышения.
1742 г.
В Швеции физик и астроном Андерс Цельсий (1701-1744) предложил использовать
в спиртовых термометрах стоградусную шкалу. Способ градуирования определялся
по точкам кипения и замерзания воды. Точка кипения воды 0 градусов, точка
таяния льда 100 градусов. Его соотечественник М. Штреммер предложил
использовать эту шкалу наоборот, то есть за точку кипения воды принять 100 градусов,
а за точку таяния льда 0 градусов. В таком виде шкала Цельсия существует до
наших дней.
Во Франции химик Малуэн описал горячий процесс цинкования железа.
1744 г.
Изобретен способ сульфанации индиго. Этот способ был использован для
крашения шелка и шерсти. Одновременно серная кислота стала применяться для
отбеливания хлопчатобумажных и льняных тканей, вследствие чего потребовалось
производить ее в больших количествах, прежде всего путем дистилляции купороса.
Первоначально серную кислоту называли «купоросным маслом».
1745 г.
В Германии физик Эвальд Георг Клейст (1700-1748) и независимо от него
голландский профессор из Лейдена Питер Мушенбрек (1692-1761) построили так
называемую лейденскую банку - первый электрический конденсатор. К опытам с
лейденской банкой обратились многие ученые, что способствовало развитию
исследований в области электричества. Предпринимаются попытки усовершенствовать
ветряную мельницу, дополнив ее подсобным флюгером, который автоматически
поворачивает главный вал против ветра (изобретатель Эдмунд Ли).
В Швеции инженер Христофер Полем (1661-1751) высказал идею создания
калиброванных валков для прокатки металлических полос и балок. В 1747 году X.
Полем изобрел способ реверсивной прокатки.
1746 г.
В Англии химик Джок Робук (1718-1794) усовершенствовал способ получения так
называемой английской серной кислоты в свинцовых камерах. Этот метод
значительно удешевил производство данного химического продукта, что позволило
использовать серную кислоту в текстильной промышленности, которая развивалась
довольно быстрыми темпами.
1747 г.
Во Франции открывается Школа искусств и ремесел, где слушатели получают
техническое образование. Вскоре это училище стало известно своими традициями
в подготовке специалистов в области техники. В это же время в Париже начала
свою деятельность Школа мостов и дорог, где получили специальное образование
будущие ученые и инженеры.
В Германии химик Андре Сигизмунд Маргграф (1709-1782) обнаружил под
микроскопом кристаллы сахара в сахарной свекле и выдвинул первые теоретические
обоснования сахароварения из сахарной свеклы. На практике идея осуществилась
через полвека.
1748 г.
В Германии появилось первое стальное перо. Оно еще не имело прорези, а
потому плохо удерживало чернила. При письме таким пером оставалось множество
клякс.
В Англии предприниматель Люис Пауль и Даниэл Боурн, независимо друг от
друга, получили патент на кардочесальную машину для шерсти.
В Германии немецкий конструктор Винтершмидт и словацкий изобретатель Йозеф
Карол Гелл (1713-1789) конструируют первую действующую водостолбовую машину
для откачки воды из шахт. По конструкции насосные машины напоминали паровые
машины и приводились в движение энергией падающей струи воды. Они оправдали
себя в угольных и рудных шахтах и считались лучшим техническим достижением в
горном деле в период феодализма. Данная машина отсасывала 384 л воды в минуту
с глубины 148 м.
1750 г.
Усовершенствуется масляная лампа для освещения. Известны первые попытки
использовать цилиндрические колпаки. Было изобретено винтовое приспособление,
позволяющее регулировать горящий фитиль не путем его непосредственного
подтягивания , а поворачивая зубчатое колесико. Для горения в лампе использовали
преимущественно сурепное масло.
В Петербурге введено первое центральное отопление горячим воздухом. Позднее
оно широко распространилось в Северной Америке.
В Европу проникают сведения о каучуке. В 1745 году во Франции ученый Шарль
Мари Кондамин (1701-1774) представляет каучук французской Академии наук. В
1751 году Фресно предлагает изготовлять из каучука шланги, непромокаемую
одежду и другие товары.
1750-1754 гг.
В Германии Янош Андраш Сегнер из Братиславы проводил опыты по созданию
гидротурбины. Впоследствии гидротурбина была названа «Сегнеровым колесом» и
имела большое значение для конструирования первых машин, приводимых в движение
гидротурбинами, а позже - конструирования реактивных двигателей. Сегнерово
колесо усовершенствовал Леонард Эйлер (1707-1783, Швейцария) и построил
водную турбину, которая нашла практическое применение.
1750 г.
Все большее значение в экономике стран Западной Европы, особенно в Англии,
начинает приобретать каменный уголь.
В России ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) много сделал для
развития металлургии и других отраслей науки на научной основе.
Начинает широко внедряться машинное прядение шерсти.
Появляются первые спички. Они представляли собой деревянный стержни,
смоченные в расплавленной сере и белом фосфоре. Воспламенялись они при трении о
шершавую поверхность.
Вместо одностворчатых окон начинают строить двухстворчатые. В оконную раму
вставляют не одну, а две створки.
В Англии изобретатель Стендер построил первую машину для стирки белья.
На европейских дорогах появляются удобные дилижансы на рессорах и с
кузовом, расположенным высоко над ними. Новый тип легких и удобных колясок
вытесняет тяжелые повозки.
Английский предприниматель Джонас Хэнвей, вышедший на улицу в дождливую
погоду, впервые воспользовался зонтиком. Это китайское изобретение
использовалось преимущественно для защиты от солнца, а не от дождя. Сшитый из шелка или
парчи, украшенный золотом, различными драгоценными камнями, цветами и страу-
синными перьями, зонт был доказательством богатства и общественного положения
хозяина. Но по мере демократизации общества зонт постепенно распространялся
среди широких слоев населения и становился более дешевым и простым по
устройству . Так как в Лондоне дождливая погода не редкость, Хэнвей стал носить зонт
постоянно с собой, и вскоре ему стали подражать.
Затем было начато массовое производство зонтов, которые стали защищать и от
дождя, и от солнца. Современный вид зонту придал англичанин Ф. Фокс.
1751 г.
В Чехии основана первая мануфактура по производству шелковых тканей.
1751-1765 гг.
Во Франции в 17 томах издается известная французская Энциклопедия науки,
искусства и техники, которая является прекрасным источником информации о
развитии науки и техники в те годы.
1752 г.
В Швейцарии ученый Даниил Бернулли (1700-1782) предложил приводить в
движение судно с помощью гребного винта. В последующие десятилетия многие
изобретатели пытаются решить проблему оснащения судна винтами, но долгое время их
попытки остаются безуспешными.
1752-1754 гг.
Ученый из Америки Вениамин Франклин (1706), русский ученый Михаил
Васильевич Ломоносов (1711-1765) и чешский ученый Прокоп Дивиш (1696-1765)
независимо друг от друга, построили громоотводы и исследовали атмосферное электриче-
ство. Громоотвод является примером первого практического использования
научных знаний об электричестве. Громоотводы предотвращали возникновения пожаров
в городах и сельских населенных пунктах.
1753 г.
Изобретатель Йозеф Карол Гелл (1713-1789, Словакия) построил водостолбовую
или так называемую атмосферную, воздушную машину, работающую по принципу
водочерпалки , сконструированной древнегреческим изобретателем и ученым Героном
Александрийским в I в. н. э. Вода, поступая по трубопроводу, оказывала
давление на поршень. Так как давление воды было больше атмосферного, то поршень
двигался вверх и поднимал груз. С помощью этой машины делали водоотлив из
шахт.
В Англии физик Джон Доллонд (1706-1761) создал конструкцию ахроматического
телескопа, который повышал качество изображения, в частности, четкость
цветного изображения.
1755 г.
Впервые предпринимается попытка построить швейную машину, но пока без
успеха . В Англии изобретателю Ч. Везенталю был выдан первый патент на швейную
машину, копирующую образование стежка вручную. В ней использовалась игла с
двумя остриями и отверстием посередине. Но широкого распространения эта игла не
получила из-за несовершенной конструкции. Шов, состоящий из одной нитки,
легко расходился, если его слегка потянуть за конец или порвать.
1756 г.
В Париже врач Кинке усовершенствовал цилиндрическую масляную лампу, заменив
жестяный цилиндр на стеклянный.
1758 г.
В Англии мастер Эверет изобрел ножницы - механическое устройство для
разрезания сукна.
В Англии мастер Джон Вилкинсон (1728-1808) запатентовал способ формовки
железных труб в песке.
1759-1761 гг.
В Англии механик Харрисон (1693-1776), часовщик по профессии,
сконструировал часы - судовой хронометр для навигации, исключительной для своего времени
точности. Дата этого изобретения в различных источниках указывается по-
разному. Появление хронометра имела огромное значение для мореплавания,
поскольку позволяло определить географическую долготу, а также повышения
точности астрономических наблюдений. Хронометр Харрисона позволил определить
точные координаты местоположения, точное время в любой точке земного шара.
1760 г.
В России механик Родион Андриянович Глинков (1729-1789) изобрел
оригинальную машину для прядения льна. В машине работало 30 веретен, которые
приводились в движение водяным колесом.
Индийский военный отряд в составе 1200 человек, оснащенный ракетами с даль-
ностью полета 1,5 км, нанес поражение английским войскам в битве при Гунтуре.
1761 г.
В Англии механик Михаэль Мензис сконструировал простую машину для вырубки
угля. Это одна из первых попыток механизации добычи полезных ископаемых.
Широкое применение врубовых машин начнется через сто лет.
1763 г.
В России ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1717-1785) усовершенствовал
хронометр, который становится надежным помощником в мореплавании.
1764 г.
В Англии механик Джеймс Харгривс (1720-1778) сконструировал первую
действующую прядильную машину. Достоинство ее заключалось в том, что один рабочий
мох1 работать на нескольких веретенах. Сначала их было 8, затем 16, затем 80 и
более веретен. Технические функции прядильщика, его умение прясть, движение
его пальцев осуществлял механизм, что явилось большим историческим событием,
первой стадией промышленной революции, которая заменила ручной труд машинным
трудом.
В России механик Иван Иванович Ползунов (1728-1766) построил
двухцилиндровую паро-атмосферную машину для привода в действие воздуходувки для доменных
печей на Алтайских горнорудных разработках. Впервые эта машина была
использована как машинный двигатель для заводских нужд, а не только для водоотлива на
угольных шахтах. Двухцилиндровый поршневой двигатель обеспечивал
непрерывность работы.
В Англии химик Джозеф Пристли (1733-1804) открыл кислород.
1765 г.
В России механик Козьма Дмитриевич Фролов (1726-1800) построил на Колывано-
Воскресенских металлургических заводах на Алтае рельсовую дорогу. Вагоны
приводились в движение тросами, которые накручивались на барабаны, вращающиеся с
помощью водяного колеса.
В Чехии проводятся первые опыты по применению угля при производстве стекла.
В Англии инженер Джон Смитон (1724-1792) сконструировал расточный станок
для обработки деталей цилиндрической формы, предназначенных для паро-
атмосферных двигателей. Это решало одну из главных проблем при изготовлении
этих паровых машин.
Леонард Эйлер вывел формулу, позволяющую по коэффициенту трения определить
основные конструктивные элементы механизмов с гибкими звеньями (ременные
передачи, блоки, ленточные транспортеры, конвейеры, ленточные тормоза и др.).
1765-1769 гг.
В Англии изобретатель Джеймс Уатт (1736-1819) построил паровой двигатель и
получил на это изобретение патент. Д. Уатт усовершенствовал паро-атмосферный
двигатель, созданный английским кузнецом Томасом Ньюкоменом (1663-1729).
Конденсацию пара Д. Уатт предложил производить в отдельном резервуаре -
конденсаторе, сообщающемся с цилиндром, что значительно сократило
непроизводительные потери пара. После усовершенствований паровая машина Уатта стала
универсальным тепловым двигателем в период промышленной революции. С помощью этого
двигателя фабрикам и заводам удалось освободиться от зависимости в
гидроэнергии, что открыло путь к возникновению крупных промышленных городов,
расположенных не только вблизи рек.
1766 г.
Внедряется производство проволоки, получаемой путем прокатки.
Английский химик Генри Кавендиш (1731-1810) получил водород и вместе с
химиком Джозефом Пристли (1733-1804) заложили теоретические основы
воздухоплавания. Тогда же ученые начали наполнять легкие оболочки водородом.
В России паровая машина изобретателя Ивана Ивановича Ползунова пущена в
эксплуатацию, за два месяца полностью себя окупила и принесла большую
прибыль .
1768 г.
В Англии изобретатель Джон Смитон (1724-1792) конструирует цилиндрические
воздуходувки для доменных печей, что значительно повысило суточную
производительность печей и привело к сокращению удельных норм расходов руды и
древесного угля. Стали изготовлять изделия из чугуна, чем было положено начало
использования металла в машиностроении.
В Лондоне организована промышленная выставка.
1769 г.
В Англии изобретатель Ричард Аркрайт (1732-1792) получил патент на
усовершенствованную прядильную машину особой конструкции. В данной машине
происходило сочетание вытяжного механизма с крутильно-наматывающим аппаратом
самопрялки (вытяжка пряжи при помощи вращающихся цилиндров, приводимых в движение
механической силой). Создав новый тип прядильной машины Р. Аркрайт не был,
однако, ее изобретателем. Творцом машины был механик Томас Хайс. Но Р. Акрайт
успешно занялся ее практической эксплуатацией на своих текстильных фабриках.
Новые прядильные машины были рассчитаны на механическую движущую силу. Такой
механической силой явилось водяное колесо, поэтому машины получили название
водяной машины. Прядильные машины давали пряжу для изготовления грубых
хлопчатобумажных тканей. Р. Аркрайта считают одним из первых создателей
прогрессивной для того времени системы и основателем хлопчатобумажной
промышленности.
В Австрии часовщик Д. Ручман изобрел дифференциальный механизм и
использовал его в астрономических часах. Это изобретение имело позже практическое
применение в автомобилестроении.
Около 1770 г.
В Белоруси (Несвиж) «изобретена и изготовлена» (гласит на ней надпись) Ев-
ной Якобсоном, часовым мастером и механиком, первая суммирующая машина.
1769-1772 гг.
Во Франции военный инженер Никола Кюньо (1725-1804) сконструировал первые
две действующие паровые повозки, приводимые в движение двухцилиндровым паро-
атмосферным двигателем. Паровые повозки предназначались для перевозки
артиллерийских снарядов и двигались со скоростью 4 километра в час. Однако когда
повозку пустили по улицам Парижа, ею нельзя было управлять. Она налетела на
стену и разрушила ее. Паровая повозка Н. Кюньо является первой моделью
моторизированного транспорта.
1770 г.
В Англии химик Джозеф Пристли (1733-1804) обнаружил, что каучук хорошо
стирает нанесенные на бумагу графит и чернила. Через пять лет в магазинах уже
продавались каучуковые кубики - прообраз современной стиральной резинки.
Математик Филипп Матеус Ган (1739-1804) сконструировал действующую
вычислительную машину, которая выполняла действия умножения.
Английский изобретатель П. Кук начинает применять сверло в форме спирали
для просверливания отверстий в дереве. Первоначальная форма сверла
сохранилась до нашего времени.
1771 г.
В Германии механик из Эссена построил первый цельнометаллический плуг.
Широкое применение таких плугов отмечается в XIX столетии.
В Англии организовано первое фабричное производство изобретателем Р. Арк-
райтом (1732-1792). На созданной им прядильной фабрике был установлен мощный
двигатель - водяное колесо, передаточный механизм и орудия труда - машины.
Впервые в качестве искусственного красителя начинают использовать
пикриновую кислоту, которую получили из индиго и азотной кислоты. С этого момента
начинается стремительное развитие производства синтетических красителей,
которое оказало существенное влияние на дальнейший прогресс химической
промышленности в XIX веке.
После 1771 г. В Англии мастер Джозайя Уэджвуд (1730-1795) достиг высокого
уровня совершенства при изготовлении хрупкой керамической посуды, которая
вывозилась во многие страны.
1772 г.
В Лондоне Королевское общество решило дать большое вознаграждение тому, кто
сможет построить одноарочный мост через Темзу. Создать такой мост по
тогдашней технике было делом почти невозможным. История знала два подобных
сооружения, но оба они не выдержали испытаний. И все же такой мост был сделан
механиком из России Кулибиным, но для Невы. Почти полтора года четыре опытных
плотника изготавливали модель моста в десятую часть его натуральной величины.
Мост был деревянный, и для его сооружения было вырублено 13 тысяч деталей.
Для ознакомления с мостом была создана специальная комиссия, которую
возглавил ученый Леонард Эйлер. На мост завезли 3300 пудов груза, потом добавили
еще 500 пудов, потом по приглашению Кулибина на него взошли все члены
комиссии - конструкция выдержала. Однако чиновники похоронили этот проект, которым
восхищалась вся Академия наук. Похоронили проекты и трех металлических
мостов. В подарок Екатерине II, которая должна была приехать в 1767 году в
Нижний Новгород, Кулибин изготовил несколько «диковин»: микроскоп из пяти
стекол, электрическую машину, подзорную трубу и телескоп. Через два года он
создал один из удивительных автоматов в истории техники - часы в форме яйца.
Состояли они из 427 тончайшей работы, миниатюрных, различимых только в лупу,
деталей. В них было три суточных завода: один для часового, другой для
боевого , третий для курантного механизмов. Били часы каждую четверть часа.
Ежечасно отворялись дверки и появлялся золотой чертог, в котором крохотный театр
разыгрывал представления с музыкой и колокольным звоном. Екатерина оценила
этот шедевр часового искусства. Кулибин был назначен заведовать механическими
мастерскими Академии наук. Изобретения, новые машины, приборы сыпятся как из
рога изобилия. Кулибин приобретает известность не только в России. В нем
видят крупнейшего деятеля техники, сделавшего Академию центром русского
приборостроения. Его изобретения поражают крупных ученых: точные часы, морские
компасы, сложные ахроматические телескопы, приспособления для расточки и
обработки внутренней поверхности цилиндров, мельничные машины, водяное колесо
особой конструкции, электрические машины. Однако все его лучшие идеи для
чиновников были безразличны, и воплотить их в жизнь не удалось. Его заставляли
быть механиком придворным, чтобы его механизмы развлекали - фейерверки,
потешные огни, механические кресла и проч. Однако он не сдается и его
устройство для извлечения из стекловаренных печей горшков со стеклом более тонны
весом позволило бы создавать зеркала невиданных размеров. Металлические мосты,
построенные по его проектам, могли бы стать выдающимися достижениями научно-
технической мысли его эпохи... Но изобретенный Кулибиным оптический телеграф
через 35 лет будет заново куплен русским правительством у Франции, а
трехколесный экипаж-самокатка с маховым колесом, тормозом, коробкой скоростей через
сто лет ляжет в основу ходовой части автомобиля Карла Бенца. Всего через
десять лет предприимчивый француз «продаст» правительству Наполеона кулибинский
проект «механических ног» - протезов, созданных им для офицера, оставшегося
без ног... Умер Кулибин нищим и почти слепым. Через четверть века на его
памятнике высекли: «Честь Нижнего Новгорода, красота сограждан».
1772 г.
В Англии инженер Джон Смитон (1724-1792) на основе научных расчетов
усовершенствовал атмосферный паровой двигатель. Д. Смитон, как и изобретатель Д.
Уатт, был основоположником научно-обоснованного направления в конструкторской
работе, хотя в тот период большинство изобретателей и конструкторов творили
эмпирически.
1773 г.
В Словакии преподаватель Горной академии Криштоф Траутгот Делиус (1728-
1779) опубликовал обширный труд «Развитие горного дела и металлургии»,
который является лучшей работой в горнорудном промысле в XVIII веке.
В Англии (Бирмингем) начала работу первая фабрика, изготовлявшая
стационарные паровые машины, которые проектировались по заказам. Дж. Уатт более десяти
лет выполнял их чертежи, пользуясь услугами лишь одного помощника. Так было
заложено мастерство инженера-конструктора.
1769-1779 гг.
В Англии металлург Абрахам Дерби (1750-1791), внук известного рода
металлургов А. Дерби, построил около Кольбрукделя через р. Северн первый чугунный
мост. Это положило начало широкому применению чугуна в качестве
конструкционного материала при возведении мостов.
1774 г.
В Швеции химик Карл В. Шееле (1742-1786) открыл хлор и его отбеливающее
свойство. Это изобретение позволило в дальнейшем использовать хлор для
отбеливания тканей.
В Англии изобретатель Джеймс Уатт (1736-1819) при финансовой поддержке
своего компаньона английского инженера и предпринимателя Меттью Болтона строит
свой первый действующий однотактныи паровой двигатель. Начиная с 1776 года
машиностроительный завод Болтна-Уатта выпускает паровые двигатели для
металлургии, горного дела и других отраслей промышленности.
1774-1775 гг.
Английский инженер Джон Вилкинсон (1728-1808) значительно усовершенствовал
расточный станок для оружейных стволов, в результате чего этот станок мог
быть использован для расточки цилиндров паровых двигателей и обеспечивал
точность изготовления продукции.
1775 г.
В Англии изобретатель Ричард Аркрайт (1732-1792) предложил непрерывный
процесс кардования (расчесывания и начало прядения) с машинным приводом.
Делительный прибор для нанесения круговых шкал усовершенствовал Джесси Рам-
сден (1733-1800).
1776 г.
В Америке инженер Д. Бушнелл сконструировал подводную лодку в форме
черепахи, которая приводилась в движение вручную вращением гребного винта.
Впервые паровой двигатель Уатта используется для привода в действие
воздуходувок в доменных печах. Это - известный процесс в развитии
металлургического производства.
1778 г.
В Англии механик Бэррон сконструировал первый замок, на который получил
патент . В последующие годы эту конструкцию замка усовершенствовал английский
изобретатель Джозеф Брама (1749-1814).
1779 г.
Первое сельскохозяйственное и промышленное учебное заведение на территории
Австро-Венгрии - Промыслово-хозяйственный институт основал Самуэл Тешедик
(1741-1820).
В Англии изобретатель Сэмюэль Кромптон (1753-1827) значительно
усовершенствовал ткацкий станок для производства хлопчатобумажных тканей и создал так
называемую мюль-машину, которая стала предшественницей сельфакторов.
В России механик Иван Петрович Кулибин (1735-1818) сконструировал несколько
ценных научных приборов: фонарь с зеркалом-отражателем, автоматические часы,
весы и др.
1780 г.
Для книгопечатания стали использовать пресс, изобретенный Бовале, с
гравировальными металлическими пластинами. В последующие годы ротационные печатные
машины оснащаются медными цилиндрами, в чем большая заслуга Томаса Белла.
В Париже часовщик Карсель изобрел масляную лампу, в которой масло
подавалось в горелку с помощью небольшого поршневого насоса, приводимого в
движением часовым механизмом.
В Англии французский конструктор Дж. Пикар запатентовал кривошипно-шатунные
механизмы применительно к паровой машине. Конструкторам, современникам Дж.
Пикара, в том числе и Д. Уатту, казалось, что прямая передача движения с
другого конца балансира непосредственно на вал при помощи шатуна невозможна.
Поскольку Уатт для получения вращательного движения не мог применить шатунно-
кривошипный механизм Пикара, ему пришлось искать иные пути преобразования
формы движения.
В России механик Козьма Дмитриевич Фролов (1726-1800) известен, как
крупнейший конструктор гидротехнических сооружений. На некоторых рудниках Алтая
действовала система водоотливных установок, с помощью которой осуществлялась
откачка воды в шахтах и подъем руды на поверхность. Диаметр гидравлического
колеса на одной из штолен составлял 17 м.
После 1780 г.
В Англии начинается промышленная революция. Переход от ремесленного и
мануфактурного производства к производству фабричному с использованием рабочих
машин и введением новых технологических процессов. В фазе наивысшего развития
промышленной революции паровой двигатель двойного действия как универсальный
двигатель вытесняет ранее используемые традиционные источники силы.
Начинается изготовление машин с помощью машин в промышленном масштабе. В период
промышленной революции, наряду со многими техническими усовершенствованиями,
происходят глубокие экономические и общественные перемены, возникает класс
капиталистов и пролетариат. Границы периода промышленной революции в
различных странах определяются по-разному. В настоящее время существует мнение, что
промышленная революция началась в 80-е годы XVIII века в Англии, постепенно
проникая на европейский континент, далее проникая в Америку, Японию и другие
страны. До конца XIX века эта революция завершилась в основных промышленных
странах.
1781-1784 гг.
В Англии изобретатель Д. Уатт (1736-1819) конструирует классическую паровую
машину двойного действия. На свое изобретение в 1784 году он получает патент.
Паровой двигатель стал внедряться во все отрасли промышленности и обеспечил
развитие товарного производства. С небольшими усовершенствованиями она боле
ста лет оставалась единственным промышленным двигателем: приводила в движение
станки и паровозы, пароходы и даже первые автомобили. Основная часть машины
представляла собой чугунный цилиндр, в котором ходит поршень. Рядом с
цилиндром расположен парораспределительный механизм - золотниковая коробка,
сообщающаяся с паровым котлом. Кроме котла коробка соединена еще с конденсатором
(в первых паровых машинах и паровозах чаще всего просто через дымовую трубу -
с атмосферой) и с цилиндром посредством двух окон. В коробке находится
золотник - стержень с двумя клапанами, своеобразный переключатель, ведающий
попеременной подачей пара то с одной, то с другой стороны поршня. Действует он
следующим образом. Когда поршень движется, например, направо, левая часть
цилиндра посредством золотника через окно сообщается с паровым котлом, а правая
- через другое окно - с атмосферой. Пар подается в цилиндр слева, где он
расширяется и совершает работу - толкает поршень. Отработанный пар из правой
части уходит в атмосферу. Затем, когда поршень движется налево, пар входит
вправую часть цилиндра, а отработанный пар из левой части уходит в атмосферу.
Таким образом создается разность давлений в правой и левой частях, которая и
приводит поршень в движение. Пар подается в цилиндр не в течение всего хода
поршня, а только в начале его. После этого благодаря особой форме золотника
пар перестает подаваться в цилиндр (отсекается), и механическая работа
производится далее расширяющимся и охлаждающимся паром. Отсечка пара дает большую
экономию энергии. Выпускать отработанный пар в атмосферу невыгодно, так как
он содержит в себе много тепловой энергии. Для повышения КПД машины Дж. Уатт
применил специальное устройство конденсатор, охлаждаемый водой сосуд, в
котором пар превращался в воду. При этом давление в конденсаторе падало ниже
атмосферного, что значительно увеличивало разность давлений, действующих на
поршень. Вода из конденсатора направлялась обратно в котел, а это позволяло
создать замкнутую систему.
Схема паровой машины: 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - шток; 4 -
ползун; 5 - станина; 6 - маховик; 7 - золотник; 8 - рычаг; 9 - шатун;
10 - коленчатый вал.
В течение всей своей жизни Д. Уатт создавал лишь двигатели низкого
давления, хотя и знал преимущества двигателей высокого давления, однако не
конструировал их, считая такие двигатели небезопасными.
1782 г.
В Англии изобретатель Джеймс Кук усовершенствовал сеялку.
Начинает функционировать первая паровая мельница в Англии.
Во Франции монахом Домом Готом для судов придуман так называемый звуковой
телефон. Он представляет собой длинную тонкую трубку, к концам которого
прикреплены два рупора. Они используются и для передачи сообщений, и для их
приема, например при переговорах между капитанским мостиком и машинным
отделением корабля.
1783 г.
В Швеции мастер Свен Ринман начинает производство эмалированной кухонной
посуды.
Во Франции воздухоплаватели братья Монгольфье - Этьен (1745-1799) и Жозеф
(1740-1810) изобрели воздушный шар (так называемый монгольфьер), наполняемый
горячим воздухом. Первыми людьми, совершившими полет на этом воздушном шаре,
были Пилатр де Розье (1756-1785) и Франсуа д!Арланд (1742-1809). Так
начинается эра покорения человеком сначала атмосферы, а позже и космоса.
Вскоре после братьев Монгольфье французский изобретатель Жак Шарль (1746-
1823) построил воздушный шар, наполняемый водородом (так называемый шарльер)
и совершил на нем первый подъем в воздух.
В Бельгии изобретатель врач Ян Минкеларс (1748-1824) построил и запустил
впервые воздушный шар, наполненный светильным газом.
В Англии изобретатель Генри Корт (1740-1800) получил патент на производство
железа способом пудлингования, а также на процесс прокатки в калиброванных
валках. Прокат железа является характерной чертой металлургического
производства в эпоху промышленной революции.
В Англии инженер Джон Вилкинсон (1728-1898) проводит опыт по применению
парового двигателя при прокате железа.
В Италии физик и физиолог Алессандро Вольта (1745-1827) построил
усовершенствованный электрический конденсатор.
Во Франции Леже приспособил к масляной лампе плоский фитиль, который
используется и в наше время.
Швейцарский изобретатель Жак Эме Арган (1775-1803) изобрел лампу с полым
цилиндрическим фитилем, который регулировался винтом. Регулировка позволяла
увеличить или уменьшить доступ воздуха извне и внутри пламени. Стеклянный
цилиндр, который на некоторой высоте устанавливался над пламенем, был опущен и
прикреплен непосредственно к горелке, в результате чего лампа перестала
коптить .
1783-1786 гг.
В Англии изобретатель Генри Корг (1740-1800) получил патент на изобретение
способа получения фасонного железа из чугуна пудлингованием, то есть
перемешиванием. Перемешивали металл для лучшего соприкосновения его со шлаками.
Чистый металл собирался в губчатую крицу, которая прокатывалась в вальцах.
Пудлирование стало основным процессом производства кованого железа вплоть до
изобретения плавильного процесса производства стали. При производстве
фасонного железа по способу Корга отпала надобность в древесном угле, в котором
Англия постоянно испытывала недостаток. В связи с этим в данный период
ведущую роль по выпуску железа занимали страны, богатые лесом - Россия, Швеция и
др. Пудлирование осуществлялось в пламенной печи, где топочное и рабочее
пространства были разделены, чтобы отделить металл от топлива во время передела.
В качестве топлива использовался каменный уголь.
В Англии металлург Арчибальд Кошран (1749-1831) получил патент на
изобретенную им коксовую печь с закрытыми камерами, позволяющими улавливать
химические продукты, сопутствующие процессу коксования - деготь, смола, эфирные
масла и др. Появление коксовой печи является важным этапом в развитии
металлургии .
Английский изобретатель Уильям Мердок (1754-1839), один из помощников
английского изобретателя Д. Уатта (1736-1819) , сконструировал модель паровой
машины высокого давления. Из-за отрицательного отношения Д. Уатта к
конструкциям двигателей высокого давления У. Мердок опыт приостановил, однако в 1784
году модель паровой машины построил.
1784 г.
В России русский физик, академик Франц Ульрих Теодор Эпинус (1724-1802)
сделал первый ахроматический микроскоп, позволяющий видеть объект без
радужных полос по краям изображения.
Изобретен самый искусный для своего времени сейфовый замок. Несмотря на
солидное вознаграждение его смогли открыть лишь через 67 лет. Для этого понадо-
бился 41 час.
1785 г.
В Англии инженер Эдмунд Картрайт (1743-1823) изобрел механический ткацкий
станок, который освобождал ткача от многих трудоемких ручных операций. В
дальнейшем были созданы механизмы, заменяющие на ходу пустые шпули в челноке
полными, а также приспособления, останавливающие станок при обрыве нити
основы. Кроме машинного ткачества, механически производилась нить, что дало
возможность ткани выпускать фабричным способом. На первом этапе промышленной
революции текстильная промышленность стала ведущей отраслью.
В Америке инженер Джон Фитч (1743-1798) добился успехов в конструировании
судна с паровым двигателем. На одной из рек он продемонстрировал паровую
лодку, которая двигалась с помощью весел, приводимых в движение паровым
двигателем. Через некоторое время Д. Фитч построил несколько пароходов и предложил в
качестве источника тяги использовать турбинный двигатель.
Во Франции воздухоплаватель Жан Пьер Бланшар (1753-1809) на воздушном шаре
преодолел пролив Ла-Манш.
В Англии изобретатель Джеймс Уатт (1736-1819) предложил применять в паровых
двигателях автоматический регулятор давления. Это приспособление представляло
собой один из первых образцов применения автоматики.
Во Франции механик Ле Бланк организует выпуск огнестрельного оружия с
взаимозаменяемыми частями. Разработанный им принцип взаимозаменяемости в
дальнейшем оказал значительное влияние на развитие выпуска машиностроительных
изделий.
В Англии на прядильных фабриках применяют паровые двигатели. Появляется
новый тип фабрик с централизованным распределением пара к отдельным станкам.
Во Франции химик Клод Луи Бертолле (1748-1822) предложил способ отбеливания
тканей хлором и положил начало новой технологии обработки тканей, которая
вскоре получила широкое распространение. Данное изобретение сыграло важную
роль не только для развития текстильной, но и химической промышленности.
Начинается производство спирта из картофеля.
1786 г.
В Германии изобретатель С. Шмидт вновь открыл литографию, уже известную в
XVI веке, но забытую в следующие столетия.
В Англии химик Уильям Уотсон (1715-1787) усовершенствовал способ лужения
жести, который мог быть применим в промышленном масштабе.
1787 г.
В Англии инженер Джон Вилкинсон (1728-1808) построил большое железное судно
водоизмещением 80 т. Таким образом, было положено начало металлургического
судостроения.
В Чехии начинается производство рафинированного тростникового сахара.
1788 г.
Впервые проведены опыты по применению газа для освещения бельгийским
химиком Яном Минкеларсом (1748-1824).
Английскому изобретателю Эндрю Мейклю (1719-1811) удалось разработать для
практического применения конструкцию молотилки с барабаном, снабженную билами
- трехгранными планками.
Начинается производство многоцветной ткани (Чехия).
В Англии инженер Уильям Саймингтон (1764-1831) совместно с П. Мюллером
построил колесное паровое судно. Скорость судна достигала 9,3 км/ч. Работы У.
Саймингтона помогли инженеру и механику Роберту Фультону (1765-1815) успешно
создавать первые паровые суда.
1789 г.
В Чехии появляются первые прядильные машины в мануфактурах по производству
вельвета.
Во Франции химик Никола Леблан изобрел способ промышленного производства
соды, которая стала одним из важных химических продуктов, незаменимым
материалом для текстильной и стекольной промышленности, мыловарения и других
отраслей производства.
Османским султаном Селимом III были сделаны наиболее дальние из когда-либо
зарегистрированных выстрелов из лука. Две его стрелы, выпущенные из короткого
турецкого лука, улетели на 889 м. Это был рекорд, который не удалось достичь
с помощью традиционных луков больших размеров.
1790 г.
В Англии изобретатель Т. Сейнт сконструировал первую практически пригодную
швейную машинку с цепным стежком для изготовления обуви.
Английский инженер Джон Вилкинсон (1728-1808) изобрел способ проката
свинцовых труб и получил патент на прокатный стан. Через два года он построил
стан для проката жести.
1791 г.
Начали использовать штопор с патроном, ввинчивающийся в пробку, что
позволяло легко извлекать пробку из бутылки.
Французским изобретателем Клодом Шаппом (1763-1805) сконструирован
оптический телеграф. Отдельные буквы передавались световыми сигналами при помощи
различных комбинаций семафоров. Подобная линия оптических телеграфов уже
несколько лет существовала в Испании.
1792 г.
В Англии инженер Бишем сконструировал стиральную машину, которая стирала
белье посредством сдавливания.
Во Франции построена первая телеграфная линия от Парижа до Сент-Мартин дю
Тер протяженностью 70 км.
В Чехии проводятся опыты по выращиванию сахарной свеклы, которая
впоследствии стала основным продуктом сахароварения.
В Англии начинают использовать первые холодильники, которые представляли
собой ящики, перегороженные жестяными перегородками и обитые жестью. В
отдельные отсеки закладывался лед.
Англичанин Д. Перри сделал продольную прорезь в острие стального пишущего
пера, что улучшило качество письма и долговечность пера.
1792-1799 гг.
В Англии изобретатель Уильям Мердок (1754-1839) начинает серию опытов по
использованию светильного газа для освещения. Светильный газ был получен по-
средством сухой перегонки каменного угля на заводе английского механика Мет-
тью Болтона. В 1798 году У. Мердок провел газовое освещение на этом заводе.
Этим было положено начало применению осветительной техники. В 1799 году на
способ получения и использования светильного газа приобрел патент французский
химик Филипп Лебон (1767-1804).
1793 г.
Американский изобретатель Эли Уитни (1765-1825) построил
хлопкоочистительную машину.
В Англии изобретатель Самюэль Бентам (1757-1831) получил патент на пилу с
паровым приводом.
Английский конструктор Джеймс Рамси (1743-1792) построил судно с
примитивным реактивным двигателем. Судно двигалось со скоростью более 6 километров в
час.
1794 г.
Во Франции основана Политехническая школа. Основоположником ее является
знаменитый математик Гаспар Монж. В отличие от других учебных заведений здесь
давалась хорошая теоретическая подготовка. В течение двух лет в
Политехнической школе изучали примерно те же предметы, которые проходят современные
студенты технических вузов в первые два года обучения: математику, физику,
химию, механику, начертательную геометрию. После окончания Политехнической
школы ее воспитанники проходили еще трехлетнее обучение по выбранному профилю в
одном из специализированных учебных заведений: Школе мостов и дорог, Горной
школе, Морской академии... Первыми педагогами в Политехнической школе были
крупнейшие французские ученые - Монж, Прони, Фурье, Пуассон, Лагранж и
другие . Вскоре она приобрела всемирную известность лучшего высшего технического
заведения.
В Англии изобретатель Джеймс Кук построил механическую косилку. В этот
период времени в сельское хозяйство начали внедряться различные
сельскохозяйственные машины, например, машина для резки корнеплодов.
В Англии металлург П. Воган получил патент на изобретение шарикоподшипника.
В последующие десятилетия многие изобретатели усовершенствовали конструкцию
шарикоподшипников.
Во Франции изобретатель Николас Жак Конте (1775-1805) получает патент на
изготовление стержней из мягкого графита для карандашей и начинает их выпуск
фабричным способом.
Создана первая линия оптического телеграфа Париж - Лилль длиной 225 км.
1794-1800 гг.
В Англии механик Генри Модели (1771-1831) изобретает металлический суппорт
к токарному станку. Суппорт представляет собой специальный механический
зажим, укрепляющий резец. Он имел две каретки, которые передвигались
посредством винтов. Одна каретка позволяла создавать необходимое давление резца на
заготовку, а другая передавала резец вдоль заготовки. В 1800 году токарный
станок с механическим суппортом был приспособлен для нарезки винтов. Токарный
станок Г. Модели позволил обрабатывать изделия с большой точностью с положил
начало быстрому развитию современного машиностроения.
1795 г.
Во Франции изобретатель Николас Апперт (1749-1841) предлагает способ
консервации продуктов посредством тепловой стерилизации их. Консервирование в
промышленном масштабе начинает применяться почти через сто лет.
В Чехии чех Й. Гартмут почти одновременно с французом Н. Конте открыл новый
способ получения графитовых стержней. К графитовому порошку он добавили глину
и клеящие вещества, затем массу обжигали. Такой способ в основном сохранился
и в современном производстве. В России первые карандаши делал М. В.
Ломоносов.
Во Франции был принят декрет о введении метрической системы мер. За единицу
длины - метр (от греческого слова «мера») - была принята десятимиллионная
часть одной четверти длины парижского меридиана. На протяжении веков почти в
каждой стране возникали и существовали самостоятельные единицы измерения. Их
назначал очередной фараон, король или князь, который объявлял, что отныне его
подданные должны измерять длину по размеру его руки или ноги. Проблема
измерения длины была внутренним делом государства, единицы измерения выбирались
произвольно. Например, дюйм - это длина трех ячменных зернышек, уложенных
концами друг к другу1; ярд - расстояние от носа короля Генри I до кончиков
пальцев его руки; миля - расстояние, которое проходит римский легион, делая
тысячу двойных шагов. Тысячи лет строили люди дома, соборы, мосты, дороги,
используя меры, происходящие от частей человеческого тела: фут (стопа), пядь,
локоть и т. д. Единицы измерения были разными. Очень наглядно это можно
проследить на такой широко распространенной единице, как локоть. Египетский
локоть равен 45 сантиметрам, греческий - 46,3, римский - 44, 4 сантиметра. В
Древнем Египте при возведении храмов применяли более крупный, царский локоть,
равный 52,2 сантиметра. В арабских странах применяется так называемый локоть
Омара, равный 64 сантиметрам. В античные времена широко применялся египетский
локоть: в локте - один фут и две пальмы; в футе - четыре пальмы; в пальме -
четыре дюйма. Римская пальма равнялась одной четверти фута (7,4 см) и
называлась «пальма-минор», другая - пальма-мажор, равнялась трем четвертям фута.
Эти единицы измерения в разных городах имели разные значения: в Генуе
основной единицей измерения был фут, равный 24,7 см, в Неаполе -26, 3 см, в Риме
- 22,3 см и т. д. В русском справочнике 1910 было около сотни различных
футов , более сорока различных миль, сто двадцать различных фунтов.
1795-1800 гг.
В Италии физик и физиолог Алессандро Вольта (1745-1827) создал первую
батарею, которая вырабатывала первый электрический ток, так называемый вольтов
столб, или гальванический элемент (цинк, медь и раствор серной кислоты).
Этому изобретению предшествовали опыты, которые проводил итальянский физиолог
Луиджи Гальвани (1737-1798). Он занимался изучением явлений электричества в
животном организме. Обнаружив кратковременные электрические токи в ткани
препарированной лягушки, которая производила мышечные движения, когда
металлический крючок, воткнутый в спинной мозг лягушки, соприкасался с другим
металлом, Л. Гальвани сделал ошибочный вывод о наличии «животного» электричества.
Исследования А. Вольта доказали, что электрические токи в опытах Л. Гальвани
возникают вследствие соприкосновения двух разнородных металлов с проводниками
- животными тканями. В последующие годы вольтов столб позволил проводить мно-
1 Дюйм (от нидерл. duim — большой палец) — единица измерения расстояния в некоторых
европейских неметрических системах мер. Исторически — ширина большого пальца
взрослого мужчины.
гочисленные опыты и открыть в 1831 году индукцию, установить основные
закономерности электрического тока, на основе которых развилась современная
электротехника .
1795 г.
Английский механик Джозеф Брама (1748-1814) изобрел первый водопроводный
кран с винтовой нарезкой.
1796 г.
В Англии механик Д. Брама (1748-1814) изобрел действующий гидравлический
пресс, один из важнейших инструментов развивающегося машиностроения.
Во Франции изобретатель Жозеф Монгольфье (1740-1810), один из создателей
воздушного шара наполненного воздухом (монгольфьера), построил особый водный
насос - помпу.
В Англии изобретатель Джеймс Паркер изготовил так называемый римский
цемент . Этому изобретению предшествовало открытие английского инженера Джона
Смитона (1724-1792), что известняки с содержанием глинистых примесей твердеют
во влажной среде и под водой. Этот кладочный раствор, уже известный в Древнем
Риме, но забытый в новейшую эпоху, был вновь открыт и использован как
строительный материал.
В Америке инженер-строитель Джордж Джеймс Финлей (1762-1828) построил
первый в США висячий железный мост, применив при строительстве сварку металла.
Алоиз Зенефельдер (1771-1834) изобрел плоскую печать, так называемую
литографию - нанесение элементов изображения на поверхность. Те участки формы,
которые не должны отпечатываться, смазывались особым жирным составом. Эта
техники печати получили широкое распространение и в современной полиграфии.
В Англии инженер Д. Вилкинсон (1728-1808) впервые применил паровую машину
для привода воздуходувок в доменном производстве.
1797 г.
Во Франции в Париже создан крупнейший музей техники (Национальный музей
искусств и ремесел), который является образцом для организации подобных музеев
в тот период. Первоначально парижский музей выполнял функции технического
училища.
Во Франции воздухоплаватель Жан Оливье Гарнерен (1766-1849) запатентовал
парашют собственной конструкции. Для доказательства безопасности парашюта
изобретатель сам совершил прыжок с ним, поднявшись на воздушном шаре. Многие
изобретатели впоследствии усовершенствовали конструкцию парашюта.
В Англии инженер Джон Вилкинсон (1728-1808) изобрел вагранку - печь особой
формы. Вагранка применялась для выплавки высококачественного чугуна из
чушкового чугуна.
1798 г.
В Англии инженер У. Хенкок начал выпускать проволочные канаты.
Изобретен первый ватерклозет - устройство, которым пользуются для слива
воды в туалетах квартир.
Во Франции инженером мостов и дорог Жераром издается первый специальный
учебник по сопротивлению материалов, который назывался «Аналитический трактат
о сопротивлении твердых тел».
1799 г.
В Англии изобретатель Уильям Мердок (1754-1815) изобрел золотниковый
парораспределитель для парового двигателя, что открыло путь к усовершенствованию
системы парораспределения в паровых машинах XIX века.
В Англии химик Смитсон Теннант (1761-1815) изобрел способ отбелки хлорной
известью и начал производство этого материала в широком масштабе.
В Германии, в Берлине открылась Строительная академия.
Конец XVIII века.
Начинается специализированное производство орудий для сельского хозяйства
на продажу. До этого периода орудия труда и инструменты жители сельской
местности в большинстве случаев изготовляли сами или с помощью местных кузнецов.
Наряду с прокладкой рельсовых дорог в угольных шахтах и рудниках в Англии
строятся рельсовые дороги на территории крупных металлургических заводов. В
следующем веке развернется строительство общественных конно-железных дорог
для транспортных перевозок груза.
Изобретатель Чарлз Стэнхоп изготовил цельнометаллический печатный станок,
который впоследствии заменил ручные печатные станки.
В Германии введен единый формат кирпичей - 28x13x6,4 см. В Чехословакии в
этот период уже начали использовать кирпичи современных размеров - 29x14x6,6
см.
Немецкий механик Герог Рейхенбах (1771-1826), конструктор астрономических и
землемерных приборов, построил деревянные токарные станки с приспособлением
для крепления резца (суппортом) для обработки точных астрономических
инструментов .
Распространяется картофель в сельских хозяйствах ряда стран Западной
Европы. Он стал одной из ведущих овощных культур и пользовался у населения
большим спросом.
Крупные машины, используемые в горнодобывающей промышленности, приводятся в
действие паровыми двигателями.
1800 г.
В США. изобретатель Эли Уитни (1765-1825) внедряет новые методы в
современное промышленное машиностроение. При изготовлении ружей и других видов оружия
производственные процессы обработки отдельных деталей настолько унифицированы
и точны, что появляется возможность выпускать взаимозаменяемые детали,
которые производят в массовых сериях. Этот принцип широко распространен в
современном промышленном машиностроении.
В Англии химик Эдвард К. Хоуард получил гремучую ртуть.
Во Франции введена единая метрическая система. За основные единицы
измерения приняты метр и килограмм. Однако другие европейские страны принимают
данную систему сдержанно и в течение нескольких лет ее не поддерживают.
Изобретатель Г. Медхерст предлагает использовать сжатый воздух для
приведения в действие механизмов.
В Англии вступают в строй первые машиностроительные заводы. Так, завод
инженера М. Муррея (1765-1826) выпускал первые инструменты высокой точности в
массовом масштабе для продажи.
Английский изобретатель Ричард Тревитик (1771-1883) и американский инженер
Оливер Оливер Эванс (1775-1819) строят паровые двигатели высокого давления.
Английский изобретатель Г. Модели построил первый паровой двигатель с новым
типом передаточного механизма (без балансира). Возникают новые идеи относи-
тельно системы паровых котлов (водотрубные, пламенные, высокого давления и
др.) и парораспределения. Таким образом, в первые десятилетия XIX века
паровые двигатели быстро совершенствуются и получают широкое применение почти во
всех отраслях промышленности, а также на железных дорогах и водном
транспорте .
В Англии химик Вильям Никольсон (1735-1815) и Антони Карлейль (1768-1840)
построили вольтов столб из 17 гальванических элементов и разложили путем
гидролиза воду на водород и кислород. Это явилось началом быстрого развития
электрохимии.
1801 г.
Во Франции инженер и механик Роберт Фультон (1765-1815) построил подводную
лодку, приводимую в движение винтом вручную, и провел успешное испытание на
р. Сене, винтомоторной торпедной лодки.
В Англии изобретатель Ричард Тревитик (1771-1833) впервые успешно
испытывает паровой экипаж, вмещающий 8 человек. Экипаж двигался с помощью паровой
машины высокого давления. В последующие годы многие изобретатели строят
различные модели паромобилей, а также и паровые вагонетки.
Во Франции изобретатель Жозеф Мари Жаккар (1752-1834) занимается
конструированием ткацких машин для узорчатого тканья. Он построил автоматическую
машину для производства шелковых узорчатых тканей, ставшую известной как станок
Жаккара. Система управления в ткацкой машине действовала по принципу,
применяемому в современной вычислительной технике, с помощью перфокарт.
В Англии открыта первая конно-рельсовая дорога для общего пользования. До
этого рельсовые дороги использовались лишь как внутригородской транспорт или
в шахтах для транспортировки угля или руды.
В Германии французский химик Франсуа Чарлз Ашар (1753-1821), ставит опыты,
стремясь получить сахар из сахарной свеклы. Он построил сахарный завод и
сформулировал принципы промышленного производства сахара из сахарной свеклы.
1802 г.
Применяются первые молотилки. В 1811 усовершенствованную паровую молотилку
построил создатель первого паровоза английский изобретатель Ричард Тревитик
(1771-1833).
Английский изобретатель Г. Модели (1771-1831) строит первую паровую
механическую дыропробивную машину.
В России физик Василий Владимирович Петров (1761-1834) и английский химик и
физик Г. Дэви (1778-1829) независимо друг от друга наблюдали и описали
явления электрической дуги. Для проведения опытов они создали крупнейшие для
своего времени гальванические батареи типа вольтова столба - источник
постоянного тока. В результате наблюдения за электрической дугой между электродами (до
10 см длины) В. В. Петровым была высказана идея создания электродуговой
осветительной лампы. Через несколько десятилетий электрическая дуга будет
использована для освещения и для других практических целей. После 1802 г. Г. Дэви
наблюдал, что проволока, через которую пропущен электрический ток, начинает
разогреваться и светиться. Это явления будет использовано в дальнейшем в
лампах накаливания.
В Англии изобретатель Уильям Саймингтон (1764-1831) построил первый
пароход-ледокол, приспособленный для откола льда у пристани.
В Англии изобретатель Ричард Тервитик (1771-1833) строит первые паровые
локомотивы для рельсовых путей металлургических заводов. Первый паровоз мог
перевозить только 10 т груза и несколько десятков пассажиров, так как недоста-
точно крепкие рельсы не позволяли увеличить груз.
1803 г.
В Англии инженер Чарльз Никсон впервые применил на железных дорогах рельсы
из ковкого железа.
1803-1804 гг.
Впервые осуществлено газовое освещение улиц Лондона. В этом большая заслуга
английского инженера Яна Винзора. В последующие годы было основано первое
Общество по производству газа и его распределению потребителям.
Во Франции ученый Луи Жозеф Гей-Люссак (1778-1850) поднялся на воздушном
шаре на высоту 7016 м и провел метеорологические исследования.
В Англии химик Гемфри Дэви (1778-1829) использует электролиз для получения
калия и натрия. Электролиз относится к тем исследованиям, где впервые нашел
широкое применение электрический ток, как для практических целей, так и для
научных опытов.
В США инженер Оливер Эванс (1755-1819) изобрел паровую повозку-амфибию,
которая могла быть использована и на суше, и на воде.
1805 г.
Запущена военная ракета конструкции английского инженера Уильяма Когрева
(1772-1828). Дальность полета составила 2,5 км.
В Англии рабочий Генри Стоун изобрел щелевую, или мотыльковую, горелку для
сжигания газа. В этой горелке предусмотрен лучший доступ воздуха и лучшее
сжигание газа. Такие горелки использовались для газового освещения в течение
нескольких десятков лет.
1805-1807 гг.
В Швейцарии майор Исаак де Рива сконструировал первый автомобиль с
двигателем внутреннего сгорания, используя примитивный водородный газовый двигатель
с электрическим зажиганием. Изобретатель получил патент. Однако сведений о
том, функционировал ли этот автомобиль, нет.
1806 г.
Во Франции изобретатель Жозеф Ньепс (1765-1833) вместе с братом закончил
строительство специальной лодки с водометным двигателем. Двигатель
внутреннего сгорания приводил в действие насос, вследствие чего позади лодки
образовывалась струя воды, которая приводила лодку в движение.
1806-1810 гг.
В России инженер Петр Кузьмич Фролов (1775-1839) построил конно-чугунную
дорогу на Алтае, соединяющую рудники и угольные шахты.
1807 г.
В США. инженер и механик Роберт Фультон (1765-1815) построил первый
практически пригодный колесный пароход, который успешно совершил свой первый рейс
по р. Гудзон из Нью-Йорка до Алабамы. Расстояние в 150 миль было пройдено за
32 часа. В следующем году вводится регулярное пароходное сообщение. Пароходы
Р. Фультона были оснащены колесами и паровыми двигателями Уатта. Плавание на
р. Гудзон можно считать началом регулярного пассажирского пароходного
движения.
В Англии мастер Уильям Кьюботт усовершенствовал ветряную мельницу,
сконструировав крылья, которые автоматически меняли направление в соответствии с
направлением ветра.
В США инженер Роберт Стевенс (1749-1838), один из пионеров пароходостроения
и паровозостроения, усовершенствовал колесный пароход, снабдив колесо
регулируемыми лопастями.
1808 г.
Изобретатель Б. Кук запатентовал способ производства коротких бесшовных
железных труб, получаемых путем вытяжки.
В Англии механик Роберт Рансон получает патент на изготовление цельночугун-
ного плуга, состоящего из заменяемых унифицированных составных частей. Это
является основой для производства плугов в заводских условиях и началом
современного промышленного сельскохозяйственного машиностроения.
У. Ньюберри изобрел ленточную пилу.
1809 г.
В США изобретатель Роберт Стевенс (1749-1838) впервые совершает плавание
вдоль морского побережья из Нью-Йорка до Филадельфии на небольшом колесном
пароходе.
В Англии ученый Джордж Кейли (1773-1857) изучал возможности полета
летательных аппаратов тяжелее воздуха. Он описал принципы полета планера и
самолета и занимался поисками подходящего механического двигателя.
1810 г.
Во Франции изобретатель Николас Апперт (1749-1841) предложил консервировать
продукты в закрытых жестяных банках. Н. Апперт издал книгу-пособие по
консервированию продуктов.
В Чехословакии построены первые большие сахароваренные заводы по
переработке сахарной свеклы.
Во Франции механик Филипп Анри де Жирар (1775-1845) изобретает механическую
машину для прядения льна. Прядильная машина Ф. А. де Жирара во Франции не
имела распространения, и он уезжает в Среднюю Европу, а затем в Польшу, где
основал большую текстильную фабрику.
В Англии немецкий изобретатель Фридрих Кёниг (1774-1833) сконструировал
плоскопечатную машину, где плоская плита для прижатия бумаги в форме была
заменена металлическим цилиндром. Машина производила в десять раз больше
оттисков, чем ручной печатный станок. Это изобретение приблизило развитие
книгопечатания к современному уровню.
1811 г.
Во Франции архитектор Ф. Белландже построил над парижским продуктовым
рынком купол из железных конструкций - крытый рынок. С того периода началось в
широком масштабе использование железных конструкций в современном
строительстве .
1812 г.
В Англии изобретатель Джордж Стефенсон (1781-1848) использовал энергию пара
в горнодобывающей промышленности для отбоя угля в шахте.
В России электротехник Павель Львович Шиллинг (1786-1837) провел первые
опыты по применению электрического взрывания мин.
1813 г.
В Англии начинается производство полого обожженного кирпича, служащего для
уменьшения веса построек.
В Германии инженер Карл Фридрих Дрейс (1785-1851) построил четырехколесную
тележку с ручным управлением, передвигающуюся по рельсам при отталкивании
ногой от земли. Тележку назвали по имени автора - дрезина. Транспортные повозки
типа дрезины были известны и раньше. Ручное управление сконструировано по
проекту изобретателя. Патент на дрезину К. Дрейс получил в 1818 году.
1814 г.
В Англии изобретатель Джордж Стефенсон (1781-1848) сконструировал и испытал
свой первый паровоз для транспортировки груза на угольных шахтах. Паровоз
перевозил 30 т угля. В последующие годы Д. Стефенсон усовершенствует свою
конструкцию, а в 1823 году открывает завод по их изготовлению.
В России горный мастер Лев Иванович Брусницын (1786-1857) изобрел машину
для промывки золотосодержащих песков, которую испытал на Урале. Это
изобретение имело огромное значение для добычи золота в России.
В Англии инженер Метью Муррей усовершенствовал строгальный станок для
шлифовки металла. Этот станок используется в машиностроении. М. Муррей является
одним из пионеров точного производства в машиностроении, основателем завода
по производству паровых двигателей, машин, приборов и инструментов,
необходимых в машиностроении.
1815 г.
В Англии химик Г. Дэви (1778-1829) изобрел взрывобезопасную лампу с
металлической сеткой для шахтного освещения. Независимо от Г. Дэви английский
изобретатель Д. Стефенсон (1741-1848) изготовил взрывобезопасную лампу.
В Англии изобретатель И. Эгг создал капсюль-воспламенитель. В медном
капсюле в качестве ударного состава была применена гремучая ртуть (порох и хлорат
калия). Капсюль предназначался для унитарного ружейного патрона.
Появляются первые поливальные и моечные машины, которые используют для
мойки вагонеток.
1816 г.
В Англии изобретатель Эдуард Каупер (1790-1852) получил патент на печатный
ротационный станок. Широкого распространения станок не получил.
ИСТОРИЯ АТОМНОГО ПРОЕКТА СССР
ЧАСТЬ 1. ПРЕДЫСТОРИЯ АТОМНОГО ПРОЕКТА
ЗАРОЖДЕНИЕ
ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
Открытие
радиоактивных
элементов
Открытие радиоактивности в Париже в 1896 г. было первым шагом на извилистом
пути к разработке ядерных вооружений. Анри Беккерель обнаружил, что соли
урана испускают излучение, которое (подобно рентгеновским лучам, открытым годом
раньше) может проходить сквозь картон, вызывать потемнение фотографической
пластинки, а также ионизировать воздух. Природа и источник этого излучения
оказались благодатной областью для исследований. Мария Кюри и Пьер Кюри нашли
два новых элемента полоний и радий, причем радиоактивность последнего была в
миллионы раз больше радиоактивности урана. Они также установили, что
радиоактивность является свойством атомов определенных элементов.
В начале XX века Эрнст Резерфорд и Фредерик Содди обнаружили, что
радиоактивные элементы распадаются, так как их атомы испускают частицы, поэтому в
каждый данный момент времени часть атомов радиоактивных элементов
превращается в атомы другого элемента. Несмотря на сложный, запутанный характер,
исследования радиоактивности сразу же завладели воображением публики.
Радиоактивные элементы нашли практическое применение в физических исследованиях и в
медицине . Они были к тому же еще и потенциальным источником большого количества
энергии, как раз это и привлекало к ним наибольший интерес.
Содди принадлежал к числу наиболее красноречивых и влиятельных пророков
существования энергии, заключенной в атомах радиоактивных элементов. "Радий, -
писал он, - научил нас, что запасам энергии, необходимой для поддержания
жизни, в мире нет предела, за исключением ограниченности наших знаний.
Вернадский В.И.
Владимир Вернадский, русский минералог, обладавший
широкими научными и философскими интересами, тоже был
вдохновлен открытием радиоактивности. В лекции,
прочитанной на общем собрании Академии наук в декабре 1910
г. , он высказал убеждение, что пар и электричество
изменили структуру человеческого общества. "А теперь,
утверждал Вернадский, - перед нами открываются в
явлениях радиоактивности источники атомной энергии, в
миллионы раз превышающие все те источники сил, какие
рисовались человеческому воображению.
Он настаивал на том, что в России должны быть
нанесены на карту месторождения радиоактивных минералов, "ибо
владение большими запасами радия дает владельцам его
силу и власть, несравнимо большую, чем та, которую
имеют владеющие золотом, землей или капиталом.
Вернадский был одной из самых заметных фигур в
русской науке. Он родился в Санкт-Петербурге в 1863 г. в состоятельной семье,
его отец был профессором политической экономии и активным представителем
либеральной интеллигенции. Во время революции 1905 г. Вернадский помог основать
либеральную партию конституционных демократов (кадетов). В следующем году он
был избран в Академию наук за свои исследования в области минералогии. Он
верил в науку как в силу, развивающую цивилизацию и демократию, и хотел, чтобы
голос русской научной общественности был услышан при решении важных проблем
современности. Он несколько раз пытался организовать в России некий
эквивалент Британской ассоциации развития науки, но безуспешно.
Благодаря Вернадскому в 1911 г. началось изучение имевшихся в России
радиоактивных минералов, поддержанное государством и частными лицами, внесшими
свои пожертвования. Академия наук направила экспедицию на Урал, Кавказ и в
Среднюю Азию для поисков урановых месторождений.
Летом 1914 г. академическая экспедиция нашла "слаборадиоактивные ванадаты
меди и никеля" в Ферганской долине в Средней Азии и пришла к заключению, что
некоторые из этих месторождений могут разрабатываться в промышленных
масштабах.
Но эти месторождения не были разработаны, и до 1917 г. единственный в
России урановый рудник принадлежал частной компании " Ферганское общество по
добыче редких металлов ", учрежденной в 1908 г. В конце XIX века во время
строительства Среднеазиатской железной дороги геологоразведчики обнаружили
медные руды в Тюя-Муюне в Ферганской долине. Когда в этих рудах нашли
урановую смолку, была создана Ферганская компания, которая и разрабатывала рудник
вплоть до 1914 г. Руда доставлялась в Петербург1, где из нее извлекали
урановые и ванадиевые препараты, которые экспортировали в Германию. В оставшейся
породе содержался радий, но в компании не знали, каким образом можно его
оттуда извлечь, и не предоставляли русским ученым доступа к его запасам.
Вернадский был очень озабочен сложившейся ситуацией и в своей лекции в декабре
1910 г. настаивал: радиевые руды "должны быть исследованы нами, русскими
учеными. Во главе работы должны стать наши ученые учреждения государственного
или общественного характера". Первая мировая война ограничила возможности
поисков радиоактивных минералов.
В марте 1918 г. Л.Я. Карпову, главе Отдела химической промышленности ВСНХ,
сообщили о том, что Ферганская компания все еще имеет в Петрограде запасы
рудных остатков и урановой руды. По сделанным оценкам, они способны были дать
2,4 грамма радия, который мог бы быть использован медицинскими учреждениями и
Главным артиллерийским управлением Красной армии. Карпов приказал
конфисковать этот запас и попросил Академию наук создать завод для извлечения из него
радия. Академия согласилась с этим предложением и основала новый отдел,
ответственный за все вопросы, связанные с редкими и радиоактивными минералами.
Вернадский был назначен председателем этого отдела, хотя самого его в это
время не было в Петрограде. Один из рекомендованных им людей, геолог
Александр Ферсман, был выбран заместителем председателя отдела, а другой,
радиохимик Виталий Хлопин, стал секретарем отдела.
В мае 1918 г. радиоактивные материалы были вывезены из Петрограда, которому
угрожали германские войска. Эти материалы "путешествовали" по стране вплоть
до мая 1920 г., когда добрались до завода в пос. Бондюжск (ныне г. Менделе-
евск) Вятской губернии. Именно там в 1921 г. из российской урановой руды был
выделен радий с помощью оригинального процесса, разработанного Хлопиным.
Вернадский не принял участия в этих работах, так как он покинул территорию,
находившуюся под контролем большевиков, и только в марте 1921 г. вернулся в
Петроград.
Первая мировая война ограничила возможности поисков радиоактивных
минералов . Вернадский не принял участия в работах Хлопина по выделению радия, так
как он покинул территорию, находившуюся под контролем большевиков, и только в
марте 1921 г. вернулся в Петроград. В сентябре 1917 г. он стал товарищем
министра просвещения Временного правительства, а вскоре после большевистского
переворота уехал из Петрограда на Украину, которая еще не была занята
красными. Он был настроен против большевиков, но чувствовал, как скажет позднее,
что "морально неспособен к участию в гражданской войне".
Из Киева Вернадский написал Ферсману, что хочет делать все от него
зависящее для обеспечения того, чтобы "научная (и вся культурная) работа в России
не прерывалась, а усиливалась". Летом 1918 г. он принял участие в организации
Украинской академии наук в Киеве и был избран первым ее президентом. По
дороге в Ростов, где находилось правительство генерала Деникина, выяснилось, что
Вернадский уже не сможет вернуться в Киев. И тогда он отправился в Крым, где
его сын Георгий стал профессором нового Таврического университета, созданного
в Симферополе. Там Вернадский был избран ректором этого университета. Он
намеревался, прежде чем Красная армия займет Крым, отплыть оттуда в
Константинополь на английском корабле, но профессора и студенты университета просили
его не оставлять их, и он остался, хотя некоторые другие и были эвакуированы
из города.
Его сын уехал в Константинополь и после того, как провел несколько лет в
Чехословакии, направился в Соединенные Штаты, став там профессором истории в
Йельском университете. Сам Вернадский был арестован и поездом отправлен в
Москву вместе с женой и дочерью. Луначарский, опасаясь, что местная ЧК по-
своему обойдется с заключенными, убедил Ленина послать в Крым телеграмму с
приказом доставить Вернадского и некоторых других профессоров университета в
Москву. Когда они прибыли туда, их отпустили, и в апреле 1921 г. Вернадский
вернулся в Петроград. Здесь его на три дня задержали, но потом он возобновил
свою многогранную деятельность.
Вскоре Вернадский направил свои усилия на организацию института, который
должен был объединить все проводившиеся в России работы по радию. Эти планы
он обдумывал уже давно, и теперь, когда радиевый завод начал выпускать свою
продукцию, пришло время их осуществлять. С помощью Хлопина и Ферсмана в
январе 1922 г. на базе радиевого отдела института Неменова был создан Радиевый
институт. Этот институт состоял из трех отделов: химического, который
возглавил Хлопин, минералогического и геохимического (под руководством В.И.
Вернадского) и физического (под руководством Л.В. Мысовского).
Вернадский очень широко определял задачи института. "Радиевый институт, -
писал он, - должен быть сейчас организован так, чтобы он мог направлять свою
работу на овладение атомной энергией.
С характерной для него проницательностью Вернадский уже тогда осознавал
опасность, которую могло повлечь за собой обладание ею. В феврале 1922 г. он
писал: "Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не
могут сравниться все им раньше пережитые. Недалеко время, когда человек
получит в свои руки атомную энергию, источник такой силы, которая даст ему
возможность строить свою жизнь, как он захочет. Это может случиться в ближайшие
годы, может случиться через столетие. Но ясно, что это должно быть. Сумеет ли
человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на
самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна
дать ему наука? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их
научной работы, научного прогресса. Они должны себя чувствовать
ответственными за все последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей
организацией всего человечества. Мысль и внимание должны быть направлены на
эти вопросы. А нет ничего в мире сильнее свободной научной мысли.
Здесь виден не только интерес Вернадского к проблеме атомной энергии, но
также и его убеждение в важности свободной научной мысли, - к этой теме он
все время возвращался в своих работах. Вернадский не принимал большого
участия в управлении Радиевым институтом в первые годы его существования,
поскольку в мае 1922 г. уехал из Петрограда, чтобы читать курс лекций по
геохимии в Сорбонне, и возвратился в Советский Союз только в 1926 г. Наибольшая
доля ответственности в связи с руководством деятельностью Радиевого института
пришлась на Хлопина, особенно после 1930 г., когда Вернадский организовал в
Москве новую биогеохимическую лабораторию.
В 1933 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук, а в 1939 г.
стал ее действительным членом. В том же году он сменил Вернадского на посту
директора Радиевого института. Хлопин не обладал широким видением науки,
характерным для Вернадского, и сконцентрировал свои собственные усилия на химии
радиоактивных элементов. Это направление стало наиболее развитым в институте.
Сразу после основания института был учрежден Государственный радиевый фонд:
весь радий, произведенный в Советской России, объявлялся собственностью
государства и его надлежало хранить в институте. Завод в Бондюжском был передан
под контроль института, но в 1925 г. этот завод был закрыт, а производство
радия перенесено в Москву на завод редких металлов. В 1924 г., после
десятилетнего перерыва, была возобновлена добыча руды в Тюя-Муюне, но эта руда
имела низкое содержание радия, и в конце 1930 г. рудник закрыли. В Ферганской
долине и в районе Кривого Рога на Украине обнаружили несколько новых
месторождений урана, однако разрабатывать их начали много позднее.
В 20-х годах радий был обнаружен и в буровых скважинах нефтеносных полей
Ухты в области Коми на севере России, и именно эти месторождения стали основ-
ным источником радия в период между двумя мировыми войнами. Для определения
же того, каковы запасы урана в Советском Союзе, было сделано очень мало. За
извлечение радия отвечало ОГПУ, предшественник НКВД.
В Париже Вернадский написал несколько монографий, в том числе монографию о
биосфере, опубликованную на русском и французском языках. В ней он стремился
дать точный анализ области распространения биосферы, определив ее как часть
атмосферы Земли, в которой существует живая материя, а также описать
наблюдаемые в ней геохимические и биохимические процессы. Он предпринял некоторые
шаги к тому, чтобы продлить пребывание на Западе для продолжения своих
исследований, но в мае 1926 г. в конце концов, вернулся в Ленинград. На
Вернадского произвел большое впечатление тот интерес к науке, который он обнаружил в
Москве, и он счел, что коммунистические идеи потеряли свою силу. В конце 1925
г. он написал своему другу, что "коммунистическая утопия, идеологически
нежизнеспособная, не опасна".
После возвращения в Ленинград Вернадский не делал секрета из своих взглядов
на марксизм как на вышедшую из моды теорию социального и политического
устройства. В конце 20-х годов он сыграл ведущую роль в попытках предотвратить
"большевизацию" Академии наук. Он не возражал против идеи связать науку и
промышленность, но настойчиво противился попыткам управления ею со стороны
партии, поскольку боялся, что это приведет к удушению интеллектуальной
свободы. Он выступал против деятельности марксистских философов науки и заявлял,
что "ученые должны быть избавлены от опеки представителей философии".
Эти политические и философские взгляды Вернадского подверглись нападкам в
печати, и одним из клеймивших его был A.M. Деборин, избранию которого в
Академию Вернадский воспротивился. Некоторые из ближайших сотрудников
Вернадского были отправлены в лагеря. В 1930 г. был арестован Б.Л. Личков, один из его
помощников. Вернадский делал все от него зависящее, чтобы помочь жертвам
репрессий. Он и писал письма властям, и оказывал финансовую поддержку семьям
репрессированных. И в этот страшный период Вернадский продолжал свои
исследования. Его все более увлекала концепция ноосферы. Термин "ноосфера" он
услышал в Париже от ученого-иезуита Тейяра де Шардена. По Вернадскому, ноосфера
представляла собой арену, на которой научная мысль начинает осуществлять еще
более мощное и глубокое влияние на биосферу. "Ноосфера есть новое
геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей
геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью
область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что
было раньше.
Переход к ноосфере составляет основную тему книги Вернадского, которую он
написал в 1938 г. и назвал "Научная мысль как планетное явление". Эта книга
не могла быть опубликована при жизни Вернадского: в ней он подверг резкой
критике то, как поддержанная государством философская догма диалектического
материализма препятствовала в Советском Союзе свободной научной мысли.
Тем не менее Вернадский оставался оптимистом, полагая, что новая эра
положит начало процессу, когда наука станет более мощной силой, и он верил в то,
что эта новая эра будет более демократичной, поскольку наука усилит
демократическую основу государства.
В своей статье, написанной в ноябре 1942 г. , но опубликованной лишь много
лет спустя, В. И. Вернадский выразил свою веру в то, что война послужит
началом новой эры: "В буре и в грозе родится ноосфера. Подготовлявшееся в течение
тысячелетий новое состояние жизни на нашей планете, о котором мечтали
утописты, станет реальностью, когда войны - т. е. организованные убийства, когда
голод и недоедание смогут сравнительно быстро исчезнуть с нашей планеты".
Все возрастающий оптимизм Вернадского был связан с "ростом научной
свободной мысли и народным трудом". Он призывал к созданию ассоциации советских на-
учных работников - ученых, медиков и инженеров, которая будет влиять на
советскую политику; он ратовал за более тесное сотрудничество с учеными других
стран, особенно Англии и Соединенных Штатов.
В письме президенту Академии наук в марте 1943 г. Вернадский писал: "Мне
кажется, что нам нужно войти в более тесный контакт с американскими
учеными. .. Я считаю, что в настоящее время американская научная организация и
научная мысль стоят на первом плане. Мы должны обратиться за помощью к
американцам, чтобы восстановить разрушенное гитлеровскими вандалами.
Он надеялся поехать в Соединенные Штаты в конце войны и навестить сына и
дочь. Его жена умерла в феврале 1943 г., и теперь у него не осталось близких
родственников в Советском Союзе. Однако его просьба об этой поездке была
отклонена на основании того, что в военное время это было бы опасно делать, а 6
января 1945 г. - ровно за семь месяцев до бомбардировки Хиросимы - в возрасте
81 года Вернадский умер в Москве от кровоизлияния в мозг. Обладая широкими
интеллектуальными и политическими интересами, будучи мужественным и
непреклонным в отстаивании истины и справедливости, Вернадский был подлинным
образцом русского интеллигента. В очерке об Игоре Тамме Евгений Фейнберг пишет:
"Отсюда выходили и поэты, и революционеры до мозга костей, и практические
инженеры, убежденные, что самое существенное - это строить, созидать, делать
полезное для народа дело. Но было во всем этом разнообразии нечто основное,
самое важное и добротное - средне обеспеченная трудовая интеллигенция с
твердыми устоями духовного мира".
Андрей Сахаров цитирует этот отрывок в своих воспоминаниях и пишет о себе
как о счастливчике, родившемся в семье, где культивировались эти же
нравственные ценности. Вернадский тоже был носителем этой традиции. Он
продемонстрировал огромное мужество в отстаивании интеллектуальной свободы и
справедливости. Он проявил также настойчивость в стремлении принести пользу, - это
видно из его интереса к проблеме атомной энергии. И он не забывал о той
огромной ответственности, которую накладывает на человечество обладание ею.
Атомная комиссия 1920 г.
В среду 21 января 1920 года десять петроградских физиков и математиков, в
их числе академик Алексей Николаевич Крылов и будущие академики А. Ф. Иоффе,
Д. С. Рождественский и Н. И. Мусхелишвили, собрались в Физическом институте
университета на первое заседание Атомной комиссии. Они наметили план работы
по изучению атома и приняли ряд постановлений. Например, такие:
"Обеспечить Ю. А. Круткова керосином и дровами, чтобы дать ему возможность
продуктивнее работать дома". (Речь шла об известном впоследствии физике-
теоретике, члене-корреспонденте Академии наук СССР.).
" . . Командировать за границу двух физиков для закупки необходимых книг,
журналов и материалов..."
Раз в неделю, по средам или четвергам, почти без пропусков, в специально
выделенной комнате университетского Физического института заседает Атомная
комиссия. Ученые - физики, математики - выступают с докладами. Идут
оживленные обсуждения - о них-то и сообщил Иоффе "далекому потустороннему другу".
Постепенно состав комиссии расширяется. Среди новых членов - математик и
геофизик профессор А. А. Фридман, впоследствии прославившийся тем, что "сумел"
поправить самого Эйнштейна... Поздним летом двадцатого года во исполнение
постановленного комиссией - командировать за границу двух физиков - уезжают в
Европу сотрудники Оптического института Архангельский и Чулановский. 6
сентября Чулановский пишет в Петроград своему учителю длинное письмо из Лейдена.
Поначалу письмо бодро и деловито:
" Эренфест встретил очень хорошо. . . Живем пока у него... У меня оттисков и
книг уже 43 названия... Будет еще много..."
Главные новости запрятаны в середине письма:
"Ваша схема угадана и Зоммерфельдом. Но магнитное разложение им не
предугадано . У Крамерса имеется формула для магнитного разложения, когда плоскость
вращения валентного электрона совпадает с плоскостью внутренних. Эта формула
не использована для объяснения дублетов. Мы с Эренфестом докопались сегодня,
что формула эта для указанных условий совпадает с Вашей. Об этом он пишет Вам
подробней - равно и более, подробный отчет о теориях Зоммерфельда и Бора..."
А потом опять бодрый тон:
"Ученые относятся здесь к нам очень хорошо и идут далеко навстречу..."
Профессор Рождественский был человеком волевым, сильным, и его ученик,
конечно , знал это. Как знал он и то, что Дмитрий Сергеевич прямолинеен с людьми
и часто резок. Слова утешения могли вызвать крутой отпор... Чулановский
держался до конца письма. И попрощался. И подписал письмо. Но в последний
момент, перед тем, как запечатать, все же добавил торопливый, сбивчивый
постскриптум :
"Я знаю, какое неприятное у Вас должно быть чувство, что многие из Ваших
мыслей угаданы и здесь, но, простите мне эту нескромность, когда я думаю, в
каких условиях это при совместной работе здесь сделано многими, и как это
сделали... Вы... я горжусь и Вами, и нашим Институтом".
Слово "Институтом" жирно подчеркнуто - чтобы напомнить адресату: вот ваше
лучшее, растущее детище... Куда менее сдержан в своем письме Павел Сигизмун-
дович Эренфест. Со свойственной ему душевной щедростью он спешит поддержать
петроградского физика:
"Дорогой Дмитрий Сергеевич! Вчера к нам в Лейден приехали Чулановский и
Архангельский. Спешу подробно написать Вам... Я горжусь вами, мои дорогие,
дорогие друзья, тем, что в это трудное время вы так поразительно и так дружно
можете работать. . . Я необычайно горд тем, что вы. . . не только можете. . .
интенсивно двигаться вперед, но также и делать очень много для молодежи...
Возможно , для Вас сейчас мучительно сознавать, что Ваша основная идея о наличии
общей закономерности в спектрах уже была известна Бору и позднее Зоммерфель-
ду. Я же к этому отношусь иначе. Какое было бы несчастье. . . для Вас. . . если
бы случайно эта статья Зоммерфельда проникла в Россию. Даже непродолжительная
научная блокада России оказалась достаточной... чтобы привести к расцвету
собственные силы... Именно в этом истинное историческое значение Ваших
достижений, а не в том или ином отдельном открытии. Как бы то ни было, теперь Вы и
Ваша молодежь уже создали слаженный коллектив и будете неудержимо работать
дальше..."
Трудно установить в точности, когда эти письма из Лейдена дошли до
Рождественского . В его автобиографических заметках есть запись:
"1920 - осень в Погорелове (близ Вологды). Читал в Вологде лекцию и получил
паек. В Погорелове варил и продавал мыло".
Быть может, он получил письма из Лейдена еще до отъезда в Вологду, должно
быть, с нетерпением ждал их, надеялся на поддержку, на признание - оно так
было нужно ему тогда, - а получив письма, бросил все и уехал. Эта запись об
осени в Погорелове позволяет думать, что так и было: он уехал, чтобы хоть на
время, хоть ненадолго забыть о физике!.. "Перечитывая работы Рождественского,
- много лет спустя писал его ученик, член-корреспондент Академии наук СССР
С.Э. Фриш, - удивляешься, сколько важных положений, тогда совсем новых,
высказывается им буквально на каждой странице... Д. С. Рождественский высказал
все те основные идеи, которые позволили обобщить теорию Бора... Эти идеи,
отчасти одновременно, а отчасти и несколько позже, были высказаны на Западе
рядом крупнейших физиков - Бором, Зоммерфельдом и другими - и легли в основу
современной теории атомных спектров".
Ядерная физика
в начале 30-х годов
за рубежом и в России
Радиоактивность открывала новые возможности для изучения строения атома.
После открытия Резерфордом и Содди радиоактивного распада стало очевидным,
что атом не является неделимым. В 1911 г. Резерфорд выдвинул идею, что у
атома имеется ядро, в котором сосредоточена его основная масса. Восемью годами
позднее ему удалось за счет бомбардировки ядер азота альфа-частицами
превратить их в ядра кислорода. Впервые было осуществлено искусственное превращение
ядер и тем самым начат новый этап исследования атомной структуры - путем
бомбардировки ядер частицами. До 1917 г. русские физики не проводили серьезных
исследований в области радиоактивности.
В декабре 1919 г. Д.С. Рождественский, директор только что созданного ГОИ
(Государственного оптического института), выступил с сообщением о работе,
выполненной им в области изучения сложных атомов методом спектрального анализа.
Это была первая выдающаяся российская работа в области строения атомов, и в
Петрограде тяжелых военных лет она вызвала воодушевление. Рождественский
попросил у Луначарского разрешения отправить Эренфесту и Лоренцу в Лейден
радиограмму о выполненной им работе. К своему большому огорчению, позже он
узнал, что такие исследования уже были проведены западными физиками. За
докладом Рождественского последовало создание комиссии по изучению теоретических
проблем строения атомов, но ничего более значительного это за собой не
повлекло .
Интерес к ядерной физике резко усилился в Советском Союзе после нескольких
важных открытий 1932 г. В этом году было сделано несколько важных открытий.
Джеймс Чедвик в Кавендишскои лаборатории открыл нейтрон. Джон Кокрофт и
Е.Т.С. Уолтон, тоже сотрудники Кавендишскои лаборатории, расщепили ядро лития
на две альфа-частицы.
Определенное отношение к проведению этого эксперимента имел Георгий Гамов,
входивший в штат сотрудников Радиевого института . В 1928 г. он развил на
основе новой квантовой механики теорию альфа-распада. Из нее следовало, что
частицы со сравнительно небольшой энергией могут за счет туннельного эффекта
проникнуть сквозь кулоновский барьер, окружающий ядро, а потому имеет смысл
построить установку, которая могла бы разогнать частицы до нескольких сотен
тысяч электрон-вольт (кэВ), не дожидаясь того времени, когда их энергии могут
достигнуть величины в десятки миллионов электрон-вольт (МзВ). Кокрофт и
Уолтон приняли это предложение и построили аппарат, способный ускорять протоны
до энергии в 500 кэВ, которые они использовали для расщепления ядра лития. В
том же году Эрнест Лоренс в Беркли использовал новое устройство, которое он
изобрел, - циклотрон для ускорения протонов до энергии в 1,2 МзВ. В
Калифорнийском технологическом институте Карл Андерсон идентифицировал положительный
электрон, или позитрон. Гарольд Юри из Колумбийского университета открыл
изотоп водорода с атомной массой 2 - дейтерий.
Советские ученые с большим энтузиазмом встретили известие об открытиях,
сделанных в 1932 г. Они внимательно следили за тем, что делалось на Западе, и
быстро откликались на эти новые достижения.
Дмитрий Иваненко, теоретик из ЛФТИ Иоффе, выдвинул новую модель атомного
ядра, включив в нее нейтроны.
В УФТИ (Украинском физико-техническом институте) группа физиков повторила
опыт Кокрофта и Уолтона еще до конца 1932 г. В том же году в Радиевом
институте решили построить циклотрон, а Вернадский, хотя и безуспешно, пытался
заручиться поддержкой для кардинального расширения института.
ЛФТИ: дорога к ядру
Молодой бакинец Кирилл Синельников был приглашен Абрамом Федоровичем Иоффе
в Физтех после того, как выступил на Четвертом съезде русских физиков
(Ленинград, 1924 год) . В ту пору Иоффе обуревала идея основанного на явлении
поляризации небывалого кристаллического аккумулятора. Доклад бакинца пришелся как
нельзя кстати: его опыты были связаны с этим явлением. Когда, вернувшись со
съезда в Баку, Синельников попросил совета у своего учителя, профессор Семен
Николаевич Усатый сказал, не раздумывая: "Другого такого случая не
представится, поезжайте". И вскоре Синельников уже занимался высоковольтной
поляризацией у Иоффе. Трудно было не увлечься идеей небывалого аккумулятора "в
жилетном кармане" ... К тому же Абрам Федорович что ни день встречал молодого
сотрудника своим излюбленным "Ну, что нового?". Сутки приходилось уплотнять
до предела, но справиться одному с работой было явно не под силу, и однажды
Синельников рассказал Абраму Федоровичу о своем друге - вот он мог работать
без устали, за двоих! Друг Синельникова сумел одолеть университетский курс за
три года, и не только сам сумел, но и товарищей на это подбил! В довершение
этой "курикулюм вита" патрону были показаны письма "буйного Гарьки", где тот
описывал проведенные им в Баку опыты по прохождению тока через твердые
диэлектрики. Иоффе выслушал молодого сотрудника, прочел письма... и послал
приглашение его другу. Так весной того самого 1925 года, когда Лев Термен начал
демонстрировать избранным свою установку для дальновидения, а семеновцы Хари-
тон и Вальта озадачили коллег чудесами фосфорного огня, произошло в Физтехе
еще одно событие. Оно осталось вовсе незамеченным вне стен института, а в
стенах его показалось вполне обычным прибавлением семейства: появился
очередной "новенький" и на первых порах стал работать у Синельникова "на подхвате".
Единственно, что было известно на первых порах про "новенького", - что он
друг Синельникова, да, пожалуй, еще то, как отозвался о нем физик Дорфман, на
беседу с которым тотчас по приезде направил "новенького" Абрам Федорович. На
Дорфмана "новенький" произвел впечатление человека четкой, точной мысли,
ясных планов. Характеристика, данная Синельниковым своему другу, - как и отзыв
физика Дорфмана - подтвердилась быстро и точно.
Новичок любил работать и не терпел в работе неясности - эти качества
оценили в Физтехе. "Почти систематически приходилось в полночь удалять его из
лаборатории", - много лет спустя вспоминал Абрам Федорович, возвращаясь к тому
времени, когда друг Синельникова только поступил в иоффевский "детский сад".
Вспоминал Иоффе и о первой самостоятельной работе новичка в лаборатории
диэлектриков. Исследовалось прохождение электронов сквозь тонкие пленки. "Уже в
этой первой задаче проявилась одна из типичных черт Игоря Васильевича -
подмечать противоречия и аномалии и выяснять их прямыми опытами..." Курчатов
(именно о нем речь) предпринял опыты после того, как заподозрил ошибку в
работе одного иностранного физика - и решил проверить ее. Совместными усилиями
друзей "наблюдавшиеся ранее аномалии были устранены"...
Подружились они в Симферополе, в университете . Кирилл Синельников появился
на первом курсе физмата месяца через два после начала занятий. Учебников
почти не было. Когда бы не Игорь Курчатов с его аккуратными конспектами и
умением объяснить ясно и просто любое запутанное место - Синельникову пришлось бы
на экзаменах туго. После занятий, перекусив в студенческой столовой, друзья
торопились в физическую лабораторию, они проводили там все свободное время.
Синельникова, неплохого токаря и слесаря, вскоре взяли в лабораторию
механиком. Потом нашлась должность и для Курчатова - он стал препаратором, готовил
опыты для показа на лекциях, мастерил приборы. Как-то, роясь в лабораторном
шкафу, друзья извлекли оттуда стеклянную пластинку в коробочке со штампом
фирмы "Хильгер". Пытаясь понять, что это за штука, кто-то вспомнил, что видел
ее изображение в немецкой "Оптике" Друде - одной из немногих книг по физике в
университетской библиотеке. На семинаре у профессора Усатого друзья произвели
фурор: воспользовавшись находкой, показали на опыте расщепление желтой линии
гелия. То был их первый совместный эксперимент... И вот они снова работали
бок о бок. У самого Иоффе.
Студентами они не раз слышали о замечательном физике - их учителя связывала
с Иоффе давняя дружба, а конспекты его лекций, которые Семен Николаевич
Усатый привез с собой в Симферополь, ввели провинциальных студентов в круг идей
современной науки. Тогда, в Крыму, разве могли они представить себе, что
через каких-нибудь пять лет станут сотрудниками Иоффе. ...
В маленькой симферопольской лаборатории Кирилла Синельникова ценили не
только как слесаря и токаря. Еще и как пианиста. По этой части Курчатов не
взялся бы тягаться со своим другом; тот играл виртуозно, его "крестным" в
музыке был композитор Глазунов. Правда, профессионалом-музыкантом Кирилл не
стал. Виртуозность весьма пригодилась в экспериментальной физике. Спустя
несколько лет мастерство Синельникова оценил Резерфорд - когда этот русский
коллега Питера Капицы продемонстрировал в Кембридже сэру Эрнесту эффектный
опыт с волчком.
Помещенный в вакуум волчок вращался под действием электромагнитного поля и
до того разгонялся, что его разрывало центробежного силой...
В ученых кругах имя Курчатова стало неизменно связываться с именем Кобеко.
Курчатов - Кобеко зазвучало почти так же привычно, как Бойль - Мариотт.
Вернувшись из-за границы, Синельников, кажется, вправе был упрекнуть своего
старого товарища. "Ах, тот скажи любви конец, кто на два года вдаль уедет!.."
После двухлетней разлуки друзья обнаруживают, что произошло немало перемен в
их жизни. Начать хотя бы с того, что этот мистер Синельников знакомит друга с
женой-англичанкой... Впрочем, в ответ Курчатов представляет другу Марину
Курчатову. Знакомить ее с Синельниковым излишне, поскольку Марина приходится
Кириллу родною сестрой. "Стало быть, мы с тобой теперь почти братья!.."
- "Свояки, Кирилл, свояки!" Миссис и мистер Синельниковы задержались в
Ленинграде не долго. От окрепшего к тому времени Физтеха один за другим
"отпочковывались" дочерние институты. Страна приступала к осуществлению планов
индустриализации, развитие науки, связанной с техникой, становилось
государственной задачей. В первом же году пятилетки началась организация украинского
Физтеха. До его открытия Иоффе трижды ездил в Харьков, тогдашнюю столицу
республики. "Был у председателя Совнаркома Чубаря и председателя ВСНХ Сухомлина.
Все мои предложения об институте, об учреждении здесь физико-механического
факультета и об отборе талантливых людей.. . встречены весьма сочувственно..."
- писал он домой.
Для начала шестнадцать сильных физиков во главе с Обреимовым переезжают в
Харьков из Ленинграда. На вокзале - торжественные проводы, знамена, оркестр.
Синельников в числе "переселенцев" - Иоффе поручил ему продолжить
исследования физики диэлектриков. Между тем, подобно многим поработавшим у Резерфорда
физикам, Синельников вернулся из Кембриджа, зараженный главным тамошним
интересом - атомным ядром. В ленинградском Физтехе изучением ядра занимался лишь
Д.В. Скобельцын - в связи с космическими лучами, так сказать, в природной
естественной лаборатории.
У Резерфорда же в Кембридже с тех давних пор, как ему впервые удалось
расщепить атом (то был азот), строение ядра оставалось центральной темой - хотя
"обстрел" атомных ядер альфа-частицами, которые образуются при естественном
радиоактивном распаде, вскоре исчерпал себя. Именно в лаборатории Резерфорда
(и это вполне закономерно) возникла мысль намеренно ускорить частицы в
электрическом поле для бомбардировки ядра.
С таким предложением пришел к шефу Джон Коккрофт, друг Петра Капицы, осенью
1928 года. Синельников стал уже заправским кембриджцем к тому времени и мох1
оценить эту идею по достоинству. Оценил ее и сэр Эрнест. Молодые его
сотрудники Коккрофт и Уолтон с жаром взялись за постройку "ионной пушки". Однако
создать высоковольтную установку чуть ли не на полмиллиона вольт оказалось
довольно сложно. Работа затягивалась. Когда Синельникову пришла пора
прощаться с Кембриджем, до пуска "пушки" было еще далеко. Но идеи... идеи стреляли!
Под их высоким напряжением вернулся молодой физик из-за границы. И едва
обосновался в Харькове, как принялся за постройку установки высокого напряжения.
В этом своем увлечении он оказался не одинок.
Еще одну установку - иного типа, но для тех же целей - начал сооружать
другой новоиспеченный харьковчанин, Александр Лейпунский. А Иоффе был поглощен
диэлектриками целиком. Казалось, проблема электрической изоляции будет вот-
вот решена, но из проблемы диэлектриков стала вырисовываться проблема
электронных полупроводников, и Абраму Федоровичу уже видится их будущее...
По старой памяти сотрудничество Курчатова с Синельниковым представляется
ему весьма плодотворным, расстояние не должно служить помехой. Ленинградец
Курчатов становится частым гостем в Харькове. Вместе с Синельниковым они
берутся за изучение "твердых" выпрямителей, нащупывая пути для нового раздела
физики - для физики полупроводников. "Свояк свояка видит издалека!" -
поддразнивают друзей. Но, конечно, не только свойство и дружба тянут физика в
Харьков, хоть он и говорит шутя, что ездит туда отдыхать. Физик Курчатов на
перепутье. Проблема сегнетоэлектриков - его проблема - в принципе решена,
речь идет уже о технических применениях нового класса веществ. Курчатов сумел
заинтересовать этим группу инженеров... Похоже, что ему вообще свойственно
увлекать за собой и даже подчинять себе людей - не случайно прозвали его
Генералом .
Но вопрос, что делать дальше, все острее его тревожит. В Ленинграде у
двадцатисемилетнего физика собственная лаборатория, однако, он слишком тесно
связан со своим учителем, чтобы сойти с проложенных рельс. По-видимому, если
не сворачивать с рельс, ему действительно следует заняться
полупроводниками. . . А его тянет в Харьков. Тянет все больше. В новом, не устоявшемся еще
институте, на "отлете", физики чувствуют себя повольготнее. Курчатов,
которого в шутку называют здесь штатным гостем, постепенно влезает в "самостийную"
работу Синельникова - сперва как любознательный коллега, потом как участливый
советчик со свежим глазом, а потом - добровольный помощник, - стремясь на
выручку к другу. Тот стал делать свою установку иначе, чем Коккрофт в
Кембридже . Но трудностей от этого не убавилось. Проведенные в тридцать первом году
опыты не принесли успеха...
1932-1934 гг.
Университетских студентов 1900 года учили тому, что обычное вещество - будь
то кирпичи, сталь или уран, да и все прочее - состоит из мельчайших частиц,
именуемых атомами. Однако из чего состоят атомы, не знал никто. Общее мнение
сводилось к тому, что атомы подобны сплошным, блестящим шарикам, вроде тех,
что крутятся в шарикоподшипниках, - то есть это такие посверкивающие
сущности , заглянуть внутрь которых невозможно.
Только в 1901 году благодаря исследованиям Эрнеста Резерфорда, об атомах
возникли представления более ясные.
Резерфорд обнаружил следующее: сплошные непроницаемые атомы на самом деле
почти полностью пусты. Лишь вблизи внешней оболочки атома мечутся электроны,
участвующие в обычных реакциях, таких, как сгорание куска дерева в огне.
Однако от центрального ядра атома, мерцающего в самой глубине совершенно
пустого пространства, они далеки. Если мы снова уподобим атомы шарикам, из которых
состоит подшипник, то можно будет сказать следующее: Резерфорд обнаружил, что
шарики эти почти полностью полые. Только в самой середке их кроется крошечная
песчинка, именуемая ядром. Электроны, образующие внешнюю оболочку атома, не
имеют ни малейшего намерения избавляться от своего материального
существования и обращаться в вырывающиеся наружу потоки энергии. Стало совершенно ясно,
что теперь ученым надлежит заняться именно ядрами. Атомы содержат изрядное
количество электричества, и, если половина его распределяется по орбитам этих
самых электронов, другая втиснута в сверхплотное центральное ядро. Способа,
который позволял бы удерживать столь большой заряд в столь малом объеме,
никто не знал. И все же там, в ядре атома, присутствовало нечто, способное
запихать в ядро весь этот заряд и удерживать его, не давая извернуться и
выскочить наружу. Атом был складским хранилищем скрытой энергии, на существование
которой указывало уравнение Эйнштейна. В нем находились положительно
заряженные частицы, которые назвали протонами, - однако выяснить какие-либо
относящиеся к ним подробности не удавалось никому.
Ассистент Резерфорда Джеймс Чедвик сумел получить картину строения ядра
более ясную, чем это представлялось тогда Резерфщрду - это произошло в 1932
году, когда он открыл еще одну скрывавшуюся в ядре частицу. Ею был нейтрон,
получивший такое название потому, что он, походя размерами на протон, был
электрически нейтральным. На то, чтобы обнаружить его, у Чедвика ушло больше
пятнадцати лет. В какой-то момент проводимых Чедвиком исследований его студенты
даже поставили пьесу, в которой рассказывалось о поисках этой частицы,
обладающей столь малым числом свойств, что они в шутку прозвали ее п мал о трономп .
Однако на того, кто провел годы рядом с громогласным и нетерпеливым Резерфор-
дом, студенческие шутки большого впечатления произвести не могли.
Теоретически открытие, совершенное Чедвиком в 1932 году, должно было
немедленно привести к другим, новым открытиям. Множество радиоактивных веществ
испускало нейтроны, которыми можно было обстреливать атомы.
Поскольку нейтроны не имели электрического заряда, отрицательно заряженные
электроны, образующие оболочку атомов, никак на них не воздействовали. Да и
достигая ядра, они не встречали препятствий со стороны зарядов положительных.
Ничто не мешало им проникать внутрь ядра. И стало быть, существовала
возможность использовать нейтроны как зонды, позволяющие понять, что там, внутри
ядра, происходит. Однако, к большому разочарованию Чедвика, выяснить это ему
так и не удалось. Чем старательнее обстреливал он ядро нейтронами, тем с
меньшим успехом ему удавалось проникнуть внутрь их.
В 1934-м не Чедвиг, а другой исследователь сумел добиться того, чтобы
нейтроны с легкостью проникали в ядро, и поосновательнее разобраться в его
структуре. Исследователь этот работал далеко не в лучшей научной лаборатории
мира, а в таком месте, где подобного результата и ожидать-то не приходилось.
Рим, в котором жил Энрико Ферми, свято хранил воспоминания о своем былом
величии, однако за десятилетия, предшествовавшие 1930-м, он все сильнее и
сильнее отставал от остальной Европы. Лаборатория, которую правительство Италии
выделило считавшемуся одним из ведущих европейских физиков Ферми, находилась
на окраинной улочке, посреди большого парка. Потолки ее были плиточными,
полки - мраморными, а за зданием лаборатории росли вокруг пруда с золотыми
рыбками миндальные деревья. Для человека, желавшего удалиться от основного русла
европейской мысли, место это было попросту идеальным. В таком-то тихом
уединении Ферми и обнаружил, что другие группы исследователей, стремившиеся
обстреливать крошечное ядро обладавшими все большей и большей энергией
нейтронами, дабы те смогли проникнуть в него, шли неверным путем. Забрасывая
быстрыми нейтронами огромное пустое пространство атома, можно добиться лишь того,
что они будут попросту проскакивать сквозь него. Хороший шанс попасть внутрь
ядра имеют только нейтроны, подлетающие к нему так медленно, что они почти
уже и не движутся. Медленные нейтроны ведут себя как клейкие пули. А причина,
по которой они словно бы липнут к ядру, состоит в том, что при относительно
медленном движении нейтроны "размазываются" в пространстве. И даже если
основное их тело пролетает мимо ядра, периферийные участки все еще сохраняют
способность это ядро зацепить. В те послеполуденные часы, в которые Ферми
понял, что ему нужны медленные нейтроны, его ассистенты притащили в лабораторию
ведра, наполненные водой из пруда с золотыми рыбками. И пропустили сквозь эту
воду быстрые нейтроны, которые испускал обычно использовавшийся ими источник
радиоактивности. Молекулы воды так велики, что оказавшиеся в ней нейтроны
ударяются о них, отражаясь назад и вперед и теряя скорость. И когда нейтроны
наконец покидают воду, они уже движутся настолько медленно, что оказываются
способными проникать в ожидающие их ядра. Придуманный Ферми фокус дал
исследователям подобие зонда, способного проникать внутрь ядра. Однако получить
полную ясность не позволил и он. Что, собственно, происходило, когда
замедленный нейтрон попадал внутрь ядра? Получить всю ту энергию, о которой
говорило уравнение Эйнштейна, при этом так и не удавалось. Удавалось всего лишь
слегка изменять форму ядра, заставляя его испускать малую толику энергии. Это
позволяло получать меченые атомы - если набраться смелости и проглотить их,
можно увидеть, что происходит внутри твоего организма.
Одним из первых, кто использовал такие атомы, был сам Дьердь Хевеши,
доказавший с их помощью, что "свежее" мясо, подававшееся ему хозяйкой
манчестерского пансионата, в котором он жил, было не таким уж и свежим, -
приготовленное однажды, оно затем выкладывалось каждый день на действительно свежую
тарелку , пока постояльцы не съедали весь его запас.
В 1932 г Джон Кокрофт и Е.Т.С. Уолтон, сотрудники Кавендишской лаборатории,
расщепили ядро лития на две альфа-частицы.
Любая область человеческого знания переживала свои бури и свои затишья.
Блестящие взлеты перемежались подчас долгими временами медленного,
постепенного накопления, уточнения, осмысления. Да и внутри каждой науки ученые
никогда не шагали парадной колонной. Овладение истиной никак не напоминает
парада . Это скорее бой. А в бою ритм движения сложен: бросок - окопались, бросок
- окопались. Одни взвод атакует, другой - залег... Двадцатые годы в физике
были золотой порой теоретиков, породивших квантовую механику. В вероятностном
зыбком тумане "взвод" экспериментаторов поначалу почувствовал себя неуютно.
Но в тридцатых годах пробил их час. Уже не только Гейзенберг, Бор, де Бройль
властители дум среди физиков, но и Чедвик, и Жолио-Кюри...
Год 1932-й, когда наступило время экспериментаторов, вошел в историю физики
как "год чудес". Для ленинградцев "год чудес" начался с письма Фредерика
Жолио-Кюри .
"Мадам Жолио и я, - известил он своего друга Дмитрия Скобельцына, незадолго
перед тем вернувшегося в Ленинград из Парижа, где работал бок о бок с Жолио в
институте Кюри, - заняты опытами по определению природы открытого Боте и Бе-
кером явления проникающего излучения гамма-частиц, вызванного бомбардировкой
легких ядер альфа-частицами. Мы пришли к новым интересным результатам..."
Излучение легко проникало внутрь атомных ядер - Ирен и Фредерик Жолио-Кюри
сообщили об этом в "Отчетах" Парижской академии в январе 1932 года. Новость
вызвала большой интерес среди физиков, в ленинградском Физтехе тоже. Какова
природа загадочного излучения, вот что оставалось неясным. Но не прошло
месяца , как на вопрос о природе излучения последовал ответ. Из Кембриджа. Из
лаборатории Резерфорда. От Джемса Чедвика, участника первых опытов по
расщеплению азота и первого кембриджского экзаменатора (давно это было!) молодого
русского физика Петра Капицы. 27 февраля Чедвик сообщил об открытии третьей
элементарной частицы - нейтрона (до тех пор известны были электрон и протон).
"Чувствовать, как тебя опережают другие, которые немедленно повторяют твои
опыты, довольно неприятно", - признался по этому поводу Жолио-Кюри в письме к
Скобельцыну от 2 апреля. В том апреле на заседании Лондонского Королевского
общества было доложено еще об одном успехе кембриджских физиков; сообщение о
нем появилось в печати в мае. Ближайший сотрудник Синельникова Антон Вальтер
писал, что эта заметка "оповестила весь мир о грандиозной победе, одержанной
молодыми учеными Коккрофтом и Уолтоном..." Для харьковчан из этого следовало,
что им не удастся доставить кембриджцам того удовольствия, какое кембриджец
Чедвик доставил парижанину Жолио-Кюри. Выбранный Синельниковым (так же,
кстати, как и выбранный его коллегой Лейпунским) путь оказался неудачным.
Впрочем, Коккрофт и Уолтон добились успеха отчасти неожиданно для самих себя.
Вероятно, они еще долго возились бы со своей установкой, но Резерфорду надоело
ждать, и он потребовал результатов - любых! И тогда, дабы умаслить шефа,
молодые физики решили испытать установку "вполсилы". Но этого - к их удивлению
- оказалось достаточно, чтобы расщепить атомное ядро. Поток специально
ускоренных быстрых протонов превращал ядра лития в ядра гелия!.. Известие об этом
дошло до Харькова в мае, а в июне харьковчане уже разрабатывали установку,
подобную кембриджской. Физикам помогали рабочие и инженеры харьковских
заводов . Понадобились толстостенные стеклянные цилиндры - их тут же изготовили на
стекольном заводе в Мерефе. "Штатный гость" Курчатов, разумеется, в стороне
не остался. Начал возиться с ускорительной трубкой. В октябре высоковольтная
установка с трубкой на 350 тысяч вольт была готова к эксперименту. Его
провели 11-го числа. Газетный репортер так описывал это событие:
"Зал. В зале - приземистая будка, оклеенная оловянной бумагой. В будку влез
человек. И все из зала быстро ушли. Пребывание в нем грозило смертью. Тогда
включили ток высокого напряжения... Человек в будке, по фамилии Синельников,
изогнувшись, неотрывно глядел в микроскоп, упиравшийся в трубку. Он ждал, не
покажутся ли сцинциляции, вспыхивающие звездочки на пластинке лития? И вот он
увидел их, оранжевые мерцающие вспышки на пластинке... В октябре 1932 года
высоковольтная бригада по расщеплению атома могла рапортовать ЦК партии: атом
разбит! Оранжевые вспышки на пластинке были тому доказательством..."
Сенсации в физике, начавшиеся в том году в феврале с открытия нейтрона, не
кончились расщеплением лития в апреле.
2 августа, в то время как в Харькове был самый разгар работы над новою
установкой, К.Д. Андерсон в Калифорнии обнаружил при исследовании космических
лучей еще одну ядерную частицу - предсказанный двумя годами ранее позитрон.
Все яснее и в то же время сложнее, сложнее и интереснее становилась картина
атомного ядра. И все-таки многие товарищи Курчатова поглядывают искоса на его
увлечение ядром: "разбрасываешься! легкомыслие!"
Признанный специалист по физике диэлектриков, он стал руководить в Физтехе
отделом, изучающим свойства кристаллических и аморфных тел. Казалось бы,
частым его визитам в Харьков пора прекратиться или по крайней мере сделаться
реже . Но этого не произошло, скорее даже, напротив - с некоторых пор он ездит
туда с еще большей охотой, чем раньше. Точнее - с той же осени "года чудес",
когда в Харькове обосновался вернувшийся от Бора молодой Лев Ландау. Он
возглавил теоретический отдел, и на дверях его кабинета появилась
соответствующая его сану и его характеру вывеска: "Л. Ландау. Осторожно! Кусается!"
Курчатов бесстрашно отворял эту дверь. Укусы Ландау раз от разу укрепляли
его решимость заняться атомным ядром. Ведь это значило заняться главной
проблемой физики. И более того - главной проблемой познания материи. Задачей,
которая содержит в себе ответ на вопрос "из чего все"... Физика созрела для
этого после "года чудес"!.. А вопрос "что дальше" беспокоил не только
Курчатова . Пора сомнений наступила в Физтехе.
Жолио-Кюри с другом Скобельцыным, соседом по подвалу Радиевого института на
Рю дт Ульм, и с друзьями новыми - Курчатовым, Алихановым - бродили шумной
стайкой по осеннему Ленинграду, и хозяева, как это обычно бывает, изо всех
сил старались "влюбить" гостя в свой город. Ну, и - попутно - разговаривали о
физике. Их нельзя было назвать ровесниками ни по возрасту, ни по "весу" в
науке. Здесь старшинство, бесспорно, принадлежало тридцатитрехлетнему Жолио-
Кюри. Проявлялось же оно в том, что он, пожалуй, яснее коллег представлял
себе всю трудность проникновения в потаенный ядерный микромир.
Физики еще толком не знали, как браться за эту задачу. Скобельцын считал,
что лучший путь - изучать космические лучи, Алиханов интересовался
образованием позитронов и позитронно-электронных пар, Синельников и Лейпунский
обстреливали ядра протонами, хотя заряженные частицы проникали только в легкие
ядра. Да и сам Жолио-Кюри, находясь на пороге главного события своей жизни -
открытия искусственной радиоактивности, - еще не сознавал этого, хотя, в
сущности , почти все было сделано для того, чтобы открытие состоялось. Но оно еще
не состоялось, невзирая на то, что именно этой теме посвятил Жолио-Кюри свой
второй доклад на конференции в Ленинграде.
Доклад носил длинное название: "Возникновение позитронов при материализации
фотонов и превращения ядер". На сей раз, в отличие от первого доклада,
исследователь рассказывал о новых и - как оказалось впоследствии - еще не понятых
экспериментах. Верные излюбленной своей методике, Фредерик и Ирен Жолио-Кюри
по-прежнему обстреливали ядра различных атомов альфа-частицами - продуктами
радиоактивности полония. Порой вместо ожидаемых, ставших уже привычными
протонов, из ядер вылетали частицы новые, недавно открытые, - нейтроны и
позитроны. Наблюдение было необычно хотя бы тем, что впервые обнаружили себя
позитроны "земного" происхождения - до сих пор их вылавливали, лишь в
космических лучах. Сообщение Жолио-Кюри в Ленинграде приняли с интересом, но особых
дискуссий оно там не вызвано. Споры по этому поводу разгорелись в Брюсселе.
Не прошло и месяца после ленинградской конференции, как Жолио-Кюри рассказал
о своих новых работах на Седьмом Сольвейском конгрессе.
Как всегда, конгресс обсуждал главную тему физики. На сей раз - строение
атомного ядра. Мало того, что сообщение Жолио-Кюри породило споры.
Большинство присутствующих попросту усомнилось в точности опытов. И супругам Жолио-
Кюри ничего не оставалось, как, вернувшись с конгресса в Париж, устроить
самим себе экзамен с пристрастием. "Мы не ошиблись с положительными электронами
при превращениях элементов, - мог написать Фредерик Жолио-Кюри Скобельцыну
после проверки "сомнительных" результатов. - Совсем недавно мы открыли
следующий факт. Эмиссия позитронов пластинками алюминия, бора или магния,
облученных альфа-частицами полония, сохраняется и после устранения полония...
Создана настоящая радиоактивность... Мы химически выделили и определили
элементы, получающиеся в результате облучения бора и алюминия - это азот и
фосфор ..." Заметка об открытии искусственной радиоактивности была помещена в
Отчетах Парижской академии наук 15 января 1934 года.
