Text
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1972


Фернан Л еже. «С iроители». 1950 г. В современном строительстве преобладают сталь и бетон. Но это вовсе не означает, что традиционные материалы, такие как кирпич и дерево, отжили свой век. На выставке «Стройматериалы-71», которая проходила в Москве, были показаны, наверное, все (или почти все) материалы, используемые сейчас на стройках. Заметки с выставки читайте в этом номере журнала. На первой странице обложки изображены молния и специфические следы, которые оставляет на стеклянной пластинке искровой электрический разряд, — так называемые лихтенберговы фигуры. С электричеством люди по (накопились задолго до появления первых гальванических батарей, ламп накаливания и электрических машин. Один из его видов — статическое электричество — известно человеку с тех незапамятных времен, когда разряды молний вызывали страх и преклонение перед силами природы. Современная электростатика - - важный раздел электротехнической науки. О борьбе со статическим электричеством и его применении в промышленности рассказано в статье «Самое древнее электричество»
химия и жизнь ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ МО I НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ■ ^" ' ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ Январь 1972 НАУК СССР Год издания 8-й И химия — и жизнь! Короткие заметки Проблемы и методы современной науки 2 М. И. ЛЬВОВИЧ. Надолго лн хватит воды? 5 А. ЧАПКОВСКИЙ Пузырьки вместо труб 6 В. ЧЕРНИКОВА. Луч, сжигающий себя Новые заводы 14 А. КРАСНЫЙ. По Амударье за лакричным корнем Экономика, ,15 Г. Л. АВРЕХ. Сверхмощные установки: производство риск н трезвый расчет Диалог Информация 18 А. ВЕЛИКОВИЧ. Куда ведут «черные дыры»? 20 М. ДЕЛЬБРЮК. «Homo scientificus» no Беккету, или об одержимости в науке 27 В. КУЗНЕЦОВ. Идеи возвращаются... 29 30 Обзоры 36 Короткие заметки Консультации Обыкновенное аещество Новости отовсюду Болезни и лекарства Земля и ее обитатели Литературные страницы Клуб Юный химик Гипотезы Новые книжки 43 44 45 49 53 58 60 65 70 76 81 85 93 96 Из чего построен дом И. И. НИКИФОРОВ. Самое древнее электричество A. ДМИТРИЕВ. Помехи угрожают сердцу Где достать реактивы Л. С. ШАПИРО. Совершенно секретно: вода плюс атом кислорода Л. А. КУЛЬСКИЙ. Серебряная вода С. А. ПОГОДИН. Календарь, 1972 Н. Р. ПАНЧЕНКОВ. Воскрешение из мертвых С. СТАРИКОВИЧ. О врачебной пиявице B. РИЧ. Вася О. КОЛОМИЙЦЕВА. Второе рождение восковых красок Л. ЧИСТЫЙ. Силуэт Д. ДЛИГАЧ. Папа минус мама C. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ. Любит ли белый медведь холод? Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П, Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребнндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора). Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Эигельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревнч, В. Е. Жвнрблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К. Черникова Художественный редактор C. С. Верховский Номер оформили художники Н. А. Хачатрян, Р. Л. Хачатрян Технический редактор Э. И. Михлин Корректоры: С. М. Кристьянполгр, А. Н. Федосеева При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь» обязательна Адрес редакции: 117 333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-52-29, 135-04-19, 135-63-91 Подписано к печати 15/XII 1971 Г. Т20148 Бумага 84Х108У|6 Печ. л. 6,0+ вкл. Уч.-изд. л. 11. Усл. печ- ли 10,08. Тираж 150 000 Заказ 588 ТДена 30 коп. Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР- Москва, Денисовский пер., д. SO
\
И ХИМИЯ —И ЖИЗНЬ! Президент Международной комиссии поверхностных вод, профессор М. И. ЛЬВОВИЧ НАДОЛГО ЛИ ХВАТИТ ВОДЫ? Гидрологи в шутку называют Землю мокрым шаром во влажной оболочке. Да, воды на Земле много— 1454 млн. км3, но из этого океана на долю пресной воды, не считая пока недоступных для водопровода полярных льдов, приходится всего 0,3%. Эти крохи люди уже давно бы израсходовали, если бы на планете не шел вечный круговорот воды. Например, вода в речных руслах мира сменяется 32 раза в год. Гораздо медленнее, через десять лет, обновляется вода в пресных озерах. Еще медленнее сменяются подземные воды. Для этого нужно пять тысячелетий. Испокон веков идут дожди, тает снег, испаряется роса, текут реки. Другими словами, вечен круговорот воды. Если подсчитать все элементы баланса пресных вод, то окажется, что водных ресурсов в СССР не так уж много. У нас, например, подземный сток на единицу площади почти в два раза меньше, чем в среднем для суши, а почвенной влаги меньше в 1,6 раза. Именно поэтому столь маловодно большинство рек СССР, в межень, когда они в сухое или холодное время пополняются за счет подземных вод. Особенно печально то, что водные ресурсы неравномерно распределены по территории. На долю самых населенных и экономически развитых частей страны приходится лишь четверть всех пресных вод. Тем не менее наша страна достаточно обеспечена водой. Нужно только преобразовать ее естественный круговорот, усилить его положительные звенья (например, подземный сток) за счет неблагоприятных звеньев (паводочного стока). И тогда воды нам хватит надолго, практически навсегда. Ведь люди обычно используют не стационарные запасы воды, а пресную воду, формируемую круговоротом. ф Люди всей Земли за год расходуют пять процентов стока рек земного шара, русла которых за год проносят 38 000 км3. о Больше всего воды (около 1750 км3) идет чг на орошение полей. Это самая водоемкая отрасль хозяйства. Например, половина стока Нила разбирается на орошение, еще большая часть воды изымается й'з Сырдарьи. К сожалению, вода на орошаемых землях часто тратится расточительно, бесполезно испаряется. Если ликвидировать непроизводительные потери, то можно было бы оросить примерно в два раза больше земли. И это в масштабах всей планеты. Но вряд ли сельское хозяйство поставит человечество перед реальностью водного голода. На эту роль претендуют города и промышленность. Хотя они расходуют воды куда меньше, чем сельское хозяйство. Промышленность, энергетика и хозяйственно-питьевое водоснабжение земного шара тратят 150 км3 воды в год. Казалось бы, капля в море. Но эта капля таит немалую опасность. Каждый в отдельности следует поговорке: «Не плюй в колодец...». А вот человечество в целом об этой мудрости почему-то забыло. Речь идет о сточных водах, о последствиях использования пресной воды. Заводы, города и села из рек и подземных вод ежегодно берут в четыре раза больше воды, чем ее тратится безвозвратно. А это уже 600 км3 воды в год. Разницу в 450 км3 составляют отработанные сточные воды, которые по традиции сбрасывают обратно в реки и водоемы. В наш век все знают, что сточное воды содержат массу загрязнений, и чтобы их обезвредить, требуется разбавление чистой речной водой. Разбавлять необходимо даже воды, прошедшие тщательную биологическую очистку. Ибо и при новейших способах очистки 5—20% стойких загрязнений удалить не удается. !•
Всего для обезвреживания сточных вод планеты нужно 5000 км3 чистой речной воды в год. А это уже много, это уже почти 30% устойчивого стока всех рек земного шара. На разбавление сточных вод идет в три раза больше воды, чем на все другие нужды человечества. Значит, основная угроза водного голода заключена не в нехватке пресной воды, а в ее загрязнении. ф Промышленность не стоит на месте. Причем водоемкие отрасли, например химическая, развиваются самыми высокими темпами. Из года в год растет и население Земли. И объем сточных вод увеличивается лавинообразно. Несмотря на все старания, на появление все новых и новых очистных сооружений, загрязнение природных вод во многих районах мира принимает катастрофические размеры. Даже в тех странах, которые проявляют заботу о сохранении окружающей среды. Все дело в том, что объем сточных вод и степень их загрязнения растут быстрее, чем совершенствуются методы очистки. Природа теперь не справляется с нагрузкой— ее способность к самоочистке часто переоценивается. Как же быть? Я думаю, что наиболее целесообразно прекратить сброс сточных вод в реки и озера. Это на первый взгляд кажется нереальным. Действительно, куда девать все растущие потоки сточных вод? Во-первых, нужно всемерно экономить воду. Чем меньше пьют заводы, тем меньше сточных вод, тем легче с ними бороться. Надо ввести обоснованные нормы расхода воды на технологические нужды. А пока нефтеперерабатывающие заводы расходуют от 0,4 до 24 кубометров воды на тонну перерабатываемой нефти. Подумать только, максимальный расход в 60 раз больше минимального! На коксохимических заводах этот разброс меньше: от 0,75 до 12,7 кубометра воды на тонну кокса, то есть в 16 раз. Выходит, что расход воды при новейшей технологии производства сулит ее огромную экономию. А в некоторых производствах вода вовсе не обязательна, ее там портят скорей по традиции. Например, в Дании разработана сухая технология получения бумаги. Во-вторых, надо снизить загрязненность сточных вод. В этом должна помочь технология. Сейчас охрана воды обычно начинается с момента появления сточных вод, то есть завершает производство. А правильно организованная охрана воды должна быть профилактической. Третий, пожалуй, самый важный путь— повторное использование отработанной воды. В промышленности и теплоэнергетике за ворота производства отработанная вода течь не должна. Ее нужно очищать до такой степени, чтобы она повторно использовалась на данном предприятии или на другом. Кооперируя водоснабжение и сточные воды нескольких предприятий, можно добиться, чтобы почти вся отработанная вода утилизировалась повторно. К сожалению, такой путь неприемлем для городских сточных вод. Но и тут есть выход: их можно пустить на орошение земледельческих полей. Причем не только в засушливых местах. Не надо забывать, что естественная влага в средних широтах может обеспечить урожай зерновых в 20 центнеров с гектара. Чтобы урожай был выше, необходимо орошение. Эффективность такого орошения проверена многолетней практикой в Подмосковье и других районах СССР, а также за рубежом, на десятках тысяч гектаров. При рациональных нормах полива сточные воды обезвреживаются и испаряются. А удобрения в городских сточных водах служат гарантией отменного урожая. Затраты на создание оросительных систем вблизи больших городов окупаются за четыре-пять лет. И не мудрено, удобрения, растворенные в сточных водах, по крайней мере в полтора раза эффективней сухих. К тому же почва гораздо лучшая среда для окисления нечистот, чем речная вода. ф Исходя из этих соображений, Институт географии АН СССР разработал прогноз мирового расхода воды в 2000 году. Мы допустили, что промышленность во всех уголках планеты достигнет уровня наиболее развитых стран, то есть вырастет примерно в 15 раз, при росте выработки электроэнергии в 18 раз и увеличении производства продуктов питания в четыре раза. Мы полагали, что население земного шара удвоится и что каждый человек будет расходовать 400 литров воды в сутки. Конечно, нет уверенности
в том, что такой рост экономики произойдет именно к 2000 году. Это случится, может быть, позже, а может, и раньше. Но случится. Прогноз мы составляли в двух вариантах: исходя из существующих принципов водопользования и принципов, о которых только что шла речь. Так вот, в первом случае воды явно не хватит: на обезвреживание сточных вод будет истрачена вся речная вода планеты. А если прекратить их сброс, то после удовлетворения всех нужд на Земле останется более 35000 км3 чистой пресной воды. Мы попробовали заглянуть дальше — оценить возможности регулирования водного баланса. Конечно, не всякое регулирование водного баланса ведет к интенсификации круговорота воды. Так, переброска воды каналами —это экстенсивный путь, и не стоит им слишком увлекаться. А вот с помощью водохранилищ и при искусственном накоплении подземных вод можно увеличить устойчивый речной сток на 8—9 тыс. км3. И через 30—40 лет он возрастет на 60%. Такие запасы подземных вод позволят перевести все хозяйственно-питьевое водоснабжение мира на подземные воды, которые легче предохранить от загрязнения ливневыми и снеговыми водами, смывающими городскую грязь и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. У подземных водохранилищ большое будущее и по другой причине: для их создания не надо затапливать земли, ценность которых возрастает с каждым годом. Даже опираясь на нынешнюю технику, в подземных складах планеты можно запасти около 5000 км3 воды. Но все эти оптимистические прогнозы нельзя понимать как призыв к беспечности. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПУЗЫРЬКИ ВМЕСТО ТРУБ Для очистки сточных вод нужен кислород. Обычно в очистные сооружения — аэротен- ки — подают воздух. чтобы бактерии могли окислить органические загрязнения. Но этот метод имеет большое неудобство: аэротенки приходится оборудовать громоздкой системой трубопроводов для подачи воздуха. Обойтись без труб, возможно, позволит новый метод, разрабатываемый сейчас учеными и ижненерами в научно-исследовательском институте «ВОДГЕО». Этот метод носит название виброаэрации. Известно, что под действием высокочастотных колебаний из жидкости выделяются растворенные в ней газы. А недавно было установлено, что гармонические колебания в диапазоне низких частот вызывают обратный эффект: воздух начинает проникать в жидкость через поверхность раздела. Вот как выглядит эксперимент, подтверждающий этот факт. Цилиндр с водой ставят на электродинамический стенд, частоту и амплитуду колебаний которого можно регулировать. Сначала гладь воды остается нетронутой. Потом появляются первые всплески, ко дну цилиндра ползут тысячи мелких пузырьков воздуха. Они ударяются о дно, отскакивают, но до поверхности не доходят — так и повисают на определен^ ном уровне. Если изменить амплитуду и частоту колебаний, то изменится и уровень. А в результате кислород растворяется в воде в несколько раз быстрее, чем при обычной аэрации. Правда, многое еще не известно. Например, не решен конструкторский вопрос — как трясти воду? Использовать ли колеблющуюся пластину? Или придется трясти сам аэро- тенк? Неясна до конца и физическая суть явления. Но можно надеяться, что новый метод аэрации окажется пригодным для использования на производстве. А. ЧАПКОВСКИЙ
«В этой статье сообщается о полученной впервые постоянно горящей плазме, которая поддерживается лучом лазера на С02, работающего в непрерывном режиме. Плазма горит в середине газового объема, вдали от всех твердых поверхностей. Таким образом, экспериментально подтверждена возможность создания «оптического плазмотрона»... Н. Л. ГЕНЕРАЛОВ, В. П. ЗИ- МАКОВ. Г. И. КОЗЛОВ, В. А. МАСЮКОВ, Ю. П. РАЙ- ЗЕР «ПИСЬМА В ЖЭТФ», ТОМ 11. 5 МАЯ 1970 Г. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ ЛУЧ, СЖИГАЮЩИЙ СЕБЯ В. ЧЕРНИКОВА «Может быть, мы уже и слышали о чем-то подобном. По священному писанию, царю Валтасару во время пира явилось знамение — перед ним запылали грозные и таинственные слова «Мене, текел, фа- рес». Не знаю, как уж удалось их написать, но думаю, что кроме лазера это сделать пока нечем», — в шутку заметил академик Я. Б. Зельдович на одном обсуждении работы по оптическому плазмотрону.