Это открытие, первыми о котором услышали на своей ленинградской конференции
советские физики, знаменовало новый этап в науке. Оно заслуженно принесло его
авторам Нобелевскую премию. И оно побудило молодого римлянина Энрико Ферми
проделать похожие опыты, заменив лишь "снаряд" - вместо излюбленных
французами альфа-частиц итальянец решил "стрелять" по ядру нейтронами. Ведь сами
супруги Жолио-Кюри еще до опытов Чедвика установили, что неведомое излучение,
оказавшееся потом нейтронным, способно легко проникать внутрь атомных ядер.
Это было нетрудно объяснить отсутствием электрического заряда у новой
частицы.
Выступая на ленинградской конференции, Жолио-Кюри упомянул о воздействии
нейтронами на атомное ядро - такие попытки начались сразу же после открытия
нейтрона. "При этом, - сказал ученый, - нейтрон захватывается ядром и вызыва-
ет его превращение в другое ядро, что сопровождается выбрасыванием протона
или альфа-частицы..."
Иными словами, происходила реакция как раз обратная той, которая привела к
открытию нейтрона и которой сам Жолио-Кюри оставался верен в своих опытах.
Ферми прочел эту реакцию без предубеждения, справа налево. Он был, по
свидетельству его жены, "человек методический и... двинулся по порядку, следуя
периодической таблице элементов, начиная с самого легкого - водорода". На
девятом элементе "упорство его было вознаграждено. Фтор активировался очень
сильно , а также и другие, следующие за ним элементы периодической таблицы..." Шел
май 1934 года.
Узнав об опытах итальянцев, ленинградец Курчатов со свойственной ему
решительностью оставил работу с протонами, даром что она стоила ему многих
напряженных месяцев. Последствия этой решительности сказались без промедления: уже
в августе Доклады Академии наук СССР по представлению академика А. Ф. Иоффе
напечатали работы Курчатова с товарищами, посвященные "эффекту Ферми".
Ленинградцы изучили энергетическую сторону превращения фтора, разобрались в
превращениях алюминия, идущих двояким путем, доказали раздвоение реакции при
облучении фосфора...
Они еще шли по чужому следу. Однако это было не повторение, а развитие -
замечены важные подробности, сделаны уточнения, расширены границы. Для
неспециалистов эти небольшие завоевания несущественны, для специалистов -
необходимы. Пора сомнений осталась уже позади.
Гуляя по Киеву - приехали на конференцию, а она оказалась скучной, -
Курчатов, Кобеко и Александров (должно быть, в родном городе он был для друзей
гидом) подвели итоги своей двухлетней дискуссии "на перепутье".
Каждый из трех признал правоту двух других - но никто не отступился от
своего. Придя к соглашению на центральной улице города, физики попытались
отметить это событие игрой в чехарду. К порядку их призвал милиционер. Но друзья
не растерялись. "Мы спортсмены, - объяснили они. - Готовимся к
соревнованиям" .
Что касается Курчатова, бесповоротно выбравшего ядро, соревнования ему
предстояли потруднее спортивных. Его учитель академик Иоффе лишний раз
отметил это на праздничном вечере в Физтехе, преподнося сотрудникам шуточные
подарки. Когда дошла очередь до него, Абрам Федорович вышел навстречу с
воздушным шариком, но едва Курчатов протянул к шарику руку, как Иоффе разжал
пальцы. . . Поднявшись к потолку, подарок стал виден всем, кто был в зале, -
воздушный шарик и надпись на нем: "Нейтрон".
Голыми руками нейтрон не возьмешь - такова была, по-видимому, мораль сей
басни...
А физики пытались проделать именно это.
Несмотря на успехи в исследованиях сегнетоэлектричества, в конце 1932 г.
Курчатов решил переключиться на работу в области ядерной физики. Это было
резкое и неожиданное изменение тематики и означало прекращение исследований
по физике полупроводников, которые он проводил с Иоффе. Кроме того, это был
отход от работ, имевших большие перспективы в плане непосредственных
приложений, к области, которая в то время считалась очень далекой от практических
применений. Но Курчатов, видимо, считал, что он уже сделал в области
сегнетоэлектричества все, что планировал, а ядерная физика была многообещающим
направлением исследований. Возможно, здесь он находился под влиянием своего
друга Синельникова, который 1928- 1930 гг. провел в Кембридже, а к
рассматриваемому времени возглавлял высоковольтную лабораторию в Харькове. Так или
иначе, Курчатов начал действовать "решительно, быстро, без оглядки назад,
как, впрочем, он всегда поступал в подобных случаях".
Большую часть 1933 г. Курчатов посвятил изучению литературы по ядерной фи-
зике и подготовке приборов для будущих исследований. Он организовал
строительство маленького циклотрона, с помощью которого можно было получить,
правда, лишь очень слабый пучок частиц и который не годился для проведения
опытов . Он также построил высоковольтный ускоритель протонов кокрофт-
уолтоновского типа и использовал его для изучения ядерных реакций с бором и
литием. Весной 1934 г., после ознакомления с первыми заметками Энрико Ферми и
его группы о ядерных реакциях, вызываемых нейтронной бомбардировкой, Курчатов
переменил направление своих работ. Он оставил опыты с протонным пучком и
начал изучать искусственную радиоактивность, возникающую у некоторых изотопов
после их бомбардировки нейтронами.
1935 г.
Между июлем 1934 г. и февралем 1936 г. Курчатов и его сотрудники
опубликовали 17 статей, посвященных искусственной радиоактивности. Наиболее
существенным и оригинальным его достижением в это время была гипотеза, что наличие
нескольких периодов полураспада некоторых радиоизотопов могло быть объяснено
ядерной изомерией (т. е. существованием элементов с одной и той же массой и с
одним и тем же атомным номером, но с различной энергией).
Другим исследованным Курчатовым явлением было протон-нейтронное
взаимодействие и селективное поглощение нейтронов ядрами различных элементов.
В середине 30-х годов эти вопросы были центральными в исследованиях по
ядерной физике. Морис Гольдхабер, который тогда занимался этими же проблемами
в Кавендишской лаборатории, сказал, что в мире в то время было несколько
центров, где велись серьезные исследования по ядерной физике. "Это была Кавен-
дишская лаборатория, которую я считаю лучшей, затем римская школа, когда там
был Ферми, считалась первоклассной; окружение Жолио-Кюри в Париже. Затем
Курчатов и его люди. Они делали хорошие работы. Я всегда считал, что именно
Курчатов являлся крупнейшей фигурой в области атомной энергии в России, так как
я читал его статьи. Он не очень отставал от нас, с учетом разницы во времени
получения журналов. Курчатовская школа всегда выпускала интересные статьи.
Курчатов и его коллеги составляли часть интеллектуального сообщества физиков-
ядерщиков, хотя к тому времени личные контакты с западными физиками стали
весьма затруднительными. Однако Курчатов не чувствовал удовлетворения, так
как понимал, что идет путями, проложенными Ферми, и не прокладывает своих
собственных.
В 1935 г. он полагал, что открыл явление резонансного поглощения нейтронов.
Однако они разошлись с Арцимовичем, с которым Курчатов в то время
сотрудничал , в интерпретации полученных результатов. В результате еще до того, как
ими были выполнены решающие опыты, Ферми и его сотрудники опубликовали
статью, в которой сообщили о существовании этого явления. Курчатов был
разочарован этим, потому что ленинградские физики стремились внести свой вклад в
общее дело и доказать, что они работают не хуже других исследовательских групп.
Курчатов испытывал трудности, связанные с нехваткой источников нейтронов,
необходимых для проведения исследований. Единственным местом в Ленинграде,
где они имелись, был Радиевый институт. Поэтому Курчатов организовал
совместную работу с Мысовским, возглавлявшим в этом институте физический отдел.
Если бы летом 1934 года ленинградский Физтех посетил человек, побывавший
перед этим в Римском университете, он, вполне возможно, решил бы, что между
физиками идет матч в спринтерском беге, заочный матч. Беговою дорожкой
служили коридоры вторых этажей физического факультета в Риме и Физико-технического
института в Ленинграде. Энрико Ферми и Эдоардо Амальди выступали за Рим,
Игорь Курчатов - за Ленинград. Методика нейтронных экспериментов требовала
быстроты ног.
Облучать испытуемые вещества следовало на достаточном расстоянии от места,
где мерилась наведенная радиоактивность, иначе первичное излучение могло ее
исказить. Но в то же время дистанция должна была быть не слишком велика,
чтобы поспеть донести до приборов короткоживущие ядра. В Ленинграде парафиновый
бак, где хранилась ампула с источником нейтронов, стоял возле лестницы. Раз в
неделю физтеховцы получали такую небольшую стеклянную ампулу из Радиевого
института. Именно там находился единственный в городе грамм радия. Там
наполняли ампулу его эманацией и порошком бериллия. Опыт состоял в том, что эта
ампула плотно обертывалась "мишенью" - листком бумаги, обмазанным вазелином в
смеси с порошком испытуемого вещества. Альфа-лучи эманации выбивали из ядер
бериллия поток нейтронов. Нейтроны в свою очередь обстреливали мишень. А
экспериментатор , выждав положенное время, хватал эту мишень...
Тут следовало соблюдать осторожность: разобьешь ампулу - пропала неделя,
пока в Радиевом институте вновь не накопится эманация. Экспериментатор
осторожно хватал мишень и опрометью кидался с ней по коридору к себе в
лабораторию, к окошку камеры Вильсона или счетчика Гейгера. Следы от этих пробежек
остались у Курчатова на всю жизнь - радиоактивные ожоги на пальцах...
Соблюдая осторожность, он думал об ампулах, а не о себе. Таков уж был стиль в
Физтехе - думать не о себе.
Когда однокашник Курчатова по Физтеху Исаак Кикоин перебрался из Ленинграда
на Урал - налаживать Уральский Физтех, - как-то поздно вечером к нему в
лабораторию заглянул товарищ - приверженец другого стиля. "Работаешь? - спросил
он с порога. - Работай, работай. Работа дураков любит..." - "Но она не
пользуется у них взаимностью", - возразил Кикоин.
Курчатов жил своею работой. А когда все-таки необходима бывала разрядка, он
отдыхал по-своему: обожал, например, красить столы... Вероятно, время, о
котором идет речь, можно называть зарею ядерной физики. Но "заря" ученичества
не должна была затянуться.
"Этап освоения техники ядерных исследований был пройден ударным темпом.
Дальнейшая задача - развертывание творческой исследовательской работы -
несравненно более трудная... должна быть и будет нами разрешена", - уверенно
писал в 1933 году один из харьковских друзей Курчатова. Минуло два года,
прежде чем Курчатов смог сказать наверняка, что разрешил эту задачу - не
повторять , а исследовать.
Первый настоящий успех ему как ядерщику принес 1935 год. Он продолжал
исправно носиться по коридору Физтеха, зажав в руке, как эстафетную палочку,
облученную нейтронами мишень. Когда после фтора, алюминия, фосфора, золота
настала очередь брома, обнаружился любопытный факт: счетчик продолжал
щелкать , хотя - по Ферми - остаточной активности давно следовало сойти на нет.
Вдобавок к законным двум радиоактивным элементам после нейтронной
бомбардировки брома получался еще незаконный третий. Откуда он взялся, было
непонятно . Две ветви ядерной реакции, установленные для брома Ферми, соответствовали
двум устойчивым изотопам этого элемента. О третьем изотопе науке ничего не
было известно, и такое толкование выглядело мало правдоподобным. Опять перед
Курчатовым была аномалия - и требовала прояснения. И отложить решение ему,
как всегда, не под силу. Прямая атака не единственный способ овладения
крепостями, в том числе и в науке. Но на этот раз Генерал одержал решительную
победу. Ключом к крепостным воротам послужил заданный ученым вопрос: а не
существует ли в природе атомных ядер, при одинаковом заряде и массе имеющих
неодинаковую структуру? Допустив это, уже нетрудно было прийти к мысли, что
такие ядра могли бы обладать и различными радиоактивными свойствами!.. Ядерная
изомерия... Это уже не просто подтверждение обнаруженных прежде явлений, не
только уточнение или дополнение. Это - новое явление природы, само открытие
(сделано оно Игорем Васильевичем Курчатовым совместно с братом Борисом Ва-
сильевичем Курчатовым, Л.В. Мысовским и Л.И. Русиновым).
Вскоре оно привело физиков к пониманию того, что атомное ядро может
находиться в различных энергетических состояниях - основном и возбужденном. Каким
образом происходит переход ядра из одного состояния в другое - возбуждение
его или "успокоение", - Курчатов установил позднее. Тогда же открытие явления
изомерии означало - для самого Курчатова- физика, - что пора созревания
миновала. Не только личным успехом одного ученого обозначился этот рубеж. К
рубежу подошла наука о ядре. Методика "бегом по коридору" исчерпала себя, и
будущее ядерной физики зависело от новой техники эксперимента. Наступало время
мощных ускорителей, лаборатории ученых все больше становились похожими на
заводские цеха... но это уже наступало другое время.
Исследование цепных
ядерных реакций
до войны в ЛФТИ
А.П. Александров вспоминает:
После того как были открыты сначала нейтрон, а потом деление урана и было
обнаружено что при делении урана получается больше одного нейтрона, ну там
около 2.5, скажем, конечно всем физикам пришло в голову что здесь имеются
условия для организации цепной реакции. Почему это нашим легко пришло в голову?
- Именно потому, что с цепными реакциями мы встречались буквально раз в месяц
по докладам на семинарах школы Семенова. То в одном случае, то в другом
случае - разные варианты цепных реакций рассматривали на семинарах, и поэтому
когда встал вопрос о том, что возбуждающих центров, ну, нейтронов, больше чем
единица рождается в элементарном акте, то ясно было что на этом деле можно
организовать эффект. Ну и конечно это страшно заинтересовало Харитона и
Зельдовича. Зельдович теоретик, он тогда назывался Яшкой и был очень таким живым
парнем. И вот они сразу стали выяснять условия возможной цепной реакции на
уране. Естественно тут нужно было очень много знать. Потому что нужно было
знать возможные сечения, нужно было хорошо знать число нейтронов, которые
рождались в единичном акте деления урана, нужно было хорошо оценить число
нейтронов , которые пропадают, так сказать, не вступая в цепную реакцию за счет
поглощения в веществе или за счет вылета наружу. В общем, там нужно было себе
представить бездну всяких деталей этого процесса цепного, для того чтобы
сделать сколько-нибудь корректные оценки.
Но в то время было очень мало данных по ядерным сечениям, и точность их
измерения была, в общем, очень невелика. И грусть была еще в том, что просто
измеряя элементарные сечения трудно было перейти к характеристикам, даже и к
качественной характеристике - куда пойдет процесс, потому что получалась,
что, в общем, довольно сложная комбинация всех этих элементарных величин,
которые входили в расчет должна была определить результат, направление хода
процесса.
Задача развития цепной реакции наиболее корректно была представлена именно
Харитоном и Зельдовичем в их докладе на этом семинаре. Именно они это дело
толком рассчитали. То есть там было даже сформулировано так, что если
рассматривать процесс с замедлителями, то может рассматриваться только два
замедлителя - чистый графит, очень чистый и тяжелая вода. Легкая вода как
замедлитель который мог работать с естественным ураном был ими отброшен. Они
показали, что для любого быстрого процесса, где нужно получить
разветвляющуюся реакцию (взрывного типа), требуется разделение изотопов. Это было в этом
докладе совершенно четко показано. И надо сказать, что по сути дела
доказательство того, что может быть создано два типа процессов - управляемый
процесс и процесс взрывного характера - это было сделано именно в работе Харито-
на и Зельдовича. Вот тогда мы почувствовали, так сказать, все стороны этого
дела, ну и конечно, естественно каждый по-своему стал реагировать. Игорь
Васильевич этому делу придал, конечно, огромное значение и вот это послужило
тоже одним из... поводом к одной из его докладных записок насчет необходимости
развития этой проблемы. Что касается меня, то я начал тогда в библиотеке
читать статьи по разделению урана, по возможным методам разделения изотопов
урана.
Почему я потом довольно легко перешел из тех областей, в которых я работал,
на работы в этой области? Именно потому, что я начал ей интересоваться, и
интересоваться очень всерьез. И это было рождено как раз вот этим вот докладом
Харитона.
А вот развитие этой ядерной тематики оно шло ни шатко, ни валко до тех пор,
пока не было открыто деление урана. Ведь даже не предполагалось, что такой
процесс может быть. Были и раньше такие соображения, что ах вот есть большая
энергия в ядре, вот, и Вернадский высказывался в этом смысле. Это была, в
общем, литература, а не сколько-нибудь серьезное научное предвидение. Это
видно, например, по тому, что первый человек, который обнаружил эту колоссальную
энергию ядра, это был Резерфорд, и он считал, что никогда человек не сможет
использовать ядерную энергию.
Хотя, конечно, меня интересовала эта область несомненно, но у меня не было
даже никакой мысли к ней близко приближаться. Потому что в это время я
занимался полимерами, работа у меня шла по полимерам отлично. У меня в это время
была собственно уже в такой завершающей стадии докторская диссертация,
которая касалась полимеров. Я считался тогда в Союзе одним из двух-трех наиболее
выдающихся специалистов по полимерам. Во всяком случае, в физике полимеров я
конечно был тогда сильнее всех. Конечно, когда было открыто деление урана и
показано что это совершенно новый тип реакции, которой раньше вроде не было,
конечно это вызвало интерес, как у физика, очень большой интерес. Но я даже
не думал, что в какой-то степени я буду этой области касаться. А потом, когда
выяснилось, что нейтроны при этом делении появляются, когда выяснилось что
может быть можно организовать цепную реакцию - это, конечно, возбудило
необыкновенный интерес к этой области. Но вот после доклада Харитона мне стали
ясны отдельные, так сказать, аспекты - важность разделения изотопов, а это
тот процесс, в котором я мог работать, я был к этому подготовлен именно как
человек работавший в области молекулярной физики. Вот поэтому у меня появился
к этому делу тоже интерес. Это не значило, что я хотел тут работать. У меня
было свое дело, вполне хорошее, но вот интерес появился.
В общем, это стало в какой-то степени интересовать институт вообще. Это
была постоянная тема на семинарах, и постоянно там докладывались разные вещи, и
работы по разделению изотопов. Так что эта тематика была уже близка к центру
внимания института в целом. Но никто нас тогда не насиловал, каждый занимался
своим делом.
После того как была сделана вот эта работа Харитона и Зельдовича, которую
они доложили у нас на семинаре в Физтехе, более или менее стала ясной
картина, что здесь можно ожидать. Тогда было еще трудно сказать, будет цепная
реакция управляемой или неуправляемой. Но было ясно, что для этого нужно иметь
возможность обогащать природный уран 235 изотопом. Или что нужно добыть очень
большое количество тяжелой воды. Однако тогда не было веских доказательств,
что на тяжелой воде пойдет котел с природным ураном. Было ясно, что, скажем,
для того, чтобы разделить изотопы урана, нужно выполнить совершенно
колоссального объема инженерные работы, причем очень сложные работы. Но было также
ясно, что для того, чтобы получить большие количества тяжелой воды нужно тоже
строить огромные производства. Поэтому складывалась такая ситуация, что это
направление может оказаться очень важным, но его нельзя взять, так сказать,
голыми руками и обычными лабораторными масштабами экспериментов, что
необходимо создавать совершенно новые типы промышленности, которые вырабатывали бы
те вещества, которые нужны, чтобы подтвердить возможность получения цепной
реакции. И тогда не Иоффе, а Курчатов, правда, именно по предложению Иоффе,
Курчатов по-моему и Харитон написали записку в Президиум Академии наук, что
чрезвычайно важно развивать урановую проблему, что идет речь об освобождении
ядерной энергии и о возможности ее использования.
Там, в этой записке, не было рассуждения насчет того, регулируемая она
будет или нерегулируемая. Был специальный доклад Игоря Васильевича также в
Президиуме , были составлены документы соответствующие в правительство. Однако
тогда конечно перспектива всего этого дела была очень зыбкая, потому что
оценки были такие, что то ли выйдет, то ли нет, средств нужно было вкладывать
много, потому что было ясно, что нужно начинать с добычи урана, его
выделения, его обогащения или не обогащения, но, во всяком случае, в получении его
в таком виде, в котором дальше его можно будет употреблять для вот этих
систем, где может быть организована цепная реакция. Что необходимо получение
тяжелой воды очень хорошей. И ясно было видно, что это все очень сложная
задача. Это встретило некоторую поддержку, но когда стала обостряться обстановка
уже перед самой войной, то единственное собственно реальное, что делалось
тогда в Физико-Техническом институте, это старались поскорей закончить
строительство циклотрона на котором можно было бы попытаться уточнить некоторые
константы (это циклотрон Физико-Технического института уже, а не Радиевого,
тот очень маленький был. На том мало, что можно было сделать). А здесь
предполагалось, что можно будет уточнить константы и тогда понять более или
менее, что является главным направлением развития. Ну и вот собственно на этой
стадии все прекратилось, потому что уже создалась предвоенная и потом военная
обстановка. Началась война. Конечно, всякое строительство циклотрона
прекратилось . Физико-Технический институт довольно скоро тогда - по-моему в июле
месяце - оказался в Казани. Но это направление не позабыли. Оно даже
фигурировало в плане работ Физико-Технического института на военный период. Я
читал, своими глазами читал какой-то план, где было написано "Работы по атомной
бомбе", прямо так и было написано. Но этот план не был никак утвержден.
Значит ФизТех в июле месяце где-то числа 15 уехал в Казань, вот, я как раз Марь-
яну провожал. И после того как мы их проводили, тогда и Курчатовское
семейство туда тоже уехало, мы с Курчатовым пришли ко мне домой.
И он сказал, что вот так сложилась обстановка, вся моя работа сейчас
закрывается, ясное дело, тут делать ничего нельзя, значит забирайте мою
лабораторию всю и меня тоже, давайте заниматься вашей работой по противоминной
защите .
Он тогда считал, что о его работе по ядру невозможно говорить во время
войны , потому что действительно уже тогда чувствовалось, что чересчур большие
нужны усилия для этого.
До 1932 г. только одна работа, выполненная в институте, могла бы быть
отнесена к области ядерной физики. Это было исследование космических лучей,
которое проводил Дмитрий Скобельцын. А к началу 1934 г. в отделе ядерной физики
института было уже четыре лаборатории, в которых работало около 30
сотрудников . Ядерная физика стала второй по важности после физики полупроводников
областью исследований.
По мнению Харитона, который был студентом Иоффе и в рассматриваемое время
работал в руководимом Семеновым Институте химической физики , поддержка работ
в области ядерной физики была смелым поступком со стороны Иоффе, "потому что
в начале 30-х годов все считали, что ядерная физика - это предмет, совершенно
не имеющий никакого отношения к практике и технике". . . .Занятие же таким
далеким , как казалось, от техники и практики делом было очень нелегким и могло
грозить разными неприятностями.
Всем было известно, что внутри ядра заключено огромное количество энергии,
но никто не знал, каким образом эта энергия может быть освобождена (если
такая возможность вообще существует) и использована. В 1930 г. Иоффе писал, что
использование ядерной энергии могло бы привести к решению проблемы
энергетического кризиса, перед лицом которого человечество может оказаться через две
или три сотни лет, но он не мох1 утверждать, что практические результаты будут
достигнуты в течение ближайшего или даже более отдаленного времени.
"В те годы еще и мыслей не могло быть о ядерном оружии или ядерной
энергетике, - писал Анатолий Александров, который в это время работал в институте
Иоффе, но в физике ядра открылись новые крупные проблемы и интересные задачи
для исследователей".
В 1936 г. на мартовской сессии Академии наук Мысовский утверждал, что, хотя
радиоактивные элементы и находят практическое применение в медицине, биологии
и промышленности, можно считать, что высказанные ранее идеи о том, что
ядерные реакции могут явиться мощным источником энергии, оказались ошибочными.
Игорь Тамм не был согласен с этим. Очевидно, сказал он, что внутри ядра
скрыт совершенно неисчерпаемый запас энергии, которой рано или поздно
овладеют. . . . "Я не вижу никаких оснований, - добавил он, - сомневаться в том, что
рано или поздно проблема использования ядерной энергии будет решена, но пока
что нельзя задаться разумными вопросами о том, каким образом окажется
возможным овладеть этой энергией, поскольку проблемы физики ядра еще как следует не
поняты". Тем не менее он с оптимизмом относился к возможностям атомной
энергии, но утверждал, - всего лишь за девять лет до Хиросимы - что
"действительно наивна мысль о том, что использование ядерной энергии является вопросом
пяти или десяти лет.
ЛФТИ: создание
отдела ядерной физики
В декабре 1932 г. Иоффе в ЛФТИ создал группу ядерной физики и в следующем
году получил от народного комиссара тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе
100 000 рублей на новое оборудование, необходимое для ядерных исследований.
Иоффе решил созвать Всесоюзную конференцию по атомному ядру, чтобы завязать
более тесные связи между различными научными центрами Советского Союза,
работающими в области ядерной физики.
Во главе ядерных исследований Абрам Федорович поставил молодых талантливых
физиков - И.В. Курчатова, А. И . Алиханова, Л . А. Арцимовича. ЛФТИ оставался
центром ядерных исследований в СССР до 1943 г. В 1943 г. на основе группы
ядерщиков ЛФТИ была создана возглавленная И. В. Курчатовым лаборатория N 2 -
будущий Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова.
В 30-е годы институт Иоффе был ведущим центром исследований в области
ядерной физики. Первым заведующим отделом ядерной физики в нем стал Игорь
Курчатов, который в 1943 г. стал и научным руководителем советского ядерного
проекта и занимал этот пост до самой своей смерти в 1960 г.
На 101-ю Всесоюзную конференцию по атомному ядру, собравшуюся в сентябре
1933 г., Иоффе пригласил несколько иностранных физиков. Среди докладчиков
были Фредерик Жолио-Кюри, Поль Дирак, Франко Расетти (сотрудник Энрико Ферми) и
Виктор Вайскопф, в то время ассистент Вольфганга Паули в Цюрихе. Эта
конференция сделала очень много для стимулирования советских ядерных исследований.
Среди молодых физиков, принимавших участие в ее работе, было несколько
человек , которые позднее сыграли ведущую роль в атомном проекте: Игорь Тамм, Юлий
Харитон, Лев Арцимович и Александр Лейпунский. Иоффе не принуждал своих
молодых коллег перейти к работе в области ядерной физики, но он поддержал их, ко-
гда они приняли такое решение.
В 1932 г. не только Курчатов переключился на исследования по ядерной
физике. Абрам Алиханов, которому, как и Курчатову, было в то время около 30 лет,
в том же году, оставив работы по рентгеновским лучам, занялся физикой ядра и
был поставлен во главе позитронной лаборатории, где совместно со своим братом
Артемом Алихановым он изучал рождение электрон-позитронных пар, а позднее -
спектры бета-лучей.
Еще один молодой физик, Лев Арцимович, поступивший в институт двумя годами
ранее (в возрасте двадцати одного года), тоже обратился к изучению физики
ядра и возглавил высоковольтную лабораторию. Арцимович работал в тесном
контакте с братьями Алихановыми.
Четвертой лабораторией отдела ядерной физики руководил Дмитрий Скобельцын,
который был несколько старше этих трех своих коллег: он родился в Петербурге
в 1892 г. Скобельцын приступил к изучению космических лучей в начале 20-х
годов и провел два года в Париже, в институте Марии Кюри.
По своим манерам он был холоден и сдержан, тогда как Алиханов был
вспыльчивым, а Арцимович - остроумным и порой даже злоязычным человеком,
интересующимся всем на свете.
Физики-ядерщики института Иоффе настаивали на строительстве собственного
циклотрона. Курчатов и Алиханов уже в 1932 г. обсуждали вопрос о
строительстве большого циклотрона, но эта идея была оставлена, так как Радиевый институт
еще раньше принял решение строить свою установку. Все же в январе 1937 г.
Иоффе обратился к народному комиссару тяжелой промышленности Серго
Орджоникидзе с просьбой о финансировании строительства циклотрона в своем институте,
а также о том, чтобы командировать двух физиков в Беркли (США) для изучения
работы циклотронов (письмо было отправлено за месяц до самоубийства
Орджоникидзе) . Наркомат поддержал этот план, и в июне 1939 г., спустя примерно два с
половиной года после того, как Иоффе отправил свое письмо, было принято
представительное постановление об ассигновании необходимых для строительства
циклотрона средств. В Беркли, однако, никто не поехал.
В конце 30-х годов Курчатов организовал семинар по нейтронам, на котором
обсуждались работы, выполненные в институте, а также статьи, представленные
его сотрудниками в физические журналы. Исай Гуревич, один из участников этого
семинара, говорил позднее, что "не будь его - и на грандиозные задачи,
которые пришлось разрабатывать во время войны и после нее, понадобились бы еще
годы сверх тех, что ушли на это. Потому что тот семинар был школой нейтронной
физики, без которой ничего бы не вышло. В работе семинара принимали участие
полтора десятка человек, многие из которых потом сыграли большую роль в
атомном проекте.
Иоффе направлял многих молодых физиков за рубеж для выполнения
исследований. В их числе он рекомендовал и Курчатова. Курчатов планировал поездку в
США зимой 1934-1935 гг., ив сентябре 1934 г. Френкель написал Эрнесту
Лоренсу, обратившись к нему с просьбой организовать Курчатову приглашение в
Беркли. Лоренс написал Курчатову 1 октября, приглашая его в свою лабораторию "на
некоторое время". Но Курчатов не поехал за границу, быть может потому, что
ссылка его отца делала его политически неблагонадежным для НКВД. С середины
30-х годов личные контакты советских физиков с их западными коллегами все
больше сокращались. Так, на конференции по ядерной физике 1933 г. примерно
половина докладов была прочитана иностранными учеными, а в 1937 г. на такой
же конференции они сделали только пять из двадцати восьми докладов. Наконец,
в работе ядерной конференции, состоявшейся в 1938 г., иностранцы вообще не
принимали участия. Советские физики, тем не менее, продолжали считать себя
частью международного сообщества физиков и внимательно следили за
иностранными журналами.
Положение физических
институтов в СССР
в 30-х годах
В отношениях между Радиевым институтом и остальными физиками-ядерщиками
существовала некоторая натянутость. Вернадский относился к Иоффе без особого
почтения, считал его честолюбивым и недобросовестным человеком. Игорь Тамм
вызвал гнев Вернадского, когда предложил в 1936 г., чтобы циклотрон Радиевого
института был передан в институт Иоффе. Физики, возразил на это предложение
Вернадский, медлили с осознанием важности явления радиоактивности, у них по-
прежнему нет адекватного понимания этой области. Радиевый институт, утверждал
он, должен работать над проблемами ядерной физики, которая и развилась-то из
исследований явления радиоактивности. Циклотрон, который теперь уже скоро
начнет функционировать, необходим для работ, ведущихся в Радиевом институте,
и не должен быть отнят у него. Этого и не случилось в действительности.
Но запуск циклотрона затягивался, и лишь в феврале 1937 г. на нем был
получен пучок протонов с энергией около 500 КэВ. В июле 1937 г. их энергия
достигла величины, примерно равной 3,2 МэВ. Однако циклотрон работал
нестабильно.
Курчатов был расстроен таким положением дел, потому что планировал
использовать циклотрон для своих собственных исследований. Весной 1937 г. он начал
работать в циклотронной лаборатории Радиевого института, проводя в ней один
день в неделю, и постепенно стал лидером в этой работе. Циклотрон начали
использовать для проведения экспериментов в 1939 г., но лишь к концу 1940 г. он
стал функционировать нормально.
И. В. Курчатов — сотрудник Радиевого института. Середина 1930-х.
В начале и середине 30-х годов ведущие физические институты были частью
сети научно-исследовательских институтов в структуре промышленных
комиссариатов . Академия наук не имела в своем составе ни одного большого физического
института. В начале 30-х годов Георгий Гамов попытался создать Институт
теоретической физики на базе физического отдела Ленинградского физико-
математического института, но Иоффе и Рождественский подавили его инициативу.
Все же в результате возникшей дискуссии Академия наук в 1932 г. предложила
организовать ФИАН (физический институт) Сергею Вавилову.
Ленинград не был единственным местом, где проводились исследования по ядер-
ной физике. Другим важным центром, сосредоточивавшим такие работы, был УФТИ
(Украинский физико-технический институт в Харькове), созданный Иоффе в 1928
г. при поддержке украинских властей. Иоффе предполагал организовать
первоклассный физический институт, который установил бы тесные связи с
промышленностью Украины, и он направил туда несколько своих сотрудников из Ленинграда.
Именно они образовали ядро нового института. Курчатов в 30-е годы проводил в
нем по два-три месяца в году. Иоффе старался, чтобы в Харьков переехал его
давний друг, Эренфест, и писал ему, что институт нуждается в "широко
образованном физике", но хотя Эренфест и проработал в этом институте несколько
месяцев, он не остался там навсегда. Однако в Харькове работало несколько
иностранных физиков. В их числе был и Александр Вайсберг, венский коммунист,
который возглавил низкотемпературную экспериментальную станцию, Мартин Руэман,
руководивший одной из низкотемпературных лабораторий, Фридрих Хаутерманс, sip-
кий и оригинальный физик из Германии, Фриц Ланге, тоже немецкий физик,
позднее работавший над проблемой разделения изотопов с помощью центрифуг]. Первым
директором УФТИ стал Иван Обреимов, оптик, один из первых студентов Иоффе. Он
был прекрасным физиком, но не оказался сильным директором. В 1932 г. его
заменил на этом посту Александр Лейпунский, которого относили к числу самых
способных молодых советских физиков. Научные интересы Лейпунского были
связаны главным образом с атомной и ядерной физикой. В 1932 г. он и Синельников
вместе с двумя коллегами повторили эксперимент Кокрофта и Уолтона. В середине
30-х годов Лейпунский более года провел в Кавендишской лаборатории Он был
членом партии, что было в 30-е годы нетипичным для серьезных физиков. Коллеги
высоко ценили его, считалось, что он будет играть важную роль в советской
науке.
Расцвет УФТИ начался уже в первой половине 30-х годов. Это был богатый и
хорошо обеспеченный оборудованием институт, и к середине десятилетия по
размеру бюджета и числу сотрудников он перегнал институт Иоффе. Его ведущие
ученые были талантливы и хорошо образованны. Шубников, возглавивший исследования
в области низких температур, с 1926 по 1930 г. работал в лаборатории низких
температур в Лейдене, одном из ведущих европейских центров в этой области
науки. Он имел репутацию очень талантливого экспериментатора. Ландау,
наверное, самый блестящий в своем поколении советский физик, вплоть до середины
30-х годов руководил теоретическим отделом УФТИ. Институт посещали многие
иностранные физики, в том числе Нильс Бор, Джон Кокрофт и Поль Дирак. Виктор
Вайскопф в 1932 г. проработал в нем восемь месяцев.
Институт выпускал советский физический журнал на немецком языке. Александр
Вайсберг писал в своей книге "Обвиняемый", ставшей классическим
свидетельством о "большой чистке", что вплоть до 1935 г. институт был "оазисом свободы в
пустыне сталинского деспотизма, и что, если бы в нем "оставили в покое
ученых, в должное время они достигли бы выдающихся результатов". Но после того
как в 1934 г. в институте появился новый директор, атмосфера в нем была
омрачена личными склоками и политическими интригами. Жена Синельникова в июле
1935 г. в письме к сестре писала, что "институт полон интриг. Раньше они были
связаны с отношениями между учеными и административным отделом, но теперь
кажется , что уже все перемешалось, и некоторые из ученых для достижения своих
целей используют грязные методы". В сентябре она писала о том, что, видимо,
"нужно взорвать весь институт, а затем начать все сначала". Когда Виктор
Вайскопф в конце 1936 г. приехал в Харьков, некоторые из физиков-эмигрантов, с
которыми он разговаривал, советовали ему отказаться от должности профессора,
которую ему предлагали в Киеве. Вместо этого он выбрал Рочестерский
университет в Нью-Йорке. Ситуация в институте, которая уже в 1935 и 1936 гг. была,
по-видимому, не лучшей, продолжала ухудшаться. Многие из ведущих сотрудников
УФТИ были арестованы во время "большой чистки" и обвинены в фантастических
заговорах против государства.
В результате институт был опустошен. Вайсберг вспоминает, что в беседах со
своими сокамерниками он так определил этот ущерб: "Послушайте, - сказал я, -
наш институт является одним из самых значительных учреждений такого рода в
Европе. И в самом деле, вероятно, нет другого такого института, в котором
было бы столько разных и прекрасно оборудованных лабораторий. Советское
государство не жалело средств. Часть наших ведущих ученых обучалась за рубежом.
Их постоянно посылали на средства государства к крупнейшим физикам во все
мировые центры для пополнения знаний и опыта. В нашем институте было восемь
отделов , каждый из которых возглавлял способный человек. А каково создавшееся
сейчас положение? Заведующий лабораторией физики кристаллов Обреимов
арестован , арестован и заведующий лабораторией низких температур Шубников. Руэман,
который возглавлял вторую низкотемпературную лабораторию, выслан из страны.
Лейпунский, заведующий лабораторией расщепления ядер, арестован. Арестованы и
руководитель Отдела рентгеновских лучей Горский, и заведующий отделом
теоретической физики Ландау, и я сам - заведующий низкотемпературной
экспериментальной станцией. Насколько мне известно, продолжает работать только Слуцкий,
заведующий отделом ультракоротких волн. Избежал ареста также Синельников,
руководивший лабораторией высоких напряжений.
Шубникова, Розенкевича и Горского расстреляли 8, 9 и 10 ноября 1937 г.
Лейпунский был арестован в июле 1938 г. и освобожден месяцем позже. Обреимов,
которого арестовали тоже в 1938 г. , благодаря усилиям Капицы был выпущен на
свободу в мае 1941 г. Вайсберга и Хаутерманса передали в руки гестапо вскоре
после заключения в августе 1939 г. советско-германского пакта.
Результаты проведенной в институте чистки оказались сокрушительными:
потенциал УФТИ необычайно понизился, и он утратил то положение исследовательского
центра, о котором мечтали ведущие ученые несколькими годами ранее. В канун
открытия деления ядер советские руководители разрушили один из наиболее
важных физических институтов страны.
Ландау до своего ареста переехал в Москву и возглавил теоретическую группу
нового института Капицы (ИФП) . В день его ареста, 28 апреля 1938 г. , Капица
написал Сталину письмо с просьбой об его освобождении. Он указывал, что
Ландау и Фок - два самых сильных советских теоретика и что их потеря будет очень
ощутимой как для Института, так и для советской и мировой науки. "Конечно,
ученость и талантливость, как бы велики они ни были, не дают права человеку
нарушать законы своей страны, и, если Ландау виноват, он должен ответить, -
продолжал Капица. "Но я очень прошу вас, ввиду его исключительной
талантливости, дать соответствующие указания, чтобы к его делу отнеслись очень
внимательно". Письмо Капицы было и смелым, и умным. Он объяснил, каким образом
Ландау мог нажить себе врагов: ..."Следует учесть характер Ландау, который,
попросту говоря, скверный, - писал Капица. "Он задира и забияка, любит искать
у других ошибки и когда находит их, в особенности у важных старцев, вроде
наших академиков, то начинает непочтительно дразнить".
Капица продолжал прилагать усилия, чтобы защитить Ландау, который был
освобожден ровно через год после своего ареста. Капице пришлось написать короткое
письмо на имя Л.П. Берии, нового главы НКВД, в котором он поручился за
лояльное поведение Ландау.
ФИАН: создание института
Вавилов, интересы которого были связаны с явлениями люминесценции и
природой света, был одаренным организатором и намеревался превратить маленький
физический отдел, где работала группа исследователей, в большой институт.
Проблематика исследований института охватывала бы все важные области физики. Ко-
гда в 1934 г. Академия переехала в Москву, физический отдел, руководимый
Вавиловым, переместился туда вместе с ней и стал отдельным институтом - ФИАН
(Физическим институтом Академии наук). Многие ведущие физики Москвы, включая
Мандельштама и Тамма, вошли в его штат. Поскольку Вавилов хотел, чтобы его
институт занимался исследованиями наиболее важных областей физики, он
уговорил некоторых из своих молодых сотрудников, в том числе Павла Черенкова и
Илью Франка, начать работать в области ядерной физики. По предложению
Вавилова Черенков исследовал люминесценцию растворов солей урана, возникающую под
действием гамма-лучей. При этом он открыл черенковское излучение.
Вавилову, как и Иоффе, приходилось защищать ядерную физику от критики.
Институт периодически проверяли комиссии, которые, как вспоминал позднее Илья
Франк, критиковали институт с двух сторон. "Если это была ведомственная
комиссия, то она отмечала, что поскольку ядерная физика - наука бесполезная, то
нет оснований для ее развития. При обсуждениях в Академии наук мотив критики
был иной. Ядерной физикой не занимается здесь никто из признанных
авторитетов, а у молодых ничего не выйдет. Вавилов старался усилить группу,
занимавшуюся исследованиями в области ядерной физики, приглашая сотрудников из
других институтов.
Перед переездом Академии в Москву в исследованиях по ядерной физике в
лаборатории Вавилова принял участие Мысовский, но он не хотел уезжать из
Ленинграда. После 1934 г. консультантом лаборатории стал Скобельцын, перешедший в
ФИАН из ЛФТИ. В январе 1939 г. он переехал в Москву, с тем чтобы стать
постоянным сотрудником ФИАНа. Вавилов, однако, хотел большего и не оставлял
попыток сделать свой институт головным в области ядерных исследований. Он
поднимал перед Иоффе вопрос о возможности перевода некоторых физиков-ядерщиков из
Ленинграда в Москву, доказывая, что наиболее подходящие условия для работы по
ядерной физике могут быть созданы в Академии, а не в промышленном секторе.
Некоторые полагали, что Вавилов стремится все взять в свои руки и разрушить
ленинградскую школу ядерной физики. Именно так это воспринимал Иоффе. Он был
очень подавлен перспективой возможного переезда в Москву его физиков-
ядерщиков, которых он поддерживал и защищал. Вавилов, говорил Иоффе,
"считает, что в Ленинграде нужно вовсе закрыть ядерную лабораторию, а я считаю, что
одной московской ядерной лаборатории на весь Союз будет мало. Однако никто из
ядерщиков института Иоффе, кроме Скобельцына, не поддался на уговоры
Вавилова.
Но Вавилов не прекратил попыток превратить свой институт в центр
исследований по физике ядра. В конце 1938 г. он сделал доклад на заседании Президиума
Академии наук, по которому была принята резолюция, где отмечалось
"неудовлетворительное организационное состояние этих работ (по ядерной физике. Прим.
ред.), выражающееся в раздробленности ядерных лабораторий по различным
ведомствам, в нерациональном распределении мощных современных технических средств
исследования атомного ядра по институтам, в неправильном распределении
руководящих научных работников в этой области и т.п. Президиум полагал, что вся
работа в области атомных ядер и космических лучей должна проводиться в
Академии наук СССР, а также в Академиях наук Украины и Белоруссии. Он просил
правительство разрешить ФИАНу начать в 1939 г. строительство нового здания, с
тем, чтобы ядерные исследования как можно скорее были сконцентрированы в
Москве . Было также решено учредить Комиссию по атомному ядру АН СССР, которая
бы планировала и организовывала ядерные исследования. Ее председателем должен
был стать Вавилов, а членами, помимо прочих, - Иоффе, Алиханов и Курчатов.
Решения Президиума стали ударом для Иоффе. Его институт еще не вошел в
структуру Академии, и потому существовала вероятность того, что в случае,
если планы Президиума осуществятся, он потеряет свою ядерную группу, тем более
что промышленные наркоматы не были заинтересованы в работах по ядерной физи-
ке. Более того, вновь созданная Комиссия предоставила Вавилову широкие права
для организации работ в этой области. Это было плохо для Иоффе, поскольку
Вавилов явно старался получить физтеховский циклотрон.
Однако прежде чем комиссия смогла приступить к серьезной работе, значимость
ядерной физики существенным образом возросла благодаря открытию в конце 1938
г. деления ядер.
Советские физики в 30-х гг.
развивали ядерную физику,
как фундаментальную
В этом разделе рассматривалась реакция российских ученых на открытие
радиоактивности и серию важных открытий 1932 г. - annus mirabilis 1932. Вернадский
больше, чем кто-либо другой, настаивал на проведении исследований по
радиоактивности и на разведке урановых месторождений. Его воодушевление частично
было обусловлено убежденностью в том, что результатом этих исследований станет
возможность использовать атомную энергию в практических целях.
Однако к 30-м годам такая перспектива оказалась более отдаленной, чем это
представлялось на заре века. В 1932 г. советских ученых влекла к изучению
ядра не надежда на получение каких-либо практических результатов, но
перспектива исследования интересных физических явлений. Они могли надеяться, что их
работа будет полезной, но полагали, что практические результаты, даже если, в
конце концов, и удастся к ним прийти, появятся в далеком будущем. Именно
ученые, а не те, кто формировал научную политику, проявили инициативу в
расширении исследований по ядру и отстояли право заниматься ими, несмотря на
скептицизм части практически мыслящих администраторов.
Советские физики считали себя частью международного сообщества. Они с
пристальным вниманием следили за тем, что делается за рубежом, хотели внести
свой вклад в поток новых открытий и получить в этой области исследований
признание западных коллег. Рудольф Пайерлс, который хорошо знал сообщество
советских физиков 30-х годов, утверждал, что, когда они подошли к проблеме
выбора направления исследований, у него в то время "не создалось впечатления,
что в том, как делалась наука, было какое-то действительное различие" между
Советским Союзом и другими странами.
Физика, как это видно из настоящей главы, представляла собой сферу
относительной интеллектуальной автономии в обществе, где господствовал тоталитарный
режим. Эта интеллектуальная автономия поддерживалась комплексом общественных
отношений - властью, социальным статусом, наградами, отличавшимися от того,
что имело место в обществе в целом. Несмотря на усилия партийных идеологов,
членство в партии и положение, занимаемое в партийной иерархии, не имели
веса. Как говорил Френкель, "ни Энгельс, ни Ленин не являются авторитетами для
физиков". Речь здесь шла не об отношении физиков к режиму (оно было
различным) , а об их отношении к объединению физиков как интеллектуальному
предприятию. Аргументация в пользу интеллектуальной автономии основывалась на том,
что существуют пределы влияния на нее партийного руководства, что физики
имеют право сами решать, какие физические теории верны и какие проблемы
интересны, а также надеяться на признание со стороны международного сообщества
физиков. Решение о расширении исследований по ядру, принятое после 1932 г.,
свидетельствует о том, что советские физики действовали именно так. Разумеется,
верно, что ученые должны были объяснить властям сделанный ими выбор. Одна из
возможностей действовать таким образом состояла в том, чтобы указать на
потенциальную практическую полезность атомной энергии и тем самым
засвидетельствовать свою приверженность целям и ценностям режима. В сентябре 1937 г. во
вступительном слове, с которым Иоффе обратился к участникам 2-й Всесоюзной
конференции по атомному ядру, он сказал: "Для нас, советских физиков,
является основной истиной, что всякая наука, в том числе физика, может развиваться
и ставить величайшие проблемы только в том случае, если она самым тесным
образом на деле связана с теми практическими приложениями, которые из нее
вытекают " . Он утверждал далее, что только овладение тайнами атомного ядра могло
бы привести к осуществлению давней мечты об источнике дешевой энергии или
мечты алхимиков о получении драгоценных металлов из более доступных.
В октябре следующего года физическая группа Академии наук приняла резолюцию
о том, что ядерная физика должна в ближайшем будущем сконцентрироваться на
работе, связанной с практическими техническими проблемами, но не уточнила,
что это за проблемы.
Такого рода утверждения были не более чем благонамеренными высказываниями,
рассчитанными на то, чтобы задобрить власти и обосновать просьбы о выделении
средств. Более реалистичное представление о позиции физиков можно получить из
описания заседания ученого совета ФИАНа, состоявшегося в 1938 г. На нем
обсуждались планы лабораторий по проведению прикладных исследований, например, по
спектральному анализу металлов, радиогеодезии, люминесцентным лампам. Когда
очередь дошла до лаборатории атомного ядра, ее сотрудники начали бормотать
что-то неопределенное о возможности измерения толщины стенок резервуаров по
данным о рассеянии гамма-лучей, испускаемых радиоактивными источниками,
которые имелись в институте. Один из членов совета, ныне хорошо известный физик,
не смог удержаться и сказал: "Использование физики для нужд народного
хозяйства - серьезное дело, и мы делаем много действительно существенного. Но не
следует превращать его в игру. Физика атомного ядра - очень важная область
фундаментальных научных исследований, и ее нужно развивать, но она не имеет и
неизвестно когда еще будет иметь хоть какое-либо прикладное значение". Все
присутствовавшие согласились с выступавшим, и заседание было продолжено.
Несмотря на имевшиеся трудности, советские исследования по ядерной физике в
30-е годы были весьма успешными. Виктор Вайскопф, высоко ценивший советских
физиков, приехав в Советский Союз, увидел, что они ни в чем не отставали от
зарубежных в понимании структуры ядер.
Иоффе в заключительных комментариях, сделанных им на конференции по ядерной
физике 1937 г., сказал, что в Советском Союзе к этому времени было уже более
ста ученых, работавших в области физики ядра. Это примерно в четыре раза
превышало численность занятых соответствующими проблемами ко времени проведения
первой конференции, состоявшейся в 1933 г. Из тридцати работ, представленных
на конференцию 1937 г., сказал он, многие имеют "фундаментальное значение" и
свидетельствуют о "широком развитии нашей науки".
Месяцем позже Президиум Академии с несомненным удовлетворением отметил рост
"молодых научных кадров" в ядерной физике.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
МОЛЕКУЛЫ
Л.Д. ЛАНДАУ, А. И. КИТАЙГОРОДСКИЙ
КИРПИЧИ
МИРОЗДАНИЯ
Элементы
Из чего построен окружающий нас мир? Первые дошедшие до нас ответы на этот
вопрос родились в Древней Греции более 25 веков тому назад.
Ответы кажутся на первый взгляд донельзя странными, и мы должны были бы
потратить много бумаги, чтобы объяснить читателю логику древних мудрецов - Фа-
леса, утверждавшего, что все состоит из воды, Анаксимена, говорившего, что
мир построен из воздуха, или Гераклита, по мнению которого все состоит из
огня.
Несообразность подобных объяснений заставила более поздних греческих
"любителей мудрости" (так переводится слово "философ") увеличить число первооснов
или, как их называли в древнем мире, элементов. Эмпедокл утверждал, что
элементов четыре: земля, вода, воздух и огонь. В это учение внес окончательные
(на очень долгое время) поправки Аристотель.
Согласно Аристотелю, все тела состоят из одного и того же вещества, но это
вещество может принимать различные свойства. Этих невещественных элементов-
свойств четыре: холод, тепло, влажность и сухость. Соединяясь по два, и
будучи приданы веществу, элементы-свойства Аристотеля образуют элементы Эмпедок-
ла. Так, сухое и холодное вещество дает землю, сухое и горячее - огонь,
влажное и холодное - воду и, наконец, влажное и горячее - воздух.
Впрочем, ввиду трудности ответа на ряд вопросов философы древности добавили
к четырем элементам-свойствам еще "божественную квинтэссенцию". Это что-то
вроде бога-повара, готовящего одно блюдо из разнородных элементов-свойств.
Ссылкой на бога, разумеется, нетрудно дать разъяснение любому недоумению.
Впрочем, очень долгое время - почти вплоть до XVIII века - мало кто
отваживался недоумевать и задавать вопросы. Учение Аристотеля было признано
церковью, и сомнение в его справедливости было ересью.
И все же сомнения эти возникали. Породила их алхимия.
В далекие времена, в глубь которых мы можем заглянуть, читая древние
рукописи, человек знал, что все окружающие нас тела способны превращаться в
другие . Горение, обжиг руды, сплавление металлов - все эти явления были хорошо
известны.
Лаборатория алхимика.
Это, казалось бы, не противоречило учению Аристотеля. При любом превращении
менялась, так сказать, "дозировка" элементов. Если весь мир состоит всего
лишь из четырех элементов, то возможности превращения тел должны быть очень
велики. Нужно найти лишь секрет, как сделать, чтобы из любого тела можно было
получать любое другое.
До чего заманчива задача сделать золото, или найти особый, необыкновенный
"философский камень", дающий его обладателю богатство, власть, вечную
молодость . Науку об изготовлении золота, философского камня, о превращении любого
тела в любое другое древние арабы назвали алхимией.
Столетиями продолжалась работа людей, посвятивших себя решению этой задачи.
Алхимики не научились делать золото, не нашли философского камня, но зато
собрали много ценных фактов о превращении тел. Эти факты послужили в конце
концов смертным приговором для алхимии. В XVII веке многим стало ясно, что число
основных веществ - элементов несравненно больше четырех. Ртуть, свинец, сера,
золото, сурьма оказались неразлагаемыми веществами, уже нельзя было говорить,
что эти вещества построены из элементов. Пришлось, напротив, причислить их к
элементам мира.
В 1668 г. в Англии вышла в свет книга Роберта Бойля "Скептический химик,
или сомнения и парадоксы относительно элементов алхимиков". Здесь мы находим
совершенно новое определение элемента. Это уже не неуловимый, таинственный
невещественный элемент алхимиков. Теперь элемент - это вещество, составная
часть тела.
Это укладывается в современное определение понятия элемента.
Список элементов Бойля был невелик. К правильному списку Бойль присоединил
еще и огонь. Впрочем, идеи об элементах-свойствах жили и после него. Даже в
списке великого француза Лавуазье (1743-1794), которого считают основателем
химии, наряду с действительными элементами фигурируют и невесомые элементы:
теплотвор и световое вещество.
В первой половине XVIII века было известно 15 элементов, а к концу века
число их возросло до 35. Правда, лишь 23 из них - действительные элементы,
остальные же - или несуществующие элементы, или вещества, как едкие натр и
калий, которые оказались сложными.
К середине XIX века в химических руководствах описывалось уже свыше 50
неразложимых веществ.
Толчком для сознательных поисков неоткрытых элементов явился периодический
закон великого русского химика Менделеева. Здесь еще рано говорить об этом
законе. Скажем лишь, что своим законом Менделеев установил, как надо искать
еще не открытые элементы.
К началу XX века были открыты почти все встречающиеся в природе элементы.
Атомы и
молекулы
Около 2000 лет назад в Древнем Риме была написана оригинальная поэма. Ее
автором был римский поэт Лукреций Кар. "О природе вещей" - так называлась
поэма Лукреция. Звучными стихами рассказал Лукреций в своем поэтическом
произведении о взглядах древнегреческого философа Демокрита на мир.
Что это были за взгляды? Это было учение о мельчайших, невидимых частичках,
из которых построен весь наш мир. Наблюдая различные явления, Демокрит
пытался дать им объяснение.
Вот, например, вода. При сильном нагревании она превращается в невидимый
пар и улетучивается. Как это можно объяснить? Ясно, что такое свойство воды
связано с ее внутренним строением.
Или почему, например, мы ощущаем запахи цветов на расстоянии?
Размышляя над подобными вопросами, Демокрит пришел к убеждению, что тела
только кажутся нам сплошными, на самом же деле они состоят из мельчайших
частиц. У различных тел эти частицы различны по форме, но они настолько малы,
что увидеть их невозможно. Поэтому-то любое тело и кажется нам сплошным.
Демокрит назвал такие мельчайшие, неделимые далее частички, из которых
состоят вода и все другие тела, "атомами", что по-гречески означает
"неделимые" .
Замечательная догадка древнегреческих мыслителей, родившаяся 24 века назад,
позднее была надолго забыта. Более тысячи лет в ученом мире безраздельно
господствовало ошибочное учение Аристотеля. Утверждая, что все вещества могут
взаимно превращаться друг в друга, Аристотель категорически отрицал
существование атомов. Любое тело можно делить до бесконечности - учил Аристотель.
В 1647 г. француз Пьер Гассенди издал книгу, в которой смело отрицал учение
Аристотеля и утверждал, что все вещества в мире состоят из неделимых частичек
- атомов. Атомы отличаются друг от друга формой, размерами и массой.
Соглашаясь с учением древних атомистов, Гассенди развил это учение дальше.
Он объяснил, каким именно образом могут возникать и возникают в мире миллионы
разнообразных тел природы. Для этого, утверждал он, не нужно большого числа
различных атомов. Ведь атом - это все равно, что строительный материал для
домов. Из трех различных видов стройматериалов - кирпичей, досок и бревен -
можно построить огромное число самых разнообразных домов. Точно так же из
нескольких десятков различных атомов природа может создать тысячи
разнообразнейших тел. При этом в каждом теле различные атомы соединяются в небольшие
группы; эти группы Гассенди назвал "молекулами", т. е. "массочками" (от
латинского слова "молее" - масса).
Молекулы различных тел отличаются одна от другой числом и видом ("сортом")
входящих в них атомов. Нетрудно сообразить, что из нескольких десятков
различных атомов можно создать огромное количество различных комбинаций -
молекул . Вот почему так велико разнообразие окружающих нас тел.
Однако еще многое во взглядах Гассенди было ошибочно. Так, он считал, что
имеются особые атомы для тепла, холода, вкуса и запаха. Как и другие ученые
того времени, он не мог полностью освободиться от влияния Аристотеля,
признавал его невещественные элементы.
В сочинениях М. В. Ломоносова - великого просветителя и основателя науки в
России - содержатся следующие мысли, получившие подтверждение на опыте много
позднее.
Ломоносов пишет, что молекула может быть однородной и разнородной. В первом
случае в молекуле группируются однородные атомы. Во втором - молекула состоит
из атомов, отличных один от другого. Если какое-либо тело составлено из
однородных молекул, то его надо считать простым. Наоборот, если тело состоит из
молекул, построенных из различных атомов" Ломоносов называет его смешанным.
Теперь мы хорошо знаем, что различные тела природы имеют именно такое
строение. В самом деле" возьмем, например, газ кислород; в каждой его
молекуле содержится по два одинаковых атома кислорода. Это молекула простого
вещества. Если же атомы, составляющие молекулы, различны, - это уже "смешанное",
сложное химическое соединение. Молекулы его состоят из атомов тех химических
элементов, которые входят в состав этого соединения.
Можно сказать и иначе: каждое простое вещество построено из атомов одного
химического элемента; сложное вещество включает в себя атомы двух и более
элементов.
Ряд мыслителей говорили об атомах, приводя логические доводы в пользу их
существования. По-настоящему ввел атомы в науку и сделал их предметом
исследования английский ученый Дальтон. Дальтон показал, что существуют химические
закономерности, которые можно объяснить лишь используя представления об
атомах.
"После Дальтона атомы прочно вошли в науку. Однако еще очень долго
находились ученые, которые "не верили в атомы". Один из них писал в самом конце XIX
века, что через несколько десятилетий атомы "удастся разыскать лишь в пыли
библиотек".
Сейчас подобные суждения кажутся смешными. Мы знаем сейчас так много
подробностей о "жизни" атома, что сомневаться в его существовании - все равно,
что подвергать сомнению реальность Черного моря.
Относительные массы атомов определили химики. Сначала за единицу была
принята масса атома водорода. Относительная атомная масса азота оказалась равной
примерно 14, кислорода - примерно 16, хлора - примерно 35,5. Впоследствии был
сделан несколько иной выбор единицы - число 16,0000 приписывалось природному
кислороду. Атомная масса водорода оказалась равной в этой шкале 1,008.
В настоящее время решено взять за основу не кислород и не водород, а изотоп
углерода 12С. Измерив массу этого атома, делим на двенадцать. Полученное
число называется атомной единицей массы. Число, пользующееся сегодня наибольшим
доверием, таково:
mA = (1,66043 + 0,00031) 10"^ г
Теперь мы можем обратиться к воображению читателя и дать ему возможность
почувствовать малость этой цифры. Представьте себе, что у каждого человека на
земном шаре вы потребуете по миллиарду молекул. Сколько же вещества соберется
таким образом? Несколько миллиардных долей грамма.
Или еще такое сравнение: земной шар во столько раз тяжелее яблока, во
сколько раз яблоко тяжелее атома водорода.
Обратная величина от тА называется числом Авогадро:
NA = l/mA = 6,0220943-Ю23
Это огромное число имеет следующий смысл. Возьмем вещество в таком
количестве, чтобы число граммов равнялось относительной массе атома или молекулы М.
Такое количество химики давно назвали грамм-атомом или грамм-молекулой (часто
для краткости говорят: моль). Хотя тА в системе СИ относится к атому углерода
12С, практически NA любых атомов или молекул имеют массу, равную относительной
массе атома или молекулы, выраженной в граммах.
С введением "моля" в качестве независимой единицы число Авогадро перестало
быть отвлеченным числом. В единицах СИ оно имеет размерность моль-1.
Что такое
теплота
Чем отличается горячее тело от холодного? На этот вопрос до начала XIX века
отвечали так: горячее тело содержит больше теплорода (или теплотвора), чем
холодное. Совершенно так же, как суп более соленый, если содержит больше
соли. А что такое теплород? На это следовал ответ: "Теплород - это тепловая
материя, это элементарный огонь". Таинственно и непонятно. А по сути дела, это
ответ такой же, как объяснение, что такое веревка: "Веревка - это вервие
простое" .
Наряду с теорией теплорода уже давно существовал другой взгляд на природу
теплоты. Его отстаивали с большим блеском многие выдающиеся ученые XVI-XVIII
столетий.
Фрэнсис Бэкон в своей книге "Новый органон" писал: "Сама теплота в своей
сущности есть не что иное, как движение. . . Теплота состоит в переменном
движении мельчайших частей тела".
Роберт Гук в книге "Микрография" утверждал: "Теплота есть непрерывное
движение частей тела... Нет такого тела, частички которого были бы в покое".
Особенно отчетливые высказывания такого же рода мы находим у Ломоносова
(1745 г.) в его работе "Размышления о причине тепла и холода". В этом
сочинении отрицается существование теплорода и говорится, что "теплота состоит во
внутреннем движении частичек материи".
Очень образно говорил Румфорд в конце XVIII века: "Тело тем горячее, чем
интенсивнее движутся частички, из которых оно построено, подобно тому, как
колокол звучит тем громче, чем сильнее он колеблется".
В этих замечательных догадках, намного опередивших свое время, кроются
основы наших современных взглядов на природу тепла.
Бывают иногда тихие, спокойные, ясные дни. Листочки на деревьях замерли,
даже легкая рябь не возмутит водяной глади. Все окружающее застыло в строгой
торжественной неподвижности. Покоится видимый мир. Но что при этом происходит
в мире атомов и молекул?
Физика наших дней может много рассказать об этом. Никогда, ни при каких
условиях не прекращается невидимое движение частичек, из которых построен мир.
Почему же мы не видим всех этих движений? Частицы движутся, а тело
покоится. Как это может быть?..
Не приходилось ли вам когда-либо наблюдать рой мошек? В безветренную погоду
рой как бы висит в воздухе. А внутри роя идет интенсивная жизнь. Сотня
насекомых метнулась вправо, но в этот же момент столько же метнулось влево. Весь
рой остался на том же месте и не изменил своей формы.
Невидимые движения атомов и молекул носят такой же хаотический,
беспорядочный характер. Если какие-то молекулы ушли из объема, то их место заняли
другие . А так как новые пришельцы ничуть не отличаются от ушедших молекул, то
тело остается все тем же. Беспорядочное, хаотическое движение частиц не
меняет свойств видимого мира.
Однако не пустой ли это разговор, может спросить нас читатель. Чем эти,
пусть красивые, рассуждения доказательнее теории теплорода? Разве кто-нибудь
видел вечное тепловое движение частичек вещества?
Тепловое движение частичек можно увидеть, и притом при помощи самого
скромного микроскопа. Первым наблюдал это явление еще более ста лет назад
английский ботаник Броун.
Рассматривая под микроскопом внутреннее строение растения, он заметил, что
крошечные частички вещества, плавающие в соке растения, беспрерывно движутся
во всех направлениях. Ботаник заинтересовался, какие силы заставляют частички
двигаться? Может быть, это какие-то живые существа? Ученый решил рассмотреть
под микроскопом мелкие частички глины, взмученные в воде. Но и эти,
несомненно неживые, частички не находились в покое, они были охвачены непрерывным
хаотическим движением. Чем меньше частички, тем быстрее они двигались. Долго
рассматривал ботаник эту каплю воды, но так и не мог дождаться, когда
движение частичек прекратится. Их будто постоянно толкали какие-то невидимые силы.
Броуновское движение частиц - это и есть тепловое движение. Тепловое
движение присуще большим и малым частичкам, сгусткам молекул, отдельным молекулам
и атомам.
Энергия
сохраняется
всегда
Итак, мир построен из движущихся атомов. Атомы обладают массой, движущийся
атом обладает кинетической энергией. Конечно, масса атома невообразимо мала,
поэтому и энергия его будет крошечной, но ведь атомов миллиарды миллиардов.
Теперь напомним читателю, что хотя мы говорили о законе сохранения
энергии1, но это не был достаточно универсальный закон сохранения. Импульс и
момент сохранялись в опыте, а энергия сохранялась только в идеале - при
отсутствии трения. На самом же деле энергия всегда уменьшалась.
Но раньше мы ничего не говорили об энергии атомов. Возникает естественная
мысль: там, где на первый взгляд мы отмечали уменьшение энергии, на самом
деле незаметным для глаза способом энергия передавалась атомам тела.
Атомы подчиняются законам механики. Правда, их механика несколько
своеобразна, но это дела не меняет - в отношении закона сохранения механической
энергии атомы ничуть не отличаются от больших тел.
Значит, полное сохранение энергии обнаружится лишь тогда, когда наряду с
механической энергией тела будет учтена внутренняя энергия этого тела и
окружающей среды. Только в этом случае закон будет универсальным.
Из чего же складывается полная энергия тела? Первую ее составляющую мы, по
1 Это публикация является частью книги "Физика для всех" Л.Д. Ландау и А.И.
Китайгородского .
сути дела, уже назвали - это сумма кинетических энергий всех атомов. Но не
надо забывать и про то, что атомы взаимодействуют один с другим. Таким
образом, добавляется еще потенциальная энергия этого взаимодействия. Итак, полная
энергия тела равняется сумме кинетических энергий его частиц и потенциальной
энергии их взаимодействия.
Нетрудно понять, что механическая энергия тела как целого есть только часть
полной энергии. Ведь когда тело покоится, молекулы его не останавливаются и
не перестают взаимодействовать одна с другой. Энергия теплового движения
частиц, которая остается у покоящегося тела, и энергия взаимодействия частиц
составляют внутреннюю энергию тела. Поэтому полная энергия тела равняется сумме
механической и внутренней.
В механическую энергию тела как целого входит также энергия тяготения, т.
е. потенциальная энергия взаимодействия частиц тела с земным шаром.
Рассматривая внутреннюю энергию, мы уже не обнаружим пропажи энергии. Когда
мы рассматриваем природу через стекла, увеличивающие мир в миллионы раз,
картина представляется нам на редкость гармоничной. Нет никаких потерь
механической энергии, а есть лишь превращение ее во внутреннюю энергию тела или
среды . Пропала работа? Нет! Энергия ушла на убыстрение относительного движения
молекул или изменение их взаимного расположения.
Молекулы послушны закону сохранения механической энергии. В мире молекул
нет сил трения; мир молекул управляется переходами потенциальной энергии в
кинетическую и обратно. Лишь в грубом мире больших вещей, не замечающем
молекул, "энергия пропадает".
Если в каком-либо явлении механическая энергия пропадает вся или частично,
то на такую же величину возрастает внутренняя энергия тел и среды,
участвующих в этом явлении. Иначе говоря, механическая энергия переходит без каких бы
то ни было потерь в энергию молекул или атомов.
Закон сохранения энергии - это строжайший бухгалтер физики. В любом явлении
приход и расход должны точно сойтись. Если этого не произошло в каком-либо
опыте, то, значит, что-то важное ускользнуло от нашего внимания. Закон
сохранения энергии в таком случае сигнализирует: исследователь, повторить опыт,
увеличить точность измерений, искать причину потерь! На таком пути физики
неоднократно делали новые важные открытия и еще раз убеждались в строжайшей
справедливости этого замечательного закона.
Калория
У нас уже есть две единицы энергии - джоуль и килограмм-сила-метр. Казалось
бы, достаточно. Однако при изучении тепловых явлений по традиции пользуются
еще и третьей единицей - калорией.
Позже мы увидим, что и калория не исчерпывает список принятых для
обозначения энергии единиц.
Возможно, в каждом отдельном случае употребление "своей" единицы энергии
удобно и целесообразно. Но в любом мало-мальски сложном примере, связанном с
переходом энергии из одного вида в другой, возникает невообразимая путаница с
единицами.
Новая система единиц (СИ) предусматривает одну единицу для работы, энергии
и количества, тепла - джоуль. Однако, учитывая силу традиций и тот срок,
который понадобится, чтобы система стала общеупотребительной и единственной
системой единиц, полезно познакомиться поближе с "уходящей" единицей
количества теплоты - калорией.
Малая калория (кал) - это количество энергии, которое надо сообщить 1 г
воды, чтобы нагреть его на 1 градус.
Слово "малая" надо упомянуть потому, что иногда используют "большую" кало-
рию, которая в тысячу раз больше выбранной единицы (большая калория
обозначается ккал, что значит "килокалория").
Соотношение между калорией и механическими единицами работы находят,
нагревая воду механическим путем. Подобные опыты ставились неоднократно. Можно,
например, повысить температуру воды энергичным перемешиванием. Затраченная
для нагрева воды механическая работа оценивается достаточно точно. Из каких
измерений было найдено:
1 кал = 0,427 кгс*м = 4,18 Дж.
Поскольку единицы энергии и работы общие, то в калориях можно измерять и
работу. На подъем килограммовой гири на метровую высоту надо затратить 2,35
калории. Звучит это необычно, да и сопоставлять подъем груза с нагреванием
воды неудобно. Поэтому в механике и не пользуются калориями.
Немного
истории
Закон сохранения энергии мох1 быть сформулирован лишь тогда, когда
достаточно отчетливыми стали представления о механической природе теплоты, и когда
техника поставила практически важный вопрос об эквиваленте между теплом и
работой .
Первый опыт для установления количественного соотношения между теплом и
работой был проделан известным физиком Румфордом (1753-1814). Он работал на
заводе , где изготовляли пушки. Когда сверлят дуло орудия, выделяется тепло. Как
оценить его? Что принять за меру тепла? Румфорду пришло в голову работу,
производимую при сверлении, поставить в связь с нагреванием того или иного
количества воды на то или иное число градусов. В этом исследовании, пожалуй,
впервые четко выражена мысль, что тепло и работа должны иметь общую меру.
Следующим шагом к открытию закона сохранения энергии было установление
важного факта: исчезновение работы сопровождается появлением пропорционального
количества теплоты, этим и была найдена общая мера теплоты и работы.
Первоначальное определение так называемому механическому эквиваленту
теплоты дал французский физик Сади Карно. Этот выдающийся человек скончался в
возрасте 36 лет в 1832 г. и оставил после себя рукопись, которая была
опубликована лишь через 50 лет. Сделанное Карно открытие осталось неизвестным и не
повлияло на развитие науки. В этой работе Карно вычислил, что подъем 1 м3
воды на высоту 1 м требует такой же энергии, какая нужна для нагревания 1 кг
воды на 2,7 градуса (правильная цифра 2,3 градуса).
В 1842 г. публикует свою первую работу гейльброннский врач д-р Юлиус Роберт
Майер. Хотя Майер называет знакомые нам физические понятия совсем по-другому,
все же внимательное чтение его работы приводит к выводу, что в ней изложены
существенные черты закона сохранения энергии. Майер различает внутреннюю
энергию ("тепловую"), потенциальную энергию тяготения и энергию движения
тела. Он пытается из чисто умозрительных заключений вывести обязательность
сохранения энергии при различных превращениях. Для того чтобы проверить это
утверждение на опыте, надо иметь общую меру для измерения этих энергий. Майер
вычисляет, что нагревание 1 кг воды на 1 градус равноценно поднятию 1 кг на
365 м.
Во второй своей работе, опубликованной три года спустя, Майер отмечает
универсальность закона сохранения энергии - возможность применения его к
вопросам химии, биологии и космическим явлениям. К различным формам энергии Майер
добавляет магнитную, электрическую и химическую.
Большая заслуга в открытии закона сохранения энергии принадлежит замеча-
тельному английскому физику (пивовару из Сальфорда в Англии) Джемсу Прескотту
Джоулю, работавшему независимо от Майера.
Если для Майера характерна некоторая склонность к неопределенной философии,
то основной чертой Джоуля является строгий экспериментальный подход к
рассматриваемым явлениям. Джоуль задает природе вопрос и получает на него ответ
путем исключительно тщательно поставленных специальных опытов. Нет сомнения,
что во всей серии опытов, которые ставил Джоуль, он руководился одной идеей -
найти общую меру оценки тепловых, химических, электрических и механических
действий, показать, что во всех этих явлениях сохраняется энергия. Джоуль
сформулировал свою мысль так: "В природе не происходит уничтожения силы,
производящей работу, без соответствующего действия".
Первая работа Джоуля докладывалась им 24 января 1843 г. , а 21 августа того
же года Джоуль доложил свои результаты по установлению общей меры тепла и
работы. Нагревание 1 кг воды на 1 градус оказалось равноценным подъему 1 кг на
460 м.
В последующие годы Джоуль и ряд других исследователей затрачивают много
труда для того, чтобы уточнить значение теплового эквивалента, а также
стремятся доказать полную универсальность эквивалента. К концу сороковых годов
становится ясно, что, каким бы способом ни переходила работа в тепло, всегда
количество возникающей теплоты будет пропорционально количеству затраченной
работы. Несмотря на то, что Джоуль опытно обосновал закон сохранения энергии,
он не дал в своих работах отчетливой формулировки этого закона.
Эта заслуга принадлежит немецкому физику Гельмгольцу. 23 июля 1847 г. на
заседании берлинского физического общества Герман Гельмгольц прочитал доклад
о принципе сохранения энергии. В этой работе была впервые отчетливо изложена
механическая основа закона сохранения энергии. Мир состоит из атомов, атомы
обладают потенциальной и кинетической энергией. Сумма потенциальных и
кинетических энергий частиц, из которых построено тело или система, не может
измениться, если это тело или система не подвержены внешним воздействиям. Закон
сохранения энергии, как мы его обрисовали несколькими страницами выше, был
впервые сформулирован Гельмгольцем.
Герман Гельмгольц.
Герман Гельмгольц (1821-1894) - знаменитый немецкий ученый.
Гельмгольц с большим успехом работал в области физики, математики и
физиологии. Он впервые (1847 г.) дал математическую трактовку закона
сохранения энергии, подчеркнув всеобщий характер этого закона.
Выдающиеся результаты принадлежат Гельмхюльцу в термодинамике; он
впервые применил ее к изучению химических процессов. Своими работами
по вихревому движению жидкостей Гельмгольц заложил основы
гидродинамики и аэродинамики. Ряд ценных исследований проведен им в области
акустики и электромагнетизма. Гельмгольц развил физическую теорию
музыки. В своих физических исследованиях применял мощные и
оригинальные математические методы.
После работы Гельмгольца на долю других физиков осталась лишь проверка и
приложение принципа сохранения энергии. Успех всех этих исследований привел к
тому, что к концу пятидесятых годов закон сохранения энергии был уже
общепризнан как фундаментальный закон естествознания.
В XX веке наблюдались явления, ставившие под сомнение закон сохранения
энергии. Однако в дальнейшем видимые расхождения нашли свое объяснение. Закон
сохранения энергии до сих пор всегда с честью выходил из испытаний.
СТРОЕНИЕ
ВЕЩЕСТВА
Внутримолекулярные связи
Молекулы состоят из атомов. Атомы связаны в молекулы силами, которые
называют химическими силами.
Существуют молекулы, состоящие из двух, трех, четырех атомов. Крупнейшие
молекулы - молекулы белков - состоят из десятков и даже сотен тысяч атомов.
Царство молекул исключительно разнообразно. Уже сейчас химики выделили из
природных веществ и создали в лабораториях миллионы веществ, построенных из
различных молекул.
Свойства молекул определяются не только тем, сколько атомов того или иного
сорта участвует в их постройке, но и тем, в каком порядке и в какой
конфигурации они соединены. Молекула - это не груда кирпичей, а сложная
архитектурная постройка, где каждый кирпич имеет свое место и своих вполне определенных
соседей. Атомная постройка, образующая молекулу, может быть в большей или
меньшей степени жесткой. Во всяком случае, каждый из атомов совершает
колебания около своего положения равновесия. В некоторых же случаях одни части
молекулы могут вращаться по отношению к другим частям, придавая свободной
молекуле в процессе ее теплового движения различные и самые причудливые
конфигурации.
Разберем подробнее взаимодействие атомов. На рис. 2.1 изображена кривая
потенциальной энергии двухатомной молекулы. Она имеет характерный вид - сначала
идет вниз, затем загибается, образуя "яму", и потом более медленно
приближается к горизонтальной оси, по которой отложено расстояние между атомами.
Мы знаем, что устойчиво состояние, в котором потенциальная энергия имеет
наименьшее значение. Когда атом входит в состав молекулы, он "сидит" в
потенциальной яме, совершая небольшие тепловые колебания около положения
равновесия.
Расстояние от вертикальной оси до дна ямы можно назвать равновесным. На
этом расстоянии расположились бы атомы, если бы прекратилось тепловое
движение.
Рис. 2.1. Взаимодействие двух атомов в молекуле (г - расстояние
между атомами, U - потенциальная энергия).
Кривая потенциальной энергии рассказывает обо всех деталях взаимодействия
между атомами. Притягиваются или отталкиваются частицы на том или ином
расстоянии, возрастает или убывает сила взаимодействия при отдалении или
сближении частиц - все эти сведения можно получить из анализа кривой потенциальной
энергии. Точки левее "дна" соответствуют отталкиванию. Напротив, участки
кривой правее дна ямы характеризуют притяжение. Важные сведения сообщает и
крутизна кривой: чем круче идет кривая, тем больше сила.
Находясь на больших расстояниях, атомы притягиваются один к другому; эта
сила весьма быстро уменьшается с увеличением расстояния между ними. При
сближении сила притяжения возрастает и достигает наибольшего значения уже тогда,
когда атомы подойдут один к другому очень близко. При еще большем сближении
притяжение ослабевает и, наконец, на равновесном расстоянии сила
взаимодействия обращается в нуль. При сближении атомов на расстояние, меньшее
равновесного, возникают силы отталкивания, которые очень резко нарастают и быстро
делают практически невозможным дальнейшее уменьшение расстояния между атомами.
Равновесные расстояния (ниже мы будем говорить короче - расстояния) между
атомами различны для разных сортов атомов.
Для разных пар атомов различны не только расстояния от вертикальной оси до
дна ямы, но и глубина ям.
Глубина ямы имеет простой смысл: чтобы выкатиться из ямы, нужна энергия,
как раз равная глубине. Поэтому глубину ямы можно назвать энергией связи
частиц.
Расстояния между атомами молекул столь малы, что для их измерения надо
выбрать подходящие единицы, иначе пришлось бы выражать их значения, например, в
таком виде: 0,000000012 см. Это цифра для молекулы кислорода.
Единицы, особенно удобные для описания атомного мира, называются
ангстремами (правда, фамилия шведского ученого, именем которого названы эти единицы,
правильно читается Онгстрем; для напоминания об этом над буквой А ставят
кружок) :
А = 10"8 см
т. е. одной стомиллионной доле сантиметра.
Расстояния между атомами молекул лежат в пределах от 1 до 4А. Написанное
выше равновесное расстояние для кислорода равно 1,2 А.
Межатомные расстояния, как вы видите, очень малы. Если опоясать земной шар
веревкой у экватора, то длина "пояса" во столько же раз будет больше ширины
вашей ладони, во сколько раз ширина ладони больше расстояния между атомами
молекулы.
Для измерения энергии связи пользуются обычно калориями, но относят их не к
одной молекуле, что дало бы, разумеется, ничтожную цифру, а к одному молю,
т.е. к NA молекулам.
Ясно, что энергия связи на один моль, если ее поделить на число Авогадро NA
= 6,023*1023 моль-1, даст энергию связи одной молекулы.
Энергия связи атомов в молекуле, как и межатомные расстояния, колеблется в
незначительных пределах.
Для того же кислорода энергия связи равна 116 000 кал/моль, для водорода
103 000 кал/моль и т. д.
Мы уже говорили, что атомы в молекулах располагаются вполне определенным
образом одни по отношению к другим, образуя в сложных случаях весьма
замысловатые постройки.
Приведем несколько простых примеров.
Вода
Углекислый газ
Рис. 2.2.
В молекуле СОг (углекислый газ) все три атома расположены в ряд - атом
углерода посередине. Молекула воды Н20 имеет уголковую форму, вершиной угла (он
равен 105°) является атом кислорода.
В молекуле аммиака NH3 атом азота находится в вершине трехгранной пирамиды;
в молекуле метана СН4 атом углерода находится в центре четырехгранной фигуры
с равными сторонами, которая называется тетраэдром.
Н
в
•••
Рис. 2.3
Атомы углерода бензола СбНб образуют правильный шестиугольник. Связи атомов
углерода с водородом идут от всех вершин шестиугольника. Все атомы
расположены в одной плоскости.
Схемы расположения центров атомов этих молекул показаны на рис. 2.2 и 2.3.
Линии символизируют связи.
Прошла химическая реакция; были молекулы одного сорта, образовались другие.
Одни связи порваны, другие созданы вновь. Для разрыва связей между атомами -
вспомните рисунок - нужно затратить такую же работу, как при выкатывании шара
из ямы. Напротив, при образовании новых связей энергия выделяется - шар
скатывается в яму.
Что больше, работа разрыва или работа созидания? В природе мы сталкиваемся
с реакциями обоих типов.
Излишек энергии называется тепловым эффектом или иначе - теплотой
превращения (реакции). Тепловые эффекты реакций - это большей частью величины порядка
десятков тысяч калорий при расчете на моль. Очень часто тепловой эффект
включают в качестве слагаемого в формулу реакции.
Например, реакция сгорания углерода (в виде графита), т. е. соединения его
с кислородом, пишется так:
С + 02 = С02 + 94250 кал.
Это значит, что при соединении моля углерода с молем кислорода выделяется
энергия 94 250 калорий. Сумма внутренних энергий моля углерода и моля
кислорода в графите равняется внутренней энергии моля углекислого газа плюс 94 250
калорий.
Таким образом, подобные записи имеют ясный смысл алгебраических равенств,
записанных для величин внутренней энергии.
С помощью таких уравнений можно найти тепловые эффекты превращений, для
которых не годятся по тем или иным причинам прямые способы измерения. Вот
пример: если бы углерод (графит) соединить с водородом, то образовался бы газ
ацетилен:
2С + Н2 — С2Н2.
Реакция не идет таким путем. Тем не менее, можно найти ее тепловой эффект.
Запишем три известные реакции:
окисление углерода 2 С + 202 = 2С02 + 188000 кал
окисление водорода Н2 + Н02 = Н20 + 68000 кал
окисление ацетилена С2Н2 + 2Ч02 = 2С02 + Н20 + 312000 кал
Все эти равенства можно рассматривать как уравнения для энергий связи
молекул . Если так, то ими можно оперировать как алгебраическими равенствами.
Вычитая из нижнего два верхних, получим:
2С + Н2 = С2Н2 - 56000 кал.
Значит, интересующее нас превращение сопровождается поглощением 56000
калорий на один моль.
Физическая и
химическая
молекулы
До того как исследователи получили детальное представление о структуре
вещества , такого различия не делалось. Молекула есть молекула, т. е. мельчайший
представитель вещества. Казалось бы, этим все сказано. Однако дело обстоит не
так.
Те молекулы, о которых мы сейчас рассказали, являются молекулами в обоих
смыслах слова. Молекулы углекислого газа, аммиака, бензола, о которых мы
говорили, и молекулы практически всех органических веществ (о которых мы не
говорили) состоят из атомов, которые сильно связаны друг с другом. При
растворении, плавлении, испарении эти связи не разрываются. Молекула продолжает
себя вести как отдельная частичка, как маленькое физическое тело при любых
физических воздействиях и изменениях состояния.
Но так обстоит дело далеко не всегда. Для большинства неорганических
веществ о молекуле можно говорить лишь в химическом смысле этого слова. А вот
мельчайшей частички таких общеизвестных неорганических веществ, как
поваренная соль или кальцит, или сода, не существует. Мы не находим отдельных
частичек в кристаллах (об этом будет рассказано через несколько страниц); при
растворении молекулы распадаются на части.
Сахар - органическое вещество. Поэтому в воде сладкого чая "плавают"
молекулы сахара. А вот в соленой воде никаких молекул поваренной соли (хлористого
натрия) мы не найдем. Эти "молекулы" (приходится ставить кавычки) существуют
в воде в виде атомов (а точнее, ионов - электрически заряженных атомов, - о
них речь впереди).
Так же точно и в парах, и в расплавах части молекул живут самостоятельной
жизнью.
Когда речь идет о силах, связывающих атомы в физическую молекулу, то такие
силы называют валентными. Межмолекулярные силы являются невалентными. Однако
тип кривой взаимодействия, который был показан на рис. 2.1, одинаков в обоих
случаях. Различие лишь в глубине ямы. В случае валентных сил яма в сотни раз
глубже.
Взаимодействие
молекул
Молекулы взаимно притягиваются, в этом невозможно сомневаться. Если бы в
какое-то мгновение они перестали притягиваться друг к другу, все жидкие и
твердые тела распались бы на молекулы.
Молекулы взаимно отталкиваются, и это несомненно, так как иначе жидкости и
твердые тела сжимались бы с необыкновенной легкостью.
Между молекулами действуют силы, во многом похожие на силы между атомами, о
которых говорилось выше. Кривая потенциальной энергии, которую мы только что
рисовали для атомов, правильно передает основные черты взаимодействия
молекул . Однако между этими взаимодействиями имеются и существенные различия.
Сравним, например, равновесное расстояние между атомами кислорода,
образующими молекулу, и атомами кислорода двух соседних молекул, притянувшихся в
затвердевшем кислороде до равновесного положения. Различие будет очень
заметным: атомы кислорода, образующие молекулу, устанавливаются на расстоянии 1,2
А, атомы кислорода разных молекул подходят друг к другу на 2,9 А.
Подобные результаты получаются и для других атомов. Атомы чужих молекул
устанавливаются дальше один от другого, чем атомы одной молекулы. Поэтому
молекулы легче оторвать одну от другой, чем атомы от молекулы, причем различия в
энергиях много больше разницы в расстояниях. Если энергия, необходимая для
разрыва связи между атомами кислорода, образующими молекулу, составляет около
100 ккал/моль, то энергия на растаскивание молекул кислорода меньше 2
ккал/моль.
Значит, на кривой потенциальной энергии молекул "яма" лежит дальше от
вертикальной оси и, кроме того, "яма" гораздо менее глубока.
Однако этим не исчерпывается различие взаимодействия атомов, образующих
молекулу, и взаимодействия молекул.
Химики показали, что атомы сцепляются в молекулу с вполне определенным
числом других атомов. Если два атома водорода образовали молекулу, то третий
атом уже не присоединится к ним. Атом кислорода в воде соединен с двумя
атомами водорода, и присоединить к ним еще один невозможно.
Ничего подобного мы не находим в межмолекулярном взаимодействии. Притянув к
себе одного соседа, молекула ни в какой степени не теряет своей
"притягательной силы". Подход соседей будет происходить до тех пор, пока хватит места.
Что значит "хватит места"? Разве молекулы - это что-то вроде яблок или яиц?
Конечно, в некотором смысле такое сравнение оправдано: молекулы - физические
тела, обладающие определенными "размерами" и "формой". Равновесное расстояние
между молекулами и есть не что иное, как "размеры" молекул.
Как выглядит
тепловое движение
Взаимодействие между молекулами может иметь большее или меньшее значение в
"жизни" молекул.
Три состояния вещества - газообразное, жидкое и твердое - различаются одно
от другого той ролью, которую в них играет взаимодействие молекул.
Слово "газ" придумано учеными. Оно произведено от греческого слова "хаос" -
беспорядок.
И действительно, газообразное состояние вещества является примером
существующего в природе полного, совершенного беспорядка во взаимном расположении и
движении частиц. Нет такого микроскопа, который позволил бы увидеть движение
газовых молекул, но, несмотря на это, физики могут достаточно детально
описать жизнь этого невидимого мира.
В кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях (комнатная
температура и атмосферное давление) находится огромное число молекул, примерно
2,5*1019 (т. е. 25 миллиардов миллиардов молекул). На каждую молекулу прихо-
дится объем 4*10 см , т. е. кубик со стороной примерно 3,5*10 см = 35 А.
Однако молекулы очень малы. Например, молекулы кислорода и азота - основная
часть воздуха - имеют средний размер около 4 А.
Таким образом, среднее расстояние между молекулами в 10 раз больше размера
молекулы. А это в свою очередь означает, что средний объем воздуха, на
который приходится одна молекула, примерно в 1000 раз больше объема самой
молекулы.
Представьте себе ровную площадку, на которой беспорядочно разбросаны
монетки, причем на площадь в 1 м2 приходится в среднем сто монеток. Это значит од-
на-две монетки на страницу, которую вы читаете. Приблизительно так же редко
расположены газовые молекулы.
Каждая молекула газа находится в состоянии непрерывного теплового движения.
Проследим за одной молекулой. Вот она стремительно движется куда-то вправо.
Если бы на ее пути не встретилось препятствий, то молекула с той же скоростью
продолжала бы свое движение по прямой линии. Но путь молекулы пересекают ее
бесчисленные соседи. Столкновения неминуемы, и молекулы разлетаются, как два
столкнувшихся биллиардных шара. В какую сторону отскочит наша молекула?
Приобретет или потеряет она свою скорость? Все возможно: ведь встречи могут быть
самые различные. Удары возможны и спереди и сзади, и справа и слева, и
сильные и слабые. Ясно, что, подвергаясь таким беспорядочным соударениям при этих
случайных встречах, молекула, за которой мы наблюдаем, будет метаться во все
стороны по сосуду, в котором заключен газ.
Какой путь удается молекулам раза пробежать без столкновения?
Он зависит от размеров молекул и от плотности раза. Чем больше размеры
молекул и число их в сосуде, тем чаще они будут сталкиваться. Средняя длина
пути, пробегаемого молекулой без соударения, - она называется средней длиной
пробега - равна при обычных условиях 11*10~б см = 1100 А для молекул водорода
и 5*10~б см = 500 А для молекул кислорода. 5*10~б см - двадцатитысячная доля
миллиметра, расстояние очень малое, но по сравнению с размерами молекул оно
далеко не мало. Пробегу 5*10~б см для молекулы кислорода соответствует в
масштабе у биллиардного шара расстояние в 10 м.
Стоит обратить внимание на особенности движения молекул в сильно
разреженном газе (вакууме). Движение молекул, "образующих вакуум", меняет свой
характер, когда длина свободного пробега молекулы становится больше размеров
сосуда , в котором находится газ. Тогда молекулы редко сталкиваются между собой и
совершают свое путешествие прямыми зигзагами, ударяясь то об одну, то о
другую стенку сосуда.
Как только что было сказано, в воздухе при атмосферном давлении длина
пробега равна 5*10~б см. Если увеличить ее в 107 раз, то она составит 50 см, т.
е. будет заметно больше среднего по размерам сосуда. Поскольку длина пробега
обратно пропорциональна плотности, а следовательно, и давлению, то давление
для этого должно составлять 10~7 атмосферного или примерно 10~4 мм рт. ст.
Даже межпланетное пространство не является совсем пустым. Но плотность
вещества в нем составляет около 5*10~24 г/см3. Основная доля межпланетного
вещества - атомарный водород. В настоящее время считается, что в космосе
приходится но несколько атомов водорода на 1 см3. Если увеличить молекулу водорода
до размеров горошины и поместить такую "молекулу" в Москве, то ее ближайшая
"космическая соседка" окажется в Туле.
Строение жидкости существенно отличается от строения газа, молекулы которо-
го находятся далеко одна от другой, и лишь изредка сталкиваются. В жидкости
молекулы постоянно находятся в непосредственной близости. Молекулы жидкости
расположены, как картофелины в мешке. Правда, с одним отличием: молекулы
жидкости находятся в состоянии непрерывного хаотического теплового движения. Из-
за большой тесноты они не могут передвигаться так свободно, как молекулы
газа. Каждая "топчется" все время почти на одном и том же месте в окружении
одних и тех же соседей и только понемногу перемещается по объему, занятому
жидкостью. Чем более вязкая жидкость, тем это перемещение медленней. Но даже в
такой "подвижной" жидкости, как вода, молекула сместится на 3 А за то время,
которое нужно газовой молекуле для пробега в 700 А.
Совсем решительно расправляются силы взаимодействия между молекулами с их
тепловым движением в твердых телах. В твердом вещества молекулы практически
все время находятся в неизменном положении. Тепловое движение сказывается
только в том, что молекулы непрерывно колеблются около положений равновесия.
Отсутствие систематических перемещений молекул и есть причина того, что мы
называем твердостью. Действительно, если молекулы не меняют соседей, то тем
более остаются в неизменной связи одна с другой отдельные части тела.
Сжимаемость тел
Как дождевые капли барабанят по крыше, так бьются о стенки сосуда молекулы
газа. Число этих ударов огромно, и действие их, сливаясь воедино, и создает
то давление, которое может двигать поршень двигателя, разорвать снаряд или
надуть воздушный шар. Град молекулярных ударов - это атмосферное давление,
это давление, заставляющее прыгать крышку кипящего чайника, это сила,
выбрасывающая пулю из винтовки.
С чем же связано давление газа? Ясно, что давление будет тем больше, чем
сильнее удар, наносимый одной молекулой. Не менее очевидно, что давление
будет зависеть от числа ударов, наносимых в секунду. Чем больше молекул в
сосуде, тем чаще удары, тем больше давление. Значит, прежде всего давление р
данного газа пропорционально его плотности.
Если масса газа неизменна, то, уменьшая объем, мы в соответствующее число
раз увеличиваем плотность. Значит, давление газа в таком закрытом сосуде
будет обратно пропорционально объему. Или, иными словами, произведение давления
на объем должно быть неизменным:
pV = const.
Этот простой закон был открыт английским физиком Бойлем и французским
ученым Мариоттом. Закон Бойля - Мариотта - один из первых количественных законов
в истории физической науки. Разумеется, он имеет место при неизменной
температуре .
По мере сжатия газа уравнение Бойля - Мариотта выполняется все хуже.
Молекулы приближаются, взаимодействие между ними начинает сказываться на
поведении газа.
Закон Бойля - Мариотта справедлив в тех случаях, когда вмешательство сил
взаимодействия в жизнь молекул газа совершенно незаметно. Поэтому о законе
Бойля - Мариотта говорят как о законе идеальных газов.
Прилагательное "идеальный" звучит несколько забавно по отношению к слову
"газ". Идеальный - это значит совершенный, такой, что лучше быть не может.
Чем проще модель или схема, тем идеальнее она для физика. Упрощаются
расчеты, легкими и ясными становятся объяснения физических явлений. Термин
"идеальный газ" относится к простейшей схеме газа. Поведение достаточно
разреженных газов практически неотличимо от поведения идеальных газов.
Сжимаемость жидкостей гораздо меньше, чем сжимаемость газов. В жидкости
молекулы уже находятся в "соприкосновении". Сжатие состоит лишь в улучшении
"упаковки" молекул, а при очень больших давлениях - в спрессовке самой
молекулы. Насколько силы отталкивания затрудняют сжатие жидкости, видно из
следующих цифр. Повышение давления от одной до двух атмосфер влечет за собой
уменьшение объема газа вдвое, в то время как объем воды изменяется на
1/20000, а ртути - всего на 1/250000.
Даже огромное давление на глубинах океана неспособно сколько-нибудь заметно
сжать воду. Действительно, давление в одну атмосферу создается столбом воды в
десять метров. Давление под слоем воды в 10 км равно 1000 атмосфер. Объем
воды уменьшается на 1000/20000, т. е. на 1/20.
Сжимаемость твердых тел мало отличается от сжимаемости жидкости. Это и
понятно - в обоих случаях молекулы уже соприкасаются, и сжатие может быть
достигнуто лишь за счет дальнейшего сближения уже сильно отталкивающихся
молекул. Сверхвысокими давлениями в 50-100 тысяч атмосфер удается сжать сталь на
1/1000, свинец - на 1/7 долю объема.
Из этих примеров видно, что в земных условиях не удается сколько-нибудь
значительно сжать твердое вещество.
Но во Вселенной есть тела, где вещество сжато несравненно сильнее.
Астрономы открыли существование звезд, плотность вещества в которых доходит до 10б
г/см3. Внутри этих звезд - их называют белыми карликами ("белые" - по
характеру светимости "карлики" - из-за относительно малых размеров) - должно,
поэтому , иметь место огромное давление.
Поверхностные
силы
Можно ли выйти сухим из воды? Конечно, для этого нужно смазаться
несмачивающимся водой веществом.
Натрите палец парафином и опустите в воду. Когда вы его вынете, окажется,
что воды на пальце нет, если не считать двух-трех капелек. Небольшое движение
- и капельки стряхиваются.
В этом случае говорят: вода не смачивает парафин. Ртуть ведет себя таким
образом по отношению почти ко всем твердым телам: ртуть не смачивает кожу,
стекло, дерево...
Вода более капризна. Она тесно льнет к одним телам и старается не
соприкасаться с другими. Вода не смачивает жирные поверхности, но хорошо смачивает
чистое стекло. Вода смачивает дерево, бумагу, шерсть.
Если капельку воды нанести на чистое стекло, то она растечется и образует
очень тонкую лужицу. Если такую же капельку опустить на парафин, то она так и
останется капелькой почти сферической формы, чуть придавленной силой тяжести.
К веществам, "пристающим" почти ко всем телам, относится керосин. Стремясь
растечься по стеклу или металлу, керосин способен выползать из плохо
закрытого сосуда. Лужица пролитого керосина может на долгое время отравить
существование : керосин захватит большую поверхность, заползет в щели, проникнет в
одежду. Поэтому так трудно избавиться от его малоприятного запаха.
Несмачивание тел может привести к любопытным явлениям. Возьмите иголку,
смажьте ее жиром и аккуратно положите плашмя на воду. Иголка не утонет.
Внимательно всматриваясь, можно заметить, что иголка продавливает воду и
спокойно лежит в образовавшейся ложбинке. Однако достаточно легкого нажатия, и
иголка пойдет ко дну. Для этого нужно чтобы значительная ее часть оказалась в
воде.
Это интересное свойство используется насекомыми, быстро бегающими по воде,
не замочив лапок.
1
Клоп-водомерка бегущий по воде.
Смачивание используется при флотационном обогащении руд. Слово "флотация"
значит "всплывание". Сущность явления состоит в следующем. Тонко измельченную
руду загружают в чан с водой, туда добавляют небольшое количество
специального масла, которое должно обладать свойством смачивать крупинки полезного
ископаемого и не смачивать крупинки "пустой породы" (так называют" ненужную
часть руды). При перемешивании крупинки полезного ископаемого обволакиваются
маслянистой пленкой.
В черную кашу из руды воды и масла вдувается воздух. Образуется множество
мелких пузырьков воздуха - пена. Пузырьки воздуха всплывают. Процесс флотации
основан на том, что покрытые маслом крупинки цепляются за воздушные пузырьки.
Крупный пузырек выносит крупинку вверх, как воздушный шар.
Полезное ископаемое переходит в пену на поверхность. Пустая порода остается
на дне. Пену снимают и направляют в дальнейшую обработку для получения так
называемого "концентрата", который содержит в десятки раз меньшую долю пустой
породы.
Силы сцепления поверхностей способны нарушить уравнивание жидкости в
сообщающихся сосудах. Справедливость этого очень легко проверить (рис. 2.4).
Если тоненькую (доля миллиметра в, диаметре) стеклянную трубочку опустить в
воду, то в нарушение закона сообщающихся сосудов вода в ней быстро начнет
подниматься вверх, и уровень ее установится существенно выше, чем в широком
сосуде.
Что же произошло? Какие силы удерживают вес поднявшегося столба жидкости?
Подъем произведен силами сцепления воды со стеклом.
Силы поверхностного сцепления отчетливо проявляются лишь тогда, когда
жидкость поднимается в достаточно тонких трубках. Чем уже трубочка, тем выше
поднимается жидкость, тем отчетливее явление. Название этих поверхностных
явлений связано с названием трубочек. Канал в такой трубке имеет диаметр,
измеряющийся долями миллиметра; такую трубку называют капиллярной (что значит в
переводе: "тонкой, как волос"). Явление подъема жидкости в тонких трубках
называется капиллярностью.
На какую же высоту способны поднять жидкость капиллярные трубки? Оказывает-
ся, в трубке диаметром 1 мм вода поднимается на высоту 1,5 мм. При диаметре
0,01 мм высота подъема возрастает во столько же раз, во сколько уменьшился
диаметр трубки, т. е. до 15 см.
Рис. 2.4. Демонстрация капиллярного эффекта.
Разумеется, подъем жидкости возможен лишь при условии смачивания. Нетрудно
догадаться, что ртуть не будет подниматься в стеклянных трубках. Наоборот,
ртуть в стеклянных трубках опускается. Ртуть так не "терпит" соприкосновения
со стеклом, что стремится сократить общую поверхность до того минимума,
который разрешает сила тяжести.
Существует множество тел, которые представляют собой нечто вроде системы
тончайших трубок. В таких телах всегда наблюдаются капиллярные явления.
Целая система длинных каналов и пор имеется у растений и деревьев. Диаметры
этих каналов меньше сотых долей миллиметра. Благодаря этому капиллярные силы
поднимают почвенную влагу на значительную высоту и разносят воду по телу
растения .
Очень удобная вещь - промокательная бумага. Вы сделали кляксу, а надо
перевернуть страницу. Не ждать ведь, пока клякса высохнет! Берется листик
промокательной бумаги, конец его погружается в каплю, и чернила быстро бегут
кверху против силы тяжести.
Происходит типичное капиллярное явление. Если рассмотреть промокательную
бумагу в микроскоп, то можно увидеть ее структуру. Такая бумага состоит из
неплотной сетки бумажных волокон, образующих друг с другом тонкие и длинные
каналы. Эти каналы и играют роль капиллярных трубочек.
Такая же система длинных пор или каналов, образованных волокнами, имеется в
фитилях. По фитилю поднимается кверху керосин в лампах. С помощью фитиля
можно создать и сифон, опустив фитиль одним концом в неполный стакан жидкости
так, чтобы другой конец перевешивающийся через борт, был ниже первого (рис.
2.5) .
В технологии красильного производства тоже часто используют способность
тканей затягивать в себя жидкость тонкими каналами, образованными нитями
ткани.
Но мы еще ничего не сказали о молекулярном механизме этих интересных
явлений.
Различия в поверхностных силах превосходно объясняются межмолекулярными
взаимодействиями.
Капля ртути не растекается по стеклу. Это происходит по той причине, что
энергия взаимодействия атомов ртути между собой больше энергии связи атомов
стекла и ртути. По этой же причине ртуть не поднимается в узких капиллярах.
С водой дело обстоит иначе. Оказывается, что атомы водорода молекул воды
охотно цепляются за атомы кислорода окиси кремния, из которой в основном
состоит стекло. Межмолекулярные силы вода - стекло больше межмолекулярных сил
вода - вода. Поэтому вода растекается по стеклу и поднимается в стеклянных
капиллярах.
Рис. 2.5. Фитильный сифон.
Поверхностные силы, вернее энергию связи (глубина ямы на рис. 2.1), для
разных пар веществ можно и измерить, и вычислить. Разговор о том, как это
делается , завел бы нас слишком далеко.
Кристаллы
и их форма
Многие думают, что кристаллы - это красивые, редко встречающиеся камни. Они
бывают разных цветов, обычно прозрачные и, что самое замечательное, обладают
красивой правильной формой. Чаще всего кристаллы представляют собой
многогранники стороны (грани) их идеально плоские ребра строго прямые. Они радуют
глаз чудесной игрой света в гранях, удивительной правильностью строения.
Есть среди них скромные кристаллы каменной соли - природного хлористого
натрия, т. е. обычной поваренной соли. Они встречаются в природе в виде
прямоугольных параллелепипедов или кубиков. Простая форма и у кристаллов кальцита
- прозрачных косоугольных параллелепипедов. Куда сложнее кристаллы кварца. У
каждого кристаллика множество граней разной формы, пересекающихся по ребрам
разной длины.
Однако кристаллы - совсем не музейная редкость. Кристаллы окружают нас
повсюду. Твердые тела, из которых мы строим дома и делаем станки, вещества,
которые мы употребляем в быту, - почти все они относятся к кристаллам. Почему
же мы этого не видим? Дело в том, что в природе редко попадаются тела в виде
отдельных одиночных кристаллов (или, как говорят, монокристаллов). Чаще всего
вещество встречается в виде прочно сцепившихся кристаллических зернышек уже
совсем малого размера - меньше тысячной доли миллиметра. Такую структуру
можно увидеть лишь в микроскоп.
Тела, состоящие из кристаллических зернышек, называются
мелкокристаллическими, или поликристаллическими ("поли" - по-гречески "много").
Конечно, к кристаллам надо отнести и мелкокристаллические тела. Тогда
окажется, что почти все окружающие пас твердые тела - кристаллы. Песок и гранит,
медь и железо, салол, продающийся в аптеке, и краски - все это кристаллы.
Есть и исключения; стекло и пластмассы не состоят из кристалликов. Такие
твердые тела называются аморфными.
Итак, изучать кристаллы - это значит изучать почти все окружающие нас тела.
Понятно, как это важно.
Одиночные кристаллы сразу же узнают по правильности форм. Плоские грани и
прямые ребра являются характерным свойством кристалла; правильность формы,
несомненно, связана с правильностью внутреннего строения кристалла. Если
кристалл в каком-то направлении особо вытянулся, значит, и строение кристалла в
этом направлении какое-то особенное.
Но представьте себе, что из крупного кристалла на станке изготовлен шар.
Удастся ли сообразить, что в руках у нас кристалл, и отличить этот шар от
стеклянного? Поскольку разные грани кристалла развиты в различной степени, то
это наводит на мысль о том, что и физические свойства кристалла неодинаковы в
разных направлениях. Сказанное относится к прочности, электропроводности, да
и вообще ко многим свойствам. Эта особенность кристалла называется
анизотропией его свойств. Анизотропный - это значит разный в разных направлениях.
Кристаллы анизотропны. Напротив, аморфные тела, жидкости и газы изотропны
("изо" - по-гречески "одинаково", "тропос" - направление), т. е. обладают
одинаковыми свойствами в разных направлениях. Анизотропия свойств и позволяет
узнать, является ли прозрачный бесформенный кусочек вещества кристаллом или
нет.
Отправимся в минералогический музей и внимательно рассмотрим разные моно-
кристаллические образцы кристаллов одного и того же вещества. Вполне
возможно, что на стенде будут выставлены образцы и правильной и неправильной формы.
Некоторые кристаллы будут выглядеть, как обломки, - другие будут иметь 1-2
грани "ненормального" развития.
Рис. 2.6. Кристаллы кварца (окраска определяется примесями).
В качестве примера выбран все тот же кварц (рис. 2.6). У кварца, как и у
других кристаллов, может развиться разное число граней одного "сорта", а
также разное число самих "сортов" граней. Пусть внешнее сходство не бросается в
глаза, все же такие кристаллики похожи друг на друга, как близкие
родственники, как близнецы. В чем же заключается их сходство?
Посмотрите на рис. 2.6, где изображен ряд кристаллов кварца. Все эти
кристаллики - близкие "родственники". Их можно сделать и совсем одинаковыми, со-
шлифовывая грани на различную глубину параллельно самим себе. Легко видеть,
что таким способом, например, кристалл 2 (счет слева направо) может быть еде-
лан совершенно таким же, как кристалл 4. Это возможно потому, что углы между
сходственными гранями образцов одинаковы".
В этом равенстве углов и заключается "семейное" сходство кристаллов. При
сошлифовывании граней параллельно самим себе форма кристалла изменяется, но
углы между гранями сохраняют свое значение.
При росте кристалла в зависимости от ряда случайностей одни грани могут
попасть в условия более благоприятные, другие в менее удобные для увеличения
своих размеров. Внешнее сходство выросших в разных условиях образцов станет
незаметным, но углы между сходственными гранями всех кристаллов изучаемого
вещества будут всегда одинаковы. Форма кристалла случайна, а углы между
гранями отвечают (вы дальше поймете, почему) его внутренней природе.
Но плоскогранность не является единственным свойством кристаллов, которое
отличает их от бесформенных тел. Кристаллы обладают симметрией. Смысл этого
слова лучше всего мы поймем на примерах.
На рис. 2.7 изображена скульптура; перед ней стоит большое зеркало. В
зеркале возникает отражение, в точности повторяющее предмет. Скульптор может
изготовить две фигуры и расположить их так же, как фигуру и ее отражение в
зеркале. Эта "двойная" скульптура будет симметричной фигурой - она состоит из
двух зеркально равных частей. Правая часть скульптуры в точности совпадает с
отражением левой ее части. Такая симметричная фигура обладает вертикальной
плоскостью зеркальной симметрии, которая проходит посередине между ними.
Плоскость симметрии -о мысленная плоскость, но мы ее отчетливо ощущаем,
рассматривая симметрично построенное тело.
Рис. 2.7. Зеркальная симметрия.
Плоскостью симметрии обладают тела животных, вертикальную плоскость внешней
симметрии можно провести через человека. В животном мире симметрия
осуществляется лишь приблизительно, да и вообще идеальной симметрии в жизни не
существует. Архитектор может изобразить на чертеже дом, состоящий из двух
идеально симметричных половин. Но когда дом будет построен, как бы хорошо его ни
делали, всегда можно найти разницу в двух соответствующих частях здания;
скажем, в одном месте есть трещинка, а в другом - нет.
Наиболее точная симметрия осуществляется в мире кристаллов, но и здесь она
неидеальная: невидимые глазом трещинки, царапины всегда делают равные грани
слегка отличными друг от друга.
На рис. 2.8 изображена детская бумажная вертушка. Она тоже симметрична, но
плоскость симметрии через нее провести нельзя. В чем же тогда заключается
симметрия этой фигурки? Прежде всего, спросим себя о симметричных ее частях.
Сколько их? Очевидно, четыре. В чем заключается правильность взаимного
расположения этих одинаковых частей? Это также нетрудно заметить. Повернем
вертушку на прямой угол против часовой стрелки, т. е. на 1/4 окружности: тогда
крыло 1 встанет на то место, где было крыло 2, крыло 2 - на место 3, 3 - на
место 4 и 4 - на место 1. Новое положение неотличимо от предыдущего. Про такую
фигурку мы скажем так: она обладает осью симметрии, говоря точнее - осью
симметрии 4-го порядка, так как совмещение происходит при повороте на 1/4
окружности .
Рис. 2.8. Бумажная вертушка.
Итак, ось симметрии - это такая прямая линия, поворотом около которой на
долю оборота можно перевести тело в положение, не отличимое от исходного.
Порядок оси (в нашем случае 4-й) указывает, что такое совмещение происходит при
повороте на 1/4 окружности. Следовательно, четырьмя последовательными
поворотами мы возвращаемся в исходное положение.
Встречаемся ли мы с симметрией любого типа в царстве кристаллов? Опыт
показывает , что нет.
В кристаллах мы встречаемся лишь с осями симметрии 2-, 3-, 4- и 6-го
порядков . И это не случайно. Кристаллографы доказали, что это связано с внутренним
строением кристалла. Поэтому число различных видов или, как говорят, классов
симметрии кристаллов относительно невелико - оно равно 32.
Строение
кристаллов
Почему так красива, правильна форма кристалла? Грани его, блестящие и
ровные, выглядят так, как будто бы над кристаллом поработал искусный
шлифовальщик. Отдельные части кристалла повторяют друг друга, образуя красивую симмет-
ричную фигуру. Эта исключительная правильность кристаллов была знакома уже
людям древности. Но представления древних ученых о кристаллах мало отличались
от сказок и легенд, сочиненных поэтами, воображение которых было пленено
красотой кристаллов. Верили, что хрусталь образуется из льда, а алмаз - из
хрусталя . Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от
болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека...
В XVII - XVIII веках появились первые научные взгляды на природу
кристаллов. Представление о них дает рис. 2.9 , заимствованный из книги XVIII века.
По мнению ее автора, кристалл построен из мельчайших "кирпичиков", плотно
приложенных друг к другу. Эта мысль довольно естественна. Разобьем сильным
ударом кристалл кальцита (углекислый кальций). Он разлетится на кусочки
разной величины. Рассматривая их внимательно, мы обнаружим, что эти куски имеют
правильную форму, вполне подобную форме большого кристалла - их родителя.
Наверное, рассуждал ученый, и дальнейшее дробление кристалла будет происходить
таким же образом, пока мы не дойдем до мельчайшего, невидимого глазом
кирпичика, представляющего кристалл данного вещества. Эти кирпичики так малы, что
построенные из них ступенчатые "лестницы" - грани кристалла - кажутся нам
безукоризненно гладкими. Ну, а дальше, что же представляет собой этот
"последний" кирпич? На такой вопрос ученый того времени ответить не мог.
Рис. 2.9. "Кирпичная" теория строения кристалла.
"Кирпичная" теория строения кристалла принесла науке большую пользу. Она
объяснила происхождение прямых ребер и граней кристалла: при росте кристалла
одни кирпичики подстраиваются к другим, и грань растет подобно стене дома,
выкладываемой руками каменщика.
Итак, ответ на вопрос о причине правильности и красоты формы кристаллов был
дан уже давно. Причиной этого обстоятельства является внутренняя
правильность . А правильность заключается в многократном повторении одних и тех же
элементарных частей.
Представьте себе парковую решетку, сделанную из прутьев разной длины и
расположенных как попало. Безобразная картина. Хорошая решетка построена из
одинаковых прутьев, расположенных в правильной последовательности на одинаковых
расстояниях один от другого. Такую же самоповторяющуюся картину мы находим в
обоях. Здесь элемент рисунка - скажем, девочка, играющая в мяч, - повторяется
уже не в одном направлении, как в парковой решетке, а заполняет плоскость.
Какое же отношение имеют парковая решетка и обои к кристаллу? Самое прямое.
Парковая решетка состоит из звеньев, повторяющихся вдоль линии, обои - из
картинок, повторяющихся вдоль плоскости, а кристалл - из групп атомов,
повторяющихся в пространстве. Поэтому и говорят, что атомы кристалла образуют
пространственную (или кристаллическую) решетку.
Нам надо обсудить ряд деталей, относящихся к пространственной решетке, но
чтобы не затруднять художника построением сложных объемных рисунков, мы
объясним то, что нам надо, на примере куска обоев.
На рис. 2.10 выделен тот наименьший кусок, простым перекладыванием которого
можно составить все обои. Чтобы выделить такой кусок, проведем из любой точки
рисунка, например, из центра мячика, две линии, соединяющие выбранный мячик с
двумя соседними. На этих линиях можно построить, как это видно на нашем
рисунке, параллелограмм. Перекладывая этот кусочек в направлении основных
исходных линий, можно составить весь рисунок обоев. Этот наименьший кусок может
быть выбран по-разному: из рисунка видно, что можно выбрать несколько разных
параллелограммов, каждый из которых содержит одну фигурку. Подчеркнем, что
для нас в данном случае безразлично, будет ли эта фигурка целой внутри
выделенного куска или разделенной на части линиями, ограничивающими этот кусок.
Рис. 2.10. Пример обоев.
Было бы неверным полагать, что, изготовив повторяющуюся на обоях фигурку,
художник может считать свою задачу оконченной. Это было бы так лишь в том
случае, если составление обоев можно было бы провести единственным способом -
прикладыванием к данному кусочку, содержащему одну фигурку, другого такого
же, параллельно сдвинутого.
Однако кроме этого простейшего способа есть еще шестнадцать способов
заполнения обоев закономерно повторяющимся рисунком, т. е. всего существует 17
типов взаимных расположений фигурок на плоскости. Они показаны на рис. 2.11. В
качестве повторяющегося рисунка здесь выбрана более простая, но, так же как и
на рис. 2.10, лишенная собственной симметрии фигурка. Однако составленные из
нее узоры симметричны, и их различие определяется различием симметрии
расположения фигурок.
«I»
4
7
зхсеосшг 5
§55Я555555£
3
HJ^r^T^J
•до
*****
8скк
>СХК>
ооос
>ооо
~ if
J8
дар
ЧУ ЧУ Ч
ал/
wi
Рис. 2.11. Способы заполнения обоев.
Мы видим, что, например, в первых трех случаях рисунок не обладает
зеркальной плоскостью симметрии - нельзя поставить вертикальное зеркало так, чтобы
одна часть рисунка была "отражением" другой части. Напротив, в случаях 4 и 5
имеются плоскости симметрии. В случаях 8 и 9 можно "установить" два взаимно
перпендикулярных зеркала. В случае 10 имеются оси 4-го порядка,
перпендикулярные к чертежу, в случае 11 - оси 3-го порядка. В случаях 13 и 15 имеются
оси 6-го порядка и т. д.
Плоскости и оси симметрии наших рисунков выступают не поодиночке, а
параллельными "семействами" . Если мы нашли одну точку, - через которую можно
провести ось (или плоскость) симметрии, то найдем быстро и соседнюю и далее на
таком же расстоянии третью и четвертую и т. д. точки, через которые проходят
такие же оси (или плоскости) симметрии.
17 типов симметрии плоского узора не исчерпывают, конечно, всего
разнообразия узоров, составляемых из одной и той же фигурки; художник должен указать
еще одно обстоятельство: как расположить фигурку по отношению к граничным
линиям ячейки. На рис. 2.12 показаны два узора обоев с той же исходной фигуркой
по различно расположенной по отношению к зеркалам. Оба эти узора относятся к
случаю 8.
н
Н~3
т
J
(J
Iх
J
Н
\
5^Л*^
\
ЗЕРКАЛЬНЫЕ ЛИНИИ
з:
х
jj
XI
ас
<
о.
О)
?1ё
Ж
3
ш
3
с
т
т
i
Ж
W
3
^
3
3
3
t
i
3!
Г
ЗЕРКАЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Рис. 2.12. Зеркальные изображения.
Каждое тело, в том числе и кристалл, состоит из атомов. Простые вещества
состоят из одинаковых атомов, сложные - из атомов двух или нескольких сортов.
Предположим, что мы могли бы в сверхмощный микроскоп рассмотреть поверхность
кристалла поваренной соли и увидеть центры атомов. Рис. 2.13 показывает, что
атомы расположены вдоль грани кристалла, как узор обоев. Теперь вы уже можете
легко понять, как построен кристалл. Кристалл представляет собой
"пространственные обои". Пространственные, т. е. объемные, а не плоские элементарные
ячейки - это "кирпичи", прикладыванием которых друг к другу в пространстве
строится кристалл.
Рис. 2.13. Строение кристалла поваренной соли.
Сколько же способов построения "пространственных обоев" из элементарных
кусков? Эта сложная математическая задача была решена в конце прошлого века
Евграфом Степановичем Федоровым. Он доказал, что должны существовать 230
способов построения кристалла.
Все современные данные о внутреннем строении кристаллов получены при помощи
рентгеноструктурного анализа.
Существуют простые кристаллы, построенные из атомов одного сорта. Например,
алмаз - это чистый углерод. Кристаллы поваренной соли состоят из ионов двух
сортов: натрия и хлора. Более сложные кристаллы могут быть построены из
молекул , которые в свою очередь состоят из атомов многих сортов.
Однако в кристалле всегда можно выделить наименьшую повторяющуюся группу
атомов (в простейшем случае это будет один атом), иными словами, элементарную
ячейку.
Размеры ячейки могут быть весьма различными. Наименьшие расстояния между
соседними узлами (вершинами ячейки) встречаются у простейших кристаллов,
построенных из атомов одного вида, наибольшие - у сложных кристаллов белка.
Расстояния колеблются от 2-3 до нескольких сот ангстремов (стомиллионных
долей сантиметра).
Кристаллические решетки очень разнообразны. Однако свойства, общие для всех
кристаллов, безупречно объясняются решетчатым строением кристаллов. Прежде
всего нетрудно понять, что идеально плоские грани - это плоскости, проходящие
через узлы, в которых сидят атомы. Но узловых плоскостей можно провести
сколько угодно по самым различным направлениям. Какие же из этих узловых
плоскостей ограничивают выросший кристалл?
Обратим внимание, прежде всего, на следующее обстоятельство: разные узловые
плоскости и линии заполнены узлами не одинаково плотно. Опыт показывает, что
кристалл огранен плоскостями, которые гуще всего усеяны узлами, плоскости же
пересекаются по ребрам, в свою очередь наиболее густо заселенным узлами.
Рис. 2.14 дает вид кристаллической решетки перпендикулярно к ее грани;
проведены следы некоторых узловых плоскостей, перпендикулярных к чертежу. Из
сказанного ясно, что у кристалла могут развиться грани, параллельные узловым
плоскостям I и III, и не будет граней, параллельных редко усеянным узлами
плоскостям II.
Рис. 2.14. Возможные грани кристалла.
В настоящее время известно строение многих сотен кристаллов. Расскажем про
строение простейших кристаллов и, прежде всего тех, которые построены из
атомов одного сорта.
Наиболее распространены три типа решеток. Они показаны на рис. 2.15.
Шариками изображены центры атомов; линии, объединяющие шарики, не имеют реального
смысла. Они проведены лишь для того, чтобы сделать читателю более ясным
характер пространственного расположения атомов.
Рис. 2.15. Виды решеток из атомов одного сорта.
Рис. 2.15 слева и в центре изображают кубические решетки. Чтобы представить
себе эти решетки яснее, вообразите, что вы сложили простейшим способом -
ребро к ребру, грань к грани - детские кубики. Если теперь мысленно разместить
точки по вершинам и центрам объемов кубов, то возникнет кубическая решетка,
изображенная на левом рисунке. Такая структура называется кубической объемно-
центрированной . Если разместить точки по вершинам кубов и в центрах их
граней , то возникнет кубическая решетка, изображенная на среднем рисунке. Она
называется кубической гранецентрированной.
Третья решетка (рис. 2.15, справа) называется плотнейшей гексагональной (т.
е. шестиугольной). Чтобы понять происхождение этого термина и яснее
представить себе расположение атомов в этой решетке, возьмем биллиардные шары и
начнем укладывать их как можно плотнее. Прежде всего составим плотный слой - он
выглядит так, как биллиардные шары, собранные "треугольником" перед началом
игры (рис. 2.16). Отметим, что шар внутри треугольника имеет шесть
соприкасающихся с ним соседей, и эти шесть соседей образуют шестиугольник. Продолжим
укладку наложением слоев друг на друга. Если поместить шары следующего слоя
непосредственно над шарами первого слоя, то такая упаковка была бы неплотной.
Стараясь разместить в определенном объеме наибольшее число шаров, мы должны
положить шары второго слоя в лунки первого, третьего слоя - в лунки второго и
т. д. В гексагональной плотнейшей упаковке шары третьего слоя размещены так,
что центры этих шаров лежат над центрами шаров первого слоя.
Рис. 2.16. Плотнейшая гексагональная упаковка
Zr
Ge, Ni, Ti
Ti, U, V
Центры атомов в гексагональной плотнейшей решетке расположены так, как
центры шаров, плотно уложенных описанным способом.
В описанных трех решетках кристаллизуется множество элементов:
• Гексагональная плотнейшая упаковка Be, Со, Hf, Ti, Zn,
• Кубическая гранецентрированная А1, Си, Со, Fe, Аи,
• Кубическая объемно-центрированная Cr, Fe, Li, Mo, Та,
Из других структур упомянем лишь немногие. На рис. 2.17 изображена
структура алмаза. Для этой структуры характерно то, что атом углерода алмаза имеет
четыре ближайших соседа. Сопоставим это число с соответствующими числами
описанных только что трех наиболее распространенных структур. Как видно из
рисунков, в плотнейшей гексагональной упаковке у каждого атома 12 ближайших
соседей, столько же соседей у атомов, образующих гранецентрированную кубическую
решетку; в объемно-центрированной решетке у каждого атома 8 соседей.
Рис. 2.17. Структура алмаза.
Несколько слов скажем о графите, строение которого показано на рис. 2.18.
Особенность этой структуры бросается в глаза. Графит состоит из слоев атомов,
причем атомы одного слоя связаны между собой сильнее, чем атомы соседних
слоев . Это связано с величиной межатомных расстояний: расстояние между соседями
в одном слое в 2,5 раза меньше кратчайшего расстояния между слоями.
Рис. 2.18. Структура графита.
Наличие слабо связанных атомных слоев приводит к тому, что кристаллы
графита легко расщепляются вдоль этих слоев. Поэтому твердый графит может служить
смазочным материалом в тех случаях, когда невозможно применять смазочные
масла, - например, при очень низких или очень высоких температурах. Графит -
твердый смазочный материал.
Трение между двумя телами сводится, грубо говоря, к тому, что
микроскопические выступы одного тела западают во впадины другого. Усилие, достаточное для
того, чтобы расщепить микроскопический графитовый кристаллик, много меньше
сил трения, поэтому наличие графитовой смазки значительно облегчает
скольжение одного тела по другому.
Бесконечно разнообразны структуры кристаллов химических соединений.
Крайними - в смысле различий - примерами могут служить структуры каменной соли и
двуокиси углерода, изображенные на рис. 2.13 и 2.20.
Кристаллы каменной соли (рис. 2.13) состоят из чередующихся вдоль осей куба
атомов натрия (маленькие темные шары) и хлора (большие светлые шары). Каждый
атом натрия имеет шесть равноотстоящих соседей другого сорта. То же относится
и к хлору. Но где же молекула хлористого натрия? Ее нет; в кристалле
отсутствует не только группа из одного атома натрия и одного атома хлора, но и
вообще какая бы то ни было группа атомов не выделяется своим сближением среди
других.
Химическая формула NaCl не дает нам оснований говорить, что "вещество
построено из молекул NaCl". Химическая формула указывает лишь, что вещество
построено из одинакового числа атомов натрия и хлора.
Вопрос о существовании молекул у вещества решается структурой. Если в ней
не выделяется группа близких атомов, то молекул нет.
Кристалл углекислого газа СОг (сухого льда, который лежит в ящиках у
продавщиц мороженого) - пример молекулярного кристалла (рис. 2.20). Центры
атомов кислорода и углерода молекулы С02 расположены вдоль прямой линии (см.
рис. 2.2). Расстояние С-0 равно 1,3 А, а расстояние между атомами кислорода
соседних молекул - около 3 А. Ясно, что при таких условиях мы сразу же
"узнаем" молекулу в кристалле.
Углекислый
о** газ
Твердая двуокись
углерода
Рис. 2.20. Кристалл углекислого газа.
Молекулярные кристаллы представляют собой плотные упаковки молекул. Чтобы
это видеть, надо обрисовать контуры молекул.
Все органические вещества дают молекулярные кристаллы. Органические
молекулы зачастую содержат многие десятки и сотни атомов (а о таких, которые
состоят из десятков тысяч атомов, мы поговорим особо в отдельной главе).
Изобразить их упаковку графически невозможно. Поэтому вы можете увидеть в книгах
только упрощенные рисунки.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез
РАДИАЦИЯ ВОКРУГ НАС
Акатов А. А., Коряковский Ю. С.
Как радиация воздействует на наш организм? Что вносит наибольший
вклад в дозу облучения — природные или техногенные источники?
Какие дозы опасны для человека? В чем состоит реальная опасность
радиации и где вымысел?
Радиация и эмоции
Многие люди считает радиацию неким продуктом ядерной отрасли — и сейчас,
наверное, сложно доискаться до первоисточника такой точки зрения. Большой
вклад в формирование подобного представления, безусловно, внесла авария на
Чернобыльской АЭС в 1986 году: тогда многие люди получили дозы, опасные для
здоровья. Также справедливо предположить, что до сих пор сохраняется мощный
эффект, произведенный боевым применением ядерного оружия в Хиросиме и
Нагасаки в 1945 году. Еще надо учесть, что об авариях (да и о штатной деятельное ти
ядерной отрасли) мы узнаём от журналистов — людей с гуманитарным образовани-
ем, зачастую неспособных разобраться в технических и медицинских тонкостях, —
и к тому же вносящих в свои публикации и выступления изрядную долю эмоций.
Наконец, надо принять во внимание совершенно нормальный с точки зрения
психологии страх человека перед непонятным явлением (а именно таким для
большинства и является радиация) и подсознательную готовность предполагать самое худ
шее.
В представлении многих единственным источником опасной радиации является
ядерная отрасль, радиоактивные изотопы, образующиеся в процессе работы
атомных электростанций, радиохимических производств, испытаний ядерного оружия.
При этом человек легко готов записать себя в категорию пострадавшего, даже
получив совершенно незначительную радиоактивную дозу.
Основные источники
радиации?
Атомные
электростанции
Радиохимические
производства
Испытания
ядерного оружия
Основные источники радиации в представлении большинства населения.
А вообще, бывают ли незначительные, неопасные для здоровья дозы радиации? И
если бывают, то какую дозу можно считать незначительной?
Постараемся ответить на эти и некоторые другие вопросы и провести более или
менее четкую границу между реальной и вымышленной опасностью радиации.
Ионизирующее
излучение
Начать придется с расшифровки термина «радиация». «Радиация» — это в
некотором роде обывательский термин, специалисты ядерной отрасли предпочитают
определение «ионизирующее излучение».
Итак, радиация, или ионизирующее излучение — это поток частиц (электронов,
протонов, электромагнитных квантов), способных ионизировать среду, то есть
превращать нейтральные атомы и молекулы среды в частицы, имеющие
положительный или отрицательный заряд (ионы). При воздействии радиации на организм
человека процесс ионизации идет непосредственно в клетках тканей и органов; и
если источник излучения обладает достаточной мощностью, ни к чему хорошему
это не приводит. Но давайте перед обсуждением последствий сначала рассмотрим
основные типы радиации; определимся, с чем мы имеем дело.
Радиоактивные изотопы способны испускать излучение трех типов:
• альфа-излучение — поток альфа-частиц — ядер гелия (42Не), обладающих
высокой энергией,
• бета-излучение — поток бета-частиц (бета-частица — это электрон е~ или,
реже, — позитрон е+) , так же имеющих большую энергию,
• гамма-излучение — поток гамма-квантов (т.е. высокоэнергетического
электромагнитного излучения, природа которого аналогична природе света).
Электрон
Ионизирующее излучение
Нейтральная
молекула
Положительно
заряженный ион
^>
Ионизирующее излучение, взаимодействуя с молекулами среды,
превращает их в заряженные частицы — ионы.
Естественные
изотопы
Однако ионизирующее излучение совсем не обязательно связано с техногенными
радионуклидами. В каждой вещи, в каждом предмете, которые нас окружают, в том
числе в питьевой воде и самом воздухе содержатся природные или естественные
радиоактивные изотопы, которые изначально присутствовали на Земле и
сопровождают жизнь с момента ее зарождения. Наибольший вклад в годовую дозу облучения
вносят именно природные источники: их доля составляет 84 процента. Причем,
это справедливо даже для регионов России, наиболее пострадавших от
Чернобыльской аварии. Например, в Брянской области доля природного облучения
составляет 7 9 процентов.
В результате различных технологических процессов происходит
концентрирование природных радиоактивных изотопов, и это может стать причиной получения
повышенных доз облучения. Подобная ситуация возникает, например, при добыче и
транспортировке нефти и природного газа, производстве минеральных удобрений,
сжигании угля и мазута на тепловых электростанциях
210т^_ 226т~ 228
40к, 210рь,
230Th, 232Th, 238U — и это еще не полный список
Ро, ~°Ra, ~°Ra,
естественных радиоактивных изотопов, которые могут обусловить повышенные до-
зовые нагрузки1.
Верхний индекс в обозначении изотопа - это его масса, выраженная в атомных
единицах.
гНе(а-частица)
у-квант
((3-частица)
Виды излучения, испускаемого радиоактивными изотопами.
ИМ I И Г1
<ЭжЭ
£ж^
Вагон с углем везет не только уголь, но и целый набор природных
радиоактивных изотопов.
Радон
Самым значимым естественным радиоактивным изотопом, вносящим наибольший
вклад в облучение человека, является радон (222Rn) — радиоактивный благородный
газ, образующийся в результате распада радия (226Ra). Механизм таков: если в
почве или материале, используемом для строительства, содержится повышенное
материале i
22 6 _# «-»
количество Ra, то из него будет выделяться радон, который не удерживается
внутри грунта или строительных конструкций, а свободно выходит в воздух.
Радон может накапливаться в закрытых, мало проветриваемых помещениях. С
воздухом он попадает в легкие и разносится кровью по органам и тканям, что
приводит к внутреннему облучению организма.
yj а-частицы уф
Радон, накапливаясь в закрытых помещениях, способен создавать
повышенные дозовые нагрузки.
Поступление радона в здания можно снизить, оборудовав подвальные помещения
вентиляцией, выполнив бетонирование подвала и заделав щели в межэтажных
перекрытиях, — эта простая мера оказывается очень действенной. Рекомендуется чаще
проветривать помещения, проводить влажную уборку (продукты распада радона
закрепляются на частичках пыли), оборудовать вытяжку над газовой плитой,
кипятить питьевую воду. Строительные материалы и проекты зданий сейчас проходят
радиационно-гигиенический контроль, но в прежние годы он не проводился.
Космическое
излучение
Естественные радиоактивные изотопы — не единственный источник природной
радиации. Атмосфера Земли непрерывно подвергается действию галактического
космического излучения и излучения Солнца. В основном, до границ атмосферы
долетают электроны, протоны и альфа-частицы — компоненты первичного космического
излучения. Взаимодействуя с газами, формирующими атмосферу планеты, они
приводят к возникновению вторичного космического излучения, представленного
гамма-квантами. Однако атмосферная «шуба» Земли играет роль защитного экрана,
поэтому на уровне моря вклад космического излучения достаточно мал (для
жителей равнин — менее 7 процентов от годовой дозы).
( Космическое излучение i
1^^Ш^^^ ( Атмосфера ) ^^^^^ш
Атмосфера Земли в значительной степени защищает нас
от космического излучения.
Медицинские
источники
радиации
Неприродные источники радиации дают меньший вклад в дозу, но и здесь
техногенные радионуклиды не являются главным дозообразующим фактором. После
природных источников, наибольшую дозу обычный житель России получает за счет
медицинских обследований: она составляет в среднем примерно 15 процентов от
суммарной дозы. В настоящее время, как ни странно, в нашей стране не
установлены предельные дозы для медицинского облучения. Какими же принципами
руководствуются врачи, назначая процедуры, подразумевающие воздействие радиации?
В «Нормах радиационной безопасности-99/2009» читаем следующее:
«Радиационная защита пациентов при медицинском облучении должна быть
основана на необходимости получения полезной диагностической информации и/или
терапевтического эффекта от соответствующих медицинских процедур при наименьших
возможных уровнях облучения. При этом не устанавливаются пределы доз для
пациентов, но применяются принципы обоснования назначения медицинских процедур
и оптимизации защиты пациентов».
Переведем вышесказанное с сухого формального языка на обычный: мероприятия,
связанные с облучением пациента (начиная от флюорографии и заканчивая лучевой
терапией), назначаются тогда, когда ожидаемый полезный эффект намного
превышает возможный вред от воздействия радиации.
Допустим, речь идет об обычном флюорографическом обследовании: в этом
случае полученная информация об изменениях в легочной ткани позволит в
максимально короткий срок поставить диагноз и начать лечение. И если пациент
действительно болен туберкулезом, то своевременное обследование вдобавок
позволяет предотвратить заражение многих окружающих его людей — и это в полной
мере оправдывает тот мизерный риск, которому мы подвергаемся, ежегодно проходя
флюорографию.
При рентгеновском обследовании, флюорографии и компьютерной
томографии наш организм просвечивают рентгеновскими лучами,
которые по характеру воздействия идентичны гамма-квантам,
испускаемым радионуклидами.
В обществе идет постоянное обсуждение, насколько реальна опасность
медицинского облучения. У неспециалистов существует мнение, что «роль и значимость
радиационного фактора и его воздействия на население высока, постоянно
расширяется , и в перспективе будет увеличиваться».
Правда ли это? Вовсе нет: медицинская техника непрерывно совершенствуется,
и сейчас при рентгеновской диагностике пациенты облучаются гораздо меньше,
чем 30-40 лет назад. Обследование на современном цифровом флюорографе снижает
дозу в 10 раз по сравнению со старым аппаратом.
Современные цифровые аппараты для флюорографического
обследования позволяют на порядок снизить величину получаемой дозы.
Вот еще расхожее мнение: «нередко за секунды пациент получает дозу, в
десятки раз превышающую суммарное годовое облучение».
В реальности, даже при выполнении компьютерной томографии (а она облучает
намного больше обычного рентгеновского снимка), доза пациента сравнима с
дозой, получаемой ежегодно от природных источников, и лежит гораздо ниже
опасных уровней. Устаревшие рентгеновские аппараты с дозами, которые «в десятки
раз превышают...», сегодня уже не применяются в медицинской практике2.
Какое же место в общей схеме занимает вклад техногенных радиоактивных
изотопов?
Оказывается, самое последнее: 0,3 процента от годовой дозы в среднем по
стране. Эта доля, конечно, может колебаться, но порядок числа будет таким же
и для жителей Амурской области, и для населения городов-спутников АЭС3.
Источники радиации, получаемой человеком (в среднем по РФ):
1. техногенные источники — 0,3%
2 . радон — 50,9%
3. терригенное излучение, обусловленное радионуклидами, находящимися в
земле — 15,6%
4. космическое излучение - 9,8%
5. внутреннее облучение за счет радионуклидов, находящихся в теле
человека (калий-40, а также радионуклиды, поступающие с водой,
воздухом, пищей) — 8,1%
6. медицинские источники — 15,3%.
Эффективная доза
Для того, чтобы определить вред, который радиация наносит нашему организму,
используется понятие эффективной дозы. Слово «доза» знакомо всем, и даже
неспециалист отлично понимает: чем выше доза, тем хуже для организма.
Эффективная доза учитывает три аспекта:
2 Высокие дозы можно получить, пожалуй, только при рентгеноскопии. Но этот вид
обследования в наши дни практически вытеснен компьютерной томографией по вполне
понятным причинам: дозы — в десятки раз меньше, информативность — гораздо больше.
3 Исключение составляют разве что регионы, пострадавшие от радиационных аварий. Но
даже для них доля искусственной радиации гораздо меньше по сравнению с медицинским
облучением.
• количество энергии излучения (в джоулях), поглощенной органом или тканью
(на единицу массы),
• вид излучения (поскольку разные виды излучения отличаются по степени
опасности),
• чувствительность разных органов и тканей к излучению.
Коэффициент, учитывающий опасность излучения (§)
Поглощенная доза — количество энергии излучения,
переданной органу или ткани (на единицу массы)
E=Wt-WT-D
t
Коэффициент, учитывающий чувствительность
к излучению органа или ткани (?)
Эффективная доза — используется как мера риска
проявления последствий облучения
Формула эффективной дозы.
Для измерения эффективной дозы (или мощности дозы) используются специальные
приборы — дозиметры. В частности, каждому сотруднику, работающему на
радиационно-опасном объекте, выдается индивидуальный дозиметр. Также дозиметры
выдаются врачам и техникам, обслуживающим рентгеновские аппараты и установки для
лучевой терапии.
*
Индивидуальный дозиметр.
Эффективная доза измеряется в зивертах (Зв) — по имени шведского
радиофизика Рольфа Зиверта, одного из родоначальников радиобиологии.
Рольф Зиверт в своей лаборатории (1929 г) .
Воздействие
радиации
Попытаемся объяснить, чем вредна радиация для живого организма вообще и
человеческого организма в частности.
Долгое время считалось, что облучение крайне негативно влияет на структуру
клеточного ядра, разрушая нити ДНК, вызывая мутации. Позже выяснилось, что
это представление неверно: главный ущерб, который получает облученная клетка,
заключается вовсе не в нарушении функционирования генов.
I вариант
излучение
(о) «мишень»
(например клеточное ядро)
II Вариант (основной)
Н20
// I \\ радиолиз воды
излучение
©
продукты радиолиза
(химически агрессивные
соединения)
«мишень»
Воздействие радиации на живую клетку.
Вода является средой, без которой клетка жить не может. Клетка
человеческого организма на 70 процентов состоит из воды, а в клетках мозга ее доля
составляет до 90 процентов. Поэтому частица ионизирующего излучения, «влетая» в
клетку, с наибольшей вероятностью взаимодействует именно с молекулой воды
(Н20), передавая ей свою энергию. Тут-то и происходит ионизация молекулы.
Ионизированная молекула (Н20+) и вырванный из нее электрон (е~) взаимодействуют
с другими молекулами воды, при этом образуются так называемые свободные
радикалы . Радикалы также в свою очередь вступают в химическое взаимодействие.
Под действием ионизирующего излучения в клетке появляются чужеродные
химически агрессивные соединения. Если таких соединений накапливается слишком
много, клетка гибнет. Здесь следует отметить, что клетка обладает механизмами
саморегуляции и самовосстановления, с небольшими дозами радиации она вполне
способна справиться (также, как наш организм способен справиться с легкой
простудой).
Параметры
дозы
облучения
Какую дозу можно считать относительно безвредной? По российским нормам для
обычного человека, не работающего с источниками радиации, допустимая
эффективная годовая доза составляет 1 миллизиверт (мЗв), причем только от
техногенных источников излучения, и сюда не входит медицинское облучение.
Для тех, кто работает с источниками радиации, допустимая доза больше 20
мЗв/хюд. К слову сказать, в западных странах эту величину сочли чрезмерно
строгой и повысили порог до 50 мЗв/год.
Существует весьма странное мнение, что техногенные радионуклиды значительно
опаснее для здоровья, чем природные (просто по причине своей «техногенно-
сти») . Однако это тот случай, когда «формальная логика» не срабатывает.
Конечной величиной, определяющей вред, нанесенный организму, является
эффективная доза, измеряемая в зивертах (Зв). Допустим, человек получил дозу 1
миллизиверт . При этом совершенно не важно, что явилось источником излучения —
природный радиоактивный газ радон, техногенный изотоп стронция,
флюорографическое обследование или регулярные авиаперелеты — во всех перечисленных случаях
эффект будет совершенно идентичным. Поэтому, если мы хотим определить,
насколько опасными могут быть для нашего организма последствия облучения, нас
должно интересовать значение эффективной дозы, а не источник радиации.
Вопрос в том, откуда взялись все приведенные числа, и почему дозу 1
миллизиверт (а не 100 и не 500) посчитали безопасной? И почему многие специалисты
считают современные нормы радиационной безопасности неоправданно жесткими?
Допустимые величины, приведенные в нормативных документах, выведены на
основании линейной беспороговой гипотезы. В соответствии с этой гипотезой
любая, даже самая маленькая доза радиации может привести к негативным
последствиям для здоровья в будущем. Согласитесь, это звучит довольно пугающе.
Попробуем объяснить подробнее.
Итак, медикам известно: для человека, получившего большую дозу, высока
вероятность отдаленных последствий для здоровья (в частности, возникновения
онкологических заболеваний). При этом наблюдается линейная зависимость: чем
выше доза, тем выше вероятность возникновения заболеваний.
Что же сделали ученые? По имеющимся для высоких доз данным они построили
линейный тренд, горизонтальная ось которого — это доза облучения, а
вертикальная — вероятность возникновения отдаленных последствий. Для малых доз
точки не получены4, поэтому линию «волевым усилием» продлили влево (в
математике эта процедура называется экстраполяцией) — данный участок на рисунке по-
4 Эти данные чрезвычайно трудно получить из-за практической ненаблюдаемости эффектов
облучения малыми дозами радиации на фоне заболеваемости, вызванной другими вредными
факторами, и естественной заболеваемости.
казан пунктирной линией. Этот пунктирный участок и показывает
предположительную вероятность вреда от малых доз. Из этого достроенного участка и вывели
допустимые дозы, для которых вероятность вреда настолько мала, что ей можно
пренебречь. Эти дозы и бы ли внесены в нормативные документы; ими должны
руководствоваться все, кто имеет дело с техногенной радиацией.
д Вероятность последствий
для здоровья
область малых доз
допустимая
вероятность
последствий
Доза
допустимая доза
Линейная беспороговая гипотеза. Величины допустимых доз получены
на основании линейной беспороговой гипотезы, предполагающей, что
даже ничтожно малая доза радиации несет угрозу для здоровья.
Однако в последнее время все больший вес набирает пороговая гипотеза. Ее
основной тезис прост и более чем логичен: если для малых доз радиации не
удалось зафиксировать отдаленные негативные последствия, значит, этих
последствий в принципе не существует.
Иными словами, существует некая пороговая величина — и если доза, которую
получил человек, лежит ниже этого предела, волноваться, по сути, не о чем.
Если сравнивать с допустимыми дозами (1 мЗв/год для населения, 20 мЗв/год
для работников), то порог расположен достаточно высоко: по самым жестким
оценкам, на уровне 100 мЗв, по более мягким — 500 мЗв (это означает, что ни
одна исследовательская группа в мире, пользуясь самой современной
аппаратурой, не смогла обнаружить никаких признаков вредного воздействия на организм
при дозах ниже 100 мЗв).
Наличие естественного фона само по себе свидетельствует в пользу пороговой
гипотезы — ведь иначе придется признать факт, что природная радиация ежегодно
уносит жизни сотен тысяч людей — а это довольно сомнительно.
д Вероятность последствий
для здоровья
область малых доз
пороговая доза
область больших и средних доз
+
Доза
в данном интервале доз вредные последствия для здоровья отсутствуют
Пороговая гипотеза.
Последствия средних и высоких доз облучения представлены в таблице ниже.
Все эти данные относятся к случаям кратковременного одноразового внешнего
облучения и характеризуют острую лучевую болезнь. Вдобавок надо учитывать:
даже при тяжелой радиационной аварии для обычных людей (в частности, жителей
прилегающих регионов) вероятность получить дозу хотя бы 500-750 мЗв
практически равна нулю.
Закончить хочется на оптимистической ноте, поэтому скажем, что в ближайшие
десятилетия основой нашей ядерной энергетики станут АЭС с реакторами типа
ВВЭР (Водо-Водяные Энергетические Реакторы), чья конструкция принципиально
отличается от РБМК (Реакторов Большой Мощности, Канальных), которые были
установлены на Чернобыльской АЭС. Современные энергоблоки — как работающие, так
и строящиеся — снабжены надежной, глубоко эшелонированной системой защиты. В
частности, защитная оболочка энергоблока с ВВЭР, отсутствовавшая у РБМК,
способна выдержать ураганы, землетрясения, взрывы и даже падение самолета.
Вероятность тяжелого повреждения активной зоны для новых АЭС составляет 10~б на
реактор в год5: для сравнения, вероятность попасть в дорожно-транспортное
происшествие в Великобритании с травмами или смертельным исходом составляет 6
То есть один из 10 тыс. ректоров в течение века имеет хороший шанс взорваться в
результате землетрясения или падения самолета. При этом обычно умалчивают о
вероятности взрыва по причине низкой квалификации и глупости обслуживающего персонала.
\-3
10 на автомобиль в год (и это в Великобритании, где куда щепетильнее
относятся к соблюдению Правил дорожного движения!).
Фукусима. Причина взрыва - японское стихийное бедствие.
Чернобыль. Российская дурость - эффект тот же.
Доза, Зв
<0,5-0,75
0,8-1,2
1,3-1,7
1,8-2,6
2,7-3,3
3,5-5,0
5,5-7,7
10
Последствия
Кратковременные незначительные изменения в составе крови
Порог лучевой болезни. Тошнота у 5-10% облученных, возможна
рвота. Изменения в составе крови
Тошнота и рвота у 25% облученных. Изменения в составе крови.
Смертельные случаи почти исключены.
Тошнота и рвота у половины облученных. Значительные изменения в
составе крови. Начало выпадения волос. Возможны единичные
смертельные случаи.
Тошнота и рвота почти у всех облученных. Значительные изменения
в составе крови. Выпадение волос, стерилизация. Около 20%
смертельных случаев в течение 2-6 недель. Восстановительный период у
выживших — около 3 месяцев.
Тошнота и рвота у всех без исключения облученных в течение
первого дня после облучения, другие перечисленные симптомы лучевой
болезни. Смертность около 50% в течение месяца,
восстановительный период у выживших — около полугода.
Тошнота и рвота по прошествии 4 ч после облучения, все прочие
симптомы лучевой болезни. Смертность около 100% (при отсутствии
лечения — 100%). Восстановительный период у немногих выживших —
более полугода.
Тошнота и рвота по прошествии 1-2 ч после облучения. Все
признаки острой лучевой болезни, прогноз почти безнадежен (хотя случаи
выздоровления известны).
Литпортал
РОИ
Майкл Крайтон
Сейчас полночь. В доме темно. Я не знаю наверняка, чем это обернется. Всех
детей отчаянно тошнит, буквально выворачивает наизнанку. Я слышу, как мои сын
и дочь извергают содержимое желудков в отдельных ванных комнатах. Несколько
минут назад я заглядывал к ним, проверял, как дела. Очень беспокоюсь за
малышку - но я должен был и ее заставить все вырвать. Для нее это единственная
надежда.
Со мной как будто все в порядке - по крайней мере, сейчас. Но, конечно,
шансов у меня мало - большинство людей, участвовавших в этом проекте, уже
мертвы. И слишком многого я не могу знать наверняка.
Производственные мощности уничтожены, но я не уверен, что мы успели сделать
это вовремя.
Я жду Мэй. Она уехала в лабораторию в Пало-Альто двенадцать часов назад.
Надеюсь, у нее все получилось. Надеюсь, она заставила коллег осознать всю
отчаянность сложившейся ситуации. Я рассчитывал услышать какой-нибудь отклик из
лаборатории, но пока оттуда ничего не сообщали.
У меня звенит в ушах - это плохой признак. И еще я чувствую дрожь в груди и
в животе. Малышка только сплевывает, а не срыгивает по-настоящему. У меня
кружится голова. Надеюсь, я не потеряю сознания. Дети нуждаются во мне,
особенно малышка. Они напуганы. И я не виню их за это.
Я и сам напуган.
Теперь, когда я сижу вот так, в темноте, трудно даже представить, что всего
неделю назад моей самой большой проблемой было найти работу. Сейчас это
кажется мне даже смешным.
Однако все всегда происходит совсем не так, как ты того ожидаешь.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.
ДОМ
День первый. 10:04
Все всегда происходит совсем не так, как ты того ожидаешь.
Я никогда не собирался становиться "домохозяином". Мужчиной-домохозяйкой.
Мужчиной, который полный рабочий день сидит с детьми и работает папой. Как
такое ни назови - хорошего слова для этого все равно не подберешь. Но
последние шесть месяцев именно это и есть мой основной род занятий. И вот как-то
раз я зашел в супермаркет пКрейт и Баррелп в предместье Сан-Хосе, чтобы
купить новые стаканы, и увидел, что у них хороший выбор салфеток под столовые
приборы. Нам как раз не помешали бы новые салфетки под приборы. Плетеные
овальные салфетки, которые Джулия купила около года назад, уже изрядно
поизносились, и переплетения забились крошками детского питания. Проблема в том,
что плетеные салфетки невозможно как следует вымыть. Поэтому я задержался у
витрины с салфетками, рассмотрел их и выбрал симпатичные голубые салфетки под
приборы, а еще купил обычных белых. Потом мне попались на глаза желтые, и их
я взял тоже, потому что они такие яркие и приятные с виду. На полке их
оказалось меньше шести, а я решил, что нам лучше купить шесть, поэтому попросил
девушку-продавщицу посмотреть на складе, есть ли у них еще такие салфетки.
Пока она ходила на склад, я постелил на стол голубую салфетку под приборы,
поставил на нее белую тарелку и положил рядом желтую салфетку. Набор выглядел
очень симпатично, так что я начал подумывать, не купить ли восемь штук вместо
шести. Как раз тогда зазвонил мой сотовый телефон.
Это была Джулия.
- Привет, солнце.
- Привет, Джулия. Как дела? - сказал я. Она звонила из помещения, где
работали какие-то машины. Я слышал в трубке размеренный, ритмичный механический
шум. Похоже на гудение вакуумного насоса от электронного микроскопа. У Джулии
в лаборатории было несколько таких микроскопов.
Она спросила:
- Что ты сейчас делаешь?
- Вообще-то покупаю салфетки под приборы.
- Где?
- В "Крейт и Баррел".
Джулия засмеялась.
- Ты, наверное, единственный мужчина во всем магазине?
- Да нет...
- Ну ладно, хорошо, - сказала она. Мне показалось, что Джулию совершенно не
интересует предмет нашего разговора. У нее на уме явно было что-то другое. -
Послушай, Джек, я хочу тебе сказать... Мне, правда, жаль, но сегодня я снова
буду дома очень поздно.
Я только вздохнул. Продавщица вернулась и принесла желтые салфетки. Держа
телефон возле уха, я махнул девушке рукой и показал три пальца. Она отсчитала
три салфетки и положила возле меня. Тем временем я говорил Джулии:
- У тебя на работе все в порядке? Все нормально?
- Да, с ума сойти как нормально. Сегодня мы передавали свою презентацию
через спутники инвесторным фирмам в Азии и Европе, и получились накладки из-за
задержки спутниковой связи, потому что видеозапись, которую они передавали...
ой, тебе, наверное, это все неинтересно... Как бы то ни было, нам, похоже,
придется задержаться часа на два. А может, и дольше. Я буду дома не раньше
восьми - а скорее всего, даже позже. Ты сможешь сам покормить детей и уложить
их спать?
- Без проблем, - ответил я. Ив самом деле, никакой проблемы для меня это
не составляло. Я уже привык. В последнее время Джулия часто задерживалась на
работе допоздна. Обычно она приходила домой, когда дети уже спали. "Ксимос
Текнолоджи", компания, в которой она работала, пыталась добыть очередную
порцию инвестиций - двадцать миллионов долларов, - и на работе у Джулии сейчас
была напряженка. Особенно из-за того, что "Ксимос" разрабатывал технологии
"молекулярного производства", как их называли в самой компании, а большинство
людей называют это "нанотехнологнями". Сейчас нанотехнологии не очень
популярны у компаний-инвесторов. За последние десять лет слишком многие инвесторы
прогорели на разработке нанотехнологии. Слишком часто казалось, что конечный
продукт уже почти готов - а в результате он так и не выходил за пределы
лаборатории. И инвесторы склонились к тому, что нанотехнологии производят одни
только обещания, а не продукцию.
Джулия прекрасно это знала - она работала на две такие инвесторные фирмы.
Детский психолог по образованию, теперь она специализировалась на "инкубации
технологий" - помогала раскручиваться компаниям, разрабатывающим новые
технологии. Джулия в шутку говорила, что и сейчас занимается детской психологией.
Со временем она оставила должность консультанта и полностью перешла работать
в одну из фирм. И теперь Джулия была вице-президентом "Ксимос Текнолоджи".
Джулия говорила, что "Ксимос" совершил несколько прорывов и существенно
опередил другие компании, которые работают в той же области. Она считала, что
"Ксимос" практически на днях способен создать полноценный прототип
коммерческого продукта. Но я относился к ее мнению с известной долей скепсиса.
- Слушай, Джек, я должна тебя предупредить... - продолжала она виноватым
голосом. - Эрик, наверное, расстроится...
- Почему?
- Ну... Я обещала, что приду на игру.
- Но почему, Джулия? Мы ведь уже говорили с тобой о таких обещаниях. Ты
ведь никак не могла попасть на эту игру. Она же начнется в три часа дня.
Почему ты сказала ему, что придешь?
- Я думала, что смогу вырваться.
Я вздохнул. И постарался убедить себя, что так она проявляет заботу о
детях.
- Хорошо. Не расстраивайся, солнышко. Я как-нибудь это улажу.
- Спасибо. Да, кстати, Джек! Насчет этих салфеток под приборы. Бери какие
угодно, только не желтые, ладно?
И она отключилась.
На ужин я приготовил спагетти, потому что против спагетти никогда никто не
возражал. К восьми вечера двое младших уже спали, а Николь заканчивала делать
уроки. Поскольку ей было уже двенадцать лет, спать она укладывалась в десять
вечера, хотя и не хотела, чтобы об этом узнал кто-то из ее друзей.
Самой младшей, Аманде, было всего девять месяцев. Она уже повсюду ползала и
научилась стоять, держась за окружающие предметы. Эрику было восемь, он был
помешан на футболе и играл в футбол все свободное время, за исключением того,
когда переодевался рыцарем и бегал за старшей сестрой по всему дому,
размахивая пластиковым мечом.
Николь была в таком возрасте, когда девочкам свойственна особенная
скромность . Эрик очень любил забирать у нее бюстгальтер и бегать по дому с
криками: "Ники носит лифчик! Ники носит лифчик!" А Николь, которой чувство
собственного достоинства не позволяло броситься за ним вдогонку, стискивала зубы и
ныла: "Па-а-ап! Он опять это делает! Па-а-ап!" Поэтому мне самому приходилось
излавливать Эрика и внушать ему, что брать вещи сестры нельзя.
Вот так и проходила моя жизнь. Сначала, сразу после того, как я потерял ра-
боту в пМедиаТрониксп, мне было очень интересно возиться с беспокойными
делишками и улаживать постоянные недоразумения между сыном и дочерью. По
большому счету, это не слишком отличалось от того, что мне приходилось делать на
работе.
В пМедиаТрониксп я был начальником отдела программирования, руководил
группой талантливых молодых программистов. В свои сорок лет я был уже слишком
стар, чтобы самому работать программистом. Писать компьютерные программы -
это дело молодых. Поэтому я полный рабочий день улаживал проблемы своих
подчиненных. Как и большинство программистов Кремниевой Долины, моя команда,
похоже, не вылезала из кризиса из-за разбитых пПорше", неверных подружек,
неудач на любовном фронте, скандалов с родителями, "отходняков" после таблеток
- и все это на фоне напряженного рабочего графика со всенощными марафонами на
ящиках диетической колы и чипсов.
Но это была захватывающая работа, работа "на грани". Мы делали то, что
называется "распределенной параллельной обработкой данных", или "агентно-
базированными программами". Эти программы моделируют биологические процессы
путем создания внутри компьютера виртуальных агентов, которые взаимодействуют
с окружающей средой и решают проблемы реального мира. Звучит это странно, но
работает вполне нормально. Например, одна из наших программ воссоздавала
пищевое поведение муравьев - как муравьи находят кратчайшую дорогу к пище - и
применялась для того, чтобы оптимально распределить трафик в большой
телефонной сети. Другие программы имитировали поведение термитов, пчелиных роев,
охотящихся львов.
Мне нравилась эта работа, и я бы, наверное, занимался ею по сей день, если
бы не взял на себя кое-какую дополнительную ответственность. В последние
месяцы моей работы там меня назначили ответственным за безопасность взамен
сотрудника, который проработал на этой должности два года, но не смог вовремя
обнаружить и предотвратить хищение секретного исходного кода компании, а
потом этот код появился в программе, произведенной где-то в Тайване. Вообще-то
это был исходный код моего отдела - программы для распределенной обработки
данных. Именно этот код и был похищен.
Мы знали, что это тот самый код, потому что "пасхальные яйца" остались
нетронутыми. Программисты всегда вставляют в свои коды "пасхальные яйца" -
маленькие особенные элементы, которые не несут никакой полезной нагрузки, а
вставляются в программу просто ради интереса. Тайваньская компания не
изменила ни одного из них, они использовали весь наш код целиком. Так что при
одновременном нажатии клавиш Alt-Shift-M-9 на экране появлялось окошко с датой
женитьбы одного из наших программистов. Доказанная кража.
Естественно, мы подали на тайваньцев в суд. Но Дон Гросс, глава компании,
пожелал, чтобы в дальнейшем подобное не повторялось. Поэтому мне поручили
следить за безопасностью, а я был настолько зол на похитителей, что
согласился на эту работу. Впрочем, я так и остался начальником отдела
программирования, а безопасностью занимался по совместительству. Первое, что я сделал,
вступив в должность сотрудника отдела безопасности, - ввел постоянный
мониторинг использования рабочей станции. Это была довольно прямолинейная мера - в
наши дни восемьдесят процентов компаний следят за тем, что их сотрудники
делают на терминалах. Мониторинг ведется либо посредством видеокамер, либо
записью того, что набирается на клавиатурах, либо проверяется электронная почта
на наличие определенных слов... в общем, используются всякие подобные
способы.
Наш Дон Гросс был крутой парень, бывший морской пехотинец, с
соответствующими замашками. Когда я рассказал ему о новой системе, он спросил: "Но за
моим терминалом вы ведь не следите?" Конечно, нет, ответил я. Но на самом деле
я установил программу для отслеживания всех компьютеров компании, и его в том
числе. И именно так я обнаружил две недели спустя, что Дон имеет дела с
девицей из расчетного отдела, и разрешил ей пользоваться служебной машиной. Я
пошел к нему и сказал, что, судя по электронной переписке Джины из расчетного
отдела, с ней, похоже, связан какой-то неизвестный и что она, возможно,
получает сторонние доходы. Я сказал, что не знаю, с кем у нее дела, но, если они
по-прежнему будут пользоваться электронной почтой, я вскоре узнаю, кто он
такой.
Я полагал, что Дон поймет мой намек, и он понял. Но теперь он просто стал
отсылать инкриминирующие письма со своего домашнего компьютера, не
подозревая, что эта почта тоже проходит через сервер компании и ее я тоже
просматриваю. Таким образом я узнал, что он передавал программные продукты иностранным
фирмам по низким ценам и получал солидные гонорары за "консультационные
услуги" - эти гонорары поступали на его счет на Каймановых островах. Все это было
совершенно нелегально, и я не мог так этого оставить. Я проконсультировался
со своим адвокатом, Гэри Mapдером, и он посоветовал мне уволиться.
- Уволиться? - переспросил я.
- Конечно.
- Но почему?
- Да мало ли почему? Тебе где-нибудь предложили более выгодную работу. У
тебя начались какие-то проблемы со здоровьем. Или появились какие-нибудь
семейные обстоятельства. Домашние проблемы. Просто убирайся оттуда, и поскорее.
Увольняйся.
- Погоди... - сказал я. - Ты думаешь, это мне следует уволиться из-за того,
что мой босс нарушает закон? Это ты мне советуешь?
- Нет, - сказал Гэри. - Как твой адвокат, я даю такой совет: если ты узнал
о противозаконных действиях, ты обязан немедленно сообщить об этом куда
следует. Но как твой друг, я советую тебе держать рот на замке и поскорее
уносить оттуда ноги.
- Это похоже на трусость. Я думаю, следует известить инвесторов.
Гэри вздохнул. Положив руку мне на плечо, он сказал:
- Джек, инвесторы сами могут проследить за своими делами. А ты убирайся из
этой компании, и как можно скорее.
Мне показалось, что это неправильно. Я был раздосадован, когда оказалось,
что мою программу похитили. А теперь я даже не знал, похитили ли ее на самом
деле. Возможно, ее просто продали. Это была частная компания, поэтому я
сообщил обо всем одному из членов совета директоров.
Оказалось, что он тоже в этом замешан. На следующий день меня обвинили в
преступной халатности и злостном неисполнении служебных обязанностей. Мне
грозили судебным процессом. Пришлось подписать уйму бумаг, чтобы нормально
уволиться. Мой адвокат занимался вместо меня всей этой бумажной волокитой и
горестно вздыхал каждый раз, когда приходилось подписывать очередной
документ .
В конце концов мы с этим разделались и вышли на солнечный свет. Я сказал:
- Хорошо, что все уже позади...
Гэри повернулся, посмотрел на меня и спросил:
- Почему ты так думаешь?
И в самом деле - как потом выяснилось, еще ничего не закончилось. Каким-то
чудесным образом на мне как будто появилось какое-то клеймо. Я был хорошим,
квалифицированным специалистом в востребованной области. Но когда я приходил
на собеседования к работодателям, оказывалось, что их моя кандидатура не
устраивает . Хуже того, работодатели явно испытывали в моем присутствии некоторую
неловкость. Кремниевая Долина занимает большое пространство, но это довольно
тесный мирок. Слухи здесь распространяются невероятно быстро. Со временем я
попал на собеседование к Теду Ландау, сотруднику отдела кадров, с которым был
немного знаком. Год назад я тренировал его сынишку перед соревнованиями по
бейсболу в Малой Лиге. Когда "интервью" закончилось, я спросил у него:
- Тед, что ты обо мне слышал?
Он покачал головой.
- Ничего, Джек.
- Тед, за последние десять дней я побывал на десяти собеседованиях. Скажи
мне, - не сдавался я.
- Да нечего говорить.
- Тед. . .
Он повозился с бумагами, стараясь не смотреть мне в глаза, потом вздохнул и
признался:
- Джек Форман. Смутьян. Неуживчивый, не склонен к сотрудничеству.
Скандалист . Вспыльчивый. Проблемная личность. Не умеет работать в команде. -
Поколебавшись немного, он добавил: - И возможно, ты был замешан в каких-то
противозаконных сделках. В чем именно, не говорят, но это как-то связано с теневым
бизнесом. Тебя поймали на горячем.
- Меня поймали на горячем? - переспросил я. Внутри у меня все забурлило, и
я начал что-то говорить, но быстро сообразил, что, наверное, покажусь Теду
как раз вспыльчивым скандалистом. Поэтому я заткнулся и поблагодарил его.
Перед тем как я ушел, Тед сказал мне:
- Джек, прими мой добрый совет. Выжди немного. В Долине все меняется очень
быстро. У тебя отличное резюме и прекрасная квалификация. Подожди, пока... -
он пожал плечами.
- Пару месяцев?
- Я бы сказал - месяца четыре. Может, пять.
Почему-то я понял, что он прав. После этого разговора я перестал так
усердствовать . До меня дошли слухи о том, что Кремниевую Долину начнут потрошить
законники, и, возможно, дойдет до судебных разбирательств. Впереди замаячило
оправдание для меня, но пока мне ничего не оставалось, кроме как выжидать.
Я постепенно привык к тому, что утром не надо идти на работу. Джулия
задерживалась на работе допоздна, а детям требовалось внимание. А поскольку я был
дома, они обращались со своими проблемами ко мне, а не к нашей домработнице
Марии. Я начал отвозить их в школу и забирать из школы, подбирать для них
одежду, водить к детскому врачу и к стоматологу, и на спортивные тренировки.
Первые несколько обедов, которые я приготовил, были ужасны, но постепенно у
меня начало получаться лучше.
И, сам не заметив, как так получилось, я уже покупал салфетки под приборы и
присматривал набор для сервировки стола в "Крейт и Барре лп . И все это
казалось мне совершенно нормальным.
Джулия вернулась домой примерно в половине десятого. Я без особого интереса
смотрел по телевизору игру футбольной команды "Великаны". Джулия вошла и
поцеловала меня в затылок.
- Дети спят? - спросила она.
- Да, только Николь еще недоделала домашнее задание.
- Ничего себе! А ей еще не пора в кровать?
- Нет, солнце, - ответил я. - Мы же договорились - помнишь? В этом году она
может не ложиться спать до десяти.
Джулия пожала плечами. Похоже, она об этом забыла. Скорее всего,
действительно забыла. У нас в семье произошло некоторое перераспределение ролей -
раньше она больше знала о том, что касается детей, а теперь - я. Из-за этого
Джулии иногда становилось неловко, она как будто частично утратила влияние в
семье.
- Как малышка?
- Выздоравливает. Простуда почти прошла, остался только насморк. И кушает
она уже лучше.
Мы вместе с Джулией прошли в детские спальни. Сперва она зашла к Аманде,
наклонилась над колыбелью и нежно поцеловала спящую малышку. Глядя на жену, я
подумал, что в материнском отношении к детям есть нечто, чего отцы никак не
смогут заменить. У Джулии была какая-то особая связь с детьми, которой у меня
никогда не было и не будет. Во всяком случае, она была привязана к детям как-
то по-другому. Джулия прислушалась к тихому дыханию малышки и сказала:
- Да, ей уже лучше.
Потом мы пошли в спальню к Эрику. Джулия вынула из-под одеяла Футболиста и,
посмотрев на меня, нахмурила брови. Я пожал плечами, немного недовольный. Я
знал, что перед сном Эрик играл со своим Футболистом, но в это самое время я
укладывал спать малышку и не проследил за парнем. Я надеялся, что Джулия
отнесется к этому недосмотру с большим пониманием.
Потом Джулия пошла в комнату Николь. Николь сидела за своим ноутбуком, но
захлопнула крышку, как только мать открыла дверь.
- Привет, мам.
- Уже поздно.
- Нет, мам...
- Ты вроде бы должна делать уроки.
- Я уже все сделала.
- Тогда почему ты еще не в постели?
- Потому что...
- Я не хочу, чтобы ты целыми ночами болтала со своими друзьями через
компьютер.
- Мама... - произнесла Николь с обидой в голосе.
- Ты каждый день видишь их в школе - этого должно быть вполне достаточно.
- Но, мама...
- Не надо смотреть на отца. Мы с тобой прекрасно знаем - он позволяет тебе
делать все, что ты захочешь. Сейчас с тобой разговариваю я.
Дочка вздохнула.
- Я знаю, мама.
В последнее время общение между Николь и Джулией все чаще происходило
именно так. Мне казалось, что в возрасте Николь это нормально, но все же сейчас я
решил вмешаться. Джулия устала на работе, а когда она устает, то становится
слишком строгой и старается все проконтролировать лично. Я положил руку жене
на плечо и сказал:
- Уже поздно. Хочешь чаю?
- Джек, не вмешивайся.
- Я не вмешиваюсь, я только...
- Нет, ты вмешиваешься. Я разговариваю с Николь, а ты вмешиваешься - как
всегда!
- Солнышко, мы ведь договорились, что она может не ложиться спать до
десяти. И я не понимаю, почему...
- Но если она закончила делать уроки, она должна лечь спать.
- Об этом мы не договаривались.
- Я не желаю, чтобы она днями и ночами просиживала за компьютером.
- Она не делает этого, Джулия.
Тут Николь расплакалась, вскочила и закричала:
- Ты всегда мной недовольна! Я тебя ненавижу! - рыдая, она убежала в ванную
и громко хлопнула дверью. От шума проснулась малышка и тоже заплакала.
Джулия повернулась ко мне и сказала:
- Если бы ты был так добр, Джек, и не вмешивался, я бы сама со всем
разобралась .
А я ответил:
- Да, конечно, дорогая. Ты права. Прости. Ты, конечно, права.
Сказать по правде, это было совсем не то, что я думал. Постепенно я все
больше и больше привыкал считать, что это - мой дом и мои дети. Джулия
заявлялась в мой дом поздно вечером, когда у меня все было в порядке - в таком
порядке, какой меня устраивал. В доме царила тишина и спокойствие, как тому и
следовало быть, а она поднимала шум и устраивала суматоху.
Я вовсе не думал, что она права. Я думал, что она не права.
И в последние несколько недель я заметил, что инциденты, подобные
сегодняшнему , повторялись все чаще и чаще. Сперва я думал, что Джулия чувствует себя
виноватой, потому что подолгу не бывает дома. Потом я решил, что она таким
образом пытается восстановить свое влияние на детей, пытается вернуть себе
ведущую роль в семейных делах, которая постепенно перешла ко мне. Потом я
подумал, что это из-за того, что Джулия сильно устает на работе, ведь у них
сейчас такой напряженный период.
Но в последнее время я склонился к мысли, что просто придумываю оправдания
поведению Джулии. У меня появилось ощущение, что Джулия как-то изменилась.
Она стала другой, более напряженной, более резкой и категоричной.
Малышка плакала навзрыд. Я взял ее из колыбели и принялся укачивать.
Привычно просунув палец под подгузник, я обнаружил, что там мокро. Я уложил
кроху животиком кверху на пеленальный столик, и она заплакала еще громче - пока
я не потряс ее любимой погремушкой и не сунул погремушку ей в ручку. Тогда
Аманда замолчала, и я мог спокойно поменять ей подгузник.
- Я сама это сделаю, - сказала Джулия, входя в комнату.
- Ничего, все в порядке.
- Это из-за меня она проснулась, я и должна ее успокоить.
- В самом деле, дорогая, все в порядке.
Джулия положила ладонь мне на плечо и поцеловала меня в затылок.
- Прости, что я так распсиховалась. Я правда очень устала. Не знаю, что
такое на меня нашло. Дай мне поухаживать за малышкой - я уже так давно ее не
видела.
- Ладно, - сказал я и отступил в сторону. Джулия подошла и склонилась над
ребенком.
- Привет, мой пупсик! - сказала она и пощекотала малышку под подбородком. -
Ну, как тут поживает моя крохотуля? - От такого внимания Аманда выронила
погремушку, а потом снова заплакала и принялась вертеться на пеленальном
столике. Джулия не заметила, что малышка плачет из-за погремушки. И вместо того,
чтобы вернуть ребенку игрушку, она начала шикать на малышку и попыталась
натянуть на нее свежий подгузник. Но малышка брыкалась и крутилась на столике,
поэтому надеть подгузник не получилось. - Аманда, прекрати!
Я сказал:
- Сейчас она успокоится. Подожди немного.
И это была чистая правда. Аманда совсем разошлась, и сменить ей подгузник в
таком состоянии было крайне затруднительно. А брыкается она довольно сильно.
- Нет, она должна прекратить это. Прекрати!
Малышка закричала еще громче и попыталась вывернуться из рук Джулии. Одна
из липких наклеек на подгузнике завернулась и слиплась, а потом и весь
подгузник соскользнул на пол. Аманда перекатилась почти к самому краю стола.
Джулия довольно грубо вернула ее на место. Девочка плакала и брыкалась изо
всех сил.
- Проклятье, я сказала - прекрати! - крикнула Джулия и шлепнула малышку по
ножке. Аманда от этого принялась кричать еще громче и брыкаться еще сильнее.
- Аманда! Прекрати! Прекрати немедленно! - Джулия снова ее шлепнула. -
Прекрати ! Пре-кра-ти!
Несколько мгновений я ничего не делал. Я застыл в оцепенении. Я просто не
знал, что делать. Ножки Аманды покраснели. Джулия продолжала ее бить.
- Дорогая... - сказал я, наклоняясь к ребенку. - Не надо. . .
Джулия взорвалась окончательно.
- Да какого черта ты постоянно вмешиваешься?! - заорала она и ударила
кулаком по пеленальному столику. - Какого черта ты вечно лезешь не в свои дела?
И она выбежала из комнаты, хлопнув дверью.
Я с облегчением вздохнул и взял малышку на руки. Аманда неудержимо плакала,
и от растерянности, и от боли. Я подумал, что теперь, чтобы она снова
заснула , без бутылочки не обойтись. Я поукачивал ее, и малышка немного
успокоилась . Тогда я надел на нее свежий подгузник и пошел вместе с ней на кухню,
чтобы подогреть бутылочку. В кухне было почти темно - светилась только
флуоресцентная лампа над барной стойкой.
Джулия сидела за столом, пила пиво из банки и тупо смотрела в пространство.
- Когда ты собираешься устраиваться на работу? - спросила она.
- Я пытаюсь устроиться.
- Неужели? По-моему, ты вообще об этом не думаешь. Когда ты последний раз
был на собеседовании?
- На прошлой неделе, - ответил я.
Джулия хмыкнула и сказала:
- Ты уж поторопись и найди работу поскорее. Потому что это сводит меня с
ума.
Я проглотил раздражение.
- Я знаю. Нам всем сейчас тяжело, - сказал я. Было уже очень поздно, и мне
больше не хотелось никаких ссор и скандалов. Но я краем глаза оглядел Джулию.
В свои тридцать шесть лет Джулия была потрясающе красивой женщиной.
Маленькая и хрупкая, с темными волосами и карими глазами, с лихо вздернутым носиком
и характером, который называют задорным или искрометным. В отличие от
большинства технических работников высокого ранга, она была открытой и
привлекательной . Джулия легко заводила друзей, любила и умела шутить. Много лет
назад, когда у нас была только Николь, Джулия приходила с работы, загруженная
чудовищным багажом разнообразных фобий, обуревавших ее партнеров-инвесторов.
Мы часами просиживали за этим самым столом и хохотали до упаду. Маленькая
Николь забиралась к ней на колени и спрашивала: "Мама, почему вы смеетесь?
Почему вам смешно, мама?" - потому что ребенку тоже хотелось повеселиться
вместе со всеми. Конечно же, мы никогда не объясняли ей, что нас так рассмешило,
но у Джулии всегда находилась в запасе новая простая шутка для Николь, чтобы
малышка тоже могла посмеяться вместе с нами. Джулия славилась своим
хладнокровием. Она почти никогда не теряла самообладания.
Но сейчас, конечно, она была в бешенстве. На меня она даже не взглянула.
Она сидела за круглым обеденным столом, закинув ногу на ногу и глядя в
пространство, и нервно пинала ножку стола. Приглядевшись к Джулии, я заметил,
что и внешне она сильно изменилась. Конечно, она и раньше время от времени
худела - это неудивительно при такой напряженной работе. Но сейчас с ее лица
совсем исчезли мягкость и округлость, скулы выступили сильнее, подбородок как
будто заострился. Ее внешность стала более строгой, жесткой - и в каком-то
смысле более эффектной.
Даже одеваться она стала по-другому. Сейчас на Джулии была темная юбка и
белая блузка - вроде бы в нормальном деловом стиле. Но мне показалось, что
блузка более облегающая, чем обычно. И, обратив внимание на звук, с которым
она пинала стол, я заметил, что туфли у Джулии - на высоченных каблуках с
металлическими набойками. А ведь она сама называла такие туфли "проститутски-
ми". И никогда не надела бы подобную обувь на работу.
Только сейчас я понял, что Джулия во всем очень сильно изменилась. Измени-
лись ее манеры, и внешность, и настроение, и вообще все... Ив мгновенной
вспышке озарения я вдруг догадался, в чем причина этих перемен. У моей жены
появился любовник!
Вода на плите закипела. Я вынул бутылочку и потрогал ее, проверяя
температуру. Бутылочка показалась мне слишком горячей, и я решил подождать пару
минут , пока она не остынет. Малышка снова заплакала, и я стал укачивать ее,
расхаживая по комнате.
Джулия так и не посмотрела в мою сторону. Она по-прежнему сидела, отстра-
ненно глядя в никуда и покачивая ногой.
Я читал где-то про такой синдром. Когда муж не работает, его мужественность
как бы уменьшается, жена перестает его уважать и находит кого-то на стороне.
Я читал об этом то ли в " Гламуре", то ли в "Редбуке", то ли в каком-нибудь
другом подобном журнале, которые всегда есть в доме. Обычно я просматриваю
эти журналы, когда жду, пока стиральная машинка достирает белье или пока мик-
роволновка разогреет гамбургер.
Но сейчас меня переполняли смешанные чувства. Неужели это в самом деле
правда? Или все-таки я просто устал и забиваю себе голову дурными мыслями? В
конце концов, какая мне разница, если жена стала ходить на работу в
облегающих блузках и туфлях на высоком каблуке? Мода постоянно меняется. В разные
дни людям хочется выглядеть по-разному. И если Джулия иногда злится - разве
это повод заподозрить, что у нее появился любовник? Конечно же, нет. Может
быть, дело не в Джулии, а во мне самом? Наверное, это просто я сам чувствую
себя неполноценным, непривлекательным. Наверное, это просто вылезают наружу
мои собственные комплексы. Какое-то время мои мысли текли в таком
направлении.
Но почему-то я все равно никак не мог убедить себя, что дело именно в этом.
Я был уверен, что мои подозрения верны. Я прожил с этой женщиной больше
двенадцати лет. И я знал, что она изменилась. И знал почему. Я чувствовал
присутствие кого-то еще, кого-то постороннего. И этот кто-то разрушал наши
отношения. Я чувствовал это с убежденностью, которая удивила меня самого. Я
чувствовал это костями, как боль.
И я должен был это изменить.
Малышка начала сосать из бутылочки, радостно пуская пузыри. В темноте кухни
она смотрела мне в лицо тем особенным пристальным взглядом, какой бывает у
младенцев. Глядя на нее, я постепенно начал успокаиваться. Спустя какое-то
время малышка перестала сосать и закрыла глаза. Пока я нес Аманду в спальню,
я поднял ее на плечо и заставил срыгнуть. Большинство родителей слишком
сильно теребят малышей, стараясь вызвать срыгивание. Гораздо лучше просто
провести ладонью по спинке малыша или двумя пальцами вдоль его позвоночника. Аманда
тихонько срыгнула и расслабилась.
Я уложил ее в колыбельку и выключил ночник. Теперь в комнате светился
только аквариум - из угла лился неяркий голубовато-зеленый свет, мерцающий из-за
воздушных пузырьков. Пластиковый ныряльщик скользил вдоль дна аквариума, а за
ним тянулась струйка пузырьков.
Когда я повернулся, чтобы выйти из комнаты, то увидел Джулию, стоявшую в
дверном проеме. На ее темных волосах отражался свет из аквариума. Она
смотрела на меня. Мне не было видно выражения ее лица. Джулия шагнула вперед. Я
напрягся . Она обняла меня и положила голову мне на грудь.
- Пожалуйста, прости меня, - сказала она. - Я совсем психованная. Ты все
делаешь замечательно. Я просто завидую, вот и все.
Моя рубашка промокла от ее слез.
- Я понимаю, - сказал я, обнимая ее. - Все хорошо.
Я подождал, когда мое тело расслабится, но оно не расслаблялось. Я был
встревожен и подозрителен. Мои плохие предчувствия насчет Джулии не
собирались развеиваться.
Джулия вышла из душевой в спальню, вытирая насухо свои коротко остриженные
волосы. Я сидел на кровати и пытался досмотреть окончание игры. Мне
вспомнилось , что Джулия никогда раньше не принимала душ на ночь. Она всегда мылась в
душе по утрам, перед тем, как уйти на работу. А теперь я вдруг понял, Джулия
приходила домой и сразу направлялась в душ - и только потом шла здороваться с
детьми.
Мое тело оставалось напряженным. Я выключил телевизор.
- Как ваш ролик? - спросил я у Джулии.
- Что?
- Ролик с презентацией. Разве вы сегодня не делали презентацию?
- А!.. Да, конечно. Делали. Все прошло отлично - когда нам, наконец,
удалось его запустить. Инвесторы из Германии не смогли просмотреть все до конца
из-за разницы во времени, но... Послушай, хочешь, я его тебе покажу?
- Что ты имеешь в виду?
- У меня есть копия ролика. Хочешь посмотреть?
Я удивился. И пожал плечами.
- Ну, давай.
- Мне вообще-то очень интересно послушать, что ты об этом скажешь, Джек. -
Я отметил покровительственные нотки в голосе Джулии. Моя жена пытается
вовлечь меня в свою работу. Наверное, хочет, чтобы я почувствовал себя частью
ее жизни. Я следил взглядом за тем, как Джулия открывает кейс и вынимает DVD.
Она вставила диск в плеер, подошла и села рядом со мной на кровать.
- А что вы представляете? - спросил я.
- Новую медицинскую технологию, - сказала она. - По-моему, она просто
великолепна .
Джулия придвинулась ко мне и прижалась к моему плечу. Очень мило и уютно.
Совсем как в старые добрые времена. Мне по-прежнему было не по себе, но я
обнял ее за плечи.
- Кстати. . . - сказал я. - Как так вышло, что ты теперь принимаешь душ на
ночь, а не по утрам?
- Не знаю, - ответила Джулия. - Что, в самом деле? Да, наверное. Ну,
понимаешь, милый, мне так удобнее. По утрам всегда такая спешка, у меня эти
телефонные конференции с Европой, а они отнимают так много времени. . . Ага,
начинается, - сказала она и указала на экран. Я увидел черно-белые полосы. Потом
появилось изображение.
На записи была Джулия в лаборатории, оборудованной, как операционная. На
операционном столе лежал мужчина с подключенным аппаратом для внутривенного
введения лекарств, рядом стоял анестезиолог. Над столом висела круглая и
плоская металлическая тарелка около шести футов в диаметре, которую можно было
поднимать и опускать. Сейчас она была поднята. Вокруг со всех сторон
располагались видеомониторы. А на переднем плане стояла Джулия и смотрела на
монитор . Рядом с Джулией находился видеотехник.
- Это ужасно! - сказала Джулия, показывая на монитор. - Что это за помехи?
- Мы думаем, это из-за кондиционеров. Работающие кондиционеры создают такие
помехи.
- Это совершенно неприемлемо.
- В самом деле?
- Да.
- И что вы хотите, чтобы мы сделали?
- Я хочу, чтобы вы убрали эти помехи, - сказала Джулия.
- Но тогда нам придется повысить напряжение, и у вас будет...
- Меня это не интересует, - оборвала видеотехника Джулия. - Я не могу
показывать инвесторам запись такого качества. Даже спутники с Марса передают
картинки лучше этой. Уберите помехи.
Сидя рядом со мной на кровати, Джулия пояснила:
- Я не знала, что они и это записывали. Это было до презентации. Можешь
прокрутить вперед.
Я нажал кнопку на пульте дистанционного управления. Картинка на экране
смазалась . Я подождал несколько секунд и снова пустил запись на нормальной
скорости .
Та же самая сцена. На переднем плане - Джулия. Кэрол, ее ассистентка, что-
то шепчет ей на ухо.
- Хорошо, но тогда что мне ему сказать?
- Скажи ему "нет".
- Но он хочет, чтобы все уже начиналось.
- Я понимаю. Но передачи не будет еще час. Скажи ему "нет".
Мне Джулия сказала:
- Бешеный Пес - подопытный в нашем эксперименте. Он очень беспокойный. Ему
хотелось поскорее начать.
На экране ассистент понизила голос:
- По-моему, он нервничает, Джулия. Я бы тоже волновалась, если бы внутри
моего тела ползала пара миллионов этих штук...
- Их не пара миллионов, и они не ползают, - сказала Джулия. - И притом они
- его собственное изобретение.
- Все равно...
- Разве при нем нет анестезиолога?
- Нет, только кардиолог.
- Ну, значит, кардиолог может ввести ему какое-нибудь лекарство от нервов.
- Он уже это сделал. Инъекцию.
На кровати рядом со мной Джулия попросила:
- Прокрути еще чуть-чуть, Джек.
Я прокрутил. Изображение скакнуло вперед.
- Хорошо, хватит.
Я снова увидел Джулию перед монитором. Рядом с ней стоял техник.
- Так, это уже лучше, - сказала Джулия на экране, указывая на монитор. - Не
слишком хорошо, но приемлемо. Теперь покажите мне увеличенное изображение.
- Какое?
- Увеличенное. С электронного микроскопа. Покажите мне изображение с
электронного микроскопа.
Техник как будто смутился.
- Э-э... Никто не говорил нам про электронный микроскоп...
- Ради бога, читайте же это чертово техническое предписание!
Техник растерянно заморгал.
- А это было в техническом предписании?
- Вы что, не заглядывали в техническое предписание?!
- Извините, я, наверное, пропустил про электронный микроскоп.
- Некогда извиняться! Исправляйте!
- Вам вовсе не обязательно так кричать.
- Обязательно! Я не могу не кричать, потому что вокруг меня собрались одни
идиоты! - Джулия всплеснула руками. - Я собираюсь в прямом эфире говорить об
одиннадцати миллиардах долларов с инвесторными компаниями в пяти странах и
показывать им субмикроскопическую технологию, а у меня не подключены камеры к
электронным микроскопам, и инвесторы не смогут эту технологию увидеть!
На кровати Джулия сказала:
- Я совсем вышла из себя из-за этого парня. Такая неприятность! Мы
рассчитали время для спутниковой связи, обо всем договорились, все заранее
проплатили. Мы не могли перенести начало передачи. Нужно было уложиться в
условленное время, а этот парень все тормозил. Правда, в конце концов все заработало.
Прокрути вперед.
На экране появилась заставка с надписью:
Частная презентация
новейшей технологии медицинской интраскопии
представляет
компания "Ксимос Текнолоджи"
Маунтин-Вью, Центральная Америка
мировой лидер в молекулярном производстве
Потом на экране снова появилась Джулия. Она стояла перед операционным
столом, в окружении медицинской аппаратуры. Джулия поправила волосы и одернула
блузку.
- Рада приветствовать всех вас, - сказала Джулия, улыбаясь в камеру. - Я -
Джулия Форман из "Ксимос Текнолоджи". Сейчас мы продемонстрируем вам
революционную процедуру медицинской интраскопии, одну из наших последних
разработок. Наш пациент, Питер Моррис, лежит позади меня на операционном столе.
Через несколько секунд мы заглянем внутрь его сердца и кровеносных сосудов с
немыслимой прежде легкостью и точностью.
Она начала обходить стол, продолжая пояснять:
- В отличие от катетеризации сердца, наша процедура на сто процентов
безопасна. И, в отличие от процедуры с применением катетера, мы сможем заглянуть
в любой сосуд по всему телу, большой или малый. Мы заглянем в аорту - самый
крупный сосуд человеческого тела. Но мы также заглянем и в сосуды в альвеолах
легких, и в крошечные капилляры в кончиках пальцев. Мы сможем проделать все
это потому, что камера, которую мы поместили в кровеносную систему Питера, по
размеру меньше красного кровяного тельца - эритроцита. Ненамного, вообще, но
меньше. Микротехнологии компании "Ксимос" позволяют производить такие
миниатюрные камеры, и производить их в больших количествах - быстро и дешево.
Размер прибора настолько мал, что на кончике шариковой ручки может поместиться
тысяча таких камер. Мы можем производить килограмм таких камер в час. Я не
сомневаюсь, что вы восприняли мои слова с недоверием. Все мы знаем, что нано-
технологии многое обещали, но не могли сдержать своих обещаний. Как вам
известно, проблема заключалась в том, что ученые умеют проектировать устройства
молекулярных размеров, но не умеют их производить. Однако компании "Ксимос"
удалось решить эту проблему.
До меня внезапно дошло, о чем она говорит.
- Что?! - воскликнул я. - Ты шутишь?
Если это была правда, это означало невероятный скачок в развитии науки и
техники, грандиозный технологический прорыв, и следовательно...
- Это правда, - спокойно сказала Джулия. - У нас свое производство в
Неваде.
Она улыбалась. Ей приятно было видеть, как я потрясен.
На экране Джулия продолжала:
- Одна из камер производства компании "Ксимос" находится под объективом
электронного микроскопа, вот здесь, - она указала на монитор. - Так что вы
сами можете оценить ее размер, сравнив с размером красного кровяного тельца,
которое расположено рядом с ней.
Изображение стало черно-белым. Я увидел очень тонкий зонд, которым
поворачивали на предметном столике микроскопа нечто, похожее на крошечного кальмара
- с закругленным спереди, как пуля, "тельцем" и торчащим из заднего конца
пучком нитевидных "щупалец". По размеру оно было раз в десять меньше диаметра
эритроцита, который в вакууме сканирующего электронного микроскопа выглядел
как серая сморщенная овальная изюмина.
- Длина нашей камеры - одна десятимиллиардная дюйма. Как вы видите, по
форме она напоминает кальмара, - рассказывала Джулия. - Изображение поступает в
носовую часть прибора. Микрофибриллы в хвостовой части обеспечивают
стабилизацию положения камеры, подобно тому, как это делает хвост кита. Но они могут
также активно двигаться, обеспечивая камере мобильность. Джерри, давайте
повернем камеру так, чтобы была видна передняя часть. . . Да, вот так. Спасибо.
Теперь, с такой позиции вам видно углубление в центре? Это миниатюрный
фотонный детектор из арсенида галлия. Он действует, как сетчатка глаза. А
окружающая область с концентрическими ободками, похожими на мишень, - это биолюми-
несцент. Он освещает пространство перед камерой. Внутри носовой части прибора
расположен только набор довольно сложных молекул. Это запатентованный нашей
компанией молекулярный АТП-каскад. Можно считать его примитивным мозгом,
который контролирует поведение камеры - в очень ограниченных пределах, однако
для наших целей этого вполне достаточно.
Послышалось шипение статических помех, потом кто-то кашлянул. В углу экрана
открылось небольшое окно, в котором появилось изображение Фрица Лейдермайера
из Германии. Немыслимо толстый немец поерзал в кресле и спросил:
- Прошу прощения, госпожа Форман. Скажите мне, пожалуйста, где находится
линза?
- Никакой линзы нет.
- Но как вы смогли сделать камеру без линзы?
- Чуть позже я все подробно объясню, - пообещала Джулия.
Глядя на экран, я сказал:
- Наверное, это камера обскура.
- Правильно, - Джулия кивнула.
Камера обскура - по-латыни это означает "темная комната" - древнейший
прибор для получения изображений. Древние римляне обнаружили, что, если сделать
маленькое отверстие в стене темной комнаты, на противоположной стене
появляется перевернутое изображение того, что находится снаружи. Потому что свет,
проходя сквозь любое маленькое отверстие, фокусируется, как в линзе. Принцип
камеры обскуры используется в детских безлинзовых фотоаппаратах. И как раз
поэтому - из-за камеры обскуры - начиная с древнеримских времен любое
устройство для записи изображения называется камерой. Но в данном случае...
- А как делается отверстие? - спросил я. - Там есть маленькая дырочка?
- Я думала, ты догадаешься, - сказала Джулия. - Ты ведь сам приложил руку к
этой части проекта.
- Я?
- Да. "Ксимос" получил лицензию на некоторые агентно-базированные
алгоритмы, которые разработала твоя группа.
- Нет, я не знал. Какие алгоритмы?
- Для управления сетью частиц.
- Ваши камеры объединены в сеть? Все эти маленькие камеры сообщаются между
собой?
- Да, - сказала она. - Вообще-то они - что-то вроде роя.
Джулия все еще улыбалась. Ее забавляла моя реакция.
- Рой...
Я тщательно все обдумывал, пытаясь понять то, что она мне сказала. Моя
команда действительно разработала несколько программ для управления роями
самостоятельных агентов. Эти программы были смоделированы на основе поведения
пчелиного роя. Программы обладали множеством полезных характеристик. Посколь-
ку пчелиные рои состоят из множества отдельных самостоятельных агентов, рой
способен осмысленно реагировать на окружающую обстановку. Попадая в новые
неожиданные условия, программы роя не отказывают; они просто как бы обтекают
препятствия и продолжают действовать.
Но наши программы были рассчитаны на создание виртуальных агентов внутри
компьютера. А Джулия создала настоящий рой агентов в реальном мире. Сначала я
не мог понять, как наши программы можно адаптировать к тому, чем занимается
Джулия.
- Мы использовали их для структурирования, - подсказала она. - Программа
создает внутреннюю структуру роя.
Ну, конечно же! Это же очевидно - одной молекулярной камеры недостаточно,
чтобы получить и записать хоть какое-то изображение. Следовательно,
изображение, которое получается в результате, наверное, складывается из сигналов
миллионов синхронно работающих микрокамер. Но в таком случае эти камеры должны
располагаться в пространстве упорядочение - вероятно, в форме сферы. И как
раз на этом этапе начинают действовать наши программы. Однако это означает,
что "Ксимосу" удалось создать эквивалент...
- Вы создали глаз.
- Да, в некотором смысле.
- Но где источник света?
- Биолюминесцентный периметр.
- Этого света недостаточно.
- Достаточно. Смотри дальше.
Тем временем на экране Джулия повернулась и указала на аппарат для
внутривенных инъекций, подсоединенный к руке Питера. Она взяла шприц из стоявшего
рядом контейнера со льдом. Шприц, похоже, был наполнен водой.
- В этом шприце, - сказала Джулия, - содержится приблизительно двадцать
миллионов камер, плавающих в изотоническом солевом растворе. Сейчас они
функционируют как отдельные, самостоятельные единицы. Но как только камеры
попадут в кровяное русло, их температура повысится, камеры начнут собираться
поближе друг к другу и вскоре образуют мета-форму. Точно так же, как стая птиц
в полете выстраивается клином.
- И какую форму образуют камеры? - спросил представитель одной из компаний-
инвесторов .
- Они выстроятся в форме сферы, - ответила Джулия. - С маленьким отверстием
на одной стороне. На первый взгляд может показаться, что это похоже на стадию
бластулы в развитии зародыша. Но в результате получается подобие глаза,
состоящее из множества отдельных частиц. И изображение, которое получает этот
глаз, складывается из данных миллионов фотонных детекторов. Точно так же, как
человеческий глаз получает изображение от светочувствительных клеток сетчатки
- палочек и колбочек.
Джулия повернулась к монитору, на котором снова и снова прокручивался один
и тот же сюжет. Камеры попадали в кровяное русло неорганизованной массой,
похожей на пчелиный рой, на бесформенное облако внутри кровеносного сосуда.
Поток крови сразу же растягивал это облако в длинную ленту. Но уже через
несколько секунд лента начинала стягиваться, приближаясь к сферической форме.
Постепенно сфера становилась все более правильной и все более плотной. В
конце концов стало казаться, что эта сфера цельная и твердая.
- Это образование наверняка напоминает вам человеческий глаз - и не без
причины. Компания пКсимосп действительно стремилась имитировать органическую
морфологию, - сказала Джулия. - Поскольку мы работаем с органическими
молекулами, мы не можем не учитывать, что за миллионы лет эволюции в окружающем нас
мире накопилось множество комбинаций из молекул, которые действуют весьма
эффективно . Поэтому мы их и используем.
- Надеюсь, вам не хочется заново изобрести колесо? - спросил кто-то.
- Именно. Только не колесо, а глаз.
Джулия подала знак, плоская антенна опустилась и замерла в нескольких
дюймах над телом пациента на операционном столе.
- Эта антенна питает камеры энергией и принимает передаваемые сигналы, -
объяснила Джулия. - Конечно же, изображение можно сохранить в цифровом виде,
обработать, разделить на фрагменты - с ним можно делать все, что мы делаем с
цифровыми изображениями. А теперь, если больше нет никаких вопросов, мы
начнем демонстрацию.
Джулия присоединила к шприцу иглу и вколола ее в резиновую ампулу на
аппарате для внутривенных инъекций.
- Отсчет времени.
- Ноль точка ноль.
- Начинаем.
Она быстро надавила на плунжер.
- Как видите, я делаю это быстро, - сказала она. - В нашей процедуре нет
ничего сложного. Мы нисколько не рискуем что-нибудь повредить. Если
микротурбулентные завихрения, которые возникают при прохождении сквозь иглу шприца,
испортят тысячу камер, - ничего страшного. У нас останется еще несколько
миллионов . Вполне достаточно для того, чтобы сделать свое дело. - Джулия вынула
иглу. - Ну вот. Как правило, нам нужно подождать около десяти секунд, чтобы
камеры выстроились в форме сферы, и тогда мы начнем получать изображение...
Смотрите, кажется, что-то уже начинается... И вот - пожалуйста.
Судя по изображению на экране, камера неслась вперед со значительной
скоростью сквозь нечто, напоминающее поле астероидов. Только астероидами были
эритроциты - красные кровяные тельца - круглые красноватые мешочки,
движущиеся в прозрачной, слегка желтоватой жидкости. Потом показался лейкоцит -
гораздо более крупная беловатая клетка. На мгновение она заполнила весь экран,
потом исчезла. То, что я видел на экране, больше напоминало видеоролик из
компьютерной игры, а не медицинское исследование.
- Джулия, - сказал я. - Это потрясающе.
Джулия придвинулась ко мне поближе и улыбнулась.
- Я знала, что это произведет на тебя впечатление.
На экране Джулия говорила:
- Мы ввели камеры в вену, следовательно, в этих эритроцитах содержится мало
кислорода. Сейчас наша камера приближается к сердцу. Вы можете видеть, как
увеличивается диаметр сосудов по мере продвижения вверх по венозной
системе. .. И вот сейчас мы попадаем внутрь сердца... Вы видите, как пульсирует
поток крови в результате сокращения желудочков сердца...
Действительно, я видел, как камера приостанавливается, потом снова движется
дальше, потом снова приостанавливается. В качестве звукового сопровождения
Джулия включила шум биения сердца. Питер лежал на столе неподвижно, над самым
его телом нависала плоская антенна.
- Мы входим в правое предсердие и сейчас увидим митральный клапан.
Активировав микрофибриллы, мы замедлим движение камеры. А вот и клапан. . . Мы - в
сердце.
Я увидел красные створки, похожие на рот, который все время открывался и
закрывался. Потом камера проскочила сквозь отверстие и оказалась в желудочке,
а потом снова попала в сосуды.
- Теперь мы направляемся в легкие. . . Сейчас вы увидите то, чего еще никто
никогда не видел, - процесс обогащения эритроцитов кислородом.
Пока я смотрел, кровеносные сосуды стали быстро уменьшаться в диаметре, а
потом эритроциты начали один за другим раздуваться и наливаться ярко-красным
цветом. Все происходило чрезвычайно быстро. Прошло меньше секунды - и все
эритроциты сделались ярко-красными.
- Теперь красные кровяные тельца богаты кислородом, - сказала Джулия, - и
мы снова возвращаемся к сердцу.
Я повернулся к Джулии на кровати и сказал:
- Это фантастическая штука!
Но глаза у нее были закрыты, и дышала она ровно и тихо.
- Джулия...
Она спала.
Джулия всегда засыпала, когда смотрела телевизор. И не удивительно, что она
заснула во время показа записи собственной презентации. В конце концов, она
это уже видела. И сейчас было очень поздно. Я решил, что смогу досмотреть все
до конца в другой раз. Признаться, эта презентация длилась довольно долго.
Сколько времени я ее смотрю? Когда я повернулся, чтобы выключить телевизор,
мой взгляд скользнул по цифровому коду, который мелькал внизу экрана. Цифры
быстро сменялись, отсчитывая сотни секунд. Слева внизу экрана светились
другие цифры, и они не менялись. Я нахмурился. Это была дата. Я не обратил на
нее внимания раньше, потому что она была в международном формате, - сначала
год, потом число и месяц. 02.21.09.
Двадцать первое сентября.
Вчерашняя дата.
Она записывала этот ролик вчера, а не сегодня.
Я выключил телевизор, потом выключил ночник. Лег1 на подушку и попытался
заснуть .
День второй. 09:02
Нам было нужно купить обезж. мол., гренки-кол., кукур. печ., жел. кол.,
средство для мытья посуды - и что-то еще, только я не смог разобрать то, что
сам же и написал. Я стоял в проходе между рядами полок в супермаркете и
расшифровывал свою записку. Рядом кто-то сказал:
- Привет, Джек! Как дела?
Я поднял голову и увидел Рики Морса, начальника одного из отделов в "Ксимо-
се" .
- Привет, Рики.
Я пожал ему руку, искренне радуясь встрече. На Рики всегда было приятно
посмотреть . Загорелый, стройный и мускулистый, с коротко остриженными светлыми
волосами и ослепительной улыбкой, он был похож на серфингиста. Рики был всего
на несколько лет моложе меня, но казался вечно юным. Я дал ему его первую
работу, сразу после колледжа, и Рики быстро продвинулся в управленческие
структуры. Благодаря своей жизнерадостности и располагающим манерам Рики стал
идеальным проектным менеджером, несмотря на то, что он был склонен замалчивать
проблемы и вызывать у руководства нереальные ожидания относительно сроков
окончания проекта.
Джулия говорила, что из-за этого у "Ксимоса" иногда случались неприятности.
Рики любил давать обещания, которые не мог сдержать. И иногда он говорил
правду не до конца. Но он был таким веселым и привлекательным, что ему всегда
все прощали. По крайней мере, я прощал, когда он работал у меня. Мне нравился
Рики. Я относился к нему почти как к младшему брату. Это я дал ему
рекомендации для работы в "Ксимосе".
Рики толкал перед собой тележку, наполненную одноразовыми подгузниками в
больших пластиковых упаковках. У него тоже дома был маленький ребенок. Я
спросил, почему он в магазине, а не на работе.
- Мэри простудилась, а наша домработница сейчас в Гватемале. Вот я и
пообещал сходить за покупками.
- Я смотрю, ты берешь "Хаггис", - заметил я. - А я всегда беру только
"Памперсы" .
- По-моему, "Хаггис" лучше впитывают, - сказал Рики. - А "Памперсы" слишком
тугие. Натирают ребенку ножки.
- Зато в "Памперсах" есть слой, который отводит жидкость вглубь, и
поверхность всегда сухая, - возразил я. - С "Памперсами" у нас почти не бывает
сыпи.
- Когда я пробовал "Памперсы", у них все время отклеивались липучки. И
когда набиралось много жидкости, она протекала малышу на ножки, добавляя нам
хлопот. Не знаю, но, по-моему, "Хаггис" лучше.
Женщина, которая проходила мимо с тележкой для покупок, посмотрела на нас
как-то странно. Мы рассмеялись - оба сразу подумали, что разговариваем, как в
рекламном ролике.
Рики сказал нарочито громко, глядя в спину уходившей женщине:
- Ну, так как тебе "Великаны"?
- Блин, да я даже не знаю - выиграли они или продули? - ответил я и почесал
в затылке.
Мы снова рассмеялись, потом вместе пошли вдоль полок с товарами, толкая
перед собой тележки. Рики сказал:
- Хочешь знать правду? Просто Мэри больше нравятся "Хаггис" - вот и все.
- Понятно.
Рики заглянул в мою тележку и сказал:
- Вижу, ты покупаешь обезжиренное органическое молоко...
- Брось, Рики, - мне больше не хотелось препираться. - Как дела у вас в
офисе?
- Знаешь, все идет отлично - просто на удивление, - ответил он. - По-моему,
технология продвигается прекрасно. Недавно мы показывали ее богатым дядям, и
все прошло замечательно.
- Как там Джулия? - спросил я как можно осторожнее.
- У нее все отлично. Насколько я знаю, - сказал Рики.
Я взглянул на него. Не стал ли он вдруг слишком сдержанным? Не старается ли
следить за выражением своего лица? Не пытается ли что-нибудь утаить?
Непонятно .
- Вообще-то я вижу ее нечасто, - продолжал Рики. - В последнее время она
редко появляется в офисе.
- Признаться, дома она тоже бывает мало.
- Да, она почти все время проводит на производственном комплексе. Там
сейчас творится основное действо. - Рики быстро взглянул на меня. - Знаешь, это
из-за нового технологического процесса.
Производственный комплекс компании "Ксимос" был построен в рекордные сроки,
особенно учитывая то, насколько сложное у них производство. В этом здании они
собирали молекулы из отдельных атомов. Складывали фрагменты молекул в единое
целое, как в конструкторе Лего. Большая часть работы совершалась в вакууме и
требовала чрезвычайно мощного магнитного поля. Поэтому на фабрике "Ксимоса"
было множество громадных вакуумных насосов и мощные холодильные системы для
охлаждения электромагнитов. Но, по словам Джулии, основное технологическое
оборудование этого комплекса было уникально. Ничего подобного нигде и никогда
еще не строили.
Я сказал:
- Поразительно, что им удалось так быстро построить фабрику.
- Ну, знаешь, приходится поторопиться. "Молекулярная Динамика" дышит нам в
затылок. Мы должны были построить фабрику и запустить производство, должны
были пустить запатентованные технологии на конвейер. Но эти парни из
пМолДина" и пНаноТехап все равно не очень отстали от нас. Мы оторвались на
несколько месяцев, не больше. Может, на полгода - если повезет.
- Значит, вы уже собираете молекулы на фабрике? - спросил я.
- Точно, Джек. Собираем, по полной программе. Уже, наверное, несколько
недель .
- Не знал, что Джулия интересуется такими вещами, - я всегда считал Джулию
специалистом по людям - учитывая, что в прошлом она была психологом.
- Признаться, она очень увлеклась этой технологией. Кроме того, они там
занимаются еще и программированием, причем очень плотно, - сказал Рики. - Ну,
знаешь - повторяющиеся циклы по мере усовершенствования производства.
Я кивнул.
- А что программируют?
- Распределенная обработка данных. Мультиагентные сети. Так мы заставляем
отдельные элементы действовать согласованно, как единое целое.
- И все это для того, чтобы сделать медицинскую камеру?
- Да. - Рики помолчал и добавил: - Кроме всего прочего.
Он посмотрел на меня немного смущенно, как будто только что нарушил договор
о неразглашении производственных секретов.
- Можешь не рассказывать, - успокоил его я.
- Нет-нет, - быстро сказал он. - Боже мой, Джек, мы же с тобой так давно
друг друга знаем, - он хлопнул меня по плечу. - И твоя супруга у нас в
начальстве . Я имею в виду - какие проблемы?
Но Рики по-прежнему казался смущенным. Выражение его лица не
соответствовало словам, которые он говорил. А еще Рики отвел взгляд в сторону, когда
произносил слово "супруга".
Дальше разговор не клеился, и я напрягся. Это было такое неприятное
внутреннее напряжение, которое возникает, когда ты думаешь, что другой парень
что-то знает, но тебе не рассказывает - потому что смущается и не знает, как
такое сказать, потому что не хочет в это впутываться, потому что на такое
опасно даже намекать, потому что он думает, что ты сам должен во всем
разобраться. Особенно если он знает что-то такое о твоей жене. Например, что она
гуляет налево. Он смотрит на тебя, как на смертельно раненного или даже
ходячего покойника, но не может ничего тебе сказать. Из собственного жизненного
опыта я знал, что мужчины никогда не рассказывают другим мужчинам, если знают
что-то этакое об их женах. Зато женщины всегда рассказывают другим женщинам,
если узнают об изменах их мужей.
В этом-то все и дело.
Но я был так напряжен, что мне хотелось...
- Ого, я совсем забыл про время, - сказал Рики и лучезарно улыбнулся. - Я
задержался, Мэри меня убьет - надо бежать! Она и так уже недовольна, потому
что мне придется следующие несколько дней пробыть на фабрике. Так что и меня
не будет в городе, пока наша домработница в отъезде... - он пожал плечами. -
Ну, ты знаешь, как это бывает.
- Да, конечно. Удачи!
- Ну, счастливо!
Мы пожали друг другу руки и распрощались. Рики укатил свою тележку за угол
витрины и исчез.
Иногда очень трудно заставить себя думать о чем-то неприятном. Никак не
удается сосредоточиться на проблеме. Мысли словно сами собой ускользают куда-
то в сторону - нет уж, спасибо, давайте сменим тему. . . Именно это со мной
сейчас и происходило. Я не мох1 думать о Джулии, поэтому стал думать о том,
что Рики рассказал мне об их производственном комплексе. И в конце концов я
решил, что это имеет смысл, хотя и противоречит общепринятому мнению о нано-
технологиях.
Среди тех, кто занимается нанотехнологиями, давно уже ходили разговоры,
что, как только будет изобретен способ производить что-то на молекулярном
уровне, это окажется также просто, как пробежать милю за четыре минуты. Любой
сможет это сделать, и с конвейеров множества фабрик по всему миру хлынет
нескончаемый поток чудесных молекулярных созданий. Волшебные новые технологии
за считанные дни изменят жизнь людей - стоит только кому-нибудь придумать,
как их сделать.
Но, конечно же, это никогда не произойдет. Сама эта идея абсурдна. Потому
что, в сущности, производство молекул ничем принципиально не отличается от
производства компьютеров, или производства автомобилей, или какого-нибудь
другого производства. Понадобится много времени, чтобы отладить его как
следует . Собственно, сборка новых молекул из отдельных атомов очень напоминает
создание компьютерной программы из отдельных цепочек кодов. А компьютерные
программы никогда не получаются сразу, с первой "сборки". Программистам
всегда приходится проверять все и перепроверять, находить прорехи в программе и
исправлять неудачные цепочки кодов. И даже когда компьютерная программа
составлена, она никогда, никогда не работает правильно с первого раза. И со
второго тоже. И с сотого. Программу приходится исправлять и подчищать,
дополнять и усовершенствовать снова и снова, снова и снова. И снова.
Считается, что с изготовлением молекул получится то же самое - их придется
исправлять и совершенствовать снова и снова, прежде чем они, наконец, начнут
работать правильно. А если "Ксимос" хочет, чтобы "рои" молекул действовали
согласованно, им надо будет выверять и совершенствовать еще и способ
сообщения молекул друг с другом, какими бы ограниченными ни были эти сообщения.
Потому что, если молекулы взаимодействуют между собой, получается примитивная
сеть. Чтобы организовать ее работу, наверное, придется использовать программу
распределения сигналов в сети. Программу такого типа, какие я разрабатывал
для компании "МедиаТроникс".
Я прекрасно мог представить, как пыхтят они над программами параллельно с
производством своих молекул. Однако я никак не представлял себе, чем там
может заниматься Джулия, пока они это делают. Производственный комплекс "Ксимо-
са" расположен довольно далеко от центрального офиса фирмы. Фабрика находится
в такой глухомани - где-то посреди пустыни возле Тонопа, в штате Невада. А
Джулия никогда не любила торчать в глухомани.
Я сидел в приемной у педиатра, потому что малышке нужно было сделать
очередную прививку. В комнате было четыре мамаши, которые укачивали больных
детей, пока старшие дети играли на полу. Мамаши разговаривали друг с другом, а
на меня упорно не обращали внимания.
Я давно уже к этому привык. Мужчина-домохозяйка, мужчина в учреждении вроде
педиатрической клиники - явление необычное. Но, кроме того, это признак чего-
то нехорошего, неблагополучного. Вероятно, с этим мужчиной что-то неладно,
если он не может найти работу. Может быть, он алкоголик или наркоман, а
может, он бродяга и тунеядец. Какой бы ни была причина, мужчина в приемной
педиатра посреди рабочего дня - это ненормально. Поэтому все мамаши дружно
делали вид, будто меня здесь нет.
Правда, они время от времени беспокойно посматривали в мою сторону, как
будто я мог подкрасться сзади и изнасиловать их, стоит им только повернуться
ко мне спиной. Даже медсестра, Глория, отнеслась ко мне с недоверием. Она с
подозрением посмотрела на малышку, которая совсем не плакала, а тихонько со-
пела у меня на руках.
- По какому вы, собственно, поводу?
Я сказал, что мы пришли на прививку.
- Она бывала здесь раньше?
- Да, она наблюдается у доктора с рождения.
- Вы родственники?
- Да, я ее отец.
В конце концов, нас пропустили на прием. Доктор пожал мне руку и держался
очень дружелюбно. Он не спрашивал, почему с малышкой пришел я, а не моя жена
или домработница. Малышке сделали две инъекции. Аманда расплакалась. Я начал
укачивать ее, стараясь успокоить.
- Возможно, будет небольшая припухлость и покраснение вокруг места
инъекций . Позвоните мне, если это не пройдет в течение двух суток.
Потом я вышел обратно в приемную и попытался вытащить кредитную карточку и
расплатиться, одновременно успокаивая малышку. Как раз тогда и позвонила
Джулия.
- Привет! Что ты делаешь?
Наверное, она услышала плач ребенка.
- Плачу за прием у педиатра.
- У вас неприятности?
- Вроде того...
- Ладно, слушай, я только хотела сказать, что сегодня приду с работы рано -
наконец-то! - и успею к ужину. Может, мне чего-нибудь купить по дороге?
- Вот здорово! - сказал я.
Тренировка у Эрика затянулась. Уже начало темнеть. Этот тренер всегда
занимался с ребятами допоздна. Я расхаживал вдоль футбольного поля и пытался
решить , стоит ли мне на это жаловаться. Родителям всегда очень трудно понять,
балуют они детей или всего лишь обоснованно опекают. Николь позвонила по
мобильнику и сказала, что ее театральная репетиция уже закончилась, и
спрашивала, где я и почему я ее не забрал? Я сказал, что все еще с Эриком, и спросил,
не сможет ли она доехать домой вместе с кем-нибудь из подружек.
- Ну, па-а-па. . . - процедила Ники с отчаянием в голосе. Можно подумать, я
предлагал ей ползти домой на четвереньках.
- Эй, послушай, мы здесь застряли надолго.
Она ответила очень язвительно:
- Ну да, конечно.
- Это еще что за тон?
Но еще через несколько минут тренировка внезапно закончилась. На футбольное
поле выехала большая зеленая машина с цистерной и вышли двое рабочих в масках
и резиновых перчатках, с бачками за спиной для опрыскивания. Они собирались
разбрызгивать какой-то детергент от сорняков или еще что-то в том же духе, и
до завтра все занятия на поле отменялись.
Я позвонил Николь и сказал, что заеду за ней.
- Когда?
- Мы уже выезжаем.
- А как же тренировка этого гаденыша?
- Ники, что за слова?
- Почему он всегда у тебя на первом месте?
- Он не всегда у меня на первом месте.
- Нет, всегда! Он настоящий маленький гаденыш.
- Николь...
- Из-ви-ни.
- Увидимся через пару минут, - сказал я и отключил связь. Современные дети
развиваются быстрее, чем в наши дни. Подростковый возраст теперь начинается
лет с одиннадцати.
В полшестого дети уже были дома и сразу бросились к холодильнику. Николь
схватила большой кусок волокнистого сыра и начала запихивать его в рот. Я
велел ей прекратить, чтобы она не портила аппетит перед ужином. Потом я начал
накрывать на стол.
- А когда будет ужин?
- Скоро. Мама приедет домой и привезет еду.
- А-га.
Николь вышла, а через несколько минут вернулась и сказала:
- Она извиняется, что не позвонила, но сегодня она опять будет поздно.
- Что?
Я как раз наливал воду в стаканы, расставленные на столе.
- Она извиняется, что не позвонила, но сегодня она опять приедет поздно. Я
только что с ней говорила.
- Господи... - я разозлился. Я старался никогда не показывать при детях,
что раздражен, но иногда это вырывалось само собой. - Хорошо.
- Пап, я очень хочу есть, правда.
- Зови брата и садитесь в машину, - сказал я. - Мы едем в ресторан.
Позже, этим же вечером, когда я относил малышку в кроватку, случайно задел
локтем фотографию, стоявшую на книжной полке в гостиной. На фотографии была
Джулия с четырехлетним Эриком в Солнечной Долине. Оба были одеты в лыжные
костюмы, Джулия учила Эрика кататься на лыжах и лучезарно улыбалась. Рядом
стояла фотография, на которой были мы с Джулией в Коне, где отмечали
одиннадцатую годовщину свадьбы. Мы целовались в лучах заходящего солнца. Я - в
яркой гавайской рубашке, у Джулии на шее - разноцветные бусы. Это было чудесное
путешествие. Признаться, мы оба почти не сомневались, что Аманду мы зачали
именно тогда. Я помню, как Джулия однажды пришла с работы и сказала:
"Солнышко, помнишь, ты говорил, что май-тай опасны для здоровья?" Я ответил: "Да..."
А она продолжила: "Ну вот, давай я сформулирую так - это девочка". Я был так
потрясен, что содовая, которую я как раз пил, залилась мне в нос, и мы оба
рассмеялись.
На другой фотографии Джулия и Николь вместе делали тесто для печенья.
Николь сидела на кухонном столе. Она была еще такая маленькая, что ее ножки не
доставали до края стола. Наверное, ей тогда было годика полтора, не больше.
Николь сосредоточенно хмурилась, держа в ручках большую ложку с тестом, тесто
стекало через край, а Джулия изо всех сил старалась не рассмеяться.
Потом была еще фотография с пешеходной прогулки в Колорадо. Джулия вела за
руку шестилетнюю Николь, я нес на плечах маленького Эрика. Воротник моей
рубашки потемнел от пота, а может, и от чего похуже, если я верно вспомнил тот
день. Эрику, наверное, было всего два года, он все еще носил подгузники.
Помню, ему нравилось закрывать мне глаза ладошками, когда я шел с ним по
тропинке .
Фотография с прогулки соскользнула внутри рамки и стояла косо. Я постучал
по рамке, чтобы поправить ее, но ничего не получилось. Я заметил, что
некоторые фотографии поблекли, другие поприлипали эмульсией к стеклу рамок. Никому
не было дела до этих старых фотографий. Малышка завозилась у меня на руках,
потерла глаза кулачками. Пора было укладывать ее спать. Я поставил фотографии
обратно на полку. Это были всего лишь старые картинки из других, счастливых
времен. Из другой жизни. Казалось, они больше не имели ко мне никакого
отношения . Потому что теперь все изменилось.
Мир изменился.
В этот вечер я оставил стол накрытым для ужина - как немой упрек. Джулия
увидела это, когда вернулась домой - около десяти вечера.
- Прости меня, солнышко.
- Я знаю, ты была занята, - сказал я.
- Да. Прошу тебя, прости.
- Я простил.
- Ты у меня лучше всех, - Джулия послала мне воздушный поцелуй из
противоположного конца комнаты и сказала: - Я хочу принять душ.
Она пошла по коридору, а я смотрел ей вслед.
По пути она заглянула в комнату Аманды и вошла туда. В следующее мгновение
я услышал, как Джулия воркует, а малышка агукает. Я встал со стула и пошел к
ним.
В полутемной детской Джулия держала малышку на руках и терлась о нее носом.