За соляным оконцем непрерывно горит плазменный разряд Тот же разряд крупным планом. Одно деление сетки соответствует миллиметру ПРЕДЫСТОРИЯ Конечно, плазму научились получать задолго до появления лазера. Для этого были созданы всевозможные генераторы — дуговые, высокочастотные, сверхвысокочастотные. Плазмотроны — так называются эти генераторы— основаны на использовании разрядных явлений в газе и отличаются друг от друга в первую очередь частотой электромагнитного поля. Вообще говоря, разряд в газе получить несложно, если газ находится под низким давлением, — достаточно вспомнить всем известные газоразрядные трубки. Другое дело — газ плотный, например, атмосферный воздух. Чтобы создать и поддерживать в нем разряд, нужны высокие мощности, достигающие киловатт, в отличие от нескольких ватт, потребляемых лампами дневного света. Сначала были сконструированы дуговые плазмотро-
8 Дуговой разряд Схема высокочастотного плазмотрона шшгщл Щ££&ШШ2£22221222 >г;лу,у//М // ^ЗсАсФтыуЬ Шнуровой разряд П. JI. Капицы ны. Они давали плотную, относительно холодную * (с температурой около десяти тысяч градусов) плазму, которая сразу нашла применение в физике, химии, технике. Но, пожалуй, главной ее вотчиной стала обработка металлов. Плазма в дуговом плазмотроне возникает между двумя электродами, по которым пропущен ток низкой частоты. Между электродами продувают холодный газ, в электрической дуге газ ионизируется и вытекает из генератора в виде плазменной струи. Это простая и надежная конструкция, но у мощного дугового плазмотрона есть недостаток — электроды быстро разрушаются и загрязняют плазму. Избавиться от загрязнений удалось, избавившись от самих электродов. Перед самой войной в Ленинграде на заводе «Светлана» инженер Г. И. Бабат создал ламповые генераторы небывалой по тому времени мощности— в сто киловатт. Они давали возможность получать токи высокой частоты, которые могли питать разряд в воздухе при атмосферном давлении. Эти генераторы стали сердцем плазмотронов нового типа — высокочастотных. В современном высокочастотном плазмотроне в витки медной трубки, по которой пропускают ток, вставлена кварцевая трубка. Через трубку продувают холодный газ. Когда ток включен, то внутри катушки зажигают разряд, и в этом разряде начинает выделяться тепло, которое подогревает новые и новые порции газа. Из плазмотрона извергается поток плазмы. Эта установка, быть может, сложнее дугового плазмотрона, но зато она дает идеально чистую плазму. А потом появились сверхвысокочастотные генераторы плазмы. Известны разные конструкции СВЧ-плазмотро- нов, но самой первой была установка академика Петра Леонидовича Капицы, в ней источником СВЧ-излучения служили планотрон, затем ниготрон, а само СВЧ-излу- чение направлялось в резонатор, наполненный газом. Именно на такой установке Капица получил свободно парящий плазменный шнур, который вызвал столько споров и толков и породил надежды на еще один подход к решению проблемы управляемой термоядерной реакции **. Когда академик Капица опубликовал свои соображения о природе плазменного шнура, многие исследователи задумались над тем, не встречаются ли описываемые им явления и в плазменных разрядах, получаемых в иных конструкциях ВЧ- и СВЧ-плазмо- тронов... По мере того как появлялись новые генераторы, рос и спрос на плазму. Родилась плазмохимия, которая позволила получать сверхчистые вещества при температу- * В физике существуют понятия высокотемпературной плазмы, нагретой до миллионов градусов (в этой плазме пытаются осуществить управляемый термоядерный синтез), и низкотемпературной плазмы — с температурой в десятки тысяч градусов. ** Об опытах П. Л. Капицы подробно рассказывал наш журнал в статье «Похищение молнии» («Химия и жизнь», 1970, № 2).—■ Ред.
pax, недоступных обычным химическим горелкам. В металлургии с помощью плотной чистой плазмы начали выращивать кристаллы и сферические частицы тугоплавких металлов. С помощью разрядов научились подогревать воздух в аэродинамических трубах для создания потока, движущегося со сверхзвуковой скоростью. Плазменные горелки служат для всестороннего испытания свойств теплозащитных материалов, они открыли массу новых возможностей и во многих других областях техники и науки. ИДЕЯ Несколько лет назад в одном из отделов Института проблем механики АН СССР был смонтирован высокочастотный плазмотрон. С его помощью исследовали действие горячей плазменной струи на самые различные материалы. Однако руководителя отдела лауреата Ленинской премии доктора физико-математических наук Ю. П. Райзера все больше интересовал сам процесс превращения холодного газа в плазму. Он подметил глубокую физическую и математическую аналогию между образованием плазмы в плазмотроне и процессами обычного горения. Опираясь на уже существующую теорию горения, Райзер вывел закономерности, которые описывали поведение разряда, очень напоминающее поведение пламени во всем известной газовой горелке. Эти наблюдения были ценны тем, что появлялась возможность управлять мощными генераторами плазмы, опираясь на теорию протекающих в них процессов. И это же понимание физического смысла явлений в разряде привело в конце концов к совершенно новой идее. Райзер рассудил так. Плазменный разряд можно питать токами низкой частоты, высокой, сверхвысокой. Так почему не сделать еще один логический шаг к еще более высокой частоте и не попробовать волны оптического диапазона? Ведь энергию, которой питается разряд, можно транспортировать от генератора с помощью простого луча света! Надо только создать сгусток плазмы, а затем уж поддерживать его жизнь энергией света. Это казалось таким естественным и простым, тем более что техника уже могла предоставить ученым источники мощного светового излучения, способные работать сколь угодно долго, — лазеры на углекислом газе. Новый метод обещал многое. Отпадала необходимость во многих элементах конструкции плазмотронов — электродах, индукторах-катушках, волноводах, резонаторах. Для подачи энергии к разряду не требовалось никаких проводников, кроме свободного пространства. Идея была заманчивой. Но тут же появилось сомнение: не потребуется ли для успеха затеи непрерывно генерировать световой луч нереально большой мощности? Ведь при нынешнем уровне развития лазерной техники ее возможности весьма ограничены.