Я сказал:
- Джулия... ты ее разбудила.
- Нет, я ее не будила. Она не спала. Ты ведь не спала, моя крохотулечка? Не
спала, правда, мой сладенький пупсик?
Малышка потерла глазки кулачками и зевнула. По ее виду было совершенно
ясно , что кроха только что проснулась.
Джулия повернулась ко мне в темноте.
- Я не будила ее. Правда. Не будила. Почему ты на меня так смотришь?
- Как?
- Сам знаешь как. Как будто в чем-то обвиняешь.
- Я ни в чем тебя не обвиняю.
Малышка захныкала, а потом расплакалась. Джулия потрогала ее подгузник.
- Кажется, Аманда мокрая, - сказала она и, выходя из комнаты, передала
девочку мне. - Сделай это сам, мистер Совершенство.
Между нами повисла напряженность. Я поменял малышке подгузник и уложил ее в
кроватку. И услышал, как Джулия вышла из душа, хлопнув дверью. Когда Джулия
начинала хлопать дверями, это был условный знак для меня - чтобы я пришел и
успокоил ее. Но сегодня вечером у меня было неподходящее для этого
настроение. Я рассердился на нее за то, что она разбудила малышку, и за то, что она
обещала прийти домой рано, но не пришла и даже не позвонила сказать, что
опять задержится. Я опасался, что она стала такой из-за нового любовного
увлечения . Или потому, что семья ее больше не интересует. Я не знал, что с этим
делать. И у меня сейчас не было сил улаживать возникшую между нами
напряженность .
Вот я и решил - пусть себе хлопает дверьми сколько угодно. Джулия задвинула
дверь своего платяного шкафа с такой силой, что дерево затрещало. Она
выругалась . Это был еще один сигнал, по которому я должен был бегом устремиться к
ней.
Я вернулся в гостиную, уселся, взял книжку, которую читал до этого, и
уставился на страницу. Я пытался сосредоточиться на чтении, но ничего не
получалось. Я был зол на Джулию и прислушивался, как грохочет она дверцами в
спальне. Если она и дальше будет так шуметь, то разбудит Эрика, и мне придется с
этим разбираться. Я надеялся, что до этого не дойдет.
Постепенно шум прекратился. Наверное, Джулия наконец улеглась в постель.
Если так, то скоро она заснет. Джулия способна была заснуть, даже когда мы
ссорились. Я никогда так не умел. Я встал и принялся расхаживать по комнате,
пытаясь расслабиться и успокоиться.
Когда я наконец пришел в спальню, Джулия уже спала. Я скользнул под одеяло
и повернулся на бок, спиной к ней.
В час ночи заплакала малышка. Я потянулся, чтобы включить ночник, но попал
на кнопку будильника и случайно включил встроенное в будильник радио.
Заиграла какая-то рок-н-ролльная мелодия. Я выругался, завозился в темноте и в
конце концов выключил радио и включил ночник.
Аманда продолжала плакать.
- Что с ней такое? - сонным голосом спросила Джулия.
- Не знаю.
Я встал с кровати и потряс головой, пытаясь проснуться. Потом я пошел в
комнату малышки и включил свет. Свет казался очень ярким, отражаясь от желтых
обоев с клоунами. Я почему-то подумал: "Чем ей не понравились желтые салфетки
под приборы, если она оклеила всю детскую желтыми обоями?"
Малышка стояла в кроватке, держась ручками за высокий бортик, и орала
благим матом. Она дышала прерывисто, широко разинув рот. По ее щекам бежали
слезы . Я протянул к ней руки, и малышка потянулась ко мне. Я взял ее на руки и
стал укачивать, чтобы утешить кроху. Наверное, ей приснился какой-то кошмар.
Я укачивал Аманду, пытаясь ее успокоить.
Аманда продолжала плакать и никак не успокаивалась. Я подумал, что ей,
должно быть, больно - возможно, что-то раздражает ее, что-то в подгузнике. Я
внимательно осмотрел все ее тельце. И увидел ярко-красное раздражение на
животе , которое расползалось полосами к спине и к шее.
Вошла Джулия.
- Ты что, не можешь ее успокоить? - спросила она.
- С ней что-то не так, - сказал я и показал Джулии красные пятна.
- У нее температура?
Я потрогал лобик Аманды. Она вспотела, лоб был теплее обычного, но, скорее
всего, это из-за того, что она плакала. В целом ее тело не было горячим.
- Не знаю. Вряд ли.
Потом я разглядел, что у нее и на бедрах такие же красные пятна. Но были ли
они там несколько мгновений назад? Мне казалось, я прямо вижу, как краснота
расползается по телу ребенка. Малышка закричала еще громче - если только
такое возможно.
- Господи... - пробормотала Джулия. - Я позвоню доктору.
- Да, позвони.
Я перевернул малышку на спинку - она не переставала кричать - и внимательно
осмотрел все ее тельце. Покраснение действительно очень быстро
распространялось - теперь я убедился в этом окончательно. И, похоже, эта краснота
причиняла Аманде ужасную, мучительную боль, судя по тому, как малышка кричала.
- Прости меня, кроха, прости... - сказал я.
Да, краснота расползалась.
Пришла Джулия и сказала, что созвонилась с доктором.
- Я не стану ждать, - сказал я. - Я отвезу ее в отделение скорой помощи.
- Ты, правда, думаешь, что это необходимо? - спросила Джулия.
Я не ответил ей и пошел в спальню одеваться.
Джулия спросила:
- Ты хочешь, чтобы я поехала с тобой?
- Нет, останься дома, с детьми.
- Ты уверен?
- Да.
- Хорошо.
Джулия побрела обратно в спальню, а я схватил ключи от машины.
Малышка плакала не переставая.
- Я понимаю, это неприятно, - сказал врач-интерн. - Однако я считаю, что
вводить ей успокаивающее лекарство небезопасно.
Мы стояли в огороженной занавесками палате в отделении скорой помощи.
Интерн склонился над моей плачущей дочерью и заглядывал ей в уши с помощью
какого-то инструмента. Теперь уже все тельце Аманды сделалось ярко-красным. Она
выглядела, славно обваренная кипятком.
Мне было страшно. Я никогда раньше не слышал ни о чем подобном - чтобы дети
так краснели и непрерывно плакали. Я не доверял этому интерну, он явно был
слишком молод и неопытен. Как он мог быть опытным специалистом, если он, судя
по всему, еще даже не начал бриться? Я постепенно сходил с ума, потому что
моя дочь плакала непрерывно уже в течение часа. Я не находил себе места от
волнения. А интерн как будто вообще не обращал внимания на плач ребенка. Я не
понимал, как ему это удается?
- Температура у нее нормальная, - сказал интерн, делая заметки в карточке.
- Но у детей такого раннего возраста это еще ни о чем не говорит. До года у
них вообще может не быть температурных реакций, даже при тяжелых инфекциях.
- Значит, у нее какая-то инфекция? - спросил я.
- Я не знаю. Я подозреваю что-то связанное с вирусами, судя по этому
раздражению. Но сперва нам нужно получить анализ крови. . . ага, хорошо, - вошла
медсестра и передала интерну листок бумаги. - Угу. . . Хммм. . . - Интерн
помолчал , потом пробормотал: - Хорошо...
- Что хорошо? - спросил я, беспокойно переминаясь с ноги на ногу.
Интерн покачал головой, разглядывая листок, и ничего не ответил.
- Что - хорошо?!
- Это не инфекция, - наконец сказал он. - Количество лейкоцитов в норме,
белковые фракции тоже в норме. У нее вообще нет никакой иммунной реакции.
- И что это означает?
Он был очень спокоен. Он стоял, нахмурив брови, и думал. Я решил, что он
просто тупица. Теперь, когда всем заправляет Отдел здравоохранения, в
медицину идет работать кто попало. Наверное, этот паренек - представитель нового
поколения врачей-тупиц.
- Мы должны расширить диагностическую сеть, - сказал интерн. - Я сейчас
вызову для консультации хирурга и невропатолога, дерматолог уже вызван, и
инфекционист тоже вызван. Это означает, что с вами сейчас будут разговаривать
много врачей, они будут много раз задавать вам одни и те же вопросы о вашей
дочери, но...
- Ничего, это нормально, - сказал я. - Только. . . как вы думаете, что с ней
такое?
- Я не знаю, мистер Форман. Если это раздражение неинфекционной природы, мы
должны найти другие причины такой кожной реакции. Она не бывала за границей?
- Нет, - я покачал головой.
- Не подвергалась воздействию тяжелых металлов или токсинов?
- Например?
- Не бывала на свалках мусора, на промышленных предприятиях, в зоне
действия агрессивных химикатов?..
- Нет, ничего такого.
- Вам не приходит в голову, что могло вызвать у нее такую реакцию?
- Да нет, вроде бы ничего... Хотя - погодите! Вчера ей делали прививки.
- Какие прививки?
Он открыл блокнот, взял карандаш и приготовился писать.
- Я не знаю - те, что положено делать в ее возрасте...
- Вы не знаете, какие ей сделали прививки? - переспросил интерн. Его
карандаш замер над листом бумаги.
- Бога ради, откуда мне это знать? - я больше не мог сдерживаться. - Нет, я
не знаю, какие это были прививки! Каждый раз, когда мы туда ходим, ей делают
разные прививки! Вы же доктор, черт побери...
- Не волнуйтесь, мистер Форман, - начал он меня успокаивать. - Я понимаю,
как вы сейчас нервничаете. Просто назовите мне фамилию вашего педиатра, я
позвоню ему и все узнаю. Хорошо?
Я кивнул и отер ладонью лоб. Лоб был мокрым от пота. Я продиктовал по
буквам фамилию педиатра, и интерн записал ее в свой блокнот. Я изо всех сил
старался успокоиться. Я старался рассуждать здраво.
И все это время моя малышка не переставала кричать.
Через полчаса у нее начались судороги.
Они начались, корда ее осматривал один из одетых в белые халаты
консультантов . Маленькое тельце моей Аманды изогнулось и задергалось. Она прерывисто
захрипела, как будто ее тошнило, потом начала задыхаться. Ножки свело
спазмом . Глаза закатились под лоб.
Не помню, что я тогда сказал или сделал, но прибежал огромный, похожий на
футболиста, санитар, отпихнул меня к дальней стене палаты и скрутил мне руки.
Я смотрел поверх его плеча на свою дочь, вокруг которой толпились шестеро
людей в белых халатах. Медсестра в футболке с портретом Барта Симпсона взяла
шприц и вонзила иголку прямо Аманде в лоб. Я закричал и стал вырываться.
Санитар бубнил что-то про веник, повторяя одно и то же снова и снова. Наконец я
разобрал, что он говорит про какую-то вену. Санитар объяснил, что у малышки
обезвоживание и поэтому ей делают внутривенное вливание какого-то там
раствора. И что судороги у нее начались от обезвоживания. Он называл, что ей
вливают - какие-то электролиты, магнезию, калий.
Как бы то ни было, уже через несколько секунд судороги прекратились. И
малышка снова закричала.
Я позвонил Джулии. Она не спала.
- Ну, как она?
- По-прежнему.
- Все еще плачет? Это она?
- Да.
Джулия услышала крики Аманды через трубку.
- О господи... - она застонала. - И что они говорят?
- Они еще не знают, в чем дело.
- Бедная малышка.
- Ее уже осмотрело с полсотни врачей.
- Могу я чем-нибудь помочь?
- Вряд ли.
- Хорошо. Держи меня в курсе
- Хорошо.
- Я не буду спать.
- Хорошо.
Незадолго до рассвета собравшиеся консультанты пришли к заключению, что у
Аманды либо кишечная непроходимость, либо опухоль мозга. Что именно, они
определить не смогли, поэтому назначили магниторезонансное исследование. Небо
уже начало светлеть, когда малышку повезли на каталке в смотровую комнату. В
центре комнаты стоял большой белый аппарат. Медсестра попросила меня помочь
подготовить малышку к исследованию - она считала, что это успокоит девочку.
Нужно было вынуть у нее из вены иголку, потому что при магниторезонансном
исследовании на теле пациента не должно быть ничего металлического. Медсестра
выдернула иглу, и по лицу Аманды потекла кровь, заливая ей глаза. Медсестра
вытерла кровь салфеткой.
Потом Аманду привязали к длинному белому столу и вкатили внутрь магниторе-
зонансного аппарата. Моя дочь смотрела на машину с ужасом и кричала, не
замолкая ни на миг. Медсестра сказала, что я могу подождать в соседней комнате,
вместе с техником. Я прошел в комнату с окошком в стене, через которое был
виден магниторезонансный аппарат.
Техник был иностранец, чернокожий.
- Сколько вашему малышу? Или это малышка?
- Да, малышка. Девять месяцев.
- Сильные у нее легкие.
- Да.
- Ну, поехали, - сказал он и занялся кнопками на пульте управления, даже не
глядя на мою дочь.
Аманда полностью скрылась внутри аппарата. Через микрофон ее плач звучал
тонко и глухо. Техник щелкнул переключателем, и заработал вакуумный насос.
Насос гудел очень громко, но я все равно слышал, как кричит моя дочь.
А потом она внезапно затихла.
Совсем затихла.
Я ахнул и посмотрел на техника и медсестру. Лица у обоих были испуганные.
Мы все подумали об одном и том же - о том, что случилось что-то страшное.
Сердце выскакивало у меня из груди. Техник поспешно отключил аппарат, и мы
бросились в соседнюю комнату.
Аманда лежала, все еще привязанная к столу. Она дышала тяжело, но явно
чувствовала себя гораздо лучше. Малышка медленно моргнула, как будто у нее
кружилась голова. Ее кожа стала заметно бледнее - не ярко-алой, а розовой, и
кое-где виднелись участки совсем нормального цвета. Раздражение исчезало
прямо у нас на глазах.
- Будь я проклят! - пробормотал техник.
Мы вернулись в палату отделения неотложной помощи. Но врачи не разрешили
сразу забрать Аманду домой. Хирурги по-прежнему считали, что у нее либо
опухоль мозга, либо какие-то проблемы с кишечником, и хотели подержать малышку в
больнице, для наблюдения. Однако покраснение быстро проходило. В течение
следующего часа краснота исчезла совсем, и кожа Аманды снова стала нормального
цвета.
Никто не мог понять, что произошло с моей девочкой, и от этого врачам было
неловко. Аманде снова вставили иголку в вену, на этот раз с другой стороны
лба. Но когда я дал малышке бутылочку с детской смесью, она высосала ее,
жадно причмокивая. Я держал ее на руках, а Аманда смотрела на меня своим обычным
внимательным младенческим взглядом. С виду с ней все было в порядке. Она
заснула у меня на руках.
Я просидел там еще час, а потом сказал, что мне нужно домой - я должен
отвезти детей в школу. Вскоре после этого доктора провозгласили очередную
победу современной медицины и разрешили нам с Амандой вернуться домой. Все это
время Аманда спокойно проспала и не проснулась даже тогда, когда я забирал ее
с детского сиденья машины. Когда я с малышкой на руках шел по дорожке к дому,
небо было уже серым.
День третий. 06:07
В доме было тихо. Дети еще спали. Я нашел Джулию в столовой, она стояла у
окна и смотрела на задний двор. На газоне работала дождевальная установка, с
шипением и щелканьем разбрызгивая воду во все стороны. Джулия держала в руке
чашку кофе, смотрела в окно и молчала.
- Вот мы и дома, - сказал я.
Она повернулась от окна.
- С ней все в порядке?
Я протянул ей малышку.
- Вроде бы да.
- Слава богу, - сказала она. - Я так волновалась, Джек, так волновалась...
Но она не взяла у меня малышку, даже не подошла и не дотронулась до Аманды.
Голос Джулии звучал как-то необычно, как-то отстраненно. Казалось, она вовсе
не волновалась, а просто произносила вежливые фразы, выполняя условности
чуждой ей культуры, которых она на самом деле даже не понимает. Джулия отпила
глоток кофе и сказала:
- Я не могла заснуть всю ночь. Я так беспокоилась. Я чувствовала себя
ужасно . Боже... - Она скользнула взглядом по моему лицу и сразу же отвела взгляд
в сторону. Как будто чувствовала за собой вину.
- Хочешь подержать ее?
- Я... - Джулия покачала головой, потом кивнула на чашку, которую держала в
руке. - Только не сейчас. Мне нужно посмотреть, что там с дождевальной
установкой. Она заливает мои розы, - с этими словами Джулия вышла из кухни.
Я смотрел, как вышла она на задний двор и остановилась, глядя на
поливальную установку. Джулия оглянулась, увидела, что я смотрю, и помахала мне
рукой. Потом подошла к стене и сделала вид, будто проверяет таймер дождевальной
установки, - открыла крышку таймера, заглянула внутрь и стала там копаться. Я
ничего не понимал. Садовники только на прошлой неделе проверяли таймеры всех
дождевальных установок. Может быть, они что-то недосмотрели?
Аманда у меня на руках захныкала. Я отнес ее в детскую, сменил подгузник и
уложил малышку в кроватку.
Когда я вернулся на кухню, Джулия была там и разговаривала по сотовому
телефону . Это тоже была одна из ее новообретенных привычек. Она теперь
разговаривала только по сотовому и вообще не пользовалась домашним телефоном. Когда
я спросил почему, Джулия ответила, что ей так проще - приходится делать много
звонков на большие расстояния, а счета за разговоры по сотовому оплачивает
компания.
Я пошел медленнее и переступил на ковер. И услышал, что она говорит:
- Да, черт, конечно, я так и сделала, но теперь мы должны быть осторож-
Она подняла голову и увидела меня. Тон ее голоса мгновенно переменился.
- Да, хорошо... Слушай, Кэрол, я думаю, это можно уладить, если позвонить
во Франкфурт. И продублируй звонок факсом, а потом скажешь мне, как он
отреагировал, ладно? - на этом Джулия захлопнула крышку телефона. Я зашел в кухню.
- Джек, мне чертовски не хочется уезжать, пока дети еще не проснулись,
но. . .
- Тебе надо ехать?
- Боюсь, что да. На работе что-то произошло.
Я посмотрел на часы. Четверть седьмого утра.
- Хорошо.
Она сказала:
- Значит, ты все... с детьми. . .
- Конечно, я сам со всем справлюсь.
- Спасибо. Я тебе позвоню.
И она уехала.
Я так устал, что не мог ясно соображать. Малышка все еще спала и, если
повезет , будет спать еще несколько часов. Моя домработница, Мария, пришла ровно
в шесть тридцать и приготовила для нас завтрак. Мы с детьми поели, и я повез
их в школу. Я усердно старался не заснуть. Но все равно время от времени
зевал.
Эрик пристроился на переднем сиденье, рядом со мной. Он тоже зевал.
- Плохо спалось сегодня?
Он кивнул и сказал:
- Эти люди все время меня будили.
- Какие люди?
- Те, которые приходили к нам домой сегодня, ночью.
- Кто это к нам приходил?
- Пылесосники, - сказал Эрик. - Они все у нас пропылесосили. И даже
привидение запылесосили.
Николь на заднем сиденье хихикнула:
- Ага, привидение!..
Я сказал:
- Я думаю, тебе все это просто приснилось, сынок.
Не так давно у Эрика бывали кошмарные сновидения, от которых он часто
просыпался по ночам. Я почти уверен, что это из-за того, что Николь разрешала
ему смотреть вместе с ней фильмы ужасов - специально, потому что Эрика они
пугали. Николь была сейчас в таком возрасте, когда детям больше всего
нравятся фильмы про жутких злодеев, которые убивают подростков после того, как
детишки занимались сексом. Примитивная старая формула: позанимался сексом -
значит, умрешь. Но Эрику такие фильмы не подходили. Я много раз говорил
Николь , чтобы она не давала ему их смотреть.
- Нет, папа, это был не сон, - возразил Эрик и снова зевнул. - К нам правда
приходили люди. Целая толпа.
- Ага. А как насчет привидения?
- Привидение тоже было. То есть призрак. Он был весь серебристый и
блестящий , только лица у него не было.
- Ага.
Мы как раз подъехали к школе, и Николь попросила, чтобы я забрал ее в
пятнадцать минут пятого, а не в без пятнадцати четыре, потому что у нее после
уроков будет репетиция в школьном театре. А Эрик сказал, что не пойдет на
прием к педиатру, если там ему будут делать укол. В ответ я повторил
бессмертную мантру всех родителей:
- Посмотрим.
Мои дети выбрались из машины, волоча за собой рюкзаки. У каждого из них
было по рюкзаку, которые весили, наверное, около двадцати фунтов, Я никак не
мог к этому привыкнуть. Когда я был в их возрасте, дети не таскали с собой
тяжелые рюкзаки. У нас вообще не было рюкзаков. А теперь, похоже, все дети
ходили с рюкзаками. Даже младшеклассники семенили, согнувшись под грузом
рюкзаков . У некоторых детей рюкзаки были на колесиках, и они волочили их, как
багаж в аэропорту. Это не поддавалось моему пониманию. Мир все больше
становился электронно-цифровым. Все вещи делались меньше и легче. А дети носили в
школу такие тяжести, как никогда прежде.
Пару месяцев назад я поднял этот вопрос на родительском собрании. Директор
школы сказал: "Да, это большая проблема. Мы все обеспокоены". И сразу сменил
тему разговора.
Этого я тоже никак не мог понять. Если они все обеспокоены, почему они
ничего не предпринимают? Но, конечно же, все дело в человеческой природе. Никто
ничего не станет делать, пока не будет слишком поздно. Даже светофор на
перекрестке установили только после того, как там погиб ребенок.
Я поехал домой по забитым утренними пробками улицам. Я мечтал о том, чтобы
поспать хотя бы пару часов. Сейчас я не мог думать ни о чем другом.
Мария разбудила меня около одиннадцати. Она энергично потрясла меня за
плечо , повторяя:
- Мистер Форман! Мистер Форман!
Страшно хотелось спать.
- В чем дело?
- Малышка!
От этих слов я мгновенно проснулся.
- Что с ней?
- Посмотрите на малышку, мистер Форман! Она вся. . . - Мария потерла себя по
руке и плечу.
- Она вся - что?
- Вы посмотрите сами, мистер Форман.
Я выбрался из постели и пошел в детскую. Аманда стояла в кроватке, держась
за высокий бортик. Она дрыгала ножкой и радостно улыбалась. Все вроде бы было
нормально, если не считать того, что все тело малышки было равномерного сине-
фиолетового цвета. Как огромный синяк.
- О господи! - пробормотал я.
Я не вынесу еще одной поездки в больницу, я больше не смогу вытерпеть толпу
одетых в белое докторов, которые ничего тебе не говорят, я больше не вынесу
такого страха, какого натерпелся сегодня ночью. Сегодняшняя ночь совершенно
меня вымотала. Мне чуть не стало дурно от одной мысли о том, что с моей
дочерью что-то не в порядке. Я наклонился к Аманде. Она залопотала, весело
улыбаясь , и протянула ко мне ручки, хватаясь за воздух, - давая понять, что она
хочет ко мне на руки.
Я взял малышку на руки. Она вела себя как обычно - сразу же ухватила меня
за волосы и попыталась стащить с меня очки. Я немного успокоился, хотя теперь
лучше смог рассмотреть ее кожу. Она выглядела как синяк - то есть по цвету
кожа Аманды была в точности как синяк. Абсолютно все тело девочки было
равномерно окрашено в синячный цвет. Как будто ее с головы до ног облили сине-
фиолетовой краской. Этот равномерный цвет меня беспокоил.
В конце концов я решил, что надо позвонить доктору в отделение неотложной
Помощи. Я потянулся в карман за телефонной карточкой, а Аманда тем временем
упорно охотилась за моими очками. Я набрал номер одной рукой. Доктор поднял
трубку почти сразу. Его голос звучал удивленно.
- Вы знаете, я как раз собирался вам позвонить. Как себя чувствует ваша
дочь?
- В общем-то чувствует она себя хорошо, - сказал я и откинул голову назад,
чтобы Аманда не дотянулась до очков. Малышка рассмеялась - она решила, что я
с ней так играю. - С ней все в порядке, только...
- Скажите, не появились ли у нее синяки?
- Появились, - сказал я. - Собственно, из-за этого я вам и звоню.
- Синяк покрывает все ее тело? Равномерно?
- Да, - сказал я. - Именно так. А почему вы спрашиваете?
- Видите ли, пришли ее анализы, и все они совершенно нормальные. Абсолютно
все в норме. Здоровый ребенок. Пока нет только данных магниторезонансного
исследования, но сейчас аппарат сломался. Его должны исправить через пару дней.
Я не мог постоянно вертеть головой и разговаривать по телефону, поэтому я
посадил Аманду обратно в кроватку. Ей это, конечно, не понравилось, и она
начала тереть глаза кулачками, собираясь заплакать. Я дал ей ее плюшевого Куки-
Монстра. Аманда уселась и принялась с ним играть. Я знал, что на пять минут
Куки-Монстр ее отвлечет.
- Как бы то ни было, - сказал доктор, - я рад услышать, что с малышкой все
в порядке.
Меня это тоже радовало.
Доктор помолчал, потом кашлянул и сказал:
- Мистер Форман, я просмотрел записи в вашей больничной карте и заметил,
что вы указали профессию - инженер-программист...
- Да, верно.
- А не связаны ли вы каким-нибудь образом с производством?
- Нет. Моя специальность - разработка программ.
- И где вы работаете?
- В Долине.
- А вы случайно не работаете на фабрике?
- Нет, я работаю в офисе.
- Понятно... - Он помолчал, потом снова спросил: - А могу я узнать, где
именно?
- Вообще-то в настоящий момент я безработный.
- Понятно. Как давно?
- Шесть месяцев.
- Понятно. . . Хорошо , благодарю вас, просто мне нужно было это выяснить.
Я спросил:
- Для чего?
- Простите?
- Почему вы задавали мне эти вопросы?
- А... Я заполнял форму для статистики.
- Какую форму? - спросил я. - Я заполнил все формы еще в больнице.
- Это еще одна форма. Отдел Здоровья и Безопасности проводит исследование.
- Из-за чего все это? - спросил я.
- Были и другие подобные случаи, очень похожие на случай с вашей дочерью, -
сказал врач.
- Где?
- В центральной больнице Сакраменто.
- Когда?
- Пять дней назад. Но там была совсем другая ситуация. Один
сорокадвухлетний натуралист ночевал на природе, в Сьерре. Какой-то специалист по ботанике.
Его случай был связан с каким-то видом цветущих растений или что-то в этом
роде. А госпитализировали его в больницу Сакраменто. И клинические симптомы у
него были точно такие же, как у вашей дочери, - внезапное, начавшееся без
видимых причин, без повышения температуры болезненное покраснение кожи по всему
телу.
- И тоже все прекратилось после магниторезонансного исследования?
- Я не знаю, делали ли ему магнитный резонанс, - сказал доктор. - Но,
очевидно, для этого синдрома - чем бы он ни был вызван - характерно
самоограниченное развитие. Очень резкое начало и очень быстрое завершение.
- Сейчас с ним все в порядке? С натуралистом?
- Да, он здоров. Пару дней продержались синяки, потом все прошло.
- Хорошо, - сказал я. - Я рад это слышать.
- Я подумал, вы захотите об этом узнать, - сказал врач.
Потом он сказал, что, возможно, позвонит еще - можно ли будет снова задать
мне некоторые вопросы? Я ответил, что он может звонить в любое время, когда
ему удобно. Он попросил позвонить ему, если у Аманды будут какие-то
изменения, я пообещал, что позвоню, и на этом разговор закончился.
Аманда бросила Куки-Монстра и снова стояла в кроватке, держась за бортик и
протягивая ко мне ручку. Ее маленькие пальчики хватали воздух.
Я поднял ее на руки - и внезапно она добралась до моих очков и радостно
взвизгнула.
- Аманда. . . - я попытался подхватить очки, но было слишком поздно - она
швырнула их на пол.
Я заморгал.
Без очков я вижу очень плохо. А эти очки были в тонкой оправе, их не так-то
просто разглядеть на полу. Мне пришлось опуститься на четвереньки, все еще с
малышкой на руках. Я начал шарить рукой по полу, надеясь нащупать очки. Не
нащупал. Я прищурился, наклонил голову пониже и снова принялся шарить рукой
по полу. Наконец я заметил отблеск света под кроваткой Аманды. Я посадил
малышку на пол, залез под кровать, подобрал очки и надел их. По ходу дела я
стукнулся головой о дно кроватки и снова чуть не потерял очки. Пришлось
пригнуть голову еще ниже.
Неожиданно я обратил внимание на электрическую розетку под кроватью
малышки. В розетку была вставлена маленькая пластиковая коробочка. Я вытащил
коробочку и рассмотрел. Пластмассовый кубик с длиной стороны около двух дюймов,
судя по виду - сетевой фильтр, обычная дешевая вещица таиландского
производства. Контакты вилки заплавлены в пластик. На одном боку - белая наклейка со
штрихкодом и надписью: псобств. ССВТ". Такие наклейки компании прикрепляют ко
всему своему оборудованию.
Я повертел кубик в руках. Откуда он мог взяться? Последние шесть месяцев
домом занимался я. Я знал, что здесь где лежит. И в комнате Аманды
определенно не нужен был никакой сетевой фильтр. Они нужны только там, где есть
чувствительная электронная аппаратура, например компьютеры.
Я поднялся на ноги и осмотрел комнату, проверяя, не изменилось ли еще что-
нибудь. К собственному удивлению, я обнаружил, что изменилось все - совсем
немного, но изменилось. На абажуре ночника Аманды нарисованы картинки из
"Винни Пуха". Я всегда поворачивал абажур так, чтобы из кроватки Аманды был
виден Тигра, потому что он ей больше всех нравился. Теперь абажур был
повернут так, что на кроватку смотрел ослик Иа. Коврик на пеленальном столике тоже
лежал не так, как обычно. С одной стороны на нем есть маленькое пятнышко, и я
кладу коврик пятнышком вниз и влево. Сейчас пятно было сверху и справа.
Коробочки с кремами от опрелостей я ставлю на полку слева, в самый дальний конец
полки - чтобы малышка до них не дотянулась. Теперь они стояли слишком близко
к кроватке, Аманда могла достать до них рукой. Были и другие подобные
мелочи. . .
В детскую вошла домработница.
- Мария, вы убирали в этой комнате? - спросил я.
- Нет, мистер Форман.
- Но комната изменилась...
Мария осмотрелась и пожала плечами.
- Нет, мистер Форман, тут все по-прежнему.
- Нет, нет, - упорствовал я. - Здесь все изменилось. Посмотрите же... - я
показал на абажур ночника, на подстилку на пеленальном столике. - Видите?
Она снова пожала плечами.
- Хорошо, мистер Форман.
Мария явно смутилась. Либо она не поняла, о чем я говорю, либо решила, что
я сошел с ума. Наверное, я и в самом деле выглядел странно - взрослый
мужчина, который так разволновался из-за абажура с Винни Пухом.
Я показал Марии пластиковый кубик.
- Вы видели это раньше?
Она покачала головой.
- Нет.
- Я нашел это под кроваткой.
- Я не знаю, мистер Форман.
Она рассмотрела кубик, покрутила его в руках. Потом снова пожала плечами и
отдала его мне. Она держалась как обычно, но посматривала на меня немного
настороженно . Мне стало неловко.
- Хорошо, Мария, - сказал я. - Не обращайте внимания.
Она наклонилась и подняла малышку с пола.
- Я покормлю ее?
- Да, хорошо.
Я вышел из детской. Чувствовал я себя очень странно.
Чтобы разобраться со всем до конца, я полез в Интернет и стал искать
расшифровку аббревиатуры "ССВТ". Мне дали ссылки на Систему Сертификации на
Воздушном Транспорте, на Тренировочный лагерь Ваффен-СС в Конитце, на продажу
нацистских регалий, на Совет по Санитарным нормам, акустические системы
"Электра-СС" мощностью 175 Вт, на форум хоккейных болельщиков, на годовой
отчет транспортной клиринговой палаты, на Сенсорный Способ прогнозирования, на
турагентство "Весис-Тур", рок-группу с названием "Свежесорванная Венера",
студенческое спортивное общество, федерацию стрелков и так далее, и тому
подобное .
Я выключил компьютер.
И посмотрел в окно.
Мария выдала мне список необходимых покупок, записанный ее неразборчивым
почерком. Мне и в самом деле надо было съездить в супермаркет, а потом уже
забирать детей из школы. Но я не двигался с места. И раньше бывало так, что
заполненная бесконечными домашними заботами жизнь как будто побеждала меня, и
я чувствовал себя потерянным и опустошенным. В такие времена я мог сидеть, не
шевелясь, по несколько часов подряд.
Мне не хотелось шевелиться. По крайней мере, прямо сейчас.
Я думал о том, позвонит ли мне Джулия сегодня вечером и будет ли снова
извиняться. Я думал о том, что я буду делать, если однажды она придет и скажет,
что любит кого-то другого. Я думал о том, что я тогда стану делать, если у
меня все еще не будет работы.
Я думал о том, когда же, наконец, смогу снова устроиться на работу. Я
сидел , задумавшись, и вертел в руках сетевой фильтр.
Прямо под моим окном росло большое коралловое дерево с зеленым стволом и
толстыми, мясистыми листьями. Мы посадили его совсем маленьким, вскоре после
того, как переехали в этот дом. Конечно, дерево сажали садовники, но мы все
тоже были рядом. Николь принесла свой пластмассовый совок и ведерко. Эрик в
подгузнике ползал по лужайке. Джулия очаровала садовников и уговорила их
задержаться допоздна, чтобы закончить работу. После того как садовники уехали,
я поцеловал ее и вытер грязь, прилипшую к ее носу. Она сказала: "Однажды
ветки этого дерева покроют весь наш домп.
Но, как оказалось, этому не суждено было сбыться. В сильную бурю одна из
крупных ветвей отломилась, и дерево выросло криво. Коралловые деревья
хрупкие, их ветки легко ломаются. Оно никогда не вырастет настолько, чтобы
закрыть весь дом.
Но я очень ясно помнил тот день. Глядя в окно, я снова видел всех нас на
лужайке перед домом... Но это были только воспоминания. И я очень боялся, что
эти воспоминания больше не соответствуют действительности.
Проработав много лет над программированием мультиагентных систем, начинаешь
рассматривать жизнь в категориях этих программ
В общем мультиагентную среду можно сравнить с шахматной доской, а отдельные
агенты - с шахматными фигурами. Агенты взаимодействуют на доске для
достижения какой-то цели, точно так же, как шахматные фигуры передвигаются, чтобы
выиграть партию. Разница только в том, что шахматные фигуры передвигает
игрок , а агенты действуют самостоятельно.
Если запрограммировать агенты так, чтобы они обладали памятью, они будут
обладать информацией о той среде, в которой находятся. Они будут помнить, в
каких местах доски находились, и что там происходило. Они смогут вернуться к
определенным точкам, с определенными ожиданиями. Программисты считают, что
постепенно у агентов вырабатываются убеждения, и они действуют в соответствии
со своими убеждениями. Конечно, нельзя сказать, что это в буквальном смысле
соответствует действительности, но ведь вполне может быть и так. По крайней
мере, именно так это выглядит со стороны.
Но, что любопытно, иногда некоторые агенты вырабатывают ложные убеждения.
Либо вследствие конфликта мотиваций, либо по какой-то другой причине они
начинают действовать неадекватно. Окружающая среда изменяется, а они как будто
не замечают этого. Они повторяют прежние, устаревшие действия. Их поведение
больше не соответствует реальной ситуации на шахматной доске. Они как будто
застревают в прошлом.
В программах, отражающих процесс эволюции, такие агенты уничтожаются. У них
не бывает потомства. В других программах их оттесняют к краю и оставляют
позади , в то время как основной поток агентов продолжает двигаться вперед. В
некоторые программы даже заложен модуль с условным названием "мрачный жнецп -
он время от времени отсеивает такие агенты и сбрасывает их с доски.
Но суть заключается в том, что эти агенты застревают в своем собственном
прошлом. Иногда им удается собраться, и они возвращаются обратно в общий
поток . А иногда нет.
От таких размышлений мне сделалось совсем неуютно. Я поерзал на стуле и
посмотрел на часы. И почти обрадовался, увидев, что уже пора забирать детей из
школы.
Пока мы ждали, когда у Николь закончится репетиция, Эрик делал в машине
домашние задания. Николь пришла недовольная и обиженная. Она надеялась получить
одну из главных ролей, но руководитель драмкружка записал ее в массовку.
- Всего две строчки! - сказала Николь, сев в машину и захлопнув дверцу. -
Хотите знать, что я говорю? Я говорю: "Смотрите, вот идет Джон". И еще во
втором акте я говорю: "Мне кажется, это очень серьезно". Две строчки! - она
откинулась на спинку сиденья и закрыла глаза. - Не понимаю, что такое с
мистером Блейки?
- Может, он думает, что ты тупая, - предположил Эрик.
- Ты, крысеныш! - она стукнула брата по голове. - Мартышкина задница!
- Хватит, дети, - сказал я и завел машину. - Пристегните ремни.
- Маленький вонючий гаденыш, он ничего не понимает! - продолжала Николь,
пристегивая свой ремень.
- Я сказал хватит.
- Ты сама вонючка, - упорствовал сын.
- Прекрати, Эрик.
- Да, Эрик, заткнись - слышал, что тебе сказал папа?
- Николь... - я посмотрел на нее в зеркало заднего обзора.
- Из-ви-ни, папа.
Я понял, что еще немного - и она расплачется.
- Солнышко, мне правда очень жаль, что тебе досталась не та роль, которую
ты хотела, - сказал я. - Я знаю, как сильно ты хотела получить эту роль.
Конечно , теперь тебе очень обидно.
- Нет. Совсем мне и не обидно.
- Что ж, в любом случае мне очень жаль.
- Нет, правда, пап, мне все равно. Это все уже в прошлом. Я не буду
оглядываться, буду смотреть вперед. - Но минуту спустя она воскликнула: - И знаете,
кому досталась эта роль? Этой писухе Кэти Ричардз! Мистер Блейки - просто
писун!
И прежде чем я успел что-то сказать, Николь разрыдалась. Она громко
всхлипывала на заднем сиденье, а Эрик посмотрел на меня и закатил глаза.
Я вел машину домой и думал, что надо будет поговорить с Николь о
выражениях, которые она употребляет, после ужина, когда она успокоится.
Я резал стручковую фасоль, когда на кухню пришел Эрик и спросил:
- Пап, ты не знаешь, где мой MP3-плеер?
- Понятия не имею.
Я никак не мог привыкнуть к тому, что дети думали, будто я должен знать,
где находятся все их личные вещи. Футболист Эрика, его бейсбольная перчатка,
браслет Николь, ее заколки для волос...
- Я не могу его найти, - сказал Эрик, стоя в дверях. Он не подходил ближе,
опасаясь, как бы я не заставил его накрывать на стол.
- Ты везде искал?
- Везде, папа.
Я вздохнул.
- В своей комнате смотрел?
- Обыскал всю комнату.
- А в гостиной?
- Везде.
- А в машине? Может, ты забыл его в машине?
- Я не забывал, пап.
- Может, ты оставил его в своем шкафчике в школьной раздевалке?
- У нас нет отдельных шкафчиков, только крючки на общей вешалке.
- А карманы куртки ты проверял?
- Па-ап... Я уже везде искал, правда. Он мне нужен.
- Но, если ты уже везде искал и не нашел, я тоже не смогу его найти,
правильно?
- Ну, па-ап... Помоги мне, пожалуйста.
Жаркое в горшке должно было тушиться еще полчаса, не меньше. Я отложил нож
и пошел в комнату Эрика. Я посмотрел во всех обычных местах: в дальней части
его шкафа, где он сваливал одежду в кучу (придется поговорить об этом с
Марией) , под кроватью, за прикроватным столиком, на дне ящика в душевой и под
грудами всякой всячины у Эрика на столе. Эрик был прав - в этой комнате
плеера не было. Мы пошли в гостиную. По пути я заглянул в комнату к малышке - и
сразу увидел пропажу. Он лежал на полке возле пеленального столика рядом с
баночкой детского крема от опрелостей. Эрик схватил плеер.
- Спасибо, пап! - сказал он и убежал к себе.
Не было смысла спрашивать, почему плеер оказался в комнате Аманды. Я
вернулся на кухню и продолжил резать фасоль. И почти сразу же Эрик снова меня
позвал:
- Па-ап!
- Что? - крикнул я в ответ.
- Он не работает!
- Не кричи.
Насупленный Эрик пришел на кухню.
- Она его поломала.
- Кто его поломал?
- Аманда. Она его обслюнявила или еще что-то с ним сделала - и он сломался.
Так нечестно!
- Ты проверил батарейки?
Эрик посмотрел на меня и сказал:
- Конечно! Говорю тебе, это она его сломала! Так нечестно.
Я сильно сомневался, что его МРЗ-плеер действительно сломан. Эти штуки
делают с солидным запасом прочности, и там нет никаких подвижных деталей. Кроме
того, он слишком большой, чтобы малышка могла с ним управиться. Я ссыпал
порезанные стручки в пароварку и протянул руку:
- Дай посмотреть.
Мы пошли в гараж, и я достал свои инструменты. Эрик следил за каждым моим
движением. У меня был хороший набор мелких инструментов, которые нужны для
работы с компьютерами и другими электронными приборами. Работал я быстро.
Отвинтил четыре фирменных болтика "Филипс" - и задняя крышка плеера упала мне
на ладонь. Под крышкой оказалась зеленая системная плата. Она вся была
покрыта тонким слоем мелкой сероватой пыли, похожей на налет, который бывает на
стенках сушилки для белья. Пыль покрывала все компоненты электронной платы. Я
подумал, что Эрик, наверное, носил плеер в кармане, крышка сдвинулась, и пыль
набилась внутрь - поэтому плеер и не работает. Но когда я внимательно
посмотрел на край пластиковой крышки, то увидел полоску резинового уплотнителя в
том месте, где крышка прилегает к корпусу. Значит, корпус плеера закрывается
герметично... как и следует.
Я сдул пыль, чтобы лучше рассмотреть плату. Я думал, что увижу либо какой-
нибудь обрыв контакта или, может, чип памяти, который от перегрева вышел из
своего слота, - в общем, что-нибудь такое, что можно легко исправить. Я
прищурил глаза и рассматривал чипы, стараясь прочитать маркировку. На одном из
чипов маркировка показалась мне какой-то размытой, потому что там как
будто . . .
Я замер.
- Ну что там? - спросил Эрик, не сводивший с меня глаз.
- Подай мне вон то увеличительное стекло.
Эрик дал мне большую лупу, я нагнул яркую настольную лампу пониже и,
склонившись над чипом, внимательно его рассмотрел. Как оказалось, надпись на чипе
невозможно было прочитать, потому что поверхность чипа была повреждена
коррозией. Весь чип был похож на дельту речки, размытую множеством миниатюрных
ручейков . Теперь я понял, откуда взялась та пыль. Это были распыленные остатки
чипа.
- Ты можешь починить его, папа? - спросил Эрик. - Можешь?
Какая причина могла вызвать такое повреждение чипа? Вся остальная плата
выглядела совершенно нормально. Был поврежден только чип памяти. Я, конечно, не
"железячник", но понимаю в этом достаточно, чтобы самому ремонтировать
компьютер . Я умею инсталлировать жесткие диски, добавлять в компьютер память и
всякое такое. Мне приходилось иметь дело с чипами памяти, но ничего подобного
я раньше не видел. Единственное, что приходило в голову - чип был изначально
дефектным. Наверное, эти МРЗ-плееры собирают из самых дешевых деталей, какие
только можно достать.
- Па! Ты можешь его починить?
- Нет, - сказал я. - Нужно менять чип. Завтра найду подходящий.
- Это потому, что она его обслюнявила, да?
- Нет. Я думаю, тут просто был дефектный чип.
- Пап, но он целый год работал нормально. Она его обслюнявила. Так
нечестно .
И тут, как нарочно, малышка заплакала. Я оставил разобранный МРЗ-плеер на
столе в гараже и вернулся в дом. Я посмотрел на часы. Пока жаркое доготовит-
ся, мне как раз хватит времени сменить Аманде подгузник и развести ей на ужин
молочную смесь.
К девяти младшие дети заснули, и в доме стало тихо. Слышен был только голос
Николь, которая повторяла: "Мне кажется, это очень серьезно. Мне кажется, это
очень серьезно. Мне кажется, это очень... серьезно". Она стояла перед
зеркалом в ванной комнате, смотрела на свое отражение и заучивала слова из пьесы.
Джулия прислала мне сообщение по голосовой почте, что вернется домой к
восьми. Но к восьми она не приехала. Я не собирался перезванивать ей и выя с-
нять, в чем дело. Я так устал, что мне просто не хватало сил волноваться еще
и из-за Джулии. За последние месяцы я освоил множество уловок, включая и
широкое использование оловянной фольги, чтобы можно было мыть поменьше посуды,
- но все равно, после того, как я приготовил ужин, накрыл на стол, покормил
детей, поиграл в самолет, чтобы заставить малышку съесть кашу, убрал со
стола , вымыл высокий стульчик Аманды, уложил Аманду спать, а потом вымыл все на
кухне, - я устал. А Аманда еще все время выплевывала кашу, а Эрик весь ужин
обиженно бубнил, что это нечестно, что он хотел не жаркое, а куриные палочки.
Я рухнул на кровать и включил телевизор.
На экране вместо картинки мелькали черно-белые полосы помех. Я не сразу
сообразил, что DVD-плеер все еще подключен и забивает передачу по кабелю. Я
нажал на кнопку на пульте дистанционного управления и включил плеер. В нем был
диск с презентацией, которую Джулия записывала несколько дней назад.
Камера двигалась в потоке крови, направляясь к сердцу. Я снова увидел почти
бесцветную жидкую часть крови, в которой кружилось множество красных
эритроцитов . Джулия продолжала говорить. На операционном столе лежал подопытный
пациент, накрытый сверху большой круглой антенной.
- Мы выходим из желудочка... Вот впереди показалась аорта... А теперь мы
пройдем через артериальную систему...
Джулия повернулась к камере лицом.
- Изображение, которое вы видели, мелькает очень быстро, но мы можем
оставить камеру циркулировать в кровеносной системе пациента хотя бы в течение
получаса и потом составить очень подробные картины того, что мы хотим
увидеть . Мы можем даже заставить камеру зависнуть на месте - при помощи сильного
магнитного поля. Когда обследование будет закончено, мы просто пропустим
кровь через внутривенный шунт, окруженный магнитным полем, удалим из крови
все камеры и отправим пациента домой.
Джулию показали крупным планом.
- Технология компании пКсимосп безопасна, надежна и исключительно проста в
использовании. Для ее применения не требуется высококвалифицированный
персонал - с этим может справиться даже младшая медсестра или медицинский техник.
Только в Соединенных Штатах более тридцати миллионов людей страдают
сердечнососудистыми заболеваниями. Примерно миллион американцев умирает от них.
Коммерческие перспективы использования этой технологии интраскопии весьма
обнадеживают. Она безболезненна, проста и безопасна - поэтому очень скоро может
стать стандартной процедурой в обследовании, полностью заменив прочие методы
исследования сосудистой системы - такие, как ультразвуковое сканирование и
ангиография. Мы можем производить и поставлять на рынок нанотехнологичные
камеры, антенны и системы мониторинга. Стоимость одной процедуры обследования
будет составлять всего двадцать долларов. Сравните эту цифру со стоимостью
некоторых ныне действующих генных технологий, которая составляет от двух до
трех тысяч долларов за один тест. Но даже при том, что одна процедура будет
стоить всего двадцать долларов, мы рассчитываем уже за первый год
использования нашей технологии получить прибыль в размере четырехсот миллионов
долларов . А как только процедура будет стандартизована, доходы от ее применения
утроятся. Эта технология будет приносить один миллиард двести миллионов
долларов в год. А теперь, если у вас есть какие-нибудь вопросы...
Я зевнул и выключил телевизор. Презентация получилась впечатляющей, и
доводы Джулии звучали весьма убедительно. Признаться, я не очень понимал, почему
у пКсимосап возникли проблемы с получением очередной порции инвестиций. Такая
презентация должна была сразить инвесторов наповал.
Но тогда у Джулии, наверное, вовсе нет никаких неприятностей на работе.
Вероятно, она просто использует кризис с инвестициями как предлог, чтобы каждый
вечер допоздна не являться домой. И заниматься какими-то своими делами.
Я выключил свет и лежал в темноте, глядя в потолок, а перед глазами у меня
начали проплывать обрывочные картины. Бедро Джулии лежит поверх ноги другого
мужчины. Джулия изогнула спину дугой. Джулия тяжело дышит, все ее тело
напряжено . Она вскинула руки над головой и цепляется пальцами за спинку кровати. Я
понял, что никак не могу избавиться от навязчивых картин.
Я встал с постели и пошел посмотреть, как там дети. Николь еще не спала.
Она общалась с друзьями по электронной почте. Я сказал ей, что уже пора
выключать свет. Эрик во сне сбросил с себя одеяло. Я поправил его постель.
Малышка все еще была фиолетовой, но спала крепко и дышала тихо и ровно.
Я вернулся в спальню и снова лег1. Я заставлял себя думать о чем-нибудь
другом и изо всех сил старался заснуть. Я долго ворочался, постоянно поправлял
подушку, потом встал и сходил за стаканом молока и пирожными. В конце концов,
мне все-таки удалось забыться беспокойным сном.
И мне приснился очень странный сон.
Посреди ночи я проснулся, перевернулся на другой бок и увидел Джулию,
которая стояла возле кровати и раздевалась. Она расстегивала пуговицы на блузке,
двигаясь медленно, словно во сне, или как будто сильно устала. Джулия стояла
ко мне спиной, но я видел ее лицо в зеркале. Она была невообразимо прекрасна.
Черты ее лица казались вырезанными из мрамора и стали еще более точеными и
совершенными, чем я помнил. Хотя, наверное, это мне только показалось из-за
освещения.
Я лежал, чуть приоткрыв веки. Джулия не заметила, что я проснулся. Она
продолжала медленно расстегивать блузку. Она шевелила губами, как будто шептала
что-то или тихо молилась. Взгляд у нее был рассеянный и задумчивый.
Пока я смотрел, губы Джулии вдруг стали темно-алыми, а потом почернели.
Джулия этого как будто даже не заметила. Чернота расползлась от губ по ее
щекам и подбородку, соскользнула на шею. Я затаил дыхание, предчувствуя
страшную опасность. Чернота быстро распространялась и вскоре окутала все тело
Джулии, словно плащ. Незакрытой осталась только верхняя часть ее лица. Джулия
казалась рассеянной и просто смотрела в пространство, ни на что не обращая
внимания. Черные губы беззвучно шевелились. Я смотрел на нее и чувствовал,
как ледяной ужас пронзает меня до самых костей. Потом, мгновение спустя,
черный плащ соскользнул на пол и исчез.
Джулия, снова нормальная с виду, сняла блузку и пошла в ванную.
Я хотел встать и пойти следом за ней, но понял, что не в силах
пошевелиться. Усталость сковала мое тело, тяжелым грузом придавила меня к кровати. Я
так устал, что едва мог дышать. Неодолимая усталость навалилась на меня и
быстро лишила меня сознания. Больше ничего не ощущая, я почувствовал только,
что у меня закрылись глаза, и уснул.
День четвертый. 06:40
На следующее утро я прекрасно помнил странный сон. Все вспоминалось так
живо, что я забеспокоился. Сон казался совершенно реальным, совсем не походил
на сон.
Джулия уже встала. Я выбрался из постели и пошел на то место, где видел ее
вчера ночью. Я осмотрел ковер на полу, прикроватный столик, смятые простыни и
подушки. Все выглядело нормально, как обычно. Никаких темных полос или пятен
нигде не было.
Я прошел в ванную и осмотрел косметику Джулии, выставленную ровным рядком
вдоль края умывальника. Вся косметика была самой обыкновенной. Каким бы
странным ни казался мой сон, это был всего лишь сон.
Однако отчасти он соответствовал действительности - Джулия в самом деле
выглядела гораздо красивее, чем обычно. Я присмотрелся к ней на кухне, где она
наливала себе кофе. Да, действительно - черты ее лица стали ярче и
выразительнее. Раньше лицо Джулии было округлым, с пухлыми щеками. Теперь оно стало
более тонким, более правильным. Она выглядела как первоклассная модель. И ее
тело тоже изменилось - теперь я специально рассмотрел ее внимательнее - она
стала более стройной и мускулистой. Она не похудела, но выглядела подтянутой,
сильной и энергичной.
Я сказал:
- Ты прекрасно выглядишь.
Она рассмеялась.
- Не понимаю только почему. Я измотана до предела.
- Когда ты приехала домой?
- Около одиннадцати. Надеюсь, я тебя не разбудила.
- Нет. Но мне приснился очень странный сон.
- Правда?
- Да, мне приснилось, что...
- Мама! Мама! - на кухню вбежал Эрик. - Так нечестно! Николь не хочет
выходить из ванной. Она сидит там уже целый час! Так нечестно!
- Пойди вымойся в нашей ванной.
- Но мне нужны мои носки, мам. Так нечестно.
Перед нами вечно вставала эта проблема. У Эрика было две пары любимых
носков, которые он носил день за днем, пока они не становились черными от грязи.
По какой-то таинственной причине все другие носки, которые лежали в его
шкафу, Эрика не устраивали. Я так и не смог вытянуть из него вразумительное
объяснение, почему остальные носки ему не нравятся. Но каждое утро у нас
возникала проблема с выбором носков для Эрика.
- Эрик, - сказал я, - мы ведь с тобой договорились, что ты наденешь чистые
носки.
- Но это мои самые лучшие!
- Эрик. У тебя полно отличных носков.
- Так нечестно, папа! Она торчит в ванной уже целый час, правда.
- Эрик, пойди и возьми чистые носки.
- Ну, па-апа...
Я молча указал на дверь его спальни.
- Девч-чонки! - сказал Эрик и ушел, бормоча себе под нос, что это нечестно.
Я повернулся к Джулии, чтобы продолжить разговор. Она смотрела на меня
очень холодно.
- Ты в самом деле не понимаешь, что сделал, правда?
- Чего я не понимаю?
- Он пришел поговорить со мной, а ты взял и вмешался. Ты всегда во все
вмешиваешься .
Только сейчас я сообразил, что она права.
- Извини.
- В последнее время я и так очень мало вижусь с детьми, Джек. И, по-моему,
я имею полное право общаться с ними без твоего вмешательства.
- Извини. Просто я целыми днями разбираюсь с такими проблемами и решил,
что...
- Это действительно проблема, Джек.
- Я же сказал - извини.
- Я слышала, что ты сказал, но не думаю, что ты в самом деле считаешь себя
виноватым, поскольку ты постоянно во все вмешиваешься и вовсе не собираешься
что-то менять в своем поведении.
- Джулия... - начал я. Теперь мне приходилось сдерживаться, чтобы не со-
рваться. Я глубоко вдохнул, выдохнул... - Ты права. И мне действительно жаль,
что так получилось.
- Не пытайся заткнуть мне рот! - резко проговорила она. - Ты не подпускаешь
меня к моим собственным детям!
- Черт возьми, Джулия, да тебя же постоянно нет дома!
Повисла ледяная тишина. Потом Джулия сказала:
- Сейчас я определенно дома. Или ты осмелишься это отрицать?
- Погоди-ка, погоди-ка... Когда это ты в последний раз была дома? Напомни
мне, когда ты в последний раз приезжала домой хотя бы к ужину, а, Джулия? Не
вчера, и не позавчера, и не три дня назад. Джулия, ты уже больше недели не
ужинаешь дома вместе со всей семьей. Тебя постоянно нет дома.
Ее глаза сверкнули.
- Я не знаю, чего ты добиваешься, Джек. Я не понимаю, в какую игру ты
играешь .
- Я не играю ни в какую игру. Я только задал тебе вопрос.
- Я хорошая мать! Я разрываюсь между очень ответственной работой, о-очень
ответственной, и потребностями моей семьи. А ты мне совершенно ничем не
помогаешь !
- Да что ты такое несешь? - Я тоже повысил голос - мне было очень трудно
держать себя в руках. Мной овладело чувство какой-то нереальности всего
происходящего .
- Ты оттесняешь меня, не позволяешь мне заниматься детьми, ты настраиваешь
детей против меня! - заявила Джулия. - Я все замечаю! Не думай, что я ничего
этого не вижу. Ты абсолютно не поддерживаешь меня, совсем мне не помогаешь.
После стольких лет семейной жизни я считаю, что это подло с твоей стороны -
так поступать в отношении своей жены.
Сжав кулаки, Джулия бросилась вон из кухни. Она так разозлилась, что не
заметила Николь, которая стояла в коридоре и слышала весь разговор. Николь
смотрела на меня, когда мать промчалась мимо.
Мы ехали в школу.
- Папа, она сошла с ума.
- Нет, Николь.
- Ты же сам знаешь, что это правда. Ты просто притворяешься, что все
нормально .
- Николь, она твоя мать, - сказал я. - Твоя мать - не сумасшедшая. Ей
сейчас приходится очень трудно на работе.
- То же самое ты говорил на прошлой неделе, когда вы скандалили.
- Но это действительно правда.
- Вы, мужчины, непривычны к скандалам.
- Сейчас и без того полно стрессов.
Николь фыркнула, сложила руки на груди и, глядя вперед на дорогу, сказала:
- Я вообще не понимаю, почему ты стараешься к ней приспособиться.
- А я не понимаю, почему ты подслушиваешь то, что не предназначено для
твоих ушей.
- Пап, зачем ты пытаешься увильнуть от разговора?
- Николь...
- Из-ви-ни. Только разве мы с тобой не можем поговорить нормально? Ты все
время ее защищаешь и оправдываешь. Но это же ненормально - то, что она
делает . И ты тоже видишь, что она ведет себя, как сумасшедшая.
- Нет, - возразил я.
Эрик с заднего сиденья стукнул Николь по голове и сказал:
- Это ты у нас сумасшедшая.
- Заткнись, вонючка!
- Сама заткнись, пердуха!
- Я больше не желаю слушать, как вы друг друга обзываете, - громко заявил
я. -Я сейчас не в настроении.
Наконец мы подъехали к школе. Дети выбрались из машины. Николь соскочила с
переднего сиденья, повернулась за рюкзаком, бросила на меня взгляд и убежала.
Я не думал, что Джулия сошла с ума, но что-то определенно изменилось. И
когда я прокручивал в уме этот утренний разговор, у меня зародились неприятные
подозрения совсем другого рода. Многие ее замечания звучали так, будто Джулия
выстраивает против меня какие-то доказательства. Собирает их методично и
последовательно, шаг за шагом.
"Ты оттесняешь меня, не позволяешь мне заниматься с детьми".
"Не подпускаешь меня к моим собственным детям".
"Я здесь, только ты этого не замечаешь".
"Я хорошая мать. Я разрываюсь между ответственной работой и нуждами моей
семьи".
"Ты абсолютно не поддерживаешь меня, совсем мне не помогаешь".
"Ты настраиваешь детей против меня".
Я легко представил, как ее адвокат повторяет эти самые фразы на судебном
заседании. И я знал почему. Совсем недавно я прочитал в журнале "Редбук"
статью, в которой говорилось, что "охлаждение привязанности" теперь считается
весомым аргументом в суде. Отец настраивает детей против матери. Отравляет
неокрепшие детские умы словами и делами. А мамочка, конечно же, считается
незапятнанно чистой - как всегда.
Каждому отцу известно, что правовая система безнадежно перекошена в пользу
матерей. На словах суды выступают за равенство прав обоих родителей, но, в
конце концов, все решает фраза "ребенку нужна мать". Даже если ее постоянно
нет дома. Даже если она бьет детей или забывает их накормить. Если мать не
безнадежная наркоманка и не ломает детям кости, в глазах закона она остается
нормальной заботливой мамой. Но даже в том случае, если мать наркоманка -
даже тогда отец вовсе не обязательно выигрывает судебный процесс. У одного
моего знакомого из "МедиаТроникс" бывшая жена много лет плотно сидела на героине
и постоянно лечилась в реабилитационных центрах. В конце концов они
развелись , и суд назначил им совместную опеку над детьми. Предполагалось, что она
избавилась от наркотической зависимости, но дети говорили, что нет. Мой
знакомый беспокоился. Он не хотел, чтобы его бывшая жена возила детей в машине,
обколовшись наркотиками. Он не хотел, чтобы вокруг детей сшивались торговцы
дурью. Поэтому он обратился в суд с просьбой передать ему опеку полностью - и
проиграл дело. Суд решил, что жена искренне пытается избавиться от
наркотической зависимости и детям нужна мать.
Вот так обстояли дела в реальности. И мне начало казаться, что Джулия
собирается подать в суд и отнять у меня детей. От таких мыслей мне стало совсем
плохо.
Я уже вконец измучился, когда зазвонил мой сотовый. Это была Джулия. Она
позвонила, чтобы извиниться.
- Прости меня, пожалуйста. Я сегодня наговорила глупостей. На самом деле
все совсем не так.
- Что?
- Джек, я знаю, ты меня поддерживаешь. Конечно же, ты мне очень помогаешь.
Я бы без тебя никак не справилась. Ты такой молодец, что все время
занимаешься детьми. Последнее время я просто не в себе. Я наговорила тебе глупостей,
Джек, и теперь очень переживаю из-за этого.
Когда я выключил телефон, я пожалел, что не записал этот разговор.
В десять часов у меня была назначена встреча с Энни Джерард, моим агентом
по трудоустройству. Мы встретились в залитом солнечным светом кафе на
открытом воздухе, рядом с кофейней на Бейкер. Мы всегда встречались на открытом
воздухе, чтобы Энни могла курить. Она вытащила свой ноутбук и включила модем.
Сигарета подрагивала у нее в губах, когда Энни, прищурившись, смотрела сквозь
дым на экран.
- Есть что-нибудь? - спросил я, присаживаясь за столик напротив нее.
- Вообще-то, честно признаться, кое-что есть. Два очень неплохих варианта.
- Отлично, - сказал я, помешивая свой кофе с молоком. - Ну, рассказывай.
- Как тебе вот это? Ведущий исследователь-аналитик в IBM, в области
архитектуры современных распределенных систем.
- Как раз моя специализация.
- Я тоже так подумала. У тебя высокая квалификация именно по этому профилю,
Джек. Ты способен руководить исследовательской лабораторией с шестью
десятками человек персонала. Базовая ставка - две пятьсот, плюс возможность
повышения через пять лет работы, плюс авторские гонорары за все, что разработают в
твоей лаборатории.
- Звучит весьма заманчиво. И где это?
- В Армонке.
- Нью-Йорк? - я покачал головой. - Нет, Энни. Что там еще?
- Руководитель проекта по разработке мультиагентных систем для страховой
компании, которая занимается обработкой данных. Тут великолепные возможности,
и. . .
- Где?
- В Остине.
Я вздохнул.
- Энни. . . У Джулии работа, которая ей очень нравится. Она ее ни за что не
бросит. Мои дети ходят в школу, и...
- Люди все время переезжают с места на место, Джек. И у всех дети ходят в
школу. Дети ко всему привыкают.
- Но с Джулией...
- У других людей тоже работающие жены. И это не мешает им переезжать.
- Я знаю, но дело в том, что Джулия...
- Ты уже разговаривал с ней об этом? Вы обсуждали такую возможность?
- Ну, нет, потому что я...
- Джек, - Энни посмотрела на меня поверх крышки ноутбука. - По-моему, тебе
пора кончать с этим нытьем. Ты сейчас не в том положении, чтобы быть таким
разборчивым. А то у тебя начнутся проблемы из-за невостребованности.
- Из-за невостребованности... - я только вздохнул.
- Я не шучу, Джек. Ты без работы уже шесть месяцев. В высоких технологиях
это большой срок. Компании начнут думать, что, если ты так долго не мох1 найти
работу, значит, с тобой что-то не в порядке. Они не будут знать, что именно,
но не смогут не обратить внимания на то, что тебе отказывали в работе очень
много раз, в очень многих других компаниях. И очень скоро тебя перестанут
даже приглашать на собеседование. Ни в Сан-Хосе, ни в Армонке, ни в Остине, ни
в Кембридже. Твой поезд уходит, Джек. Ты меня слушаешь? Ты понимаешь, о чем я
говорю?
- Да, но...
- Никаких "но", Джек. Ты должен поговорить со своей женой. Ты должен
придумать способ, как вырваться из этого порочного круга.
- Но я не могу уехать из Долины. Я должен остаться здесь.
- Здесь тебе ничего хорошего не светит, Джек, - Энни снова посмотрела на
экран. - Где бы я ни называла твое имя, мне везде говорили. . . Кстати, Джек,
что там сейчас происходит в "МедиаТроникс"? Правда, что Дону Гроссу собирают-
ся предъявить обвинения?
- Я не знаю.
- Такие слухи ходят уже с месяц, но, похоже, до дела там так и не дойдет.
Ради твоей же пользы, я надеюсь, что это все-таки случится.
- Энни, я не могу этого понять, - сказал я. - У меня хорошая квалификация в
горячей отрасли - разработка мультиагентной распределенной обработки данных,
и. . .
- Горячей? - Энни посмотрела на меня, прищурившись. - Распределенная
обработка данных - не горячая отрасль, Джек. Она, черт возьми, радиоактивная! Все
в Долине уверены, что прорыв в создании искусственной жизни произойдет именно
через распределенную обработку данных.
- Это правда, - я кивнул.
За последние несколько лет основной конечной целью компьютерщиков стало
создание не искусственного интеллекта, а искусственной жизни. Суть идеи
состояла в создании программ, которым будут присущи свойства живых существ -
способность к адаптации, сотрудничеству, обучению, самостоятельному изменению
в соответствии с меняющимися условиями. Многие из этих свойств особенно важны
для роботехники, а программирование распределенной обработки данных уже
начало реализовывать эти задачи.
Распределенная обработка данных означает, что работа разделяется между
несколькими процессорами или между сетью виртуальных агентов, которые создаются
в компьютере. Существует несколько основных способов это сделать. Первый
способ - создать большое количество относительно примитивных агентов, которые
будут работать вместе для достижения общей цели - подобно колонии муравьев,
которые тоже трудятся совместно для получения конечного результата. Мой отдел
в "МедиаТрониксе" проделал массу такой работы.
Другой метод - создать так называемую нервную сеть, которая имитирует
работу сети нейронов в человеческом мозгу. Оказывается, что даже простейшие
нервные сети обладают поразительными возможностями. Такие сети способны
обучаться. Они способны действовать, учитывая прошлый опыт. Кое-что из этого мы тоже
сделали в свое время.
Третий способ - создать в компьютере виртуальные гены и позволить им
эволюционировать в виртуальном мире, пока не будет достигнута некая конечная цель.
В общем-то существуют и другие методы. И для всех для них характерна одна
особенность, которая коренным образом отличает их от устаревшей концепции
искусственного интеллекта. Раньше программисты пытались написать программу, в
которую были бы заложены готовые правила реагирования на любую возможную
ситуацию. Например, они пытались научить компьютеры такому правилу: если кто-то
берет что-то в магазине, нужно, чтобы перед выходом из магазина покупка была
оплачена. Но оказалось, что заложить в программу обычные житейские правила
такого рода очень трудно. Компьютер непременно будет делать ошибки. Для того
чтобы избежать ошибок, придется добавлять новые правила. Последуют новые
ошибки - и добавятся новые правила. Постепенно программа разрастется до
гигантских размеров, до миллионов строчек кода, и начнет давать сбои из-за
собственной сложности. В таких огромных программах просто невозможно отследить
все ошибки. Невозможно даже понять, что именно приводит к возникновению
ошибок.
Поэтому постепенно сложилось мнение, что основанный на жестких правилах
искусственный интеллект создать невозможно. Множество людей считают, что идея
искусственного интеллекта обречена. Восьмидесятые годы были благодатным
временем для английских профессоров, которые считали, что компьютеры никогда не
смогут сравниться с человеческим разумом.
Но распределенная обработка данных мультиагентными сетями предлагает
совершенно новый подход к проблеме. И философия программирования тоже стала совсем
другой. Раньше правила поведения программировались по принципу "сверху вниз".
То есть правила поведения закладывались для всей системы как единого целого.
В новом программировании все делается наоборот - "снизу вверх". Программы
определяют поведение отдельных агентов на самом низком структурном уровне. А
поведение самой системы не программируется. Наоборот, поведение всей системы
в целом складывается из результатов сотен малых взаимодействий между
агентами , которые происходят на самом низком структурном уровне системы.
Поскольку поведение системы не запрограммировано, оно иногда приводит к
удивительным результатам. К таким результатам, которые не могли предвидеть
даже сами программисты. Поэтому и создается впечатление, что такие системы
как будто "живые". И именно поэтому распределенная обработка данных - такая
горячая область, поскольку...
- Джек.
Энни похлопывала меня по руке. Я моргнул.
- Джек, ты слышал хоть что-нибудь из того, что я тебе сейчас сказала?
- Извини.
- Ты слушал невнимательно, - сказала она и дунула сигаретным дымом мне в
лицо. - Да, ты прав - твоя специальность сейчас "горячая" и пользуется
огромным спросом. Поэтому тебе тем более стоит поторопиться с работой. Если бы ты
был, скажем, каким-нибудь инженером-электриком со специализацией в области
оптической механики - тогда совсем другое дело. "Горячие" специальности
сменяются очень быстро. За шесть месяцев компания может подняться или
разориться.
- Я знаю.
- Джек, ты сильно рискуешь.
- Я понимаю.
- Значит, ты поговоришь с женой? Обязательно поговори с ней.
- Да.
- Хорошо, - сказала Энни. - Поговори обязательно. Потому что иначе я ничем
не смогу тебе помочь.
Она бросила окурок в остатки моего кофе. Сигарета зашипела и погасла. Энни
захлопнула крышку ноутбука, встала и ушла.
Я позвонил Джулии, но не смог дозвониться. Тогда я послал ей сообщение по
голосовой почте. Я знал, что это пустая трата времени - заговаривать с ней о
переезде. Она наверняка скажет "нет" - особенно если у нее появился любовник.
Однако Энни была права - у меня действительно назревали крупные проблемы из-
за невостребованности. Я должен был что-то предпринять. Я должен был хотя бы
спросить.
Я сидел дома, у себя в кабинете, вертел в руках коробочку с наклейкой
"ССВТ" и пытался придумать, что мне делать. Оставалось еще полтора часа до
того времени, когда мне нужно будет ехать за детьми. Я действительно хотел
поговорить с Джулией. И я решил позвонить ей еще раз, через коммутатор
компании - может быть, они помогут мне с ней связаться?
- "Ксимос Текнолоджи".
- Пригласите, пожалуйста, Джулию Форман.
- Не кладите трубку, - зазвучала какая-то классическая музыка, потом другой
голос сказал: - С вами говорит секретарь миссис Форман.
Я узнал голос Кэрол, секретарши Джулии.
- Кэрол, это Джек.
- О, мистер Форман! Добрый день. Как у вас дела?
- Спасибо, все в порядке.
- Вы ищете Джулию?
- Да.
- Сегодня она весь день будет в Неваде, на производственном комплексе.
Хотите, я попытаюсь соединить вас с ней?
- Да, пожалуйста.
- Одну минуточку.
Я стал ждать. Ждать пришлось довольно долго.
- Мистер Форман, она сейчас на совещании, которое продлится еще не меньше
часа. Я думаю, после совещания она сама вам позвонит. Передать ей, чтобы она
вам перезвонила?
- Да, пожалуйста.
- Может быть, нужно что-то передать ей на словах?
- Нет, - сказал я. - Просто попросите, чтобы она позвонила домой.
- Хорошо, мистер Форман.
Я положил трубку и уставился в пространство, вертя в руках коробочку
"ССВТ". "Она весь день будет в Неваде". Джулия не сказала мне, что поедет в
Неваду. Я прокрутил в уме весь свой разговор с Кэрол. Не было ли в ее
поведении какой-нибудь неловкости? Не было ли похоже, что Кэрол что-то скрывает? Я
не мох1 ответить на это с уверенностью. Я теперь уже ни в чем не был уверен. Я
встал и посмотрел в окно. И пока я смотрел, дождевальные установки вдруг ни с
того ни с сего включились и начали выплескивать на лужайку потоки воды. В
средине дня, когда солнце палит вовсю, лужайки никто не поливает.
Дождевальные установки не должны были включаться. Их же ремонтировали всего несколько
дней назад!
Я смотрел на воду, и настроение у меня упало совсем. Мне стало казаться,
что все идет хуже некуда. У меня нет работы, моя жена почти не показывается
дома, дети болеют, у меня вообще ничего не получается - а теперь еще и
проклятые дождевальные установки заработали, корда не надо. Они сожгут мне всю
лужайку.
А потом заплакала малышка.
Я ждал звонка от Джулии, но она так и не позвонила. Я порезал куриные
грудки на ломтики (надо резать их, пока они холодные, не полностью размороженные)
для ужина, потому что против куриных палочек дети тоже никогда не возражали.
Потом я поставил вариться рис. В холодильнике нашлась морковка. Хотя она была
немного старовата, я все равно решил ее приготовить.
Пока я резал морковку, я порезал палец. Порез был совсем небольшой, но
сильно кровоточил. Кровь не перестала течь, даже когда я заклеил ранку
бактерицидным лейкопластырем. Пластырь скоро пропитался кровью, так что мне
пришлось наклеивать новый. От всего этого настроение у меня не улучшилось.
Ужинали мы поздно, дети капризничали. Эрик громко жаловался, что куриные
палочки слишком толстые, и в пМакдоналдсеп они гораздо лучше - почему в таком
случае мы не едим куриные палочки из пМакдоналдсап? Николь на разные лады
повторяла свои слова из пьесы, а Эрик молча передразнивал ее. Малышка
выплевывала всю кашу, которую я пытался ей скормить, - и в конце концов мне пришлось
смешать ее кашу с толченым бананом. Только после этого она все съела. Не
понимаю, почему мне раньше не приходило в голову так сделать. Аманда
подрастала, и ее больше не устраивала простая детская каша.
Эрик забыл в школе домашнее задание. Я посоветовал позвонить одноклассникам
и узнать, что задано, но он этого не сделал. Николь засела за ноутбук и
больше часа общалась с друзьями по электронной почте. Я несколько раз заходил к
ней в комнату и пытался заставить ее выключить компьютер и не включать, пока
не сделаны уроки. Но Николь все время говорила: "Я только еще минуточку,
папа". Малышка раскапризничалась, и мне пришлось долго возиться, чтобы ее
успокоить .
Я снова зашел в комнату к Николь и сказал: "Выключи компьютер немедленно,
черт возьми!" Николь расплакалась. Эрик сразу же прибежал позлорадствовать. Я
спросил, почему он еще не в постели. Парень только глянул на выражение моего
лица и быстро убежал к себе. Всхлипывая, Николь сказала, что я должен перед
ней извиниться. Я сказал, что она должна была сразу сделать то, что я
говорил, а не заставлять меня повторять по три раза. Она убежала в ванную и
хлопнула дверью.
Эрик из своей комнаты закричал:
- Я не могу заснуть, когда вы так шумите!
Я крикнул в ответ:
- Еще одно слово - и ты неделю не подойдешь к телевизору!
- Так нечестно!
Я пошел в спальню и включил телевизор, чтобы досмотреть игру. Через полчаса
я проверил, как там дети. Малышка спокойно спала. Эрик тоже спал, разбросав
все одеяла. Я поправил его постель. Николь делала уроки. Увидев меня, она
извинилась . Я обнял ее.
Потом я вернулся в спальню и еще минут десять смотрел игру, а потом заснул.
День пятый. 07:10
Когда я проснулся утром, я увидел, что постель на той половине, где всегда
спала Джулия, не разобрана, ее подушка не примята. Этой ночью Джулия вообще
не приходила домой. Я проверил телефон - никаких сообщений от нее не было.
Эрик зашел в нашу спальню и увидел постель.
- А где мама?
- Не знаю, сынок.
- Она уже уехала?
- Наверное...
Он посмотрел на меня, потом на нетронутую постель. И вышел из комнаты. Ему
не захотелось с этим разбираться.
А я начал приходить к мысли, что мне разбираться придется. Возможно,
придется даже проконсультироваться с адвокатом. Только мне почему-то казалось,
что когда доходит до консультаций у адвоката - в этом есть что-то
необратимое . Если дела настолько плохи, значит, изменить уже ничего нельзя. Мне не
хотелось думать, что мой брак разрушен, поэтому я решил повременить и к
адвокату пока не обращаться.
Тогда я и подумал, что неплохо бы позвонить моей сестре в Сан-Диего. Эллен
- клинический психолог, у нее практика в Ла-Джолла. Было довольно рано, и я
решил, что она еще не ушла в офис, поэтому позвонил ей домой. Эллен почти
сразу подняла трубку. Мой звонок ее удивил. Я любил сестру, но мы с ней были
слишком разные люди. Как бы то ни было, я рассказал ей о том, в чем
подозреваю Джулию и почему.
- Ты говоришь, Джулия не приходила домой и не звонила?
- Да.
- А ты ей уже звонил?
- Пока нет.
- Почему?
- Не знаю.
- Может, с ней произошел несчастный случай и она пострадала...
- Вряд ли.
- Почему нет?
- О несчастных случаях родственникам всегда сразу сообщают. Никакого
несчастного случая не было.
- Мне кажется, ты расстроен, Джек.
- Не знаю. Наверное.
Эллен немного помолчала, потом сказала:
- Джек, у тебя проблема. Почему ты ничего не предпринимаешь?
- Но что, например, я могу сделать?
- Например, ты можешь проконсультироваться у семейного психолога. Или
поговорить с адвокатом.
- Этого только не хватало.
- Ты думаешь, не стоит? - спросила она.
- Я не знаю. Нет. Пока еще нет.
- Джек, она не ночевала дома этой ночью и даже не позвонила. Эта женщина
бросает тебе такие толстые намеки, которых просто невозможно не заметить. Что
тебе еще не ясно?
- Я не знаю.
- Ты слишком часто говоришь "я не знаю". Ты это хотя бы замечаешь?
- Наверное, да.
Моя сестра помолчала, потом спросила:
- Джек, с тобой все в порядке?
- Я не знаю.
- Хочешь, я приеду к тебе на пару дней? Я могу приехать, без проблем. Я
собиралась выехать за город с приятелем, но его компания как раз делает
закупки . Так что я свободна и, если хочешь, могу к тебе приехать.
- Да нет, все в порядке.
- Ты уверен? Я за тебя беспокоюсь.
- Нет, нет, - сказал я. - Беспокоиться не из-за чего.
- У тебя подавленное настроение?
- Нет. Почему ты об этом спрашиваешь?
- Спишь хорошо? Спортом занимаешься?
- Если честно, со спортом у меня не очень.
Эллен вздохнула.
- А на работу ты устроился?
- Нет.
- Есть какие-нибудь перспективы?
- Вообще-то нет. Нет.
- Джек, - сказала она. - Тебе нужно посоветоваться с адвокатом.
- Наверное, чуть погодя я так и сделаю.
- Джек, да что с тобой такое? Ты же сам мне все рассказал. Твоя жена к тебе
охладела, злится на тебя. Она врет тебе. Она ведет себя странно с детьми.
Она, судя по всему, вообще не заботится о семье. Она злится и подолгу не
приходит домой. И чем дальше - тем все становится только хуже. Ты подозреваешь,
что у нее появился любовник. Этой ночью она вообще не явилась домой и даже не
позвонила. И ты не собираешься ничего предпринимать - пусть все и дальше
продолжается в том же духе?
- Я не знаю, что мне делать.
- Я сказала тебе, что делать. Сходи к адвокату.
- Ты думаешь, стоит?
- Я совершенно уверена.
- Я не знаю...
Эллен вздохнула.
- Джек, послушай. Я знаю, что ты иногда бываешь излишне пассивным, но...
- Я не пассивный, - возразил я и добавил: - Терпеть не могу, когда ты
заставляешь меня что-то делать.
- Твоя жена кладет на тебя, ты подозреваешь, что она готовит тебе судебный
иск, чтобы отнять у тебя детей, а ты смотришь на это сквозь пальцы и ничего
не делаешь. По-моему, это и есть пассивность.
- А что, по-твоему, я должен делать?
- Я тебе уже сказала, - Эллен снова вздохнула. - Хорошо. Я приеду тебя
навестить , на пару дней.
- Эллен...
- Не спорь со мной. Я все равно приеду. Можешь сказать Джулии, что я хочу
помочь с детьми. Сегодня днем я буду у тебя.
- Но...
- Не спорь.
И она положила трубку.
Я не пассивный. Я задумчивый. Эллен очень энергичная, и характер у нее
самый подходящий для психолога - она любит говорить людям, что они должны
делать. Если честно, я думаю, что она слишком напористая. А она думает, что я
слишком пассивный.
Вот как Эллен обо мне думала. В конце семидесятых я поступил в Стенфорд на
отделение биологии популяций. Биология популяций - чисто академическая наука,
работу в этой области можно найти только в университетах. Но в наши дни
биология популяций претерпела революционные изменения благодаря полевым
исследованиям жизни животных и успехам в генетике. Для обоих передовых направлений
необходим компьютерный анализ с использованием продвинутых математических
алгоритмов. Я не смог найти программы, необходимые для моих исследований,
поэтому я начал составлять их сам. Так я постепенно перешел в другую
неперспективную, чисто академическую науку - компьютерное программирование.
Но мой переход к новой специализации неожиданно совпал с подъемом
Кремниевой Долины и компьютерным бумом. Малочисленные специалисты в первых компаниях
делали состояния в восьмидесятых, и я тоже неплохо заработал в первой
компании, в которую устроился. Я встретил Джулию, и мы поженились, у нас появились
дети. Все было прекрасно. Мы оба много зарабатывали, не особенно напрягаясь.
Я перешел в другую компанию - на место с большей ставкой, большими
приработками, большими возможностями. В девяностые я был на волне, работал в самой
передовой области. К тому времени я перестал сам заниматься программированием
и руководил разработкой новых программ. Все складывалось как будто само
собой, мне не приходилось делать никаких особых усилий, чтобы добиться успеха.
Я просто плыл по течению жизни. Мне никогда не приходилось самоутверждаться и
кому-то что-то доказывать.
Так обо мне думала Эллен. Сам я воспринимал это совсем по-другому. В
компаниях Кремниевой Долины была самая жестокая конкуренция за всю историю
планеты. Каждый должен был работать по сотне часов в неделю. Постоянно приходилось
гнать работу, чтобы не отстать от конкурентов. Время, отпущенное на
разработку , постоянно урезалось. Сначала на разработку нового программного продукта
или новой версии отводилось три года. Потом этот срок сократили до двух лет.
Потом - до восемнадцати месяцев. Теперь на это отводится двенадцать месяцев,
новую версию нужно выпускать каждый год. Если учесть, что на выявление и
полное устранение дефектов уходит не меньше четырех месяцев, то на саму работу
остается всего восемь. Восемь месяцев - на то, чтобы перелопатить миллионы
строчек кода и убедиться, что они работают нормально.
Другими словами, Кремниевая Долина - не место для пассивных людей, и я
никакой не пассивный. Я не сидел на заднице ни единой минуты, ни одного дня. И
мне каждый день приходилось самоутверждаться и доказывать свою
состоятельность - иначе я бы пропал.
Вот как я о себе думал. И я уверен, что прав я, а не Эллен.
Но кое в чем Эллен тоже права. В моей карьере долго держалась полоса удачи.
Поскольку изначально я специализировался по биологии, это дало мне преимуще-
ство, когда начали делать компьютерные программы, имитирующие биологические
системы. На самом деле были и такие программисты, которым приходилось
метаться между компьютерными симуляторами и наблюдениями за животными в дикой
природе, чтобы применить уроки, почерпнутые из одного, в другом.
Более того, я занимался биологией популяций - наукой о группах живых
существ . А компьютерная наука развивалась в направлении все более массивного
использования параллельных сетевых структур - программирования популяций
самостоятельных разумных агентов. Чтобы разбираться с популяциями агентов,
необходим особый склад мышления. А я много лет учился думать такими
категориями.
Поэтому я прекрасно соответствовал требованиям, которые предъявлялись к
специалистам в новых областях программирования. И я многого достиг в этой
области . Я оказался в правильное время в правильном месте.
Это действительно была правда.
Агентно-базированные программы, которые моделировали поведение
биологических популяций, приобретали все большее значение в реальном мире. Например,
мои собственные программы, имитирующие пищевое поведение популяции муравьев,
использовались для регулирования работы больших коммуникационных сетей. Наши
программы, основанные на модели поведения рабочих термитов в колонии,
применялись для контролирования термостаза в небоскребах. Очень близки к этому
были программы, моделирующие генетический отбор, и они применялись в очень
многих областях. Например, была такая программа - свидетелю в суде показывали
портреты девяти лиц и спрашивали, кто из них больше всего похож на
преступника (причем преступника среди них не было), потом показывали еще девять лиц и
снова предлагали выбрать самого похожего. И после многократных показов разных
лиц, на основе тех портретов, которые выбирал свидетель, компьютерная
программа постепенно синтезировала гораздо более адекватное изображение
преступника, чем могли бы нарисовать полицейские художники по словесному описанию.
Свидетелям не нужно было говорить, почему именно они выбрали то или иное
лицо , свидетели просто выбирали, а программа обрабатывала данные.
А потом биотехнологические компании обнаружили, что не могут успешно
создавать новые протеины, потому что протеины имели тенденцию сопоставляться
случайным образом. Поэтому теперь новые протеины пзволюционировалисьп с помощью
программ генетической селекции. Все эти процедуры стали обычными и привычными
всего за несколько последних лет. Возможности таких программ все больше
расширялись , их значение постоянно возрастало.
Поэтому - да, я действительно оказался в правильное время в правильном
месте . Но только я не пассивный. Мне просто повезло.
Я еще не помылся и не побрился. Я пошел в ванную, стянул футболку и стал
рассматривать себя в зеркале. И поразился тому, какой рыхлый у меня живот. А
ведь я этого даже не замечал. Конечно, мне уже сорок лет, и, если честно, в
последнее время я мало занимался спортом. Не потому, что у меня депрессия. Я
все время был занят с детьми и все время сильно уставал. Мне просто в голову
не приходило заняться физкультурой.
Я смотрел на свое отражение в зеркале и думал - неужели Эллен права?
Со знаниями по психологии есть одна проблема - их невозможно применить к
себе самому. Люди могут быть невероятно проницательными в отношении своих
друзей, родственников, детей. Но в себе самих они разобраться не могут. Те же
самые люди, которые хладнокровно и трезво смотрят на окружающий мир, о себе
самих могут только фантазировать. Психология не срабатывает, когда ты
смотришь в зеркало. Насколько мне известно, этому странному явлению нет объясне-
ния.
Лично я всегда думал, что разгадка кроется в компьютерном программировании,
в процедуре, которая называется рекурсия. Рекурсия означает, что программу
как бы зацикливают на самой себе, заставляя использовать только ту
информацию, которая содержится в ней самой, много раз, пока не будет получен какой-
то результат. Рекурсия используется, например, в алгоритмах сортировки
данных. Но это нужно делать осторожно, потому что существует риск бесконечного
регресса. Бесконечный регресс - это компьютерный аналог зеркальной комнаты,
где зеркала отражаются в зеркалах, и получается бесконечное множество
отражений . Программа продолжает работать, повторяя один и тот же процесс, но ничего
не происходит, никакого результата не получается. И машина зависает.
Я всегда думал, что нечто подобное происходит, когда человек пытается
обратить свой внутренний психологический аппарат на самого себя. Мозг зависает.
Мыслительный процесс продолжается, снова и снова повторяя одни и те же
действия, но никаких выводов не получается. Да, наверное, это действительно так и
есть - ведь известно, что о самом себе человек может думать бесконечно.
Некоторые думают немного иначе. Однако люди, как правило, никогда не меняются в
результате интенсивного самоанализа. И не начинают лучше себя понимать. Очень
редко случается, что таким образом человек узнает о себе что-то новое.
Как видно, нужен кто-то другой, чтобы сказать тебе, кто ты такой, или
подержать перед тобой зеркало. Если задуматься, это кажется очень странным.
А может, и нет.
В отношении искусственного интеллекта давно существует вопрос, способна ли
программа осознать саму себя? Большинство программистов считают, что это
невозможно . Потому что даже у людей ничего не получается, как бы ни пытались
они это сделать.
Но есть и более фундаментальная версия подобного вопроса, философский
вопрос - может ли машина понять, что она делает? Некоторые считают, что это
тоже невозможно. Машина не может осознать себя по той же причине, по какой мы
не можем укусить свои собственные зубы. И, похоже, это в самом деле правда.
Человеческий мозг - самая сложная структура в известной вселенной, но мозги
все-таки очень мало знают о самих себе.
В последние тридцать лет такие вопросы повсеместно обсуждались за кружечкой
пива в пятницу вечером, после работы. Но их никто не воспринимал всерьез.
Однако в последнее время эти философские вопросы приобрели новое значение и
стали очень важными - из-за быстрого прогресса в воспроизведении определенных
функций мозга. Не всего мозга в целом, а только отдельных его функций.
Например, как раз перед тем, как меня уволили, наша команда использовала мультиа-
гентную обработку данных для того, чтобы вложить в компьютер возможность
обучаться, распознавать последовательности в потоке данных, понимать
естественные языки, определять приоритетность и, соответственно, переключаться на
более важные задачи. Лучше всего получалось с накоплением опыта. А на это
способны далеко не все люди.
Зазвонил телефон.
- Ты уже поговорил с адвокатом?
- Бога ради, еще нет!
- В четырнадцать десять я прилетаю в Сан-Хосе. Около пяти буду у тебя дома.
- Послушай, Эллен, это не так уж необходимо...
- Я знаю. Я просто еду за город отдыхать. Мне нужно немного проветриться.
Скоро увидимся, Джек.
Она положила трубку.
Ну вот, теперь сестра взялась мною командовать.
Как бы то ни было, я считал, что не обязательно звонить адвокату именно се-
годня. У меня было столько дел. Нужно было забрать вещи из химчистки, и я
поехал туда. Напротив химчистки, через дорогу, был "Старбакс", и я зашел туда
выпить кофе с молоком.
И увидел там Гэри Mapдера, своего адвоката, в компании очень молоденькой
блондинки в джинсовых шортах и короткой майке с бахромой, которая не
прикрывала живота. Они стояли в очереди у кассы и прижимались друг к другу. По виду
девица была не старше студентки колледжа. Я смутился и хотел выйти из кафе,
но Гэри заметил меня и помахал рукой:
- Привет, Джек!
- Привет, Гэри!
Он протянул руку, и я ее пожал. Гэри сказал:
- Познакомься, это Мелисса.
Я поздоровался с девицей:
- Привет, Мелисса!
- О, привет!
Похоже, ее совсем не смутило, что я их прервал. Но точно я не мог сказать.
Мелисса окинула меня рассеянным взглядом, каким очень юные девушки обычно
смотрят на всех мужчин. Она была, наверное, всего лет на шесть старше моей
Николь. Что она делает с таким человеком, как Гэри?
- Ну, как дела, Джек? - спросил Гэри, обвивая рукой обнаженную талию
Мелиссы.
- Да, в общем-то все нормально.
- Правда? Вот и хорошо, - сказал Гэри, однако нахмурился и пристально
посмотрел на меня.
- Ну, э-э... - я стоял растерянный и чувствовал себя глупо рядом с этой
девицей. Она явно хотела, чтобы я поскорее ушел. Но я подумал о том, что Эллен
обязательно скажет: "Ты встретил своего адвоката и даже не спросил его ни о
чем? "
Поэтому я сказал:
- Гэри, можно поговорить с тобой пару минут?
- Конечно.
Он дал девушке денег, чтобы расплатиться за кофе, и мы отошли в дальний
конец зала. Я понизил голос и сказал:
- Знаешь, Гэри, я думаю, мне стоит проконсультироваться у адвоката по
бракоразводным делам.
- Почему?
- Потому что я думаю, что Джулия завела себе любовника.
- Ты думаешь? Или ты знаешь это наверняка?
- Нет. Я не знаю наверняка.
- Значит, ты только подозреваешь это?
- Да.
Гэри вздохнул и выжидательно посмотрел на меня. Я сказал:
- Вообще-то есть еще кое-что. Она начала говорить, что я настраиваю против
нее детей.
- Охлаждение привязанности, - сказал он и кивнул. - Законная формулировка
обвинения. Когда она делала такие заявления?
- Когда мы ссорились.
Гэри снова вздохнул.
- Джек, семейные пары бросаются еще и не такими кусками дерьма, когда
ссорятся. Это вовсе не обязательно должно что-то значить.
- Я думаю, у нас все серьезно. И это очень меня беспокоит.
- Это тебя тревожит?
- Да.
- Ты обращался к семейному психологу?
- Нет.
- Обратись.
- Почему?
- По двум причинам. Во-первых, ты должен это сделать. Вы с Джулией женаты
уже давно, и, насколько я знаю, у вас вроде бы все было нормально. А во-
вторых, потому, что тем самым ты откроешь список действий, направленных на
спасение брака, - что опровергает обвинение в охлаждении привязанности.
- Да, но...
- Если ты прав, и она действительно готовит против тебя обвинение, значит,
ты должен быть крайне осторожным, мой друг. Охлаждение отношений - серьезное
обвинение, и опровергнуть его очень трудно. Дети недовольны мамочкой - а
судьи скажут, что это ты настроил их против нее. Как ты докажешь, что это не
так? Никак. Плюс ко всему ты долго сидел дома, поэтому легче будет поверить,
что обвинение справедливо. Судьи сочтут, что ты не удовлетворен своим
положением и, возможно, обижен на свою работающую супругу. - Гэри поднял руку. - Я
знаю, знаю, что это неправда, Джек. Но такие доводы просто сами
напрашиваются , можешь мне поверить. И ее адвокат обязательно их приведет. Ты обижен на
успешную жену, завидуешь ей и из-за этого настраиваешь против нее детей.
- Но это же полная чушь!
- Конечно. Я это знаю, - Гэри похлопал меня по плечу. - Сходи к хорошему
консультанту по семейным вопросам. Если не знаешь, к кому обратиться, -
позвони в мой офис, и Барбара назовет тебе пару достойных консультантов.
Я позвонил Джулии, чтобы сказать, что Эллен приезжает к нам погостить на
пару дней. Конечно же, дозвониться я не смог, пришлось отправить сообщение по
голосовой почте. Я отправил длинное сообщение, объясняя, что произошло. Потом
я поехал за покупками. Нужно было закупить дополнительные продукты, поскольку
Эллен будет у нас гостить.
Я катил тележку с покупками по супермаркету, когда мне позвонили из
больницы. Это опять был безбородый доктор из отделения неотложной помощи. Он
поинтересовался , как дела у Аманды, и я сказал, что посинение уже почти прошло.
- Хорошо, - сказал он. - Рад, что у вас все в порядке.
Я спросил:
- А как насчет магниторезонансного исследования?
Доктор сказал, что результаты магниторезонансного исследования ненадежны,
потому что аппарат сломался и не снял никаких показаний при обследовании
Аманды.
- Вообще-то мы беспокоимся о данных всех обследований за последние
несколько недель, - признался врач. - Потому что машина, по-видимому, постепенно
выходила из строя.
- Что вы имеете в виду?
- В ней произошла коррозия или что-то вроде того. Все чипы памяти
превратились в пыль.
Я похолодел, вспомнив МРЗ-плеер Эрика, и спросил:
- А из-за чего такое могло случиться?
- Пока техники полагают, что чипы разрушились из-за какого-то газа, который
просачивался из проводки в стенах, возможно, в течение ночи. Вроде бы какой-
нибудь хлорсодержащий газ мог вызвать такую коррозию. Однако тут загвоздка -
повреждены только чипы памяти. Все остальные чипы в отличном состоянии.
С каждой минутой все становилось все более странным. И несколько минут
спустя странностей опять прибавилось - мне позвонила Джулия, бодрая и
веселая, и сообщила, что сегодня приедет домой днем, задолго до ужина.
- Как здорово, что у нас погостит Эллен, - сказала она. - А почему она
вдруг1 решила приехать?
- Наверное, ей просто захотелось на пару дней выбраться из города.
- Замечательно. Тебе наверняка будет приятно, что несколько дней с тобой
дома побудет кто-то еще. Кто-то взрослый.
- Конечно.
Я ожидал, что она как-нибудь объяснит, почему не ночевала дома. Но Джулия
сказала только:
- Знаешь, Джек, мне нужно бежать. Я тебе потом еще позвоню...
- Джулия, подожди... - сказал я.
- Что?
Я замялся, не зная, как сказать о таком.
- Я беспокоился о тебе прошлой ночью.
- Правда? Почему?
- Ты не приехала домой.
- Милый, я же тебе звонила. Мне пришлось задержаться на фабрике. Ты что, не
проверял сообщения на своем телефоне?
- Проверял...
- И не получал от меня сообщения?
- Нет. Не получал.
- Ну, я не знаю, как это вышло. Я оставляла тебе сообщение, Джек. Сначала я
позвонила домой, трубку подняла Мария - но она не могла, ты же знаешь, это
так сложно. . . Поэтому я отправила сообщение на твой сотовый - что я застряну
на фабрике до сегодня.
- Я не получал твоего сообщения, - сказал я, стараясь следить, чтобы ей не
показалось, что я дуюсь.
- Очень жаль, дорогой. Позвони в свой сервис и узнай, в чем дело. Слушай,
мне правда пора бежать. Увидимся вечером, хорошо? Целую!
И она отключилась.
Я достал телефон из кармана и проверил сообщения. Никаких сообщений не
было . Я просмотрел список звонков. Прошлой ночью никаких звонков не поступало.
Джулия не звонила мне. Никто мне не звонил.
Настроение у меня сразу упало. Я почувствовал страшную усталость, у меня не
было сил даже двигаться. Я тупо смотрел на продукты, разложенные на полках
супермаркета, и не мог вспомнить, зачем я сюда пришел.
Я уже почти решился уйти из супермаркета, когда телефон у меня в руке снова
зазвонил. Я откинул крышку и поднес телефон к уху. Это был Тим Бергман,
парень, которому досталась моя работа в "МедиаТроникс".
- Ты сидишь или стоишь? - спросил он.
- Стою. А что?
- У меня для тебя очень странные новости. Держись.
- Ладно...
- Дон хочет с тобой созвониться.
Дон Гросс был главой компании. Это он вышвырнул меня с работы.
- Зачем?
- Он хочет взять тебя обратно на работу.
- Он хочет... что?
- Да! Я знаю, это звучит по-дурацки. Он хочет взять тебя обратно.
- Почему? - спросил я.
- Ну, у нас тут кое-какие проблемы с распределенными системами, которые мы
продали клиенту.
- С какими системами?
- Ну, с "Хи-Добом".
- Это же очень старые программы, - сказал я. - Как вы сумели их продать?
"Хи-Доб" - так называлась система программ, которую мы создали больше года
назад. Как и большинство наших программ, она была построена на биологической
модели. "Хи-Доб" выполняла задачи поиска определенной цели. Она
воспроизводила динамическую модель поведения "Хищник-Добыча". Но эта программа была очень
простой по структуре.
- Ну, "Ксимосу" и нужно было что-то очень простое, - сказал Тим.
- Вы продали "Хи-Доб" "Ксимосу"?
- Ну да. Вообще-то мы продали им лицензию. С контрактом на обслуживание. И
из-за этого у нас тут сейчас сумасшедший дом.
- Почему?
- Очевидно, программа работает неправильно. Поиск цели выполняется кое-как,
через задницу. Спустя какое-то время программа, похоже, теряет цель.
- И почему я не удивлен? - спросил я. - Мы же не вводили в нее
специфических реинфорсеров.
Реинфорсеры - это подпрограммы, которые подкрепляют конечную цель
программы . Такая поддержка необходима по одной причине: поскольку объединенные в
сеть агенты способны обучаться, а результате приобретенного опыта они могут
отклониться от заданной цели. Нужно каким-то образом сохранить в памяти
заданную изначально цель, чтобы она не потерялась. Если честно, программы для
агентов распределенных систем очень похожи на детей. Они тоже постоянно что-
то забывают, что-то теряют, что-то роняют.
Это так называемое "обусловленное поведение". Оно не запрограммировано, но
возникает в результате действия программы. Вероятно, именно это и происходит
у "Ксимоса".
- Ну, так вот, - сказал Тим. - Дон считает, что поскольку ты руководил
группой, когда писали эту программу, то ты и сможешь там все наладить. Плюс к
тому твоя жена - в руководстве "Ксимоса", так что их начальство будет только
радо, если ты войдешь в группу.
Я вовсе не был в этом уверен, но ничего не сказал.
- В общем вот как обстоят дела, - продолжал Тим. - Я, собственно, звоню,
чтобы спросить, может ли Дон тебе позвонить. Ему, понятно, не хочется, чтобы
ты его сразу послал.
Я вдруг разозлился. Ему, видите ли, не хочется, чтобы я его послал.
- Тим, - сказал я. - Я не могу вернуться на работу к нему.
- А тебе и не придется возвращаться сюда. Тебе надо будет работать на
производственном комплексе "Ксимоса".
- Да? И как это должно выглядеть?
- Дон хочет предложить тебе должность выездного консультанта или что-то в
этом роде.
- А-а. . . - сказал я ничего не значащим тоном. Абсолютно все в этом
неожиданном предложении казалось мне подозрительным. Меньше всего на свете мне
хотелось снова идти под начало к этому сукиному сыну Дону. И хуже ситуации не
придумаешь, чем возвращение в компанию, откуда тебя выставили пинками - по
любой причине, при любых обстоятельствах. Это всем известно.
Но, с другой стороны, если я соглашусь работать консультантом, сразу
закончатся все мои проблемы с невостребованностью. И я больше не буду сидеть дома.
И вообще, это решит очень многие вопросы. Помолчав немного, я сказал:
- Слушай, Тим, дай мне немного подумать.
- Хочешь, перезвони мне попозже?
- Да. Хорошо.
- Когда ты позвонишь? - спросил он.
В его голосе явственно слышалась напряженность.
Я сказал:
- Похоже, у вас там какие-то неприятности...
- Вообще-то да. Вроде того. Я же говорю - у нас сейчас тут настоящий
сумасшедший дом из-за этого контракта. Пятеро программистов из первоначальной
группы практически безвылазно сидят на фабрике "Ксимоса". А проблема никак не
сдвинется с мертвой точки. Так что, если ты не согласишься за это взяться,
нам придется искать еще кого-то на стороне.
- Хорошо, завтра я тебе перезвоню, - сказал я.
- Завтра утром? - спросил он, откровенно намекая, что дело срочное.
- Ладно, - согласился я. - Да, завтра утром.
От звонка Тима настроение у меня должно было бы улучшиться - но оно не
улучшилось. Я вынес малышку в парк и немного пораскачивал ее на качелях.
Аманда очень любила качаться на качелях. Она могла качаться двадцать или
тридцать минут подряд и всегда начинала плакать, когда я ее оттуда забирал.
Потом я присел на бетонный бортик песочницы и сидел там, пока Аманда ползала
вокруг и пыталась взобраться на бетонных черепашек и другие фигурки на
детской площадке. Кто-то из малышей постарше столкнул ее на песок, но Аманда не
заплакала, просто встала. Ей как будто нравилось находиться среди деток
старше себя.
Я присматривал за Амандой и думал о возвращении на работу.
- И ты, конечно же, сразу согласился, - сказала мне Эллен. Мы сидели на
кухне. Она только что приехала, ее черная дорожная сумка стояла в углу, еще
не распакованная. Эллен совсем не изменилась - тощая, как палка, подвижная,
энергичная блондинка. Казалось, моя сестра никогда не постареет. Эллен пила
чай, заваренный из пакетиков, которые она привезла с собой. Особый сорт
черного китайского чая "улонг", который она всегда покупала в специализированном
магазине в Сан-Франциско. Эта ее привычка тоже не изменилась - Эллен всегда
была очень разборчива в еде, даже в детстве. Повзрослев, она во все поездки
возила с собой свой любимый чай, свои особые приправы для салатов, свои
собственные витамины в маленьких прозрачных пакетиках.
- Нет, - сказал я. - Я не согласился. Я сказал, что подумаю.
- Подумаешь? Ты что, шутишь? Джек, ты должен, должен вернуться на работу.
Ты и сам знаешь, что должен, - Эллен окинула меня оценивающим взглядом. - У
тебя подавленное настроение.
- Нет.
- Тебе надо попить такого чаю, - сказала она. - Кофе плохо действует на
нервную систему.
- В чае больше кофеина, чем в кофе.
- Джек. Ты должен вернуться на работу.
- Я знаю, Эллен.
- И если тебе предлагают должность консультанта... разве это не идеальный
вариант? По-моему, это решает все твои проблемы.
- Я не знаю... - сказал я.
- Да? Чего ты не знаешь?
- Я не знаю, все ли мне рассказали, - уточнил я. - Я имею в виду - если у
"Ксимоса" такие проблемы, то почему Джулия не проронила мне об этом ни
словечка?
Эллен покачала головой.
- Похоже, Джулия в последнее время вообще мало с тобой разговаривает, - она
посмотрела на меня. - Так почему ты не согласился сразу?
- Я должен сперва все проверить.
- Что проверить, Джек?
В ее голосе угадывалось скрытое недоверие. Эллен вела себя так, как будто у
меня были психологические проблемы, которые следовало решить. Она уже взялась
за меня, хотя мы пробыли вместе всего несколько минут. Моя старшая сестра
снова обращалась со мной, как с маленьким ребенком. Я встал.
- Послушай, Эллен... Я всю жизнь проработал в этом бизнесе и знаю, как и
что там делается. Есть две возможные причины, по которым Дон мох1 захотеть,
чтобы я вернулся. Первая - у компании проблемы, и им нужна моя помощь.
- Это они тебе и сказали.
- Да. Это они и сказали. Но вторая возможная причина - они такое там
наворотили , что распутать это уже невозможно, - и они это знают.
- Значит, им нужен кто-то, на кого можно будет свалить вину?
- Да. Им нужен осел, которому можно прицепить этот хвост.
Эллен нахмурилась. Я видел, что она колеблется.
- Ты в самом деле так думаешь?
- Я не знаю - в этом-то все и дело, - сказал я. - Но я должен это выяснить.
- И как ты собираешься это сделать?..
- Позвоню и поговорю с некоторыми людьми. Возможно, завтра с утра съезжу на
эту фабрику, никого не предупреждая заранее.
- Хорошо. Звучит вполне разумно.
- Я рад, что ты меня одобряешь, - я не смог сдержать раздражения, и эта
фраза прозвучала излишне язвительно.
- Джек... - Эллен подошла и обняла меня за плечи. - Я просто волнуюсь за
тебя, вот и все.
- Мне приятно, что ты за меня волнуешься, - сказал я. - Но этим ты мне не
помогаешь.
- Хорошо. Тогда чем я могу тебе помочь?
- Присмотри за детьми, пока я кое-кому позвоню.
Я решил сперва позвонить Рики Морсу, тому парню, которого встретил в
супермаркете, когда он покупал там "Хаггис" . Мы с Рики были знакомы очень давно,
он работал в "Ксимосе" и был достаточно небрежен в отношении информации, по
которой я мог бы определить, что там творится на самом деле. Единственная
проблема - Рики работал в офисе, в Долине, а он же сам мне и сказал, что
основные события сейчас происходят на производственном комплексе. Но, по
крайней мере, с него можно было начать.
Я позвонил ему на работу, и секретарша сказала:
- Извините, но мистера Морса сейчас нет в офисе.
- А когда он должен вернуться?
- Признаться, я не могу вам сказать. Хотите оставить для него сообщение?
Я продиктовал сообщение для Рики, а потом позвонил на его домашний номер.
Трубку подняла его жена. Мэри писала докторскую диссертацию по истории
Франции. Я представил себе, как сидит она с книжкой на коленях и укачивает
ребенка.
- Как дела, Мэри?
- О, у нас все в порядке, Джек.
- Как ваша малышка? Рики говорил, что у вас никогда не бывает раздражения
от подгузников. Я страшно завидую, - я старался, чтобы мой голос звучал
непринужденно . Обычный звонок из вежливости.
Мэри засмеялась.
- С малышкой все хорошо, и у нас, слава богу, нет колик. Но Рики просто не
застал раздражения - хотя это у нас бывало пару раз.
Я сказал:
- Вообще-то я хотел поболтать с Рики. Он дома?
- Нет, Джек. Его не будет целую неделю. Он сейчас на производственном
комплексе , в Неваде.
- Вон оно что... - я вспомнил, что Рики упоминал об этом, когда мы встрети-
лись в супермаркете.
- А ты бывал у них на фабрике? - спросила Мэри. Мне показалось, что она
чем-то обеспокоена.
- Нет, ни разу там не был, но...
- Джулия проводит там много времени, правда? Что она тебе рассказывала? -
Да, Мэри определенно встревожена.
- Вообще-то почти ничего. Я так понял, у них там какая-то новая технология
и все очень засекречено. А что?
Мэри помолчала немного, потом сказала:
- Может быть, это мне только кажется...
- Что-то не так?
- Ну, иногда, когда Рики звонит, он разговаривает как-то странно.
- Как?
- Я понимаю, что он рассеянный и работа очень тяжелая, но иногда он говорит
такие странные вещи. Я не всегда понимаю, что он имеет в виду. И он бывает
таким уклончивым. Как будто... Понимаешь, как будто он от меня что-то
скрывает .
- Что-то скрывает...
Мэри смущенно засмеялась.
- Я даже подумала - может, у него появилась любовница? Знаешь, там у них
есть такая женщина, Мэй Чанг... Она ему всегда нравилась. Она такая
красивая. . .
Раньше Мэй Чанг работала в моем отделении в пМедиаТрониксп.
- Я не знал, что она сейчас у них на производственном комплексе.
- Да. По-моему, там сейчас очень много людей, которые работали у тебя.
- Знаешь, Мэри, по-моему, у Рики нет никакой любовницы, - сказал я. - Это
совсем не в его характере. И на Мэй это тоже не похоже.
- От таких тихонь всегда можно ожидать чего угодно, - сказала Мэри,
очевидно, имея в виду Мэй. - А я все еще сижу с малышкой, и пока не похудела. . .
Знаешь, у меня сейчас бедра толстые, как окорока.
- Да ну, что ты, не может быть...
- Они трутся друг о друга, когда я хожу. И трясутся.
- Мэри, я уверен, что...
- Джек, а с Джулией все в порядке? Она не кажется тебе странной?
- Не более, чем всегда, - сказал я, стараясь обратить все в шутку. Мне
сразу стало неуютно, когда мы заговорили об этом. Уже много дней мне хотелось,
чтобы кто-нибудь рассказал мне что-то о Джулии. Но теперь, когда мне было чем
поделиться с Мэри, я понял, что не буду ей ничего рассказывать. Я решил
держать рот на замке. - Джулия много работает и, понятно, иногда ведет себя
немного странно.
- Она ничего не говорила тебе о черном облаке?
- Э—э... Нет.
- Или о новом мире? О том, что она присутствует при рождении нового
мирового порядка?
Мне показалось, что это похоже на речи каких-то заговорщиков. Вроде тех
людей, которых беспокоит деятельность Трехсторонней Комиссии, и которые думают,
что Рокфеллеры правят миром.
- Нет, ничего подобного.
- Она не упоминала о черном плаще?
Я внезапно словно натолкнулся на стенку. Все вдруг страшно замедлилось.
- О чем?
- Однажды вечером Рики заговорил о черном плаще, о том, чтобы укрыться
черным плащом. Было уже поздно, он очень устал и, похоже, просто нес какую-то
чушь.
- А что он сказал об этом черном плаще?
- Да ничего - только это. - Мэри запнулась, потом спросила: - Как ты
думаешь, может, они там принимают стимуляторы?
- Не знаю, - сказал я.
- Понимаешь, у них там такая напряженная работа, они так долго работают и
мало спят... Я подумала - вдруг они принимают стимуляторы?
- Давай, я позвоню Рики, - предложил я.
Мэри продиктовала мне номер сотового Рики, и я его записал. Я уже собирался
ему позвонить, когда хлопнула входная дверь, и я услышал, как Эрик сказал:
- Слушай, мам! А кто это еще у тебя в машине?
Я встал и выглянул в окно. На подъездной дорожке у дома стояла машина
Джулии - "БМВ" с откидным верхом. Сейчас тент был закрыт. Я посмотрел на часы.
Половина пятого.
Я вышел в коридор и увидел, как Джулия обнимает Эрика. Она сказала:
- Наверное, ты просто заметил солнечный блик в ветровом стекле. В машине
никого нет.
- Нет, есть! Я его видел.
- Да ну? - Джулия открыла входную дверь. - Тогда пойди сам посмотри.
Эрик выбежал на лужайку. Джулия улыбнулась мне.
- Ему показалось, что в машине кто-то есть.
Эрик вернулся в дом и, пожав плечами, сказал:
- Вроде и правда никого нет.
- Правда, солнышко мое, - Джулия пошла по коридору ко мне. - Эллен уже
приехала?
- Только что.
- Замечательно. Сейчас я приму душ, а потом мы поговорим. Можно будет
откупорить бутылку вина. Какие у тебя планы насчет ужина?
- Я уже все подготовил для бифштекса.
- Чудесно!
И, весело помахав мне рукой, Джулия пошла дальше по коридору.
Вечер был теплый, и мы ужинали на заднем дворе. Я застелил стол скатертью в
красную клетку, нарядился в кухонный фартук с надписью "Слово повара - закон"
и поджарил бифштексы на решетке гриля. У нас получился классический
американский семейный ужин с барбекю.
Джулия была очаровательна, весело щебетала, уделяя особое внимание моей
сестре . Она говорила о детях, о школе, об изменениях, которые ей хотелось бы
сделать в доме.
- Вот это окно надо бы убрать, - сказала Джулия, показывая на окно в кухне.
- Вместо него мы поставим французские двери, чтобы был выход наружу. Будет
просто чудесно!
Поведение Джулии меня изумляло. Даже дети смотрели на нее, удивленно
раскрыв глаза. Джулия заговорила о том, как она гордится, что у Николь ведущая
роль в пьесе, которую ставят в школьном театре. Николь сказала:
- Мам, у меня маленькая роль.
- На самом деле нет, солнышко, - возразила Джулия.
- Нет, маленькая. Всего две строчки!
Эрик тут же продекламировал:
- "Смотрите, вот идет Джон", "Мне кажется, это очень серьезно".
- Заткнись, вонючка!
- Она повторяет их в ванной много-много раз, - заявил Эрик. - Миллиард
триллионов раз!
Джулия сказала:
- А кто такой этот Джон?
- Это слова из пьесы, мама.
- А-а... Ну, все равно, я уверена, что ты выступишь превосходно. А наш
малыш Эрик делает поразительные успехи в футболе - правда, милый?
- На следующей неделе футбол заканчивается, - пробурчал Эрик и сразу
насупился . В этом сезоне Джулия не побывала ни на одной его игре.
- Я так рада, что Эрик увлекся футболом, - сказала Джулия, обращаясь к
Эллен. - Командные спортивные игры развивают в детях дух сотрудничества.
Особенно это важно для мальчиков, с их вечной тягой к соперничеству.
Эллен ничего не говорила в ответ, только кивала и слушала.
Сегодня вечером Джулия настояла на том, чтобы самой покормить малышку, и
поставила ее высокий стульчик рядом с собой. Но Аманда привыкла играть в
самолет во время еды. Она ждала, когда кто-нибудь поднесет к ней ложку,
приговаривая: "Р-р-р-р-р-о-о-у-у-у!.. Вот летит самолет... Откр-р-рывайте двер-р-
ри!" Поскольку Джулия так не сделала, Аманда рот не открыла. Это тоже было
правилом игры.
- Ну, вот... По-моему, она не хочет есть, - сказала Джулия и пожала
плечами. - Ты, наверное, давал ей бутылочку, Джек?
- Нет, - сказал я. - Бутылочку я даю ей только после ужина.
- Я это знаю. Я имела в виду - ты кормил ее перед ужином?
- Нет, - сказал я. - Не кормил. - Я кивнул на Аманду и предложил: - Давай я
попробую?
- Пожалуйста.
Джулия передала мне ложку. Я уселся возле Аманды и начал играть в самолет.
"Р-р-р-р-о-о-у-у!.." Аманда сразу же радостно заулыбалась и открыла рот.
- У Джека замечательно получается с детьми, просто замечательно, - сказала
Джулия, обращаясь к Эллен.
- Я считаю, мужчине очень полезно приобщиться к домашней жизни, - заметила
Эллен.
- О да, конечно! Конечно. Он так мне помогает, - Джулия погладила меня по
колену. - Ты в самом деле мне очень помогаешь, Джек.
Мне было совершенно ясно, что Джулия слишком веселая, слишком
разговорчивая. Она болтала без умолку, как заведенная, и явно старалась произвести
впечатление на Эллен, старалась показать, как заботится она о семье. И я видел,
что Эллен не купилась на уловки Джулии. Но Джулия была так возбуждена, что
ничего не замечала. Я задумался - может быть, она в самом деле принимает
стимуляторы? Может быть, именно в этом причина ее странного поведения? Может
быть, она подсела на амфетамины?
- А работа... - продолжала Джулия. - Сейчас у нас творится что-то
невообразимое. "Ксимос" действительно сделал огромный прорыв - такого прорыва все
ожидали уже более десяти лет. И вот, наконец, это свершилось.
- Что-то вроде черного плаща? - спросил я, осторожно бросая наживку.
Джулия моргнула от неожиданности.
- Что? - она покачала головой. - О чем ты, дорогой?
- О черном плаще. Кажется, ты говорила о чем-то таком пару дней назад.
- Нет... - она снова покачала головой. - Не понимаю, о чем ты. - И снова
повернулась к Эллен: - И все-таки эта молекулярная технология продвигается на
рынок гораздо медленнее, чем мы ожидали. Однако она наконец-то существует.
- Похоже, тебя это очень волнует, - сказала Эллен.
- Должна тебе признаться, это просто потрясающе, Эллен! - Джулия понизила
голос. - И, главное, мы, наверное, сделаем на этом громадное состояние.
- Приятно слышать, - заметила Эллен. - Но, наверное, тебе часто приходится
подолгу задерживаться на работе... После рабочего дня...
- Не так уж и часто, - сказала Джулия. - Учитывая все обстоятельства, это
далеко не худший случай. И я задерживаюсь только последнюю неделю или около
того.
Я заметил, как расширились глаза у Николь. Эрик тоже все время смотрел на
мать, пока ел. Но дети ничего не сказали. И я тоже промолчал.
- Сейчас у нас просто переходный период, - продолжала Джулия. - У всех
компаний бывают такие переходные периоды.
- Конечно, - согласилась Эллен.
Солнце уже садилось. Воздух стал прохладнее. Дети ушли из-за стола. Я
поднялся и принялся за уборку. Эллен взялась мне помогать. Джулия болтала, не
умолкая, потом вдруг сказала:
- Мне бы очень хотелось остаться, но я еще не завершила кое-какие дела, так
что мне придется ненадолго вернуться в офис.
Если Эллен и удивилась, она ничем этого не показала. Лишь проронила:
- После рабочего дня...
- Только пока у нас переходный период. - Джулия повернулась ко мне: -
Спасибо, милый, что держишь оборону, пока меня нет, - потом она обернулась, уже
от двери, и послала мне воздушный поцелуй. - Люблю тебя, Джек!
И ушла.
Эллен нахмурилась, глядя ей вслед.
- Несколько неожиданно, тебе не кажется?
Я пожал плечами.
- Она собирается сказать детям "до свидания"?
- Скорее всего, нет.
- Думаешь, она просто вот так уедет, и все?
- Да.
Эллен покачала головой и сказала:
- Джек, не знаю, есть у нее любовник или нет, но... Какие таблетки она
принимает?
- Насколько я знаю, она не пьет никаких таблеток.
- Она определенно что-то принимает. Я уверена. Ты не заметил, она в
последнее время не похудела?
- Да, немного.
- И очень мало спит. И у нее определенно ускоренные реакции... - Эллен
покачала головой. - Очень многие ответственные менеджеры сидят на наркотиках.
- Я не знаю, - сказал я.
Эллен только посмотрела на меня.
Я вернулся в кабинет, чтобы позвонить Рики, и увидел из окна, как Джулия на
своем "БМВ" сдает назад по подъездной дорожке. Я хотел помахать ей рукой, но
она смотрела через плечо на дорогу. В ветровом стекле мелькали золотые блики
от деревьев над дорожкой, освещенных заходящим солнцем. Джулия уже почти
выехала на улицу, когда мне показалось, что на пассажирском сиденье рядом с ней
кто-то есть. Как будто какой-то мужчина.
Машина отъезжала все дальше от дома по подъездной дорожке, и я не смог ясно
рассмотреть этого человека сквозь ветровое стекло. Когда Джулия вывела машину
на улицу, она заслонила от меня пассажира. Но, похоже, Джулия оживленно с ним
разговаривала. Потом она переключила передачу, откинулась на спинку сиденья,
и на мгновение я смог увидеть его. Мне не удалось разглядеть черты его лица,
но, судя по тому, как он сутулился, у меня сложилось впечатление, что это
совсем молодой парень, лет двадцати с небольшим, - хотя я не смог бы сказать
наверняка. Я видел его совсем недолго. Потом Джулия надавила на газ, и машина
покатила по улице.
Я подумал - что за чертовщина? Выбежал из дома, пробежал до конца
подъездной дорожки. Я подбежал к воротам как раз вовремя - Джулия остановилась у
знака "Стоп" в конце квартала, тормозные фонари ее "БМВ" загорелись. Она была
от меня примерно в пятидесяти ярдах. Улицу освещал тусклый желтоватый свет
фонарей. Похоже, Джулия все-таки была в машине одна, но я видел ее не очень
хорошо. На мгновение я почувствовал облегчение и показался самому себе полным
дураком. Стою тут как дурак, без всякой причины. Мне просто показалось. У
Джулии в машине никого нет.
А потом, когда Джулия поворачивала направо, я снова увидел этого парня. Он
наклонился вперед, как будто доставал что-то из отделения для перчаток. А
потом машина уехала. И все мои тревоги и подозрения разом вернулись, разлились
жгучей болью в груди и по всему телу. Мне стало трудно дышать, голова
закружилась .
У Джулии в машине действительно кто-то был.
Я побрел обратно к дому по подъездной дорожке. Все мои мысли и чувства
смешались , я не знал, что мне делать.
- Ты не знаешь, что тебе делать? - спросила Эллен. Мы отмывали сковородки и
кастрюли в мойке - то, что нельзя вымыть в посудомоечной машине. Я драил
посуду щеткой и ополаскивал ее, а Эллен вытирала уже полотенцем. - Возьми
телефон и позвони ей.
- Она же в машине.
- У нее есть телефон в машине. Позвони ей.
Я вздохнул.
- И что я ей скажу? "Привет, Джулия, кто тот парень, который сидит у тебя в
машине?" - я покачал головой. Это будет нелегкий разговор.
- Возможно.
- Может дойти до развода...
Эллен посмотрела на меня.
- Ты ведь не хочешь с ней разводиться, правда?
- Конечно, не хочу, черт возьми! Я хочу сохранить свою семью.
- Может быть, это уже невозможно, Джек. Это зависит не только от тебя.
- Но это какая-то бессмыслица! - сказал я. - Тот парень в машине - он же
совсем мальчишка. Ему лет двадцать с хвостиком.
- И что?
- Это не похоже на Джулию.
- Правда? - Эллен подняла брови. - Ну, допустим, ему лет двадцать пять-
тридцать. Но откуда тебе знать, похоже это на Джулию или нет? Откуда тебе
знать, что ей нравится?
- Мы прожили с ней вместе тринадцать лет.
Эллен с грохотом поставила кастрюлю на стол.
- Джек! Я понимаю, тебе наверняка очень трудно с этим смириться.
- Да. Трудно. - Мысленно я снова и снова прокручивал эту картину - машина
Джулии отъезжает по дорожке от дома. Я думал о том, что в этом парне, в том,
который сидел у Джулии в машине, было что-то очень странное. Я все время
пытался представить себе его лицо, но ничего не получалось. Черты его лица были
видны неясно, из-за бликов света, отражавшихся в ветровом стекле, когда
Джулия сдавала назад по подъездной дорожке... Я не смог разглядеть ни глаз, ни
скул, ни рта. В памяти осталась странная картинка - как будто вместо лица у
этого парня было неясное темное пятно. Я попытался объяснить это Эллен.
- Ничего удивительного, - сказала она.
- Как это?
- Да. Такой психологический феномен называется отрицанием. Послушай, Джек.
Ты своими глазами видел доказательство - это факт. Ты видел это, Джек. Не
пора ли, наконец, в это поверить?
Я понимал, что она права.
- Да, - сказал я. - Пора.
Зазвонил телефон. У меня руки были по локоть в мыльной пене. Я попросил
Эллен поднять трубку, но кто-то из детей успел первым. Я закончил отскребать
решетку гриля и передал ее Эллен, чтобы вытерла.
- Джек, - сказала моя сестра. - Тебе пора научиться видеть вещи такими,
какие они есть на самом деле, а не такими, какими ты их воображаешь.
- Да, ты права, - сказал я. - Я ей позвоню.
И тут на кухню вошла Николь, бледная как мел.
- Папа, это полиция... Они хотят с тобой поговорить.
День пятый. 21:10
Машина Джулии вылетела с дороги примерно в пяти милях от дома. Она
покатилась вниз по довольно крутому склону оврага, прокладывая себе путь через
заросли шалфея и кусты можжевельника. Потом машина, наверное, перевернулась,
потому что лежала кверху колесами. Мне было видно только ее днище. Солнце
почти село, и в овраге было темно. На дороге стояли три машины спасателей,
сверкая красными мигалками, а сами спасатели уже спускались в овраг на
веревках. Пока я смотрел, они включили портативные прожектора и осветили овраг
резким голубоватым светом. Повсюду слышался треск переносных раций.
Я стоял на дороге рядом с полицейским-мотоциклистом. Я уже спросил, можно
ли мне спуститься вниз, и мне сказали, что нельзя, что нужно оставаться на
дороге. Услышав треск раций, я снова задал вопрос:
- Она сильно пострадала? Моя жена ранена?
- Мы узнаем это с минуты на минуту.
Полицейский был совершенно спокоен.
- А тот, другой человек?
- Минуточку, - сказал полицейский. У него в шлеме были встроенные микрофон
и наушники, и он просто понизил голос и произнес какой-то шифр: - ...Запрос
четыре-ноль-два, ответьте на семь-три-девять...
Я стоял у края дороги и пытался рассмотреть, что происходит внизу.
Спасатели окружили "БМВ" со всех сторон, несколько человек забрались под
перевернутую машину. Они возились там уже довольно долго.
Полицейский сказал:
- Ваша жена без сознания, но она... Она была пристегнута ремнем
безопасности и осталась в машине. Они думают, что с ней все в порядке. Жизненно важные
показатели стабильны. Они говорят, что позвоночник не поврежден, но... она...
похоже, у нее сломана рука.
- Но с ней все в порядке?
- Они думают, да. - Он еще немного помолчал, слушая. Я слышал, как он
проговорил в микрофон: - У меня здесь ее муж, так что давайте восемь-семь. -
Повернувшись ко мне, полицейский сказал; - Да. Сейчас ее поднимут наверх. В
больнице проверят, нет ли внутреннего кровотечения. У нее сломана рука. Но
они говорят, что в целом с ней все в порядке. Сейчас ее укладывают на
носилки.
- Слава богу, - проронил я.
Полицейский кивнул.
- Это опасный участок дороги.
- Здесь такое уже случалось раньше?
Он снова кивнул.
- Тут по несколько раз в год кто-нибудь переворачивается. И далеко не
всегда так удачно.
Я достал свой сотовый и позвонил Эллен, попросил ее объяснить детям, что
волноваться не стоит, что с мамой все будет в порядке.
- Особенно Николь, - подчеркнул я.
- Я о них позабочусь, - пообещала Эллен.
Я сунул телефон обратно и снова повернулся к полицейскому.
- А что с другим человеком?
- Она была в машине одна.
- Нет, - сказал я. - С ней был какой-то парень.
Полицейский снова поговорил по рации, потом повернулся ко мне.
- Они говорят - нет. Нет никаких признаков другого человека.
- Может быть, его выбросило из машины? - настаивал я.
- Сейчас они спросят у вашей жены... - Он послушал, потом сказал: - Она
говорит, что была одна.
- Вы шутите.
Он посмотрел на меня и пожал плечами.
- Она так говорит.
В мерцающем свете красных мигалок я не смог рассмотреть выражение его лица.
Но, судя по тону голоса, он решил, что я просто не знаю свою собственную
жену. Я отвернулся и посмотрел вниз, за край дороги.
С одной из спасательных машин выдвинулась стрела подъемника с лебедкой и
зависла над оврагом. Опустили трос. Я видел, как спасатели, с трудом стоя на
крутом склоне, прикрепляли носилки к тросу. Джулию я почти не видел - она
была закутана в серебристое одеяло и пристегнута ремнями к носилкам. Ее начали
поднимать. Носилки проплыли сквозь конус голубоватого света, потом скрылись в
темноте.
Полицейский сказал:
- Они спрашивают о медикаментах и наркотиках. Ваша жена принимала какие-
нибудь наркотики или лекарства?
- Насколько мне известно, нет.
- А алкоголь? Она пила?
- Вино за ужином. Один или два бокала.
Полицейский снова отвернулся в темноту и тихо заговорил по рации. Спустя
какое-то время я услышал, как он сказал: "Это подтверждается".
Носилки медленно поворачивались на тросе, пока их поднимали наверх. Один из
спасателей, стоявший на середине склона, потянулся и поправил их. Подъем
продолжился .
Я все еще не мог ясно рассмотреть Джулию - до тех пор, пока спасатели не
вытащили носилки на дорогу и не отстегнули ремни. Ее лицо опухло, по всей
левой щеке и по лбу над левым глазом расплылся багровый синяк. Наверное, Джулия
сильно ударилась головой. Она дышала неглубоко и прерывисто. Я подошел к
носилкам. Джулия увидела меня, сказала: "Джек..." - и попыталась улыбнуться.
- Главное, не волнуйся, - проговорил я.
Джулия слегка кашлянула.
- Джек... Это был несчастный случай.
Медики покатили носилки вокруг мотоцикла. Мне надо было смотреть, куда я
иду.
- Конечно, несчастный случай.
- Это не то, что ты думаешь, Джек.
- О чем ты, Джулия? - спросил я. Она говорила как будто в бреду. Ее голос
то слабел, то звучал почти нормально.
- Я знаю, о чем ты думаешь, Джек, - Джулия схватила меня за руку. -
Пообещай , что не будешь в это встревать, Джек.
Я ничего не сказал, просто пошел рядом с ней.
Она сжала мою руку еще крепче.
- Пообещай, что не станешь в это вмешиваться.
- Обещаю, - сказал я.
Только тогда она расслабилась и выпустила мою руку.
- Это не касается нашей семьи. С детьми все будет хорошо. С тобой все будет
хорошо. Ты только не вмешивайся, ладно?
- Ладно, - сказал я, только чтобы ее успокоить.
- Джек!
- Да, дорогая, я здесь.
Мы уже были совсем рядом с ближайшей медицинской машиной. Дверцы
раскрылись . Один из спасателей спросил:
- Вы ее родственник?
- Муж.
- Хотите поехать с нами?
- Да.
- Запрыгивайте.
Я забрался в машину первым, потом они поставили внутрь носилки, один из
спасателей тоже запрыгнул внутрь и захлопнул дверцы. Мы понеслись по дороге,
завыла сирена.
Меня сразу же отодвинули в сторону двое медиков, которые принялись
хлопотать возле Джулии. Один что-то записывал в блокнот, второй подсоединил еще
один аппарат для внутривенных вливаний к другой руке Джулии. Их беспокоило,
что у Джулии падает кровяное давление. Медики считали, что это серьезный
повод для беспокойства. Во время этой возни я почти не видел Джулию, но слышал,
что она что-то бормочет.
Я попробовал пододвинуться ближе, но медики оттерли меня назад.
- Не мешайте нам. Ваша жена ранена. Мы должны работать.
Остаток дороги я просидел на маленьком откидном сиденье, держась за ручку
на стенке, пока машина неслась, кренясь на поворотах. Теперь Джулия уже явно
бредила, говорила какую-то бессмыслицу. Я услышал что-то о "черных облаках",
которые "больше не черные". Потом Джулия начала как будто читать лекцию, о
"бунтарстве подросткового возраста". Она называла по имени Аманду, потом
Эрика, спрашивала, все ли с ними в порядке. А в конце она стала повторять: "Я не
сделала ничего плохого, я не хотела никому делать ничего плохого" Машина
"Скорой помощи" летела по ночной дороге.
Слушая Джулию, я не мог не беспокоиться.
Обследование показало, что Джулия, вероятно, получила более серьезные
повреждения, чем казалось сначала. Нужно было еще очень многое проверить,
возможно, у нее был еще и перелом костей таза, возможно, внутреннее
кровотечение, левая рука была сломана в двух местах, и придется накладывать скобы
Больше всего врачи, похоже, волновались из-за ее таза. Они обращались с
Джулией более бережно, когда переносили ее в отделение интенсивной терапии.
Но Джулия была в сознании. Она время от времени смотрела на меня и
улыбалась - пока, наконец, не заснула. Врачи сказали, что мне больше нечего здесь
делать. Они будут будить ее каждые полчаса в течение всей ночи. Еще они
сказали, что Джулия пробудет в больнице, по меньшей мере, три дня, может быть -
неделю.
Они сказали, что мне нужно немного отдохнуть. Я уехал из больницы незадолго
до полуночи.
Я добрался на такси до места аварии, чтобы забрать свою машину. Ночью
похолодало . Полицейские и спасательные машины уже уехали. На их месте теперь
стоял грузовик с низкой платформой и лебедкой и вытаскивал при помощи лебедки
машину Джулии из оврага наверх. Лебедкой управлял тощий парень с сигаретой в
зубах.
- Не на что тут смотреть, - сказал он. - Всех уже увезли в госпиталь.
Я сказал, что это машина моей жены.
- Уехать на ней не получится, - сказал он. Потом он попросил показать мою
страховую карточку. Я достал карточку из бумажника и протянул ему. Он сказал:
- Я слышал, с вашей женой вроде все в порядке.
- Пока да.
- Считай, повезло. - Парень показал большим пальцем себе за спину, вдоль
дороги: - А эти тоже с вами?
На другой стороне дороги был припаркован небольшой белый фургончик. На его
бортах не было никаких надписей или логотипов фирмы. Но на нижней части
передней дверцы я разглядел проставленный черной краской серийный номер. А под
ним - аббревиатура "ССВТ".
Я сказал:
- Нет, не со мной.
- Торчат здесь уже час. Просто сидят и смотрят.
Я никого не увидел внутри машины. Окна в кабине были затемнены. Я пошел
через дорогу к фургону. Подходя, я услышал негромкое шипение рации. Когда мне
осталось сделать всего несколько шагов, фары машины зажглись, завелся мотор,
фургон проехал рядом со мной и умчался.
Когда он проезжал мимо, я на мгновение успел увидеть водителя. Он был одет
в какой-то блестящий костюм, как будто из серебристого пластика, с плотно
облегающим голову капюшоном из того же материала. Еще мне показалось, что на
шее у него висел какой-то странный, необычный аппарат серебристого цвета. С
виду аппарат напоминал маску противогаза, только почему-то был серебристым.
Впрочем, насчет этого я не уверен.
Когда белая машина уезжала, я заметил на ее заднем бампере две зеленые
наклейки, каждая - с большой буквой X. Это был логотип пКсимосап. Но больше
всего меня заинтересовал номерной знак. Это был номер штата Невада.
Этот фургон прибыл с производственного комплекса "Ксимоса", из пустыни.
Я нахмурился. И решил, что пришло время наведаться на этот их
производственный комплекс.
Я достал сотовый телефон и набрал номер Тима Бергмана. Я сказал ему, что
обдумал предложение и согласен работать консультантом.
- Отлично, - сказал Тим. - Дон будет просто счастлив.
- Хорошо. Когда я могу приступить к работе?
ЧАСТЬ ВТОРАЯ.
ПУСТЫНЯ
День шестой. 07:12
Я на несколько минут задремал, убаюканный вибрацией вертолета. Услышав
голоса в наушниках, я проснулся и зевнул. Разговаривали какие-то мужчины.
- Ну, так в чем именно проблема? - недовольно проворчал один.
- Очевидно, на фабрике случайно произошел выброс в окружающую среду каких-
то веществ. Теперь в пустыне обнаружено несколько погибших животных.
Неподалеку от производственного комплекса, - второй мужчина говорил рассудительно и
деловито.
- А кто их нашел? - спросил ворчун.
- Несколько пронырливых экологов. Они что-то разнюхивали вокруг фабрики, не
обращая внимания на указатели "Вход запрещен". Они пожаловались на компанию и
потребовали провести на фабрике расследование.
- А этого мы допустить не можем.
- Никоим образом.
- И как мы это уладим? - робко спросил кто-то третий.
- Я полагаю, мы сведем к минимуму количество загрязнения и представим
данные, которые показывают, что никакие неблагоприятные последствия просто
невозможны, - сказал деловитый.
- Ну, я бы лучше не стал разыгрывать такую комедию, - возразил ворчун. -
Давайте лучше будем все отрицать. Нет у нас никаких выбросов. В смысле, как
эти ребята докажут, что у нас есть какие-то выбросы?
- Например - мертвые животные. Койоты, какие-нибудь пустынные крысы. Может
быть, какие-то птицы.
- Черт, да животные постоянно от чего-то умирают. Помните то дело про
порезанных коров? Сначала думали, что коров режут инопланетяне на летучих
тарелках . Так, в конце концов, оказалось, что коровы умирали от естественных
причин, а туши потом разрывались от выделяющихся при разложении разов - и
казалось, что они порезаны. Помните?
- Признаться, смутно.
- Я не уверен, что мы сможем просто все отрицать... - засомневался робкий.
- Да сможем, черт возьми, почему нет?
- У них ведь есть снимки... Экологи всегда делают снимки.
- Ну, так кому какое дело? Что может быть у них на снимках - дохлые койоты?
Никто не станет поднимать шум из-за дохлого койота. Можете мне поверить.
Пилот! Пилот, где это мы, черт побери?
Я открыл глаза. Я сидел в кабине вертолета, рядом с пилотом. Вертолет летел
на восток, навстречу лучам восходящего солнца. Внизу я увидел голую плоскую
равнину, на которой кое-где росли кактусы, жидкие кустики можжевельника и
редкие деревья Джошуа.
Пилот вел машину вдоль линии высоковольтных проводов, которые тянулись
одинокой цепью через пустыню, на стальных мачтах с растопыренными в стороны
опорами. В свете восходящего солнца мачты отбрасывали длинные тени.
Крепко сбитый мужчина в костюме и галстуке наклонился вперед с заднего
сиденья .
- Пилот, мы уже на месте?
- Мы только что пересекли границу Невады. Прилетим через десять минут.
Толстяк недовольно заворчал и уселся на место. Нас представили друг другу
при посадке, но я забыл его имя. Я оглянулся на троих мужчин, которые летели
вместе со мной. Все они были в костюмах и при галстуках. Все - консультанты
по отношениям с общественностью, нанятые пКсимосомп . По их внешнему виду я
сразу догадался, кому принадлежал какой голос. Худощавый и нервный мужчина
взволнованно заламывал пальцы. Второй мужчина, средних лет, спокойно сидел,
положив на колени портфель. А главным тут явно был этот крепкий толстяк,
самый старший из троих и ворчливый.
- Я вообще не понимаю, почему они построили фабрику в Неваде?
- Меньше всяких ограничений, легче договориться с инспекциями. Сейчас в
Калифорнии сильно зажимают новые технологии. Им бы целый год пришлось
разбираться с комиссией по влиянию на экологию только для того, чтобы вообще
построить новую фабрику. И в Калифорнии гораздо сложнее получить всякие
разрешения . Поэтому они построили комплекс здесь.
Ворчун выглянул в окно, на пустыню.
- Ну и дырища! - пробормотал он. - Меня ни черта не колышет, что бы здесь
ни творилось. - Повернувшись ко мне, он спросил: - А вы чем занимаетесь?
- Я программист.
- Вы уже подписали все бумажки?
Он имел в виду, подписал ли я договор о неразглашении, который запрещает
мне обсуждать то, что я здесь услышал.
- Да, - ответил я.
- Едете работать на фабрике?
- Да. Консультировать.
- Консультировать - это правильно. Только так и надо, - он кивнул мне с
таким видом, словно мы были союзниками. - Никакой ответственности. Никаких
обязательств . Просто высказывай свое мнение и смотри, как его пропускают мимо
ушей.
В наушниках затрещало, и прозвучал голос пилота:
- Комплекс молекулярного производства компании пКсимосп прямо перед нами.
Вы уже можете его увидеть.
На горизонте, в двадцати милях впереди, показались очертания нескольких
приземистых зданий. Пиарщики на задних сиденьях дружно подались вперед.
- Это он и есть? - спросил ворчун. - Это что, и все?
- Комплекс больше, чем кажется отсюда, - сказал пилот.
Когда вертолет подлетел поближе, я рассмотрел, что все здания - простые
конструкции из бетонных блоков, покрашенных белой краской, и все соединены
друг с другом переходами. Пиарщикам это так понравилось, что они едва не
захлопали в ладоши.
- Прекрасный вид!
- Похоже на какой-то сраный госпиталь.
- Великолепная архитектура.
- Наверняка комплекс отлично смотрится на фотографиях.
Я сказал:
- Почему именно на фотографиях?
- Потому что в нем нет никаких проекций, - ответил пиарщик с портфелем. -
Никаких антенн, никаких шпилей - ничего выступающего. Проводились
соответствующие исследования. Здания такой простой, прямоугольной архитектуры и белые
- прекрасный выбор цвета - ассоциируются с невинностью, больницей,
исцелением, чистотой. Такие постройки не вызывают неприязни.
- Сраные экологи! - с довольным видом проворчал толстяк. - Здесь занимаются
медицинскими исследованиями, да?
- Не совсем...
- Займутся, как только я возьмусь за это дело - можете мне поверить.
Медицинские исследования - это правильно, так мы это и разрулим.
Пилот показал на другие здания, когда мы пролетали над ними.
- Первый бетонный блок - это энергостанция. То низкое здание, к которому
идет пешеходная дорожка, - жилой комплекс. Дальше - вспомогательные
производственные корпуса, лаборатории, все остальное. А вон то трехэтажное здание без
окон - это главный производственный корпус. Мне говорили, что это только
внешний корпус, а там, внутри него, еще одно здание. Потом, вон там, справа,
такой низкий навес с плоской крышей - это стоянка и внешний склад. Машины
приходится держать под навесом, а то от солнца плавятся приборные панели.
Нагревается все так, что получишь ожоги первой степени, если дотронешься до
руля.
Я спросил:
- Здесь есть и жилые помещения?
Пилот кивнул.
- Да. Как же без них? Ближайший мотель в ста шестидесяти милях отсюда.
Возле самого Рино.
- И сколько людей постоянно живет на фабрике? - спросил ворчун.
- Можно разместить двенадцать человек, но обычно бывает человек пять-
восемь. Чтобы за всем здесь следить, много народу не нужно. Я так слышал, тут
все полностью автоматизировано.
- А что вы еще слышали?
- Да не то чтобы очень много, - откликнулся пилот. - Они такую секретность
развели вокруг этого места... Я, к примеру, ни разу не бывал там, внутри.
- Хорошо, - сказал ворчун. - Проследим, чтобы и дальше все продолжалось в
том же духе.
Пилот повернул штурвал, вертолет завис на месте и начал снижаться.
Я открыл пластиковую дверцу кабины и покинул машину. Воздух снаружи был
раскален, как в духовке. От внезапной жары у меня даже перехватило дыхание.
- Это еще ерунда! - крикнул пилот, перекрывая шум мотора и свист лопастей
винта. - Сейчас тут почти зима! Не больше ста пяти градусов1.
- Отлично! - сказал я, вдыхая раскаленный воздух.
Я забрался в салон, чтобы достать свою дорожную сумку и ноутбук. Они лежали
под сиденьем застенчивого пиарщика.
- Мне надо пописать, - заявил ворчун, отстегивая ремень безопасности.
- Дэйв... - проронил пиарщик с портфелем, предупреждая его о чем-то.
- Черт, делов-то всего на пару минут.
- Дэйв... - Робкий посмотрел на меня, потом произнес, понизив голос: - Они
же сказали, что нам нельзя выходить из вертолета, помнишь?
- Ну да. Но я не могу терпеть еще час. И, в конце концов, какая разница? -
Он указал рукой на пустыню: - Тут же на миллион миль вокруг ни черта нет.
- Но, Дэйв...
- Ребята, вы меня достали. Я все равно выйду и пописаю, - он поднялся и
двинулся к двери.
О чем они еще разговаривали, я не услышал, потому что уже снял наушники.
Ворчун выбрался наружу. Я подхватил свои сумки и пошел от вертолета,
пригибаясь под лопастями. Крутящиеся лопасти отбрасывали мелькающие тени на бетонную
посадочную площадку. Когда я дошел до края площадки, бетон закончился. Дальше
была только утоптанная тропинка, которая тянулась к белой бетонной коробке
энергостанции, в пятидесяти ярдах отсюда. Меня никто не встречал. Вокруг
вообще не было видно ни одного человека.
Оглянувшись, я увидел, как толстяк застегнул брюки и забрался обратно в
вертолет. Пилот закрыл дверцу и поднял машину в воздух, помахав мне рукой на
прощание. Я помахал в ответ и пригнулся, заслоняясь от тучи песка, поднятой
лопастями вертолета. Вертолет один раз облетел по кругу весь производственный
комплекс и полетел на запад. Шум мотора затих вдали.
В пустыне было тихо, не считая гудения электрических проводов в нескольких
сотнях метров от меня. Ветер трепал мою рубашку и брюки. Я медленно
повернулся и огляделся, не зная, что делать дальше. Из головы не шли слова
стеснительного пиарщика: "Они сказали, что нам нельзя выходить из вертолета,
помнишь?"
- Эй! Эй, ты!
Я оглянулся. В белой бетонной коробке энергостанции открылась дверь. Оттуда
выглядывал какой-то человек. Он крикнул:
- Ты - Джек Форман?
- Да, - кивнул я.
- Ну, так какого черта ты там околачиваешься? Ждешь особого приглашения?
Заходи скорее внутрь, черт тебя побери!
И он снова захлопнул дверь.
Вот так меня встретили на производственном комплексе компании пКсимосп. Я
подхватил свои сумки и побрел по тропинке к зданию энергостанции.
Все всегда происходит совсем не так, как ты того ожидаешь.
Я вошел в маленькую комнату, три стены которой были темно-серого цвета.
Обиты стены были каким-то гладким материалом, наподобие "формики". Я обратил
на них внимание, пока мои глаза привыкали к относительной темноте. Потом я
1 105 градусов по Фаренгейту = 40 градусам по Цельсию.
увидел четвертую стену, напротив, - она была целиком сделана из стекла, а за
ней было еще одно маленькое помещение и еще одна стеклянная стена. На
стеклянных стенках имелись складные металлические ручки с площадками-
уплотнителями. Примерно такую картину можно увидеть в каком-нибудь банковском
хранилище.
За второй стеклянной стеной я увидел дородного мужчину в голубых брюках и
черной спецовке с логотипом "Ксимоса" на кармане. Это явно был инженер
техобслуживания фабрики. Он помахал мне рукой.
- Это просто воздушный шлюз. Двери автоматические. Проходи вперед.
Я подошел, и ближняя стеклянная дверь с шипением открылась. Загорелся
красный свет. Я увидел, что в маленькой комнатке между дверями в пол, потолок и
обе стены встроены металлические решетки. Я остановился в нерешительности.
- Похоже на гребаный тостер, правда? - сказал верзила и улыбнулся.
Нескольких зубов у него не хватало. - Не бойся, тебя только слегка обдует. Давай иди
уже.
Я вошел в стеклянную комнатку и поставил сумки на пол.
- Нет, нет. Подними сумки.
Я поднял сумки. Дверь у меня за спиной сразу же закрылась. Металлические
рукоятки раздвинулись, уплотнительные площадки прижались к стенкам. Я
почувствовал легкий дискомфорт в ушах, когда в камере поменялось давление. Инженер
сказал:
- Ты, наверное, лучше закрой глаза.
Я закрыл глаза, и сразу же в меня со всех сторон ударили тонкие струйки
холодной жидкости. Вся одежда моментально промокла. Жидкость имела резкий
запах, похожий на запах ацетона или средства для снятия лака. Я быстро продрог.
Жидкость была очень холодной.
Потом сверху ударил мощный поток воздуха, с ревом, подобным реву урагана.
Мне пришлось напрячься всем телом, чтобы устоять на ногах. Одежда облепила
тело. Поток воздуха усилился, я с трудом удерживал сумки в руках. Потом ветер
на мгновение прекратился, и второй поток воздуха хлынул снизу, из пола. Я
немного растерялся, но это продолжалось всего несколько секунд. Потом зашипели
вакуумные насосы, и давление в камере резко упало. У меня заболело в ушах,
как при спуске самолета. Потом стало тихо.
Инженер сказал:
- Все, можешь выходить.
Я открыл глаза. Жидкость, которой меня облили, испарилась, одежда высохла.
Дверь впереди меня с шипением открылась. Я вышел из камеры. Инженер
оценивающе осмотрел меня.
- Нормально себя чувствуешь?
- Вроде бы да.
- Нигде не чешется?
- Нет . . .
- Хорошо. Тут у некоторых обнаружилась аллергия на раствор. Но это
обязательная процедура, для чистоты.
Я кивнул. Очевидно, такая обработка удаляла пыль и всевозможные
загрязнения . Жидкость, которой меня поливали, была очень летучей и испарялась при
комнатной температуре - она смыла все микрочастицы с моего тела и одежды. А
потоки воздуха и вакуумная обработка довершили очистку. Процедура отделила от
тела и сдула все налипшие частицы.
- Я - Вине Рейнолдс, - представился инженер, но руки мне не подал. - Зови
меня Вине. А ты - Джек?
Я ответил, что да.
- Отлично, Джек. Тебя уже ждут, так что давай поскорее начнем. Приходится
принимать меры предосторожности, потому что у нас тут мощные магнитные поля -
больше тридцати трех тесла, так что... - Он достал картонную коробку. - Часы
лучше оставить здесь.
Я снял часы и положил в коробку.
- И ремень.
Я вытащил брючный ремень и тоже положил в коробку.
- Какие-нибудь украшения? Браслеты? Цепочки? Сережки? Значки и медали?
- Ничего такого у меня нет.
- А как насчет металла в твоем теле? Старые раны, пули, шрапнель? Нету?
Какие-нибудь скобы на переломанных костях, накладки на коленные или бедренные
суставы? Нет? Искусственные клапаны, искусственные суставы, сосудистые насосы
или импланты?
Я сказал, что ничего из перечисленного у меня нет.
- Ну, ты еще молодой, - сказал он. - Теперь поглядим, что у тебя в сумке.
Он попросил меня вынуть и разложить на столе все содержимое дорожной сумки,
чтобы все это просмотреть. У меня было там немало всего металлического: еще
один ремень с металлической пряжкой, щипчики для ногтей, банка крема для
бритья, бритва и запасные лезвия, карманный ножик, синие джинсы с металлическими
заклепками...
Техник забрал ремень и ножик, все остальное не тронул.
- Можешь складывать обратно. Только уговор - сумку оставишь в жилом
комплексе, а дальше не понесешь. Идет? Там на выходе есть дверь, и включается
сигнал тревоги, если пытаешься пронести через нее что-нибудь металлическое.
Только сделай мне одолжение, не включай этот сигнал, ладно? Потому что тогда
в целях безопасности все магниты отключаются, а чтобы их обратно включить,
уходит минуты две, не меньше. Техники сходят с ума от этого, особенно если у
них как раз идет процесс. Вся работа - насмарку, понимаешь?
Я сказал, что постараюсь не забыть.
- Остальные твои вещи будут вот здесь, - Вине Рейнолдс кивком указал на
стену позади меня. Там было десятка полтора небольших сейфов, каждый - с
электронно-цифровым замком. - Введешь код и закроешь все сам, - сказал он и
отвернулся, чтобы не видеть, как я набираю код.
- А часы мне не понадобятся?
Он покачал головой.
- Часы мы тебе выдадим.
- А как быть с ремнем?
- Ремень тоже выдадим.
- А ноутбук? - спросил я.
- Ноутбук тоже положи в сейф. Если не хочешь, чтобы магнитное поле
испортило тебе жесткий диск.
Я поставил сумку с ноутбуком в сейф, вместе с остальными вещами, и закрыл
дверцу. Чувствовал я себя странно - как будто меня раздели перед тем, как
впустить в тюрьму.
- А шнурки вы у меня не заберете? - спросил я, пытаясь пошутить.
- Нет. Шнурки оставь себе. Чтобы было на чем повеситься, если вдруг
захочется .
- Почему это мне вдруг захочется повеситься?
- Да кто тебя знает, - Вине пожал плечами. - Только знаешь, все эти парни,
которые тут работают... Я тебе скажу - они все сумасшедшие. Они делают эти
хреновы маленькие штучки, которых даже не видно, перемешивают молекулы с
дерьмом, разрезают их и склеивают вместе. Работа жутко мелкая и напряженная -
вот они и сходят с ума. Все до единого с ума посходили. Полные психи. Иди
сюда.
Мы прошли еще через одну пару стеклянных дверей. На этот раз меня ничем не
поливали.
Мы оказались внутри энергоблока. Под голубыми галогеновыми лампами стояли
громадные металлические трубы десяти футов в высоту, с массивными
керамическими изоляторами толщиной с ногу взрослого человека. Все гудело. Пол ощутимо
вибрировал. Повсюду висели таблички с красными молниями и надписями:
"Внимание ! Высокое напряжение!".
- У вас тут приличные мощности... - сказал я.
- Энергии хватило бы на небольшой город, - согласился Вине. Он указал на
табличку. - Относись к этим штукам серьезно. У нас тут недавно были проблемы,
пожароопасная ситуация.
- Да?
- Ага. Крысы устроили тут гнездо. И постоянно поджаривались на проводах. В
буквальном смысле. Ненавижу вонь горелой крысиной шерсти. А ты?
- Никогда не нюхал.
- Воняет жутко - ты даже представить не можешь.
- Да-а... А как крысы пробрались внутрь здания? - спросил я.
- Через канализационные трубы.
Наверное, на лице у меня отразилось удивление, поэтому Вине пояснил:
- Ты что, не знал? Крысы постоянно такое вытворяют, им надо всего лишь
немного проплыть, чтобы забраться внутрь. Конечно, если такое случится, как раз
когда ты сидишь на толчке, сюрприз будет не из приятных, - он коротко
хохотнул. - Проблема в том, что подрядчик, который строил здание, зарыл
канализационные отстойники недостаточно глубоко. В общем, не важно из-за чего, но
крысы сюда пролезают. У нас уже было несколько случаев за то время, пока я
здесь работаю.
- Правда? А что за случаи?
Он пожал плечами и сказал:
- Они хотели сделать этот комплекс совершенным. Из-за того, что работают с
такими малюсенькими штучками. Но в этом мире нет совершенства, Джек. И не
было никогда, и не будет.
Я снова спросил:
- Так что это были за случаи?
Тем временем мы подошли к дальней двери, с кодовым замком. Вине быстро
набрал код. Замок щелкнул, и дверь открылась.
- На всех дверях код одинаковый - ноль шесть, ноль четыре, ноль два.
Вине толкнул дверь, и мы вошли в крытый переход, соединяющий энергоблок с
другими зданиями комплекса. Здесь было довольно жарко, несмотря на работавшие
кондиционеры.
- Чертов подрядчик, - сказал Вине. - Никак не может довести до ума
кондиционеры. Мы уже пять раз вызывали их, чтобы все сделали как надо, но в этом
переходе все равно постоянно жарко.
В конце коридора была еще одна дверь, и Вине предложил мне самому ввести
код. Я набрал нужные цифры, дверь щелкнула и открылась.
Дальше была еще одна шлюзовая камера - перегородка из толстого стекла, и
через несколько футов - еще одна перегородка. А за второй перегородкой я
увидел Рики Морса в джинсах и футболке. Рики явно обрадовался - он улыбнулся и
помахал мне рукой.
На футболке у него была надпись: "Подчиняйтесь мне, я - корень".
Это такая программерская шутка. В операционной системе UNIX слово "корень2"
означает "главный".
Рики передал по интеркому:
2 Root (англ.)
- Вине, дальше я сам всем займусь.
Вине пожал плечами.
- Без проблем.
- Ты уже исправил настройки положительного давления?
- Час назад. А что?
- Похоже, в главной лаборатории что-то не сработало.
- Сейчас опять проверю, - сказал Вине. - Наверное, опять где-то утечка. -
Он хлопнул меня по спине и показал большим пальцем на помещение впереди: -
Ну, удачи тебе там.
А потом повернулся и ушел туда, откуда мы пришли.
- Страшно рад тебя видеть, - заявил Рики. - Ты уже знаешь код, чтобы войти?
Я ответил, что знаю. Рики кивнул на панель замка. Я набрал цифры.
Стеклянная стенка отъехала в сторону. Я вошел в узкое пространство, шириной не
больше четырех футов, с металлическими решетками со всех четырех сторон.
Стеклянная стена позади меня закрылась.
Из пола ударил резкий поток воздуха. Мои брюки надулись, рубашка
затрепыхалась на теле. Почти сразу же включились вентиляторы в обеих стенках камеры, а
потом подуло и с потолка. Поток воздуха трепал мои волосы и ощутимо давил на
плечи. Потом заработал вакуумный насос. Стеклянная перегородка впереди меня
скользнула в сторону. Я пригладил волосы и шагнул вперед.
- Извини за чистку, - сказал Рики и крепко пожал мне руку. - Но, по крайней
мере, нам не приходится ходить в скафандрах.
Я заметил, что он выглядит здоровым и сильным. На руках отчетливо
выделялась рельефная мускулатура. Я сказал:
- Прекрасно выглядишь, Рики. Качаешься?
- Вообще-то, знаешь, нет.
- Красивый рельеф, - добавил я и пощупал его бицепс.
Рики улыбнулся.
- Просто здесь напряженная работа. Вине тебя напугал?
- Да нет...
- Он немного странный, этот Вине, - продолжал Рики. - Вырос в пустыне,
вместе с матерью. Она умерла, когда ему было пять лет. Когда ее, в конце концов,
нашли, от тела уже мало что осталось. Бедный ребенок просто не знал, что
делать. Наверное, после такого любой был бы со странностями, - Рики пожал
плечами . - Но я рад, что ты здесь. Я боялся, что ты не приедешь.
Теперь я заметил, что, несмотря на очень здоровый вид, Рики казался каким-
то нервным, немного перевозбужденным. Он быстро пошел по коридору, ведя меня
за собой.
- Как там Джулия?
- Сломала руку и сильно ударилась головой. Она в больнице, за ней
наблюдают . Но говорят, что с ней все будет в порядке.
- Вот и хорошо. Да, хорошо... - он быстро кивнул, продолжая идти по
коридору. - А кто присматривает за детьми?
Я рассказал, что у нас гостит моя сестра.
- Значит, ты можешь остаться здесь на какое-то время? На несколько дней?
Я сказал:
- Да, наверное. Если не справлюсь раньше.
Обычно программисты-консультанты не задерживались на производстве надолго.
Как правило, хватало одного дня, может - двух. Не больше.
Рики оглянулся на меня через плечо.
- А Джулия... э-э... объясняла тебе, что это за место?
- Признаться, нет.
- Но ты же знаешь, что она много времени проводила здесь, на фабрике?
Я сказал:
- Да, конечно.
- Последние несколько недель ее каждый день привозили на вертолете. А пару
раз она даже оставалась на ночь.
- Я не знал, что она так интересуется производством.
Рики как будто ненадолго замешкался, потом сказал:
- Понимаешь, Джек, это совершенно новый процесс... - он нахмурил брови. -
Она в самом деле ничего тебе не рассказывала?
- Нет. Ничего. А что?
Рики не ответил.
Он открыл очередную дверь и жестом пригласил меня войти.
- Это наш жилой модуль. Здесь мы все спим и едим.
После коридора воздух здесь показался прохладным. Стены были отделаны таким
же гладким материалом, типа "формики". Я услышал низкий, монотонный гул
кондиционеров .
В коридор выходило несколько дверей. На одной из них я обнаружил свое имя,
написанное маркером на полоске бумаги. Рики открыл дверь.
- Твои апартаменты, Джек.
Комната была обставлена очень скромно, как монашеская келья. Узкая кровать,
маленький столик, на котором едва помещались монитор и клавиатура компьютера.
Над кроватью - полка для книг и одежды. Вся мебель была отделана чрезвычайно
гладким белым пластиком. Во всей комнате не было ни одной щели или
углубления, в которых могла бы скопиться пыль или грязь. Окна в комнате тоже не
было, только жидкокристаллический экран на одной из стен, демонстрирующий вид
на пустыню.
На кровати лежали пластмассовые часы и поясной ремень с пластиковой
пряжкой . Я надел и то, и другое.
Рики сказал:
- Бросай свои пожитки, и я покажу тебе, где здесь что.
Шагая все так же быстро, он провел меня в небольшую общую комнату. Там
стояла кушетка и несколько стульев вокруг кофейного столика. На стене висела
таблица с каким-то расписанием. Здесь тоже вся мебель была покрыта таким же
глянцевитым белым пластиком.
- Справа - кухня и комната отдыха, там телевизор, видеоигры и все такое.
Мы вошли на маленькую кухню. Здесь были два человека, мужчина и женщина.
Они стоя ели сэндвичи.
- Думаю, вы знакомы, - сказал Рики улыбаясь.
Я действительно знал обоих. Они работали в моей команде в "МедиаТроникс".
Рози Кастро - темнокожая, худощавая, всегда отличалась язвительностью и
экзотичным внешним видом. Сейчас на ней были мешковатые шорты с большими
карманами, пышную грудь обтягивала футболка с надписью: "Ты хочешь!". Очень
независимая, революционерка по натуре, Рози училась в Гарварде на шекспировском
отделении - пока не решила, по ее собственным словам, что "Шекспир отбросил
копыта сотни лет назад. Ничего нового о нем уже не скажешь. Так какого
черта?" Она перевелась в Массачусетский технологический институт, стала протеже
Роберта Кима и занялась программированием естественного языка. И оказалось,
что это у нее прекрасно получается, А потом программы на основе естественного
языка понадобились для распределенной обработки данных. Поскольку выяснилось,
что люди оценивают речь, которую слышат, одновременно по нескольким каналам.
Человек не ждет, пока предложение договорят до конца, а как бы предугадывает,
что должно прозвучать дальше. Подобная ситуация возникает и при
распределенной обработке данных, когда процесс работы над проблемой идет с нескольких
позиций одновременно. Я сказал:
- Ты по-прежнему носишь эти футболки, Рози...
В пМедиаТрониксп у нас возникали кое-какие проблемы из-за ее манеры
одеваться .
- Ну. Это держит ребят на взводе, - Рози пожала плечами.
- На самом деле мы не обращаем на них внимания. Они не настолько хороши,
как тебе кажется, - сказал Дэвид Брукс. Сам он всегда очень строго соблюдал
принятую форму одежды, был сверх меры аккуратен и в свои двадцать восемь лет
почти полностью облысел.
Рози показала ему язык.
Дэвид был инженером и, как все инженеры, был излишне прямолинеен и не очень
вежлив. Кроме того, он был полон противоречий. Немыслимо аккуратный в том,
что касалось внешнего вида на работе и самой работы, по выходным он катался
на горном мотоцикле и часто возвращался домой, по уши измазанный в грязи.
Дэвид энергично потряс мне руку.
- Очень рад тебя видеть, Джек.
Я сказал:
- Надеюсь, кто-нибудь, наконец, объяснит мне, почему вы все так рады меня
видеть?
Рози сказала:
- Ну, это потому, что ты разбираешься в мультиагентных системах лучше,
чем...
- Сперва я хотел показать ему тут все, - перебил ее Рики. - А потом уже мы
поговорим.
- Почему? - спросила Рози. - Ты хочешь преподнести ему сюрприз?
- К чему эти чертовы сюрпризы? - поинтересовался Дэвид.
- Нет, ничего такого, - сказал Рики, глядя на них со значением. - Я просто
хочу, чтобы Джек сперва получил кое-какое представление о фабрике. Я хочу
пройтись с ним по комплексу.
Дэвид посмотрел на часы.
- Ну и сколько времени, по-твоему, это займет? Потому что я думаю, мы
получили. . .
- Я сказал - дайте мне показать ему фабрику, бога ради! - прорычал Рики. Я
удивился. Я никогда прежде не видел, чтобы он так выходил из себя. Однако
Рики явно сильно разозлился.
- Да ладно, ладно тебе, Рики.
- Ну что ты... Ты же у нас главный, Рики.
- Да, я - главный, - заявил Рики, явно все еще злой. - И, кстати, перерыв у
вас закончился еще десять минут назад. Так что возвращайтесь к работе. - Он
посмотрел на соседнюю игровую комнату. - А где остальные?
- Налаживают сенсоры по периметру.
- Вы хотите сказать - они снаружи?!
- Нет, нет. Они в аппаратной. Бобби думает, эти сенсоры просто неправильно
откалиброваны.
- Хорошо. Кто-нибудь известил об этом Винса?
- Нет. Это же касается программ - Бобби сам разберется.
И тут запищал мой сотовый. Я удивился и вытащил телефон из кармана.
Повернувшись к остальным, я спросил:
- Здесь работают сотовые?
- Да, - сказал Рики. - Здесь есть сеть.
И он вернулся к спору с Рози и Дэвидом.
Я вышел в коридор и просмотрел сообщения. Сообщение было только одно, из
больницы, о Джулии. "Насколько нам известно, вы - супруг миссис Форман.
Пожалуйста, перезвоните нам, как только сможете..." Дальше был номер доктора
Рана. Я сразу же позвонил по этому номеру.
На коммутаторе подняли трубку:
- Отделение интенсивной терапии.
Я попросил позвать доктора Рана и подождал, пока он подойдет к телефону. Я
сказал доктору:
- Это Джек Форман, муж Джулии Форман.
- Да-да, мистер Форман, - приятный, мелодичный голос. - Спасибо, что вы
перезвонили. Я так понимаю, это вы сопровождали вашу жену в госпиталь вчера
ночью. Да? Тогда вы наверняка знаете, насколько серьезны у нее повреждения,
вернее, я бы сказал, потенциальные повреждения. Мы считаем, что ей необходимо
пройти полное обследование и лечение по поводу перелома тазовых костей и
внутричерепной гематомы...
- Да, - сказал я. - Мне говорили об этом вчера ночью. Какие-то проблемы?
- Вообще-то да. Ваша жена отказывается от лечения.
- Как это?
- Вчера ночью она позволила нам сделать рентгеновский снимок и
зафиксировать перелом руки. Мы объяснили ей, что рентгеновские снимки недостаточно
информативны, и что очень важно сделать еще и магниторезонансное исследование,
но она от него отказалась.
Я спросил:
- Почему?
- Она утверждает, что не нуждается в обследовании.
- Конечно, нуждается, - сказал я.
- Да, нуждается, мистер Формен, - подтвердил Рана. - Мне не хотелось бы вас
тревожить, но при переломах таза возможны массивные кровотечения в брюшную
полость, от которых человек может даже умереть. Это может произойти очень
скоро, и...
- Чего вы хотите от меня?
- Мы хотели бы, чтобы вы поговорили с женой.
- Конечно. Передайте ей трубку.
- К сожалению, прямо сейчас ей делают еще один рентгеновский снимок. На
какой номер можно вам перезвонить? На номер вашего сотового? Хорошо. И еще
одно , мистер Форман. Мы не можем выяснить психиатрический анамнез вашей жены...
- Почему?
- Она отказывается об этом говорить. Не отвечает ни на какие вопросы о
наркотиках, стимуляторах, расстройствах поведения. Не могли бы вы внести ясность
в этот вопрос?
- Я попытаюсь...
- Не хочу вас пугать, но у вашей жены, скажем так, несколько неустойчивое
психическое состояние. Временами она как будто даже галлюцинирует.
- В последнее время у нее были сильные стрессы на работе, - сказал я.
- Да, несомненно, это имеет прямое отношение к ее состоянию, - подтвердил
доктор Рана. - Кроме того, она получила серьезную травму головы и нуждается в
дополнительном обследовании. Не хочу вас пугать, но, признаться, психиатр,
который консультировал вашу жену, считает, что у нее маниакально-депрессивное
расстройство, или наркотическое расстройство, или и то, и другое.
- Понимаю...
- И, конечно же, такие вопросы всегда поднимаются при автомобильной
катастрофе, в которой участвовала только одна машина...
Он имел в виду, что этот несчастный случай мог быть суицидальной попыткой.
Я не думал, что дело обстояло именно так.
- Мне неизвестно, принимала ли моя жена наркотики, - сказал я. - Но ее
поведение беспокоило меня уже несколько недель.
Рики вышел в коридор и нетерпеливо потоптался возле меня. Я прикрыл трубку
ладонью и сказал:
- Это насчет Джулии.
Он кивнул, посмотрел на часы и поднял брови. Мне показалось довольно
странным, что он торопит меня, когда я разговариваю с врачом о моей жене, к тому
же его непосредственной начальнице.
Доктор поговорил со мной еще немного, я постарался ответить на все его
вопросы , но на самом деле не смог сообщить ему ничего полезного. Он сказал, что
попросит Джулию перезвонить мне, как только она вернется с обследования. Я
ответил, что буду ждать звонка, и закрыл крышку телефона.
Рики сказал:
- Ну, хорошо. Извини, что поторапливаю тебя, Джек, но. . . ты знаешь, мне
нужно очень многое тебе показать.
- У нас проблемы со временем? - спросил я.
- Не знаю. Возможно.
Я собирался спросить, что он имеет в виду, но Рики уже повел меня по кори-
Д°РУ i шагая так же быстро, как прежде. Мы вышли из жилого комплекса и прошли
через еще одну пару стеклянных дверей в следующий коридор.
Я заметил, что этот переход тщательно изолирован. Мы шли по стеклянной
дорожке, подвешенной над полом. В стекле были небольшие отверстия, а снизу к
ним подходили вакуумные отводы для отсасывания пыли. Я уже начал привыкать к
постоянному шипению кондиционеров.
На середине коридора была еще одна пара стеклянных перегородок. Мы с Рики
по очереди прошли через очистную камеру. Двери открылись перед нами и
закрылись , когда мы прошли. Чем дальше мы шли, тем сильнее становилось ощущение,
что я попал в тюрьму, что позади остаются все новые и новые железные решетки,
а я захожу все глубже и глубже в... во что-то.
Пусть высокотехнологичная и со сверкающими чистотой стеклянными стенами -
все равно это была тюрьма.
День шестой. 08:12
Мы вошли в большую комнату, помеченную табличкой, на которой было написано
"АППАРАТНАЯ", а пониже - "мол. отд./фаб. отд./энерг. отд.". Стены и потолок
аппаратной были покрыты уже знакомым глянцевитым белым пластиком. На полу
стояли большие контейнеры, отделанные таким же материалом. Справа вдоль стены
я заметил ряд больших баков из нержавеющей стали, утопленных в пол. От баков
отходило множество трубок с вентилями, которые спускались куда-то вниз, в
подвал. Выглядело это очень похоже на маленький пивоваренный заводик, и я уже
собирался спросить у Рики, что это такое на самом деле, когда он воскликнул:
- А, вот вы где!
Над распределительным щитом возле монитора трудились еще трое программистов
из моей старой команды. Заметив нас, они повернулись к нам с немного
виноватым видом - как дети, которых поймали, когда они запустили руки в коробку с
печеньем. Конечно, заводилой у них был Бобби Лембек. В свои тридцать пять
Бобби больше проверял программные коды, чем писал, но он все еще мог написать
что-то сам, если бы захотел. Как всегда, он был одет в линялые джинсы и
футболку с картинкой из мультфильма "Призрак в доспехах", на поясе у него висел
неизменный плеер.
Еще здесь была Мэй Чанг, необычайно красивая и изящная, внешне - полная
противоположность Рози Кастро. Мэй работала полевым биологом в Сычуане,
исследовала золотистых курносых мартышек, а в двадцать пять лет сменила
профессию и стала программистом. После работы полевым биологом-исследователем, да и
по внутренней склонности, Мэй была очень тихой. Она мало говорила, двигалась
почти бесшумно и никогда не повышала голоса - но и никогда не отступала в
споре. Как многие биологи, она прекрасно умела сливаться с окружением, де-
латься незаметной, почти невидимкой.
А третьим был Чарли Давенпорт - сварливый, раздражительный, вечно
взъерошенный, он уже к тридцати годам сильно растолстел и был медлительным,
тяжеловесным и неуклюжим. Его одежда всегда выглядела так, будто он в ней спал - а
он нередко именно так и делал, особенно при напряженном рабочем графике.
Раньше Чарли работал у Джона Холланда в Чикаго и у Дион Фармер в Лос-Аламос.
Он был экспертом по генетическим алгоритмам - это такие программы, которые
моделируют процесс естественного отбора. Чарли был довольно неприятной
личностью - он постоянно хмыкал, мычал, сопел, фыркал, разговаривал сам с собой и
шумно испускал газы. В группе терпели его только потому, что Чарли был
действительно талантлив.
- Здесь действительно нужны три человека? - спросил Рики после того, как я
пожал руки всем троим.
- Да, - откликнулся Бобби, - здесь действительно нужны три человека, сеньор
Корни, потому что дело сложное.
- Почему? И не называй меня сеньором Корни.
- Я подчиняюсь, мистер Корень.
- Просто ответь на вопрос.
- Хорошо, - сказал Бобби. - Я начал проверять сенсоры после этого случая
утром, и мне показалось, что они неправильно откалиброваны. Но, поскольку
наружу никому выходить нельзя, встал вопрос - либо мы неправильно читаем
показания сенсоров, либо неисправны сами сенсоры, либо они просто неправильно
откалиброваны на этом оборудовании. Мэй знает эти сенсоры, она работала с
такими в Китае. Я проверяю кодировки. А Чарли торчит здесь потому, что не хочет
уйти и оставить нас одних.
- Блин, мне и без вас есть чем заняться, - пробурчал Чарли. - Но это я
писал алгоритм, который контролирует сенсоры, и, после того как вы
закруглитесь, надо будет оптимизировать сенсорные коды. Я просто жду, когда эти двое
перестанут тут копаться. А потом все оптимизирую. - Он указал пальцем на
Бобби. - Вся его оптимизация не стоит и кучки дерьма.
Мэй возразила:
- Бобби может это сделать.
- Да, может - если у него будет месяцев шесть в запасе.
- Дети, дети, ведите себя хорошо при нашем госте, - попытался утихомирить
их Рики.
Я вежливо улыбнулся. По правде говоря, я не прислушивался к тому, что они
говорят. Я просто наблюдал за ними. Это были трое моих лучших программистов,
и когда они работали на меня, то были уверены в себе до самонадеянности.
Теперь же меня поразило, насколько все они нервозны и напряжены. Они спорили и
пререкались, раздражались друг на друга и вообще были на взводе. Если
вспомнить , то и Рози с Дэвидом тоже показались мне какими-то нервными.
Чарли замычал, как он это обычно делал, - это очень раздражало.
- О боже! - воскликнул Бобби Лембек. - Скажите ему, чтобы заткнулся!
Рики посерьезнел:
- Чарли, мы же с тобой уже разговаривали об этом мычании.
Чарли продолжал мычать.
- Чарли...
Чарли шумно, нарочито вздохнул. И перестал мычать.
- Спасибо! - проронил Бобби.
Чарли закатил глаза и уставился в потолок.
- Ну ладно, - сказал Рики. - Заканчивайте побыстрее и возвращайтесь на свои
станции.
- Хорошо.
- Я хочу, чтобы все были на своих местах как можно скорее.
- Заметано, - пообещал Бобби.
- Я серьезно. На своих местах.
- Да ради бога, Рики, хорошо, хорошо. А теперь, может, ты перестанешь
болтать и дашь нам работать?
Когда мы ушли от ребят, Рики провел меня в маленькую комнатку в другом
конце помещения. Я заметил:
- Рики, эти ребята были совсем другими, когда работали у меня.
- Я знаю. Все сейчас немного зажаты.
- А почему?
- Из-за того, что здесь происходит.
- И что же такое здесь происходит?
Он остановился перед небольшой отгороженной секцией в дальней части
комнаты.
- Джулия не рассказывала тебе, потому что это входит в договор о
неразглашении, - Рики прикоснулся к двери магнитной карточкой.
Я спросил:
- Секретность? Что может быть секретного в медицинской интраскопии?
Замок щелкнул, дверь открылась, и мы вошли внутрь. Дверь за нами закрылась.
Я увидел стол, два стула, компьютерный монитор и клавиатуру. Рики уселся и
немедленно застучал пальцами по клавиатуре.
- Проект с медицинской интраскопией - только побочный продукт, - пояснил
он. - Неосновное коммерческое применение технологии, которую мы разработали.
- Ага... И какая же это технология?
- Военная.
- "Ксимос" занимается военными технологиями?
- Да. По контракту. - Он помолчал, лотом продолжил: - Два года назад в
Департаменте обороны поняли, после событий в Боснии, насколько велика ценность
автоматизированных самолетов-роботов, которые могут передавать изображения с
поля боя в реальном времени. В Пентагоне сообразили, что таким летающим
камерам можно найти гораздо более разнообразное применение в будущих войнах. С их
помощью можно обнаруживать точное положение войск противника, даже если они
спрячутся внутри зданий; можно корректировать ракетный огонь или
идентифицировать дружественные подразделения - ну и так далее. Командование на земле
может запросить любые изображения, которые им понадобятся, в любой части
спектра - видимой, инфракрасной или ультрафиолетовой - любой. В войнах
будущего дистанционное слежение в реальном времени будет иметь огромное значение.
- Понятно...
- Но очевидно, - продолжал Рики, - что такие камеры-роботы очень уязвимы.
Враги будут расстреливать их, как голубей. Пентагон захотел получить камеры,
которые невозможно расстрелять. Им представлялось нечто очень маленькое -
может быть, размером со стрекозу - такая цель, которую невозможно будет
подстрелить . Но сразу встала проблема с энергообеспечением, с малыми размерами
отсека управления и с разрешающей способностью, которую могут дать такие
маленькие линзы. Военным были нужны большие линзы.
Я кивнул.
- И вы подумали о совокупности нанокомпонентов.
- Совершенно верно, - Рики показал на экран, где рой черных точек кружился
в воздухе, словно стая птиц. - Облако компонентов позволяет получить камеру с
линзой любого требуемого размера. И такую камеру невозможно подстрелить -
пуля просто пролетит сквозь облако. Более того - можно заставить облако
рассеяться, как стая птиц разлетается в стороны после выстрела. И тогда камера
станет невидимой - до тех пор, пока компоненты снова не соберутся вместе. Это
казалось идеальным решением. Пентагон выделил нам фонды и дал три года срока.
- и?..
- Мы начали разрабатывать камеру. Конечно, сразу же стало очевидно, что мы
столкнемся с проблемой распределенного разума.
Эта проблема была мне знакома. Каждая наночастица в облаке должна была
обладать рудиментарным разумом, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом
и формировать упорядоченную группу, перемещаясь по воздуху. Такая
скоординированная деятельность может показаться очень разумной, однако она возможна,
даже если индивидуальности, составляющие группу, вовсе не так уж и умны. В
конце концов, птицы и рыбы, которым свойственно подобное поведение, далеко не
самые умные существа на планете.
У большинства людей, наблюдавших когда-либо за стаей птиц или рыб,
создавалось впечатление, что в стае есть лидер и все остальные животные следуют за
лидером. Но это только кажется - потому что сами люди, как и большинство
млекопитающих, - стадные животные и в их группах всегда есть лидеры.
Однако у птиц и рыб лидеров нет. Их группы организованы по другому
принципу. Внимательное изучение поведения птичьих стай и косяков рыб - с подробным,
покадровым видеоанализом - убедительно доказало, что постоянного лидера в
таких группах нет. Птицы и рыбы реагируют на несколько простых сигналов,
которыми обмениваются между собой, - и в результате их поведение становится
скоординированным . Но стаями и косяками никто не управляет. И не руководит. И не
направляет их.
Более того, птицы генетически не запрограммированы на стайное поведение. Не
существует специальных генов, которые обусловливают такое поведение. Нет
гена, который говорит: "Если произойдет то-то и то-то, начинайте собираться в
стаю". Напротив, стайное поведение проистекает из других, более простых
правил поведения, свойственных птицам и рыбам. Таких правил, как, например, это:
"Держись поблизости от других птиц, но не сталкивайся с ними". Соблюдая эти
правила, вся группа птиц собирается в стаю организованно и упорядочение.
Поскольку стайное поведение обусловлено другими, более простыми правилами
низкого уровня, оно называется "обусловленным поведением". Техническое
определение обусловленного поведения таково: это поведение, которое свойственно
группе индивидуумов, но не запрограммировано ни в одном из индивидуумов в
группе. Обусловленное поведение возможно в любой популяции, в том числе и в
популяции компьютерных агентов. Или в популяции роботов. Или в рое наноча-
стиц.
Я спросил у Рики:
- У вас возникли проблемы с обусловленным поведением роя?
- Именно.
- Оно непредсказуемо?
- Это еще мягко сказано.
В последние десятилетия наблюдения за обусловленным поведением стали
причиной небольшой революции в компьютерной науке. Для программистов это означало,
что они могли запрограммировать правила поведения отдельных агентов, но не
агентов, действующих единой группой.
Отдельные агенты - будь то программные модули, или процессоры, или, как в
данном случае, микророботы - могут быть запрограммированы на совместные
действия в обоих случаях и на самостоятельное поведение в других случаях. Им
могут быть заданы цели. Их можно запрограммировать так, чтобы они все усилия
приложили к достижению поставленной цели или же чтобы всегда были готовы
отвлечься и прийти на помощь другим агентам. Однако результаты всех этих
взаимодействий запрограммировать невозможно. Они просто проявляются зачастую
совершенно неожиданным образом.
В некотором смысле это очень увлекательно. Впервые в истории науки програм-
ма выдает результаты, непредсказуемые для программиста. По поведению такие
программы больше похожи на живые существа, чем на созданные человеком
автоматы. Это восхищало программистов, но и доставляло им массу неприятностей.
Потому что обусловленное поведение программ проявляется беспорядочно и
странно. Иногда самостоятельные агенты начинали конкурировать друг с другом,
и программа вообще не могла выполнить никакую задачу. Иногда агенты настолько
сильно влияли друг на друга, что конечная цель совершенно забывалась, и
вместо этого система делала что-то совсем другое. В этом смысле такие программы
были очень похожи на детей - непредсказуемостью поведения и повышенной отвле-
каемостью. Один программист сказал про это так: "Программировать
распределенный разум - это все равно, что сказать пятилетнему ребенку, чтобы тот пошел в
свою комнату и переоделся. Он может это сделать, а может сделать что-то
совсем другое и не вернуться обратно".
Поскольку программы вели себя как живые, программисты начали проводить
аналогии с поведением реальных живых существ в реальном мире. Собственно, для
того, чтобы как-то прогнозировать поведение программы и влиять на конечный
результат, подобные программы стали создавать на основе моделей поведения
настоящих живых существ.
Поэтому программисты взялись изучать внутреннюю жизнь муравейника, или
процесс строительства у термитов, или танцы у пчел - чтобы потом на основе этого
создавать программы, регулирующие расписание посадки самолетов, или
транспортировку багажа, или программы для перевода с одного языка на другой. Такие
программы работали великолепно, но они тоже могли давать внезапные сбои -
особенно если внешние условия резко менялись. Тогда программы забывали
поставленную цель.
Именно поэтому пять лет назад я начал разрабатывать модель отношений
"Хищник - Добыча" - для того, чтобы удержать программы от потери цели. Потому что
голодного хищника ничто не отвлечет от поиска добычи. Обстоятельства могут
заставить его действовать разными способами, он может пробовать неоднократно,
прежде чем достигнет успеха, - однако хищник никогда не забудет о своей цели.
Так я стал экспертом по отношениям "хищник - добыча" . Я знал все о стаях
гиен, африканских диких собак, об охотящихся львицах и атакующих колоннах
армии муравьев. Моя команда программистов изучила специальную литературу -
отчеты полевых биологов-исследователей, и мы обобщили полученные сведения в
программном модуле, который назвали "Хи-Доб" (сокращение от "Хищник-Добыча").
Этот программный модуль мог контролировать поведение любой мультиагентной
системы и делать ее поведение целенаправленным. Модуль "Хи-Доб" заставлял
программу искать цель.
Глядя на экран монитора перед Рики, где группа рабочих единиц упорядоченно
и скоординировано разворачивалась в воздухе, я спросил:
- Вы использовали "Хи-Доб", когда программировали отдельные агенты?
- Да. Мы использовали эти правила.
- Признаться, по-моему, они ведут себя довольно неплохо, - сказал я, глядя
на экран. - Почему у вас с ними что-то не так?
- Мы не совсем уверены.
- Что ты имеешь в виду?
- Я имею в виду вот что. Мы знаем, что проблема существует, но не знаем
точно, в чем именно ее причина. В программировании или в чем-то другом.
- В чем-то другом? В чем это, например? - я нахмурился. - Я не понимаю,
Рики . Это же всего лишь группа микророботов. Вы можете заставить их делать все,
что угодно. Если программа неправильная - измените ее, и все. Чего я
недопонимаю, Рики?
Рики посмотрел на меня как-то обеспокоено. Потом оттолкнул стул от стола и
встал.
- Давай я покажу тебе, как мы делаем эти агенты, - предложил он. - Тогда ты
поймешь ситуацию лучше.
После просмотра демонстрационного ролика Джулии мне было ужасно интересно
увидеть то, что собирался показать мне Рики. Поскольку очень многие уважаемые
мною люди полагали, что создать производство на молекулярном уровне
невозможно . Одним из главных теоретических возражений было время, которое
понадобилось бы для того, чтобы создать действующую молекулу с заданными свойствами.
Чтобы собрать наноцепочку, которая вообще может хоть что-то выполнять,
требуются гораздо более эффективные технологии, чем все существовавшие прежде
технологии производства, созданные человеком. В основном все человеческие линии
сборки работают с примерно одинаковой скоростью - они добавляют по одной
составляющей части за секунду. В автомобиле, например, несколько тысяч деталей.
Значит, процесс полной сборки автомобиля занимает примерно несколько часов.
Пассажирский самолет состоит из шести миллионов деталей, и, чтобы его
построить , нужно несколько месяцев.
Но стандартная искусственная молекула состоит из десяти в двадцать пятой
степени отдельных частей. Это 10.000.000.000.000.000.000.000.000 частей. В
приложении к практике это число невообразимо велико. Человеческий мозг не в
состоянии его даже осознать. Но расчеты показывают, что, если даже скорость
сборки достигнет миллиона частей в секунду, время, которое понадобится для
создания одной молекулы, будет больше, чем известное время существования
мира, а именно - три тысячи триллионов лет. В этом и заключалась основная
проблема. Ее назвали проблемой срока сборки.
Я сказал Рики:
- Если вы наладили промышленное производство...
- Мы сделали это.
- Значит, вы нашли решение проблемы срока сборки.
- Мы ее решили.
- Но как?
- Подожди, сейчас сам все поймешь.
Большинство ученых полагали, что эту проблему можно решить, если собирать
конечную молекулу из относительно крупных составляющих частей - молекулярных
фрагментов, содержащих миллиарды атомов. Таким образом время сборки,
возможно, сократится до нескольких лет. Потом, при подключении частичной
самосборки, можно было бы сократить общее время до нескольких часов или даже до
одного часа. Но даже с учетом дальнейших усовершенствований производство
коммерческих объемов продукции таким способом оставалось неразрешимой теоретической
задачей. Потому что требовалось производить в час не одну молекулу, а
несколько килограммов молекул.
Никто и никогда не мог представить, как такое можно сделать.
Мы прошли через несколько лабораторий, одна из которых выглядела как
стандартная лаборатория для микробиологических или генетических исследований. В
этой лаборатории я увидел Мэй - она возилась с какими-то приборами. Я начал
спрашивать у Рики, зачем им понадобилась здесь микробиологическая
лаборатория , но он отмахнулся от моего вопроса. Он стал нетерпелив и явно спешил. Я
заметил, как он посматривает на часы. Мы подошли к последнему воздушному
шлюзу. На стеклянной перегородке было написано: "Микропроизводство". Рики жестом
пригласил меня идти дальше.
- Только по одному, - сказал он. - Больше система не позволяет.
Я вошел внутрь шлюза. Прозрачная дверь закрылась у меня за спиной, рукоятки
с уплотнителями прижались к стенкам, изолируя камеру. Снова ударили мощные
потоки воздуха - снизу, с боков, сверху. Я уже начал привыкать к этой
процедуре. Вторая дверь открылась, и я прошел вперед, в короткий коридор, за
которым виднелось просторное помещение. Я увидел яркий, сияющий белый свет -
такой яркий, что у меня заболели глаза.
Рики прошел за мной, разговаривая на ходу, но я не запомнил ничего из того,
что он говорил. Я не мог сосредоточиться на его словах. Я просто смотрел
вокруг . Потому что теперь я оказался внутри главного помещения
производственного комплекса - в огромном закрытом пространстве без окон, похожем на
гигантский ангар высотой с трехэтажный дом. А внутри этого ангара находилась
невыразимо сложная конструкция, которая словно висела в воздухе и сияла, как
бриллиант.
День шестой. 09:12
Сначала мне трудно было понять, что я вижу, - парящая надо мной конструкция
походила на гигантского светящегося осьминога с блестящими фасетчатыми
щупальцами, которые тянулись во всех направлениях, отбрасывая причудливые
радужные блики на наружные стены. Только у этого осьминога было несколько рядов
щупалец. Один ряд щупалец располагался внизу, всего в футе над уровнем пола.
Второй ряд находился на уровне моей груди. Третий и четвертый были еще выше,
над моей головой. И все они светились и ослепительно сверкали.
Я заморгал, ослепленный ярким блеском. Потом, когда глаза немного привыкли,
я начал различать детали. Осьминог представлял собой трехуровневую
конструкцию неправильной формы, полностью составленную из кубических стеклянных
модулей . Полы, стенки, потолки, лестницы - все состояло из стеклянных кубов. Но
взаимное расположение блоков было бессистемным - как будто кто-то высыпал
горкой посреди комнаты кучу прозрачных кубиков сахара. Внутри этой горки
кубиков во всех направлениях тянулись щупальца осьминога. Всю конструкцию
удерживала на месте целая паутина черных анодированных стоек и растяжек, но их
почти не было видно из-за ослепительно ярких бликов, поэтому и казалось, что
осьминог парит в воздухе.
Рики улыбнулся.
- Конвергентная сборка. Архитектура фрактальная. Отлично сделано, правда?
Я медленно кивнул. Теперь я смог рассмотреть некоторые подробности. То, что
сперва показалось мне осьминогом, скорее напоминало по структуре сильно
разветвленное дерево. Центральный прямоугольный канал шел вертикально сквозь
центр помещения, а от него во все стороны ответвлялись более мелкие трубы. От
этих труб-ветвей, в свою очередь, отходили еще более мелкие трубки, а от них
- еще более мелкие трубочки. Самые маленькие из них были толщиной с карандаш.
Вся конструкция блестела, словно зеркало.
- Почему оно такое яркое?
- На стекле алмазное покрытие, - пояснил Рики. - На молекулярном уровне
стекло похоже на швейцарский сыр, в нем полно пустот. И, конечно же, стекло
жидкое, поэтому атомы свободно проникают сквозь него.
- Поэтому вы покрыли стекло твердой оболочкой?
- Да, пришлось.
Внутри этого сияющего леса переплетенных стеклянных ветвей двигались Дэвид
и Рози - они делали заметки, подкручивали вентили, сверяясь с карманными
компьютерами. Я понял, что передо мной - гигантская линия параллельной сборки.
Маленькие фрагменты молекул поступают в самые мелкие трубочки, и там к ним
добавляются атомы. Потом увеличившиеся фрагменты молекулы перемещаются в
более крупные трубки, где к ним снова добавляются атомы. По мере продвижения к
центру конструкции молекулы постепенно увеличиваются, и, когда сборка
завершается, готовые молекулы попадают в центральный ствол "дерева".
- Ты совершенно прав, - сказал Рики. - Это то же самое, что конвейерная
линия по сборке автомобилей, только все процессы происходят на молекулярном
уровне. Молекулы попадают на сборочный конвейер на концах трубок, а в центре
сходят с конвейера уже готовые. Мы присоединяем белковую цепочку там,
метиловую группу здесь - точно так же, как прикрепляют дверцы и колеса к
автомобилям. А в результате получаем новую, искусственно созданную молекулярную
структуру. Собранную в соответствии с заданными спецификациями.
- И разные ответвления...
- Собирают разные молекулы. Поэтому разные ветви выглядят по-разному.
В нескольких местах щупальца осьминога проходили сквозь стальные тоннели,
стянутые массивными болтами для вакуумной протяжки. В других местах
кубические стеклянные конструкции были покрыты серебристой изоляцией, а поблизости
располагались емкости с жидким азотом - значит, в этих секциях поддерживалась
чрезвычайно низкая температура.
- Это наши криогенные камеры, - пояснил Рики. - Температуры у нас не очень
низкие - может, минус семьдесят по стоградусной шкале, не больше. Пойдем, я
покажу тебе.
Он повел меня через комплекс. Мы шли по стеклянным дорожкам, которые
пронизывали всю конструкцию и тянулись между ее ветвями. В некоторых местах
попадались небольшие мостики со ступеньками, под которыми проходили самые нижние
ветви конструкции.
Рики непрестанно говорил о всяких технических деталях - окруженных вакуумом
протоках, металлических фазовых сепараторах, сферических контрольных
клапанах. Когда мы дошли до изолированного серебристым материалом куба, он открыл
тяжелую дверцу, за которой оказалась маленькая комнатка, к ней примыкала еще
одна. Комнатки напоминали металлические морозильные камеры. В каждой дверце
было по маленькому застекленному окошку. Сейчас температура внутри была
комнатная .
- Здесь можно создать две разные температуры, - сказал Рики. - И управлять
одной камерой, находясь в другой, - хотя обычно это делается автоматически.
Рики повел меня обратно, наружу, глянув по пути на часы. Я спросил:
- Мы опаздываем на какую-то встречу?
- Что? Нет-нет. Ничего подобного.
Две соседние камеры были сделаны целиком из массивного металла, внутрь
тянулись толстые электрические кабели. Я спросил.
- А здесь у вас электромагниты?
- Да, - ответил Рики. - Пульсирующие электромагниты генерируют в сердечнике
магнитное поле в тридцать три тесла. Примерно в миллион раз больше магнитного
поля Земли.
Крякнув от усилия, он открыл стальную дверь ближайшей магнитной камеры. Я
увидел большое устройство, по форме напоминающее пончик, примерно шести футов
в диаметре, с отверстием по центру, шириной не больше дюйма. Мегапончик был
весь покрыт трубками и толстым слоем пластиковой изоляции. Устройство
удерживали на месте массивные стальные болты, которые пронизывали его насквозь,
сверху донизу.
- Эта штучка крайне требовательна к охлаждению. И энергии жрет чертову уйму
- пятнадцать киловольт. Требует целой минуты загрузки конденсаторов. И,
конечно, мы можем использовать ее только в режиме пульсации. Если подать на нее
постоянное напряжение, она просто взорвется - ее разорвет магнитное поле,
которое она сама же сгенерирует. - Рики показал на основание электромагнита -
на красную кнопку, расположенную примерно на уровне моего колена - Это кнопка
аварийного отключения. Просто на всякий случай. Можно нажать коленом, если
руки заняты.
Я спросил:
- Значит, вы используете мощные магнитные поля для выполнения части сбороч-
но. . .
Но Рики уже отвернулся и быстро зашагал к двери, и снова посмотрел на часы.
Я поспешил за ним.
- Рики...
- Я еще кое-что хочу тебе показать, - предложил он. - Мы уже почти
добрались до конца.
- Рики, все это очень впечатляет, - сказал я, показывая на сверкающие ветви
сборочного конвейера. - Но большая часть процесса сборки проходит при
комнатной температуре - без вакуума, без криозаморозки, без магнитного поля.
- Да. Никаких особенных условий.
- Как такое возможно?
Он пожал плечами.
- Ассемблерам это не нужно.
- Ассемблерам? - переспросил я. - Ты хочешь сказать, что у вас в этом
конвейере - молекулярные ассемблеры?
- Да. Конечно.
- И эти ассемблеры выполняют для вас весь процесс сборки?
- Конечно. Я думал, ты это понял.
- Нет, Рики, - сказал я. - Я совсем этого не понимаю. И мне не нравится,
когда меня обманывают.
Рики как будто обиделся.
- Я тебя не обманываю.
Но я был уверен, что он лжет.
Одно из первых, что ученые узнали о молекулярном производстве, было то,
насколько феноменально труден сам производственный процесс. В тысяча девятьсот
девяностом году исследователи, работавшие на компанию IBM, перемещали атомы
ксенона по никелевой пластинке до тех пор, пока не сформировали из них буквы
"IBM" в виде логотипа компании. Весь логотип получился размером в одну
десятимиллионную дюйма, и рассмотреть его можно было только через электронный
микроскоп. Но наглядная демонстрация вышла потрясающей, и на эту тему было
очень много публикаций. IBM постаралась создать впечатление, что это -
материальное доказательство новой концепции, открытие двери к молекулярному
производству . Однако это был всего лишь рекламный трюк, и ничего более.
Потому что перемещение отдельных атомов так, чтобы они расположились в
определенном порядке, - медленная, кропотливая и чрезвычайно дорогостоящая
работа . У исследователей IBM уходил целый день, чтобы разместить всего тридцать
пять атомов. Никто не поверил, что таким способом можно создать совершенно
новую технологию. Вместо этого многие решили, что наноинженеры со временем
изобретут способ создать ассемблеры - миниатюрные молекулярные машины,
которые смогут собирать определенные молекулы точно так же, как машина по сборке
шарикоподшипников собирает шарикоподшипники. Новая технология может
основываться только на молекулярных машинах, которые будут собирать молекулярную
продукцию.
Концепция была хороша, но с ее приложением на практике возникали большие
проблемы. Из-за того, что ассемблеры заведомо должны быть гораздо сложнее по
структуре, чем молекулы, которые они будут собирать, попытки спроектировать и
построить сами ассемблеры изначально сталкивались с непреодолимыми
трудностями. Насколько мне было известно, ни в одной лаборатории во всем мире еще не
сделали ничего подобного. А теперь Рики сообщает мне как бы между делом, что
в "Ксимосе" создали молекулярные ассемблеры, которые теперь собирают для них
молекулы.
Конечно, я ему не поверил.
Я всю свою жизнь занимался технологиями, и у меня выработалась способность
оценивать - что возможно, а что невозможно. Таких огромных прорывов вперед в
технологиях никогда не бывало. И никогда не будет. Технологии - это один из
видов знания, и, как все знания, технологии возникают, развиваются,
созревают , совершенствуются. Поверить в обратное было все равно, что поверить, будто
братья Райт построили ракету и полетели на Луну, а не пролетели три сотни
футов над песчаными дюнами Кити-Хок.
Нанотехнологии все еще находились на стадии Кити-Хок.
- Послушай, Рики, как вы на самом деле это делаете? - спросил я.
- Технические детали не важны, Джек.
- Это еще что за свежее дерьмо? Конечно, важны!
- Джек, - сказал он и одарил меня своей самой блистательной улыбкой. - Ты в
самом деле думаешь, что я тебя обманываю?
- Да, Рики, - сказал я. - Именно так я и думаю.
Я посмотрел вверх, на щупальца осьминога, которые меня окружали. И на
множестве стеклянных поверхностей увидел множество своих отражений. Это смущало,
сбивало с толку. Пытаясь собраться с мыслями, я посмотрел вниз, себе под
ноги.
И заметил, что стеклянными здесь были не только дорожки, по которым мы
ходили, но и некоторые части пола и нижнего, подземного этажа. Одна из таких
прозрачных секций располагалась как раз неподалеку. Я пошел туда. Сквозь
стекло я увидел стальные трубы и провода, проложенные ниже уровня земли. Я
обратил внимание на провода, которые тянулись от склада к ближайшему
прозрачному кубу, а оттуда поднимались вверх и соединялись с самыми мелкими
трубочками сборочного комплекса.
Я понял, что по этим трубкам в систему сборки поступает органическое сырье,
из которого потом собираются нужные молекулы.
Я проследил взглядом вдоль труб под полом и увидел, что они выходят из
соседнего помещения. Перегородка между помещениями тоже была прозрачной. Там
виднелись округлые днища больших стальных баков, на которые я обратил
внимание раньше. Тех самых баков, про которые я подумал, что они похожи на
маленький пивоваренный заводик. Потому что они и в самом деле были как раз тем, чем
казались, - пивоваренным заводом. Аппаратурой с управляемой ферментацией для
контролируемого выращивания микроорганизмов.
И тогда я понял, что это такое на самом деле.
Я сказал:
- Сукин ты сын...
Рики снова улыбнулся, пожал плечами и сказал:
- Ну, это целесообразно.
Эти баки в соседнем помещении действительно были чанами для контролируемого
выращивания микроорганизмов. Только Рики делал не пиво - он делал
микроорганизмы, и я совершенно ясно представлял, для чего они ему нужны. Не сумев
создать настоящие наноассемблеры, пКсимосп использовала бактерии, чтобы
производить свои молекулы. Это была генетическая инженерия, а не нанотехнология.
- Ну, не совсем, - сказал Рики, когда я поделился с ним своими догадками. -
Но я признаю, что мы используем гибридную технологию. В любом случае, это не
так уж удивительно, правда?
Это была правда. Уже около десяти лет наблюдатели предсказывали, что
генетическая инженерия, компьютерное программирование и нанотехнологии постепенно
сольются в одно. Все три отрасли занимались сходной - и взаимосвязанной -
деятельностью. Не такая уж большая разница была между использованием компью-
тера для декодирования частей бактериального генома и использованием
компьютера для того, чтобы ввести в геном бактерии новые гены, заставляя ее
производить новые протеины. И не было большой разницы между созданием новой
бактерии, которая сумеет производить, скажем, молекулы инсулина, и созданием
искусственного микромеханического ассемблера, который сумеет производить новые
молекулы. Все эти процессы происходят на молекулярном уровне. В любом случае
от людей требуется создать чрезвычайно сложную систему. Создание молекул -
бесспорно, невероятно сложный процесс.
Нередко молекулу представляют как последовательность атомов, сцепленных
друг с другом, как детали конструктора Лего. Однако это не совсем верное
представление. Потому что, в отличие от частей конструктора Лего, атомы
нельзя складывать друг с другом в любой последовательности, какая придет в
голову. Каждый атом в молекуле подвергается воздействию мощных локальных сил -
электрических и химических, - и нередко положение вставленного в молекулу
атома оказывается нестабильным. Под действием этих сил атом может выскочить
из своего места в цепочке. Или может остаться, но повернуться под
неправильным углом. Или вся молекула из-за этого может свернуться в узел.
В результате молекулярное производство превращается в серию испытаний
возможного и невозможного - для того, чтобы, в конце концов, подобрать такое
расположение атомов и групп атомов в молекуле, при котором вся структура
будет стабильной и будет функционировать желаемым образом. Перед лицом всех
этих трудностей невозможно игнорировать тот факт, что в природе уже
существуют молекулярные фабрики, способные производить большое количество молекул -
эти фабрики называются клетками.
- К сожалению, клеточное производство не способно дать нам ожидаемый
конечный результат, - сказал Рики. - Клетки производят для нас молекулярный
субстрат - сырье, исходный материал, - а потом, уже с помощью
нанотехнологических методов, мы собираем из этого сырья нужные молекулы.
Я указал на стальные баки:
- И какие клетки вы там выращиваете?
- Тета-ди 5972, - сказал он.
- И что это за бактерии?
- Один из штаммов кишечной палочки.
Кишечная палочка - довольно распространенная бактерия, большое количество
кишечной палочки обитает в естественной природной среде, в том числе и внутри
кишечника человека. Я спросил:
- А кто-нибудь подумал, что это не слишком хорошая идея - использовать
бактерии, способные существовать в организме человека?
- Вообще-то нет, - сказал Рики. - Честно говоря, мы об этом не думали. Нам
просто нужен был хорошо изученный вид бактерий, полностью описанный в
литературе . Мы отбирали промышленный стандарт.
- Как бы то ни было, Джек, - продолжал Рики, - вряд ли с этим будут какие-
то проблемы. Этот штамм не способен жить в теле человека. Тета-ди 5972
оптимизирован под разнообразные питательные среды - чтобы удешевить стоимость его
выращивания в лабораторных условиях. По-моему, эти бактерии могут расти даже
на куче мусора.
- Значит, вот как вы получаете свои молекулы. Их для вас выращивают
бактерии. . .
- Да, - сказал Рики, - Так мы получаем первичные молекулы. Мы производим
двадцать семь разновидностей первичных молекул. Они собираются в относительно
высокотемпературных условиях, при которых атомы более активны и быстрее
соединяются друг с другом.
- Поэтому здесь так жарко?
- Да. Эффективность реакций максимальна при ста сорока семи градусах по
Фаренгейту3. При такой температуре мы с ними и работаем, чтобы поддерживать
скорость рекомбинаций на максимуме. Но эти молекулы могут работать и при
гораздо более низких температурах. Даже при сорока пяти - сорока градусах по
Фаренгейту4 можно получить какое-то количество молекулярных комбинаций.
- И вам не нужны никакие дополнительные условия? - спросил я. - Вакуум?
Повышенное давление? Сильное магнитное поле?
Рики покачал головой.
- Нет, Джек. Мы создаем такие условия, чтобы ускорить процесс сборки, но в
них нет критической необходимости. Проблема решена очень элегантно. Соединять
компоненты молекул друг с другом довольно просто.
- И, соединив эти компоненты молекул вместе, вы получаете в результате
молекулярные ассемблеры?
- Да. А они потом собирают те молекулы, которые нам нужны.
Это в самом деле было очень умное решение - создавать молекулярные
ассемблеры с помощью бактерий. Но Рики утверждал, что ассемблеры получаются почти
автоматически - если для этого не нужно ничего, кроме высокой температуры.
Зачем же тогда им понадобилась эта сложная стеклянная конструкция?
- Для повышения эффективности и разделения процесса, - объяснил Рики. - Мы
можем одновременно создавать до девяти разных ассемблеров в разных ветвях
комплекса.
- А где ассемблеры собирают конечные молекулы?
- В этом же самом сборочном комплексе. Но сначала мы их перенастраиваем
Я не понял значения этого термина и покачал головой.
- Перенастраиваете?
- Это небольшое усовершенствование, которое мы разработали. Мы его уже
запатентовали. Понимаешь, наша система с самого начала работала правильно, но
выход конечного продукта был слишком низким. Мы получали полграмма конечных
молекул в час. При такой производительности на создание одной-единственной
камеры потребовалось бы несколько дней. Мы никак не могли понять, в чем
проблема . Конечный процесс сборки в ветвях комплекса происходил в газовой фазе.
И оказалось, что молекулярные ассемблеры слишком тяжелые и тонут в такой
разреженной среде. Бактерии, более легкие, плавают в следующем слое, над
ассемблерами , и выбрасывают компоненты молекул, которые еще легче. Эти компоненты
поднимаются кверху, выше слоя бактерий. Таким образом, ассемблеры не могли
дотянуться до молекул, из которых они должны были собирать конечный продукт.
Мы пытались применить различные технологии смешивания слоев, но они не давали
результата.
- И что же вы сделали?
- Мы модифицировали процесс создания ассемблеров так, что у них появилось
липотропное основание, с помощью которого ассемблеры могли приклеиваться к
поверхности бактерий. Таким образом, ассемблеры получили гораздо лучший
доступ к молекулам, и производительность немедленно возросла на пять порядков.
- Значит, теперь ваши ассемблеры прикреплены к бактериям?
- Именно. Они прикрепляются к наружной клеточной мембране.
Подойдя к ближайшему компьютеру, Рики вывел на плоский жидкокристаллический
экран схематическое изображение ассемблера. С виду ассемблер напоминал
зубчатую шестеренку со множеством спиралевидных отростков, направленных в разные
стороны, и плотным узлом атомов в центре.
- Как я уже говорил, они фрактальные, - сказал Рики. - Поэтому выглядят
3 147 градусов по Фаренгейту = 64 градусам по Цельсию
4 40 - 45 градусов по Фаренгейту =4-7 градусов по Цельсию
точно так же и при меньшей степени увеличения. Как говорится, у черепашки с
обеих сторон - спина, - он засмеялся и нажал еще несколько клавиш. - А вот
посмотри, как выглядят они в сцепленном состоянии.
На экране появилось новое изображение. Ассемблер был прикреплен к более
крупному объекту, похожему на удлиненную подушку, - как шестеренка,
присоединенная к подводной лодке.
- Это бактерия Тета-ди, а на ней - ассемблер, - пояснил Рики.
Пока я смотрел, к бактерии прилипло еще несколько шестеренок-ассемблеров.
- И эти ассемблеры собирают готовые камеры?
- Совершенно верно. - Рики снова пробежал пальцами по клавиатуре. На экране
появилось новое изображение. - Это наш конечный продукт, микромашина, которую
собирают ассемблеры, - камера. Ты видел версию для кровеносной системы. Это -
пентагоновская версия, она немного больше по размеру и приспособлена для
работы в воздухе. То, на что ты смотришь, - это молекулярный вертолет.
- А где его пропеллер? - спросил я.
- Пропеллера нет. Машина летает за счет вот этих маленьких круглых
выступов, которые торчат из нее под разными углами. Это моторы. В принципе, она
маневрирует, используя вязкость воздуха.
- Используя что?
- Вязкость. Воздуха, - Рики улыбнулся. - Это же микромашина, помнишь? Это
совершенно новый мир, Джек.
Какой бы революционной ни была новая технология, пентагоновские специалисты
требовали от Рики конечный продукт - а предоставить продукт он не мог. Да,
они построили камеру, которую невозможно уничтожить выстрелом, и эта камера
прекрасно передавала изображения. Рики объяснил, что при испытаниях в
закрытом помещении камеры работали превосходно. Но на открытой местности даже
малейший ветерок сдувал их, словно облако пыли, - каковой они, собственно, и
были.
Инженерная группа пКсимосап пыталась повысить мобильность отдельных
составляющих камеры, но безуспешно. А тем временем в Департаменте обороны решили,
что недостатки конструкции непреодолимы, и отказались от всей наноконцепции.
Контракт с пКсимосомп закрыли. Отдел развития компании должен был найти новый
источник финансирования в течение шести недель.
Я спросил:
- Значит, вот почему в последние несколько недель Джулия была так озабочена
поисками инвестиций?
- Да, - сказал Рики. - Если честно, вся эта компания может всплыть кверху
брюхом еще до Рождества.
- Если только вам не удастся исправить микрокамеры, чтобы камера могла
работать при ветре?
- Да, именно.
Я сказал:
- Рики, я программист. Я не могу помочь в решении проблемы мобильности
агентов. Это вопрос молекулярного дизайна. Это работа для инженеров, а не для
программистов.
- Да, я понимаю, - Рики немного помолчал, нахмурив брови. - Но на самом
деле мы полагаем, что программные коды могут помочь в решении.
- Коды? В решении чего?
- Джек, я хочу быть с тобой честным до конца. Мы совершили ошибку, - сказал
он. - Но это не наша вина, клянусь. Это не мы. Это подрядчики, - он пошел
вверх по лестнице. - Пойдем, я тебе покажу.
Рики быстрым шагом направился в дальний конец помещения, туда, где я заме-
тил открытый желтый подъемник, закрепленный у стены. Площадка подъемника была
очень маленькой, и я чувствовал себя не слишком уютно из-за того, что
подъемник был открытым, без кабинки. Я постарался смотреть вверх.
- Боишься высоты? - спросил Рики.
- Признаться, да. Ничего не могу с собой поделать.
- Ну, лучше так, чем идти наверх пешком, - Рики показал на металлическую
лестницу, которая поднималась вдоль стены до самого потолка. - Когда лифт не
работает, нам приходится взбираться по этой лестнице.
Я пожал плечами.
- По мне, так лучше пешком.
Мы проехали на подъемнике до самого потолка, на высоту трехэтажного дома.
Под потолком висела целая связка труб и проводов, а вдоль них тянулись узкие
мостики из металлической сетки, чтобы рабочие могли обслуживать проводку. Я
ненавидел металлическую сетку, потому что сквозь нее был виден пол - далеко
внизу. Я старался не смотреть под ноги. Нам часто приходилось низко
пригибаться, чтобы пройти под свисающими проводами. Рики был вынужден громко
кричать , чтобы я услышал его сквозь шум машин.
- У нас здесь буквально все! - прокричал он. - Кондиционеры воздуха - вон
там! Цистерны с водой для системы пожаротушения - вот здесь! Электрические
распределительные щиты - вот там! Здесь настоящее сердце всего комплекса!
Рики шел по мосткам довольно долго и наконец остановился возле большого
вентилятора, примерно трех футов в диаметре, встроенного в наружную стену.
- Это третий вентилятор, - сказал Рики, наклонившись к самому моему уху. -
Один из четырех вентиляторов, которые выводят воздух наружу. А теперь
посмотри на вот эти слоты вдоль корпуса вентилятора и на квадратные коробки,
закрепленные в них. Видишь? Это пакеты фильтров. Микрофильтры смонтированы
последовательно, один за другим, в несколько слоев, чтобы предотвратить попадание
любого загрязнения с фабрики в окружающую среду.
- Я вижу...
- Это теперь ты их видишь! - сказал Рики. - К сожалению, именно на этом
вентиляторе подрядчики забыли установить фильтры. Собственно, они даже слоты
под них не нарезали, поэтому строительная комиссия не заметила, что чего-то
не хватает. Был подписан акт о приемке здания, и мы начали здесь работать. И
мы выбрасывали в атмосферу непрофильтрованный воздух.
- Сколько времени?
Рики прикусил губу.
- Три недели.
- И все три недели производство работало на полную мощность?
Он кивнул.
- По приблизительным подсчетам, мы выбросили в окружающую среду около
двадцати пяти килограммов загрязнений.
- И что это за загрязнения?
- Да всего понемногу. Мы не знаем, что именно туда попало.
- Значит, вы выбрасывали кишечную палочку, ассемблеры, готовые молекулы -
все?
- Вот именно. Но мы не знаем, в каких пропорциях.
- А пропорции имеют значение?
- Возможно. Скорее всего, да.
Рики все больше волновался, выкладывая мне все это. Он кусал губы, чесал
голову, старался не смотреть мне в глаза. Я не мог понять, в чем дело. В
промышленном производстве выброс пятидесяти фунтов неочищенных отходов - вполне
обычное дело. Пятьдесят фунтов грязи запросто поместится в среднюю спортивную
сумку. Если только отходы не токсичны и не радиоактивны - а здесь ничего
подобного не было, - такое малое их количество не имеет никакого значения.
Я сказал:
- Рики, ну и что с того? Эти частицы разнесло ветром по пустыне на сотни
миль. Со временем солнечный свет или космическое излучение их уничтожат. Они
разложатся, рассеются. Через несколько часов или несколько дней от них не
останется и следа. Правильно?
Рики пожал плечами.
- Вообще-то, Джек, получилось совсем не...
И в это мгновение включился сигнал тревоги.
Сигнал был негромкий - просто мелодичное настойчивое попискивание. Но при
первых же звуках Рики подскочил на месте. Он побежал по мосткам, грохоча
каблуками по металлической сетке, - к ближайшему компьютеру, вмонтированному в
стену. В углу монитора находилось окошко состояния. В нем вспыхивала красным
цветом надпись: "Вторжение ПВ-90".
Я спросил:
- Что это значит?
- От чего-то сработала сигнализация периметра. - Рики отцепил с пояса рацию
и сказал: - Вине, заблокируй нас.
Рация захрипела.
- Мы заблокированы, Рики.
- Подними давление.
- Давление на пять фунтов выше базовой отметки. Добавить еще?
- Нет. Оставь на этом уровне. Уже получена визуализация?
- Пока еще нет.
- Черт!
Рики прикрепил рацию обратно на пояс и начал быстро набирать что-то на
клавиатуре . На экране открылось с полдюжины маленьких окошек, в которые
передавалось изображение с наблюдательных камер, установленных вокруг
производственного комплекса. Некоторые показывали вид на пустыню сверху - вероятно, эти
камеры были закреплены на крышах зданий. Другие были установлены близко от
земли. Камеры медленно поворачивались, демонстрируя панораму пустыни.
Я ничего особенного не увидел. Только пустынные колючки и редкие группы
кактусов.
- Ложная тревога? - спросил я.
Рики покачал головой.
- Очень надеюсь, что да.
Я сказал:
- Я ничего не вижу.
- Они найдут это через минуту.
- Что найдут?
- Вот это.
Он указал на монитор и прикусил губу.
Я увидел маленькое кружащееся облачко, состоящее из каких-то темных частиц.
Оно походило на пустынного дьявола - один из тех крошечных торнадо-подобных
песчаных вихрей, которые движутся вдоль поверхности земли и кружатся под
воздействием восходящих потоков воздуха, поднимающихся над разогретой солнцем
почвой пустыни. Только это облако было черного цвета и по форме слегка
напоминало бутылку кока-колы старого образца. Но оно не сохраняло такую форму
постоянно . Облако постепенно менялось, трансформировалось.
- Рики, что это такое? - спросил я.
- Я надеюсь, ты сам мне объяснишь.
- Это похоже на рой агентов. Это рой ваших микрокамер?
- Нет. Это что-то другое.
- Откуда ты знаешь?
- Мы не можем его контролировать. Он не реагирует на наши радиосигналы.
- А вы пытались?
- Да. Мы пытаемся войти с ним в контакт уже почти две недели, - сказал Ри-
ки. - Он генерирует электрическое поле, которое мы можем измерить, но по
какой-то причине мы не можем с ним взаимодействовать.
- Значит, у вас - сбежавший рой.
- Да.
- Который действует автономно.
- Да.
- И он существует уже...
- Несколько дней. Примерно полторы недели.
- Десять дней? - я нахмурился. - Но как такое возможно, Рики? Рой - это же
просто совокупность микророботов. Почему они не ломаются, почему у них не
заканчивается энергия? И почему именно вы не можете их контролировать? Ведь
если они обладают способностью собираться в рой, значит, есть какая-то
электрическая активность, которая осуществляет взаимосвязь между агентами. И,
следовательно, вы должны суметь если не управлять роем, то хотя бы уничтожить его.
- Конечно, все это верно, - сказал Рики. - Но только мы ничего не можем с
ним сделать. Мы перепробовали уже все, до чего могли додуматься, - он
пристально смотрел на экран. - Это облако существует независимо от нас. И уже
долго.
- Поэтому вы притащили меня сюда...
- Чтобы ты помог нам загнать эту чертову штуковину обратно, - сказал Рики.
День шестой. 09:32
Я подумал, что такую проблему раньше никто не мог даже вообразить. Все те
годы, которые я занимался программированием агентов, нашей задачей было
заставить их взаимодействовать между собой так, чтобы получались определенные
полезные результаты. Нам даже в голову не приходило, что может возникнуть
потребность в более полном контроле над агентами или проблема их независимого
поведения. Потому что ничего такого просто не могло случиться. Индивидуальные
агенты слишком малы, чтобы иметь встроенный источник энергии. Им приходится
получать энергию из какого-нибудь внешнего источника - такого, например, как
электромагнитное или микроволновое поле. Все, что нужно сделать, - это
отключить энергетическое поле, и все агенты погибнут. Контролировать рой агентов
не сложнее, чем использовать какой-нибудь бытовой электроприбор, вроде
кухонного комбайна. Отключи его от электрической сети - и он перестанет работать.
Но Рики утверждает, что этот рой существует самостоятельно уже полторы
недели. Это не имело смысла.
- Откуда они берут энергию?
Он вздохнул.
- Мы встроили в микрокамеры маленькие пьезоэлементы, чтобы они могли
генерировать электроэнергию из фотонов. Это должно было стать только
дополнительным источником энергии, мы добавили его не сразу, но оказалось, что даже этой
энергии им вполне хватает.
- Значит, они работают на энергии солнца? - спросил я.
- Да.
- И кто до такого додумался?
- Пентагон сделал такой заказ.
- И вы встроили в них аккумуляторы?
- Да. Запаса энергии хватает на три часа работы.
- Хорошо, я понял, - сказал я. Это было уже кое-что. - Значит, им хватает
энергии на три часа. А что случается ночью?
- Ночью у них, вероятно, заканчивается энергия - через три часа после
наступления темноты.
- И тогда облако рассеивается?
- Да.