ТЕОРИЯ Представьте себе тонкий параллельный луч света. Он пронизывает воздушную среду. В каком-то месте на его пути поднесена «спичка» и создана плазма. Плазма — это ионизированная среда, иона начнет жадно поглощать световой луч. За счет поглощаемой энергии она нагреется и в свою очередь станет отдавать тепло. Тепло будет распространяться от нее во все стороны, в том числе и навстречу источнику света. Эта часть тепла не пропадет зря. Она нагреет новые слои холодного газа, причем до столь высокой температуры, что они тоже ионизируются и тоже приобретут способность поглощать свет. Сгусток плазмы передвинется навстречу источнику света, и если излучение не прекратится, то все новые слои воздуха будут нагреваться и приобретать способность поглощать свет. Возникнет плазменный сгусток, который побежит по лучу. В своем движении он будет поглощать луч, сжигая его, — этот процесс очень напоминает воспламенение горючей смеси в трубе или горение бикфордова шнура. Выражение «луч, сжигающий себя» — не метафора. Оно точно раскрывает существо физического процесса. Аналогия с процессом горения тут простирается очень далеко, разница заключается лишь в том, что в процессе обычного горения выделяется химическая энергия, сосредоточенная з самом горючем веществе, а здесь в веществе выделяется энергия, которую несет луч света. Вся нарисованная картина не просто умозрительна. Эффект горения луча уже наблюдали в экспериментах. В 1969 году группа исследователей из Физического института АН СССР во главе с академиком А. М. Прохоровым работала с неодимовым лазером, который давал мощные вспышки света. Правда, импульс длился всего тысячную долю секунды, но и за этот короткий миг плазменный разряд, возникший в фокусе, успевал сместиться вдоль луча на несколько сантиметров. Это смещение, неуловимое простым глазом, надежно зафиксировали высокоскоростные киноаппараты. Бег лазерной искры фиа- новцы уподобили движению пламени и объяснили его с точки зрения теории горения. Теперь была очередь за математикой. Предстояло рассчитать, какая мощность лазера требуется, чтобы «горение» луча не затухало. Дадим волю воображению. ...Тончайший луч света преодолел путь длиной в километр. Здесь, в конце пути, его подожгли, и разряд отправился обратно по лучу, к источнику света. Если лазер не погаснет, то сгусточек плазмы побежит прямо до него. Как скоро это случится? Все зависит от мощности лазера, от диаметра луча, от теплопроводности газа, в данном случае воздуха. Скорость движения разряда колеблется от метров до десятков метров в секунду. И, значит, луч света длиною в километр сгорит за минуту. Конечно, передвижение разряда возможно вовсе не при любой мощности лазера. Плазма неизбежно будет растрачивать часть тепла за пределы светового канала, и эти потери необходимо восполнять, иначе разряд погаснет. Иными словами, энергии луча должно хватить и
11 Фотокамера поймала тот момент, когда поджигающий лазер мощным импульсом создал сгусток плазмы (он на снимке справа), а луч второго лазера подхватил разряд и начал питать его энергией на компенсацию тепловых потерь, и на образование все новой плазмы на пути разряда. Нетрудно постигнуть секрет управления этим движением. Уменьшите мощность луча — плазма побежит все медленнее. А может и совсем остановиться. Это значит, что энергии хватает сейчас только на то, чтобы компенсировать тепловые потери, «сил» двигаться дальше уже нет. Еще небольшое уменьшение интенсивности света — и плазма остывает, рассасывается. Так можно точно узнать ту минимальную, или, как говорят, пороговую мощность света, необходимую, чтобы «горение» продолжалось. Расчеты показали: чтобы сжечь очень тонкий, диаметром в один миллиметр, луч инфракрасного света от лазера на СОг, нужно непрерывно подводить к разряду мощность около четырех киловатт. Если же диаметр луча увеличить до трех миллиметров, желая сделать побольше размеры разряда, то потребуется еще большая мощность — семь киловатт! Цифры эти выглядели довольно устрашающими, но все же не фантастическими. ЭКСПЕРИМЕНТ И вот, естественно, пришло время сделать очередной шаг. Надо было ставить эксперимент. Но в лаборатори-
г^иЛа^л^ tJUW5<U Оптический плазмотрон 12 Форма плазменного разряда больше всего напоминает овал ях Института проблем механики не было лазера необходимой мощности. Значит, ждать, когда техника даст возможность ставить опыты на более мощных источниках света? Конечно, это был не лучший выход. И в институте принялись сооружать установку для получения оптического разряда, но не бегущего, а покоящегося, статического. Расчеты показывали, что статический разряд можно питать с помощью не такого уж мощного лазера, сфокусировав луч и предельно сконцентрировав в одной точке всю его энергию. Если в точке фокуса зажечь плазму, то далеко отсюда она не убежит, потому что уже на небольшом расстоянии от фокуса концентрация света станет меньше пороговой величины, необходимой для существования плазмы. Значит, сгусток плазмы продвинется от фокуса ровно настолько, чтобы силы луча хватило для его питания, и здесь он застрянет. Но даже при этих условиях требовался лазер мощностью около двух киловатт. А такого лазера у Райзера и его коллег тоже не было. «Мы думали, — вспоминает сейчас Юрий Петрович, — как все-таки поставить опыт при тех скромных возможностях, которыми располагали. Наш лазер имел мощность всего в сотню ватт. Ответ подсказала теория: атмосферный воздух надо заменить тяжелым инертным газом под давлением в несколько атмосфер. Это понятно. Чем выше давление в газе, тем лучше среда поглощает свет, тем меньше требуется мощность излучения. А у тяжелых одноатомных газов меньше теплопроводность, значит, меньше будут и потери тепла. Выбор пал на ксенон и аргон. Таков был круг идей, который был положен в основу эксперимента». Весной 1970 года первый оптический плазмотрон заработал. Создателей этой установки мы здесь перечислять не будем, их фамилии стоят под статьей, опубликованной тогда же в «Письмах в ЖЭТФ». ОЖИДАНИЯ Непрерывно горящий оптический разряд светится ослепительно белым светом. Комочек вещества в четвертом мыслимом для материи состоянии неподвижно парит за соляным оконцем. Им можно полюбоваться, сфотографировать его, зарисовать. Его зажигают и гасят по желанию экспериментаторов, эта техника уже хорошо отработана в лаборатории. Сначала инфракрасный луч лазера фокусируют в камере, наполненной инертным газом. Затем подносят «спичку» — например, включают другой лазер, который посылает мощный импульс, создающий пробой в газе. Вся тонкость настройки прибора в этом случае состоит в том, чтобы точнейшим образом совместить фокусы первого и второго луча, а это непросто, так как речь идет о расстояниях, измеряемых долями миллиметра. Если фокусы точно совмещены, плазма пробоя подхватывается менее мощным лучом первого лазера и разряд начинает жить. «Спичку», естественно, отключают. Так получали разряд поначалу. Потом на-
учились поджигать плазму куда более простыми способами, и необходимость во втором лазере отпала. И вообще со времени первого опыта утекло много воды. Теперь на новой установке разряд может гореть хоть целый день, в любых газах, и во многих из них даже при атмосферном давлении. Точно измерить температуру полученной плазмы очень трудно. По расчетам, в аргоне и воздухе она должна быть примерно 20 тысяч градусов. Сложность измерений отчасти объясняется тем, что внутрь разряда ничем не залезешь, а наружные его слои много холоднее. И все же температуру разряда в аргоне удалось измерить — она близка к расчетной. Размер плазменного сгустка пока очень невелик, это овал длиной в несколько миллиметров. Но, как утверждают ученые, будет больше мощность лазера, станет больше и разряд. Чего ждут создатели плазмотрона от своего детища? Их ожидания велики, всех их здесь не перечесть. Отметим только два наиболее важных обстоятельства. Оптический разряд может стать непрерывным источником света небывалой еще до сих пор яркости — это раз. И второе. До сих пор плазму держали взаперти. Существовала только одна проблема — куда ее понадеж- нее упрятать. Ее отделяли от окружающей среды магнитными ловушками, кварцевыми трубками, стальными кюветами. И вот, похоже, этой проблемы не стало. Придет время, и оптический плазменный разряд можно будет зажигать практически где угодно. А ведь это так заманчиво: в нужном месте, в обычном земном воздухе, зажечь плазменную горелку и на расстоянии управлять ею как надежным и мощным инструментом труда. Непрерывно горящий оптический разряд