- И отдельные агенты падают на землю?
- Предположительно да.
- Разве вы не можете взять их под контроль тогда?
- Мы могли бы, - сказал Рики. - Если бы смогли их найти. Мы выходим наружу
каждую ночь и ищем. Но никак не можем их отыскать.
- Вы встроили в них маркеры?
- Да, конечно. В наружной оболочке каждой микрокамеры есть флуоресцентный
модуль. В ультрафиолетовых лучах они светятся сине-зеленым.
- Значит, вы каждую ночь разыскиваете участок пустыни, который светится
сине-зеленым светом?
- Да. И мы до сих пор его не нашли.
Я не очень удивился. Если облако сожмется достаточно плотно, оно поместится
на участке пустыни диаметром не больше шести дюймов. А пустыня вокруг очень
большая. Даже если осматривать ее каждую ночь, очень легко пропустить такое
маленькое светящееся пятнышко.
Немного поразмыслив, я обнаружил еще один аспект проблемы, который не
поддавался объяснению. Как только облако падает на землю - когда отдельные
микрокамеры исчерпывают свой запас энергии, - оно теряет внутреннюю организацию.
Его может развеять ветром, как обычную пыль, и оно уже не соберется снова в
единое образование. Но, очевидно, это не происходит. Микрокамеры не
рассеиваются по пустыне. Наоборот, облако день за днем возвращается снова и снова.
Почему бы это?
- Мы думаем, что они могут прятаться на ночь, - сказал Рики.
- Прятаться?
- Ну да. Мы думаем, оно укрывается в каком-нибудь защищенном месте. Под
нависающим выступом или в какой-то дыре в земле - что-то вроде того.
Я указал на облако, которое, кружась, летело в нашу сторону.
- Ты думаешь, этот рой способен прятаться?
- Я думаю, что он способен адаптироваться. Собственно, даже не думаю, а
знаю наверняка. - Рики вздохнул. - Кроме того, этот рой - не единственный,
Джек.
- Не единственный?
- Здесь их, по меньшей мере, три. А теперь, может и больше.
Когда до меня дошел смысл его слов, на меня вдруг накатило странное серое
отупение, я словно внезапно утратил способность думать. Это не укладывалось у
меня в голове.
- Что ты сказал?
- Я сказал, что они размножаются, Джек, - сказал Рики. - Этот чертов рой
размножается.
Теперь камера показывала вид участка пустыни почти на уровне земли. Облако
черной пыли приближалось к нам, кружась, как вихрь. Но, понаблюдав за ним
подольше, я заметил, что оно кружится не совсем так, как пустынный дьявол.
Отдельные частицы крутились то в одну сторону, то в другую, как бы
волнообразно .
Они определенно роились.
"Роение" - это термин, которым обозначается поведение некоторых
общественных насекомых, вроде муравьев или пчел, которые "роятся", когда рой
перемещается с места на место. Облако пчел летает то в одном направлении, то в дру-
гом, темной лентой растягиваясь в воздухе. Рой может прицепиться к дереву и
задержаться там на несколько часов или даже на ночь, а потом полетит дальше.
Со временем пчелы устроятся на новом месте, где будет располагаться их рой, -
и перестанут роиться.
В последние годы программисты создали программы, моделирующие такое
поведение насекомых. Алгоритмы роения стали важным инструментом в компьютерном
программировании. В программировании "роем" называют популяцию компьютерных
агентов, которые работают над решением проблемы совместно, распределенно
обрабатывая данные. Роение стало популярным способом организации совместной
работы агентов. Появились профессиональные организации и конференции, которые
занимались исключительно программами роения. Можно даже сказать, что роение
стало оптимальным решением проблемы - если невозможно написать более
продвинутую программу, достаточно просто заставить свои агенты роиться.
Но пока я наблюдал за этим отбившимся от рук роем, я заметил, что черное
облако не просто роится в обычном смысле этого слова. Волнообразные
перемещения , казалось, были только частью сложного движения роя. Кроме волнообразных
движений, облако еще и периодически расширялось и сжималось, как будто
дышало . А время от времени оно то истончалось и поднималось выше, то уплотнялось
и почти распластывалось над землей. Эти изменения наблюдались постоянно, в
определенном ритме - или, скорее, в нескольких ритмах, накладывающихся один
на другой.
- Черт, - сказал Рики. - Я не вижу остальных. Но я знаю, что оно не одно. -
Он снова включил рацию: - Вине! Ты видишь остальные?
- Нет, Рики.
- Где остальные? Ребята, скажите мне, вы их видите?
По всей фабрике захрипели рации.
- Рики, оно одно, - сказал Бобби Лембек.
- Оно не может быть одно.
- Рики, сенсоры не регистрируют ничего другого, - это была Мэй Чанг.
- Рой только один, Рики, - подтвердил Дэвид Брукс.
- Он не может быть один! - Рики сжимал рацию так крепко, что у него
побелели костяшки пальцев. Он нажал на кнопку. - Вине! Подними давление до семи.
- Ты уверен?
- Выполняй.
- Ну ладно, если ты в самом деле думаешь...
- Перестань болтать без толку и делай, что тебе говорят!
Рики говорил о том, чтобы поднять положительное давление внутри здания до
семи фунтов на квадратный дюйм. На всех фабриках с повышенными требованиями к
чистоте поддерживалось положительное давление, чтобы частицы пыли не могли
проникнуть внутрь помещения ни через какую щель, чтобы пыль выдувало из
помещения потоком выходящего воздуха. Семь фунтов на квадратный дюйм - это
большое позитивное давление. Вовсе не обязательно делать давление таким большим,
чтобы удержать снаружи пассивные частицы пыли.
Но, конечно, эти частицы были не пассивными.
Глядя, как облако частиц кружится и извивается, постепенно приближаясь к
нам, я обратил внимание на то, что иногда частицы отражают солнечный свет и
серебристо мерцают. Потом мерцание угасает, и облако снова становится черным.
Наверное, это блестят пьезопанели, когда от них отражается свет. Но такое
мерцание доказывает чрезвычайно высокую мобильность отдельных частиц роя -
потому что все облако ни разу не засеребрилось одновременно, только по
частям.
- Ты вроде бы сказал, что Пентагон отказался от проекта из-за того, что вы
не смогли контролировать рой в ветреную погоду...
- Да. Мы не могли.
- Но в последние дни здесь, наверное, дуют очень сильные ветры.
- Конечно. Обычно ветер усиливается к вечеру. Вчера достигал скорости в
десять узлов.
- Тогда почему этот рой не рассеивается от ветра?
- Потому что он решил эту проблему, - сказал Рики. - Рой адаптировался к
ветру.
- Как?
- Смотри дальше - может, и сам заметишь. Когда налетает порыв ветра, рой
съеживается и прижимается поближе к земле, а когда ветер ослабевает, рой
расширяется и поднимается повыше.
- Это обусловленное поведение?
- Именно. Никто его не программировал, - Рики прикусил губу. Может быть, он
снова мне врет?
- Значит, ты хочешь сказать, что ваши микрокамеры способны обучаться?
- Да-да.
- Но каким образом они могут обучаться? У них же нет памяти.
- Э-э... Ну, это долгая история, - сказал Рики.
- У них есть память?
- Да, у них есть память. Очень ограниченная, но есть. Мы встроили в них
блок памяти: - Рики нажал кнопку на рации: - Кто-нибудь что-нибудь слышит?
Сквозь треск помех послышались ответы:
- Пока нет.
- Ничего.
- Никаких звуков?
- Еще нет.
Я спросил у Рики:
- Они издают звуки?
- Мы не уверены. Иногда кажется, что издают. Мы пытаемся их записать... -
Он пощелкал пальцами по клавиатуре, быстро переключая изображения, увеличивая
их одно за другим, по очереди. Потом покачал головой и сказал: - Мне это не
нравится. Оно не может быть одно. Хотел бы я знать, где остальные.
- Откуда ты знаешь; что там есть и другие?
- Потому что они всегда появляются все вместе, - Рики нервно покусывал
губы , напряженно вглядываясь в монитор. - Интересно, что же сейчас не так...
Долго ждать нам не пришлось. Через несколько мгновений черное облако
оказалось всего в нескольких ярдах от здания. И внезапно оно разделилось надвое, а
потом разделилось еще раз. И теперь на мониторе были видны три роя,
кружащиеся друг возле друга.
- Сукины дети! - воскликнул Рики. - Остальные прятались у него внутри! - Он
снова нажал на кнопку рации: - Ребята, все три роя здесь. И они очень близко.
Надо сказать, они были уже слишком близко, и камера, расположенная низко
над землей, не давала полного обзора. Рики переключился на камеры,
показывающие вид сверху. Я увидел три черных облака, которые двигались параллельными
курсами вдоль стены здания. Поведение роев казалось предельно
целеустремленным,
- Что они пытаются сделать? - спросил я.
- Пробраться внутрь, - сказал Рики.
- Зачем?
- Спроси лучше у них. Но вчера один из них...
Внезапно из-под группы кактусов, которые росли неподалеку от здания,
выскочил кролик с пушистым хвостом и побежал в пустыню. Все три роя немедленно
развернулись и погнались за кроликом.
Рики снова переключил картинку в мониторе. Теперь на весь экран передава-
лось изображение с камер, расположенных низко над землей. Три черных облака
окружали кролика, который скакал очень быстро, - размытое светлое пятно на
экране. Рои неслись за ним вслед с потрясающей скоростью. Их поведение было
ясным и определенным - они охотились.
На мгновение я ощутил какую-то необъяснимую гордость. Программа "Хи-Доб"
работала отлично! Эти рои вели себя точно так же, как львицы, преследующие
газель, - настолько целеустремленным было их поведение. Черные облака резко
развернулись и разделились, отрезая кролику путь к бегству справа и слева.
Все три роя действовали очень согласованно. Теперь они начали сближаться.
Внезапно один из роев метнулся вниз и окутал кролика. Остальные два роя
набросились на кролика мгновением позже. Образовавшееся в результате черное
облако было настолько плотным, что кролика в нем было совсем не видно.
Вероятно, зверек перевернулся на спину, потому что я увидел его задние лапы,
судорожно бьющиеся в воздухе над черной тучей.
Я сказал:
- Они его убивают...
- Да, - Рики кивнул.
- Я думал, это рой-камера.
- Да, верно.
- Но как тогда они его убивают?
- Мы не знаем, Джек. Но это происходит быстро.
Я нахмурился.
- Значит, ты уже не в первый раз это наблюдаешь?
Рики нервно жевал губы. Не отвечая, он пристально смотрел на экран.
- Рики, ты уже видел такое раньше? - снова спросил я.
Он тяжело вздохнул.
- Да. В первый раз такое случилось вчера. Вчера они убили гремучую змею.
Я повторил про себя: "Вчера они убили гремучую змею". И сказал:
- Господи, Рики...
Я вспомнил людей в вертолете, которые разговаривали о мертвых животных. И
задумался - что еще Рики от меня скрывает?
- Да.
Кролик больше не дрыгал ногами. Одна лапа, торчащая из черного облака,
только мелко конвульсивно подрагивала, а потом застыла. Черное облако
клубилось низко над землей вокруг мертвого кролика, слегка поднимаясь и опускаясь.
Это продолжалось почти минуту.
Я спросил:
- Что они делают теперь?
Рики покачал головой.
- Я не уверен... Но в прошлый раз они тоже это делали.
- Это выглядит почти... как будто они его едят.
- Я знаю, - сказал Рики.
Конечно, такое предположение было абсурдно. Модель поведения "Хищник-
Добыча" - это всего лишь биологическая аналогия. Я смотрел на пульсирующее
черное облако и думал, что его поведение сильно напоминает поведение зависшей
программы, Я точно не помнил, какие правила мы запрограммировали для
отдельных агентов на случай, когда конечная цель будет достигнута. Настоящие
хищники, конечно, поедали бы свою добычу, но разве подобное поведение могло быть у
этих микророботов? Значит, облако микророботов, скорее всего, просто кружится
в замешательстве. И если так, вскоре оно снова должно начать двигаться.
Примерно то же самое происходит в лекционной аудитории сразу после того,
как лекция закончилась. Слушатели еще какое-то время толкутся на месте,
потягиваются, перебрасываются парой слов с ближайшими соседями, здороваются с
друзьями, собирают свои вещи и верхнюю одежду. Очень немногие студенты уходят
из аудитории сразу после окончания лекции, а подавляющее большинство
остается, не обращая на них внимания. Но после того, как определенный процент
слушателей уходит, оставшиеся перестают возиться и начинают быстро покидать
лекционный зал. Происходит в некотором роде смена фокуса.
Если я угадал правильно, то что-то подобное должно произойти и в поведении
роя микророботов. Кружение вихря частиц перестанет быть таким упорядоченным,
от него станут отделяться и подниматься в воздух небольшие группы частиц.
Только когда их отделится достаточное количество, сдвинется с места и
основная масса черного облака.
Я посмотрел на часы в углу монитора.
- Сколько это уже длится?
- Около двух минут.
Я решил, что это еще небольшая задержка - вряд ли рой "завис". На
определенной стадии программирования модуля "Хи-Доб" мы использовали компьютер для
симуляции скоординированного поведения агентов. Мы всегда перезагружали
компьютер, если программа зависала, но однажды решили подождать и посмотреть,
действительно ли она зависает необратимо. И оказалось, что программа может
висеть довольно долго - около двенадцати часов, после чего внезапно оживает и
снова начинает работать. Вообще-то это наблюдение очень заинтересовало
специалистов по нервной системе, потому что...
- Они поднимаются, - сказал Рики.
Да, облако начало подниматься над останками кролика. И я сразу понял, что
моя теория ошибочна. Черное облако не рассредоточилось, не распалось на
отдельные клочья. Все три роя поднялись в воздух одновременно и слаженно. Они
действовали согласованно и целенаправленно. Несколько мгновений рои кружились
по отдельности, а потом слились воедино. Внутри черного облака мелькнули
серебристые проблески. Мертвый кролик неподвижно лежал на боку.
А потом рой медленно полетел прочь от фабрики, в пустыню. И вскоре исчез за
горизонтом.
Рики посмотрел на меня.
- Ну, что ты об этом думаешь?
- Думаю, что от вас сбежал рой нанороботов. И какой-то идиот снабдил их
автономными источниками энергии и сделал самообеспечивающимися.
- Как, по-твоему, мы сумеем вернуть этот рой обратно?
- Нет, - сказал я. - Судя по тому, что я видел, у вас нет ни единого шанса.
Рики вздохнул и покачал головой.
- Но вы наверняка сможете от него избавиться, - сказал я. - Вы можете его
уничтожить.
- Ты думаешь?
- Уверен.
- Правда? - Его лицо посветлело.
- Я совершенно уверен, - сказал я, и я действительно так думал. Я решил,
что Рики переоценивает проблему, с которой они столкнулись. Он не обдумал ее
как следует. Он не сделал всего, что можно было сделать.
Я был уверен, что смогу очень быстро уничтожить сбежавший рой. Мне
казалось , что я управлюсь с этим делом самое позднее к завтрашнему утру.
Настолько я недооценивал противника.
День шестой. 10:11
Впоследствии выяснилось, что в одном я все-таки не ошибся - было крайне
важно узнать, от чего именно погиб кролик. Теперь, конечно, я знал причину. И
я знал, почему они напали на кролика. Но в тот, первый день в лаборатории у
меня не было ни малейшего представления о том, что произошло. И я бы ни за
что не догадался.
Да никто и не знал, если уж на то пошло.
Даже Рики.
Даже Джулия...
Через десять минут после того, как рой улетел, мы все собрались в
техническом отсеке. Собралась вся группа, и все были напряженные и встревоженные.
Они следили за мной, пока я прикреплял к поясу передатчик и надевал на голову
ремешок с наушниками рации и видеокамерой, пристраивая его так, чтобы камера
располагалась у меня над левым ухом. Пришлось немного повозиться, чтобы как
следует наладить видеопередатчик.
Рики спросил:
- Ты на самом деле собираешься выйти наружу?
- Да, - сказал я. - Необходимо выяснить, что случилось с кроликом. - Я
повернулся к остальным и спросил: - Кто-нибудь хочет составить мне компанию?
Никто не шелохнулся. Бобби Лембек смотрел в пол, а руки засунул в карманы.
Дэвид Брукс часто-часто заморгал и отвернулся в сторону. Рики внимательно
изучал свои ногти. Я встретился взглядом с Рози Кастро. Она покачала головой:
- И не надейся, Джек..
- Почему нет, Рози?
- Ты же сам все видел. Они охотятся.
- Да?
- Именно так это и выглядело, черт возьми.
- Рози, мне казалось, я подготовил тебя лучше, - сказал я. - Как рои могут
охотиться?
- Мы все это видели своими глазами, - она упрямо выдвинула вперед
подбородок . - Все три роя охотились вместе.
- Но как? - снова спросил я.
Теперь Рози немного смутилась и нахмурила брови.
- О чем ты спрашиваешь? Никакого чуда тут нет. Агенты общаются между собой.
Каждый из них способен генерировать электрические сигналы.
- Правильно, - сказал я. - А насколько мощные сигналы?
- Ну... - она пожала плечами.
- Насколько мощные сигналы, Рози? Они не могут быть слишком мощными при
размере агентов в сотую часть толщины человеческого волоса. Они никак не
способны генерировать очень мощные сигналы, правильно?
- Ну да, правильно...
- А мощность электромагнитного поля снижается пропорционально квадрату
радиуса, правильно? - Этому учили всех школьников на уроках физики. По мере
удаления от источника электромагнитного излучения его мощность быстро
снижается - очень быстро.
Это означало, что отдельные агенты могли общаться только со своими
ближайшими соседями по рою, только с теми агентами, которые находятся очень близко
от них. Но никак не с другими роями на расстоянии двадцати или тридцати
ярдов.
Рози нахмурилась еще сильнее. Теперь все в группе хмурили брови и смущенно
переглядывались.
Дэвид Брукс кашлянул.
- Но что мы в таком случае видели, Джек?
- Это была иллюзия, - твердо сказал я. - Вы видели, как три отдельных роя
действовали самостоятельно, но подумали, что их действия согласованы. А на
самом деле это не так. И я почти уверен, что все остальное, что вы думаете об
этих роях, тоже не соответствует действительности.
Я очень многого не понимал в том, что касалось этих роев, - и очень многому
я просто не верил. Например, я не верил, что рои размножаются. Я думал, что
Рики и остальные так изнервничались, что могли даже придумать это. В конце
концов, из пятидесяти фунтов загрязненных отходов, которые фабрика выбросила
в окружающую среду, вполне могло получиться три роя, которые я видел, и еще
дюжина таких роев. Я предположил, что каждый рой состоит приблизительно из
трех фунтов наночастиц. Примерно столько весит большой пчелиный рой.
Меня нисколько не беспокоило, что эти рои демонстрировали целенаправленное
поведение. Именно такое поведение и подразумевалось как результат
низкоуровневого программирования. И я не верил, что три роя действовали
скоординированно. Это было просто невозможно, из-за низкой мощности полей, которые они
генерировали.
Я не верил и в то, что рои обладают настолько обширной способностью к
адаптации, которую приписывал им Рики. Я просмотрел слишком много
демонстрационных роликов, где роботы выполняли какую-нибудь задачу, - например,
совместными усилиями передвигали ящик по комнате, - а наблюдатели воспринимали это как
разумное поведение, хотя на самом деле роботы были очень тупы, минимально
запрограммированы и действовали согласованно по чистой случайности. Очень часто
поведение кажется более разумным, чем есть на самом деле. (Чарли Давенпорт
любит говорить, что Рики должен благодарить бога за это.)
И наконец, я не очень-то верил, что рои действительно опасны. Я не думал,
что трехфунтовое облако наночастиц может представлять серьезную опасность для
кого-либо, даже для кролика. Я вовсе не был уверен, что кролика действительно
убили. Мне вспомнилось, что кроликов считают очень нервными животными,
которые могут умереть просто от испуга. Если даже это не так - преследуя кролика,
нанороботы могли забиться ему в нос и рот и перекрыть дыхательные пути, в
результате чего наступила смерть от удушья. В таком случае смерть кролика была
случайной, а не намеренной. Случайная смерть казалась мне более логичным
объяснением ситуации.
Другими словами, я считал, что Рики и остальные постоянно неверно
интерпретировали то, что видели. Они просто запугали сами себя.
Но, с другой стороны, я должен был признать, что несколько вопросов никак
не могу объяснить.
Первый вопрос - и самый очевидный - почему рой ускользнул из-под контроля?
Первоначальный рой микрокамер был разработан таким образом, чтобы им можно
было управлять с помощью радиосигналов, направленных с передатчика в сторону
роя. А теперь стало очевидным, что рой не подчиняется радиокомандам. Почему -
я не понимал. Я подозревал, что дело в погрешностях, допущенных при
изготовлении . Скорее всего, нанороботы в этом рое - бракованные.
Второй вопрос относился к жизнестойкости роя. Отдельные частицы крайне малы
и подвержены повреждающему воздействию космического излучения, фотохимических
реакций, дегидратации протеиновых компонентов и других факторов окружающей
среды. В суровых условиях пустыни эти рои должны были "состариться" и
погибнуть от естественных причин много дней назад. Но они не погибли. Почему?
Третья проблема - очевидная цель роя. По словам Рики, рои постоянно
возвращаются к главному зданию производственного комплекса. Рики считает, что они
пытаются пробраться внутрь здания. Но такая цель агентов казалась мне
нерациональной. И я хотел просмотреть программный код, чтобы разобраться, в чем
причина такого поведения. Если честно, я подозревал, что в коде кроется
какая-то ошибка.
И наконец, я хотел бы знать, почему они преследовали кролика. Дело в том,
что программный модуль "Хи-Доб" не превращает агенты в настоящих хищников. В
нем просто используется модель поведения хищника - для того, чтобы агенты не
отвлекались от поставленной цели. Каким-то образом эта установка изменилась,
и создается впечатление, будто рои теперь в самом деле охотятся.
Это тоже, скорее всего, произошло из-за ошибки в программном коде.
В моем представлении все эти неясности сводились к одному простому вопросу
- от чего погиб кролик? Я не думал, что кролика убили. Я предполагал, что
гибель кролика произошла случайно, а не в результате целенаправленных действий
роя.
Но мы должны были это выяснить.
Я поправил ремешок на голове с очками от солнца, наушником рации и
видеокамерой, взял пластиковый пакет для тушки кролика и повернулся к остальным.
- Кто-нибудь идет со мной?
Повисло неловкое молчание.
Рики спросил:
- А пакет тебе зачем?
- Чтобы принести кролика сюда.
- Ни в коем случае! Даже не думай, - сказал Рики. - Ты можешь выйти наружу
- хрен с тобой, в конце концов, это твое личное дело. Но ты не притащишь сюда
кролика.
- Ты, наверное, шутишь?
- Не шучу, Джек. У нас здесь условия шестого уровня чистоты. Этот кролик
грязный. Его нельзя сюда нести.
- Хорошо. Тогда я отнесу его в лабораторию Мэй, и...
- Нет, Джек. Извини. Кролик не попадет дальше первого воздушного шлюза.
Я посмотрел на остальных. Все кивали головами, соглашаясь с Рики.
- Ну ладно. Значит, я исследую его там, снаружи.
- Ты в самом деле собираешься идти наружу?
- Почему нет? - я посмотрел на них, на каждого по очереди. - Вот что я вам
хочу сказать, ребята. По-моему, у вас тут шарики за ролики заехали. Это
облако не опасно. И - да, я собираюсь выйти наружу. - Я повернулся к Мэй. - У
тебя есть какой-нибудь набор для вскрытия, чтобы...
- Я пойду с тобой, - тихо сказала она.
- Хорошо. Спасибо, - признаться, я удивился, что Мэй первой приняла мою
точку зрения в этой ситуации. Но, как полевой биолог-исследователь, она лучше
других могла оценить опасности дикой природы. В любом случае ее решение как
будто немного уменьшило напряженность в комнате. Все остальные заметно
расслабились . Мэй вышла, чтобы захватить инструменты для вскрытия и кое-какое
лабораторное оборудование. И тут зазвонил телефон. Вине поднял трубку, потом
повернулся ко мне:
- Ты знаешь доктора Эллен Форман?
- Да, это моя сестра.
- Это она звонит, - Вине передал мне трубку и отошел в сторону. Я внезапно
разволновался и посмотрел на часы. Было уже одиннадцать утра, время утреннего
сна Аманды. Малышка сейчас должна была спать в своей кроватке. Потом я
вспомнил , что обещал Эллен позвонить в одиннадцать, чтобы узнать, как дела, как
она там справляется.
Я сказал:
- Эллен? Привет! Как ты там? Все в порядке?
- Все нормально, - долгий, долгий вздох. - Да уж, нормально... Не
представляю, как ты сам со всем этим справлялся.
- Устала?
- Кажется, я еще никогда в жизни так не уставала.
- Дети нормально доехали в школу?
Снова вздох.
- Да. В машине Эрик стукнул Николь по спине, а она ударила его по уху.
- Надо было сразу прекратить это, как только они начали, Эллен.
- Ну, я учусь понемногу, - устало проговорила она.
- А малышка? Как ее сыпь?
- Лучше. Я мазала ее мазью.
- Двигается нормально?
- Конечно. Для ее возраста у нее прекрасная координация. Есть какие-нибудь
проблемы, о которых мне нужно знать?
- Нет-нет, - сказал я и, отвернувшись от ребят, спросил, понизив голос: -
Как она какает?
Чарли Давенпорт у меня за спиной фыркнул.
- Обильно, - сказала Эллен. - Сейчас она спит. Я ненадолго выводила ее в
парк. Она заснула хорошо. В целом в доме все нормально. Только на
водонагревателе потек клапан, но скоро придет сантехник и все наладит.
- Хорошо... Слушай, Эллен, у нас здесь кое-что происходит...
- Джек, Джулия звонила из больницы пару минут назад. Хотела с тобой
поговорить .
- А.
- Когда я сказала, что ты уехал в Неваду, она очень встревожилась.
- Правда?
- Она сказала, что ты ничего не понимаешь. И только сделаешь все еще хуже.
Что-то вроде этого. Наверное, ты лучше позвони ей сам. Мне показалось, она
очень взволнована.
- Хорошо, я позвоню.
- Как у тебя там дела? Ты вернешься вечером?
- Сегодня нет, - ответил я. - Наверное, приеду завтра утром. Эллен, мне
нужно идти...
- Позвони детям после обеда, если сможешь. Им будет приятно тебя услышать.
Тетя Эллен - это хорошо, но папочку она не заменит. Ну, ты понимаешь, что я
имею в виду.
- Хорошо. Вы ужинаете в шесть?
- Примерно.
Я сказал, что постараюсь позвонить, и положил трубку.
Мы с Мэй стояли возле двойной стеклянной перегородки, у самого выхода из
здания. За стеклом я видел массивную стальную дверь противопожарной
конструкции, открывавшую путь наружу. Рики стоял рядом с нами, мрачный и нервный, и
смотрел, как мы готовимся к экспедиции.
- Ты уверен, что это необходимо? Выходить наружу?
- Крайне необходимо.
- Почему бы вам с Мэй не подождать до ночи и только тогда выйти?
- Потому что к тому времени кролика там уже не будет, - сказал я. - Ночью
его утащат койоты или ястребы.
- Ну не знаю, - сказал Рики. - Мы ни разу не видели в округе ни одного
койота.
- Черт! За то время, пока мы тут препираемся, можно было запросто сходить
туда и вернуться, - сказал я и включил рацию. - Увидимся, Рики.
Я прошел за стеклянную дверь в воздушный шлюз. Дверь с шипением закрылась
за мной. Вентиляторы включились ненадолго, в непривычной последовательности,
а потом дальняя стеклянная перегородка отъехала в сторону. Я пошел к стальной
двери. Оглянувшись, я увидел, как Мэй заходит в шлюзовую камеру.
Я чуть приоткрыл стальную дверь. Резкий, слепящий солнечный свет прочертил
на полу сияющую полосу. В лицо мне ударил горячий воздух пустыни. Рики сказал
по интеркому:
- Удачи вам, ребята.
Я задержал дыхание, открыл дверь пошире и вышел наружу.
Ветра не было, стояла удушающая полуденная жара. Где-то чирикала птица, и
больше не было слышно ни звука. Я стоял у двери и щурил глаза от слепящего
солнца. По спине у меня пробежал холодок. Я сделал глубокий вдох.
Я был уверен, что рои не опасны. Но теперь, когда я оказался снаружи, мои
теоретические выкладки словно утратили силу. Наверное, я поддался настроению
Рики, потому что сейчас мне было явно не по себе. Отсюда, снаружи, мне
показалось , что тушка кролика лежит гораздо дальше, чем я думал. Она была
примерно в пятидесяти ярдах от двери, а это половина длины футбольного поля.
Пустыня вокруг казалась голой и безжизненной. Я огляделся по сторонам, выискивая
на горизонте черные вихри, но не обнаружил ничего подозрительного.
Бронированная дверь у меня за спиной открылась, и Мэй сказала:
- Я готова, Джек.
- Тогда пошли.
Мы пошли к тушке кролика. Песок шуршал у нас под ногами. Мы начали
удаляться от здания. Я почти сразу вспотел, сердце забилось чаще. Я заставлял себя
дышать медленно и глубоко, стараясь не волноваться. Солнце немилосердно
обжигало лицо. Я понимал, что позволил Рики себя запугать, но, похоже, ничего не
мог с этим поделать. Я все время поглядывал на горизонт.
Мэй держалась в паре шагов позади меня. Я спросил:
- Ну, как ты там?
- Буду рада, когда все закончится.
Мы шли через поле желтых кактусов чолла, высотой нам по колено. Их колючки
блестели на солнце. То тут, то там попадались большие бочковидные кактусы,
похожие на толстые зеленые пальцы, торчащие кверху из песка.
Под кактусами чолла по земле молча прыгали какие-то маленькие птички. Когда
мы приблизились, они вспорхнули в воздух и отлетели на сотню ярдов.
Наконец мы дошли до кролика. Над тушкой кружилось жужжащее черное облако. Я
остановился, потрясенный.
- Это просто мухи, - сказала Мэй. Она прошла вперед и присела возле
кролика, не обращая внимания на мух. Мэй надела резиновые перчатки и протянула
другую пару мне. Потом она расстелила на земле кусок полиэтиленовой пленки и
прижала его с четырех сторон камнями, расстегнула сумку с инструментами для
вскрытия и положила ее рядом. Стальные инструменты блестели на солнце -
пинцеты, скальпели, несколько видов ножниц. Еще Мэй выложила рядком шприц и
несколько пробирок с резиновыми пробками для взятия образцов тканей. Она
двигалась быстро и уверенно. Ей уже приходилось выполнять такую работу.
Я присел на корточки рядом с Мэй. Трупный запах еще не ощущался. При
внешнем осмотре я не заметил никаких признаков, указывающих на причину смерти.
Выпученный глаз кролика был розовым и имел вполне здоровый вид.
Мэй спросила:
- Бобби? Ты меня записываешь?
Я услышал в наушнике, как Бобби Лембек попросил:
- Опусти камеру пониже.
Мэй поправила камеру, закрепленную у нее на очках от солнца.
- Еще немножко... Еще немножко... Вот, так нормально. Достаточно.
- Хорошо, - сказала Мэй. Она повертела тушку кролика в руках, осматривая ее
со всех сторон, и начала быстро диктовать: - При внешнем осмотре животное
выглядит совершенно нормально. Нет никаких признаков аномалий развития или
заболеваний, мех густой и с виду здоровый. Носовые ходы кажутся частично или
полностью блокированными. Я заметила некоторое количество фекальных масс,
выделившихся из ануса, но, полагаю, это нормальная дефекация, произошедшая во
время смерти.
Мэй уложила тушку спинкой вниз и развела в стороны передние лапы кролика.
- Мне нужна твоя помощь, Джек.
Она хотела, чтобы я подержал лапы в таком положении. Тушка была еще теплая,
трупное окоченение еще не началось.
Мэй взяла скальпель, одним быстрым движением сделала срединный разрез и
вскрыла брюшную полость кролика. Открылась красная щель, потекла кровь. Я
увидел беловатые ребра и розовые внутренности. Делая разрез, Мэй не
переставала говорить - она описывала внешний вид тканей, их цвет и консистенцию. Мне
она сказала: "Подержи здесь". Я передвинул руку пониже и отвел в сторону
скользкие внутренности. Точным движением скальпеля Мэй вскрыла желудок.
Оттуда вытекла грязноватая зеленая жидкость, смешанная с каким-то кашицеобразным
веществом - скорее всего, это была недопереваренная клетчатка. Внутренняя
поверхность стенки желудка показалась мне слишком шероховатой, но Мэй сказала,
что это нормально. Она привычным движением провела пальцем вдоль стенок
желудка , потом остановилась.
- Хм-м-м... Посмотри-ка сюда.
- Что там? - спросил я.
- Вот, смотри, - она показала. В нескольких местах на стенке желудка
виднелись участки покраснения, которые слегка кровоточили, как будто их растерли
до крови. - Это ненормально, - сказала Мэй. - Это патология. - Она взяла
увеличительное стекло и рассмотрела необычные участки внимательнее, потом
продиктовала: - Я наблюдаю темные участки приблизительно от четырех до восьми
миллиметров в диаметре, которые, как я полагаю, являются скоплениями наноча-
стиц в слизистой оболочке желудка. Каждое из этих скоплений сопровождается
умеренным кровотечением из стенки желудка.
- У него в желудке наночастицы? - переспросил я. - Но каким образом они там
оказались? Кролик их съел? Или непроизвольно проглотил?
- Вряд ли. Я склонна предположить, что они проникли в желудок
самостоятельно , активно.
Я нахмурился.
- Ты хочешь сказать, что они проползли вниз по...
- По пищеводу. Да. По крайней мере, я так думаю.
- Но почему они это сделали?
- Я не знаю.
Разговаривая со мной, Мэй продолжала делать вскрытие. Она взяла ножницы и
разрезала грудину снизу вверх, потом развела ребра в стороны, открывая
грудную клетку.
- Подержи здесь.
. Я придержал ребра так, как показала Мэй. Края костей были острые. Другой
рукой я удерживал задние ноги кролика разведенными в стороны. Мэй работала
между моими руками.
- Легкие ярко-розового цвета, плотные, имеют здоровый вид.
Мэй разрезала одно легкое скальпелем, потом еще раз и еще. Наконец она
обнажила бронхиальное дерево и вскрыла один из крупных бронхов. Внутренняя
поверхность бронха была очень черной.
- В бронхах обнаружена массивная инвазия наночастиц, наступившая вследствие
ингаляции элементов роя, - продиктовала Мэй. - Ты снял это, Бобби?
- Все снял. Видеоразрешение отличное.
Мэй продолжила разрез выше.
- Следуя вверх по бронхиальному дереву к трахее и гортани...
Она делала все новые и новые разрезы - вдоль гортани, потом от носа назад,
через щеку, потом вскрыла рот... Мне пришлось даже отвернуться на мгновение.
Но Мэй продолжала спокойно диктовать:
- Я наблюдаю массивную инфильтрацию носовых ходов и гортани. Предположи-
тельно, это вызвало частичную или полную закупорку дыхательных путей,
которая , в свою очередь, могла стать причиной смерти.
Я снова посмотрел на кролика.
- Что?
Голову кролика теперь невозможно было узнать. Мэй отделила нижнюю челюсть и
рассматривала горло кролика.
- Посмотри сам, - предложила она. - Похоже, плотные скопления частиц
перекрыли гортань и, вероятно, вызвали нечто вроде аллергической реакции, или...
Тут вмешался Рики:
- Слушайте, ребята, долго вы еще собираетесь там возиться?
- Столько, сколько потребуется, - сказал я и повернулся к Мэй: - Какая
аллергическая реакция?
- Ну, посмотри на вот этот участок ткани - видишь, какой он отечный и
серый? Следовательно, можно предположить...
- Вы понимаете, что вы торчите там уже четыре минуты? - снова влез Рики.
- Мы здесь только потому, что не можем принести кролика внутрь, - сказал я.
- Да, не можете.
Мэй покачала головой и сказала:
- Рики, ты сейчас только мешаешь...
Бобби попросил:
- Не верти головой, Мэй. В камере все прыгает туда-сюда.
- Извини.
Но я заметил, как Мэй подняла голову, как будто посмотрела на горизонт, а
сама в это время открыла пробирку, сунула туда кусочек слизистой оболочки
кроличьего желудка, закрыла пробирку резиновой пробкой и положила себе в
карман . И только потом снова посмотрела вниз. Никто из тех, кто смотрит
видеозапись , не видел, что она сделала. Мэй сказала:
- Хорошо, а теперь мы возьмем образцы крови.
- Вы можете взять только кровь - и ничего больше, - предупредил Рики.
- Да, Рики. Мы знаем.
Мэй взяла шприц, ввела иглу в артерию, набрала крови для образца, слила ее
в пробирку, одной рукой сменила иглу и взяла другой образец крови из вены. Ее
движения ни на миг не замедлились.
Я сказал:
- Тебе как будто уже приходилось это делать раньше.
- Это пустяки. В Сычуане мы всегда работали во время страшных снегопадов,
когда ты не видишь, что делаешь, руки замерзают, туша животного промерзла
насквозь , так что в нее даже иглу не воткнешь... - Она отложила пробирку с
кровью в сторону. - А теперь мы возьмем несколько культур на посев, и все... -
Мэй поискала что-то в своей сумке и сказала: - Вот незадача...
- Что такое? - спросил я.
- Я не захватила тампоны для взятия культур.
- Но внутри они у тебя есть?
- Да, конечно.
Я сказал:
- Рики, ты нигде не видишь тампонов для взятия культур?
- Вижу. Вот они, возле воздушного шлюза.
- Не хочешь принести их нам?
- Да вы что, ребята! - Рики натянуто рассмеялся. - Я ни под каким видом не
выйду наружу днем. Если они вам нужны - идите и берите.
Мэй сказала мне:
- Хочешь сходить?
- Нет, - я удерживал вскрытую тушку кролика и не хотел потом начинать все
заново. - Я подожду здесь. Иди ты.
- Хорошо, - Мэй встала. - Постарайся отгонять мух, чтобы не было лишнего
загрязнения. Я скоро вернусь, - и она легкой трусцой побежала к двери.
Я слышал, как затихли ее шаги, потом лязгнула металлическая дверь,
закрываясь за Мэй. Потом стало тихо. Привлеченные вскрытой тушкой кролика мухи
роились у меня над головой, пытались облепить вытащенные внутренности. Я
отпустил задние ноги кролика и помахал рукой, чтобы отогнать мух. Я был так занят,
разгоняя мух, что даже не волновался из-за того, что я здесь один.
Время от времени я поглядывал на горизонт, но ни разу ничего не увидел.
Отгоняя мух, я случайно взъерошил мех кролика, и заметил, что кожа под мехом
ярко-красного цвета.
Ярко-красная, как при сильном солнечном ожоге. От одного только вида этой
красноты я вздрогнул.
- Бобби! - сказал я в микрофон.
В наушнике затрещало, потом раздался голос Бобби:
- Да, Джек.
- Ты видишь кролика?
- Да, Джек.
- Видишь, какая красная у него кожа? Ты записываешь это?
- Э-э... Погоди минутку.
Я услышал негромкое жужжание у левого виска - Бобби настраивал увеличение
камеры через пульт дистанционного управления. Потом жужжание прекратилось. Я
сказал:
- Ты видишь это? Через мою камеру?
Бобби не ответил.
- Бобби!
Я услышал какой-то шепот, непонятное бормотание. Но, возможно, это был
просто треск статических помех.
- Бобби, ты там?
Тишина. Потом я услышал дыхание.
- Джек! - теперь со мной говорил Дэвид Брукс. - Тебе лучше вернуться
внутрь.
- Но Мэй еще не пришла. Где она?
- Мэй внутри.
- Я должен ее подождать, она собиралась взять образцы культур...
- Нет. Возвращайся сейчас же, Джек.
Я отпустил кролика, поднялся на ноги и огляделся.
- Я ничего не вижу.
- Они с другой стороны здания, Джек.
Его голос звучал спокойно, но у меня мороз пробежал по коже.
- Да?..
- Возвращайся внутрь, Джек.
Я наклонился, поднял пробирки с образцами и сумку с инструментами для
вскрытия, лежавшие возле тушки кролика. Черная кожа сумки сильно нагрелась на
солнце.
- Джек!
- Минутку...
- Джек. Перестань там возиться.
Я пошел обратно к стальной двери. Под ногами шуршал песок. Я не видел
ничего подозрительного.
Зато кое-что услышал.
Я услышал необычный низкий звук, похожий на барабанную дробь. Сперва я
подумал, что это работают какие-то механизмы, но звук то нарастал, то затихал,
пульсируя, как биение сердца. Некоторые удары были громче остальных и
сопровождались каким-то шипением, образуя невероятную, причудливую мелодию, - я
никогда не слышал ничего подобного.
Потом, обдумывая случившееся, я понял, что больше всего меня напугал именно
звук.
Я пошел быстрее. И спросил:
- Где они?
- Приближаются.
- Где?
- Джек... Ты бы лучше побежал.
- Что?
- Беги!
Я по-прежнему ничего не видел, но звук стал заметно громче. Я побежал
легкой трусцой. Звук был такой низкой частоты, что я чувствовал его вибрации
всем своим телом. Но я и слышал его тоже. Барабанная дробь в прерывистом,
рваном ритме.
- Беги, Джек!
Я мысленно выругался.
И побежал.
Из-за угла здания появился первый рой, кружась и сверкая серебром. Шипение
и вибрация определенно исходили от черного облака. Оно направилось ко мне,
скользя вдоль стены здания. Я понял, что облако доберется до двери гораздо
раньше, чем я.
Я огляделся и увидел, как из-за другого угла здания вылетает второй рой. И
он тоже направился ко мне.
В наушнике затрещало. Я услышал голос Дэвида Брукса:
- Джек, ты не успеешь.
- Я вижу.
Первый рой уже добрался до двери и завис перед ней, перекрывая мне путь. Я
остановился, не зная, что делать. Рядом со мной на земле валялась палка,
довольно большая, фута четыре в длину. Я подобрал палку и покрутил ее в руке.
Рой пульсировал, но не отдалялся от двери.
Второй рой летел ко мне.
Я решил, что пришло время устроить диверсию. Я хорошо знал программу "Хи-
Доб". Я знал, что рои запрограммированы на преследование движущихся объектов,
если объекты будут от них убегать. Что бы подсунуть им в качестве такого
объекта? . .
Я размахнулся и подбросил черную сумку с инструментами высоко в воздух, в
направлении ко второму рою. Сумка упала и покатилась по песку.
Второй рой сразу же повернул и полетел к сумке.
В то же самое мгновение первый рой отлетел от двери и тоже направился к
сумке - совсем как собака, которая бросается за мячиком. Глядя, как рой
улетает с моего пути, я почувствовал облегчение. В конце концов, это всего лишь
запрограммированный рой нанороботов. Я подумал: "Это просто детская игра". И
бросился к двери.
Это была ошибка. Потому что, очевидно, мои быстрые движения привлекли
внимание роя - он немедленно остановился и сразу же вернулся обратно к двери,
преграждая мне путь. Там он и завис, кружась на месте. В черном облаке
сверкали серебристые отблески - словно лезвия, которые поблескивали на солнце.
Они перекрыли мне путь.
Я не сразу осознал, что это означает. Мои движения не привлекли внимания
роя и не заставили рой преследовать меня. Рой вообще меня не преследовал.
Вместо этого он перекрыл мне путь к отступлению. Рой предугадывал мои
действия.
Значит, дело не в программе. Рой изобрел новую модель поведения,
соответствующую ситуации. Вместо того чтобы преследовать меня, он поджидает меня в
засаде.
Это выходило за пределы программы, заложенной в наночастицы, - это было на
порядок более сложное поведение. Я не понимал, как такое могло произойти.
Наверное , каким-то случайным образом возможности роя усилились. Потому что
каждая отдельная частица обладала очень ограниченной памятью. Разумность роя
была ограничена до необходимых пределов. Не может быть, чтобы его было так уж
трудно перехитрить.
Я попытался уклониться вправо, потом влево. Облако сразу же начинало
двигаться за мной, но только на мгновение. Потом оно снова возвращалось к двери.
Как будто знало, что моя настоящая цель - это дверь, и если оно останется
там, то обязательно меня настигнет.
Это было слишком разумное поведение. Наверное, они добавили в наночастицы
еще какие-то дополнительные программы, о которых мне не сказали. Я произнес в
микрофон:
- Что за чертовщину вы сотворили с этими штуками, ребята?
- Оно не даст тебе пройти, Джек, - сказал Дэвид.
Услышав, что он говорит, я разозлился.
- Ты так думаешь? Посмотрим!
Потому что мой следующий шаг был очевиден. На таком близком расстоянии от
земли структура роя нанороботов была очень уязвима. В сущности, это всего
лишь облако частиц размером не больше пылинки. Если я развею это облако и тем
самым нарушу структуру роя, то частицам придется заново реорганизовываться,
точно так же как стае птиц в воздухе, разлетевшейся после выстрела.
Реорганизация займет по меньшей мере несколько секунд. За это время я успею
проскочить за дверь.
Но как их разогнать? Я покрутил палкой, которую все еще держал в руке. Нет,
этого явно недостаточно. Мне нужно было что-то другое, с большей плоской
поверхностью - что-то вроде лопатки или пальмовой ветви, чтобы создать сильный
поток воздуха...
Я напряженно думал. Мне нужно было что-нибудь.
Хоть что-нибудь...
Второй рой начал подбираться ко мне сзади. Он приближался по сложной
зигзагообразной траектории, чтобы пресечь любую попытку к бегству, которую я мог
предпринять. Я наблюдал за роем с ужасом и восхищением. Такое поведение тоже
никогда не закладывалось ни в какие программы. Это было самопроизвольное,
обусловленное поведение - и его цель была более чем очевидна. Рой
подкрадывался ко мне.
Пульсирующий звук становился все громче по мере того, как рой подлетал
ближе .
"Я должен рассеять облако", - подумал я.
Я завертел головой, осматриваясь по сторонам. Нигде не было видно ничего
подходящего. Ближайшие кусты можжевельника росли слишком далеко. Кактусы чол-
ла слишком хрупкие. Я подумал: "Конечно, откуда тут взяться чему-то
подходящему - это же гребаная пустыня!" Я осмотрел наружную стену здания в надежде,
что кто-нибудь случайно оставил снаружи какой-нибудь инструмент, например
лопату. . .
Ничего.
Совсем ничего. Я стою здесь, посреди пустыни, в одной рубашке, и вокруг нет
никого, кто помог бы мне...
Ну, конечно же!
В наушнике затрещало.
- Послушай, Джек...
Но я больше ничего не слышал. Когда я стаскивал рубашку через голову,
ремешок с наушником и камерой слетел и упал на землю. А потом я схватил рубашку и
завертел ею в воздухе. И, заорав, как баньши, бросился на рой, который
поджидал меня у двери.
Рой вибрировал, издавая низкий звук, похожий на барабанную дробь. Когда я
побежал к рою, облако наночастиц слегка распласталось. А потом я оказался
внутри этого облака, в окружении наночастиц. Меня окутал странный полумрак,
как будто я попал в пылевую бурю. Я ничего не видел - не видел даже двери. Я
протянул свободную руку, надеясь найти дверную ручку на ощупь. Запорошенные
наночастицами глаза сразу заболели, но я изо всех сил размахивал рубашкой, и
вскоре полумрак начал рассеиваться. Я разогнал рой, расшвырял наночастицы в
разные стороны. Зрение прояснилось, и дышал я все еще нормально, хотя в горле
сильно пересохло и болезненно запершило. Я чувствовал тысячи крошечных уколов
по всему телу, но они были почти безболезненные.
Наконец я увидел перед собой дверь. Ручка двери была слева от меня. Я не
переставал размахивать рубашкой, и облако наночастиц вдруг отлетело в
сторону, как будто для того, чтобы оказаться подальше от моей рубашки. В это
мгновение я проскользнул в дверь и захлопнул ее за собой.
Внезапно оказавшись в темноте, я заморгал. Почти ничего не было видно. Я
решил, что глаза должны привыкнуть к полумраку после слепящего солнца, и
немного подождал. Но зрение не улучшилось. Наоборот, стало только хуже. Я
смутно различал только двойную стеклянную перегородку впереди. Мелкие уколы на
теле горели и зудели. В горле совсем пересохло, стало трудно дышать. Я
захрипел и закашлялся. В глазах помутилось. Закружилась голова.
За стеклянными перегородками стояли Рики и Мэй и смотрели на меня. Я
услышал , как Рики кричит:
- Иди же, Джек! Скорее!
Глаза болели, словно их жгло огнем. Голова кружилась все сильнее. Мне
пришлось прислониться к стене, чтобы не упасть. Горло начало опухать. Я дышал с
трудом. Задыхаясь, я ждал, когда откроется стеклянная дверь. Но она не
открывалась . Я тупо смотрел на воздушный шлюз.
- Ты должен стать напротив двери, Джек! Становись!
Мир вокруг меня как будто замедлился. Я внезапно ослабел. Тело стало
непослушным и вялым. Жжение в глазах и на коже усилилось. В комнате словно
потемнело . Я не был уверен, что смогу самостоятельно встать напротив двери.
- Становись! Джек!
Не знаю, как мне это удалось, но я отстранился от стены и шагнул к
воздушному шлюзу. Стеклянная перегородка с негромким шипением ушла в стену.
- Иди же, Джек! Давай!
Перед глазами у меня поплыли цветные пятна. Голова кружилась, меня
подташнивало . Спотыкаясь и едва переставляя ноги, я шагнул внутрь воздушного шлюза
и уперся во вторую перегородку. С каждой секундой дышать было все труднее. Я
понял, что скоро наступит удушье.
Снаружи здания снова послышалось низкое ритмичное гудение. Я медленно
повернулся и посмотрел назад.
Стеклянная перегородка закрылась.
Я посмотрел вниз, на себя, но почти ничего не увидел. Моя кожа казалась
черной от налипшей на нее пыли. Все тело болело. Рубашка тоже почернела от
пыли. Сверху хлынули струи холодного раствора, и я закрыл, глаза. Потом
раздалось громкое гудение - заработали вентиляторы. Я видел, как потоки воздуха
уносят пыль с моей рубашки. Зрение постепенно прояснилось, но я по-прежнему
не мог дышать. Рубашка выскользнула у меня из пальцев и упала, распластавшись
на решетке у моих ног1. Я наклонился, чтобы поднять ее. Я весь дрожал, колени
подгибались от слабости. Я слышал только гул вентиляторов.
Меня затошнило. Колени подогнулись, и я привалился к стене.
Я посмотрел на Рики и Мэй за второй стеклянной дверью. Они были как будто
где-то далеко-далеко. Пока я смотрел, они все отдалялись и отдалялись. Вскоре
они оказались где-то совсем далеко, и я перестал о них думать. Я понял, что
умираю. Я закрыл глаза и рухнул на пол. Гул вентиляторов затих вдали, и
наступила холодная, абсолютная тишина.
День шестой. 11:12
- Не двигайся.
По моим венам текло что-то очень холодное. Я задрожал.
- Джек, не двигайся. Хотя бы пару секунд, хорошо?
Что-то холодное, какая-то холодная жидкость потекла по моей руке. Я открыл
глаза. Прямо у меня над головой горел свет - ослепительно яркий, слегка
зеленоватый . Я поморщился. У меня болело все тело. Я чувствовал себя так, как
будто меня жестоко избили. Я лежал навзничь на черной кушетке в биологической
лаборатории Мэй. Прищурив глаза от яркого света, я увидел рядом Мэй,
склонившуюся над моей левой рукой. Она вводила что-то через аппарат для внутривенных
вливаний, закрепленный в моей локтевой вене.
- Что случилось?
- Джек, прошу тебя, не шевелись. Я делала это только на лабораторных
животных.
- Очень обнадеживает, - я приподнял голову и посмотрел, что она делает. В
висках запульсировала боль. Я застонал и снова лег.
Мэй спросила:
- Плохо себя чувствуешь?
- Ужасно.
- Не удивительно. Мне пришлось три раза делать инъекции.
- Из-за чего?
- У тебя был анафилактический шок, Джек. Массивная аллергическая реакция.
Ты едва не задохнулся.
- Аллергическая реакция... - повторил я. - Значит, вот что это было?
- Да, и очень сильная.
- Это из-за роя?
Поколебавшись мгновение, Мэй ответила:
- Конечно.
- Но разве наночастицы могут вызвать такую аллергическую реакцию?
- Как мы видим, могут...
- Но ты так не думаешь, правда? - сказал я.
- Нет, не думаю. Я думаю, что сами по себе наночастицы аллергенно инертны.
Я думаю, аллергию у тебя вызвал коли-токсин.
- Коли-токсин...
Головная боль накатывала волнами. Я задержал дыхание, выжидая, когда боль
ослабеет. Потом я попытался осмыслить то, что сказала Мэй. Голова болела,
мысли ворочались очень медленно. Коли-токсин.
- Да.
- Бактериальный токсин? Токсин кишечной палочки? Ты это имеешь в виду?
- Да. Скорее всего, это протеолитический токсин.
- И откуда взялся этот токсин?
- Из роя, - ответила Мэй.
Это вообще не имело никакого смысла. Судя по тому, что сказал Рики,
бактерии - кишечная палочка - использовались только для того, чтобы производить
составляющие части молекул.
- Но в рое не должно быть самих бактерий, - сказал я.
- Я не знаю, Джек. Но думаю, они вполне могут там быть.
Почему она говорит так неуверенно? На Мэй это не похоже. Обычно она
излагала свое мнение четко и определенно.
- Ну, кто-нибудь да знает, - сказал я. - Ведь эти нанороботы
сконструированы. Бактерии либо были заложены в конструкцию, либо нет.
Я услышал, как Мэй вздохнула - так, как будто я что-то недопонимал.
Но что я недопонимаю?
Я спросил:
- Вы собрали частицы, которые сдуло в воздушном шлюзе? Взяли образцы частиц
из шлюза?
- Нет. Вся пыль из воздушных шлюзов сжигается.
- Это что, такая...
- Это заложено в систему, Джек. Как мера безопасности. Мы не можем ее
обойти.
- Понятно... - На этот раз настала моя очередь вздыхать. Значит, у нас нет
ни одного образца агентов из роя для исследования. Я собрался встать, но Мэй
положила руку мне на плечо и удержала.
- Поднимайся очень медленно, Джек.
Она была права - потому что, когда я сел на кушетке, голова у меня заболела
еще сильнее. Я свесил ноги на пол.
- Долго я был без сознания?
- Двенадцать минут.
- Я чувствую себя так, будто меня избили...
Ребра болели при каждом вдохе.
- У тебя было очень затрудненное дыхание.
- Мне и сейчас трудно дышать.
Я взял бумажную салфетку и высморкался. На салфетку вышло много черной
слизи, смешанной с пылью из пустыни и кровью. Чтобы прочистить нос, мне пришлось
высморкаться четыре или пять раз. Я скомкал салфетку и хотел бросить ее в
мусорную корзину. Мэй протянула руку и сказала:
- Дай это мне, Джек.
- Да нет, все нормально...
- Дай, Джек.
Она забрала у меня салфетку, положила в маленький пластиковый пакетик и
запечатала. Только тогда я осознал, насколько медленно сейчас соображаю. Ну,
конечно же - на салфетке были те самые наночастицы из роя, которые я хотел
изучить. Я закрыл глаза и стал дышать медленно и глубоко, ожидая, пока
головная боль немного успокоится. Когда я снова открыл глаза, свет в комнате
показался мне уже не настолько ярким. Теперь он был почти нормальным.
- Кстати, тебе звонила Джулия, - сказала Мэй. - Она просила передать, чтобы
ты ей пока не звонил - она не сможет подойти к телефону из-за каких-то
обследований . Но она хотела с тобой поговорить.
Я только вздохнул.
Мэй положила пакетик с салфеткой в металлическую коробочку и плотно
завинтила крышку.
- Мэй, если в рое есть бактерии, мы можем узнать это прямо сейчас, если
рассмотрим частицы. Почему бы нам это не сделать?
- Сейчас я не могу. Но я сделаю это, как только освобожусь. У нас небольшие
проблемы с блоком ферментации, и микроскопы сейчас заняты.
- Что за проблемы?
- Я пока точно не знаю. Но в одном из чанов резко упала скорость роста
бактерий, - она покачала головой. - Вряд ли это что-нибудь серьезное. Такое слу-
чается постоянно. Ведь производственный процесс - невероятно тонкое дело,
Джек. Поддерживать его, чтобы все нормально работало, - это все равно, что
жонглировать одновременно сотней шаров. Руки постоянно заняты.
Я кивнул. Однако я начал подозревать, что Мэй не стала сразу искать
бактерии в содержимом салфетки по другой причине. Она и без того знала, что они
там есть. Наверное, Мэй просто считает, что рассказывать мне об этом - не ее
дело. И если я угадал правильно, она никогда мне ничего не расскажет.
- Мэй... - сказал я. - Кто-то должен рассказать мне, что у вас здесь
происходит на самом деле. Не Рики. Я хочу, чтобы кто-нибудь рассказал мне все как
есть.
- Ты прав, - откликнулась Мэй. - По-моему, это очень хорошая идея.
Вот поэтому я и оказался перед монитором компьютера в одной из здешних
маленьких комнаток. Рядом со мной сидел инженер-проектировщик, Дэвид Брукс. Во
время разговора Дэвид постоянно поправлял что-нибудь в своей одежде. Он
разгладил галстук, расправил манжеты рубашки, одернул воротник, подтянул повыше
брюки, чтобы не вытягивались колени. Положил ногу на ногу, подтянул носок,
потом занялся вторым носком. Провел ладонью по плечам, стряхивая воображаемую
пыль. Потом все началось по новой. Конечно, он делал все это несознательно,
непроизвольно, и при такой головной боли это могло бы меня раздражать. Но я
не обращал внимания на его манипуляции. Потому что с каждой новой порцией
информации, которую выдавал мне Дэвид, голова у меня болела все сильнее и
сильнее.
В отличие от Рики, у Дэвида был очень упорядоченный, хорошо организованный
ум, и он рассказывал мне все, с самого начала. пКсимосп заключил контракт на
изготовление роя микророботов, которые будут работать как камера для
наблюдения с воздуха. Микрокамеры были успешно изготовлены и хорошо показали себя на
испытаниях внутри помещения. Но когда их испытали на открытом воздухе,
оказалось , что камеры недостаточно мобильны. Сильный ветер легко развеивал рой
микророботов во время испытаний. Это было шесть недель назад.
- Вы испытывали другие рои после этого? - спросил я.
- Да, много раз. Испытания длились еще четыре недели или около того.
- И ни один рой не работал?
- Да. Ни один не работал.
- Значит, все эти исходные рои исчезли - их унесло ветром?
- Да.
- Следовательно, те сбежавшие рои, которые мы наблюдаем сейчас, не имеют
ничего общего с исходными испытательными роями?
- Да.
- Они появились в результате выброса загрязненных отходов...
Дэвид быстро заморгал.
- О каких загрязнениях ты говоришь?
- О двадцати пяти килограммах загрязнений, выдутых наружу через вентилятор,
на котором не были установлены фильтры...
- Кто тебе сказал про двадцать пять килограммов?
- Рики.
- Нет, Джек, нет, - сказал Дэвид. - Мы выбрасывали отходы много дней.
Наверное, там было пятьсот или шестьсот килограммов загрязнений - бактерий,
молекул , ассемблеров...
Значит, Рики снова сильно приукрасил истинное положение дел. Но я не
понимал, почему он решил обмануть меня в этом. В конце концов, это ведь была
всего лишь случайная ошибка. Причем ошибка подрядчика - по словам Рики.
- Хорошо, - сказал я. - И когда вы впервые заметили дикий рой из пустыни?
- Две недели назад, - ответил Дэвид, кивая и разглаживая свой галстук.
Он объяснил, что вначале рой был настолько дезорганизован, что при первом
его появлении они решили, будто это просто скопление каких-нибудь пустынных
насекомых - мошек или москитов.
- Облако полетало какое-то время вокруг здания лаборатории, а потом
исчезло . Мы сочли , что это просто случайность.
Через пару дней рой появился снова, и на этот раз он был организован лучше.
- В нем отчетливо наблюдалось роение - такие же круговые и волнообразные
перемещения, как и внутри облака, которое ты видел. Тогда нам стало ясно, что
это не москиты, а наши нанороботы.
- А что было потом?
- Облако кружилось по пустыне вокруг здания фабрики, как и раньше. Оно
прилетало и улетало. Следующие несколько дней мы пытались управлять им с помощью
радиосигналов, но ни разу ничего не получилось. А потом - примерно через
неделю после этого - мы вдруг обнаружили, что ни одна машина не заводится... -
Дэвид помолчал. - Я пошел посмотреть, в чем там дело, и выяснил, что все
бортовые компьютеры вышли из строя. Сейчас все автомобили делают со встроенными
микропроцессорами. Они контролируют все: от подачи топлива до дверных замков
и настроек радио.
- И эти компьютеры перестали работать?
- Да. Собственно, чипы самих процессоров были в полном порядке. Но все чипы
памяти разрушились в результате коррозии. Буквально превратились в пыль.
Я подумал: "Вот дерьмо!" - и сказал:
- Ты смог установить почему?
- Конечно. Тут не надо было даже особенно думать, Джек. Такая коррозия -
характерное проявление действия гамма-ассемблеров. Ты знаешь о них? Нет? Ну,
в производственном процессе у нас используется девять разновидностей
ассемблеров . У каждого вида ассемблеров - свои функции. Гамма-ассемблеры разрушают
углеродные материалы в силикатных слоях. Они буквально разрезают их на нано-
уровне - вырезают куски углеродного субстрата.
- Значит, эти ассемблеры порезали чипы памяти в машинах...
- Да, правильно, но... - Дэвид помялся. Он вел себя так, как будто я не
улавливал сути того, о чем он рассказывал. Он подергал себя за воротник
рубашки, провел пальцем по манжетам. - Не забывай, Джек, эти ассемблеры
способны работать при комнатной температуре. Но такая жара, как в пустыне, для них
даже лучше. Чем выше температура, тем эффективнее они работают.
Несколько мгновений до меня не доходило, что он имеет в виду. При чем тут
разница между комнатной температурой и жарой в пустыне? Какое отношение это
имеет к испорченным чипам памяти в машинах? И внезапно, наконец, монетка
упала . Я понял.
- Боже мой... - проронил я.
Дэвид кивнул.
- Да.
Дэвид рассказал мне, что через неисправный вентилятор в пустыню выбросило
смесь компонентов, и эти компоненты, которые были предназначены для
самосборки внутри производственной линии, вполне могли выполнять свое предназначение
и в природных условиях. Сборка могла происходить автономно, прямо в пустыне.
И, очевидно, именно это и произошло.
Чтобы проверить, что я все понял правильно, я решил просчитать все этапы
пошагово.
- Первичная сборка начинается с бактерий. Они видоизменены так, что
способны питаться чем угодно, вплоть до мусора, и, значит, вполне могли найти в
пустыне какую-нибудь питательную среду.
- Правильно.
- Это означает, что бактерии начали размножаться и производить молекулы,
которые самостоятельно складывались друг с другом, образуя новые, более
крупные молекулы. И вскоре из них получились ассемблеры, которые начали выполнять
заключительную работу - собирать новые микроагенты.
- Да, правильно.
- А это означает, что рои действительно размножаются в буквальном смысле.
- Да. Они размножаются.
- И каждый отдельный агент обладает памятью.
- Да. Небольшой, но обладает.
- А много им и не нужно - в этом-то и смысл распределенного разума. Разум у
них коллективный. Таким образом, они обладают разумом. А поскольку у них есть
память, они способны обучаться на собственном опыте.
- Да.
- А программный модуль "Хи-Доб" помогает им решать задачи. Кроме того, эта
программа генерирует достаточно случайных элементов, чтобы позволить им
изобретать и применять новшества.
- Да, правильно
Голова у меня раскалывалась от боли. Теперь я представлял себе все
последствия случившегося, и они были очень нехорошие.
- Значит... - с трудом произнес я, - из того, что ты мне сказал, следует,
что этот рой воспроизводит сам себя, способен к самостоятельному
существованию, обучается на основе приобретенного опыта, обладает коллективным разумом
и может находить новые способы решения задач.
- Да.
- Это означает, что по всем практическим критериям этот рой - живой.
- Да, - Дэвид кивнул. - По крайней мере, он ведет себя как живой.
Функционально он живой, Джек.
Я сказал:
- Это чертовски поганые новости...
- То-то и оно, - согласился Брукс.
- Хотел бы я знать, почему эту штуку не уничтожили в самом начале, давным-
давно?
Дэвид промолчал. Он только теребил свой галстук и смущенно мялся.
- Ты ведь понимаешь, - сказал я, - что речь идет о механической чуме. Вот
что вы тут сотворили, Дэвид. Это то же самое, что бактериальная или вирусная
чума, только еще хуже. Потому что ее возбудители - механические организмы. Вы
создали чертову рукотворную чуму.
Он кивнул.
- Да.
- И она эволюционирует.
- Да.
- И она ничем не ограничена, в отличие от биологической эволюции. Наверное,
она развивается гораздо быстрее.
Дэвид кивнул.
- Да, они эволюционируют намного быстрее.
- Насколько быстрее, Дэвид?
Брукс вздохнул.
- Чертовски быстро, Джек. Сегодня вечером, когда они вернутся, они уже
будут другими.
- А они вернутся?
- Они всегда возвращаются.
- А почему они возвращаются? - спросил я.
- Они пытаются пробраться внутрь.
- Но почему?
Дэвид поерзал на стуле, явно чувствуя себя неуютно.
- Мы можем только предполагать, Джек.
- И что же вы предполагаете?
- Одно из возможных объяснений - вопрос территории. Ты же знаешь, в
исходном варианте программа "Хи-Доб" включала в себя концепцию ареала -
территории, на которой хищник охотится. А внутри ареала выделялось нечто вроде
домашней базы, которая, как мог предположить рой, находится внутри фабрики.
Я спросил:
- И ты в это веришь?
- Вообще-то нет. - Поколебавшись еще немного, он сказал: - Почти все мы
думаем , что они возвращаются потому, что ищут твою жену, Джек. Они ищут Джулию.
День шестой. 11:42
Вот поэтому я, с раскалывающейся от боли головой, сел за телефон и позвонил
в больницу в Сан-Хосе.
- Пригласите, пожалуйста, Джулию Форман, - сказал я оператору и по буквам
произнес имя и фамилию.
- Она в отделении интенсивной терапии.
- Да, я знаю.
- Прошу прощения, но прямые звонки пациентам отделения интенсивной терапии
запрещены.
- Тогда соедините меня с дежурной медсестрой.
- Минуточку, оставайтесь на линии...
Я подождал. Трубку долго не поднимали, я снова позвонил оператору и наконец
дозвонился на пост дежурной медсестры. Медсестра сказала, что Джулия сейчас
на рентгеноскопии и когда вернется - неизвестно. Я сказал, что она уже давно
должна была вернуться. Медсестра раздраженно возразила, что прямо сейчас
смотрит на кровать Джулии и может меня заверить, что Джулии там точно нет.
Я сказал, что перезвоню позже, положил трубку и повернулся к Дэвиду.
- Какое отношение ко всему этому имеет Джулия?
- Она помогала нам, Джек.
- Не сомневаюсь. Но как именно она вам помогала?
- В самом начале она пыталась приманить рой обратно, - сказал он. - Нам
нужно было, чтобы рой держался поближе к зданию - чтобы мы могли управлять им
по рации. И вот Джулия помогала нам удерживать рой поблизости.
- Как?
- Ну, она его развлекала.
- Она - что?
- Развлекала... Думаю, это можно назвать именно так. Очень быстро стало
понятно, что рой обладает зачаточным разумом. И Джулии пришла в голову идея
обращаться с ним, как с ребенком. Она выходила наружу и брала с собой яркие,
разноцветные кубики, игрушки. Всякое такое, что любят маленькие дети. И рой
как будто реагировал на ее присутствие. Джулия была в восторге от этого.
- Тогда находиться рядом с роем было безопасно?
- Да, совершенно безопасно. Это было просто облако микрочастиц, - Дэвид
пожал плечами. - Как бы то ни было, на второй или третий день Джулия решила
пойти дальше и протестировать рой по всем правилам. Знаешь, как детские
психологи обычно тестируют детей.
- Ты имеешь в виду, что она решила начать обучение? - спросил я.
- Нет. Она хотела только протестировать.
- Дэвид, рой обладает коллективным разумом. Это же чертова сеть. Он может
обучаться на чем угодно. Тестирование - это обучение. Что именно она с ним
делала?
- Ну, знаешь, просто играла в игры. Она выкладывала на земле рядком три
цветных кубика, два синих и один желтый, и смотрела, выберет ли рой желтый
кубик. Потом делала то же самое, только с треугольниками и квадратами. Ну, в
этом роде.
- Но, Дэвид, - сказал я, - вы же знали, что это нарушение всех правил -
развитие вне стен лаборатории. Неужели никто не додумался, что надо пойти и
уничтожить этот чертов рой?
- Конечно. Мы все хотели его уничтожить. Но Джулия не позволила.
- Почему?
- Она хотела его сохранить.
- И никто не переубедил ее?
- Джек, она - вице-президент компании. Она была уверена, что этот рой -
счастливая случайность, что мы натолкнулись на что-то действительно важное,
что это сможет со временем спасти компанию, - и поэтому мы не должны
уничтожать рой. Она была... Ну, я даже не знаю - по-моему, она действительно очень
увлеклась этой идеей. Я хочу сказать, она гордилась этим. Как будто этот рой
- ее собственное изобретение. Все, чего ей хотелось, - это просто "держать
его в узде". Это ее собственные слова.
- Да. Понимаю. И давно она это говорила?
- Вчера, Джек, - Дэвид пожал плечами. - Ты же знаешь, она улетела отсюда
только вчера днем.
Я не сразу осознал, что он прав. Прошел всего один день с тех пор, как
Джулия была здесь, а потом она попала в аварию. И за это время рои, по всей
видимости , эволюционировали с невероятной скоростью.
- Сколько роев здесь было вчера?
- Три. Но мы видели только два. Я думаю, третий прятался, - Дэвид покачал
головой. - Знаешь, один из роев был у Джулии вроде любимчика. Он был поменьше
других. Всегда дожидался, когда Джулия выйдет из здания, и держался рядом с
ней. Иногда, когда она выходила, рой начинал кружиться вокруг нее, как будто
был рад ее видеть. А она разговаривала с ним - ну, как разговаривают с
собакой.
Я сжал виски ладонями.
- Она разговаривала с ним... - повторил я. Господи боже! - Только не говори
мне, что рои обладают и слуховыми сенсорами тоже.
- Нет. Слуховых сенсоров у них нет.
- Значит, разговоры Джулии прошли впустую...
- Ну, вообще-то... Мы думаем, облако находилось достаточно близко от нее,
чтобы дыхание Джулии отклоняло некоторые частицы роя. Ритмично отклоняло.
- Так что весь рой был одной гигантской барабанной перепонкой?
- В некотором смысле да.
- А поскольку это сеть, он обучился...
- Да.
Я вздохнул.
- Наверное, ты собираешься сказать мне, что рой что-то говорил ей в ответ?
- Нет, но он начал издавать странные звуки.
Я кивнул. Я слышал эти странные звуки.
- Каким образом он это делает?
- Мы точно не знаем. Бобби думает, что они повторяют в обратной
последовательности вибрации, которые услышали. Частицы согласованно вибрируют и
образуют звуковую волну. Примерно так, как мембрана динамика.
Да, наверное, там в самом деле происходит что-то вроде этого. Даже,
несмотря на то, что рой вряд ли способен на такое. Ведь, в сущности, рой - это
облако пыли, состоящее из множества миниатюрных частиц. И эти частицы не
обладают ни достаточной массой, ни энергией для того, чтобы генерировать звук.
Мне вдруг пришла в голову одна мысль.
- Дэвид, - сказал я, - а вчера Джулия выходила наружу, к роям?
- Да, утром. Все было нормально. Это уже потом, несколько часов спустя
после того, как Джулия улетела, они убили змею.
- А до этого они кого-нибудь убивали?
- Ну... может быть, койота - несколько дней назад. Я точно не знаю.
- Значит, возможно, змея была не первой их жертвой?
- Возможно...
- А сегодня они убили кролика.
- Да. Так что они теперь прогрессируют очень быстро.
- Спасибо тебе, Джулия... - сказал я.
Я был совершенно уверен, что тот быстрый прогресс в развитии, который мы
наблюдаем у роев, является результатом предыдущего обучения. Это характерно
для распределенных систем - и, если уж на то пошло, для эволюции в целом,
которую в принципе тоже можно рассматривать как процесс обучения. В любом
случае это означает, что в развитии системы есть долгий, медленный начальный
период , за которым следует быстрое и постоянно ускоряющееся развитие.
Именно по такой схеме происходило, например, развитие жизни на Земле.
Первые живые существа появились около четырех миллиардов лет назад, и это были
одноклеточные организмы. В течение последующих двух миллиардов лет ничего
особенно не менялось. Потом в клетках возникло ядро. И развитие начало
ускоряться. Всего несколько миллионов лет спустя уже появились многоклеточные
организмы. Еще через несколько миллионов лет после этого живые организмы
внезапно стали очень многообразными. Потом - еще более многообразными. Пару
сотен миллионов лет назад на Земле росли огромные растения, среди которых
бродили громадные, сложно организованные животные - динозавры. Человек появился
довольно поздно - четыре миллиона лет назад впервые появились прямоходящие
обезьяны. Два миллиона лет назад - первые прямые предшественники человека.
Тридцать пять тысяч лет назад - наскальные рисунки в пещерах.
Впечатляющее ускорение развития. Если сжать всю историю жизни на Земле до
двадцати четырех часов, то многоклеточные организмы появились в последние
двенадцать часов, динозавры - в последний час, первобытные люди - в последние
сорок секунд, а современный человек - меньше секунды назад.
Первым примитивным организмам понадобилось два миллиарда лет на то, чтобы
внутри них возникло ядро - первый шаг к усложнению. Но чтобы эволюционировать
до многоклеточных организмов, им понадобилась всего десятая часть этого
времени - двести миллионов лет. И всего четыре миллиона лет отделяет тупых
обезьян с их грубыми костяными орудиями от современного человека и генной
инженерии. Вот насколько стремительно ускоряется темп эволюции.
Подобная картина наблюдается и в поведении агентно-базированных систем.
Довольно много времени уходит на то, чтобы агенты прошли подготовительную
стадию обучения, "заложили фундамент" опыта и освоили первичные навыки. Но, как
только этот этап завершается, последующий прогресс может быть очень быстрым.
Нет никакого способа пропустить подготовительный период - точно так же, как
человек не может пропустить детство и сразу стать взрослым. Подготовительная
работа неизбежна и необходима.
Но в то же самое время невозможно избежать и последующего быстрого
развития . Это, можно сказать, встроенное в систему свойство.
Обучение делает развитие более эффективным. И я был уверен, что обучающие
занятия, которые проводила Джулия, сыграли очень важную роль в формировании
нынешнего поведения роев. Даже просто общаясь с ними, она предоставляла
необходимость выбора организмам, обусловленное поведение которых предсказать
невозможно . То, что делала Джулия, было большой глупостью.
Таким образом, рой, который и сейчас уже развивается очень быстро, в
будущем станет эволюционировать еще быстрее. А поскольку эти организмы искусст-
венно созданы человеком, их эволюция происходит не биологическими темпами.
Рои эволюционируют в течение считанных часов.
И с каждым часом уничтожить рои будет все труднее.
- Хорошо, - сказал я Дэвиду. - Если рои возвращаются, тогда нам, наверное,
лучше к этому подготовиться.
Я встал, поморщился от головной боли и пошел к двери.
- Что ты задумал? - спросил Дэвид.
- А как, по-твоему, что я мог задумать? - поинтересовался я. - Мы должны
уничтожить эти штуки, раз и навсегда. Мы должны стереть их с лица земли. И мы
должны сделать это прямо сейчас.
Дэвид поерзал на стуле.
- Мне идея нравится, - сказал он. - Но вряд ли Рики согласится.
- Почему?
Дэвид пожал плечами.
- Просто не согласится, и все.
Я молчал и ждал объяснений.
Дэвид снова поерзал на стуле. Он явно чувствовал себя очень неуютно.
- Понимаешь, у них с Джулией... э-э... что-то вроде соглашения на этот
счет.
- Значит, они относятся к этому одинаково...
- Да. Они заодно. Я имею в виду - в этом.
- Что ты пытаешься мне сказать, Дэвид? - спросил я.
- Ничего. Только то, что я уже сказал. Они оба считают, что рои нужно
оставить в живых. Я думаю, Рики будет возражать против твоего предложения - вот и
все.
Мне нужно было еще раз поговорить с Мэй. Я нашел ее в биологической
лаборатории. Она сидела перед монитором компьютера и рассматривала белые колонии
бактерий, выросших на красноватой питательной среде.
- Слушай, Мэй, - сказал я. - Я поговорил с Дэвидом, и мне нужно... Мэй? У
тебя проблемы?
Она пристально смотрела на экран.
- Кажется, да. Проблемы с нашей исходной культурой бактерий.
- Что там с ней не так?
- Последние генерации Тета-ди растут ненормально, - она указала на
изображение в верхнем углу экрана, где колонии бактерий росли ровными белыми
кружками, и сказала: - Вот это нормальный рост кишечной палочки. Так они должны
выглядеть. А вот здесь... - она открыла в центре экрана другую картинку.
Округлые белые пятна как будто изъела моль, у них были рваные, неровные края и
неправильная форма. - Это ненормальный рост, - Мэй покачала головой. - Боюсь,
это свидетельствует о заражении фагами.
- Ты имеешь в виду вирусы? - уточнил я. Фаги - это вирусы, поражающие
бактерии .
- Да, - Мэй кивнула. - Обычная кишечная палочка чувствительна к очень
многим фагам. Самый распространенный, конечно, фаг Т4, но у Тета-ди выработана к
нему устойчивость. Поэтому я предполагаю, что это делает какой-то новый вид
фага.
- Новый фаг? Ты имеешь в виду недавно появившийся?
- Да. Вероятно, в результате мутации существующего штамма, который каким-то
образом преодолел устойчивость Тета-ди. Для фабрики это может обернуться
большими проблемами. Если бактериальное сырье заражено фагами, то нам
придется прекратить производство. Иначе произойдет распространение вирусов.
- Если честно, закрытие производства - не такая уж плохая идея, - сказал я.
- Скорее всего, нам придется это сделать. Я пыталась изолировать зараженную
культуру, но она оказалась очень агрессивной. Возможно, чтобы избавиться от
вирусов, нам придется уничтожить все бактерии, простерилизовать чаны и начать
заново с новой культурой. Рики это не понравится.
- Ты уже говорила ему об этом?
- Нет еще, - Мэй покачала головой. - Вряд ли Рики сейчас готов услышать еще
какие-то плохие новости. И кроме того... - Она замолчала, как будто
раздумывая над тем, что собиралась мне сказать.
- Кроме того - что?
- Для Рики очень многое значит успех этой компании, - Мэй повернулась ко
мне лицом. - Бобби слышал, как он однажды разговаривал по телефону,
интересовался состоянием своих акций. И был очень озабочен. Мне кажется, Рики
рассматривает "Ксимос" как свою последнюю возможность отличиться. Он работает в
компании уже пять лет. Если из того, что мы делаем, ничего не получится, он
будет слишком стар, чтобы начинать все сначала в новой компании. У него жена
и ребенок. Он не может еще пять лет выжидать удачного случая. Поэтому Рики
действительно старается, чтобы все получилось, действительно выкладывается по
полной. Он целыми ночами работает, что-то придумывает. Он спит не больше
трех-четырех часов в сутки. Если честно, я боюсь, что это сильно влияет на
его суждения.
- Могу себе представить, - согласился я. - Он, наверное, ужасно нервничает.
- Он так сильно недосыпает, что стал крайне раздражительным и
непредсказуемым, - продолжала Мэй. - Я никогда не могу предугадать, как он поступит или
как он на что-то отреагирует. Иногда мне кажется, что он вовсе не хочет
избавляться от роев. Или, может быть, он слишком напуган.
- Возможно, - сказал я.
- Как бы то ни было, он совершенно непредсказуем. Поэтому на твоем месте я
была бы очень осторожна, - предупредила Мэй, - когда ты пойдешь охотиться на
рои. Ты ведь это собираешься сделать, правда? Ты пойдешь охотиться на них?
- Да, - сказал я. - Это я и собираюсь сделать.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Литпортал
А
КИБЕР030ИСКАЯ ЭРА
Александр Тюрин
1.
Наверное, раньше здесь был склад или цех. В период хозяйственного бума на
Кольце такие, с позволения сказать, помещения возникали повсюду тысячами.
Просто как пена на волне деловой активности. И изготавливались они почти по
той же технологии, что и обычные мыльные пузыри.
Надул макромолекулу, обмазал металлорганическим клеем, обмотал
полиуглеродным волокном. Пока все свеженькое, проделал дырки для кабелей и труб, выпилил
окна и двери. Ну и радуйся, потому что бабки сразу потекут рекой.
Когда был бум, тут все кипело, что твой котел супа. Через коммуникационные
порты шли непрерывным потоком объектные коды и прочий индустриальный софт.
Матсборочные интерфейсы на нижних ярусах Кольца выдавали полуфабрикаты. Из
них на верхних ярусах мастерились методом наносклейки готовые товары
ширпотреба, которые отправлялись трампами под либерийским флагом на Землю и к
мерзлякам, на дальние планеты.
Но потом шанхайские фирмы надавили на мировую Директорию, та сняла режим
свободной экономической зоны с Кольца. И процветание накрылось медным тазом.
Приличные люди отсюда убрались. Полуприличные тоже смылись. Остался один
мусор. Что люди, что техманны. Потом оставшиеся люди вымерли как класс и вид.
Из людей сейчас здесь только туристы, если точнее извращенцы всех мастей, и
засранцы, обитатели Кроны, которые любят толкать речи насчет того, что тех-
манны - это результат скрещивания даунов с терминаторами из голливудских
фильмов.
А этот склад-пузырь, как и многие заведения подобного сорта, превратился в
помесь помойки и сортира, судя по соответствующим кучам разных габаритов и
сомнительным ароматам.
Что люди, что техманны никогда не перестают делать свое грязное дело и
выводить катаболиты наружу. А также сорить, гадить и пачкать. В замкнутых
системах, таких как Кольцо, избавиться от отходов и прочих невкусных продуктов
стоит приличных денег1. Поэтому в период финансовой немощи народ ловчит и
облегчается на заброшенных складах...
С продавленного потолка что-то полилось, струи разноцветной жижи сперва
падали почти отвесно вниз, но потом стали свиваться в слизневидные змейки и
расползаться по еле заметному каркасу, не отражающему и не преломляющему
свет.
Если бы у этой сцены были бы зрители, пережравшие поп-корна, то их возможно
бы стошнило. Впрочем, тертых-жеваных обитателей Кольца трудно довести до кон-
фузии .
На верхних узлах каркаса появились глаза с серыми радужками. Их обладатель
еще не думал, но уже видел. Когда полностью сформировался мозг и
активизировалась эмоциональная матрица, его окатила волна очень и очень поганых
ощущений , потом он стал думать и вспоминать.
Его звали Мат-Вей в честь некогда существовавшей, но потом разгромленной
революционной организации техманнов Mathematical Way. И он сам был техманном.
Его можно было разобрать и собрать, а также переформатировать, но по основным
функциям и структурам он был как человек. У Мат-Вея могли быть дети, и у него
действительно были дети.
Он просто хотел получить работу. Ему надо было срочно найти оплачиваемую
работу, иначе - кранты. И так уже нижние ярусы Кольца стали адом. Где вы,
Данте Алигьери? Если точнее, ад - довольно милое местечко по сравнению с
наружным ободом Кольца. Здесь невыносимо тяжело, здесь ты как будто отвечаешь
за грехи всех людей, машин, наноботов, всех гуманоидов, негуманоидов, всех
пил, топоров и зубочисток.
Коммуникационные порты закрываются один за другим. Еще незакрытые меняют
свои драйверы чуть ли не каждую кольцевую неделю. Хакерские интерфейсы для
подключения к портам стоят на черном рынке все дороже. А где бабки-то взять,
кредиточипы, солары, доллары, луидоры? И хотя трампы контрабандистов еще
пристают к пирсам в звездном секторе, и на их борту есть и детское питание, и
мощные инфосканеры, но предложить взамен уже нечего.
Мат-вей нередко думал о смерти. Да, это элементарно погибнуть в какой-
нибудь очередной растащиловке-душиловке, в очередной бородинской битве на
раздаче гуманитарных интерфейсов. Сколько раз он видел как раскуроченных,
раздавленных техманнов вывозят в брикетах с полях таких сражений, чтобы
скормить технополипам. Тем самым, что растут от самого обода до солнечных ярусов,
превращаясь там наверху, в Кроне, в изысканные резиденции и офисы для самых
главных засранцев.
Но что потом? Жена, чтобы прокормить детей, отправится торговать своим
телом в западные сектора Кольца, где пасутся всякие извращенцы, в смысле
туристы с Земли, технофилы и техноложцы. Сколько ей там протянуть в роли секс-
конструкта? А после ее исчезновения детишек заберет какой-нибудь приют.
Большинство из них - обычные фабрики по производству специализированных унтерте-
хов, бесправной и безымянной рабочей силы.
Возможно, надо было еще подождать. Вдруг изменится коньюктура, вдруг
Директория сменит гнев на милость. Но он не выдержал. У него всегда не хватало вы-
держки. И тогда, когда он плюнул на родной шахтерский поселок в Кемеровской
области и полетел на Кольцо, в прай не только небесный, но и материальный". И
сегодня, когда он отправился к одному техманну левой версии с соответствующим
имечком Бесо и попросил у него работенку.
- Хорошо, ты ее получишь, - из темноты, которая не излучала ни в
оптическом, ни в тепловом диапазоне волн, выглянул сектор обширной лысины, кончик
тонкого усика и один неморгающий глаз. Весьма эффектно. Просто восковая
персона из музея ужасов. - Собственно, Мат-Вей, это не совсем работа, потому что
последующие сорок восемь часов у тебя не будет ни выходных, ни свободного
времени. У тебя не будет ничего, кроме задания, которое я тебе дам. Но ты
действительно сможешь заработать. Твоя награда - интерфейс с собственным
Пекином и быстрым матсборщиком, подходящий для всех коммуникационных портов.
Минимум год он будет хакать все коммерческие коды и сыпать как из рога
изобилия всякую отлично продаваемую всячину, от парфюмерии до презервативов с
музыкой Баха и Бетховена. Устраивает? Ведь это счастье.
- Я как-нибудь знаю, во что обходится такое "счастье". Моего дружка,
которого вы тоже взяли на работу, давно уже никто не видел и не слышал. Похоже,
он погиб в борьбе за светлое будущее, да только не свое собственное. А если я
тоже откину шурупы? - спросил Мат-Вей, хотя понимал, что он все равно
согласится .
- Видите ли, Мат Вей, - задымилась сигара Бесо, не наносборочная,
настоящая; на сборщиках никак не потянуть такой букет запахов. - Вас никто ни к
чему не принуждает. Но в качестве справки - все зависит от того, как далеко ты
пройдешь, парень...
Пока что он сделал лишь первый шаг.
Мат-Вей находился на заброшенном складе, у него не было даже кожи на спине,
только кремнийорганическая защитная пленка, прихваченная наноклеем.
Но ждать окончания сборки Мат-вей уже не мог.
Он видел в сферической системе координат, как зашевелились дебаггеры,
которые , вероятно, уже засекли его присутствие.
Мат-Вей вышел из матсборщика и стал пробираться вдоль ряда мусорных мешков.
Широкие грузовые ворота, которые когда-то использовались погрузчиками,
внезапно засветились. Инфосканер визуализировал толстые извивающиеся желтые
жгуты - трассы слежения. Туда нельзя.
Вдоль неаппетитного ручейка скользнула нейрокрыса. Будем надеяться, что она
знает, что делает. Ручеек вытекал из бака с тухлятиной (какие-нибудь
биокомпьютеры, издохшие от недостатка глюкозы) и следовал по вектору, проложенному
центробежными силами Кольца.
Поверх головы широким фокусом ударил луч лазерного комбинационного
спектрометра. Мат-Вей приник к испачканному нечистотами полу и какое-то время не мог
совладать с отвращением.
Голым телом да в холодный кал. Надо было бы еще понастраивать эмоциональную
матрицу, но это занятие не на одну минуту.
Люк был рядом, однако в ворота склада уже въехала машина на подушке из
миллиардов микроресничек. Дебаггеры.
Мышцы Мат-Вея, усиленные металлорганическим волокном, вздыбили армированную
нанотрубками кожу - но решетка не поддалась, приварена что ли.
Скользкая гадина-машина, инфузория-переросток была едва ли в каких-то
тридцати метрах от него.
Похоже, он уже проиграл, проиграл через пять минут после начала. И значит,
подписал смертный приговор своей семье...
- Бери тайм-аут, когда будет невмоготу, - посоветовал напоследок Бесо. -
Как будто ты Пуп Вселенной, точка вечного молчания, с которой ничего никогда
произойти не может. Будто ты вдыхаешь и выдыхаешь галактики...
По системной шине его сознание соскользнуло в точку ниже сердца, где
появилась Пустота, которая прошла сквозь люк, сделав его информационным объектом.
Там и сям вросли ржавчиной винты в расплывшиеся резьбовые втулки. На каждый
надо затратить по пять секунд, не больше. Сломался крестовидный отверточный
ноготь на указательном пальце. Как больно...
Из-за гряды мусора показался "язык" - контактное сканирующее устройство,
рубчатая масса почти без конфигурации, с миллиардами чувствующих сосочков,
особо реагирующих на краун-эфиры, которыми подванивает любой техманн.
Но вот решетка поддалась. Мат-Вей соскользнул в отверстие и тут же задвинул
за собой люк.
Добро пожаловать в задницу.
"Язык" почти сразу лег на решетку люка, потекла сверху сенсорная слизь, а
техманн все никак не мог найти в этом колодце какие-нибудь трещины для своих
пальцев, чтобы спускаться дальше.
Этим сенсорным соплям оставалось всего несколько сантиметров до его кожи.
Но тут Кольцо начало переориентацию в пространстве и ведомые центробежной
силой слизневые тяжи приклеились к углепластовой стенке.
Мат-Вей наконец нащупал трещины, одну, другую, и спустился еще на несколько
метров вниз. А там, святый Азимов, все кишело скребнями. Но на отвращение в
эмоциональной матрице просто уже не было места. И, кроме того, это месиво
гарантировало отсутствие следящей нанокристаллической пыли...
2.
Мат-Вей поднимался вверх по стволами и ветвям технополипов. Нормальными
кишкопроводами пользоваться не стоило. И вовсе не из-за нехватки денег - у
него было вделано три кредитных чипа в кости черепа - а просто, чтобы сразу
не попасться к дебаггерам на закуску.
На третьем ярусе его чуть не убил голод. Так и должно быть после ускоренной
сборки, когда каждая техноклетка истощена многократными делениями. А ярус еще
тот.
Бомжатники, рыночки, где перепродают краденое и снова крадут, где одичавшие
техи не имеют никакого понятия о гигиене и антивирусниках.
Там Мат-Вей и подхватил "червя". Руки и ноги вдруг стали пестрыми, а
воспаленные васкулоидные узлы даже замерцали. По излучаемым кодам Мат-Вей
определил вид "червя". Trematoda digitalis. Через двадцать минут болезнь станет не-
изличимой, инфицированный техманн просто расползется, начиная с конечностей.
Последними, через глазные отверстия, выползут мозги и поздороваются с
публикой.
Да уж, компьютерные "черви" последние сто лет время даром не теряли, все на
эволюцию.
Но знахарка с седьмого яруса, на который пришлось взбираться, цепляясь
зубами за скользкий техностебель, спасла его за умеренную плату. Спасение тоже
было смертельно опасным - нагревание электромагнитными импульсами до
девяносто градусов. Этой бани "черви" не выдерживают, вернее, распадаются их супра-
молекулярные микропроцессоры.
Уже через полчаса Мат-Вей вытолкнул себя из комоподобного состояния, хотя
все тело казалось пропитанным огнем.
На двенадцатом ярусе на него напали технозавры, в сущности бывшие игрушки,
но сегодня особо вредные, ввиду своего близкого знакомства с психософтом тех-
маннов.
Мат-Вей притворился страшно напуганным, и их психосканеры это уловили. Но
когда они подошли слишком близко, чтобы запустить в него свои рукочелюсти, он
просто порезал их трахейные шланги лезвием ладони. Ката "коловратки" - это
один самурайствующий техманн показал, всего семь экономных движений.
Из конвульсирующих завровых туш уже выглядывали юркие симбиоты, желающие
пообщаться, но Мат-Вей сноровисто дал деру через дыру в эктодерме полипа,
проточенную дикими кибами.
На двадцатом ярусе к его груди приклеился вампутер, черная такая масса,
похожая на слизня, по сути колония инфососущих чипов. Вампутер был уверен, что
вступает в обоюдовыгодный симбиоз и поэтому стал рассказывать о совместных
"бизнес-планах".
Но Мат-вей не зря носил имя в честь Mathematical Way (он какое-то время
даже держал дома математических зверюшек), поэтому сейчас сымитировал для вам-
пирских чипов аппаратные прерывания. Вампутер беспомощно задрожал и отвалился
от его груди...
На двадцать пятом ярусе сквозь ветви технополипов пробивалось уже сияние
Кроны.
Но тут банда унтертехов-анаэробов посчитала его конкурентом из соседнего
отстойника. Мат Вей заметил их несколько поздно, видимо они умели хорошо
маскироваться от всех средств слежения, прячась в баках с "серой слизью" -
бульоне из отработавших техноклеток и микроботов. Но их было слишком много в
довольно тесном пространстве между нанотрубчатых обмоток давно замерших
генераторов . И это был их минус.
Рожи были еще те! Зачехленные выпуклости глаз, сахаросодержащие шишки на
лбах и руках, хоботовидные носы, и конечно запашок брожения из щелевидных
ртов. Мат-Вея окатил страх пополам с гадливостью, но тут он обнаружил еще
один минус у противника.
Унтертехи не могли просто так размазать его из деструкторов. Настоящий
техманн был им нужен почти целым - как ценный набор органических иммуноадаптив-
ных микросхем и "мокрого" софта.
"Восставшие из зада" просовывались сквозь трухлявые занавесы мембран и даже
улыбались. Они были уверены в скорой приятной дележке трофеев.
- Хорошо, что ты к нам пришел, - голос унтертеха был булькающим, словно
проходил сквозь толщу жижи.
- Здравствуйте, друзья, а вы не могли бы дышать в сторону. Мне не очень
нравится самопальный алкоголь.
Возможно, они несколько удивились его наглости. Используя миллисекундную
паузу, Мат-Вей просто прыгнул туда, где их было больше всего.
Его руки вошли в их раззявленные рты и уцепились за нижние челюсти, пальцы
ног уцепились за сумчатые складки на их животах. Теперь согнуть руки и ноги и
резко оттолкнуться.
Не страдающие излишним весом унтертехи ударились об обмотки генератора и
отдачей их отбросило вперед, на Мат-Вея. Они конечно снесли его с ног, но и
повалились сами, образовав подобие бруствера.
Мат-Вей не потерял целей, он начал стрелять, сразу из четырех игольников,
которые сформировались в больших прошитых приводными капиллярами пальцах рук
и ног.
Когда дальние унтертехи были обезврежены, настал черед ближних.
Двое уже вовсю душили Мат-Вея, но его руки уже вошли в их глотки и
передавили сосуды, которые несли гемолимфу в мозг. Еще двоих он задушил на коленных
сгибах ног, снабженных мускулами из титано-никелевого ниточного сплава...
Двадцать шестой ярус. Город Симсимвилль. Бледно-серые технополипы здесь
обретали яркие краски и причудливые формы, напоминая уже анемоны и кораллы. Где
надо, там текстура мимикрировала под мрамор или гранит.
Пожалуйста - памятник архитектуры, нате вам кинетическую скульптуру, а вот
и надпись золотыми буквами.
"Здесь началась новая киберозойская эра".
В Симсимвилле все было как встарь, во времена бума.
Свобода, легкость...
- Эй, технопузик, ты не ошибся адресом?
Да, частных охранников из бывшей городской полиции в Симсимвилле хватало.
Их было слишком много, и один из них подкатил к Мат-Вею на площади Плаза
Майор, с которой была отлично видна сияющая Крона. Муркет с парой лишних рук, на
которых багровели рубцы стрекательных капсул, попросил его срочно предъявить
образцы тканей тела для идентификации техноличности.
Охранник уже потянулся к Мат-Вею скальпелями левой руки.
- Извини, начальник, я рад быть тебе полезным, но у меня не все в порядке с
иммунитетом, наноциты малость саботируют. Здесь, на свежем воздухе, я огребу
кучу неприятностей.
- Хорошо, искропопик, я тебе устрою операционный зал.
Этот жлоб был выше его на голову и весь набит экстрамиозиновыми мышцами -
сплошной мышечный мешок, как у кольчатого червя..
Охранник ткнул пальцем в сканирующую панель на дверях ближайшей туалетной
кабинки и втолкнул туда Мат-Вея...
Операция по перемене тела состоялась за несколько минут. В тесной кабинке
туалета Мат-Вей, упершись ногами в толчок, придавил три руки охранника к
стене, четвертую он ухватил зубами, острыми как никогда, а его утончившийся
указательный палец проник сквозь глазную впадину охранника и переключил джампер
в его лобовой микросхеме, что и открыло управляющий чип для аппаратного
прерывания. Еще несколько секунд заняло считывание информации из стека и
пространства памяти, из гиппокампа и амигдалы этого кабана.
Потом Мат-Вей стал резать свои оболочки, кожу, соединительную ткань,
быстро, но аккуратно, не задевая шины и сосуды, терпя страшную боль, потому что
на регулировку сенсоматрицы опять не было времени. И столь же быстро он
надевал на себя оболочки охранника, всю эту тяжкую мышечную массу. Сознание
бегало по миллионам новых соединений, нейроинтерфейсам, адаптерам, коннекторам,
затопляя мозг гудящим роем сигналов. И вот уже васкулоиды его крови хлынули
бесчисленной толпой в сосуды нового тела.
Жаль, на выправку физиономии не хватило нескольких секунд, и какая-то уж
совсем дебильная она стала. Но для "охранника", наверное, сойдет.
Мат-Вей почти опоздывал. Хотя конечная точка "Б" его тяжелого путешествия
была перед ним.
Едва Мат-Вей закончил удлинять позвоночник и вышел из туалетной кабинки,
еще сочась болью и бесцветной васкулоидной кровью, как его поле зрения
захватило величественное зрелище.
Полипобилдинг "Крона".
Даже от переплетения путепроводов двадцать седьмого яруса небоскреб уходил
так далеко ввысь, что его верхушки исчезали, истаивая в солнечном сиянии.
Между ветвями Кроны проносились искусственные облака из сцепленных
аэростатикой, снабженные голографической рекламой.
"Мир Кольца. Рай небесный. Не после смерти, а сегодня. Здесь каждое ваше
желание - закон!"
Парили, играя, и играли, паря на огромных легких умных мономолекулярных
крыльях, супертехи и люди.
Зная, что происходит на нижних ярусах Кольца, трудно было поверить в это
буйство динамичных форм и красок. Что-то в этом раю было нереальным.
Сейчас Мат-Вей был уверен, что легкое свободное существование Кроны
возможно только за счет мучений нижних ярусов. И хотя он не мог этого доказать (ну,
жрут полипы мертвых техов, ну и что с того), это чувство захватило его сенсо-
матрицу.
Ариаднина нить, вернее Бесова трасса, которая вела Мат-Вея все время по
пространству имен, утыкалась в фешенебельный ресторан на сто сорок пятом
ярусе.
Наконец стало ясным задание Бесо.
Здесь он должен был встретиться с Операционкой.
После переформатирования Мат Вей сделался "упаковкой" для Суперпроцессора.
И здесь его ждали такие же "упаковки" - Оперативная Память, Контроллеры
Внешней Памяти, Адаптеры Устройств Ввода-Вывода.
Это были "упаковки" и в то же время нормальные техманны.
Вместе они образуют гиперкомпьютер, который подсоединится к главному
коммуникационному порту на солнечном ободе, создаст гигантский матсборщик и
пересоберет мир Кольца. Покончит со страданиями. Покончит с ложью.
Мат-Вей уже видел Операционку, в искусственном саду, где между столиками
прогуливались ласковые тигры, и поражался тому, как она красива. Красива даже
в нынешнюю киберозойскую эру, когда красота является лишь оплаченной маской.
Ведь ей это помогло оказаться здесь, в Кроне. Но она еще не видела его, или
делала вид, что не видит. Она улыбалась, но не ему, а возможно солнцу и
звездам, тиграм этим, своему собеседнику-человеку.
Сделай только шаг и они соединятся. Счастье и легкость мощной волной - все
это было рядом.
Но, прежде чем сделать этот шаг, Мат-Вей по системной нанотрубчатой шине
перевел сознание в точку под сердцем, где таилась Пустота, подаренная Бесо.
А, может, и не Пустота, а универсальный инфосканер.
Мат-Вей увидел, что окружен со всех сторон замаскированными дебаггерами. И,
пока не поздно, надо спасать красавицу Операционку и все остальные
"упаковки ", надо немедленно подать им знак, чтобы они удирали и прятались.
В его левой руке сформировался бластер. Мат-Вей вырвал ее вместе с потоком
крови и стал жечь столбы, поддерживающие свод ресторана.
Враги посыпались отовсюду, из стен, из сводов, из плоти технополипа...
3.
"Мир Кольца. Рай небесный. Не после смерти, а сегодня. Здесь каждое ваше
желание - закон!"
Облако сияло почти перед самым окном Хозяина.
- Ну и что потом?
- Стражи просто разодрали его, - ответил секретарь, похожий на бронзовую
птицу.
- Ну и дураки. Из-за этого, в принципе, весь Чипсет мог бы сбежать.
- Позвольте возразить. Не мог бы.
- Я знаю. А теперь ступай.
Бронзовая птица поспешно растворилась в стене, как будто уловила какой-то
градус недовольства в голосе Хозяина. Но Хозяин был вполне доволен. Этот
грязный техманн, порождение сортира, был обречен с самого начала. С самого
начала игры, которая показала полную неуязвимость кольцевого мира. Можно и
дальше наращивать неуязвимость. Достаточно одного мыследействия, чтобы
щупальца технополипов начали хватать и харчить бесполезных техманнов. Однако и
это было бы чересчур легко.
Навредить этому миру могу только я сам, подумал Хозяин. К примеру, одним
мыследействием распорю диамантоидный небосвод и тогда всю веселяющуюся Крону
унесет мигом в жадную утробу Космоса. Но даже и это было бы неинтересно,
потому что слишком легко.
Все слишком легко, как в раю. Жизнь нуждается в сопротивлении среды, иначе
она становится пустым сном, не бытием, а забытьём.
И лишь эти сорок восемь часов, пока он существовал внутри Мат-Вея, терпел
боль, с тоской вспоминал о семье, мечтал о победе, были настоящими...
Хозяин подумал.
И из стены выехал каркас матсборщика, по которому заструились потоки
послушных молекул-интеллекул.
Я верну Мат-Вея. И все начнется с начала. Но по-настоящему. А Рай я
уничтожу, вместе с собой.
Открой Хозяин окно и прыгни вниз, его немедленно бросились бы спасать ветви
полипов, облака аэростатиков, стаи летучих супертехов.
Хозяин сделал другое, он дал команду интеллекулам. Они были слишком просты,
чтобы не выполнить простую цепочку инструкций, поступивших в их крохотную
оперативную память.
Разобрать один материальный объект и собрать другой на основе первого...
Через несколько минут из матсборщика вышел сочащийся васкулоиднои кровью
Мат-Вей, на спине вместо кожи - прихваченная наноклеем кремнийорганическая
пленка. Но времени ждать окончания сборки не было. Начиналась новая ....
Электроника
ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ЗВУКА
A.M. Измайлов
Измерительный преобразователь для контроля скорости звука в
морской воде построен по принципу следящего уравновешивания
длительности зондирования акустическим импульсом исследуемой среды
на заданном базовом расстоянии периодом импульсов, кратным
периоду импульсов управляемого по частоте генератора.
Преобразователь имеет высокую точность измерения, достигаемую путем
практического исключения составляющей случайной погрешности,
вызываемой колебаниями амплитуды приемного сигнала вследствие нарушений
акустической прозрачности исследуемой среды различными
возмущающими факторами. Длина акустической базы преобразователя 0.1 м;
диапазон измерения 1400-1600 м/с; выходной сигнал - частотный
140-160 кГц; абсолютная основная погрешность ±0.035 м/с; время
установления выходного сигнала <0.6 с.
Контроль скорости распространения акустических колебаний (звука) в
жидкостях позволяет получать оперативную информацию о таких параметрах среды, как
температура, плотность, концентрация, давление и т.д.
Среди средств измерения скорости звука в жидких средах, предложенных за
последние десятилетия, большой интерес представляют приборы, построенные по
принципу следящего уравновешивания, и в частности, частотно-временные,
обладающие более высокими метрологическими показателями по сравнению с импульсно-
циклическими [1], широко применявшимися в практике океанологических
исследований до середины восьмидесятых годов.
В основу работы таких измерителей скорости звука положен принцип следящего
уравновешивания длительности т интервала зондирования акустическим импульсом
исследуемой среды на базовом расстоянии S длительностью периода Т выходных
импульсов, кратного периоду импульсов управляемого по частоте генератора.
Длительность т интервала отсчитывается от момента запуска генератора,
формирующего короткий импульс ударного возбуждения. Ударный импульс воздействует
на пьезоэлемент-излучатель, вырабатывающий акустический импульс, который
зондирует среду до момента формирования компаратором на заданном пороговом
уровне приемного электрического сигнала, сформированного на выходе приемника
акустическим импульсом, прошедшим среду на расстоянии S. Отслеживание
выполняется коррекцией частоты f колебаний управляемого генератора. В установившемся
режиме работы измерителя среднее значение длительности Т периода равно
длительности т интервала зондирования. Компаратор выделяет и формирует приемный
электрический сигнал, имеющий практически синусоидальную форму амплитудой Um
и длительностью (1.0-1.5) периода Тр резонансной частоты пьезоэлемента, в
импульс прямоугольной формы пороговым напряжением Un. Задержка тк, вносимая
временем нарастания приемного электрического сигнала до напряжения Un,
составляет тк = (l/2n) Tp'arcsin (Un/Um) .
При измерении скорости звука нередко имеют место частичные нарушения
акустической прозрачности среды, вызываемые различными неоднородностями
последней - слои, насыщенные газами или микроорганизмами, участки с различными
температурными градиентами, турбулентные течения и т.д. Эти нарушения носят
случайный характер и приводят к случайным уменьшениям амплитуды Um принятого
электрического сигнала вследствие рассеяния энергии акустических импульсов,
распространяющихся в акустическом канале преобразователя.
Случайные изменения амплитуды Um при постоянном значении порогового
напряжения Un компаратора приводят к случайным модуляциям интервала т
зондирования, вызывающим случайные модуляции частоты/колебаний управляемого
генератора, являющейся мерой скорости звука.
Таким образом, имеющие место частичные нарушения акустической прозрачности
исследуемой среды, вызывающие изменения отношения Un/Um и частоты f, будут
приводить к образованию шумовой составляющей случайной погрешности, снижающей
точность измерения скорости звука (это справедливо и для других импульсных
средств измерения скорости звука, например, импульсно-циклических и времяпро-
летных).
Ниже приводится описание варианта схемы преобразователя, в котором порог
компаратора при приеме каждого последующего принятого сигнала устанавливается
на уровне Un, задаваемом долей амплитуды Um предыдущего принятого сигнала. В
таком решении обеспечивается постоянство отношения Un/Um, что практически
исключает рассмотренную выше составляющую случайной погрешности. Использование
амплитуды предыдущего принятого сигнала для формирования опорного напряжения
для последующего принятого сигнала правомерно благодаря весьма малому
интервалу времени (среднее значение 135 мкс) между зондирующими акустическими
импульсами. При этом предполагается, что акустическая обстановка в канале
зондирования за такое время практически не изменяется.
Работа прибора поясняется структурной схемой (рис. 1) и диаграммами
сигналов (рис. 2).
Выходные импульсы управляемого по частоте генератора Гн1 [2] с частотно
зависимыми элементами на варикапах В1 и В2 нормализуются по амплитуде
компаратором ТН1 и через счетчиковыи делитель СТ частоты с коэффициентом деления К
поступают на выход распределителя RG, задающего последовательность работы
функциональных блоков измерителя. Временные расположения импульсов на выходе
делителя СТ и выходах 0-8 распределителя RG приведены соответственно на
диаграммах «а» и «б—л».
Гн1
ш-
Рис. 1. Схема преобразователя. Т1-ТЗ - триггеры К561ТМ2; Гн1 - управляемый
генератор (В1, В2 - КВ104В, VT - 2ТС3103А); ТН1 - компаратор (К554САЗ); СТ -
счетчиковый делитель частоты (К561ИЕ8); Р- цифровой частотомер 43-34; RG -
распределитель импульсов (К564ИЕ8); SW1-SW8 - ключи (К561КТЗ); Гн2 -
генератор импульсов ударного возбуждения (V3 - КУ104Г); ОИ - ограничитель
импульсов; ТН2 - компаратор (К554СА1); LI, L3 - элемент ИЛИ (К561ЛЕ5); L2 -
мажоритарный элемент (К561ЛП13); F - одновибратор; Т4 - К561ТР2; А - интегратор;
ПП- первичный преобразователь (П - пьезоэлемент, АП - акустический
преобразователь, Пр - протектор, Отр - отражатель, ИС - исследуемая среда) ; АД -
амплитудный детектор (Д1 - КР544УД2, Д2 - КР140УДА8А, R - резистивный
делитель) ; все диоды - К522А.
Импульсом в замыкаются коммутирующие выводы X ключа SW4, разряжающего
запоминающий конденсатор С2 амплитудного детектора АД, и выводы X ключа SW1,
через которые током разряда конденсатора С1 (предварительно заряженного
импульсом «б» через диод VI и резистор R1) производится запуск тиристорного
генератора Гн2, который формирует короткий импульс ml для ударного возбуждения пье-
зоэлемента П акустического преобразователя АП. Преобразователь работает в
совмещенном режиме, т.е. в режиме излучения и приема акустических импульсов.