НОВЫЕ ЗАВОДЫ ПО АМУДАРЬЕ ЗА ЛАКРИЧНЫМ КОРНЕМ ЛЕТОМ ПРОШЛОГО ГОДА В СВОЙ ПЕРВЫЙ РЕЙС ОТПРАВИЛСЯ ПЛАВУЧИЙ АМУДАРЬИНСКИЙ ЗАВОД ПО ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКЕ И ПРЕССОВАНИЮ СОЛОДКОВОГО КОРНЯ. И Солодка, или лакрица,— дикорастущее бобовое растение, встречающееся во многих районах земного шара. Крупнейшие заросли лакрицы находятся в Советском Союзе, в бассейне Амударьи. Ежегодно здесь собирают 30 тысяч тонн сырой корневой массы, из которой прессуют 8 тысяч тонн сухого корня солодки. Стебель и листья солодки — питательный корм для скота и в то же время стимулятор роста животных. В долине Амударьи солодковое сено составляет 70—90% используемых животноводством кормов. Я Сладкий лакричный корень (он примерно в 50 раз слаще тростникового сахара; сладкий вкус солодки ощущается при разведении 1 :20 000) широко использовался в древней медицине. Во многих странах Востока лакрица ценилась наравне с корнем женьшеня. В современной медицине экстракт лакричного корня, который содержит большое количество глюкозида глицирризина, применяют для лечения легочных и желудочных заболеваний. Д В нашей стране лакричные экстракты используют более чем в 20 отраслях народного хозяйства. Их применяют при выработке табака высших сортов, в производстве конфет, кваса, пива, лимонада. Экстракт солодки — прекрасный пенообразователь. Его добавляют в смеси для огнетушителей, применяют для борьбы с сернокислотным туманом над электролизными и рафинировочными ваннами предприятий цветной металлургии. Щ Из-за высокой концентрации глицирризина амударьинская солодка считается лучшей в мире. Поэтому Советский Союз — главный поставщик сладкого корня на мировой рынок. Сейчас лакрицу закупают у нас 12 стран, в том числе Англия, ГДР, Япония, США. Между прочим, лакричный экстракт — непременная составляющая жевательных резинок и знаменитого напитка кока-кола. Щ На заливных лугах амударьинской поймы дикорастущая солодка созревает примерно через 5 лет. Заросли вспахивают, поднимая на поверхность сладкие корни. Их собирают, сушат, а затем направляют на предприятия, где корни прессуют в брикеты. Брикетированная лакрица поступает на экстрактные заводы. Плавучий солодковый завод призван сократить одно звено технологии: корни прессуют по дороге к потребителю. Щ Амударьинский завод представляет собой теплоход-буксир и баржу с двумя мощными гидравлическими прессами. Он будет круглый год курсировать по реке, собирать сухую корневую массу, брикетировать ее, упаковывать и доставлять прямо на экстрактные заводы. ЦЦ Промышленность потребляет все больше и больше лакричного корня. В ближайшее время солодку начнут разводить на специальных плантациях. К концу пятилетки ее годовую добычу намечено довести до 18—20 тысяч тонн. А. КРАСНЫЙ
В условиях научно-технической революции, качественных изменений в экономике производства и характере труда нельзя обеспечить высокий уровень хозяйственного руководства без основательного знания экономических законов социализма и политики партии. «Правда» от 17 сентября 1971 г. ЭКОНОМИКА, ПРОИЗВОДСТВО СВЕРХМОЩНЫЕ УСТАНОВКИ: РИСК И ТРЕЗВЫЙ РАСЧЕТ Люди издавна питают склонность к грандиозным сооружениям. И если прежде их строительство мотивировали, как правило, религиозными причинами или соображениями престижа — достаточно вспомнить египетские пирамиды или Эйфелеву башню,— то сегодня на первое место выходит трезвый расчет инженеров и экономистов. Число грандиозных сооружений — небоскребов, мостов, тоннелей, плотин — непрерывно растет. И предусмотреть всеобщие последствия этой гигантомании очень трудно. Однако в промышленности, где тенденция к строительству мощных и сверхмощных заводов, цехов и установок особенно заметна, полезность или бесполезность грандиозных сооружений поддается оценке, хотя бы на несколько десятилетий вперед. ЕСЛИ БЫ ЧАСЫ ПРОДАВАЛИ НА ВЕС... > Если бы часы — и будильники, и настенные ходики, и сверхтонкие наручные — продавали на вес, несомненно, что килограмм настенных часов стоил бы много дешевле килограмма наручных. Конечно, эта аналогия грубовата, но она иллюстрирует непреложный экономический факт: чем крупнее промышленное производство, тем дешевле (при прочих равных условиях) его продукция. Это естественно: чем крупнее завод или установка, тем меньше на единицу продукции затраты пара, тепла, электроэнергии, накладные расходы, заработная плата, амортизация оборудования. Эффект от укрупнения наиболее велик в тех отраслях промышленности, где технологические процессы идут в больших аппаратах, где производство предельно автоматизировано и непрерывно, то есть в металлургии и особенно в химии и нефтехимии. Таковы самые общие соображения. И, следуя им, проектировщики химических предприятий создают сверхмощные установки по производству аммиака и этилена мощностью свыше полумиллиона тонн в год, нефтеперерабатывающие заводы на десятки миллионов тонн нефти. Экономический эффект, который должны дать эти гигантские установки, заводы и комбинаты, очень велик. Но велик и риск. А вдруг огромные средства, вложенные в проектирование и строительство, не окупятся или окупятся недостаточно быстро? Для того чтобы свести риск к минимуму, ученые, технологи и проектировщики стараются заранее получить наиболее полную информацию о будущем производстве: строятся опытные установки, создаются точные методики расчета. ФОРМУЛА ПРЕДУСМОТРИТЕЛЬНОСТИ /М- \« К2 = К, (jjj-) Эту простую формулу можно понять, не вдаваясь глубоко в конкретное химическое или нефтехимическое производство, которое предстоит спроектировать. Смысл ее таков: Кг — искомые затраты на сооружение новой крупной установки, Ki — хорошо известные капиталовложения в действующую мелкую установку, М2 и Mi — мощности этих установок, а — показатель степени, значение которого может изменяться от нуля до единицы. Чем ближе а к нулю, тем меньше с ростом мощ-
ности увеличиваются затраты, тем больше экономический эффект укрупнения. Если сама формула предусмотрительности вытекает из элементарной логики, то знание а — результат кропотливого многолетнего анализа проектов и действующих предприятий, анализа успехов и промахов. Рассчитать этот показатель неимоверно трудно. Он как бы складывается из маленьких «альф» каждого насоса, каждого теплообменника, каждой колонны. А они — эти насосы, теплообменники, колонны — требуют индивидуального подхода. Мощность одного аппарата можно поднять простым увеличением его габаритов. Другому потребуется новый катализатор. Мощность третьего увеличить вообще не удается из-за осложнений с отводом тепла; поэтому приходится вместо одного ставить несколько аппаратов. Наконец, с увеличением производительности стоимость различных аппаратов изменяется неодинаково. Но как бы то ни было, экстраполируя ли цены из прейскурантов, оценивая ли затраты непосредственно на заводах, где будут строить тот или иной насос или теплообменник, «альфы» для каждого узла будущей установки определяют. И затем рассчитывают суммарный показатель для формулы предусмотрительности. А потом уже без всякого труда подсчитывают выгоды от строительства новой установки. Точное значение Кг — стоимость укрупненной установки — можно смело называть на самом авторитетном совещании. Но сразу же возникает новая трудность: какую мощность выбрать для укрупненной установки? Формула предусмотрительности дает однозначный ответ: чем больше, тем лучше, тем дешевле. На самом же деле все значительно сложнее, формула предусмотрительности всего предусмотреть не может. И наряду со сверхмощными производствами в про- мышленно развитых странах строятся и средние, и небольшие предприятия. ОДИН УНИВЕРМАГ ИЛИ ДЕСЯТОК МАГАЗИНОВ? Пожалуй, в подавляющем большинстве случаев современные технические возможности — не препятствие для укрупнения химических производств. Например, в производстве этилена, где до недавнего времени узкое место технологии — сжатие пирогаза — ограничивало мощности, не позволяло поднять их выше 200 тысяч тонн в год, проектируют установки с миллионной производительностью. Строители научились возводить фантастические сооружения (например, вес фракционирующей колонны на крупной этиленовой установке — около 400 тонн, высота — свыше 80 метров), транспортники — доставлять их на строительные площадки. Если не технические причины ограничивают сверху предельные мощности химических установок, может быть, предельная производительность зависит от сегодняшних потребностей? Рассмотрим и этот вариант, скажем, на таком житейском примере. Себестоимость торговли в крупном торговом предприятии несравненно ниже, чем в небольших магазинах. Может быть, имеет смысл в большом городе, например в Москве, такие магазины закрыть, заменив их районными универмагами? Или пойти дальше, создав единый городской торговый центр? Эта идея абсурдна, потому что ежедневно за мелкими покупками пришлось бы совершать долгие переезды. Наверное, столь же нелепо было бы строить гигантское предприятие, полностью удовлетворяющее потребности всей страны в каком-либо массовом продукте. Экономико-географические, транспортные и оборонные соображения диктуют разумное распределение промышленности по всей территории. К тому же при сокращении потребности в продукте, а такое со временем всегда возможно, сверхмощная установка будет не загружена. А крупные мощности, как известно, недогрузки боятся. (Недавно в английском городе Уилтоне пущена крупнейшая в мире установка по производству этилена мощностью 450 тысяч тонн в год. Из-за затруднений со сбытом она пока загружена не полностью, и вопреки прогнозам себестоимость производимого здесь этилена оказалась на уровне старых, мелких производств.) Ну, а если потребность непрерывно растет, откуда заводы-потребители будут получать продукт, пока гигант строится? Не превысят ли ближайшие убытки будущих выгод? Может быть, стоит соответственно росту спроса вводить в действие более мелкие установки?
ВРЕМЯ —ДЕНЬГИ В быту каждый сталкивается с проблемой: как потратить деньги? Накупить ли на несколько дней вперед съестного, чтобы избавить себя от ежедневных хлопот? Или обедать в столовой, сохраняя за собой право выбора меню, сохраняя часть денег на непредвиденные расходы? Для экономистов проблема наиболее выгодного вложения средств еще более остра. Им важно знать не только ожидаемую от той или иной затраты прибыль, но и сроки, в которые эта прибыль будет получена. С одной стороны, очень недальновидно вкладывать средства лишь с учетом потребностей сегодняшнего дня. С другой — останавливаться на варианте, сулящем выгоду через столетие, уж совсем нелепо. Пусть рубль приносит в год 10 копеек прибыли. Истраченный сегодня, он на будущий год будет «стоить» уже 1,10 рубля, через два года—1,21, через три — 1,33. Деньги, вложенные в производство и приносящие прибыль, меняют свою ценность во времени. А время изменяет относительную ценность и прибыльность тою или иного способа помещения денег. Это, по-видимому, требует пояснения. Одновременно начали строиться две установки — крупная и мелкая. Мелкая начала работать на полную мощность через год, для строительства крупной потребовалось вдвое больше времени и средств. Примерно на пятый-шестой год мелкая установка еще прибыльнее крупной, на седьмой год их экономическая эффективность одинакова, а потом крупная установка становится выгоднее. Разумеется, сроки, которые здесь названы, чисто условны, на самом деле они зависят от абсолютной стоимости строительств, от масштабов и рентабельности производств. Тем не менее именно такое время работы — 8—10 лет — необходимо, чтобы сверхмощная установка оказалась выгоднее обычной. Этот срок о многом говорит проектировщику. О том, что установка-гигант минимум 8—10 лет не должна морально стареть. О том, что ее продукция должна иметь сбыт не менее 6—7 лет. Наконец, о том, что небольшие установки порой выгоднее сверхмощных... Недавно в ФРГ из-за серьезной аварии на продолжительное время вышла из строя установка по производству этилена мощностью 250 тысяч тонн в год. Чтобы не потерять клиентуру, компания была вынуждена втридорога покупать этилен у конкурентов и продавать его по обычным своим ценам. Убытки составили несколько миллионов марок. Требование абсолютной надежности каждого агрегата, каждого звена технологической цепочки — одно из самых уязвимых мест сверхмощных производств. Дублировать уникальное оборудование— значит неимоверно удорожать строительство, свести на нет все выгоды крупной установки. И все-таки установки-карлики одну за другой демонтируют. Или же консервируют, превращая в резервные (лечаль- ный опыт западногерманской фирмы подтверждает необходимость такого резерва). А мощности новых химических производств с каждым годом растут. Вернее, растут нижние и верхние границы, между которыми проектировщики выбирают производительность будущих цехов и заводов. В этой статье нет прямого ответа на вопрос, какая мощность химического производства оптимальна. Потому что такого ответа дать нельзя. Сам механизм химической реакции во многом определяет оптимальные масштабы производства. В каждом конкретном случае приходится учитывать все перечисленные здесь обстоятельства, а также множество других, которые не удалось даже упомянуть. Разумеется, не забывая при этом, что при прочих равных условиях дешевле и прибыльнее то производство, которое больше. Экономист Г. Л. АВРЕХ 2 Химия и Жизнь, Nk 1
КУДА ВЕДУТ «ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ»? В последнее время многие физики живут в ожидании «экспериментов века»г которые, наконец, с полной определенностью ответят на самые насущные вопросы теории. Мир заинтересованно следил за поисками кварков и за опытами по детектированию гравитационного излучения. Еще одна такая «горячая точка» — на этот раз в астрофизике — поиски в космосе так называемых «черных дыр». Гремят Непокорные лиры: — Есть в космосе черные дыры! Леонид Мартынов «Черной дырой» называют звезду, которая в конечной стадии своей эволюции сжата силами тяготения до колоссальной плотности. Такая звезда вполне соответствует своему названию: это карликовый по космическим масштабам объект, окруженный необычайно мощным гравитационным полем и поглощающий все, что на него падает (кванты света, частицы вещества). Из «дыры» во внешний мир не выходит никакая информация; наблюдая ее, нельзя даже определить, состоит ли она из вещества или из антивещества, или же ее масса (по соотношению Эйнштейна масса пропорциональна энергии) создается, в основном, энергией захваченного «дырой» излучения. Как возникает «черная дыра»? Согласно одной из гипотез, звезда с массой, значительно превышающей солнечную, может медленно сжиматься под действием гравитационных сил до некоторого предела, после которого наступает «срыв» — скорость сжатия резко увеличивается, внутренние слои сжимаются все сильнее, силы тяготения внутри звезды быстро нарастают. По мере уплотнения вещество нагревается, и в определенный момент вся внешняя часть звезды может взорваться, как одна гигантская ядерная бомба, и выбросить большую часть массы в окружающее космическое пространство. Но есть шанс, что этого не произойдет, и процесс сжатия без сколько-нибудь значительной утечки массы тогда обязательно приведет к коллапсу, или гравитационному самозамыканию звезды,-—то есть как раз и возникнет «черная дыра». Почему важно изучать «черные дыры»? Вот одна из причин: вокруг «дыры» эффекты общей теории относительности (искривление пространства— времени) настолько сильны, что играют уже определяющую роль (экспериментально они до сих пор почти не наблюдались и, в основном, мы представляем их теоретически). Значит, сравнение наблюдений с предсказаниями теории позволит проверить правильность наших самых общих представлений о природе пространства, времени и тяготения, о строении и эволюции звезд. На другую причину указывает один из крупнейших физиков Дж. А. Уилер. Согласно распространенной космологической модели. Вселенную на поздних стадиях ее эволюции ожидает катастрофическое сжатие, в точности напоминающее процессы, идущие в «черной дыре». Нет принципиальной разницы, утверждает Уилер, между коллапсом звезды и коллапсом Вселенной, и «черная дыра» — это «лабораторная модель» коллапса Вселенной в целом. Непосредственно наблюдать «черную дыру», конечно, невозможно: она ничего не излучает сама и настолько мала (километры или десятки километров в диаметре), что нет надежды различить ее на фоне другой звезды. Но все-таки есть способы ее обнаружить. Ожидают, что «черная дыра» — не такое уж редкое явление в космосе. По некоторым оценкам до тридцати процентов массы Галактики приходится на «черные дыры». Еще в 1965 году академик Я. Б. Зельдович и кандидат физико-математических наук О. X. Гусейнов предложили искать