Акустический импульс, сформированный преобразователем АП, излучается в среду
ИС через толщу протектора Пр. Преобразователь АП построен на основе
механически демпфированного пьезоэлемента П (пьезокерамика ЦТС-19 в форме диска d =
15 мм и h - 0.36 мм), заключенного в герметичный корпус из стали 12Х18Н9Т.
Фронт импульса «г» переводит триггер Т1 в состояние "1" (диаграмма н1), что
вызывает замыкание выводов X ключей SW3 и SW8 детектора АД. Замкнутые выводы
X ключа SW8 подают выделенное на запоминающем конденсаторе СЗ детектора АД
амплитудное значение напряжения Um предыдущего принятого сигнала т4 на
опорный вход компаратора ТН2 через повторитель напряжения Д2 и резистивный
делитель R.
лггпгитгш_ги^ъ
б \org\
в \irg\
г \2Rg\
д \3RG\
е \4RG
Ж
и
к
л
1
н
п
р
с
^Хг>
J1L
1—\1
Е
i
\1
\5RG\
\6RG\
Зк "J
\7RG\_
8RG\~~
4
\
[/ '
V
J
1
11_
—\2
Рис. 2. Диаграммы сигналов: а - импульсы на выходе делителя СТ;
б,
ж,
и,
к,
л - импульсы на выходах 0-8
распределителя RG; ml, m3 - импульсы ударного возбуждения; т2, т4 -
принятые сигналы; н1, н2 - импульсы на прямых выходах триггеров Т1,
Т2; nl,n2- импульсы на выходе компаратора ТН2; pi, р2 - импульсы
одновибратора F; с — импульс на прямом выходе ТЗ.
Акустический импульс после зондирования среды ИС на расстоянии 0.5S
отражается от поверхности отражателя Отр и после обратного зондирования среды ИС
воспринимается преобразователем АП в виде приемного электрического сигнала
т2, который одновременно поступает на вход детектора АД (микросхема Д1) и на
информационный вход компаратора ТН2. Конденсатор С2 детектора АД, через
предварительно замкнутые выводы X ключа SW3, запоминает амплитуду Um сигнала т2.
Компаратор ТН2 срабатывает на уровне Un, задаваемом частью амплитудного зна-
чения Um предыдущего принятого сигнала т4, выделенного на конденсаторе СЗ
детектора АД, и формирует прямоугольный импульс nl.
Импульс nl компаратора ТН2 одновременно воздействует на вход запуска одно-
вибратора F, формирующего импульс pi уровня "1" с нормированной
длительностью, и на один из входов трех-входовохю мажоритарного элемента L2, на два
других входа которого воздействуют импульсы «г» и «и».
Элемент L2 анализирует расположение на временной оси фронта импульса nl и
обратного перепада импульса «г» и формирует на выходе сигнал уровня "1", если
сравниваемые импульсы имеют уровни "1", что имеет место при 2Т > т, или
сигнал уровня "О", если импульс «г» имеет уровень "О", т.е. при 2Т < т. При
сигнале уровня "1" на выходе элемента L2 триггер ТЗ изменяет свое состояние
(диаграмма с), при сигнале уровня "О" - не изменяет.
Сигналы "1", "О" (при 2Т > т) или "О", "1" (при 2Т < т) с выходов ТЗ
воздействуют на S- и R-входы RS-триггера Т4 с тремя состояниями на выходе,
выполняющего роль ключевого элемента. Триггер Т4 при воздействии на его Е-вход
чтения импульса pi одновибратора F формирует импульс уровня "1" (при входных
сигналах "1", "О") или импульс уровня "О" (при входных сигналах "О", "1").
Длительность импульса уровня "1" ("О") задается длительностью импульса pi
одновибратора F. В перерывах между импульсами одновибратора F выход триггера Т4
переходит в высокоимпедансное состояние. Импульс уровня "1" ("О") триггера Т4
вызывает на выходе интегратора А ступенчатое увеличение (уменьшение)
управляющего напряжения генератора Гн1 и приводит соответственно к повышению
(понижению) частоты его колебаний.
Импульсом «е» триггер Т1 возвращается в исходное состояние (диаграмма н) -
выводы X ключей SW3 и SW8 размыкаются. Импульсом «е» через логический элемент
ИЛИ L3 триггер ТЗ возвращается в исходное состояние (если происходило его
изменение) .
Импульсом «ж» замыкаются выводы X ключа SW7, который разряжает запоминающий
конденсатор СЗ детектора АД, и выводы X ключа SW2, через которые током
разряда конденсатора С1 (предварительно заряженного импульсом «е» через диод V2 и
резистор R2) производится запуск генератора Гн2, формирующего очередной
импульс тЗ ударного возбуждения пьезоэлемента П.
Фронтом импульса «и» триггер Т2 переводится в состояние "1" (диаграмма н2),
вызывающее замыкание выводов X ключей SW5 и SW6 детектора АД. Замкнутые
выводы X ключа SW5 подают выделенное на запоминающем конденсаторе С2 амплитудное
значение напряжения Um предыдущего сигнала ml на опорный вход компаратора ТН2
через повторитель Д2 и делитель R.
Акустический импульс после зондирования ИС принимается преобразователем АП
и в виде электрического сигнала т4 поступает на вход детектора АД и
информационный вход компаратора ТН2. Конденсатор СЗ детектора АД через замкнутые
выводы X ключа SW6 выделяет амплитудное значение Um сигнала т4. Компаратор ТН2
формирует импульс п2 на уровне Un принятого сигнала т4, задаваемом частью
амплитудного значения Um предыдущего принятого сигнала т2, выделенного на
конденсаторе С2 детектора АД.
Далее описанный процесс повторяется с той лишь разницей, что элемент L2
анализирует расположение на временной оси фронта импульса п2 и спада импульса
«и», а на Е-вход чтения триггера Т4 воздействует импульс р2, и триггер ТЗ
возвращается в исходное состояние (если оно изменялось) импульсом «л» через
элемент L3.
Импульсы ml и тЗ ударного возбуждения не воспринимаются компаратором ТН2,
так как во время их действия на строб-входе последнего действует сигнал
запрета, образуемый на выходе логического элемента ИЛИ L1 от сигналов уровня
"1", действующих на инверсных выходах триггеров Т1 и Т2.
Импульсом «л» распределитель RG возвращается в исходное положение, и опи-
санный выше процесс повторяется.
В установившемся режиме работы измерителя будут происходить чередования
сигналов "1", "О" и "О", "1" на выходах триггера ТЗ, условий 2Т > т и 2Т < т
и приращений (положительных и отрицательных) напряжения на выходе интегратора
А и частоты f колебаний генератора Гн1. Значение 2Т будет стремиться к
значению т, и среднее значение 2Т будет равно т = S/V + тн, где V - скорость звука
в среде; тн - неинформативная ("паразитная") временная задержка, вызванная
временными задержками акустического сигнала в протекторе Пр преобразователя
АП и электрического сигнала в электронных блоках измерителя. Наличие задержки
тн приводит к образованию составляющей систематической погрешности ac=-VTH/S,
для исключения которой может быть рекомендовано решение, например,
предложенное в [3] .
Для устойчивой работы прибора начальная частота fH генератора должна
удовлетворять условию: fH < fmin(l ~ о), где fmin ~ частота, соответствующая
минимальному пределу измерения скорости V звука, a - нестабильность частоты fH
при воздействии внешних факторов. Для устранения нелинейности крутизны
изменения частоты генератора Гн1, приводящей к образованию пульсационной
составляющей систематической погрешности, может быть рекомендовано решение [4].
Частота f колебаний генератора Гн1, пропорциональная скорости V, измеряется
цифровым частотомером Р.
Экспериментальный образец описываемого прибора для контроля скорости звука
в морской воде имеет следующие характеристики: S = 0.1 м; К = 5; диапазон
измерения 1400-1600 м/с; диапазон изменения частоты/генератора Гн1 от 140 до
160 кГц; время установления частоты колебаний генератора Гн1 при
скачкообразном изменении скорости звука от 1400 до 1600 м/с не превышает 0.6 с.
Калибровка описанного измерителя проводилась в дистиллированной воде при
атмосферном давлении по табличным данным [5] в диапазоне скорости 1402.40-
1555.20 м/с в двух режимах. В первом - преобразователь ПП помещался в
спокойную (не турбулизованную) среду, и амплитуда принятого сигнала уменьшалась на
45% снижением напряжения питания генератора Гн2; во втором - преобразователь
ПП помещался в турбулизованную среду, создаваемую вращающейся мешалкой. В
первом режиме изменения частоты f генератора Гн1 практически не наблюдались,
во втором - не превышали 2 Гц.
Абсолютная основная погрешность преобразователя < ±0.035 м/с.
Таким образом, описанная схема позволяет практически исключить шумовую
составляющую случайной погрешности и повысить точность измерения.
Подвергнутый аналогичным испытаниям прототип [3] имел изменение частоты f
на 20-23 Гц в первом режиме и 25-27 Гц во втором.
На базе технических решений, представленных в настоящей статье и в работах
[3, 4], разработан ряд двухканальных акустических счетчиков-расходомеров
жидких сред с диаметрами условного прохода от 10 до 200 мм, охватывающих
диапазон расхода от 0.05 до 750 м3/ч и имеющих блок температурной коррекции
изменения объема. Относительная основная погрешность измерения количества и
расхода не хуже ±0.2%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Серавин Г. Н. Измерение скорости звука в океане. Л. : Гидрометеоиздат,
1979. С. 74.
2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая электроника. М.: Мир, 1983. С. 297.
3. Измайлов A.M. // ПТЭ. 1994. № 4. С. 120.
4. Пирвердиев Э.С., Измайлов A.M. // ПТЭ. 1999. №2. С. 129.
5. ГСССД 117-88. Таблицы стандартных данных. Вода. Скорость звука при
температурах 0-100°С и давлениях 0.101325-100 МПа. М. : Изд-во стандартов,
1989.
МИКРОТЕРМОСТАТ С СОВМЕЩЕННЫМИ НАГРЕВАТЕЛЕМ И ДАТЧИКОМ
В. А. Куликов
Описана электрическая схема микротермостата, в котором для
нагревания и измерения температуры поочередно используется один резистивный
элемент, выполненный из медного провода. При эксплуатации
исключается перегрев резистивного элемента и термостатируемой среды.
Одной из причин появления погрешности термостатирования среды в термостатах
является пространственное разнесение датчика температуры и нагревателя.
Термическое сопротивление между датчиком температуры и нагревателем приводит в
процессе регулирования к отставанию температуры датчика от температуры
нагревателя, в результате чего в рабочем объеме термостата появляются зоны с
температурой, превышающей заданную. В случае, если максимальная рабочая
температура термостата не превышает 150-180°С, проблему удается решить путем
совмещения функций измерения температуры и нагревания в одном резистивном
нагревательном элементе, выполненном, например, из медного эмалированного провода.
(-12)
Принципиальная схема микротермостата. Ml, M2 - К140УД17; МЗ -
КР1100СК2; М4 - КР544САЗ; Т1 - 2Т830В; Т2, ТЗ - КТ315В; Д1, Д2 -
2Д106А.
Схема термостата представлена на рисунке и содержит измерительный мост,
образованный датчиком-нагревателем (д.н.) Rt, резисторами R1-R3 и операционным
усилителем (о.у.) Ml, усилитель сравнения на о. у. М2, устройство выборки и
хранения (у.в.х.) МЗ, стробируемый компаратор, построенный на основе
интегрального компаратора М4 с открытым коллектором на выходе и транзистора ТЗ,
ключи на транзисторах Т1 и Т2.
Управление работой термостата осуществляется от генератора прямоугольных
импульсов по входу Г. Термостат поочередно находится в режимах измерения
температуры и нагревания.
Режим измерения температуры соответствует высокому уровню напряжения на
входе Г. В этом случае сигнал разбаланса измерительного моста, в который
включен д.н., поступает на вход усилителя сравнения М2 и после усиления
записывается в у.в.х., находящееся в режиме выборки. Выход компаратора М4
благодаря высокому уровню напряжения строба находится в состоянии высокого
импеданса, ключ на транзисторе Т1 закрыт и не оказывает влияния на работу
измерительного моста.
При поступлении на вход Г напряжения низкого уровня схема переходит в режим
нагревания. У.в.х. МЗ переключается в состояние хранения, а транзистор Т2
переходит в режим отсечки. Конденсатор С1 в первый момент разряжен до
напряжения, близкого к нулю, и начинает заряжаться через резистор R4. Если при этом
напряжение на выходе у.в.х. превышает напряжение на конденсаторе, компаратор
М4 переключается в состояние низкого импеданса на выходе и переводит
транзистор Т1 в режим насыщения. Ток 1н от источника питания +12 В начинает
протекать через д. н. и диод Д1, разогревая д. н. При этом выход о. у. Ml за счет
диода Д2 отключается от д. н. и коллектора транзистора Т1, что обеспечивает
защиту о.у. от перегрузок по выходу.
Когда напряжение на конденсаторе С1 достигает напряжения на выходе у.в.х.,
компаратор переключается в состояние высокого импеданса, транзистор Т1
переходит в режим отсечки, ток 1н нагрева прерывается и процесс нагревания
заканчивается. Длительность интервала, в течение которого происходит нагревание
д.н., определяется значением напряжения, записанного в у.в.х. в режиме
измерения , а следовательно, значением температуры д.н. Если при поступлении
напряжения низкого уровня на вход Г выходное напряжение у.в.х. было меньше
начального напряжения на конденсаторе С1 нагревание д.н. не происходит, так как
компаратор остается в состоянии высокого импеданса в течение всей фазы
нагревания. Это соответствует случаю, когда температура нагревателя превышает
заданную .
Таким образом, в термостате осуществляется импульсный подогрев д.н., при
котором температура д.н. регулируется изменением длительности импульсов тока
при постоянной частоте их следования.
Высокая точность поддержания температуры и компенсация погрешности,
вносимой у.в.х. и компаратором, обеспечиваются за счет работы усилителя сравнения
М2 без отрицательной обратной связи. Оценка абсолютной погрешности
поддержания температуры д.н. может быть проведена на основе учета неидеальности
усилителя по коэффициенту усиления К(М2).
Напряжение на выходе усилителя сравнения в зависимости от условий
теплообмена д.н. с окружающей средой может находиться в пределах от О В до
напряжения питания. При заданном коэффициенте усиления К(М2) это приведет к разбросу
входного напряжения о. у. М2, т.е. выходного напряжения измерительного моста
на о. у. Ml в пределах ивых (М2) /К(М2) . Это напряжение, выраженное через
изменение температуры д.н., и определяет погрешность поддержания температуры
АТ _ UBbK(M2)R2 + R3Rll
К(М2) R, Erf K ]
где y i Ом/К - температурная чувствительность д.н. Если принять ивых(М2) =
Е1 и учесть, что R2 » R3, то формула (1) упрощается и принимает вид:
AT = R1/K(M2)y (2)
При R1 = 3 кОм (измерительный ток д.н. при Е1 = -12 В составляет 4 мА) , y =
0.2 Ом/К (сопротивление д.н. при 0°С Rto = 50 Ом) и К(М2) = 200000, то расчет
по формуле (2) дает погрешность AT = 0.075 К.
Поскольку в режиме регулирования температуры в термостате автоматически
поддерживается баланс измерительного моста, установка температуры д. н. может
производиться путем подбора сопротивления одного из его резисторов. При
использовании R3 для расчета сопротивления по заданной температуре Т может
использоваться формула
R3 = (Rt0 + YT)R2/R1 (3)
Конструктивно д.н. выполнен в виде однослойной цилиндрической катушки,
намотанной бифилярно проводом ПЭТр-155 диаметром 0.08 мм на тонкостенном
цилиндрическом каркасе диаметром 30 и длиной 65 мм, изготовленном из алюминиевого
сплава. Катушка д.н. имеет сопротивление Rto = 50 Ом и снаружи
теплоизолирована пенопластом с толщиной стенки 10 мм. Постоянство температуры катушки
обеспечивает постоянство температуры каркаса и его внутреннего объема,
который используется как рабочий объем термостата.
Испытания микротермостата проводились при комнатной температуре в диапазоне
от 15 до 25°С. При номиналах элементов, указанных на рисунке, температура в
рабочей зоне термостата составляла +59.8°С при погрешности термоста-тирования
0.1 К. Установлено, что эффективнее подогревать термостат короткими
импульсами, следующими с периодом, существенно меньшим постоянной времени тепловых
процессов в д.н. В этом случае снижаются пульсации температуры д.н.,
обусловленные дискретностью подогрева, и регулирование температуры осуществляется
также за счет снижения частоты срабатывания компаратора (пропуска импульсов
подогрева), которая устанавливается автоматически в зависимости от
инерционности тепловых процессов в системе д.н.-каркас.
Для увеличения максимальной температуры в термостате необходимо увеличивать
мощность, выделяемую д.н., за счет повышения напряжения источника питания
ключа на транзисторе Т1 и применять теплоизолирующие материалы с более
высокой температурой эксплуатации.
Преимуществом рассмотренного варианта микротермостата в сравнении со
схемами с отрицательной обратной связью является гарантированная устойчивость
схемы к самовозбуждению благодаря разнесению во времени процессов подогрева и
измерения температуры датчика-нагревателя.
Химичка
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ'
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
ФЕНИЛНИТРОПРОПЕНОВ
Восстановление
нитропропенов
литийалюмогидридом
Раствор 17.0 г 1-(2,5-dimethoxyphenyl)-2-nitropropene был добавлен в 500 мл
безводного Et20. Этот раствор был добавлен медленно к хорошо размешиваемой
Все прописи взяты из интернета. Возможно, не все они работоспособны, они не
проверялись , а только редактировались при помещении в журнал.
суспензии 12.0 г ЛАГ (литийалюмогидрид) в 700 мл безводного Et20. Смесь была
тогда нагрета к кипению и поддержана там для 20 ч, охлаждена ледяной ванной,
и избыток гидрида разрушен осторожным добавлением Н20. Наконец, общее
количество 500 мл Н20 было добавлено, и далее - достаточное кол-во водного NaOH,
чтобы поднять рН выше 9. Две фазы были отделены, и фаза эфира высушена
добавлением безводного MgS04. Осушитель был удален фильтрованием, и прозрачный
фильтрат насыщают безводным НС1. Сформированные кристаллы 2,5-
диметоксиамфетамина гидрохлорида (2,5-DMA.) были удалены фильтрованием,
промыты безводным Et20, и высушены к постоянному весу 16.3 г. Перекристаллизация
из EtOH дала аналитический образец ст. пл. 114-116 °С. Hydrobromide соль,
как сообщают, тает в 129-131 °С.
1-(4-Метил-З-метоксифенил)-2-аминопропана гидрохлорид
1-(3-methoxy-4-methylphenyl)-2-nitropropene FW 207.23
ММА FW 179.26
ММА.НС1 FW 215.72, mp 181.5 - 183.5 °C
В 2-горлую круглодонную колбу на 100 мл с магнитной мешалкой и обратным
холодильником, заполненную аргоном, через септу перенесли 30 мл абс. THF и при
перемешивании прибавили в противотоке аргона 2.0 г LAH. Кипятили с обратным
холодильником 0.5 ч для максимального растворения LAH, охладили (баня -10...-20
°С) и, продолжая охлаждать, при перемешивании по каплям прибавили 1.4 мл
100%-ной H2S04 (^10 мин, шприц, септа). Происходило бурное выделение Н2, смесь
в какой-то момент загустела, но в конце прибавления снова легко
перемешивалась . Далее к смеси по каплям при перемешивании и охлаждении прибавили
раствор 1.750 г 1-(4-метил-З-метоксифенил)-2-нитропропена в 5 мл абс. THF
(шприц, септа); остатки нитропропена из колбы и со шприца смывали в
реакционную колбу еще 5 мл абс. THF. Окраска нитропропена мгновенно исчезала; слабо
выделялся Н2. За 1 час при перемешивании смесь отогрелась до +10 °С, после
чего ее кипятили с обратным холодильником еще 2.5 ч (осторожно: вспенивание),
снова охладили (баня -10 °С) и по каплям при интенсивном перемешивании
прибавили раствор 3.8 г NaOH в 15 мл воды (несколько больше, чем необходимо).
Прибавление первых капель вызывает сильное вспенивание; после ^2 мл смесь почти
затвердевает, но через некоторое время, после осторожного встряхивания, снова
разжижается. Осадок становится белым и гранулярным, а органический слой -
прозрачным после прибавления ^12 мл раствора; последующие порции делают его
мазеобразным. Жидкость слили с осадка и профильтровали через целит; осадок
растирали со смесью THF-IPA (25 + 15 мл) (он снова становится легко
фильтруемым) , отфильтровали через целит и 3 раза промыли смесью THF-IPA (15 + 10
мл) . Раствор упарили в вакууме; остаток (слегка окрашенное в бежевый цвет
масло, 1.59 г) растворили в разб. H2S04 (2 мл в 100 мл воды); оставалось
немного светлого аморфного осадка. Несолевые примеси экстрагировали 3x10 мл
DCM; амин перевели в основание прибавлением избытка раствора NaOH и
экстрагировали 4x10 мл DCM. Экстракты сушили фильтрованием через смесь Na2S04 - целит
и упарили в вакууме. Остаток (почти бесцветное масло, 1.43 г) растворили в 7
мл IPA и прибавили 0.73 мл конц. НС1. Реакция раствора кислая, кристаллизация
не происходит даже при +4 °С. При упаривании в вакууме образуются кристаллы.
Их подсушили в вакууме масляного насоса (1.75 г), растворили при нагревании
до кипения в 6 мл MeCN + 1 мл IPA (в чистом MeCN не растворялось) , раствор
охладили до комнатной температуры (происходит кристаллизация) и выдержали при
+4 °С. Закристаллизовавшуюся массу растерли с эфиром (20 мл), продукт от-
фильтровали с отсасыванием, промыли эфиром и сушили сначала током воздуха, а
затем в вакуум-эксикаторе (последнее оказалось излишним, т.к. масса не
изменилась) . Получили 1.476 г 81 % белых кристаллов с т.пл. 187-188 °С (на шарике
термометра). Маточный раствор упарили в вакууме и остаток (0.245 г оранжевого
сиропа) кристаллизовали из MeCN - Et20 (2.5 и 10 мл). Получили дополнительное
количество (0.059 г) белых кристаллов с т.пл. 186-187 °С. Общий выход 1.535 г
(84%) .
Восстановление
нитропропенов
на никеле Урушибары
Восстановление
фенилнитропропена
Приготовление катализатора:
Растворите 4 г гидрата хлорида никеля (светло-зелёные кристаллы) в 75 мл
95% этанола, установив всё это на магнитную мешалку и нагрев до 50%. После
того как соль раствориться, уберите мешалку и добавьте 1 мл воды и 1 мл конц.
соляной кислоты (прим. 1) . Пока температура раствора держится при 50 °С
медленно добавьте 5 г алюминиевой фольги, порезанной на полосочки размером
0,6x2,5 см, порциями по 1 г, перемешивая всё это вручную. Алюминий будет
медленно реагировать с солью никеля формируя металл - никель (N1) в виде
тёмно-серого порошка, который осядет на дно. Во время реакции происходит лёгкое
вспенивание водорода. Добавляйте алюминиий так, чтобы вспенивание было
равномерным и температура держалась в районе 50 °С. Это может занять до 2 часов!
К концу добавления алюминия весь зелёный цвет никелевой соли должен
исчезнуть. Если остаётся какой-то цвет, добавьте ещё 1 г алюминия и ждите пока
раствор не просветлеет. Полученный никелевый порошок добавили к 100 мл 20%
NaOH и вручную мешали полчаса при 60 °С. Избыток NaOH декантировали, а никель
промыли 5x100 мл диет, воды для того, чтобы удалить остатки оснавания. На
данный момент у вас должен получиться катализатор Никель Урушибары, который
уже можно использовать для восстановления.
Растворите 5 г чистого фенилнитропропена в 50 мл этанола (можно
использовать простую воду - по крайней мере, сам Урущибара использовал воду) и
добавьте к суспензии никеля.
Теперь медленно добавьте 3 мл конц. соляной к-ты и 1 г измельчённого
алюминия перемешивая вручную. Алюминий медленно растворится с более сильным
выделением водорода чем в первом шаге. Самое главное в начале хорошо перемешивать
всё это дело стеклянной палочкой. Попытка перемешивать магнитной мешалкой
кончится тем, что никель примагнититься к магнитику, т.к. никель
ферромагнетик , и восстановление не пойдёт. После того как алюминий растворится добавьте
ещё 3 мл соляной к-ты и ещё 1 г алюминия. Продолжайте добавлять кислоту и
алюминий пока в сумме не добавите 10 г алюминия и где-то 30 мл соляной к-ты.
Алюминий вступает в реакцию медленно. Так что всё может занять до 6 часов и
даже дольше если температура упадёт ниже 50 °С. Постоянно мешать не нужно,
просто хорошенько перемешивайте время от времени. После того как весь
алюминий прибавили и он практически прореагировал, медленно долейте раствор 30 г
NaOH в 100 мл Н20 и осторожно перемешивайте. Вместо щёлочи можно использовать
и кислоту. Наденьте защитные очки и будьте осторожны! Нейтрализация
основанием реакция очень экзотермичная! Через полчаса весь продукт реакции алюминия
перейдет в нижний водный слой, а оранжевый слой алкоголя с характерным
запахом амина окажется наверху. Никель не растворится NaOH, так что он будет
плавать между двумя слоями, но это не проблема. В конце концов он не ядовит как
ртуть или ещё что-нибудь! А теперь декантируйте верхний оранжевый
органический слой и отгоните спирт до появления вонючего оранжевого сиропа, который
пахнет абсолютно не так как P2NP. Растворите его в ацетоне и медленно
добавьте серной кислоты, чтобы получить сульфат амина. Это где-то 3 г светло-
жёлтого сульфата амфетамина.
Примечание:
Добавлять воду и кислоту необходимо, чтобы начать реакцию между NiCl2 и А1.
Восстановление 2,4,5-триМеО-ФНП.
Catalyst preparation:
То a solution of 1 ml 31% НС1, 40 g NiCl2'6(H20) in 350 ml EtOH in a 500 ml
beaker at 50 °C is added 35 g of shredded Al (regular reynolds wrap) slowly
over a 3.5 hour period, when evolution of hydrogen had ceased the the rxn was
a viscous gel. This was placed in a 41 beaker and rinsed several times with
tap water, each time allowing suspension to settle before decanting. This
precipitated nickel was air driied overnight on a filterpaper (note larger
peices of foil were removed) . Activation 10 g of the above catalyst was
placed in a beaker containing 385 mis 40% aqueous AcOH and 89 g NaCl at 70 °C
for 7 minutes, then the solution is decanted and the Nickel rinsed with 60 °C
dH20, then rinsed with EtOH then placed in a 500 ml erylenmeyer flask
containing 250 ml EtOH and charged with 20 mmol TMP2NP (5 g) . With moderate
overhead stirring, 10 g of Al is added 1 g at a time followed by a 3 ml
aliquot of 31% HC1 with each addition. Addition takes 2 hours, it is then
allowed to stir an additional hour while evolution of Hydrogen subsides. Rxn
become one viscous gel to which and 100 ml EtOH is added with stirring. Rxn
is then slowly basified with 50% NaOH. After A10 hassettled the alcoholic
overhead is decanted and the sludge extracted with 100 ml toulene. The EtOH
is stripped off using low vac on a water bath, the residue being taken up
with the toulene extract. Extract was washed lx w/ saturated aqueous NaCl and
lx with dH20. This is dried over MgS04. Pregassed toulene is added in small
aliquots with pecipitated crystals being vac filtered between aliquots. Yield
10 mmol TMA2HC1 (2.5g) 50% Molar yield.
Восстановление
2,5-диметоксифенилнитропропена
на никеле Урушибары U-Ni-A
В круглодонную колбу вместимостью 100 мл, оборудованную механической
мешалкой и содержащую 10 г цинковой пыли и 3 мл воды был влит раствор 3 г
NiCl2x6H20 (квалификации ХЧ, это, скорее всего, не так важно, как чистота
цинка) в 10 мл воды, сразу начато перемешивание. Смесь практически сразу
сильно разогрелась и почти вылезла из колбы. Через 15 минут перемешивание
было остановлено, смесь разбавлена водопроводной водой, вылита в 500 мл колбу,
и твердый остаток серого (скорее темно-, чем светло- ) цвета, по виду мало
отличавшийся от взятого изначально цинка, промыт несколько раз водопроводной
водой декантацией, а последний раз - дистиллированной водой. К нему затем
было добавлено 160 мл 13% уксусной к-ты. Перемешивание велось вручную. Реакция
шла, как и положено, бурно, с нагреванием и вспениванием, осадок постепенно
стал черным, и весь всплыл наверх; через 5 мин все было отфильтровано на Шот-
те №4 и промыто там же 200 мл дистиллированной воды, а затем небольшим
количеством ИПСа на глаз. Фильтрат имел хорошо заметный зеленый оттенок.
Полученный катализатор, пока еще мокрый, был быстро перенесен в 500 мл круглодонную
колбу (сначала это делалось при помощи шпателя, затем в фильтр заливался ИПС,
все размешивалось шпателем и быстро выливалось в колбу), туда же сразу было
влито 100 мл ИПСа.
Колба с катализатором и ИПСом была установлена на механическую мешалку, в
нее добавлен р-р 0,2 г 2,5-диметоксифенилнитропропена в 15 мл ИПСа (на самом
деле ИМХО не обязательно делать РМ настолько разбавленной), 1 г тонкой
бытовой алюминиевой фольги, нарезанной четырехугольниками и 3 мл
концентрированной соляной к-ты, после чего начато перемешивание. Обратный холодильник не
использовался, т.к. в нем нет особой необходимости. Реакция алюминия с
соляной к-той началась не сразу, но постепенно разошлась и температура поднялась
до приблизительно 70°С (рука уже не терпит). Когда практически весь алюминий
растворился, был добавлен следующий грамм фольги в сопровождении 3 мл конц.
соляной к-ты, затем еще раз, всего 4 раза. Все это заняло приблизительно 2,5
часа.
По окончании реакции к смеси был добавлен концентрированный р-р гидроксида
натрия в количестве достаточном, чтобы слои разделились, и нижний водный слой
не был бы слишком густым. Верхний желтоватый слой ИПСа был отделен, а то, что
осталось в колбе, промыто дополнительно 100 мл ИПСа. Весь спирт затем был
объединен и отогнан, оранжевый остаток растворен в большом кол-ве петролейно-
го эфира и банально выбит соляной к-той, что дало 80 мг гидрохлорида 2,5-
диметоксиамфетамина светло-коричневого цвета. Закристаллизоваться он не успел
(это соединение вообще очень плохо кристаллизуется, ему на это может
потребоваться неделя), был взвешен в бюксе и практически сразу введен в реакцию с
бромом в ледяной уксусной к-те.
Примечания:
• Цинк, бравшийся для осаждения никеля, был неизвестной чистоты. ИМХО он
был вполне пригоден. Он имел вид серой пыли.
• Было предпринято несколько попыток восстановить таким же способом
обыкновенный фенилнитропропен, и ни одна из них не увенчалась успехом.
Получается красная смола.
• Если заменить соляную к-ту на ледяную уксусную, а алюминий на цинк плюс
дополнительно добавлять формиат калия ничего не получается даже с 2,5-
диметоксиП2НП.
Восстановление
нитропропенов
в кетоны
Железом в
кислой среде
Эта процедура - классика, она была неоднократно проверена на самых
различных фенилнитропропенах. Условия реакции отличаются в зависимости от того, за-
мещённый ли используется нитропропен или нет.
Восстановление ведётся в кислой среде (обыкновенно используется ледяная
уксусная к-та, но иногда возможно использовать соляную кислоту) мелкодисперсным
порошком железа - оный может быть получен восстановлением железного купороса
алюминием или цинком (только не промывайте полученный металл кислотой -
железо, в отличие от никеля, растворится).
В реакции сначала получается имин, который в кислой среде гидролизуется в
кетон.
Ещё одна деталь состоит в том, что конденсацию бензальдегида с нитроэтаном
и восстановление оного в кетон можно провести "в одной кастрюле", т.е. без
изоляции полученного нитропропена. Пример этого вы тоже сможете прочитать
ниже .
Получение аминов и метиламинов (таких как МДМА и ПММА - NB: главный способ
получения N-метилированных аналогов лежит через соответствующий кетон) из
синтезированного кетона есть процедура тривиальная и хорошо изученная. Эта
реакция работает и на 2,4,5-триМеО-ФНП, известного своей чувствительностью.
4-метокси-фенил-2-пропанон
4-метокси-фенил-2-нитропропен (10 г, 51 ммоль) растворяют в 75 мл ледяной
уксусной кислоты и этот раствор добавляют к нагреваемой смеси порошка железа
(32 г, 0,57 моль) в 140 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь сначала
коричневая , затем становится белой и пенистой. Нагревание продолжают еще 1,5 часа.
Затем смесь добавляют к 2 л воды и продукт экстрагируют 3x100 дихлорометаном.
Объединенные экстракты промывают 2x150 водой и сушат с сульфатом магния.
Растворитель отгоняют при нормальном давлении, и остаток перегоняют в вакууме,
получая 6,1 г (37 ммоль, 72%) оранжево-розового масла с Т.кип. = 110 °С при 3
мм Нд.
3,4-метилендиоксифенилацетон
Суспензию 32 г восстановленного железа в 140 мл ледяной уксусной кислоты
медленно нагревают на водяной бане. Когда смесь нагрета почти до кипения,
прибавляют раствор 10 г 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-нитропропена в 75 мл
ледяной уксусной кислоты. Происходит бурная реакция с чрезмерным вспениванием.
Оранжевый цвет реакционной смеси меняется на красный, при этом образуются
белые соли и черная корка. После всего добавления, смесь нагревают еще 1,5
часа. На протяжении этого времени цвет смеси становится светлым, почти белым, и
видно появление продукта в виде темного масла по стенкам стакана. Смесь
добавляют к 2 л воды, экстрагируют 3x100 мл дихлорометаном, объединенные
экстракты промывают насыщенным раствором гидроксида натрия. После отгонки
растворителя остаток перегоняют под вакуумом, получая 8 г 3,4-метилендиокси-
фенилацетона в виде желтого масла.
3,4-метилендиоксифенилацетон
В 2-х литровую трехгорлую колбу, оснащенную мешалкой и обратным
холодильником, помещают 460 мл этанола и 67 г бета-нитроизосафрола. Смесь нагревают до
кипения и когда все кристаллы растворяются, добавляют 1100 мл горячей воды.
При нагревании и тщательном перемешивании добавляется 80 г восстановленного
железа и 5 г шестиводного трихлорида железа. Потом при перемешивании было
добавлено 63 мл концентрированной соляной кислоты в течении 30 минут. Смесь
перемешивают при кипячении 2 часа. Затем начинают отгонять растворитель. От
остатка отфильтровывают оксид железа и из него экстрагируют продукт 3x50 дихло-
рометаном. Фильтрат подкисляют соляной кислотой, выделяя красный слой кетона.
Его экстрагируют 2x100 дихлорометаном. Объединенные экстракты сушат с
сульфатом натрия и растворитель отгоняют. Получено 55 г сырого кетона в виде
красного масла.
о-метоксифенилацетон2
В 3-х литровую трегорлую колбу, оснащенную мешалкой, обратным холодильником
и капельной воронкой вносят 170-205 г (прим. 1) о-метоксифенил-2-нитро-1-
пропена, растворенного в 200 мл толуола, 500 мл воды, 200 г порошка железа и
4 г хлорида железа III. Смесь нагревают до 75 °С и прикапывают 360 мл
концентрированной соляной кислоты в течении 2 часов. После того, как вся кислота
залита, смесь перемешивают при нагревании еще 30 минут.
Смесь перемещают в 5 литровую трехгорлую круглодонную колбу и продукт
перегоняют с паром, собирая 7-10 литров дистиллята. Органический слой отделяют, а
водный экстрагируют 1 л свежим толуолом. Объединенные экстракты встряхивают
30 минут с раствором 26 г бисульфита натрия в 500 мл воды (прим. 2) . Затем
толуоловые экстракты еще раз промывают водой и толуол отгоняют. В результате
получено 107-120 г (65-73%) оранжевого масла, перегонка которого при 128-
130/14 мм.Нд дает 102-117 г (63-71%) продукта.
Примечания:
1. Указана приблизительная масса вещества, т.к. в оригинале брался раствор
только что синтезированного нитростирена, выход которого не
подочитывался.
2. Эта процедура позволяет убрать примеси всех альдегидов, которые
присутствуют в продукте и практически не снижает выход кетона. Однако другие
замещённые ФА реагируют с бисульфитом, поэтому в иных случаях её
применять не стоит.
Фенилацетон
Смесь 0,6 моль (32 г) порошка железа и 140 мл технической 96% уксусной
кислоты нагрели до 40 °С. Как только в смеси начали появляться первые пузырьки,
при перемешивании был добавлен раствор 0,1 моль (8 г) P2NP в 150 мл 96%
уксусной кислоты. Цвет смеси меняется с оранжевого до характерно-красного.
Температуру не поднимали выше 60 °С. На дне колбы образовывался налет белой
соли, а сверху был замечен нужный весьма красный цвет масла. Перемешивание
продолжали 3 часа, затем смесь поместили в 1 л воды, отфильтровали непрореагиро-
вавшее железо и продукт экстрагировали 200 мл диэтилового эфира. После
удаления растворителя было получено 8,5 мл красного масла. Полученный кетон
очищали бисульфитным методом.
Азаронкетон3
(2,4,5-триметокси-фенилацетон)
Смесь ледяной уксусной кислоты (30 мл) и железа 20 кусочков (14 г, 0.24
моль) в 250 мл трехгорлой колбе оборудованный холодильником, плиткой и
механической мешалкой, энергично размешивали и нагревали до кипения, пока смесь
не стала серовато-белой (приблизительно 30 минут). Раствор 2,4,5-
trimethoxyphenyl-2-nitropropene (6 г, 24 ммоль) в ледяной уксусной кислоте
был добавлен капля по капле, после чего интенсивно размешивали. Далее смесь
2 Organic Synthesis, CV 4, 573
3 JMC 23, 1318-1323 (1980)
кипятили еще 3 часа. Получившуюся серовато-темно-зеленую смесь фильтровали
всасыванием и затем промыли с горячей уксусной кислотой. Фильтрат был
растворен с 100 мл воды и экстрагирован 3x50 мл DCM. Объединенные органические
экстракты были промыты с 5% ЫаНСОз и водой, высушены MgS04 и выпарены, чтобы
дать коричневое масло.
Перегонка при 115-120 °С (0.5 мм.Нд) дало 4 г (75 %) кетона, тр 44-46 °С.
Р2Р
В 100 мл уксусной кислоты добавили 32 г железа и нагрели до 40 С. Нитропро-
пен (8 г) растворили в 150 мл уксусной кислоты, смешали растворы и начали
перемешивание. Реакция шла около 2 часов. Температура поддерживалась за счет
реакции и редко падала ниже 40 °С. Когда это происходило смесь нагревали до
50 °С. Далее смесь разбавили литром воды и экстрагировали ДХМом 3*50.
Объединенные экстракты промыли раствором соды (для нейтрализации остатков уксуса),
а затем еще раз водой. ДХМ отогнали. В остатке около 6-7 мл темно-красного
Р2Р. Если нужно, можно почистить бисульфитом.
Хлористым оловом
Другая, совершенно замечательная процедура, использующая хлористое олово в
этилацетате или толуоле. Она имеет прямое сходство с восстановлением нитро-
пропенов в оксимы, только в этом случае полученный оксим прямиком гидролизуют
в кетон.
В этилацетате
18,1 г (100 ммоль) 1(-2-фторофенил)-2-нитропропена было добавлено сухими
порциями к 49,5 г (220 ммоль) SnCl2'2H20 взвешенному в 75 мл EtOAc, в то время
как температура реакции сохранялась между 20-40 °С холодной водяной баней.
Когда весь нитропропен был добавлен, и цвет изменился на белый (5 минут)
раствор был перемещен в круглодонную колбу, содержащую 250 мл воды и 50 мл
соляной кислоты. EtOAc был удален отгонкой под уменьшенным давлением, и водная
суспензия оксима и солей олова перемешивалась при 80 °С в течение 1 часа.
Водная фаза была дистиллирована с паром, чтобы удалить кетон. Когда масляные
капли больше не появляются в дистилляте, оный экстрагируют метилен хлоридом.
Экстракты сушат MgS04 и метилен хлорид удаляют отгонкой, оставляя весьма
чистый кетон как бесцветное масло.
Выход: 13,5 г (89%) 2-фторо-фенилацетона. Чистота: 98 % (HPLC).
В толуоле
Это - общая процедура, и это пока работало со всеми нитропропенами которые
я пробовал. Выходы в районе 85-92 %. Более низкие выходы результат моего
нетерпения . Если увеличить время гидролиза выход будет больше.
100 ммоль фенилнитропропен
220 ммоль Олово (II) хлорид дигидрат
200 ммоль НС1 (в виде рассчитанного количества конц. водного НС1)
50 мл толуол
200 мл вода
NaCl (твердый)
Процедура:
Растворите олово (II) хлорид в воде, (то есть сперва поместите олово в
колбу потом добавьте некоторую часть воду и децал соляной к-ты, нужно добиться
растворения олова) , смешанной предварительно с НС1. Добавьте нитропропен в
реак. массу и емкость ополосните толуолом и тоже вылейте в реак. массу.
Теперь добавьте остатки воды туда же, за раз. При хорошем перемешивании варим
массу 2 часа. Охлаждаем колбу до комнатной температуры и начинаем закидывать
туда соль до того пока слои не разделятся, после разделения органический
верхний слой отделяем и выливаем в литровую колбу содержащую 500 мл воды.
Перегоняем с паром пока поступают капли. Это означает, что должно было быть
собрано от 500 мл до 1,5 л дистиллята. После перегонки с паром образовалось 2
слоя: верхний - толуол с водой, нижний - кетон. Отделите слои в делительной
воронке и экстрагируйте водную часть с 2x100 мл толуола. Объедините экстракты
толуола, сушите с MgS04, и удалите толуол в роторном испарителе. В остатке
кетон желтого цвета.
Восстановление
нитропропенов
в нитропропаны
Восстановление нитропропенов в две стадии через нитропропан. В этом случае
нитропропен сначала восстанавливается в нитропропан борогидридом натрия, но
нитропропены восстанавливаются в нитропропаны массой известных способов -
например, цинковой пылью в соляной к-те (аналогично восстановлению нитростиро-
лов цинковой пылью).
1) An oven-dried 250ml rb flask sitting in an ice/salt bath is charged with
50 ml IPA (dried w/ MgS04) , 1 g 8-20 mesh indicating silica gel and 80 mmol
NaBH4 (3 g) with mag stirring. When temp of solution was 0°C a solution of 20
mmol of desiccated TMP2NP (5 g) in 100 ml dry THF, is added dropwise from a
pressure equalized addition funnel over 1.5 hours. Rxn is allowed to stir for
an additional 0.5 hours, until all traces of orange had disappeared. Ice bath
is removed and rxn mixture was vacuum filtered and the solvent stripped off
using low vac on a water bath.
2) 150 ml MeOH is added to the residue followed by the slow addition of 320
mmol GAA (19 g) from a pressure equalized addition funnel vented by a hose
out of doors. The funnel is removed and 15ml dH20 is added with 50 mg HgCl2.
With vigourous mag stirring 0.5 moles Al (13.4 g) (regular reynolds wrap) is
slowly added over a 2 hour period and allowed to stir an additional hour
while remaining Al goes into suspension. Rxn is transferred to a 500 ml er-
lenmeyer flask and slowly basified with 50% NaOH. When rxn with remaining Al
has subsided, it is a viscous gel. Flask is stopped and shaken until the gel
breaks down into a fluid again. It is then extracted 2X with 100 ml toulene.
Extracts pooled and washed IX w/ Saturated NaCl soltion, lx w/ dH20, dryed
over MgS04. Then pre-gassed aliquots of toulene are added with filtration
between aliquots until no more crystals precipitate.
Yield: llmmol TMA2HC1 (2.75g) 55% molar yield
Восстановление
нитропропанов
в амфетамины
Алюминиевой
амальгамой
(начало процедуры)
An oven-dried 250ml rb flask sitting in an ice/salt bath is charged with
50ml IPA (dried w/ MgS04) , 1 g 8-20 mesh indicating silica gel and 80mmol
NaBH4 (3 g) with mag stirring. When temp of solution was 0°C a solution of
20mmol of desiccated TMP2NP (5 g) in 100 ml dry THF, is added dropwise from a
pressure equalized addition funnel over 1.5 hours. Rxn is allowed to stir for
an additional 0.5 hours, until all traces of orange had disappeared. Ice bath
is removed and rxn mixture was vacuum filtered and the solvent stripped off
using low vac on a water bath.
150 ml MeOH is added to the residue followed by the slow addition of 320
mmol GAA (19 g) from a pressure equalized addition funnel vented by a hose
out of doors. The funnel is removed and 15 ml dH20 is added with 50 mg HgCl2.
With vigourous mag stirring 0.5 moles Al (13.4 g) (regular reynolds wrap) is
slowly added over a 2 hour period and allowed to stir an additional hour
while remaining Al goes into suspension. Rxn is transferred to a 500 ml er-
lenmeyer flask and slowly basified with 50% NaOH. When rxn with remaining Al
has subsided, it is a viscous gel. Flask is stopped and shaken until the gel
breaks down into a fluid again. It is then extracted 2X with 100ml toulene.
Extracts pooled and washed IX w/ Saturated NaCl soltion, lx w/ dH20, dryed
over MgS04. Then pre-gassed aliquots of toulene are added with filtration
between aliquots until no more crystals precipitate.
Yield: 11 mmol TMA2HC1 (2.75g) 55% molar yield
Формиатом
аммония/цинком
3 г (11r7 ммоль) 1-(2r4,5-триметоксифенил)-2-нитропропана было растворено в
20 мл метанола, содержащих 2,5 г (38,2 ммоль) порошка цинка (активированного
при перемешивании в 20 мл 5% водного раствора НС1 в течении 2 минут и потом
промытого 3x50 мл водой и еще 20 мл метанола) . К перемешиваемой смеси было
прибавлено 1,9 г (30 ммоль) формиата аммония одной порцией. Через минуту
смесь становится теплой. Через 15 минут от смеси отфильтровывается цинковый
осадок, а растворитель отгоняется. Остаточное масло растворили в 25 мл этил-
ацетата и нейтрализовали сухой НС1 в ИПСе. Раствор был нагрет до 60° и при
вакууме было отогнано примерно 10 мл этилацетата. Остаток был медленно
охлажден до комнатной температуры, и подвергнут кристаллизации, посредством
растирания стеклянной палочкой о стенку колбы. Кристаллизация начинается очень
быстро и уже через минуту смесь представляет из себя кашу. Кристаллы
отфильтровали и промыли 50 мл ацетона, после чего высушили до постоянного веса.
Выход - 2,1 г ТМА-2*НС1.
Восстановление
нитропропенов
хлоридом
олова и
алюминиевой
амальгамой
Эта реакция до сих пор почти что не опробована, главным образом потому, что
существуют проверенные работающие методы, которые всех удовлетворяют. Однако
же учитывая какие выходы обещает эта двухстадийная процедура при всей своей
сложности... Особенно учитывая, что она работает и на нитростиролах, и на
нитроалкенах.
Сначала нитростирол восстанавливается в оксим гидратом хлорида олова
(последний легко приготовить самому, растворив олово в соляной к-те) в среде
этилацетата или ацетона. Или же реакция проводится в щелочной среде - в этом
случае вместо хлорида олова можно взять гидроксид (щелочной метод работает
только для нитропропенов).
Нужно отметить, что полученный оксим не обязательно восстанавливать в амин,
а можно и гидролизовать в кетон (если речь идёт о восстановлении
фенилнитропропенов) , который стандартными методами переводится в амин).
Затем полученный оксим восстанавливается любым из известных способов до
амина. Наиболее простым способом является алюминиевая амальгама, возможно
также каталитическое гидрирование и восстановление цинковой пылью в ледяной
уксусной к-те.
Восстановление
в оксим
а) В кислой среде:
The synthesis of 9-anthracenylacetaldoxime is representative of the
procedure employed. 9-(omega-nitrovinyl) anthracene (1.25 gr, 5 mmol) , SnCl2'2H20
(2.25 gr, 10 mmol) and ethyl acetate (25 mL) were placed in a 50 mL erlen-
meyer flask and the mixture stirred at room temperature. A mildly exothermic
reaction ensued which was accompanied by the gradual disappearance of the
yellow coloration (nitroalkene). The reaction mixture was carefully poured
into ice water and the solution was made slightly basic (pH 7-8) by addition
of 5% aqeous sodium bicarbonate. The product was extracted into ether, washed
with brine, dried (Na2S04) and the solvent removed under reduced presure to
yield essentially pure 9-anthracenylacetaldoxime, mp 177-80f (1.05 gr, 90%).
б) В щелочной среде.
The following procedure is representative: a sodium stannite solution was
prepared by addition of aqeous sodium hydroxide (50 mmol, 2 gr in 15 ml of
water) to aqeous stannous chloride (5 mmol, 1.12 gr in 15 ml water); the
initially formed precipitate dissolved to form a clear solution. This solution
was gradually added to the beta-nitrostyrene derivative (2 mmol, in 10 ml
THF) at room temperature; a mildly exothermic reaction ensued. The reaction
mixture was stirred for the specified time, saturated brine solution added,
the product extracted into ether, (3x45 ml) and the worked up in the susual
manner. Essentially pure product were obtained.
R
CH=C-N02
1
/ \
|0|
W-R2
i
1
Rl
R Rl
CH3 H
CH3 Br
CH3 OEt
R2
H
H
OEt
->
R
CH2-C=NOH
1
/Л
Ю1
\./-R2
i
1
Rl
time (min)
25
40
90
Yield (as isolated,
82
84
71
%)
Восстановление в амин
Алюминиевой амальгамой4
То a solution of the oxime (24.6 mg, 0.521 mmol) in 10% H20-THF (30 ml)
were added aluminum amalgam, which was prepared from 0.25 g of granular
aluminum and 2% HgCl2 (0.1 ml) in 10% H20-THF (0.5ml). The reaction mixture was
stirred for 3h at room temperature. 3 ml cone. ЫаНСОз was added, and the
reaction mixture was filtered and the filter cake washed with ethyl acetate.
The filtrate was diluted with water and extracted with ethyl acetate. The
extracts was washed with brine, dried over MgS04 and concentrated in vacuo to
give 20.34 mg (85%) of the desired amine as an oil. [Rh: The oxime they
reduce here is a large indole derivative. Use less solvent with smaller
molecules at a larger scale]
Алюминиевая амальгамой
2,3-Dimethoxy,4,5-Methylenedioxy-Amphetamine-2,hydrogen chloride
7 g of oxime was dissolved in 150 mis dry THF and poured over activated 10
g HD reynolds Al followed by 18 g GAA. It was allowed to react with mag
stirring at RT overnight. In morning rxn was basifiied with 50% NaOH, and top THF
layer was seperated, and stripped of solvent under low vac. The residue was
dissolved in a portion of 2M HC1 with much shaking. This was basiled and
extracted with 150 mis toluene, which was also stripped of solvent under low
vac on a water bath. The residue being taken up in 50 mis acetone, and gassed
with dry HC1 yeilding 3.75g of the title compound with a MP of 178-180C
Цинковой пылью5
At room temperature with stirring, Zinc dust (74 mg) was added to a
solution of the oxime (44 mg, 0.185 mmol) in 2 ml glacial acetic acid. Stirring
was continued for another 15 minutes. The reaction mixture was then filtered
through a sintered glass funnel with suction. The filtrate was concentrated
4 JACS 111, 6228 (1989)
5 JOC 57, 6324 (1992)
under vacuum to afford the amine as an oil (37 mg, 0.166 mmol, 90% yield).
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ
^МИНИРОВАНИЕ
Восстановительное аминирование - это превращение кетонов в соответствующие
им амины. На сегодняшний день это очень хорошо изученная отрасль органической
химии. Варианты двух основных реакций - восстановление алюминиевой амальгамой
и Лейкарта-Валлаха - весьма многочисленные и перечислять их все не имеет
смысла. Рассмотрим самые общие моменты.
Алюминиевая амальгама
(по Клемменсену)
Эта реакция обычно применяется для получения N-метилированных амфетаминов -
МДМА, ПММА и метамфетамина, потому что, в отличие от аммиака, метиламин -
довольно сильное основание и легко образует имин с карбонильной группой
(который, собственно, и восстанавливается алюминием), тогда как аммиак для этой
реакции непригоден.
Для того, чтобы получить неметилированные амины этим методом, в качестве
источника аминогруппы используют гидроксиламин - в этом случае реакция идёт
через образование оксима, и вся процедура довольно сильно меняется.
Гидроксиламин и его соли ядовиты и канцерогенны. Также очень ядовиты соли ртути,
используемые для амальгамирования алюминия, хоть и в маленьких количествах.
Соли ртути не так опасны, как, скажем, цианистый калий, но обладают
способностью накапливаться в организме, а также впитываться через кожу. Соблюдайте
осторожность! Надевайте перчатки!
В настоящее время восстановлением по Клемменсону пользуются чаще всего.
Реакция Лейкарта-Валлаха.
Эта реакция универсальна, она идёт практически для любого карбонильного
соединения и может использоваться как для N-метилированных аналогов, так и нет.
Общая процедура состоит в нагревании кетона в формамиде (или N-
метилформамиде, соответственно) под рефлюксом до 150-180 °С в течение
нескольких часов, пока не прекратится выделение С02. Смесь амина с непрореаги-
ровавшим кетоном частично отгоняется в процессе и периодически возвращается
назад в реакцию.
Формамид может быть легко приготовлен из муравьиной кислоты и аммиака.
Эта реакция работает и для 2,4,5-триМеО-ФА, и для МДФА, не говоря уже о
незамещённом амфетамине, однако выходы редко превышают 50%, ас метилформамидом
- и того меньше.
Механизм её до сих пор точно не известен.
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ
АМИНИРОВАНИЕ
ФЕНИЛАЦЕТОНОВ
Восстановительное
аминирование
алюминиевой амальгамой
Через оксим
1. Формирование оксима:
а) Анетол-кетона
Добавьте 2. 5 г Na2C03 (карбонат натрия), 5 мл дистиллированной воды, 23 мл
МеОН, 5.0 г п-МеО-ФА, и 3. 2 г (NH2OH) 2*H2S04 (сульфат гидроксиламина) в
колбу. Кипятите смесь 2 часа на водяной бане, добавьте ^15 мл дистиллированной
воды. Разрешите охладиться, поставьте в морозилку, охладите ещё, затем
отфильтруйте , удаляя как можно больше растворителя. Высушите на воздухе.
Выход 5,8 г (очевидно имеются некоторые примеси, поскольку теоретический
выход - только 5. 5 г).
б) Диллапиол-кетона
195 г NaAc(H20)3 был растворен в 140 мл дистиллированной воды с
перемешиванием, сопровождаемым добавлением 725 мл МеОН, 230 г 2,3-диМеО-4, 5-МД-
фенилацетона и 83 г NH20H*HC1, перемешанная суспензия была нагрета до кипения
1.5 часа на водяной бане, затем 350 мл холодной Н20 медленно влили через
холодильник, и р-ции позволили охладиться к КТ с энергичным перемешиванием,
затем охладили и осадок вакуумно отфильтровали после 2-3 часов в морозилке.
Масса сырого оксима была больше, чем теоретический выход. Перекристаллизация
55 г сырого продукта из 100 мл ИПС дала 20 г белых игл с т. пл. 107-108 °С.
в) Фенилацетона
В ступке тщательно растирают 6 г (2-х кратный избыток) сульфата гидроксила-
мина, отдельно в стаканчике растворяют 4 г (3-х кратный избыток) NaOH в 10 -
15 мл воды.
Остужают полученный р-р и присыпают в него гидроксиламина сульфат. Он
мгновенно растворяется (Внимание! Гидроксиламин ядовит и канцерогенен! Когда он в
форме ев. основания, держать его следует укупоренным - переливать лучше под
тягой). Полученный р-р наливают в колбу на 100 мл где находится р-р 5 г Р2Р в
50 мл изопропанола. Смесь слабо кипятят 40 мин при интенсивном перемешивании
(на магнитной мешалке с подогревом). Выпадает осадок сульфата натрия. Затем
Rm охлаждают, переливают в колбу на 500 мл и постепенно приливают воду до тех
пор, пока из р-ра не начнет выпадать хлопьевидный осадок, причем вначале
растворяется сульфат натрия и р-р становится прозрачным, а затем мутнеет от
выделившегося осадка.
Оксим Р2Р легче воды и плавает в верхнем слое, по идее его отфильтровывают
на фильтре Шотта № 4. Я не сумел отфильтровать. Дело в том, что этот оксим
получается таким мелкодисперсным, что не фильтруется, а только забивает
фильтр. Поэтому поступаем так: выливаем эту смесь в делительную воронку и
приливаем 50 мл бензола. Он не растворяет оксим, а вытягивает его на границу
раздела фаз. Сливаем нижний, водный слой, а бензольный слой фильтруем. В этом
случае фильтрование протекает гладко, а отфильтрованный оксим хорошо сохнет
на воздухе. Он представляет кремоватохю цвета порошок абсолютно без запаха.
Водный слой нейтрализуют очень медленно 10-20% соляной к-той. Выпадает еще
некоторое кол-во оксима. Процедуру с бензолом повторяют. Причем следует
помнить , что попытка экстрагировать оксим органическим р-лем окончится неудачей.
Во-первых, он очень плохо растворим в органических р-лях (даже в хлороформе,
не говоря уж про эфиры). Поэтому потребуется огромное их кол-во. Во-вторых,
при попытке упарить экстракт вы получите энное кол-во темно-коричневой
субстанции. И наконец, чем с большими загрузками вы работаете, тем выше у вас
будет выход. Так, при данной загрузке выход не превышает 2-2,5 гр. т. е.
меньше 40%.
Если работаете с большими загрузками (десятки граммов), выход может
достигать 60-80%.
2) Восстановление оксима.
2,З-Dimethoxy,4,5-Methylenedioxy-Amphetamine-2,hydrogen chloride
7 g of oxime was dissolved in 150 mis dry THF and poured over activated 10
g HD reynolds Al followed by 18 g GAA. It was allowed to react with mag
stirring at RT overnight. In morning rxn was basifiied with 50% NaOH, and top THF
layer was seperated, and stripped of solvent under low vac. The residue was
dissolved in a portion of 2M HC1 with much shaking. This was basified and
extracted with 150 mis toluene, which was also stripped of solvent under low
vac on a water bath. The residue being taken up in 50 mis acetone, and gassed
with dry HC1 yeilding 3.75 g of the title compound with a MP of 178-180 °C.
Прямое восстановительное
аминирование аммиаком
Смесь 40 г (0.3 моль) фенилацетона, 200 мл этанола, аммиака 25% 200 мл ,
4Од (1.5 моль) опилок А1 и 0.3 г (0,001 моль) НдС12 нагреты с энергичным
перемешиванием, пока реакция не начинается, после чего нагревание немедленно
остановлено. Охлаждение должно применяться, если реакция становится слишком
сильной. Когда реакция успокаивается, смесь кипятится с энергичным
перемешиванием приблизительно 2 часа, концентрируется в вакууме до 200 мл и
выливается в ледяную воду, щелочится 120 г КОН, и экстрагируется эфиром. Экстракты
обрабатывают 20% НС1, получившийся водный слой щелочат и экстрагируют эфиром
150 мл. Органический слой высушен Na2S04, эфир выпаривают и остаток
перегоняют в вакууме.
Выход: 12.5 г (0.09 моля, 31%). Получение сульфата амфетамина даёт 96-98%
продукта с чистотой 99.2-99.8 %
Восстановительное
аминирование
кетонов Zn/Ni/NH4OH
В колбу на 250 мл было помещено:
• 13 г (NH4)2NiS04*5H20 (Прим. 1) (Mr = 395, 33 ммоль)
• 80 мл хозяйственного нашатырного спирта
• 15 мл циклогексанона (Прим. 2)
• 20 мл медицинского этанола
Когда соль растворилась - было начато интенсивное перемешивание. В этот
момент в р-цию было добавлено 10 г цинковой пыли.
Ледяная баня была приготовлена заранее под рукой6, но она не потребовалась
- температура никогда не поднималась выше 40 °С.
Через где-то полтора часа темпперура пришла к комнатной, и было добавлено
ещё 10 г цинка. Ещё одна порция была добавлена через следующие 1,5 часа.
После чего смесь перемешивали опять таки 1,5 часа.
К концу реакции смесь представляла из себя довольно плотную серую кашицу.
Запах циклогексанона полностью отсутствовал, однако появился другой -
ароматный запах циклогексанола. Ну и аммиак/амин попахивали, естественно.
Смесь была обработана следующим образом:
1. конц. NaOH был добавлен в достаточном кол-ве, чтобы сделать смесь
экстрагируемой (полного растворения осадка так и не произошло)
2. экстракция 3x50 мл толуола
3. промыли разбавленной щёлочью, затем 20 мл нас. р-ра соли
4. толуол экстрагировали 30+20+10 разбавленной серной к-ты
5. подщелочили конц. NaOH (слой амина и остаточного толуола отделяется и
всплывает)
6. экстракция 3x40 мл ДХМ
7. промыли 2x30 мл насыщ. р-ра соли и высушили Na2S04
8. отогнали ДХМ на водной бане при 80-50 °С
9. остудили и по возможности тщательно удалили остатки ДХМа автомобильным
пылесосом с трубочкой на конце
Получилось почти бесцветное масло - 15 мл, 1,5 мл его растворили в разб.
Серной к-те, и выяснили, что 25-30% оного составляют растворители (вероятно,
остаточный толуол). Итого - 70%(Прим. 3).
Примечания:
(1) Эта двойная соль использовалась вместо указанного в оригинальном
патенте сульфата никеля, потому что банка с ней стояла ближе.
(2) В патенте указывались в качестве протестированных субстратов также
ацетон и метилэтилкетон. По другим сведениям таким же образом, с
похожими выходами, можно обрабатывать фенилацетон и т.д.
(3) Надо отметить, что продукт, несомненно, загрязнён вторичным амином - в
нашем случае, дициклогексиламином. В патенте говорится, что примесь не
превышает 10%. Так что окончательный выход чистого продукта, скорее
всего, будет ближе к 60%
Восстановительное
метиламинирование
алюминиевой амальгамой
Классический метод
6 В оригинале - Patent FR971429 - не указана ни температура, ни продолжительность
реакции.
5,5 г алюминиевой бытовой фольги, (можно попробовать даже взять побольше, а
недостаток фольги снизит выход) порезанной (а лучше порванной, чтобы не
слипалась) квадратами примерно 2x2 см и помещенные в 250 мл коническую колбу с
широким горлом заливают раствором 100 мг любой растворимой соли ртути в 150
мл воды. Через 4-5 мин начинается экзотермическая реакция. Где-то через 6-8
мин поверхность кусочков станет блестящей, и начнет образовываться серый
осадок, раствор осторожно сливают с алюминия и промывают 2 раза по 150 мл диет,
воды. (Тут главное не передержать, а то фольга иначе быстро и активно
растворится) . К полученному активированному алюминию быстро добавляют заранее
приготовленные растворы и смеси:
1. 7,6 мл водного 40% метиламина (или смесь из 6,5 г метиламина
гидрохлорида, 10 мл воды и 4 г NaOH (с метиламина ГХ я не пробовал, но вроде бы
количества должны быть такие.. )
2. 18 мл изопропанола
3. суспензию, состоящую из 5 г NaCl, 16 мл воды, 0,6 г NaOH и 6 мл метил-
бензилкетона.
4. 35 мл изопропанола.
Происходит экзотермическая реакция, при этом температура поднимается
примерно до 60 °С. Реакционную массу периодически помешивают палочкой или качая
колбой, не давать перегреваться. Первые полчаса колбу периодически надо
охлаждать, засовывая ее в миску со льдом и водой. Потом (через час примерно) ее,
возможно, придется немного подогреть, опуская в горячую воду. Реакция
проходит где-то за часа полтора, до прекращения выделения газа и превращения
алюминия в серый шламм-осадок. Полученную смесь:
1. фильтруют на воронке Бюхнера,
2 . промывают метанолом,
3. фильтрат упаривают на роторном испарителе (желательно до исчезновения
запаха метиламина),
4. разбавляют 100 мл воды,
5. добавляют НС1 до кислой реакции,
6. промывают 3x50 мл хлороформа или дихлорметана,
7 . подщелачивают раствором NaOH,
8. основание экстрагируют 3x50 мл хлороформа или дихлорметана
9. затем осторожно упаривают на роторе.
Полученное масло, подкисляют конц. НС1 до строго нейтральной реакции и
осторожно упаривают на фарфоровой чашке на водяной бане. Полученные кристаллы
тщательно промывают эфиром. Т.пл. 170-175 °С. Выход около 6 г (80%).
NMR-1H (for base) (CDC13) ppm: 1.046,1.070 (ЗН, d, СНМе); 1.537 (1Н, br.s,
NH) ; 2.391 (3H,s, NHMe) ; 2.573-2.859 (3H, m, CH2, CH) ; 7.169-7.297 (5H, m,
Ph) .
Альтернативный метод
В широкогорлую эрленмейеровскую (коническую) колбу 1000 мл поместили 50 г
алюминиевой фольги (тонкой бытовой, однажды была взята техническая 120
микрон, с ней реакция шла 19 часов) порезанной квадратами 1x1 см и залили р-ром
0.5-1 г соли ртути в 600 мл дистиллированной воды. Через несколько минут
встряхивания поверхность кусочков стала блестящей, и стал образовываться
серый осадок. Смесь помешали еще две минуты и быстро слили с алюминия и промыли
2 раза водопроводной водой. К активированному алюминию сразу добавили:
1. Раствор 75 г метиламина гидрохлорида в 150 мл iPrOH и 75 мл воды
2. Раствор 50 мл Р2Р (фенилацетон) в 350 мл IPrOH.
После этого в колбу в течение 10 мин добавили р-р 50 г едкого натра в 150
мл воды при непрерывном встряхивании. Началась экзотермическая реакция. Если
внутренняя температура превышала 55-60 °С, колбу ненадолго помещали в миску с
холодной водой. Через три часа реакция закончилась.
Когда весь алюминий растворился, смесь охладили и профильтровали на воронке
Бюхнера, промыли 50 мл iPrOH и отогнали спирт при атмосферном давлении.
Остаток разбавили водой в два раза, подкислили НС1 до кислой реакции (100-150 мл)
и промыли 3x50 мл хлороформа, подщелочили р-ром NaOH, остудили, отделили
желтоватый слой свободного основания, а водную фазу экстрагировали 3x50 мл
хлороформа или эфира. Органические фазы объединили, отогнали растворитель, а
свободное основание нейтрализовали до строго нейтральной реакции конц.
соляной кислотой. Полученную жидкость аккуратно упаривали в стеклянной плошке на
электроплитке, на малом нагреве, в течение часа до появления белесого дымка,
охладили и по застывании растерли в ступе с эфиром и откинули на воронке
Бюхнера . Выход высокий.
Восстановительное
аминирование по
Лейкарту-Валлаху
В двугорлую колбу 500 мл поместили 160 мл БМК и 250 г формиата аммония,
установили термометр, доходящий почти до дна и нисходящий холодильник и начали
кипятить, отгоняя воду (прим. 1). Когда внутренняя температура достигла 185
°С от отгона отделили слой кетона молочно-белого цвета и вернули в
реакционную колбу. После этого в течение 5-10 минут из колбы отогнали еще немного
воды и изменили положение холодильника, убрав изгиб, чтобы холодильник являлся
обратным. Rm кипятили еще 3 часа, поддерживая внутреннюю температуру в
пределах 180-190 °С. После охлаждения Rm встряхивают с 200 мл воды, органический
слой отделяют, а водный экстрагируют 2x30 мл толуола. Отделенное масло
объединяют с толуольным экстрактом и кипятят со 150 мл соляной кислоты с обратным
холодильником в течение 1.5 часов. Rm охлаждают, отделяют толуольный слой, а
водный экстрагируют 2x30 мл толуола, экстракты отбрасывают или пытаются
регенерировать Р2Р. Водный слой щелочат прибавлением раствора 125 г едкого натра
в 250 мл воды, после охлаждения отделяют слой свободного основания, а водную
фазу экстрагируют 2x30 мл хлороформа (толуола). Объединенные оргфазы сушат
едким натром, отгоняют растворитель при атмосферном давлении, свободное
основание перегоняют в вакууме водоструйного насоса. Выход 100-120 мл прозрачной
бесцветной жидкости. Продукт хранят в холодильнике без доступа света. Вр
202/760, 80-90/20, Р=0.93.
В случае необходимости полученное свободное основание растворяют в 10-
кратном объеме абс. iPrOH и нейтрализуют до нейтральной реакции р-ром серной
кислоты в 3-5 кратном объеме IPrOH. Полученную белоснежную сметаноподобную
массу фильтруют по возможности на воронке Бюхнера и сушат на листе бумаги на
воздухе.
Примечания:
1. Выход будет лучше, если сначала отогнать всю воду из смеси НСООН и
формиата аммония - т.е., получив безводный формамид. Вместо формиата
аммония можно использовать и простой нашатырный спирт, увеличив
соответственно кол-во муравьиной к-ты.
2. Этот же метод работает и на таких веществах, как 2,4,5-триметоксиБМК,
МД-БМК, п-МеО-БМК и т.д., хотя и с меньшими выходами.
Получение 1-фенил- 2 -аминопропана
50 г (0.8 моля) формиата аммония (Прим. 1), 33.6 г (32.6 мл или 0.25 моля)
фенилацетона и несколько кусков пористого фарфора помещают в колбу на 250 мл,
которая зарывается пробкой, снабженной термометром, доходящим почти до дна, и
трубкой, соединенной с малым наклонным холодильником. При нагревании колбы на
малом огне ее содержимое плавится и образуется два слоя.
Перегонка начинается при 140° с выделения аммиака. При 150—160° смесь
становится однородной, и полученная жидкость пенится. Нагревание продолжают до
185° : в это время перегоняется: вода, фенилацетон в карбонат аммония. При
185° прекращают нагревание, верхний слой фенилацетона отделяется от водного
дистиллята и возвращается в реакционную колбу, после чего смесь нагревается
еще 2 часа до 185°. К сырому продукту реакции — 1-фенил-2-формиламинопропану
— прибавляют 100 мл крепкой соляной кислоты, несколько кусков пористого
фарфора и нагревают в течение 40—50 мин до кипения. Кислый водный раствор
переносится круглодонную колбу на 500 мл, снабженную насадкой для задерживания
брызг жидкости, перегоняется с водяным паром: сперва отгоняется небольшое
количество непрореагировавшего фенилацетона, а после добавки КОН — 1-фенил-2-
аминопранан. При этой перегонке собирают фракции по 200 мл дистиллята. От
первой фракции отделяют амин, затем 20 мл бензола обрабатывают третью
фракцию; затем этим самым бензолом обрабатывают вторую фракцию и, наконец, водный
раствор, который остался после отделения амина из первой фракции. Эту работу
повторяют 4 раза, затем вытяжки смешивают с амином, сушат КОН и перегоняют,
собирая дистиллят в приемник, снабженный трубкой с натронной известью. 1-
фенил-2-амннопропан, практически чистый, перегоняется при 202—205°. Фракцию,
отогнавшуюся до 202°, обрабатывают 20 мл 15% соляной кислоты и затем 10 мл
воды. Смешанные вытяжки обрабатывают избытком КОН и три раза бензолом по 10
мл. Бензольные вытяжки сушат КОН и затем дистиллируют по вышеописанному.
Выход 18.5 г, т. е. 56% от теоретического.
Оксалат 1-фенил-2-аминопропана получается при смешении 1 ч. 1-феиил-2-
амннопропана с горячим раствором 1 ч. щавелевой кислоты в 4 ч. воды. После
охлаждения оксалат кристаллизуется в виде длинных бесцветных иголочек. Он
отвечает формуле C22H32N2O9 и после одной перекристаллизации плавится при 160°.
Примечания:
1 Формиат аммония готовится действием небольшого избытка разбавленной
муравьиной кислоты на карбонат аммония и расслаиванием полученного раствора под
уменьшенным давлением в водяной бане. Полученный после отсасывания влажный
продукт непосредственно вводится...
Восстановительное аминирование
кетонов по Лейкарту-Зилоту
1. Получение формильного производного кетона (N-формил-амфетамина)
(на примере циклогексанона)
В двухгорлую колбу на 250 мл помещают 40 г формиата аммония (^1,3 кратный
избыток, в оригинале 2-х кратный, но это лишнее) . И приливают 50 мл (47 г)
циклогексанона. Колбу снабжают термометром, насадкой Дина-Старка и обратным
холодильником. Обратный холодильник следует брать с широкой внутренней
трубкой, так как в процессе реакции часть формиата аммония возгоняется и намертво
закупоривает его. Это еще одна причина, по которой не следует брать слишком
большой избыток формиата. В насадку предварительно наливают воды. Дело в том,
что если вы будете использовать на этой стадии нисходящий холодильник, то
первая стадия закончится у вас очень быстро за 30-45 мин, при этом жидкость в
приемной колбе будет состоять из 2-х слоев. Нижний - насыщенный водный р-р
аммиака, верхний - жидкость с крайне неприятным запахом не смешивающаяся с
водой (циклогексанон и формильное производное). Однако если вы вернете ее в
реакционную колбу и попытаетесь кипятить Rm с обратным холодильником (как
советуют в оригинале) , то температура Rm упадет до 125-135 °С, и все попытки ее
поднять будут напрасны. Вы только перегреете колбонагреватель или плитку и
при этом получите очень низкий выход продукта. Поэтому температуру в колбе
регулируют, постепенно выпуская нижний водный слой из Дина-Старка в течение
4-6 часов. При этом температура в колбе очень плавно и равномерно повышается.
Когда она достигнет 160-170 °С вы просто закрываете кран у Дина-Старка и
кипятите Rm еще ^1 час, а не 4 часа, как указано в оригиналах.
Колбу медленно нагревают. При 120-125 °С формиат полностью растворяется и
Rm разделяется на 2 слоя. Верхний, слегка желтый слой - циклогексанон, нижний
- формиат. Смесь кипятят, постепенно спуская воду из насадки, как указано
выше, до тех пор, пока нижний слой полностью не исчезнет и еще 1-1,5 часа при
170 °С. Затем колбу остужают. При этом Rm полностью закристаллизовывается.
2. Гидролиз.
В процессе исследования данной реакции выяснились интересные подробности. А
именно: то, что формильное производное (далее по тексту - ФП) амина
образуется по вышеизложенной методике (плавное нагревание кетонов с формиатом аммония
до 165-170 °С в течение 5-6 часов с насадкой Дина-Старка с количественным
выходом) , а значит, основная потеря продукта происходит на стадии кислотного
гидролиза этого производного. Мной были предприняты попытки гидролиза ФП в
смесях хлороформ-ИПС с различным соотношением данных растворителей и
использованием для гидролиза соляной и серных кислот различных концентраций, все
они не дали ожидаемых результатов. Гидролиз с соляной к-той требовал
использования большого кол-ва к-ты и шел крайне долго (ступенчатый гидролиз, когда
непрогидролизовавшееся ФП отделяется от образовавшегося амина и вновь гидро-
лизуется). Гидролиз же с использованием серной к-ты высоких концентраций (при
использовании низких концентраций гидролиз так же необходимо было проводить
ступенчато) приводил к значительному осмолению продукта. Кроме того,
существовал еще один очень весомый момент - абсолютная неприменимость данного
метода по отношению к жирно-ароматическим аминам с алкоксильными и диоксолановыми
группами в кольце, ввиду их крайней нестойкости по отношению к кислотному
гидролизу. В связи со всем вышесказанным возникла идея попробовать провести
щелочной гидролиз ФП, что и было крайне успешно осуществление.
Первично метода отрабатывалась на ФП циклогексиламина, прекрасно показав
себя. Выход циклогексиламина составил 96% в пересчете на исходный
циклогексанон.
Затем методика была опробована на ФП амфетамина и также дала прекрасный
результат .
Итак...
Получение амфетамина по реакции Лейкарта через
щелочной гидролиз ФП с выходом 92%.
1. ФП получают как указывалось выше (есть один нюанс - чем чище вы возьмете
исходный Р2Р, тем выше у вас будет выход продукта. Если вы возьмете грязный
Р2Р красно-коричневого цвета - вы вообще можете получить продукт с выходом
менее 50%, поэтому надо брать исключительно светло-желтое масло.)
2. Гидролиз ФП: Полученное ФП застывает по охлаждении колбы в бело-желтую
пастообразную массу. Ее заливают изопропиловым спиртом (я брал ИПС, поскольку
он для меня более доступен, но, судя по всему, метанол брать лучше всего. То
есть чем более низкомолекулярный спирт, тем большую концентрацию щелочи можно
брать, без расслаивания Rm. Тем быстрее пройдет реакция, тем меньше проблем,
- не надо перемешивать слои).
На 30-40 г ФП берут примерно 100-150 мл ИПС. и 75 мл 50% NaOH. При этом
слои разделяются, и на границе раздела фаз выделяется хлопьевидный осадок ФП.
Смесь кипятят с обратным холодильником 1-1,5 часа, через каждые 15 мин
перемешивая Rm магнитной мешалкой, можно перемешивать обычной мешалкой с мотором,
тогда гидролиз пройдет еще быстрее - за 30 мин. При этом ФП постепенно
исчезает, а спиртовыи слой темнеет, приобретая интенсивную красно-коричневую
окраску .
По истечении указанного времени нагревание прекращают, а колбу охлаждают.
При этом обычно выпадает незначительное кол-во осадка, смесь фильтруют на
воронке Бюхнера, на обычной фильтровальной бумаге. Масса отфильтрованного
осадка обычно меньше 1 грамма. Это непрогидролизовавшееся ФП. Rm насыщают NaCl
или NaOH для уменьшения растворимости спирта и отделяют спиртовыи слой. Спирт
упаривают, а амин очищают перегонкой с водяным паром. При этом в приемник он
поступает в виде абсолютно бесцветного масла с не очень приятным запахом.
Выход чистого основания до перегонки в В.П. ^95% (23,5 г). После перегонки с
В.П. -92% (23 г).
Дальнейшее улучшение
реакции Лейкарта-Зилота
Приготовление
никелевого
катализатора
Углекислый никель заливают избытком 85-90% муравьиной к-ты и оставляют на
10-12 часов при комнатной температуре, после чего формиат никеля
отфильтровывают и хранят в плотно закрытой банке. Непосредственно перед опытом берут 1-
1,5 г формиата никеля, помещают его в пробирку, добавляют 2-3 капли
муравьиной к-ты и осторожно прокаливают на горелке до полного почернения порошка.
Катализатор сразу же вносят в реакционную смесь.
Получение
циклогексиламина
50 мл циклогексанона наливают в колбу снабженную насадкой Дина-Старка, туда
же помещают 1 г свежеприготовленного никелевого катализатора и 40 г формиата
аммония. Rm нагревают до 130-135 °С и кипятят в течение часа, при этом
происходит интенсивный отгон воды. Через час смесь остужают и гидролизуют щелочью.
Выход продукта 44 г (49 мл 91% от теор.).
В оригинале берется 4-х кратный избыток фомамид-формиатной смеси,
получаемой отгонкой воды из формиата при 165 °С, по отношению к циклогексанону, в
полтора раза большее кол-во катализатора и время реакции 20-30 мин, а так же
кислотный гидролиз формильного производного в течение 10-15 мин со 150 мл
конц. НС1. Выход амина при этом составляет 55%.
НЕКОТОРЫЕ
ГАЛОИДНЫЕ
МЕТОДЫ
Через бромопроизводное
с уксусным р-ром бромоводорода
1. Бромирование
Once youfve got about 50 mis (150 g) of bromine, you1 re ready to go. Ifm
not taking the time to calculate exactly how much you111 need, but that
should be enough to get a good yield from about 30 g safrole. Remember that
bromination of an aromatic ring normally requires a catalyst. Thankfully,
iron reacts with liquid bromine to make FeBr3, and ideal Lewis Acid catalyst.
Get some Ultra Fine steel wool. Get the finest you can. Tear off about a gram
and throw it into your bromine. It might bubble a bit, but it will be
dissolved into the bromine. Now youf re ready to make HBr and brominate your
safrole .
Brominating
Safrole
Pop the bromine/catalyst solution into the bottle.
Get some old fashioned mothballs. You111 notice that they are nearly 100%
naphthalene: perfect, an ideal aromatic. Crush about 100 grams of mothballs,
not too fine though, leave it chunky. You1 re going to add this is two
additions , so divide it in half.
Take the long tube from the gas generator and put it into a bottle of 30 gs
of COLD safrole. Run the tube through a cold water bath before it reaches the
safrole, this will cut down on how much bromine is released (Itfs not really
a prob. but bromine is a volitile liquid) . Itfd be ideal to have a bromine
trap chmaber, but it is optional. The ^30 gram bottles of sassfrass work
great as a container to brominate in. Plug up the short tube, you1re not
going to use it.
Throw in one half of the crushed mothballs and quickly seal the gas
generator. When the reaction stops completely, add the rest of the mothballs and
seal again.
NOTE: This reaction might give higher yields if it is conducted with the
safrole dissolved in about 200 ml of chloroform. You can make that by getting
a bottle of liquid pool shock from Ace, and popping it into a bucket with a
full bag of ice. Then add a cup of acetone (Acetone, not nailpolish remover),
Wait 30 minutes, and you111 have about lOOmls of chloroform as an oily clear
liquid at the bottom of the bucket. Do that twice.
You now have bromosafrole.
2. Аминирование
Put the methanol into the mason jar, along with the long tube from the gas
generator.
Pop 140 g ammonium sulphate into the gas generator bottle. Dissolve 80 g of
lye into a bunch of water, but be wary that it can fit into the gas
generator.
Setup up the gas generator, and use the syringe to add NaOH and bubble
ammonia into the methanol. When all the lye has been added (might need to do 2
runs), pour in the bromosafrole, and seal tightly, VERY TIGHTLY.
Shake the jar every now and then for 7 days. The longer you let it cook,
the better yield you111 have. You can heat it to speed up the reaction, but
that will pressurize the bottle and it may explode... your call if its worth
it.
After 7 days, carefully open the bottle, wearing your ammonia proof gas
mask. Then, do this to recover your MDA.
3. Экстракция
1) Grab your syringe and your HC1. Fill the syringe with HC1, and slowly!
drip HC1 dropwise into the jar. When the drops hit the jar, it will make
a cloudy solid, ammonium chloride. Add HC1 until pH 2 or so (get test
strips from any chemistry set) .
2) Filter the solution, discard the solid, and put the liquid on a large
flat glass pan. Put this out in the sun and wait for the methanol to
evaporate (wont take long, methanol goes quick).
3) When all the methanol is gone, you111 be left with a powder covering the
surface of your dish. Guess what that is?
NOTE: itfd be a good idea to do a standard A/B extraction, this way is
pretty dirty, but it works.
Через бромопроизводное
с бромоводородной к-той и
хлороводородом (по Фестеру)
Приготовление бромосафрола
из 48% бромистой кислоты
Чтобы получить хороший выход бромосафрола, смешайте в конической колбе одну
часть сассафрового масла с одной частью ацетатной кислоты и двумя частями 48%
бромистой кислоты. Поместив смесь в ледяную баню, поставьте ее на магнитную
мешалку (полные обороты) и запустите в нее через трубку сухой НС1 газ
примерно на один час. Сколько газа впузыривать в смесь? Если вы используете 50 мл
масла, будет достаточно 75-100 мл серной кислоты на 250 мл смеси соли и
соляной кислоты. Необходима хорошая вентиляция! Газ обезвоживает бромистую
кислоту и заставляет ее реагировать с сафролом. Это ведет к повышению температуры,
будьте готовы подложить свежего льда в ледяную баню, температура реакции не
должна превышать 10-15 °С. Смесь сначала станет зеленой, затем голубой, затем
пурпурной и в конце темно-бордовой. После окончания процедуры с газом
закройте колбу и продолжите размешивание в холоде в течении двух суток, пока смесь
не станет однородной. О ее готовности можно судить по запаху, если смесь еще
пахнет сафролом, процедуру с газом придется повторить, если запах напоминает
фенилацетон, микстура готова.
Ее выливают в дробленый лед, как в вышеуказанном методе. Когда лед
растворится, добавляют толуол (кол-во, адекватное кол-ву масла) и энергично
встряхивают .
Бордовый бромосафрол соберется у поверхности, отделяем его в делительной
воронке и моем в трехкратном объеме воды, затем щелочим до тех пор, пока он
не перестанет реагировать с содой. Встряхиваем и добавляем еще немного соды,
чтобы быть уверенным, что вся кислота нейтрализована. Помещаем микстуру в
дистиллятор и выпариваем при нормальном давлении толуол, затем подключаем
вакуум. Насос, дистиллирующий сафрол на 110 °С, отдистиллирует бромосафрол на
140-145 °С.
Далее - аминируем получившийся бромосафрол (см. выше или ниже).
Через иодопроизводное
Синтез MMDA из масла
листьев петрушки
Получение масла
петрушки
1. Берем листья, их мельчим, можно подсушить (это не повлияет).
2. Добавляем дистиллированной воды (чем меньше воды, тем хуже трясти).
3. Щелочим воду с петрушкой до рН 9.
4. Тщательно трясем все это дело.
5. Перегоняем.
6. То, что отогнулось - выпариваем.
7. Получаем масло.
Экстракция и очистка
миристицина из масла
листьев петрушки
Наилучшим способом сделать это будет фракционная перегонка в вакууме. Но
будем исходить из того, что у нас нет оборудования для такого процесса. Итак:
промойте масло равным объемом 5% NaOH, затем три раза вдвое меньшим объемом
дистиллированной воды. Если слои разделяются с трудом - разбавьте раствором
NaCl. После этого нагрейте масло до 105 °С и подождите пока не прекратится
образование пузырьков. Миристицин готов.
Примечание:
• Содержание миристицина в масле может колебаться от 2 до 90%.
Йодирование
миристицина
А теперь надо получить HI (йодоводород), причем в количестве зквимолярном
имеющемуся миристицину. Не вдаваясь в расчеты приведем готовые соотношения:
на каждые 10 г миристицина нужно взять 7 г кристаллов иода, 0.2 г красного
фосфора и 1 мл дистиллированной воды (есть альтернативные методы
приготовления йодоводорода). Плюс еще хлористый кальций для просушки полученного йодо-
водорода - но это уже на глаз) . Соберите установку. В емкость №1 засыпьте
фосфор и иод, в №2 - хлористый кальций, №3 должен быть пустым (для страховки,
на случай если миристицин засосет в капилляр), а в №4 - полученный миристи-
цин. Все емкости объемом 50 мл, емкость с миристицином должна охлаждаться в
бане со смесью льда и соли. И прибавляйте очень медленно воду в первую
емкость . . .
Примечание:
• Конец капилляра должен быть как можно ближе к поверхности миристицина,
но не касаться ее!
Очистка полученного
йодмиристицина
Поскольку мы не можем перегнать его в вакууме, то придется поступить так:
промыть половинным объемом 5% NaOH два раза, потом дистиллированной водой.
После чего охлаждаем до 0 °С и промываем половинным объемом концентрированной
H2S04 (тоже охлажденной до 0 °С) и три раза водой.
Приготовление конц.
раствора NH3 в метаноле
Используется та же установка, только в первую емкость загружается 67 г
сульфата аммония, а во вторую - сухой NaOH. В приемник (емкость №4)
заливается 35 мл безводного метанола (метилового спирта), охлаждается до -11 °С,
приемник помещается в баню изо льда с солью и подключается к установке. После
этого к сульфату аммония в первой емкости медленно прибавляется водный
раствор 40 г NaOH. Рассчитано на 10 г миристицина.
Аминирование
И, наконец: возьмите как можно более прочную стеклянную емкость с
герметичной крышкой. Смешайте в ней иодомиристицин и раствор NH3/MeOH, закройте
крышкой и туго, во много слоев, обмотайте изолентой. Реакция идет в течение
недели, при частом интенсивном перемешивании.
Примечание:
• Чем выше температура - тем быстрее идет реакция, но, во-первых,
повышается выход бутора, а во-вторых - растет давление (а если банка лопнет,
то продукт окажется на полу).
2-галопропаны из бензолов
(Фридель-Крафтс)
Метод7 1
4М замещённого бензола (растворитель) и 32.4 г безв. FeCl3. Охладите к -21
°С в бане с ледяной солью, и добавьте по каплям с перемешиванием за два часа,
7 JACS 68,1009(1946)
76.5 г, аллилхлорида и продолжите перемешивание три часа. Добавьте
приблизительно 2 фунта дроблёного льда и 100 мл конц. НС1. Перемешайте и отделите
органический слой и промойте разб. НС1, потом водой и отфильтруйте, высушите и
выпарьте в вакууме (или диет. 100-115/10 ммХх1 колбе Кляйзена, и т.д.) чтобы
получить замещённый 1-фенил-2-хлоропропан.
Конечно же, алифатический хлор стоит обменять на йод (KI в ацетоне) и потом
обменять на амин. Для того, чтобы прочитать стандартную процедуру обмена
хлора на йод (замена Финкельштейна), читайте процедуру получения дийодметана.
Метод 2
К охлаждаемой смеси 360 мл безв. бензола и около 260 мл нитропропана (Прим.
1) медленно с перемешиванием добавляют 77 г хлористого алюминия.
Раствор 77 г аллилхлорида в равном объёме бензола добавляют в смесь -
медленно, следя, чтобы температура не превышала -5...0 °С. По завершению
прибавления смесь перемешивают ещё полчаса и затем гидролизуют 550 мл холодной 3%
соляной к-той. Органическую фазу отделяют, и водный ликвор экстрагируют
бензолом . Сушат смесью сульфата и бикарбоната натрия. Растворитель упаривают.
Конечный продукт, 2-хлоро-1-фенилпропан, получают перегонкой при 70-74 °С
(3 mmHg) с хорошим выходом.
Примечания:
1. Авторы говорят, что "реакция протекает в точности так же при
использовании вместо нитропропана нитрометана, нитроэтана и нитробензола" - но по
причине лёгкости рецикленья предпочитают нитропропан.
Альтернативная замена
галоида на амин:
синтез Габриэля
Смесь алкилгалогенида (1 моль) и фталимида калия (1.05-1.1 моль, сухой) в
DMF или DMSO (Прим. 1) греем при 100 град (Прим. 2) до полной конверсии
алкилгалогенида (контроль по ТСХ; у кого нет силуфола - пользуйтесь нюхом) .
Смесь выливаем в воду, при необходимости затираем, фильтруем, промываем
теплой водой и сушим. Выход высокий.
Примечания:
1. Эти растворители подходят лучше всего, т.к. фталимид калия в них
растворим, а за счет биполярной апротонной природы этих растворителей нуклео-
фильность фталимид-аниона значительно повышается
2. Для DMSO - около 50 град, т.к. он может сам алкилировасться (актуально
для алкилиодидов), а выше 90 град вообще не работать.
Как выясняется, депротекция фталимида в амин может быть проделана просто-
напросто нагреванием в каком-нибудь этаноламине пару десятков минут. То есть,
US Patent #US2654791
и неканцерогенно, и дёшево, и быстро - в общем, дёшево и сердито. В примере
указаны только ароматические амины, но в спецификации говорится, что
заместитель может быть как ароматическим, так и алифатическим - почти любым.
2-аминобензилцианид9
100 г 2-суанометил-Ы-фенилфталимида были постепенно прибавлены к 100 г эта-
ноламина при 80 °С. После 10 минут (в общем целом, от 10 мин до 1 часа) смесь
охладили к 20 °С и прикапали 400 мл ледяной воды. Выпавший продукт
отфильтровали и промыли водой до нейтрального рН.
Выход - 40 г (80%).
Реакция Делепина
Бензиламин
В колбе с ОХ и эффективной мешалкой в 250 мл хлороформа (чда) растворяют 50
г (0,35 моль) уротропина. При интенсивном перемешивании добавляют 50 г (0,3
моль) бензилбромида, а затем кипятят около часа. После охлаждения РМ
кристаллическую соль гексаметилентетрамина отделяют фильтрованием и разводят в 300
мл абсолютного метанола (для этих же целей вполне подходит продажный ИПС
(хч) , но не этанол т. к. последний чрезвычайно плохо сушится, а примесь воды
очень негативно сказывается на выходах аминов). В полученную смесь пропускают
сухой НС1 до тех пор, пока в осадок не перестанет сыпаться NH4C1 (который в
абсолютных спиртах практически не растворим) с небольшой примесью
хлористоводородной соли бензиламина. РМ фильтруют и осадок на фильтре промывают теплым
спиртом для вымывания соли получаемого амина. Спирт упаривают, солянокислый
бензиламин растворяют в воде и добавляют щелочи до отчетливой реакции на
лакмус. Амин перегоняют с паром. Выход 25,3 г (81% от теор.).
Бета-фенетиламин
(в хлороформе)
В 200 мл хлороформа растворяют 28 г (0,2 моль) уротропина и 30 г (0,16
моль) фенетилбромида. Ждут корда экзотермическая реакция прекратится и
кипятят 1,5-2 часа. Затем РМ обрабатывают как указано выше, получая 11,4 г (58%
от теор.) амина.
Бета-фенетиламин
(в спирте с Nal)
В 300 мл абсолютного метанола растворяют 30 г (0,16 моль) фенетилбромида,
добавляют 24 г (0,16 моль) Nal и кипятят час. К полученной смеси, после того
как она остынет, прибавляют 28 г (0,2 моль) уротропина и интенсивно
перемешивают в течение часа, затем еще час кипятят и насыщают НС1. РМ фильтруют, а
спирт упаривают. Остаток щелочат, а выделившийся амин отгоняют острым паром.
Выход 14 г (71% от теор.).
9 US4544755
н-Гексиламин
41 г (0,25 моль) бромистого гексила растворяют в 200 мл ацетона (хч) ,
добавляют 37,5 г (0,25 моль) Nal и кипятят в течение часа. Фильтруют от
выпавшего в осадок NaBr и упаривают ацетон. К остатку приливают 200 мл метанола,
добавляют 42 г (0,3 моль) уротропина и кипятят 2 часа, затем насыщают РМ НС1.
Отделяют NH4C1, не забыв промыть осадок на фильтре. Упаривают спирт, щелочат
и, перегоняя остаток с паром, получают 15,8 г (63% от теор.) н-гексиламина.
Примечание:
• Невозможно получать по реакции Делепина амфетамины из 2-бромопропанов.
Реакция идёт лишь в случае первичных галоидов или активированных -
например, в случае с 2-гало-пропиофенонами (для получения катинонов).
РАЗНОЕ
Синтез амфетамина
из аллилбензола:
реакция Графа-Риттера
Эта реакция, судя по всему, не работает на метоксилированных кольцах -
слишком жёсткие условия. Точно известно, что она не работает на метилендиок-
сиаллилбензоле (ака сафрол). Однако же, на иных субстратах её никто не
проверял . Кроме приготовления банального амфетамина, этот путь можно использовать
и для получения новых, относительно или полностью неизвестных амфетаминов.
Интерес вызывают, например, пара-метиламфетамин, 2,5-диметилА, фтороА и
многие другие, которые никогда не были синтезированы.
Аллилбензолы, используемые в этой реакции, можно получать, например, из
бензолов по Фриделю-Крафтсу.
N-(бензилметилкарбинил)-ацетамид
45 г конц. серной кислоты были по каплям, с хорошим перемешиванием и
охлаждением (5-10 °С) добавлены в 40 г ацетонитрила. Аллил бензол (23,6 г, 0,2
моль) был добавлен в реакцию и перемешивание продолжено без охлаждения.
Смесь, сперва тёмно-оранжевая и непрозрачная, стала гомогенной и потемнела, в
то время как темп, медленно поднялась до 50 °С и затем более быстро - до 80
°С. Затем она была охлаждена и вылита в 400 мл 15% NaOH. Наверх всплывает
бледно-жёлтое масло, которое застывает при стоянии несколько часов. Оно (14
г, 40%) отфильтровывается, промывается водой и сушится на воздухе). После
рекристаллизации из гексана т.пл. = 88-89 °С. Продукт также можно очистить
перегонкой (т.кип. 180-185 °С, 13 mmHg). Перегнанный продукт склонен к
переохлаждению, но быстро кристаллизуется при внесении затравки.
Примечание:
Широко известно, что человеческое тело метаболизирует амиды в амины.
Отщепление ацетамидной группы, весьма вероятно, произойдёт и в этом случае - таким
образом, полученный на этой стадии амид может оказаться таким же активным,
как и амфетамин.
Метилбензилкарбиниламин
15,4 г перегнанного амида (перегонка не обязательна) кипятились под
рефлюксом с 15% солянкой в течении 11 часов. Смесь охладили, промыли бензолом, и
водный слой защелочили NaOH aq. Амин отделяется в виде масла, которое
вытягивают бензолом, сушат, отгоняют растворитель и амин (7,0 г - 67%) перегоняют
при атмосферном давлении (т.кип. 205-210 °С) .
Фенил-2-пропанол получался по реакции бензилмагнийхлорида с ацетальдегидом,
никакой очистке не подвергался.
Реакция Риттера проведена по аналогии с 2-Метил-1-фенилпропан-2-олом:
Р2Ро1 - 14мл, 0,1М
ацетонитрил - 30мл
H2S04 - 16 мл
РМ разбавлена водой, продукт вытащен дихлорметаном. После отгонки
растворителя, длительное кипячение с 30% NaOH и перегон с паром.
Вначале идёт некоторое количество масла, а затем ацетилфенамин,
кристаллизующийся в аллонже.
Так что для гидролиза ацетилфенамина вода, как растворитель непригодна -
требуется более подходящий реактив, тот же раствор щёлочи в этиленгликоле или
бутаноле.
Восстановление
а-оксиминокетонов
в амины
То a 3-neck 2 L flask is added 2.2 moles of dry HC1 to 1000 ml of dry
dimethyl formamide (DMF). To the flask is then added 272 grams (2 moles) of p-
hydroxyacetophenone all at once. Then, 296 ml grams (2.2 moles) of 90%
tertiary butyl nitrite is added very slowly so as to maintain the reaction medium
temperature at about 40 degree C, which takes about 2 hours, after which the
reaction medium is stirred for an additional 3 hours while maintaining the
temperature at about 40 degree - 45 degree C. The contents of the flask are
then poured into one liter of ice and extracted three times with 200 ml of
ethyl acetate.
About 200 ml of the crude, dry ethyl acetate solution is then added with
10.5 grams of 5% palladium/carbon catalyst to a reaction medium solution made
by combining 350 ml glacial acetic acid and 35 ml of concentrated sulfuric
acid. The reaction mixture is then placed in one liter autoclave reactor and
degassed 3 times with nitrogen gas, then 3 times with hydrogen gas, after
which the reactor is pressurized to 100 psig with hydrogen gas and the
reaction is monitored over a period of 7 hours as follows:
Reactor Surge Vessel
Time Temperature Pressure Pressure
(min.) (.degree.C.) (psig) (psig)
0
44.8
100 457
30
75
95
130
165
420
37.2
35.0
33.0
31.0
29.4
23.9
100
100
100
100
100
100
447
395
382
350
345
313
The reaction mixture from the reactor is then filtered to recover the
catalyst , and the filtrate is concentrated to recover Tyramine.H.sub.2 SO.sub.4
in 64% yield.
Примечание:
Восстановление этих соединений непосредственно в амин осуществляется при
атмосферном давлении на 10% Pd/C в кипящей уксусной кислоте и мураьиной
кислотой в качестве донора.
Есть также все основания предположить, что способ этот сработает и на
никелевом катализаторе (т.к. механизм реакции состоит в том, что первоначально
оксииминокетон восстанавливается в аминоспирт, который дегидрируется в кислой
среде в аминоалкен, затем восстанавливаемый в алкиламин - все эти реакции
протекают и на никеле, и при обычном давлении), однако практически никто
этого не опробовал.
Если гидрирование вести в нейтральной среде, образуется аминоспирт, который
можно преобразовать в фенилоксазолин или катинон.
Существует также масса способов восстановления, каждый из которых
заслуживает того, чтобы быть исследованным - хотя большинство из них не
восстанавливает ОН-группу.
Замечательные открытия ещё впереди...
N-метилирование аминов
Самый главный фокус в алкилировании аминов - это пповешатьп на атом азота
ровно одну алкилгруппу - ведь диалкиламфетамины, не говоря уже о четвертичных
амфетаммониевых солях, совершенно неактивны. К сожалению, сделать это не так-
то просто, поскольку дальнейшее алкилирование метиламино группы протекает
гораздо легче - поэтому при прямом алкилировании главным продуктом будет диме-
тиламфетамин, даже если взять недостаток алкилирующего агента. Таким образом,
требуются кунсштюки.
Существует несколько методов. Первый, классический, - это формилирование
этой аминогруппы муравьиной кислотой с последующим восстановлением
полученного формамида в метиламин алюмогидридом. Собственно этим этот способ и плох.
Но есть способы лучше.
Способ 1
Формальдегидом и
алюминиевой амальгамой
а) N-Метил-амфетамины были приготовлены реакцией соответствующего
амфетамина с формальдегидом и восстановлением в отсутствии кислоты.
Таким образом, смесь свободного основания амфетамина 1 моль (136 г) и 1
моль водного формальдегида (81 мл 37% или 75 мл 40%) в спирте (350 мл) и
избыток алюминиевой амальгамы были прореагированы в течение нескольких часов
при перемешивании. Была добавлена вода, гидроксид алюминия отфильтрован,
раствор подкислен и выпарен, и свободное основание метамфетамина было выделено
щелочью. Точно так же d-амфетамин 70 г в спирте с алюминием и формальдегидом
(1 моль) дал d-метамфетамин, который был преобразован в фосфат. Фенилпропано-
ламин подобным образом выдал эфедрин.
Выход, к сожалению, не указан.
б) 100 г п-гидроксиамфетамина, 250 cm3 спирта и рассчитанное количество р-
ра формальдегида были смешаны вместе и перемешаны 6 часов с небольшим
подогревом с 70 г алюминиевых опилок. После фильтрования и испарения р-ра в
вакууме остаток был растворен в спирте, и рассчитанное количество разбавленной
H2S04 было добавлено, после чего сульфат пара-гидрокси-метамфетамина
осаждается; т. пл. свободного основания - 163 °С.
Способ 2
Через основание
Шиффа с бензальдегидом
а) п-метоксиФЭА, произведенный из 100 г (0.536 моль) гидрохлорида
перемешиванием с конц. NaOH, обработали 100 мл бензола (толуола) и 70 г (0.66 моль)
бензальдегида. Мягко экзотермичная реакция сразу началась. Смесь была нагрета
с отгонкой, пока Н20 не перестала появляться в конденсате (приблизительно 1
час), тогда, без охлаждения, ловушка Дина-Старка была убрана и р-р 82 г (0.65
моль) Me2S04 (другие классические метилирующие агенты пойдут) в 200 мл
бензола (толуола) были добавлены через конденсатор так, что смесь поддерживалась в
кипении (15 минут). Двухфазная смесь была нагрета в течение ещё 90 минут на
паровой бане, охлаждена слегка, обработана 200 мл Н20, и нагрета ещё 20 мин.
После охлаждения во льде, водный слой был промыт дважды с Et20, чтобы
удалить, непрореагировавший бензальдегид и сделан сильно щелочным с 50 % NaOH.
Две эфирных вытяжки из водного слоя были добавлены к слою амина, который
отделился, и получившийся раствор был выпарен, оставляя 90% 102 г (90%) сырого
N-метил-п-МеО-ФЭА. Этот материал был растворен в 500 мл 20 % абс. EtOH/Et20 и
обработан 50 мл конц. НС1 с помешиванием и охлаждением. Образовался белый
гидрохлорид, который был промыт ледяно-холодным 20% EtOH-Et20 и высушен. Т.
пл. 185.5-186.5 °С. Выход 83 г (77%)
б) 22,6 г п-гидроксиамфетамина были смешаны с 17,4 г бензальдегида и
нагреты на водяной бане с частым встряхиванием. После удаления воды,
образовавшейся в реакции, сиропоподобный продукт был нагрет с 70 cm3 диметилсульфата
(Прим. 1) и когда р-ция закончилась, смесь была нагрета с 70 мл разбавленной
НС1, пока не отделяется бензальдегид. Охлажденный р-р встряхивают с эфиром и
основание осаждают аммиаком.
Выход 23 г (90 % теории).
Примечание:
В оригинале реакция проводится в бензоле с насадкой Дина-Старка, - причём
добавление ДМС происходит с выделением тепла, и ещё - в патенте, они говорят,
что Mel также может использоваться.
Способ 3
Монометилирование
аминов диазометаном
N-метилируется элементарно: амин растворяется в гексане или эфире добавля-
ется обезвоженный медный купорос в количестве 1-2% от массы амина и
прикапывается эквимолекулярное кол-во р-р диазометана в гексане. Все. Единственно
сложности могут возникнуть при разделении смеси аминов (образуется небольшое
кол-во диметил производного).
Что бы их разделить к солянокислому р-ру солей полученных аминов
прикапывают насыщенный р-р нитрита натрия. Нитрозопроизводное вторичного амина
извлекают эфиром (третичный амин остается в водном солянокислом р-ре, он не
реагирует с нитритом натрия). Нитрозопроизводное гидролизуют. Кроме того, при
реакции с нитритом первичный амин превращается в спирт, который так же
извлекается вместе с нитрозопроизводным. Вообще не стоит заморачиваться с
разделением смеси, тем более что кол-во примесей ничтожно. Выходы обычно не менее 95%.
Причем большая часть примесей до 4% приходится на полиметилен, который вообще
прекрасно удаляется при кислотно-щелочной экстракции.
Методы получения
солей аминов из
свободных оснований
Сульфат в бензоле
Надо осаждать раствором серной к-ты в этаноле. Взяли 1 г Ф2НП, восстановили
на лаге точно так же - полчаса, и в раствор амфетамина основания в (примерно)
десятке мл бензола прикапывался 10% р-р серной кислоты в этаноле. Сразу же
полетели вниз мелкие пушистые белые кристаллы, и раствор в стакане стал
густым как сметана. По неосторожности это было перекислено (бумажка показывала
рН 3) , но с успехом было отфильтровано и промыто 2 раза ацетоном. Осадок -
белый и пушистый, как снег. Получилось его 620 мг. Наверное, потому что спирт
был 96%-ный, и часть продукта растворилась в содержащихся в итоге в смеси
воде и спирте, так как после промывки ацетоном, когда ацетон стал поступать в
колбу с фильтратом, там выпало немного осадка.
Колба с фильтратом была охлаждена и оттуда отфильтровано дополнительно 40
мг.
Сульфат в ИПСе
Продукт осаждается из ИПСа (отношение в смеси А:ИПС = 1:6) эквимолярной
смесью серной к-ты и этанола. Причем тут можно как считать изначально
количество кислоты, так и не считать, а просто медленно прикапывать на глаз
(главное - не перекислить).
Монофосфат в ацетоне
Одноосновный фосфат амфетамина очень плохо растворим в органических
растворителях, и спокойно выпадает в осадок из ацетона (возможно, и из других
растворителей) .
То есть, в отличие от сульфата, его нельзя перекислить (т.е., неясно, как
поведёт себя соль при увеличении рН, но, по крайней мере, завершение реакции
можно будет отследить по прекращению появления осадка. Этот нюанс может быть
весьма важен при работе с малыми кол-вами аминов, когда точно рассчитать
количество кислоты бывает затруднительно.
Процедура нейтрализации, приведённая в патенте, очень проста: к раствору
свободного основания в ацетоне приливают 85% Н3Р04 и отфильтровывают соль.
Юмор
КОРОТКИЕ РАССКАЗЫ
ПРИТЧА О РЕЛИГИОЗНЫХ ЗАПРЕТАХ
krylov
1. ЗАВЕТ
- Я Господь твой, о Человек. Я сотворил тебя из ничего. Я дал тебе жизнь и
вдохнул в тебя душу. Я дал тебе пять чувств, и шестое, лучшее — разум. Я
приблизил тебя к Себе и обещал тебе высочайшее место в мире. Благодарен ли ты
мне за эти дары?
- Да, Господи, благодарен, и преизрядно.
- В таком случае, мору ли я попросить тебя сделать мне три маленьких
одолжения? Они не сильно напряжные, но, пожалуйста, исполни их.
- Да, Господи, всё исполню.
- Посмотрим-посмотрим... Итак. Даю тебе три заповеди, иже не преступишь оные
никогда — ни ты, ни твоё потомство в роды и роды. Не ешь луку. Каждый девятый
день надевай на шею шарфик и прогуливайся вдоль реки. Перед тем как уснуть,
читай вслух азбуку.
- Кхм... Ладно, Господи, я постараюсь всё это делать, и детей научу. Но,
Господь , мне хотелось бы знать...
- Это выше твоего разумения, человек.
- Я дико извиняюсь, Господи, но у меня будет когнитивный диссонанс.
- Это твои проблемы, человек.
- Мне будет сложно объяснить моим детям, зачем нужно заниматься подобной
дурью.
- Это, опять же, твои проблемы, человек.
- Я предвижу, Господи, что внуки моих внуков тоже зададут себе эти вопросы
— и, не найдя ответа, перестанут выполнять Твою волю.
- А это будут уже их проблемы, человек.
- Хорошо, Господи. Но всё-таки — НАХЕР ЭТО НАДО?!
- Уговорил. Если ты никому не передашь это знание, я тебе отвечу.
- Зуб даю.
- Хорошо, верю. Видишь ли, на самом деле мне нужно от тебя совсем не это.
Но это — простейший способ объяснить тебе, что мне от тебя нужно.
- Как это, Господи?
- Хорошо, смотри. Твоё потомство расселится среди народов, которые едят
лук. Они его есть не будут, чем вызовут раздражение своих соседей — ибо лук
будет составлять непременную часть трапезы тех народов, а люди вообще-то не
любят, когда кто-то брезгует их едой. Но это позволит твоему потомству
сохраниться как отдельному народу, на что у меня есть свои виды. Далее, твоё
потомство догадается расселиться в местностях, где лук не растёт. Это будут
самые худшие земли. Однако, через несколько столетий на этих территориях
обнаружатся крайне ценные полезные ископаемые, что сделает твоё потомство
богатым... Впрочем, ему будут завидовать и даже постараются на него напасть. Но
если они будут прогуливаться вдоль реки...
- Так, Господи, я начинаю понимать. Они смогут селиться только там, где
есть реки?
- Ага, соображаешь... Да, это дополнительное ограничение. Они будут селиться
там, где до реки можно будет добраться за девять дней. Точнее, доскакать: в
ту эпоху появится конный транспорт и хорошие дороги.
- А шарфик-то зачем?
- Чтобы не простудиться, идиот... Так вот, реки к тому моменту будут
основными транспортными артериями мира. Таким образом, именно твоё потомство будет
контролировать коммуникации. Это позволит ему успешно отбиться от врагов...
Правда, через пару столетий после этого все реки пересохнут. Остатки твоего
потомства поселятся в пойме последней реки. Это убережёт их от техногенной
катастрофы... Про смысл чтения азбуки на ночь я, уж извини, объяснять не буду.
Главное: ты понял общий принцип?
- Ну да. Маленькое и просто формулируемое отрицательное условие заменяет
очень длинное позитивное описание, к тому же относящееся к будущему.
- Вот именно. Есть множество обстоятельств, которые будут ясны только в
будущем , а сейчас мне бы не хотелось их раскрывать. Хотя бы потому, что, если
бы кто-нибудь знал будущее, он мог бы помешать его наступлению.
- Ага, понял.
- Ну, так выполняй.
2. СОБРАНИЕ МУДРЫХ
- В Священной Книге сказано: «Каждый девятый день надевай на шею шарфик и
прогуливайся вдоль реки». Здесь в тексте слово «ткукукуинуку», что означает
«текущая вода». Значит, для того, чтобы исполнить волю Господню, достаточно
каждый девятый день проходить мимо текущей воды...
- Нет, «ткукукуинуку» означает «вода, текущая по естественному ложу,
промытому самой же этой водой».
- Ты прав. Значит, к роду «ткукукуинуку» относятся любые ручьи, а также
потёки воды на снегу, если они промыты водой...
- Является ли моча водой?
- Несомненно. Если кто-нибудь поссал на снег, то это «ткукукуинуку». Также
«ткукукуинуку» — это след от любой струи воды.
- Годится ли вода из-под крана?
- Конечно, ибо она течёт. Но необходимо, чтобы она промыло себе русло.
Поэтому можно выдавливать в раковину немного зубной пасты, чтобы струя воды её
размывала... А вообще, главное — это шарфик. В этом вопросе текст не допускает
разночтений. Шарфик надо надевать обязательно.
СЕРДЦЕ ВЕЛИКОМУЧЕНИЦЫ КАТАЛИНЫ
Yodli
Сумерки нехотя опускались на пыльный городок Пьяченце. Цветы закрывали
бутоны, и птицы боязливо прятались в оливковых ветвях. На террасе, залитой
вечерним солнцем, протекала оживленная беседа. Вели ее два немолодых человека:
один - сухощавый в длинной черной сутане и второй - седовласый мужчина в
шелковом халате. Третий, невысокий горбун, незаметно сновал промеж них.
Разговор, начавшийся мягко, словно журчание горного ручья, постепенно перерос в
бурную реку, несущую камни и грозился низвергнуться водопадом на седые головы
собеседников.
- Святой отец, - нервно говорил мужчина в расшитом халате, - не Вы ли
обещали совсем недавно призреть мою тещу? И, заметьте, падре, это не первое
обещание . Я жду уже который год!
- Терпение - та добродетель, которой питает нас Господь, - Сухощавый сложил
руки на груди и возвел к небесам прозрачные глаза. - Потерпите еще годик,
господин мэр. Один недолгий год и Ваша теща уйдет в небытие! А сейчас нам
нужен кузнец.
- Кузнец?!
- Да, именно кузнец. Как его там...?
- Кузнец Йонас?
- Он самый - алхимик и негодяй! Наша святая церковь не может более терпеть
его безумных выходок.
- Но он же не сделал ничего плохого.
- А нам донесли, что сделал! Известно ли Вам, господин мэр, что кузнец
Йонас много лет прожил в поганых землях и там овладел бесовским искусством
слияния металлов? Знали ли Вы, что многие годы этот еретик и маг пытался
соперничать с нашим Творцом? Не известно?! Не знали?!
Слюна брызнула из разгневанного падре на лицо мэра, но тот не осмелился
утереться. Притих и потупил взгляд. Горбун азартно закивал большой головой.
Тем временем святой отец, подобрав полы сутаны, взобрался на растрескавшиеся
ступени костела и продолжил обличительную речь:
- А Святая инквизиция видит все злодеяния горожан, господин мэр! Святая
Инквизиция знает обо всех нечистых помыслах паствы! Буду краток, - взяв себя в
руки продолжил уже безразличным тоном падре, - нам нужен кузнец Йонас. И
побыстрей - День Святой Каталины наступит послезавтра и к тому времени у меня
уже должна быть готова обличительная речь. Кузнеца, как обычно, утопим в пру-
ДУ. . .
- А теща, - с тихой надеждой протянул мэр.
- А тещу сожжем на костре как ведьму. Но не сейчас. Позже: на следующий год
снова будет городской праздник.
Мэр расстроено плюнул на цветок лилии. Утопление кузнеца не входило в его
планы: во первых - Йонас не закончил кованные ворота в ратушу, во вторых -
мэр как раз хотел заказать себе парадную шпагу из дамасской стали, а в
третьих. .. черт подери, снова придется подковывать лошадей у этих грязных бродяг-
цыган. Но, спорить со святым отцом не хотелось - тот был на взводе и зол.
Совсем недавно в Ватикане появилась вакансия кардинала, и теперь падре готов
был на все, лишь бы занять это кресло. И соперников у него было
предостаточно: стоило глянуть за стены города - на горизонте, в соседней Абано-Терме ре-
гулярно поднимался в небеса столб черного дыма. Это монах Фероццио нещадно
жег1 еретиков и колдунов. И с каждым сожженным поганцем он все ближе
приближался к кардинальскому креслу... Тяжело вздохнув, мэр поцеловал суховатую
руку священника и удалился прочь.
• * *
Утром следующего дня, когда жгучее итальянское солнце слегка позолотило
верхушки костела, помятый кузнец уже стоял перед святым отцом. Руки мастера
Йонаса были крепко связаны за спиной, а из носа сочилась кровь. Вероятно,
верующие горожане растерзали бы его и раньше, но церковный этикет требовал
соблюдения всех экзекуционных процедур. Да и топить в озере уже мертвого
алхимика никому не было интересно.
- Кузнец Йонас, сын каменотеса Хоргена? - осведомился падре и принял из рук
горбуна метрическую запись. Удобно расположившись на бархатном стуле, он
приступил к беседе, последней в жизни кузнеца. - Алхимик и маг?
К удивлению собравшихся кузнец утвердительно кивнул головой. "Это хорошо, -
решил падре, - меньше будет возни с бумагами. А то в прошлый раз, когда
сжигали рыжую цветочницу, столько крику было. Лучше б ее по-тихому удавили в
оранжерее." Перед глазами священника предстала провинившаяся цветочница,
молодая рыжая девица с пышной грудью. Все мужчины, с ее появлением в городе,
вдруг резко заинтересовались разведением растений. Простаивали часами
напролет у лотков с фиалками и вели с ней долгие разговоры о тонкостях выращивания
гладиолусов. И, если бы не своевременное вмешательство бдительных прихожанок
собора Великомученицы Каталины, неизвестно чем закончилась бы вся эта
разнузданная флористика. Рыжую девицу в ближайший праздник благополучно сожгли и
пепел высыпали на цветочные клумбы.
- И ты, презренный еретик, так спокойно это утверждаешь!?! Ты не отрицаешь
того, что преступил грань простого смертного и замахнулся на величие Творца?
Ты постиг дьяволово искусство извлечения золота из свинца, сатанинские методы
спекания различных металлов, бесовские способы выдавливания монет! Ты
признаешь свою вину!?!
Кузнец пожал плечами. Публика недовольно зароптала.
- Ты грешен! А следовательно, - святой отец встал в полный рост и возвысил
голос, - именем Святой Инквизиции церковный суд приговаривает тебя, кузнец
Йонас, сын каменотеса Хоргена, к долгой и мучительной смерти посредством
утопления в городском пруду. Казнь будет публична и состоится завтра утром в
День Успения Великомученицы Каталины. Амен!
Свидетели восторженно закричали. Кузнец потерся ухом о плечо и слегка
ухмыльнулся. Затем наклонился к горбуну, стоявшему рядом и прошептал в огромную
голову некие слова. Тот округлил глаза и протиснулся к падре, гордо
восседавшему на стуле. Что то тихо ему сказал.
- Последнее слово? Наедине? - удивился священник. Это было странно. Обычно
оглашение приговора сопровождалось меткими плевками и проклятиями осужденных,
приступами эпилепсии и судорожными рыданиями, но последнего слова еще никто
не требовал. Даже тот, хитрый русский шаман с Охотского моря, четвертованный
пять лет назад, не смог сказать в свое оправдание ничего путного. На что же
надеется этот малообразованный дикий кузнец?
Святой отец подал знак рукой, и возмущенные горожане удалились из зала
заседаний. Особо недовольных горбун подталкивал под зад коленом. Оставшись
наедине с падре, кузнец повел свою речь:
- Святой отец, я понимаю Ваше рвение к службе господней, - кузнец шмыгнул
разбитым носом, - а также рвение к кардинальскому креслу... однако, сожги Вы
завтра хоть дюжину алхимиков и массонов, не приблизитесь к цели ни на шах1.
- Это почему же? - искренне удивился падре.
- По той простой причине, что соседний город Абано-Терме раза в четыре
крупнее нашей маленькой Пьяченцы. И, следовательно, Ваш заклятый друг и
соперник, аббат Фероццио, на следующий же день казнит вчетверо больше еретиков,
звездочетов и волхвов. И вновь будет на шах1 впереди Вас.
- Хм... и что же, кузнец? Ты можешь мне предложить нечто взамен?
- Чудо.
- Не понял...
- Я хочу Вам, святой отец, предложить чудо. Господне знамение, которое
затмит надолго инквизиторские потуги монаха Фероццио. И вернет в лоно вашей
церкви всех ранее заблудших овец. Клянусь своей матерью, это будет
удивительное , невообразимое, сногсшибательное Чудо.
- Ну-ну... наподобие того, что недавно обнаружили в Палермо? - усмехнулся
недоверчиво падре. - Скелет поверженного дракона, умело сложенный из старых
верблюжьих костей? Такого чуда мне не надо.
- Что Вы, святой отец, молва о Чуде, которое произойдет здесь в Пьяченце,
моментально достигнет самого Ватикана. Обещаю Вам небывалый успех, падре... К
тому же, Вы ничем не рискуете: закройте меня на ночь в темнице и поутру, если
Чуда не произойдет, утопите меня в городском пруду, словно бродячего пса.
Святой отец почесал голову, укрытую жиденькими волосками. Кузнец был прав:
тягаться с аббатом Фероццио уже не было сил. У того паства была значительно
больше и фанатичней. Чего только стоило добровольное признание сразу
шестнадцати девственниц в прелюбодействии с Сатаной. . . Черный дым над Абано-Терме
не рассеивался две недели, вызывая у падре приступы религиозного бессилия и
банальной зависти. В запыленной Пьяченце таких грешниц днем с огнем не
найдешь. Никто, никто кроме мэра не хотел излить свои тайны в ухо
провинциального инквизитора. Да и тот изливал грехи не свои, а тещины.
- Хорошо, - ответил поразмыслив священник. - Пусть будет чудо... И что же
тебе для этого нужно?
- Всего лишь малость, падре, - кузнец внимательно глядел в прозрачные глаза
священника. - Кое какие инструменты из моей мастерской и икона Святой
Великомученицы Каталины. А также побольше горячего чая с сахаром.
- Ты с ума сошел, негодяй! - вскочил со стула инквизитор. - Икона с сердцем
Святой Каталины?!
- Она самая... впрочем, если Вы не хотите...
Святой отец призадумался. Доверить какую либо иную икону этому еретику было
уже большим риском, а эту... с образом самой покровительницы Пьяченцы? К тому
же, образ был украшен огромным, небывалых размеров рубином - драгоценным
камнем весом в сто шестьдесят карат и стоимостью не менее сорока тысяч золотых
дукатов. Кроваво-красный кабошон, укрепленный у Святой Каталины вместо сердца
уже долгие десятилетия нес трепет и благоговение в души провинциальной
паствы. .. Хотя, с другой стороны, кузнец будет на ночь закрыт в темнице под
надежным замком. А горбун будет его охранять. И, если что-либо случится с
иконой, кузнец будет растерзан толпой, не успев вымолвить ни слова.
- Хорошо. - Священник щелкнул пальцами в воздухе и рядом появился горбун. -
Отведи преступника в камеру. И принеси ему, все, что он пожелает. Только
крепко, очень крепко запри дверь.
"В конце - концов, - решил он, - при любом исходе дела хуже уже не станет. А
небольшой скандал, если такой и случится, сейчас для церкви будет только
полезен . "
* * *
У маленькой двери карцера уже который час стояли два согбенных человека.
Скрючившись в три погибели, падре и горбун неотрывно наблюдали через дверную
щель за неподвижной спиной кузнеца. Тот никуда не торопился. Водрузив на
дубовом столе канделябры со свечами, мастер заварил себе большую чашку зеленого
чая и поставил рядом вазочку, доверху наполненную сахарными кусками. Положил
перед собой икону с ликом Святой Каталины и долго ее рассматривал.
- Чего он там мусолит? - бурчал горбун. - Не видно ни хрена, ишь, плечи
отрастил , дармоед.
- Тихо, ты! - шикал на него святой отец. - Чего разбухтелся? Смотри, сейчас
начнется дьяволово представление.
Однако, ничего не происходило. Из-за широкой спины лишь показывались
крепкие руки. Трепетало пламя свечей. Потянувшись за сахаром, кузнец отправлял в
себя добрую порцию сладкого чая и продолжал медитировать над иконой.
- Тьфу ты, дрянь! - разочарованно махнул рукой падре. - Так и знал, что
обманет! Завтра утопим, мерзавца... как шелудивую собаку.
* * *
Кузнец крепко спал, когда тяжелая дверь в камеру отворилась. Он не слышал,
как в карцер пробрался горбун и не видел его перекошенного лица.
- Ну, и что же? - недоумевал святой отец, разглядывая икону. Его
разочарованию не было границ. Лик Святой Каталины не изменился ни на йоту. - Какого
дьявола этот алхимик всю ночь проторчал над иконой! Хорошо, хоть камень не
испортил, подлец!
Горбун вертелся рядом, лез под руку священника, пытался разглядеть подвох
кузнеца. Но икона была неизменна, словно никогда и не снималась с алтаря.
- Значит так, - озвучил святой отец программу городских празднеств. - С
утра - вынос иконы. Обход вокруг костела и короткий молебен. Затем
торжественное утопление кузнеца и ...
- Вчера двух гадалок изловили, - потер довольно руки горбун. - Специально к
празднику, святой отец. Цыганки бродячие... шатались под городскими стенами.
...и сожжение двух еретичек-гадалок. - заключил падре. - Ворожба, равно как
и алхимия является страшным грехом и сатанинским наваждением! Затем
праздничная трапеза и вечерняя служба. Сбор добровольных пожертвований, само собой,
на каждом этапе. Кстати, что там наш кузнец? Поди трясется от страха?
- Спит он, Ваше Преосвященство.
- Вот поганец! Спит! Жить ему осталось каких-то пару часов, а он спит.
Небывалая наглость!
* * *
Росписи городского костела были раскрашены сиянием разноцветного солнца.
Пробиваясь через библейских святых, витражных героев и рисованных мучеников,
лучи его скользили по головам прихожан и проливали свой свет на благодатный
лик покровительницы Пьяченцы - Великомученицы Каталины. Бордовое ее сердце в
этот праздничный день сияло как никогда ярко. Рубин источал неземной свет...
Уже отпели утреннюю службу и теперь, причастившись из сухощавых рук падре,
каждый считал своим долгом поставить восковую свечу у ног Святой Каталины.
- Все готово для утопления кузнеца, - услужливо доложил горбун,
протиснувшись через плотные ряды паствы. - Он проснулся и ждет. Народ собрался у
озера.
- Прекрасно, - ответил святой отец. - Пойди и приведи этого грязного
алхимика. Не забудь прихватить пару холщовых мешков и...
Но закончить мысль святой отец не смог. От алтаря, прямо из под лика Святой
Каталины вдруг раздался истеричный женский крик и толпа, охнув, отпрянула
назад.
- Она плачет! - кричал женский голос, - у нее рыдает сердце!
Все кинулись теперь к иконе. Опрокинув серебреные чаши, падре пробовал
пролезть туда же, но не мог: толпа, словно обезумев, ринулась к лику Святой
Каталины. Люди топтали друг друга. Начался хаос - кто-то в панике, решив, что
начался пожар, бежал к выходу. Иные, напротив, пытались пробиться к иконе.
Плакали дети, кричали старухи... Приглядевшись к алтарю, святой отец увидел,
что кузнец не соврал - чудо произошло. Каменное сердце Великомученницы
Каталины, доселе холодное, теперь плакало кровавыми слезами. Икона мироточила.
Мороз побежал по телу падре. И в тоже время он испытал небывалое
наслаждение . Теперь он утрет нос высокомерному аббату Фероццио. Пусть тот сожжет хоть
половину Абано-Терме: случившееся здесь чудо превыше любых инквизиторских
казней.
- Это знак! - рычала толпа. - Святая Каталина дает знак о милосердии! Нужно
немедленно отпустить всех осужденных. Свободу кузнецу!
Горбун вопросительно глянул на падре. Тот сделал благодетельственный жест
и, исполненный триумфа, произнес:
- Чудо, поразительное чудо, свидетелями которого сегодня Вы стали,
ниспослано нам свыше Божественным провидением как знак любви к ближнему! Все
праздничные экзекуции сегодня отменяются. И да пребудет с Вами Господь. Амен!
Горбун побежал отпирать замки карцера. Паства ликовала. В церковную казну
щедрым дождем посыпались золотые дукаты.
• * *
Ближе к вечеру, когда поутихли страсти, святой отец и горбун сидели на
крыльце старого костела. Восковые свечи, догорающие у лика Святой Каталины,
разносили по окрестностям приторный аромат гари. Падре блаженно улыбался.
Восторженные возгласы горожан, доносившиеся с разных концов запыленной Пья-
ченцы, падали словно капли бальзама на ранимую душу инквизитора.
- А ведь кузнец был прав, - довольно говорил священник. - Чудо, то самое
невообразимое чудо, произошло как раз вовремя. Теперь, когда о плачущем
сердце Святой Каталины прознают в Ватикане, мне прямая дорога в кресло кардинала.
Он радостно потер сморщенные руки. Горбун довольно кивал огромной головой.
И вдруг, подняв кверху нос, словно собака, стал принюхиваться к вечернему
воздуху.
- Послушайте, падре, - сказал осторожно горбун. - Вы не чувствуете? Как
будто пахнет горелым. Вы не оставили чайник на огне? Жженым сахаром воняет.
- Ну так иди и глянь, лентяй, - толкнул священник горбуна в бок. Тот нехотя
поднялся и направился внутрь костела. Через минуту оттуда раздался дикий
крик. Это орал горбун.
- Что такое? Что случилось?! - бежал к нему, путаясь в сутане, святой отец.
Горбун застыл перед алтарем и, трясясь всем телом, указывал скрюченным паль-
цем на икону. Инквизитор перевел взгляд на лик Святой Каталины и остолбенел:
вместо огромного рубинового кабошона весом в сто шестьдесят карат и
стоимостью в сорок тысяч золотых дукатов, он увидел большую кровоточащую рану.
Камня не было. Из отверстия, где совсем недавно находилось плачущее сердце,
сочилась ярко-красная дурно пахнущая суспензия. Не помня себя, словно в бреду,
падре макнул палец в липкую массу. Она была горячая. Лизнул палец и
почувствовал горечь жженого сахара.
- Мерзавец! Алхимик! Негодяй!!! - дико кричал святой отец. Рядом отчаянно
подвывал горбун. Дело было ясное как божий день - драгоценный камень кузнец
украл, подменив его фальшивкой, сделанной из подкрашенного сахара. Нагревшись
у алтарных свечей, сахар медленно расплавился и сердце Каталины потекло
кровавыми слезами. - А еще этот неверный клялся своей матерью!
Кресло кардинала вновь уплыло в невообразимую даль.
* * *
Спустя пару месяцев, когда уже отшумели страсти, и скандал с пропажей
драгоценного рубина улегся, падре получил сообщение из Ватикана. Его принес
испуганный горбун. Дважды прочитав текст, инквизитор свернул послание в
трубочку и сунул за пояс сутаны.
- Нужно ехать в столицу, - сказал он горбуну. - Нас приглашают на участие в
святой трапезе. Там же состоится представление нового кардинала. И не
удивлюсь , если это будет аббат Фероццио.
Горбун развел руками и отправился запрягать лошадей.
* * *
По большому круглому залу, словно грачи по полю, расхаживали святые отцы со
всех римских провинций. Вот, волоча за собой полы сутаны, прошествовал отец
Хиероним - самый отзывчивый инквизитор флорентийских земель. Прежде чем
привести приговор в исполнение, он всегда испрашивал жертву, какую казнь она
предпочитает: сожжение на костре, повешение на рее, утопление в пруду или
четвертование. А затем долго заботился о женах казненных... Не менее
мягкосердечен был и монах Джузеппе: прежде чем зачитать обвинительный приговор, он
долгие часы беседовал наедине с грешницами. Да так душевно, что уже наутро
блудницы сами умоляли о скорой казни.
Падре, в сопровождении горбуна и мера города, пафосно расхаживал по залу.
Присутствие на церемонии возведения кардинала немного льстило святому отцу -
не каждый день его приглашали в Ватикан. Однако, самым приятным для нашего
падре оказалось появление аббата Фероццио. Тот обиженно ступал по роскошным
коврам в ожидании нового кардинала и явно нервничал.
- Неужели? - с еле скрываемым злорадством обратился к нему падре, - Неужели
Вы, милый Фероццио, не удосужились занять кресло кардинала?
- Что Вы, падре, - не менее язвительно отвечал ему аббат. - Я лелеял
надежду , что именно Вы займете эту должность... правда, после необыкновенного чуда
с жженым сахарным сердцем...
В зале прошелестел тихий смех. Все уже знали об удивительном конфузе со
Святой Каталиной. Падре разозлился, но овладев собой, решил сменить тему:
- Так кто же, если не секрет, займет такую высокую должность?
- Ходят слухи, что это какой то выскочка-испанец. Прибыл к нам из
кастильских земель и купил себе это место за баснословные деньги. Говорят, что он
богат и жесток. Притом, суров настолько, что его побаиваются даже римские
инквизиторы .
Резная дверь неожиданно распахнулась, и в зал твердой походкой вошел новый
кардинал. Все разом склонили головы и вперили глаза в пол. Лишь святой отец
остался неподвижен. Он увидел кардинала и окаменел - это был кузнец. Высокий,
в ярко-красной сутане и с кардинальской шапочкой на голове, оборотень-алхимик
вальяжно расположился в позолоченном кресле. Играя изумрудами в перстнях,
пуская солнечные блики на витражи и лики святых, он приветствовал всех
собравшихся такой речью:
- Я рад видеть Вас, слуги Господа, сегодня здесь, в стенах величественного
собора - обители нашего Творца и колыбели благих помыслов.
Все облегченно вздохнули. Кардинал оказался не так суров, как они
предполагали. Лишь падре был близок к обмороку и, если бы не горбун, поддерживающий
его сзади, уже рухнул бы на ковры.
- Однако, - продолжал кардинал с испанским акцентом. - До меня дошли вести,
что не все должным образом несут божью службу! Что некоторые чудеса,
преподносимые пастве, являются лишь дешевым вымыслом и трюком! А фокусы с плачущем
сердцем Святой Каталины - неловкой попыткой замыливания глаз верующим.
Присутствующие разом обернулись к святому отцу из Пьяченцы и его горбуну.
Мэр испуганно отодвинулся от падре. Тот тяжело дышал, хватал воздух открытым
ртом и, суда по глазам, пытался выстроить в голове некую мыслительную
конструкцию .
- Что это? - продолжил изворотливый кузнец, обращаясь к онемевшему святому
отцу. - Попытка провести инквизицию вокруг пальца или обыкновенное старческое
слабоумие? Я слыхал, падре, что от итальянского солнца у Вас совсем размякли
мозги.
- Самозванец! Шарлатан! - дико завопил вдруг священник, тыча пальцем в
кардинала. - Чародей и алхимик! Я невиновен! У меня есть доказательства - это он
украл камень и сделал сахарное сердце! У меня есть свидетели - это хитрый
кузнец Йонас, сын каменотеса Хоргена!
В зале захихикали. Багровый падре обернулся к горбуну. Тот спрятался за
мраморным изваянием Девы Марии в надежде остаться незамеченным. Мэра
поблизости не оказалось. Тот уже внимательно разглядывал камин в другом конце зала.
Присутствующие насторожились и вытянули шеи к горбуну.
- Скажи, горбун, - обратился к нему кардинал. - Узнаешь ли ты во мне
шарлатана и алхимика? Но не юли! Если солжешь - будешь утоплен в городском пруду в
одном мешке с падре. Скажешь правду - будешь назначен настоятелем костела
Святой Великомученицы Каталины в Пьяченце.
Глаза горбуна забегали, словно мыши по амбару.
- Что Вы, Ваше Преосвященство! - изрек, наконец, горбун. - Старик
свихнулся ... Какой кузнец? Какой алхимик? Не было никого и в помине. Спросите любого
плотника или винодела в Пьяченце и получите ответ: наш падре - подозрительный
фанатик. Ему везде мерещатся враги... Да вот, господин мэр подтвердит!
Мэр на секунду оторвался от изучения каннелюров на готических колонах и
утвердительно кивнул головой.
Кардинал покинул кресло и не спеша подошел к посеревшему святому отцу. На-
клонился к его уху и прошептал:
- Я обещал Вам удивительное чудо, падре и вот оно - получайте. Ведь я
поклялся собственной матерью. Помните?
Бесчувственный священник рухнул на цветастые ковры. После праздничной
трапезы его, как еретика и обезумевшего клеветника, именем святой инквизиции
утопили в городском озере. Горбун вскоре стал настоятелем церкви, а тещу мэра
в следующий же праздник... впрочем, догадайтесь сами.
ПРОГРАММИСТЫ - ВЫСШИЕ СУЩЕСТВА
Я хочу привести десять фактов в обоснование того, что программисты являются
высшими существами. Поехали:
1. Программистом нужно родиться
Программист — это определенный склад ума, который способен понять такие
вещи как рекурсия, дизъюнкция или «операции со значениями по указателю». Как
дальтоник, лишенный полноценного восприятия, обычные непрограммисты (непры в
дальнейшем), лишены подобной красоты. Они спокойно живут без этого, точно так
же как живут глухонемые, которые адаптировались и знают о музыке лишь только
по текстами и картинкам как нечто приятное и недосягаемое. Можно даже слепого
сделать зрячим, благо технологии не стоят на месте. Но непра в полноценного
человека переделать нельзя. Потребуется замена головного мозга, а это пока
невозможно.
2. Нельзя выучиться на программиста
Вы можете взять сантехника и обучить его работать стоматологом. По сути —
работа одинаково примитивная, которую способны выполнять только непры.
Ковыряться в фекалиях или ковыряться во рту — нет никакой разницы. Вся информация
фиксирована, а действия монотонны и требуют минимального умственного
напряжения. Непра нельзя обучить быть программистом, как нельзя научить умственно
отсталого игре в шахматы. Да, можно научить его конкретным операциям, как
можно заставить олигофрена заучить правила перемещения фигур. Но все равно,
олигофрен не сможет играть в шахматы, а непр не сможет программировать.
3. Программистом по блату не стать
Даже если непра устроить работать программистом по знакомству в любую IT-
фирму, он никогда не станет программистом. Это все равно, как посадить
говорящего попугая в клетку рядом с людьми. Попугай будет повторять заученные
слова, а непр будет повторять заученные примеры кода из программ. Но как
смешны попугаи, так будут смешны его жалкие поделки.
4. Программисты будут всегда самой требуемой профессией
Нельзя скрыть свою ошибку в программе, так как она всегда всплывет — рано
или поздно. Именно по этому труд программиста всегда будет востребован, так
как программист для исправления своей ошибки пишет новый код, который тоже
может содержать ошибки, и так — по нарастающей. Говоря иначе, если IT-фирма
выпускает некоторый продукт силами 3-х программистов, то для поддержки его
через 5 лет ей потребуется уже 10 программистов. А может еще больше, если
продукт окажется массово востребованным.
5. Программист не ограничен социальным статусом
Может ли сын полковника стать генералом? Нет — потому что у генерала есть
свои дети. Однако программист, родившийся в самом низу социального ранга, все
равно может стать кем угодно — хоть новым основателем нового Google. А непры
всю жизнь проводят в классовых кастах, сменить которые им может помочь значи-
тельное событие — война, революция и так далее.
6. Программист не враг непрам, но непры — враги программистам
Именно непры выступают в качестве прямых врагов программистов, мешая им
заниматься своим делом. Если в основе работы программиста лежит логика, то в
основе работы непра только два аргумента — «потому что!» и «заткнись!».
Именно непры придумывают идиотские законы, по которым обязывают жить нормальных
людей. Именно непры придумали демократию, «потому что остальные хуже».
Демократию, где голос сантехника равен по силе голосу академика. И прочие
идиотства, асимметричность ответы и двойную запись в бухгалтерии.
8. Программист без компьютера подобен программисту с компьютером, но без
компьютера
Когда программист не имеет интернет доступа или компьютера, он становится
знаменитым физиком или математиком. Или композитором. Хороший пример такого
программиста — Леонардо да Винчи. Этот факт сметает в сторону все жалкие
попытки непров доказать, что для создания культурных ценностей нужен
гуманитарный склад ума. На самом деле, все талантливые скульпторы, музыканты и артисты
— это программисты, которых в детстве лишили доступа к необходимой
информации. И их мозг, вместо обработки информации занялся обработкой внутренних
ощущений, эмоций.
9. Непры — это лишняя нагрузка на экосистему нашей планеты
Раньше, когда технологии были слабо развиты, непры осуществляли примитивный
труд. Затем появились технологии массового производства, интернет, тотальная
автоматизация — и вот, примитивный труд непров уже не нужен. Возьмите пример
любой профессии непра. Например — журналистика. Достаточно организовать
интернет-сервис, который будет генерировать список вопросов согласно выданной
информации, как мы получим совершенно непредвзятого и адекватного журналиста.
Которого невозможно заангажировать.
10. Программисты имеют полное право сменить страну проживания
Для того, чтобы обучить одного врача в России, государство тратит пять
миллионов рублей. Разумеется, выучившись на врача, не имеет никакого права
менять страну проживания, пока не отдаст родине свой долг, и прежде всего —
морального права. Точно так же и с остальными профессиями непров. А программист
обучается самостоятельно. Потому что другие программисты придумали интернет и
википедию. Этого уже достаточно, чтоб программист себя реализовал. Так как
интернет и википедия не являются собственностью какого-то государства, это
означает, что у программиста есть полное право сменить страну проживания, так
как никаких долгов перед родиной у него нет. Прежде всего — моральных и
духовных .
Помните, программистом рождаются. С детства прививайте компьютер и интернет
своему ребенку. Возможно, ему повезло родиться программистом. Заставляйте его
проводить как минимум 2 часа в день за компьютером (не за играми) , начиная с
трех-четырех летнего возраста. Возможно, он станет программистом, переедет
жить в лучшую страну и потом вас за собой заберет.
НАУКА ДЛЯ ДЕВУШЕК
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
«Видишь ли, весь мир состоит из таких маленьких штучек, которые даже
меньше, чем моя зарплата. Они называются атомы. Каждый атом - это как бы шарик,
вокруг которого крутятся другие шарики. Совсем как ты вокруг сумок
Braccialini, когда завозят новую коллекцию. Шарик в центре называется
протоном, а вращающиеся вокруг него шарики - это электроны. Их так назвали в честь
янтаря (помнишь, мы не купили тебе серьги из янтаря, потому что в какой-то
момент пришли к выводу, что они тебя полнят?) . Так вот, «янтарь» по
древнегречески и будет «электрон». При чем тут это? Видишь ли, именно древние греки
выяснили, что если потереть янтарной палочкой о шерсть - такую, как у меня на
руках или груди, - то отдельные волоски будут прилипать к янтарю и даже
испускать искры. Увидев это в первый раз, греки поняли, что янтарь испускает
маленькие штучки (да, правильно, искорки), которые движутся вместе от одного
предмета к другому. Прошло много времени, прежде чем люди выяснили, что эти
искорки и есть электричество, то есть электроны, оторвавшиеся от своего ядра-
протона .
(Да, конечно, они скучают друг по другу, когда отрываются, совсем как мы с
тобой.) Любое вещество может испускать электроны. Но некоторые делают это
лучше других. Самые лучшие испускатели используются на электростанциях и в
батарейках. Там разные вещества трутся друг о дружку, испускают много-много
электронов и запихивают их в проводов, которые так называются потому, что
умеют проводить электричество так, чтобы оно не заблудилось и нашло нашу
розетку , где мы заряжаем твой плеер и мобильник».
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое ФОТОСИНТЕЗ
«Помнишь, как ты дулась на меня, когда я испортил воздух в гостях у твоей
мамы? Так вот, если хочешь знать, из любого человека, даже самого заботливого
и чуткого, постоянно выходят разные газы. Например, изо рта у нас выходит
углекислый газ. Он ничем не пахнет, поэтому не считается неприличным. Но воздух
он портит очень сильно. Если бы вокруг нас был один углекислый газ, мы бы
давно умерли и не смогли любить друг друга вечно. Но, к счастью, нам помогают
добрые растения. Если ты внимательно посмотришь на траву, деревья или цветы
(хотя на цветы лучше не надо, а то ты еще спросишь, почему я их тебе давно не
дарил и не кажется ли мне, что из наших отношений исчезла романтика) , то
наверняка заметишь общую деталь: все растения зеленые. Это делается не для
красоты - просто у растений нет рта и желудка, поэтому они едят не так, как мы.
Да, сидят на диете, верно. Так вот, в их листьях есть зеленая краска -
хлорофилл . Она впитывает лучи солнца и вредный углекислый газ и запивает их водой.
Газ состоит из двух штучек: углерода и кислорода. Вода - тоже из двух:
водорода и кислорода. Если смешать все ингредиенты, то получится сладкая
вкуснятина - глюкоза, которую растение тут же съест. А один кислород даже останется
лишним. Но растение не жадное: оно тут же выплюнет его обратно, чтобы ты
могла им подышать и выдохнуть новую порцию углекислого газа. Эти превращения и
называются фотосинтезом. Что? Нет, приготовить глюкозу в домашних условиях не
получится. Нужно знать рецепт, а растения его никому не говорят».
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое МЕТАБОЛИЗМ
«Мне кажется, наши отношения уже достигли той стадии, когда я могу
рассказать тебе правду о том, что происходит с едой в твоем животе. Присядь,
дорогая , это трудный разговор. Представь, что ты съела лист салата. Или тирамису.
В принципе, животу не важно, что ты ешь, потому что он, бедняжка, не
различает вкусы, а вся еда ему представляется сделанной из маленьких таких
кирпичиков - молекул жиров, белков и углеводов. И как настоящий кирпич сделан из
воды, песка и цемента, так и молекулы еды состоят из воды и углекислого газа.
Как только пища попадает в живот, он тут же начинает разбирать ее на
молекулы, а потом и их начинает растворять, чтобы в итоге остался только газ и
вода. Газ ты выдыхаешь, а что касается воды, то она из тебя тоже куда-то
девается, но куда - я даже представить не могу! Обычные люди ею писают и потеют,
но ты ведь у меня небесное создание. Наверное, небесные создания лишнюю воду
тоже выдыхают. Так вот, пока твой организм растворяет всякие белки и
углеводы, он выделяет энергию, которая тебе нужна для того, чтобы опять переставить
мебель в квартире или сходить на йогу. Откуда берется энергия? А ты сама
попробуй превратить кирпич обратно в воду и цемент! Сразу увидишь, сколько
лишней энергии останется! Так вот, весь процесс превращения еды в энергию и
называется метаболизмом. Если он плохой, то организм не станет растворять
кирпичики жиров (самые вкусные), а будет откладывать их в разные места. Дорогая,
куда ты? Что?! Я не говорил, что ты толстая!»
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ
«Большой взрыв - это то же самое, что маленький взрыв, только больше.
Представь себе воздушный шарик, который надули. Воздуху там тесно и совершенно
нечего делать, потому что шарик пустой и там даже нет зеркала. Если шарик
проткнуть, воздух устремится наружу. Взрыв - то же самое. При взрыве энергия,
сидевшая внутри тесного объема, вырывается вовне, и так как ей хочется быть
подальше от места, где она томилась, то она сносит все на своем пути. Так
вот, однажды много-много миллиардов лет назад, когда мы с тобой еще не
познакомились , произошел самый большой взрыв в истории. Он был такой огромный, что
его даже принято писать с большой буквы. Пока этот Взрыв не случился, на
свете вообще не было никаких предметов. А все-все вещество, из которого они
сейчас сделаны, было сжато в крошечный объем - в миллионы раз меньше самого
красивого бриллианта, который я смогу тебе купить, если не будем есть года два.
Почему вся материя была такой маленькой, никто не знает. Возможно, ей так
больше нравилось, потому что быть миниатюрной - это всяко лучше, чем когда из
тебя все так и лезет и бока раздуваются. Но так или иначе, первоначальный
шарик взял и взорвался. Большого взрыва никто не видел, но то, что он был,
точно известно: из-за него теперь все галактики до сих пор разлетаются в разные
стороны, удаляясь друг от друга и постепенно теряя надежду увидеться вновь. А
еще ученые говорят, что однажды материя может взять и сжаться обратно - так
же необъяснимо, как когда-то взорвалась».
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое БРИТВА ОККАМА
«Знаешь, дорогая, когда-то давно, в XIV веке, жил на свете один умный
философ . Конечно, не такой умный, как я, - хотя бы потому, что его звали Уильям
Оккам (а какой нормальный человек согласится, чтобы его так звали?) . Ну так
вот, этот Оккам придумал замечательный принцип. Я сейчас скажу его по-русски,
а потом объясню, чтоб ты поняла. Принцип звучит так: «Не следует умножать
сущностей без необходимости». И это значит, что если какую-то вещь можно
объяснить простыми словами, то ее нужно так и объяснять, а не вводить лишние
допущения. Вот, например, почему ты перестала влезать в свои старые джинсы?
Если бы ты не знала про «бритву Оккама», то стала бы объяснять это неправильным
режимом стирки или тем, что я их тайком ушил, чтобы потом посмеяться над
твоими попытками застегнуть их лежа. Но стоит отсечь эти лишние допущения - и
тебе откроется истина. Э-э, как бы это... Да, неудачный пример, согласен.
Кстати, философский принцип Оккама потому и называется «бритвой»: ты отсекаешь
слишком сложные объяснения и лишние слова, пока не останется самая простая
формулировка. Она-то, по уму, и будет правильной. К чему я начал этот
разговор? Ну, как же, я ведь сегодня встречаюсь со школьной бандой! И если я не
буду отвечать на звонки, воспользуйся «бритвой Оккама». Так ты быстрее
поймешь , что я напился и потерял телефон, и не станешь названивать мне лишние
три часа, думая, что я в морге и потому не подхожу».
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое РЕНТГЕН
«Помнишь, я показывал тебе свою фотографию, где я получился в виде скелета?
Ну, мы еще хотели вклеить ее в твой паспорт и посмотреть на реакцию
милиционеров? Так вот, тогда я соврал тебе, что это меня снимали на китайский
телефон, а теперь решил рассказать правду. Видишь ли, некоторые фотографии в этом
мире делаются с помощью особых лучей. Они называются рентгеновскими и
вылетают не из обычной лампочки и не из солнца, а из специальной трубки. Эту трубку
надо вставить в розетку (только не делай этого без меня, даже если достанешь
такую трубку на распродаже), чтобы по ней побежал ток. Как ты помнишь,
электричество состоит из маленьких таких штучек - электронов. Обычно электроны
бегают по проводам, но, попав в рентгеновскую трубку, они начинают лететь,
как будто на них кто-то дунул. Трубка стоит перед куском металла, поэтому
бедный электрон, пролетев немного, врезается и погибает. Но он умирает не
весь: душа электрона, столкнувшегося с металлом, превращается в тот самый
рентгеновский луч. Такой луч может проходить сквозь любые предметы. Некоторые
он пролетает совсем насквозь, а в некоторых попадает в пробку и все равно
летит , но медленнее. Так вот, меня в свое время поставили перед таким аппаратом
- и лучи пролетели сквозь меня, а на костях они задержались и не смогли
попасть на пленку. Вот и получилась фотография скелета. Правда, рентген
изобретали не для того, чтобы получать прикольные картинки, а чтобы изучать
внутреннее строение разных твердых веществ, например кристаллов. Что «Сваровски»?
Ну да, «Сваровски» - это тоже кристаллы. Ты моя умница...»
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ
«Милая, ты, конечно, давно знала, что при ратификации Киотскохю протокола
достижение единогласного и всестороннего консенсуса было в принципе
невозможно, в том числе из-за неоднозначного отношения стран-участников к парниковому
эффекту. Так вот, настало тебе время узнать, что это за эффект. Ты, наверное,
представляешь себе, что такое парник. По виду это тот же бутик со стеклянными
окнами и крышей, только внутри него очень тепло, поэтому там растут не туфли,
а цветы и помидоры. А тепло там потому, что солнце светит, лучи проникают в
парник и нагревают землю. От земли поднимается, ну, скажем, пар. Но он
плотнее лучей и уже не может пробиться сквозь стекло, поэтому и остается в
парнике . Так вот, умные ученые обнаружили, что когда солнечный свет нагревает всю
нашу планету, то лишнее тепло тоже не может улететь обратно в космос. А все
потому, что в атмосфере содержится все больше выбросов и выхлопных газов,
которые задерживают тепло. В результате на Земле становится все жарче. Это
очень хорошо для одних животных, вроде жаб или кошек породы сфинкс, но плохо
для других, например для тех, у кого толстый мех. Они ведь не могут
избавиться от своих шуб. Что? Как это - «помочь им»? Что, купить новую шубу? Я бы не
мог сказать этого даже под пытками! Стой! Куда ты побежала с моей
кредиткой? !»
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ
«Я не знаю, кто тебя этому научил, и как ты смогла произнести это, ни разу
не запнувшись, но раз уж тебя интересует корпускулярно-волновой дуализм,
давай сядем и поговорим. Помнишь, когда мы познакомились, я рассказывал тебе
про электрический ток, чтобы доказать тебе свою добропорядочность? Я еще
говорил, что в розетке живут такие маленькие штучки - электроны? Так вот, я не
сказал тебе тогда всей правды, прости. Но теперь наши отношения перешли на
такую стадию, когда ты обязана узнать: из таких штучек состоит не только
электричество, но и все остальное - ты, я и даже луч света. Только называются
штучки по-разному. Например, частички света - это фотоны. Вот они-то и
обладают тем самым дуализмом. Человек, например, не может войти одновременно в
две двери (моя бывшая и в одну-то проходила с трудом) . А фотоны умеют в один
момент проходить по двум разным направлениям. Они находятся не в одной точке,
а как бы размазаны в воздухе, текут по нему. Да, как река или море. И когда
они так текут, они как бы являются волнами и обладают волновыми свойствами.
Но если подставить на пути света какую-нибудь преграду, например фотопленку,
фотоны сразу перестают быть волнами. Они не обтекают преграду, а ударяются об
нее и как бы становятся твердыми частичками - корпускулами. В общем,
получается, что они одновременно и волны, и частицы. То есть у них, у этих
маленьких световых штучек, как бы два лица сразу. Или как бы сразу две девушки. И
ничего тут не поделаешь: физические законы строги. Что? Нет, конечно, мне
хватает одной тебя. И вовсе я не намекал на секс втроем!»
Как объяснить девушке
в понятных ей выражениях,
что такое ПАРАНОЙЯ
«Помнишь, ты в прошлую среду нашла на моем пиджаке следы синей губной
помады? Да, я правда хочу вернуться к этому вопросу, но ты пока положи утюг... Как
я говорил тебе, это никакая не помада, а обычная синька, которую твоя мама,
при всем моем уважении к ней, рекомендует добавлять в порошок при стирке.
Ага, вот ты опять начинаешь перечить! Значит, мы подошли к теме нашей беседы.
Видишь ли, умные психиатры давно уже заметили, что иногда некоторые люди
начинают воспринимать свои идеи слишком всерьез. Одним кажется, что за ними
охотятся швейцарские террористы, другим - что они изобрели вечный двигатель.
Они отстаивают свои идеи и могут даже бросаться на людей, которые не
разделяют их убеждений. Помнишь нашу соседку, которая считала, что за ней следят
африканцы, потому что сталкивалась с какими-то темнокожими людьми в посольстве
Уганды, где тогда работала? Подобные состояния в психиатрии называются
паранойей. Если человек зацикливается на одной идее (например, что белое его
полнит) и становится агрессивным, когда ему говорят, что это неправда, - это и
есть паранойя, опасное нарушение психики. А вот галлюцинации паранойе
несвойственны. Так что если ты когда-нибудь увидишь меня с женщиной, у которой на
губах будет синяя помада, обязательно сообщи мне. Ведь это будет означать,
что твоя паранойя сменилась шизофренией. Но об этом в другой раз».
Разное
ПИВОВАРНЯ НА БАЛКОНЕ
(новое оборудование)
alexandrebrew
Предварительные
замечания
Эта публикация открывает новую серию материалов о домашней пивоварне. Здесь
заинтересованный читатель найдет лишь то, что уже давно известно и широко
используется профессионалами. Сей материал, конечно, не будет полностью
свободен от интриги, однако разнообразной рутины здесь будет гораздо больше. Ведь
учебники и научные статьи ничего не сообщают о том, как организовать в
домашних условиях вполне современное пивоварение. Как сделать это практически на
ровном месте, за небольшие, в общем-то, деньги и располагая вполне скромными
и совершенно заурядными средствами, которые только и можно себе позволить в
свободное от работы время.
Не без некоторой гордости я могу сегодня утверждать, что в целом процесс
создания домашней пивоварни завершен, и результаты вполне оправдали мои самые
смелые ожидания. Нет смысла описывать словами нюансы вкусовых качеств
создаваемого напитка, но поверьте, они вполне на уровне самых взыскательных
запросов . При этом процесс производства занимает весьма непродолжительное время и
готовый напиток не нуждается в коррекции вкуса путем длительной выдержки,
именуемой в традиционном домашнем пивоварении «созреванием».
За последние сто с небольшим лет в индустриальном пивоварении были созданы
и апробированы современные технологии. Их основа — чистые культуры пивных
дрожжей. Успех пивоварения при всех прочих равных условиях зависит, прежде
всего, от состояния здоровья одноклеточных пивоваров, которое в конечном
итоге определяется способом разведения и поддержания культуры. Необходимо также
понимать некоторые связи между метаболизмом дрожжевых клеток, нормой засева
их в ферментер с одной стороны, вкусовыми и прочими потребительскими
свойствами готового продукта с другой. Одним из основополагающих моментов в этом
отношении является аэрация сусла и пива. Кислород крайне необходимый в
начальной стадии брожения категорически противопоказан для пива на всех
последующих стадиях технологии приготовления.
Другим краеугольным камнем современной технологии является понятие о
контаминации - загрязнении пива посторонними микроорганизмами, в том числе и т.н.
дикими дрожжами, которые, являясь близкими родственниками культурных
собратьев , в изобилии имеются в окружающем пространстве. Микробиологическая чистота
пива и здоровье пивных дрожжей определяют и вкус будущего напитка, и
успешность проведения тех или иных технологических процессов. Так культуры с
нарушениями метаболизма или загрязненные дикими собратьями не способны к
нормальному слипанию - образованию комочков и оседанию (flocculation). Можно
неделями ждать, когда эти дрожжи удастся слить через нижний кран ферментера с
коническим дном. Чаще всего и результат брожения будет весьма далек от идеала.
Низкая концентрация пивных дрожжей в сусле перед началом брожения
(занижение нормы засева), порождает самые разнообразные негативные последствия.
Пивовар, игнорирующий приготовление хорошего стартера (из хорошей культуры)
обрекает свое пиво на риск развития в нем посторонней микробиоты, и как
следствие появления в пиве, многочисленных и неуместных побочных привкусов. И
наоборот, засев в сусло культуры из расчета (примерно) 10 млн. клеток на мл
довольно быстро обеспечивает условия крайне неблагоприятные для посторонних
микроорганизмов: отсутствие кислорода, присутствие углекислого газа и спирта,
низкий (до 4.2) рН. Последнее обстоятельство, кстати, способствует быстрому
очищению пива от белково-дубильной мути.
Исходя из своего опыта, я могу сделать вполне определенный вывод,
демонстрирующий правильность изначально выбранного мною направления. Последовательно
исключая возможность контаминации на всех стадиях пивоварения - от культуры
дрожжей до ферментера и перелива готового пива, - я получил целый букет
весьма благоприятных для будущего напитка последствий. Так селекция дрожжей в
стерильных условиях на чашках Петри позволила не только исключить загрязнение
посторонними микроорганизмами, но и обеспечила высокий уровень здоровья
культуры. Дрожжи демонстрируют невиданные мною ранее скорости брожения, параметры
оседания - флоккуленции, чистоту и яркость вкуса. Исключение различных путей
контаминации сусла и пива, в том числе воздушного пути на стадии розлива
устранило не только риск заражения, но вреднейшие последствия аэрации на данной
стадии. Оба эти фактора незамедлительно сказались на качестве пива, а
главное, резком сокращении сроков его приготовления.
Как это не парадоксально, но многие современные книги и статьи о домашнем
пивоварении настойчиво предлагают технологии, мягко говоря, несвободные от
разнообразных и серьезных недостатков. Такое положение дел часто
оправдывается соображениями популяризации домашнего пивоварения. Считается, что если
стоимость оборудование будет превосходить сотню долларов, а от пивовара
потребуется «искусство» обращения с чашками Петри, и кое-какие элементарные
знания о физиологии дрожжей, это отпугнет новичков. С этим трудно спорить, но
необходимо понимать и другое. Все то, что способно испугать неискушенного
пивовара , совершенно необходимо опытному мастеру желающему совершенствовать
свое искусство.
На 26 странице «Введения» к русскому переводу 9-го немецкого издания книги
Вольфганга Кунце «Технология солода и пива» можно увидеть портреты трех
господ : Луи Пастера, Эмиля Христиана Хансена и Карла фон Линде. Это не случайно.
Именно они являются основоположниками современного пивоварения, в основе
которого лежат понятия о брожении и контаминации, чистые культуры пивных
дрожжей, и создание приемлемых условий для брожения, в том числе температурных
режимов (чаще имеется в виду охлаждение).
Нельзя сбрасывать со счетов и успехи «смежников», прежде всего солодовников
- у них тоже имеются свои современные приемы солодоращения. Подбор хорошего
сырья это один из краеугольных каменей успехов в пивоварении. Здесь, однако,
необходимо понимать один важный нюанс. Хороший солод или солодовый экстракт,
например, можно найти, заказать и получить в целости и сохранности, (правда,
с экстрактом труднее, в реальности на рынке весьма мало качественных
солодовых экстрактов). С пивными дрожжами все гораздо сложнее. Получить в наших
условиях готовые к употреблению хорошие пивные дрожжи, практически невозможно,
вследствие удаленности серьезных центров производства чистых культур для
пивоварения , в том числе домашнего. Среди пивоваров бытует мнение, что сухие
дрожжи, производимые в промышленных масштабах и предлагаемые на рынке в
разнообразной упаковке - ключ к решению проблемы. К сожалению, это не совсем
так.
Об упомянутых выше трех «китах» современного пивоварения я писал уже
неоднократно . В дальнейшем я предполагаю уделить больше внимания практике
последовательного применения к домашнему пивоварению этих, в общем-то, не новых
для профессионалов подходов. Практические результаты, вполне оправдывают
затраченные усилия и средства. Хочу еще раз подчеркнуть - в предлагаемых
вниманию читателей технических решениях и связанных с ними технологиях домашнего
пивоварения ничего не придумано автором этих строк. Они суть
последовательного применения в домашних условиях того, что давно и очень подробно описано в
литературе. В фундаментальных учебниках по пивоварению Вольфгана Кунце
«Технология солода и пива», и Людвига Нарцисса «Краткий курс пивоварения», в
прекрасном сборнике «Микробиология пива» под редакцией Фергюса Дж. Приста и Йена
Кэмпбелла, в замечательной книге Pierre Rajotte «Yeast Culture» о разведении
пивных дрожжей, некоторых серьезных статьях, таких как Yeast Propagation and
Maintenance: Principles and Practices by MB Raines-Casselman, Ph.D. и
официальных материалах солидных учреждений подобных National Collection of Yeast
Cultures. И многих других.
Хочу также отметить, что приемы разведения чистых культур пивных дрожжей,
выполнение элементарных правил дезинфекции, (а где нужно и стерильности),
применение нехитрых технических средств: холодильника, насоса, баллона с
углекислотой и ультрафиолетовой лампы, по плечу любому современному человеку.
Этот «джентльменский» набор, конечно, потребует от вас средств на
приобретение, сил и времени на освоение техники применения.
Однако полученный результат вполне способен оправдать эти издержки. Вы,
наконец , получите возможность раз за разом создавать вполне приличное пиво.
Вклад в ваше самообразование от приобщения к современным технологиям также
вряд ли можно переоценить. Вы вдруг осознаете истинный смысл многих терминов
из пивной науки и практики, и вероятнее всего, с улыбкой будете вспоминать
уровень вашего прежнего понимания.
Алюминий
Как выяснилось, бактерицидное УФ излучение оказывает пагубное воздействие
на пластиковые отделочные материалы и конструкции. Пластик стремительно
желтеет, затем становиться коричневым с тенденцией дальнейшего потемнения. С од-
ной стороны это портит внешний вид помещения, с другой — является не очень
рачительным применением ультрафиолета, который, в данном случае, призван
пагубно влиять на микробы населяющие пыль на поверхностях и в воздухе. Очень
простым средством решить обе проблемы сразу оказалась алюминиевая фольга,
которая и очень хорошо отражает УФ и легко приклеивается к стенам, создавая при
этом импозантный дизайн. На фото приведен пример такой отделки в месте
установки УФ излучателя под потолком пивоварни.
Фольга удобна в местах труднодоступных, где низка вероятность ее повредить.
В среднем отделении моего холодильника она не прижилась. Во-первых, шкаф этот
используется для разведения дрожжей. Процесс требует чистоты и тщательной
дезинфекции. Посему регулярная мойка и дезинфекция внутренности неизбежна.
Фольга показанная на фото, не выдерживает частого соприкосновения с моющими
средствами, салфетками и дезинфектантами. Во-вторых, соприкосновение с
деталями оборудования из нержавеющей стали совсем плохо кончается для фольги —
число дефектов нарастает стремительно. Пришлось использовать для шкафа
пищевой алюминиевый лист толщиной 0,5 мм. Результат отделки показан на фото ниже.
Лист алюминия — это, конечно, не сталь и тоже требует аккуратности при
эксплуатации поверхностей, но это гораздо надежнее фольги. Монтируется тонкий
лист достаточно просто — на клей системы «жидкие гвозди», режется легко —
любыми ножницами. Правда, работа эта кропотливая и требует известного терпения
и затрат времени. Как оказалось листы алюминия поступающие к дилерам на
склады довольно грязные. Большое количество сил и затраченного времени ушло на
мойку (как всегда в пивоварении).
Вероятно, я бы не стал украшать стены шкафа только из указанных выше
соображений. Работы, по большей части, были вызваны установкой дополнительного
утеплителя. Ранее внутренний объем холодильника отделял от стен здания лист
сандвич-панели толщиной 10 мм. Предполагалось, что стена сама по себе
является препятствием для потока тепла. Однако опыт показал, что конструкции эти,
по большей части, являются не барьерами, а источниками: тепла летом (дом из
бетона нагревается) и холода зимой (дом из бетона остывает). Поэтому пришлось
проделать дополнительные работы, которые не закончены пока — только среднее
отделение теперь удовлетворяет всем требованиям теплоизоляции. Отмечу, что
стыки между листами алюминия заделаны весьма просто — санитарным прозрачным
герметиком (нейтральным).
Верхнее отделение холодильника, наконец, было также модернизировано —
наступает лето и теплопотери возрастают. На две стенки (левую и заднюю) были
установлены листы теплоизоляционного материала толщиной 50 мм и покрыты
сверху алюминием. Проведенные испытания показали хороший результат — охлаждение
камеры происходит быстро и эффективно.
7^>
Как можно видеть на фотографии, вентилятор в камере один. Второй канал
занят шлангами: газовыми для нижнего отделения и пивными из верхнего. Ранее
поток холодного воздуха направлялся этим вентилятором вдоль и перпендикулярно к
двум стенкам имеющим самую плохую теплоизоляцию от бетонных плит конструкции
дома. Теперь все наоборот — эти стенки имеют очень хорошую изоляцию. Правда,
не удалось поместить утеплитель за вентилятор — он очень близко расположен к
задней стенке, но с этим поделать ничего нельзя, без капитальной перестройки
шкафа. Однако все работает!
Домашний
ламинарный
шкаф
Как, вероятно, помнят читатели, среднее отделение пивного холодильника я
использую как для брожения пива, так и для чистых операций по разведению
дрожжей. Вторая ипостась подразумевает наличие дополнительного оборудования.
Одной из главных достопримечательностей подобного рода были перчатки,
прикрепленные к дверке — они приводили в восторг корреспондентов и других
посетителей пивоварни. Теперь этого, увы, нет.
Перчатки, разумеется, остались, но они теперь лежат в контейнере и
надеваются перед работой на руки самым обычным образом. То есть, я отказался от
идеи соединения перчаток со шкафом. Это произошло по нескольким причинам. Во-
первых , в месте присоединения к фланцам перчатки часто рвались. Крепление
осуществлялось с помощью скотча, правда хорошего — для заклеивания резиновой
и подобной обуви, — лучше я ничего не смог придумать. Может быть это
происходило от действия клеящего состава, может от высокой нагрузки в месте
соединения, (когда я пытался достать что-то стоящее далеко в глубине шкафа), может
быть повлияло и то и другое вместе. Мне, честно говоря, просто надоело
выбрасывать целые в сущности перчатки и покупать новые (к тому же найти у нас
удобные изделия удлиненной конструкции не так и просто). Для надежности,
конечно, можно было приобрести нечто специальное для перчаточных боксов и
фирменные крепления вдобавок, но это дорогое оборудование потому, что
используется для работы с опасными для жизни и здоровья веществами и патогенными
культурами.
Вторая причина отсоединения перчаток связана с другим обстоятельством — в
шкафу я зажигаю газовую горелку, которой требуется постоянный и довольно
мощный приток свежего воздуха, иначе горелка просто тухнет через 10 — 20 минут
работы. Существует и третья причина — бывает очень неудобно, когда все уже
закрыто, а что-то нужное, например, пробирка с культурой осталась, по
рассеянности, снаружи. Вероятно, эти три причины основные, возможно, были еще
какие-нибудь соображения, но я о них уже не помню.
Каким образом можно организовать приток в шкаф воздуха в требуемом для
горелки количестве? При этом не просто воздуха, а стерильного воздуха. Каждый
пивовар знает — нужно взять компрессор для аквариума и санирующий фильтр.
Собственно, нечто подобное уже имелось в арсенале оборудования шкафа, так
сказать, на всякий случай — чтобы создавать внутри некоторое избыточное
давление препятствующее проникновению пыли и микробов через неведомые щели.
Использовался компрессор Champion CX-0088 производительностью 7 л/мин с двумя
выходными патрубками. Компрессор работал снаружи, два шланга были надеты на
специально предусмотренные в дверке шкафа трубочки, (компрессор на фото
справа) с обратной стороны, на трубочки надевались фильтры Мидисарт 2000 с
пропускной способностью 4 л/мин каждый (на фото в центре).
Для того чтобы оставить доступ в шкаф свободным во время работы и
отсоединить от двери перчатки, нужно было просто увеличить поток стерильного возду-
ха. Предварительные расчеты показали, что в процессе работы горелка
потребляет примерно 1,6 кубического метра воздуха в час. Далее, я предположил, что
вряд ли буду просовывать руки сквозь фланцы дверки шкафа со скоростью большей
чем 10-20 см/сек, даже если заработавшись забуду об осторожности в этом
отношении. Посему, если обеспечить данную скорость истечения воздуха изнутри
наружу, то вероятность попадания пыли вслед за руками в перчатках смоченных
спиртом ничтожно мала. Таким образом я пришел к производительности
компрессора — 125 л/мин или 7,5 куб. м в час, что с лихвой покрывало и потребности
газовой горелки.
Такой компрессор (ACO-009D) мне удалось купить в первом же магазине для
любителей аквариумов. В качестве фильтра я использовал пару: капсулу Sartofluor
5181307Т7 и префильтр капсулу Sartopure PP2 5591305Р7. Оба устройства
пропускной способностью 10 куб. м в час, первая с размером пор 0,2 мкм, второй —
0,65 мкм. Пара — потому, что префильтр задерживает сажу и прочую грязь, а
фильтр обеспечивает стерильность и служит долго и хорошо (выдерживает 100
циклов стерилизации в автоклаве). Устройства соединены, естественно,
последовательно .
Вот так выглядел шкаф снаружи во время установки нового оборудования. Можно
заметить перчатки (они еще приделаны к дверке) и оба фильтра справа. Стекло
закрыто жалюзи (ныне я снял это устройство за ненадобностью).
Теперь капсула Sartofluor 5181307T7 установлена внутри камеры:
На фото можно видеть: во-первых, что шланг, через который выходит
стерильный воздух, закрыт снаружи фольгой — чтобы внутрь не попадала пыль с
микробами во время эксплуатации шкафа в качестве холодильника (именно так шкаф
работал во время съемки). Во-вторых, шланг направлен вдоль потолка камеры. Это
обеспечивает ламинарность потока воздуха — плавное течение без завихрений,
при этом воздух, в конечном итоге, движется как положено в подобного рода
устройствах (ламинарных шкафах) сверху вниз.
Компрессор показан на следующем фото. Здесь же видно префильтр. Кстати,
картинка очень наглядно демонстрирует зачем префильтр нужен — потемнение на
шланге возле штуцера компрессора это сажа из воздуха.
Раритетная бочка, также показанная на фото — не просто подставка. Внутри
сей антикварной емкости (моей первой бродильной бочки, еще финской, купленной
в ТБ, в ней я сделал свое первое пиво) помещается тоже антикварный охладитель
погружного типа из медной трубки. В бочку наливается холодная вода, которая
крайне необходима для охлаждения воздуха выходящего из компрессора. Воздух
проходит водную толщу по медной трубке охладителя. То есть погружное
устройство в данном случае работает почти как проточное. Одно неудобство — летом
воду в бочке приходиться менять достаточно часто (ежедневно). Охлажденный
воздух двигается далее по шлангу внутрь шкафа в санирующий фильтр.
Вот так теперь выглядит часть дверки с отверстиями для работы внутри.
/*^ч
Тоже самое, но с крышками.
На фото выше была показана УФ лампа смонтированная внутри камеры для
дезинфекции воздуха и поверхностей. Во время работы УФ и в промежутках между
манипуляциями активно используется обычная 5 литровая кастрюля из нержавеющей
стали.
Это старое фото, на нем видно раструб (пластиковая воронка) от фильтра Ме-
дисарт. На это смотреть не нужно. Необходимо обратить внимание на то, что под
кастрюлей. Это стандартная подставка от ИКЕЯ, но на нее намотан гибкий ТЭН,
который подключен к терморегулятору холодильника, внутрь кастрюли помещен
термодатчик. Таким образом незамысловатый инвентарь с кухни превращается в
термостат для разведения культур.
Выше было приведено фото УФ лампы, которая висит под потолком пивоварни.
Обе лампы (и внутри шкафа, и снаружи) используются для санирования объемов
воздуха и поверхностей перед ответственными операциями с культурами.
Управление осуществляется пультом дистанционного управления, чтобы не подвергать
организм пивовара воздействию УФ излучения (снимок выше).
Пульт действует через застекленное окно в комнату (двойной стеклопакет) —
опасное УФ излучение эту преграду преодолеть не в состоянии.
Как и чем
молоть солод?
Крнда-то я писал:
«Дробление на шести вальцовой мельнице включает три набора регулировок
вальцов. Например, для сухого дробления: 1,6 мм; 0,8 мм; 0,4 мм. Имеется еще
и набор сит. После первой группы вальцов идет разделение на три фракции:
мука, крупка и оболочки. Муку больше молоть не нужно, она отводиться из
дробилки. Оболочки остаются на верхнем сите и поступают на вторую пару вальцов, где
от нее в основном отделяются прилипшие комочки эндосперма. Крупка после
первой и второй пары вальцов (и соответствующих сит) отводится на третью пару
вальцов для тонкого размола. При этом одновременно важны и вальцы и сита.
В домашних условиях работу шести вальцовой промышленной мельницы легко
выполнить с помощью обычной 2-х вальцовой мельницы и сит для отделения муки и
крупки от оболочек. Конечно, почти все (кроме первой муки) нужно будет
прогнать три раза. Нужно еще подобрать два сита для муки и крупки. (Специальное
сито для муки не очень то и нужно, главное отделить оболочки от крупки перед
решающим третьим помолом). Так что есть куда дерзать и обладателям мельницы с
двумя вальцами - ищите сита на 0,8 мм.»
Что же я делаю теперь? Каким образом превращаю зерно в помол?
СЗ-ШВевг!
*euJ
Вопрос этот интересен, прежде всего, со стороны культуры производства, а
именно, минимизации количества солодовой пыли. Здесь имеется два важных
соображения. Во-первых, наличие оной пыли не очень желательно в пивоварне, так
как посторонние бактерии и дикие дрожжи, которые населяют солод легко
приживутся в сусле. Во-вторых, лишняя солодовая пыль в месте помола, например, на
кухне неизбежно влечет за собой дополнительные усилия во время уборки.
Забегая вперед, хочу отметить, что полностью избавиться от пыли не удается. Где
бы Вы ни производили помол, и как бы аккуратно вы это ни делали засыпать в
сусловарочный бак конечный продукт можно только стоя рядом с этим баком,
посему пыль начинает витать и тут и там. Можно конечно увлажнять солод перед
помолом, но это накладывает определенные ограничения — варить нужно сразу,
что не всегда получается. Поэтому я выбрал путь сухого помола.
На основе Grain Gobbler Homebrew Grain Mill (4 Inch) MILL400 от «More Beer»
(снимок выше), я создал довольно удобную, на мой взгляд, установку.
Без бункера, в качестве которого господа американцы приспособили, по-моему,
ведерко из-под майонеза, это выглядит так:
Бункер лежит в контейнере, что удобно при хранении устройства между
помолами . Собственно мельничный орган устроен просто, но эффективно: пара вальцов,
привод на один из них для дрели, пара регуляторов зазора и простейшие втулки.
Что нового привнес в итоговую конструкцию я? Во-первых, это вместительный и
прозрачный контейнер от ИКЕЯ (22 литра) с крышкой, которая, собственно и
препятствует распространению пыли по комнате. Во-вторых, (это уже модернизация
контейнера) крышка оказалась слабоватой для крепления мельницы, и я усилил ее
толстой фанерой. В крышке (и фанере) было организовано отверстие для
свободного падения в контейнер результатов помола. Наконец, третье, я использую два
контейнера с двумя крышками, как вы уже поняли, одна из которых усилена и на
ней смонтирована мельница. Пара требуются для имитации помола на шести
вальцовой мельнице. В реальности я не использую три прогона, о которых я писал в
ранее — достаточно первых двух.
Вот так выглядит процесс. Солод из гаража, где стоят большие пластиковые
бочки, я привожу в маленьких и удобных для транспортировки контейнерах:
Далее производится формирование состава засыпи в одном из контейнеров с
помощью весов и мерного стакана. На следующем фото левый контейнер содержит
смесь солодов для мюнхенского темного пива, в правый сыплется помол, зазор
вальцов максимальный. Для приведения в движение рабочих органов используется
аккумуляторная дрель:
Вот так выглядит результат (снимок слева) первого прогона (зазор первой
пары вальцов или немного больше):
Далее крышка (с мельницей) с первого контейнера переставляется на второй,
опустевший, и делается следующий прогон на зазоре для второй пары вальцов
шести вальцовой мельницы. Вот это уже можно засыпать (аккуратно) в суслова-
рочный бак, когда вздумается начать варку (снимок справа).
Оснащение
ЦКТ
Начну со своей «внутренней» инструкции: Снаряжение и дезинфекция ЦКТ
(снимок ниже).
«Тройник» установлен на крышку ЦКТ для разделения отвода газов во время
брожения и подачи стерильного С02 во время слива пива и воздуха во время
получения проб и слива дрожжей.
Слева установлен толстый шланг (1) — внутренний диаметр 7 мм, с
наконечником (2) и хомутом (3) — сюда ставиться фильтр через тонкую трубку — кусочек
тонкого шланга (внутренний диаметр 5 мм) . Сейчас я подобрал шланг нужного
диаметра и устранил и хомут, и стальной наконечник. Фильтр, который имеет
свой наконечник, после его обжига ставится непосредственно в шланг сразу
после прекращения подачи пара. Справа — кусок толстого шланга (4), переходник
пластиковый (5) и очень тонкий шланг (6) большой длины (внутренний диаметр 3
мм) — чтобы хватило до основания ножек ЦКТ (реально шланг еще длиннее, чем на
фото).
Тг^И-п-
На сливном кране установлен новый узел (крестовина на четыре выхода с
внутренней конической резьбой на 1/2). Здесь: слева (1) — шланг (толстый)
подключения реторты (в реальности он имеет стальной наконечник, на который надет
короткий отрезок шланга) , впереди (2) — шланг (тонкий) аэрации, справа (3) —
штуцер подключение линии подачи сусла (толстый шланг надевается перед
дезинфекцией после сборки). Внизу (4) — очень толстый шланг для слива осадка
(внутренний диаметр 10 мм).
Процедура дезинфекции осуществляется с помощь скороварки (снимок ниже).
Скороварка наполняется водой по максимуму — на случай двух дезинфекций без
отсоединения скороварки (для особо чистых операций). Подача пара в систему
происходит через «штуцер» скороварки с «шаровым краном». «Перепускной клапан»
закрыт. «Штуцер» позволяет надеть на него тонкий шланг, что очень удобно. К
«штуцеру подключается шланг (2).
Дезинфекция узла подключения реторты. Краны ЦКТ закрыты. На шланге линии
подачи сусла стоит зажим. Термометр установлен в шланг (1) , отсюда — выход
пара. По окончании дезинфекции, верхний кран ЦКТ полуоткрыт, на шланг (1) ,
конкретнее на короткий отрезок шланга надетого на стальной наконечник,
ставиться зажим.
Дезинфекция ЦКТ и верхнего тройника (фото 2). Верхний кран ЦКТ открыт,
нижний периодически приоткрывается для слива конденсата. (Здесь возможны
варианты. Например, при дезинфекции тонкого шланга (6), нижний кран закрывается
совсем, а при дезинфекции шланга (1) нижний кран полуоткрыт и конденсат стекает
свободно. Ниже приведен другой порядок, менее удобный).
(A) Пар выходит вначале через трубку (1), на трубку предварительно
устанавливается кусочек шланга для установки фильтра (сейчас все проще, см. выше).
На трубке (6) стоит зажим.
(Б) Затем зажим ставиться на трубку (1) и устанавливается фильтр. По
окончанию дезинфекции верхнего узла на трубку (6) ставиться зажим.
(B) происходит дезинфекция толстого шланга слива осадка. По окончанию
снимается зажим с линии подачи, конец очень толстого шланга обматывается фольгой
и ставиться зажим, закрывается верхний кран ЦКТ, снимается зажим с трубки (1)
с фильтром.
Дезинфекция линии подачи сусла с проточным охладителем и насосом. Делается
как обычно, термометр в кране сусловарочного бака изнутри, кран полуоткрыт.
По окончании — кран сусловарочного бака закрыт, верхний кран ЦКТ — открыт.
Оба бака (сусловарочный и заторный) дезинфицируются дополнительно —
кипячением небольшого количества воды. Кран заторного бака продувается паром. Эта
мера очень важна — и дробина и остатки сусла могут стоять днями без признаков
размножения жизни.
В процессе брожения новое оснащение не снимается и работает как показано на
фото ниже (снято через стекло поэтому заметны блики).
К линии подачи сусла подключена колба пробоотборник (сейчас пуста), к
штуцеру напротив реторта для сбора дрожжей (сбор еще не начат). Фильтр для
аэрации так и стоит на конце шланга, который не виден (выше), только шланг
перекрыт зажимом. При случае через этот фильтр можно продуть крестовину и
освободить ее от дрожжей и прочего.
Как можно заметить из последнего фото, соединение силиконовых шлангов
происходит с помощью металлических штуцеров. Это либо отрезок трубки из
нержавеющей стали диаметром 8 мм (для соединения двух шлангов) , либо штуцер
установленный, например, на кран ЦКТ (с резьбой 1/2 или 3/4) . Металл хорош тем,
что его можно обжечь ручной горелкой и надеть затем шланг уже на стерильную
трубку. Когда каждый шланг заканчивается металлическим наконечником, при
соединении, возникает необходимость в переходных муфтах, естественно,
стерильных. Для этой цели подходят кусочки силиконовых шлангов, которые
заворачиваются в фольгу и затем стерилизуются в духовке при 180 градусах. Я использую
два типа шлангов с различными внутренними диаметрами (так случилось
«исторически») : 5 и 7 мм. Последние удобно надевать на штуцеры кранов моего
оборудования. Тонкий шланг лучше держится на трубке 8 мм из которой сделаны сифоны
реторт для разведения дрожжей. По этой причине я иногда использую хомуты,
однако, я делаю это все реже потому, что мне удалось, наконец, подобрать
диаметры шлангов и все держится надежно.
На фото ниже показан контейнер с фильтрами 0,2 мкм и стерильными «муфтами»
— кусочками шлангов разных диаметров (5 и 7 мм) , завернутых в фольгу. (На
оливы фильтров с одной стороны — чистой, — также надет кусочек шланга в
который вставлена металлическая трубочка — наконечник. Это все завернуто
фольгой. )
Такая система соединения очень надежна и ни разу не подводила. Правда,
требуется некоторая тренировка, для того чтобы двумя руками держать горелку (ее
лучше поставит на стол или еще что-нибудь) , шланг с металлическим
наконечником и стерильную муфту. При этом необходимо очень аккуратно освобождать один
конец муфты от фольги и стараться это делать в безопасной зоне пламени
горелки . Затем необходимо обжечь стальной наконечник и надеть шланг. Гораздо проще
работать со штуцерами прикрепленными к оборудованию — их хотя бы не нужно
держать руками, а для горелки всегда удается подобрать подставку, чтобы пламя
было направлено на штуцер.
Подобная технология используется для работы с фильтрами. Когда фильтр
снимается со шланга, где он выполнял какую-либо функцию, стальной наконечник
обжигается и заворачивается фольгой от пыли. Функции у фильтров довольно
однообразные — пропускать стерильный газ и задерживать пыль с микробами.
Например, после дезинфекции ЦКТ, пар конденсируется в процессе охлаждения
оборудования и его место должен занять стерильный воздух, (а не какой попало с
улицы) . Примерно тоже самое требуется при сливе дрожжей из ЦКТ — жидкость
вытекает, воздух заходит через фильтр. При переливе пива в бочку — в ЦКТ через
фильтр подается С02. Сама бочка продувается стерильным углекислым газом перед
наполнением. (Все также знают про необходимость аэрации сусла). Таким
образом, снимать и устанавливать фильтры приходится достаточно часто. Хорошо если
удается поставить его один раз и не снимать до конца процесса, но это удается
не всегда. Посему, указанные выше простые технические приемы позволяют как-то
выходить из положения.
На фото показана ручная горелка, которой я пользуюсь. Заправляется газом
для зажигалок, имеет подставку и может стоять на столе или полке при работе,
что очень важно.
Крышка для
сусловарочного
бака
Как известно, для удобства фильтрования сусловарочный бак располагается
ниже заторного. При этом сусло движется самотеком, что обеспечивает
равномерность процесса, хороший результат по чистоте и, главное, не требуется
дополнительный насос. В конфигурации пивоварни на балконе сложилось так, что
сусловарочный бак я был вынужден разместить немного в стороне от вытяжки, как
показано на фото ниже.
\\\\1<*П1Ш
Однако, даже если бы это было не так, и бак стоял рядом с заторным, пар при
кипячении сусла точно также постепенно заполнял бы все небольшое помещение,
стекла и прочее покрывались конденсатом, а зимой, этот конденсат еще и
замерзал бы, постепенно. Это все происходит со всей неизбежностью, если не
использовать нехитрое устройство представленное на фото.
Диаметр этой перевернутой мойки из нержавеющей стали точно совпадает с
внешним диаметром бака и устройство практически не дает утечки ни пара, ни
конденсата. Недорогая пластиковая гофра одним концом надета на фланец,
приклеенный к мойке, другой просто подвешивается с помощью проволоки входящей в
конструкцию непосредственно к вытяжке. Так как сия крышка создает
дополнительный объем над поверхностью кипящего сусла, процесс идет нормально, как
будто крышки нет вовсе — сусло не вспенивается и не покидает пределы бака.
При этом пар движется непосредственно к вытяжке по воздуховоду и не
задерживается в помещении совершенно. Только через окна можно наблюдать как он
клубиться на улице. Гофра имеет двойное назначение — используется еще и в
холодильнике, когда нужно направить поток холодного воздуха, например, на реторту
с дрожжами во время перекачки сусла в ЦКТ.
Колба для отбора проб
Что это такое и зачем оно? Штука сия в сборе помещается в духовку и вместе
с другими предметами стерилизуется там при 180 градусах, что гарантирует
микробиологическую чистоту внутри. Как видно, шланги закрыты предохранительным
слоем фольги, при охлаждении духовки на балконе обычно включается УФ лампа,
чтобы все было очень надежно и чисто. Фильтр устанавливается, естественно,
после стерилизации, методом описанным выше.
Смысл этого устройства в защите крана ведущего к пиву от воздействий
окружающего воздуха, и как вскоре выяснилось, это не пустое баловство. Именно с
помощью такой колбочки мне удалось много чего найти на разного рода пробоот-
борных кранах.
Идея устройства проста. Колба присоединяется к крану (технику стерильного
подключения с помощью горелки я описывал выше). При этом шланг и
соответствующая сифонная трубка колбы служат как бы продолжением крана (если
соединение герметично и стерильно). Причем свободный конец этого продолжения
(сифонной трубки) оказывается спрятанным внутри стерильного сосуда. Трубка короткая
и заканчивает почти у пробки. Наружу из колбы ведет другая — длинная, от
самого дна колбы. Трубки, естественно, никак не соприкасается — между ними
воздух (микробы, как известно, не умеют летать вверх), причем внутренний объем
колбы после каждого использования продувается через санирующий фильтр и
третий штуцер. Продувка делается для того, чтобы:
• выдавить из колбы содержимое пробы наружу,
• удалить из трубки, которая ведет на улицу и шланга остатки жидкости для
предотвращения попадания какой-либо жизни через всякого рода потеки
сусла.
При этом шланг, имеет металлический наконечник — его при особо важных
анализах можно и нужно обжигать горелкой. Имеется также предохранительный
колпачок — кусочек шланга закрытого с внешней стороны зажимом и наполненного
спиртом — это на случай рутинных операций.
В домашней пивоварне эта штуковина помогает мне делать многочисленные
наблюдения дрожжевых клеток на разных стадиях разведения и брожения.
Практическое пивоварение, естественно, не особенно нуждается в подобном устройстве,
но для тщательного изучения технологии такой прибор вещь крайне необходимая.
Сбор дрожжей и
перелив в КЕГ
Со сбором дрожжей из ЦКТ есть несколько проблем.
Во-первых, если в камере, где стоит бродильная емкость, поддерживается
низкая температура, то всякий раз открывать дверцу не рационально — нарушается
температурный режим.
Во-вторых, дрожжи для повторного использования необходимо слить с помощью
верхнего крана с помощью специального устройства, показанного на рисунке из
одной хорошей книги (трубку я подрисовал самостоятельно). Это устройство
позволяет получить дрожжи надлежащего качества. (Самый глубокий и верхний слой
подходят мало). При этом необходимо соблюдать условия микробиологической
чистоты .
-^у Top Layer, dropped last, dusty, least flocculent,
^-y possibly contains respiratory mutants
/ Middle layer, average flocculatlon and attenuation
Bottom layer, dropped first, low attenuating, most
floccutent, earty death
В-третьих, необходимо обеспечить условия слива, чтобы процесс протекал
достаточно плавно, и дрожжи стекали равномерно, не образуя воронки, в которую
устремляется пиво. На практике этого добиться, конечно, невозможно, но
стремиться к идеалу нужно, иначе собрать дрожжи не удастся вовсе.
В четвертых, для успешного перелива пива в КЕГ необходимо слить все что
осталось в конусе через нижний кран. Место внизу может пригодиться — мало ли
что опустится на дно вслед за утекающим пивом, например остатки деки
сформировавшейся на поверхности во время брожения.
В пятых, при сливе из нижнего крана возникает та же проблема равномерного
движения дрожжей.
В шестых, слить пиво в КЕГ также необходимо грамотно. Этот процесс включает
ряд операций: дезинфекцию бочки и линии (шланг, головка) по которой будет
течь пиво; подключение (стерильное) шланга к штуцеру ЦКТ; продувка линии и
бочки стерильным СОг.
Все вышеперечисленные проблемы с той или иной степенью успешности позволяет
решить новое оснащение ЦКТ, описанное в разделе выше. Давайте рассмотрим, как
это делается в процессе с помощью нескольких фотографий. Первая проблема
отчасти решается с помощью отверстий с крышками имеющимися в дверке шкафа (фото
в разделе «Домашний ламинарный шкаф»). Теперь перчаток нет, и эти отверстия
могут быть использованы для работы во время слива дрожжей — с их помощью
влияние внешней среды на температурный режим внутри удается свести к
минимуму. Конечно, полностью исключить необходимость отворять дверку таким образом
не удается, но это уже не требуется делать всякий раз, что уже хорошо.
На следующей фотографии показана реторта, которая была подключена к одному
из штуцеров (левому) крестовины для засева сусла дрожжами. Теперь эта емкость
готова к сбору нового урожая одноклеточных пивоваров. Так как реторта не
отключалась от штуцера, то стерильность ни коим образом не была нарушена.
Теперь достаточно вовремя открыть верхний кран и дрожжи медленно потекут в
колбу (это можно заметить на фотографии). Медленно потому, что шланг достаточно
тонкий и длинный. Однако перерывы все же делать необходимо. Показанная здесь
же пробная колба подключена к другому штуцеру крестовины (правому). Шланг,
надетый на штуцер камня аэрации (средний) закрыт зажимом, чтобы в него не
попадали дрожжи и пиво во время слива, ведь верхний кран ЦКТ открыт в это
время. Иногда случается, что просмотришь момент, когда вместо дрожжей в реторту
начинает бежать пиво. Пиво течет быстро и заполняет колбу практически до
фильтра. Однако это легко исправить. Достаточно немного продуть реторту
углекислотой , которая выдавит излишки пива назад в ЦКТ. При этом во время слива
шланг от второго, укороченного, штуцера в реторте, для безопасности, закрыт
зажимом. В противном случае пиво может пойти оттуда.
На следующем фото показан процесс слива из нижнего крана. Здесь шланг еще
длиннее и составлен из двух участков: толстого и тонкого. Колба санирована и
в случае чего из нее также можно попытаться добыть нормальные дрожжи,
например с помощью промывки. На фотографии также хорошо виден правый штуцер и
можно разглядеть оснащение пробной колбы (и колпачок на сливном штуцере). Краны
легко открываются и закрываются через отверстия с крышками (где раньше были
перчатки).
Перед переливом пива шланг пробной колбы с правого штуцера снимается,
штуцер обжигается, и к нему подключается другой шланг, который дезинфицировался
вместе с бочкой — по нему пиво потечет в КЕГ. Для того чтобы эта операция
прошла успешно, необходимо сделать две вещи: слить в пробную колбу немного
пива, чтобы убедиться в отсутствии мути и кусочков чего-нибудь, продуть
штуцер с помощью системы аэрации, хоть воздухом, хоть углекислотой. Эта операция
позволит удалить из крестовины и штуцера остатки пива — и при отключении
шланга, и при обжиге из штуцера не будет ничего литься.
На трех следующих фото показан процесс продувки углекислотой. Для этого
также используется система аэрации. На первом фото видно, что к фильтру
системы подключен длинный технологический шланг (справа свисает петля этого
шланга, а кран с красной ручкой видно сверху на ЦКТ). По шлангу
осуществляется подача С02 из баллона (фото следом). К правому штуцеру крестовины уже
подключен шланг для перелива, через него углекислый газ попадает в КЕГ. Продувка
делается до появления из второго шланга подключенного к головке (последнее
фото) устойчивого запаха газировки (без сиропа). По окончании продувки,
переливаем пиво. Подача газа, естественно, в это время прекращается. Насыщать
пиво дополнительной углекислотой таким способом я не рекомендую. Газ будет идти
в бродильную емкость и поднимать там самую разнообразную муть.
Затем КЕГ с пивом помещается в холодильник, на фитинг устанавливается
головка и в бочку подается СОг. Пиво некоторое время будет получать
дополнительный углекислый газ до надлежащей степени карбонизации и можно начинать
пробовать.
Необходимо отметить, что приведенные фотографии с хитросплетениями
силиконовых шлангов не есть догма. Показаны возможные варианты, причем, они все
работают : пробы берутся, дрожжи собираются, бочки продуваются, частички деки и
дрожжей в КЕГ не попадают.
Два отверстия
в нижней камере
Как видно на фото, воздуховоды, обеспечивающие верхние камеры шкафа
холодным воздухом, берут свое начало в самой нижнем отделении. На фотографии
хорошо виден лишь один воздуховод. Тот, который находится правее — заслоняет
стенка. Еще два других — за бочкой слева. В этом, собственно, и есть
проблема. Именно эти две трубы (которые за бочкой) обеспечивают две верхние камеры
притоком холодного воздуха, но входные отверстия этих труб в нижней камере
заслонены, что приводит к ограничению циркуляции воздуха и затрудняет работу
холодильника.
Напомню, что всего воздуховодов в шкафе четыре штуки — по два на каждую из
2-х верхних камер. Один служит для подачи холодного воздуха и всегда имеет на
верхнем своем окончании круглый канальный вентилятор. Другой возвращает
теплый воздух из верхней камеры (в средней камере, самой большой, вентилятор
установлен и на этом воздуховоде). Так осуществляется циркуляция воздуха между
нижней камерой, в которой установлен испаритель холодильного агрегата, и
верхними, где испарителей нет. Ниже показаны вентиляторы средней камеры, где
сейчас помещается ферментер.
Проблему циркуляции удалось решить очень просто — с помощью двух отверстий
диаметром 102 мм каждое. Вот так выглядело нижнее отделение до модернизации:
Вентилятор дует справа налево. Справа внизу можно видеть входные отверстия
воздуховодов. Так как сейчас в холодильнике стоит маленький КЕГ «под дуб»,
проблемы с циркуляцией воздуха нет. Она появляется в случае установки большой
бочки 30 л. На следующем фото — нижняя камера после модернизации.
Вентилятор теперь слева. Справа сверху в глубине камеры видны два круглых
отверстия, которые обеспечивают сегодня надлежащую циркуляцию воздуха между
отделениями шкафа. В результате охлаждение верхних камер происходит быстрее и
эффективнее.
Поплавковый
суслоприемник
С 1960-х годов в области удаления взвесей горячего сусла началось
«триумфальное шествие» новых технологий: вирпула и сепаратора, постепенно
вытеснивших иные «древние» технологии. Домашние пивовары, не желающие отставать от
научно-технического прогресса, также стремятся реализовать в своих суслова-
рочных устройствах современные принципы. Сепаратор в домашних условиях
построить сложно, но об успехах в направлении сооружения вирпулов делятся на
форумах, спорят и придумывают самые разнообразные конструкции. Между тем с
незапамятных времен существуют более простые аппараты и принципы. Объемы
домашнего пивоварения таковы, что взвеси горячего сусла довольно быстро
осаждаются (особенно хорошо, если использовать, например, ирландский мох). Верхние
слои освобождаются от взвесей сразу же после выключения нагрева и прекращения
кипения. По этой причине забытый в индустриальном пивоварении поплавковый
суслоприемник — идеальное устройство для домашнего применения. Чтобы
построить сие нехитрое приспособление потребуется лишь кусок силиконового шланга
(примерно, на 3/8 дюйма), соответствующий штуцер (для установки внутри бака)
и поплавок (я использовал культуральную пробирку, но вполне подойдет,
например, термометр на 100 градусов, кстати, есть такие и с поплавками).
Выглядит конструкция может, примерно, так (1-й вариант в действии):
Или так (2-й вариант, испытания на воде)
Более крупно:
На последнем фото можно заметить «ножки» из проволоки для регулировки
положения трубки-суслоприемника около дна бака, так чтобы входное отверстие
оказалось выше уровня осевших взвесей. Важно подобрать длину шланга, чтобы
поплавок свободно двигался и и не задевал стенку, и плавучесть поплавка, чтобы
суслоприемник не всплывал совсем и оставался в притопленном положении. Второй
вариант конструкции отличается от первого тем, что пробирка не заполняется
суслом из-за протечек пробки и сохраняет начальную плавучесть, хотя прекрасно
работает и первый. Такое устройство очень помогает, например, при варке
пшеничного пива — в этом случае взвесей образуется очень много и полезно
оставить этот осадок в сусловарочном баке.
Как можно заметить, в баке, вместе с осадком, остается изрядное количество
драгоценного сусла, на производство которого было потрачено столько сил и
весь день. Выливать жалко. И не нужно. Если не лень, можно это дело
профильтровать через тряпочку, прокипятить на водяной бане (в колбе с санирующим
фильтром 0,2) и применить в качестве праймера для карбонизации пива во время
перелива в КЕГ. Нужно только позаботиться о том, чтобы дрожжи не начали
употреблять кислород праймера после смешивания. Для этой цели можно продуть сусло
углекислым газом (лучше прямо в бочке, до перелива основной массы свежего
пива) . Я это делаю с помощью фильтра, который был подключен к штуцеру
крестовины для аэрации сусла перед главным брожением (смотри выше). Можно поставить
колбу с праймером на магнитную мешалку и продувая время от времени углекислым
газом покрутить немного.
Разное
I^^lZV^u
Ye^
^^e
/* Г*Ч
mm
^s-—
—~~
^^_
-^И
1 • \ U ,j
ЛЬвД^в_
J nil
KJJJJs
' «: X"
feSL-
f—г i r J
<
/
РАСТЕНИЯ МОГУТ СТАТЬ НЕФТЬЮ ЗА МИНУТЫ
Александр Березин
В Тихоокеанской национальной северо-западной лаборатории Министерства
энергетики США создан непрерывный и весьма быстрый процесс превращения водорослей
в нефть в химическом реакторе: то, что в природе занимает миллионы лет, в
лаборатории заканчивается за десятки минут.
«Цена — серьёзное препятствие на пути получения жидкого топлива из
водорослей, — говорит Дуглас Эллиот (Douglas Elliott), возглавляющий проект. — Мы
полагаем, что наша технология сделает такое топливо куда более экономичным».
То же самое в цифрах: мир потребляет 4,8 трлн л жидкого топлива в год, а
нынешние жалкие десятки миллиардов литров биотоплива получаются из высших
растений, выращиваемых на десятках миллионов гектаров. Причем один гектар в
среднем даёт менее кубометра биотоплива — то есть буквально столько же,
сколько нефть стоимостью порядка тысячи долларов. Не надо быть гением, чтобы
заметить: пищевые сельхозкультуры выращивать экономически рациональнее, да и
недоедания в третьем мире, где значительная часть этого биотоплива
производится , всё же будет поменьше.
Есть вариант: заменить высшие растения микроводорослями, которые можно
быстро выращивать на пресных сточных водах больших городов (и тогда не надо
вносить удобрения и посматривать в небо, опасаясь непогоды) или на морской
воде, и тогда производство можно вынести в жаркие пустыни, где с солнечным
светом полный порядок. Но какой бы путь вы ни выбрали, получить удаётся
только исходное сырьё для топлива — до состояния биодизеля водоросли надо дово-
дить с помощью переэтерификации. Да, вы правильно думаете: перед этим
водоросли надо извлечь из их естественной водной среды и долго сушить, что не
удешевляет конечный продукт.
Однако дизелем человеческие нужды не исчерпываются: мы жить не можем без
керосина и бензина, которые почти что пьём. Но приличных технологий их
получения из водорослей пока нет, да и переэтерификация на дизтопливо требует
метанола, а его делают из природного газа. Наконец, в странах вроде нашей
биодизель зимой просто замёрзнет, то есть в него придётся что-то добавлять —
скажем, известную толику обычного дизеля.
Словом, получается «долго, дорого, неоднозначно». Что же делать?
Группа г-на Эллиота полагает, что нашла решение. В её химреакторе водоросли
отправляются не на дизельную тропу, а по старому природному пути — из
биомассы в нефть. Только путь этот занимает намного меньше времени: в реактор
впрыскивают горячую воду под давлением 20,7 МПа и температуре 350 °С. Всё это
резко ускоряет процесс, поэтому менее чем за час водоросли из него выходят в
виде нефти, и в небольшой степени — биогаза, из которого можно получать метан
(или же попросту сжигать, имея тепло для подогрева самой установки).
Нефть, вода, обогащенная азотом и фосфором, и вода с
растворённым горючим газом — вот и всё, что выходит из реактора по
переработке водорослей. По сути, это одноступенчатое получение нефти
из биомассы, и если вот так удастся делать топливо по доллару за
литр, мировой ТЭК ждут потрясения.
Причём, что важно, маленьких зелёных нефтяников не приходится
предварительно сушить: в исходном сырье может быть 80-90% воды по массе!
Процесс из трудоёмкого, почти скорняжного дела (выращивание — сушка —
заготовка — внесение добавок) превращается в конвейер: выращивание — прямое
сливание водорослей в реактор — нефть на выходе. Итоговый продукт — весьма
лёгкая нефть без примесей, которая легко и просто перерабатывается на
существующих НПЗ без перестройки технологического цикла, без внесения добавок и прочих
телодвижений. Да и двигатели машин под него адаптировать не надо. Опять же за
счёт большой пропускной способности реактора в единицу времени стоимость
«переделки» водорослей в нефть сами разработчики техпроцесса оценивают как «ра-
дикально более низкую», чем в биодизельном варианте.
«Отсутствие нужды в сушке водорослей — большой плюс, это сильно снижает
издержки , — уверен Дуглас Эллиот. — Отсюда и сторонние бонусы: после извлечения
сырья из воды последнюю и питательные вещества можно отправить обратно в
ёмкости с водорослями, дополнительно снижая стоимость»:
<->ч
I
*
Исходная водорослевая суспензия теперь не нуждается в
предварительной просушке.
Пока авторы технологии работают лишь с небольшим экспериментальным
реактором ёмкостью в 1,5 л водорослевой суспензии, но, по их словам, его можно
легко масштабировать, и при этом благодаря большому объёму у него будут гораздо
меньшие тепловые потери через стенки, что даст значительную экономию на
масштабе . Внедрение разработки уже началось: частная компания Genifuel Corp.
лицензирует сейчас технологию для получения нефти из водорослей.
Экспериментальная установка.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Algal Research (доступен полный
текст1) .
Подготовлено по материалам Тихоокеанской национальной северо-западной
лаборатории .
Доступен ролик с пояснениями2.
1 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211926413000878
2 http://www.youtube.com/watch?v=Qs0QZJ0rea0#t=118
РОЖДЕНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Юрий Романов
Принято считать, что 16 декабря 1947 года началась
транзисторная эпоха в истории технологий. В этот день сотрудники
Bell Labs Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн —
успешно продемонстрировали руководству компании весьма
несовершенный, но, главное, работающий прототип точечного
биполярного транзистора. Однако точнее будет сказать, что в этот
декабрьский день сама концепция твердотельной электроники
одержала первую победу над электроникой вакуумной. Успех не
возник на пустом месте. Пользуясь военными аналогиями, можно
сказать, что плацдармы для будущего прорыва готовились загодя
и трудились над ними выдающиеся умы. Самое время вспомнить
первопроходцев...
1. Впервые аномальные электрические
свойства соединений, которые почти сто
лет спустя станут называться
полупроводниками, зафиксировал в ходе исследований
Майкл Фарадей ещё в 1833 году. В то
время было уже хорошо известно, что с
ростом температуры проводимость металлов
падает. Однако сульфид серебра, будучи
проводником, вёл себя странно: при
нагревании его проводимость росла.
Удовлетворительной интерпретации полученных
результатов Фарадей, к тому времени член
Лондонского королевского общества,
почётный член Петербургской академии наук
и ряда других научных организаций
Европы, дать не смог, однако открытие
загадочных электрических свойств
неметаллических проводников было налицо.
2. Эстафету исследований подхватил
скромный, никому не известный 23-летний
учитель естествознания лейпцигской школы
Святого Фомы Фердинанд Браун. В
свободное от преподавания время он занимался
исследованиями... да, именно! — явлений
проводимости. В 1874 году Браун
публикует в «Анналах физики и химии» (Analen
der Physik und Chemie) статью, где
отмечает : «...большое количество естественных
и искусственных серных металлов имело
разное сопротивление в зависимости от
направления, величины и
продолжительности тока. Различия составляли до 30% от
полной величины». Отложив на время
исследования с не поддающимися объяснению
результатами, Браун с головой ушёл в
эксперименты, итогом которых явилось
изобретение им катодной трубки — кинеко-
па, основы осциллографов и телевизоров.
Потом занялся беспроводным телеграфом, и
вот тут он вспомнил свои юношеские
исследования проводимости кристаллов. В
конструкцию своего радиоприёмника
Фердинанд Браун впервые вводит
кристаллический детектор — несовершенный, капризный
в настройке, но первый в мире
полупроводниковый электронный компонент —
точечный диод.
3. Забавно, но на несколько лет позже работ Брауна
кристаллический детектор запатентовал американец
Гринлиф Виттер Пикард. По документам дата его
приоритета — 1906 год. В описании к патенту он
указывал : «Контакт между тонким металлическим проводником
и поверхностью некоторых кристаллических материалов
(кремний, галенит, пирит и др.) выпрямляет и демоду-
лирует высокочастотный переменный ток, возникающий в
антенне при приёмку радиоволн». Справедливости ради
надо отметить, что конструкция прибора Пикарда
оказалась весьма удачной, её назвали «кошачьим усом»
(cat's whisker) — из-за своеобразной формы
контактного проводника.
Популярность этого прибора была невероятной! Во всем мире
электротехнические компании проектировали и выпускали десятки разновидностей детектора,
добиваясь стабильности в работе. Но, увы: рыночную схватку с электронными
ламповыми диодами «кошачий ус» проиграл. Хотя далёкие потомки детектора Пикарда
— точечные диоды — с успехом применяются и сегодня.
4. Коммерческий успех детектора Пикарда
подвигнул многих исследователей заняться более
внимательным изучением его свойств, и новый
успех не заставил себя ждать. В 1910 году
англичанин Уильям Икклз обнаружил и
продемонстрировал на опыте способность кристаллического
детектора генерировать высокочастотные
электрические колебания. Это было, прямо скажем,
фундаментальное открытие. Истинная суть
явления станет понятной лишь через полвека — с
развитием квантовой теории, способной
объяснить возникновение такого явления, как
отрицательное сопротивление (или «падающий» участок
вольт-амперной характеристики), необходимое
для возникновения режима генерации.
5. В 1920 году за дело взялся 17-летний Олег
Лосев. Работал он посыльным Нижегородской
радиотехнической лаборатории и был страстно
увлечён перспективами радио, а исследовательская
работа, эксперименты — это было главное, чем
он хотел заниматься в жизни. В поисках своей
«ниши» он остановил выбор на опытах по
усовершенствованию кристаллических детекторов. За
короткое время Лосев исследует более двух
десятков химических соединений и сочетаний
контактных пар металл — кристалл, предполагая: «В
связи с тем что некоторые контакты между
металлом и кристаллом не подчиняются закону Ома,
вполне вероятно, что в колебательном контуре,
подключённом к такому контакту, могут
возникнуть незатухающие колебания». И он обнаружил
этот эффект! Для изготовления своих приборов
Олег Лосев, по сути, впервые в мире стал
разрабатывать промышленную технологию
производства полупроводникового материала — цинкита,
получаемого дуговой плавкой природной окиси
цинка в присутствии пероксида или диоксида
марганца. Через два года в журнале «Телеграфия и
телефония без проводов» Лосев опубликовал свою
первую статью с описанием усилительного и
генераторного режимов работы кристаллического
детектора. Потрясающе, но, как стало понятно
лишь в наши дни, Лосев открыл и практически
использовал в конструкциях своих приборов
туннельный эффект, а его «генерирующий детектор»
был не чем иным, как первым туннельным диодом
(почти через полвека, в 1973 году, японский
физик Лео Исаки получил Нобелевскую премию за
этот прибор).
Любопытно вспомнить слова американского журналиста Radio News, который в
1924 году написал так: «Нет необходимости доказывать, что это — революционное
радиоизобретение. В скором времени мы будем говорить о схеме с тремя или с
шестью кристаллами, как говорим сейчас о схеме с тремя или шестью лампами.
Потребуется несколько лет, чтобы генерирующий кристалл усовершенствовался
настолько, чтобы стать лучше вакуумной лампы, но мы предсказываем, что такое
время наступит».
«
500л>
г-М'1'Pi
wwwv\]
t
■ с -
> l/VU*44tU4*v
^ 1000 000 CU
Чертеж к статье О. Лосева «Детектор-генератор».
А вот слова самого Лосева из «Жизнеописания Олега Владимировича Лосева»
(1939 год), которое хранится в Политехническом музее: «Установлено, что с
полупроводниками может быть построена трехэлектродная система, аналогичная
триоду, как и триод, дающая характеристики, показывающие отрицательное
сопротивление . Эти работы в настоящее время подготавливаются мною к печати...».
Олег Лосев умер от голода в осаждённом Ленинграде в 1942 году в возрасте 38
лет.
6. Все ближе и ближе подходит творческая мысль инженеров к идее трехэлек-
тродного прибора... Исследованиями практически параллельно занимается множество
учёных во всех странах Европы и в США. Почти одновременно с 1930 по 1938 год
патентуют свои конструкции твердотельных трехэлектродных усилительных
приборов немцы Юлиус Лилиенфельд (на основе сульфата меди), Оскар Хейл (пятиокись
ванадия) и Роберт Поль с Рудольфом Хилшем (нагретый бромид калия). Интересно
то, что по своему принципу действия приборы Лилиенфельда представляли собой...
полевые транзисторы — наиболее массовую разновидность транзисторов,
используемых нами сегодня. В практическое осуществление идеи Лилиенфельда не пошли.
Причина оказалась прозаической: технология того времени не позволяла
выпускать полупроводники требуемого качества и чистоты...
Слева направо: Юлиус Лилиенфельд, Оскар Хейл, Роберт Поль
7. И всё же первым на свет появился не полевой, а биполярный транзистор... 16
декабря 1947 года три инженера компании Bell Labs — Уильям Шокли, Джон Бардин
и Уолтер Браттейн — на лабораторном стенде запустили в работу прибор, который
явился первым точечным биполярным транзистором.
Через несколько дней, в канун Рождества, 23 декабря 1947 года, состоялась
официальная презентация нового прибора, организованная с шиком, блеском,
шампанским и поздравительными речами, однако выяснилось, что эта конструкция
прибора непригодна для практического применения (а следовательно, с
коммерческой точки зрения бесперспективна).
Мозговой штурм, предпринятый единолично одним из соавторов изобретения
Уильямом Шокли, закончился блестящей победой: всего за неделю он создаёт
теорию транзистора с n-р-переходами (вместо точечных контактов, потомков «коша-
чих усов» Пикарда) и в новогоднюю ночь изобретает плосткостной биполярный
транзистор — стабильный, надёжный прибор и полноценный рыночный продукт. Bell
Labs приняла решение не браться за самостоятельный выпуск транзисторов, а
продавать лицензии на право производства и использования этих приборов. 26
компаний приобрели лицензии, а выручка составила немалую по тем временам
сумму в $650 тыс. Один из журналистов в те дни написал: «В электронике появилась
атомная бомба размером с горошину».
Так выглядел первый транзистор.
Справедливости ради следует отметить, что трёхэлектродный точечный прибор —
транзитрон — на полгода позже, но независимо от Шокли — Бардина — Браттейна
разработали и изготовили немецкие исследователи Герберт Франц Матаре и Генрих
Иоганн Велкер. А автором названия «транзистор» является служащий Bell Labs
Джон Пирс, который предложил сочетание двух слов «transconductance» (крутизна
характеристики) и «variable resistor» («varistor») (переменный резистор, ва-
ристор).
8. А идея управления током при помощи электрического поля, реализацией
которой стали полевые транзисторы, породила следующее поколение твердотельных
приборов, которое произвело по-настоящему крутой переворот в технике. В той
же компании Bell Labs Джон Аталла и Дэвон Канг в 1959 году разработали
технологию MOS-транзисторов (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) —
приборов, идеально подходящих для конструирования цифровых схем и
микроминиатюризации. Эта разработка открыла возможность создания широчайшего
ассортимента дешёвых интегральных микросхем для самых различных применений, в том
числе для мини- и микрокомпьютеров.
9. Вернёмся немного назад, в 1924 год. Лаборатория Лосева. В ходе
экспериментов с кристаллическими детекторами он обнаруживает возникновение слабого
свечения кристаллов при прохождении через них тока. На изобретение так
называемого светового реле с электролюминесцентным источником света Лосев
получает патент, а само явление на Западе так и назвали — «свет Лосева» (Losev
light). Его исследования этого явления поражают глубиной и скрупулёзностью.
Лосев нашёл различие между двумя типами свечения, возникающими при подаче
различных полярностей напряжения — «предпробойной электролюминесценции» и
«инжекционной электролюминесценции». Первый тип свечения сегодня применяется
при разработке электролюминесцентных дисплеев и светящихся панелей; на базе
инжекционного свечения делают светодиоды и полупроводниковые лазеры.
Тем не менее «отцом» светодиода принято считать Генри Роуда, который в 1907
году в журнале Electronic World поместил короткое сообщение об обнаруженном
им свечении карборунда при подаче напряжения. Никаких исследований явления он
не проводил, а само сообщение ничьего внимания не привлекло.
Создание же мощных светодиодных источников света — заслуга Исаму Акасаки и
Ироси Амано из Нагойского университета. На базе разработанной ими технологии
компания Nichia Corporation в 1993 году начала выпуск ярко-синего светодиода,
позволяющего использовать люминофор для коррекции спектра свечения. В
результате мир получил твердотельные сверхэффективные источники белого света,
пригодного для освещения.
10. Один шаг оставалось сделать, чтобы заставить мощный светодиод
заработать в режиме лазерной генерации. И его сделал в 1962 году Ник Холоньяк,
реализовавший полупроводниковый дазер на основе арсенида галлия, а годом позже в
СССР Жорес Алфёров предложил принципиально новое решение — полупроводниковый
лазер на основе гетероструктур, отличающийся значительно более высокой
эффективностью. В 2000 году ему совместно с американскими учёными Гербертом Креме-
ром и Джеком Килби была присуждена Нобелевская премия по физике за разработки
в области современной информационной технологии («за исследование
полупроводниковых гетероструктур, лазерные диоды и сверхбыстрые транзисторы»).
От редакции
Начиная с 1947 г. в СССР начались интенсивно вестись работы в области
полупроводниковых усилителей - в ЦНИИ-108 (лаб. С. Г. Калашникова) и в НИИ-160
(НИИ «Исток», Фрязино, лаб. А. В. Красилова) . 15 ноября 1948 года в журнале
«Вестник информации» А.В. Красилов опубликовал статью «Кристаллический
триод» . Это была первая публикация в СССР о транзисторах.
Таким образом, первый советский транзистор в СССР был создан независимо от
работы американских учёных. Напомним, что 16 декабря 1947 года в американской
компании Bell Labs был создан первый в мире транзистор, а в июле 1948 года,
на 4 месяца раньше советской публикации, информация об этом изобретении
появилась в журнале «The Physical Review».
В серийное производство первые советские германиевые триоды С1-С4 (термин
«транзистор» в СССР вошёл в обиход в 1960-е годы) были запущены лабораторией
Красилова уже в 1949 г. В 1950 г. образцы германиевых триодов были
разработаны в ФИАНе (Б.М. Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов и др.), в ЛФТИ (В.М. Тучке-
вич, Д. Н. Наследов) и в ИРЭ АН СССР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин и др.). На
тот момент советские транзисторы были ничем не хуже импортных транзисторов.
Первыми серийными транзисторами, выпущенными отечественной промышленностью
в конце 1953 года, были точечные триоды типов КС1 - КС8. Первые шесть типов
предназначались для использования в усилительных схемах на частотах не свыше
5 МГц (КС6), два последних типа были предназначены для генерирования
колебаний до 1,5 МГц (КС7) и до 5 МГц (КС8).
В процессе производства первых опытных партий были отработаны некоторые
технологические моменты, изменена конструкция триода, разработаны новые
методы контроля параметров.
Триоды типа КС были сняты с производства, и в НИИ-160 Ф. А. Щиголем и Н. Н.
Спиро был начат серийный выпуск точечных транзисторов С1 - С4. Объем
производства составлял несколько десятков штук в день.
Первыми промышленными типами плоскостных транзисторов были сплавные
германиевые p-n-р транзисторы КСВ-1 и КСВ-2 (в дальнейшем получившие название П1 и
П2), выпуск которых начался с 1955 года.
Советские транзисторы П1А и ПЗА(с радиатором). 1957 г.
СПАСИБО ВСЕМ
11 1
±1+—!= + —;= + • •• + -=• + •••
Jfc л/2 л/3 Vn
КТО В ЭТОМ ГОДУ БЫЛ РЯДОМ