«черные дыры» в системах двойных звезд. Известно немало таких систем, в которых одна звезда светится, а другая невидима — но это совсем не обязательно «черная дыра». Вторая звезда может быть, например, просто неразличима в ярком свете своей соседки. Советские ученые даже назвали несколько объектов, «подозрительных» в смысле наличия в них «черной дыры». Правда, реализовать эти предложения довольно трудно — точность таких экспериментов лежит почти на границе возможностей современней техники. В сентябре 1971 года в американских газетах появилось сообщение о том, что «черная дыра», обнаружена — в системе двойной звезды Бета Лиры. Однако многие считают такое утверждение недостаточно обоснованным — по- видимому, пока речь идет еще об одном звездном кандидате на более подробное исследование. Есть другой способ поиска «черных дыр». Межзвездный газ образует вокруг них характерный «ореол», излучение которого можно зафиксировать. Предлагаются и иные способы обнаружения этих интереснейших небесных объектов. Недавно вопросы, связанные с поисками «черных дыр» были вновь подняты советскими учеными — в докладе академика Я. Б. Зельдовича и доктора физико-математических наук И. Д. Новикова на VI Международной конференции по проблемам тяготения, которая состоялась в Копенгагене летом прошлого года. И, судя по тому энтузиазму, который в последнее время проявляют исследователи, можно надеяться, что какой-нибудь из предложенных методов, наконец, приведет к успеху. Пока же представление о «черных дырах», о процессах их образования, о геометрии пространства — времени остается уделом чистой теории. Оно позволяет предсказать, что картина рождения «черной дыры» может выглядеть совершенно по-разному, в зависимости от того, откуда на нее смотреть. Удаленный наблюдатель видит, что яркость звезды резко падает, а ее радиус стремится к определенной величине — так называемому гравитационному радиусу, при котором сжатие должно прекратиться. Никакая информация о процессах внутри образующейся «дыры» не выходит наружу, светится лишь вещество, не успевшее еще свалиться в «дыру». Это свечение очень быстро ослабевает настолько, что практически его никак нельзя обнаружить, и звезда взаимодействует с внешним миром только своим полем тяготения, которое есть у каждого космического тела. Для наблюдателя, проваливающегося в «черную дыру» вместе с веществом звезды, она вовсе не перестает светиться (как не гаснет для вас свет в комнате, если вы задернули штору на окне) и сжатие не прекращается по достижении гравитационного радиуса. Эффект общей теории относительности — искривление пространства — времени приводит к тому, что поле тяготения так замедляет идущие внутри звезды процессы по сравнению с временем внешнего наблюдателя, что для него время приближения к гравитационному радиусу растягивается до бесконечности. Иными словами, внешний наблюдатель ни в какой момент времени, вплоть до бесконечности, не сможет уже увидеть никакого сигнала, исходящего из «черной дыры», для него эта звезда канула в вечность. Ну, а внутренний наблюдатель через вполне определенный срок (по своим часам) приблизится к центру звезды на расстояние гравитационного радиуса и будет продолжать падение, ускоряясь при этом до околосветовых скоростей. За какой-то конечный промежуток времени он достигнет центра. Вопрос о том, что произойдет дальше, остается пока открытым. Трудно примириться с предположением, что в центре звезды образуется бесконечная плотность материи и бесконечная кривизна пространства — времени (то, что называется сингулярностью). Кажется маловероятным, что эти физические величины вообще могут принимать бесконечные значения. Иногда предполагают, что при плотности порядка 1093 г/см3 (Солнце, сжатое до такой степени, имело бы размеры во много раз меньше протона) на ход процесса сжатия будут существенно влиять эффекты, не предусмотренные современной теорией гравитации. Можно предположить, что в какой-то момент сжатие сменится расширением, но тогда возникает другая проблема — куда именно могло бы расширяться вещество из-под гравитационного радиуса? Во всяком случае, не в сторону внешнего наблюдателя, так как сжатие звезды для него — процесс бесконечный. Есть совсем уж парадоксальная гипотеза о расширении после коллапса в другое внешнее пространство, то есть в другую Вселенную. Но полная ясность в этом вопросе не достигнута, и куда ведут «черные дыры», по-прежнему остается загадкой. А. ВЕЛИКОВИЧ
«HOMO SCIENTIFICUS» ПО БЕККЕТУ, ИЛИ ОБ ОДЕРЖИМОСТИ В НАУКЕ МАКС ДЕЛЬБРЮК ОТВЕЧАЕТ НА ВОПРОСЫ Проблема социальных аспектов науки, неразрывно связанная с вопросом об общественной роли и ответственности ученых, не сходит со страниц самой широкой и разнообразной прессы — от нашей «Литературной газеты» до академических международных журналов, какими являются «Nature» в Англии и «Science» в США; ей же посвящаются листовки и памфлеты, распространяемые на научных собраниях и совещаниях, статьи в журналах для юношества. Думается, что советскому читателю интересно будет познакомиться с записью живой и своеобразной беседы, посвященной некоторым злободневным вопросам о месте ученого в современном обществе и морально-этическим моментам его деятельности, как их понимает видный американский исследователь, лауреат Нобелевской премии Макс Дельбрюк. Эта беседа (в форме вопросов и ответов) проходила в Калифорнийском технологическом институте на одной из лекций, входивших в общий цикл «Химия и общество». Стиль Дельбрюка чужд трафаретов, порой он озадачивает неожиданностями, но всегда остается интересным, подкупающим искренностью, непосредственностью. Эти черты отчетливо проступают в публикуемом тексте, придают ему непринужденность, и видимо, отражают общий характер проходившей дискуссии. Читатель мог бы поставить в упрек Дельбрюку, что он порой формулирует свои ответы несколько уклончиво. Но думается, это оправдано тем, что очень часто задаваемые вопросы затрагивали слишком широкую область общественных отношений, чтобы мог быть найден короткий и исчерпывающий ответ. В ходе беседы Дельбрюку были адресованы упреки в пессимизме, прозвучавшем в некоторых его ответах. В известной мере для этого пессимизма есть основания. Обстановка, сложившаяся в ряде западных стран и в США — в особенности, такова, что оценка роли науки в современном обществе все более пронизывается элементами скепсиса и тревоги. Это приводит к отрицанию позитивной ценности науки и ее достижений, к появлению лозунгов, зовущих «прочь от науки». Преодолеть эти тенденции &-рамках потребительского общества, по-видимому, не так легко* и, вероятно, отсюда и проистекают те нотки пессимизма, которые звучат в некоторых ответах Дельбрюка. Однако он сам характеризует себя как «жизнерадостного пессимиста».. К такого рода пессимизму мы можем относиться с полной симпатией. Нам чужд тип самоуспокоенного Оптимистенко, выведенный Маяковским в «Бане», но в такой же мере нам не свойственно предаваться унынию и неверию в могущество человеческого разума. Уверенность в преимуществах нашего социального строя, основанного на научных началах, на принципах справедливости и равенства, не оставляет места для духовной опустошенности, сомнений в благодетельных силах прогресса, которые столь распространены среди молодежи западных стран. ' Дельбрюк не пытается наметить пути преодоления этих пессимистических тенденций^ которые вселяют бес-
покойство в умы лучших людей науки. Его главный акцент — на движущих силах научного творчества, на одержимости, как проявлении особого склада психики ученого. Но знаменательны последние фразы его беседы. В" них он со всей силой признает необходимость направляющего воздействия общества — на реализацию плодов этой одержимости, для наилучшего использования творчества одиночек на пользу всего человечества. Именно этуимысль надо считать основным мотивом того подтекста, который явственно проступает сквозь то шутливые, то парадоксальные ответы ученого. Академик В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ БЕСЕДА Следует ли считать фундаментальные научные исследования в целом полезными обществу? Это во многом зависит от того, что считать полезным. Если иметь в виду здоровье и долголетие человека, развитие транспорта, средств связи, образования, то появляется соблазн ответить «да». Если же иметь в виду колоссальные социально-экономические расстройства и духовный кризис, вызванные несоответствием между техническими достижениями и нашими ограниченными возможностями приспосабливаться к темпу происходящих перемен, то появляется соблазн ответить «нет». Нынешнее положение в мире — которым мы во многом обязаны науке — явно оставляет желать много лучшего и вселяет сильнейшие опасения, так что я могу записать: Приносит ли наука пользу? Сомнительно. Должен ли ученый думать о возможных приложениях своих исследований и об их воздействии на общество? Я думаю, что предвидеть возможные приложения открытий не может ни ученый, ни кто-нибудь другой. Можно даже сказать, что это вытекает из самого термина «фундаментальные исследования». Возьмите хотя бы сделанное Эйнштейном в 1905 году открытие эквивалентности массы и энергии и последовавшую много позднее разработку атомного оружия. Думать ли о последствиях? Невозможно. Почему вы решили, что наука — ваше призвание? По-моему, самый уместный ответ, который я могу дать, такой: я еще в молодости понял, что наука — это прибежище для чудаков, для людей робких, не приспособленных к жизни. Может быть, в прошлом это было еще более справедливо, чем сейчас. Если вы в 20-х годах учились в Геттингене и ходили на семинар «Структура вещества», который вели Дэвид Гилберт и Макс Борн, то вам стоило .только войти, чтобы понять, что вы попали в сумасшедший дом. Каждый из присутствующих был явно ненормальным. Самое меньшее, что вы могли' сделать, чтобы приспособиться,— это начать заикаться. Роберт Оппенгеймер, когда был дипломником, счел нужным выработать у себя очень элегантную манеру заикаться — «нюм-нюм-нюм». Что такое научное призвание? Прибежище для чудаков. Расскажите историю ваших исследований. Пожалуй, любопытнее всего то, что они велись в неблагоприятной обстановке. И чем хуже была обстановка, тем больше они процветали. Я имею в виду два периода. Первый — середина 30-х годов в нацистской Германии, когда жизнь стала довольно-таки неприятной, а официальные семинары — скучными. Многие ученые эмигрировали, некоторые остались, но от официальных семинаров были отстранены. Я организовал маленький частный клуб, который собирался примерно раз в неделю, чаще всего в доме моей матери. Сначала приходили только физики-теоретики (я тоже был тогда
физиком-теоретиком), а потом — физики- теоретики и биологи. Наши тогдашние беседы имели далеко идущие последствия, которые позже всех нас поразили. Вся эта неблагоприятная ситуация — что- то вроде Черной Смерти 1348 года во Флоренции, на фоне которой разыгрываются события «Декамерона» Боккаччо. Другой трудный период — первые годы работы в США. Я переехал сюда в 1937 году и всю войну провел здесь в качестве неблагонадежного иностранца. В этом качестве я устроился преподавателем физики в Вандербильтовский университет. Это было мало обнадеживающее место, но все обошлось прекрасно. Я провел там семь с половиной лет. Вместе с Сальвадором Лурия (тоже неблагонадежным иностранцем) и в тесном сотрудничестве с Альфредом Херши (еще одним неприспособленным к жизни) я имел полную возможность уделять достаточно времени исследованиям фагов, которые стали краеугольным камнем молекулярной генетики. История ваших исследований? Процветали в неблагоприятных условиях. Занимаемся ли мы наукой ради нее самой, как искусством или музыкой, или используем ее как орудие для улучшения нашего физического существования? Вот об этом я могу кое-что сказать. По- моему, в этом вопросе за версту видно обычное непонимание сущности Homo scientificus, и об этом я как раз хочу поговорить. Позвольте мне процитировать один отрывок, который непосредственно относится к самому существу дела. Этот отрывок взят из романа Сэма Беккета * «Моллой». Герой романа — крайне одинокий и дряхлый старик. Вся книга представляет собой нечто вроде записанного им монолога о своей жизни. Я выбрал отрывок, который, как мне кажется, прекрасно иллюстрирует мою мысль (если только не понимать его слишком буквально). Действие разворачивается в каком- то уединенном месте, где Моллой вел жизнь бродяги. * Сэмюэл Беккет — известный современный писатель, лауреат Нобелевской премии.— Прим. перев. «...Оказавшись иа берегу, я воспользовался случаем и набрал запас камешков, чтобы пососать нх. Это были в общем-то гальки, но я называю их камешками. Да, и набрал я довольно большой запас. Я равномерно распределил их по четырем карманам н сосал по очереди. Тут и возникла проблема, которую я сначала разрешил так. У меня было, скажем, шестнадцать камешков, по четыре в каждом из четырех моих карманов (двух карманов в штанах и двух — в плаще). Я вынимал камешек из правого кармана своего плаща, клал его в рот и вместо него клал в правый карман своего плаща камешек из правого кармана своих штанов, вместо которого я клал камешек из левого кармана своих штанов, вместо которого я клал камешек из левого кармана своего плаща, вместо которого я клал камешек, который только что вынул изо рта, кончив его сосать. Получалось, что в каждом из четырех моих карманов оставалось по четыре камешка, но это были уже не совсем те же самые камешки. А когда меня снова охватывало желание пососать камешек, я снова лез в правый карман своего плаща, уверенный, что не возьму опять тот же камень, что в прошлый раз. И пока я его сосал, я перекладывал остальные камешки так, как я только что описал. И так далее. Но это решение не вполне меня удовлетворяло. От моего внимания не ускользнуло то, что прн исключительном стечении обстоятельств эти четыре камешка, путешествующие подобным образом, могут оказаться одними и теми же камешками. В таком случае я сосу по очереди не шестнадцать камешков, а только четыре — все время одни и те же. Правда, чтобы обеспечить более равномерный круговорот камешков из кармана в карман, я хорошо встряхивал их в карманах прежде, чем сосать, и во время сосания — прежде, чем начать их перекладывать. Но это был всего лишь суррогат, который не мог долго удовлетворять такого человека, как я. Поэтому я начал придумывать что-нибудь еще. Сначала мне пришло в голову, что лучше было бы перекладывать камешки не по одному, а по четыре, то есть пока я сосу камешек, вынимать три камешка, оставшиеся в правом кармане моего плаща, н вместо них класть все четыре камешка из правого кармана моих штанов, а вместо ннх — четыре камешка из левого кармана моего плаща, н наконец, вместо них — три камешка из правого кармана моего плаща плюс один камешек нзо рта, как только я кончу его сосать. Да, поначалу мне казалось, что так я достигну лучших результатов. Но по дальнейшем размышлении я изменил свое мнение н признал, что такое перекладывание камешков по четыре сводится к тому же самому. Потому что хотя я твердо знал, что каждый раз
найду в правом кармане своего - плаща четыре совершенно новых камешка, тем не менее оставалась возможность каждый раз из каждой группы по четыре камешка случайно брать один и тот же и вследствие этого сосать не шестнадцать камешков по очереди, как я хотел, а лишь четыре из них — всегда одни н те же. Значит, решение следовало искать ие в способе перекладывания, потому что как бы я ни перекладывал камешки, этот риск оставался. Очевидно, если бы у меня увеличилось число карманов, это увеличило бы мои шансы наслаждаться камешками именно так, как мие хотелось, то есть по одному, пока все они не кончатся. Чтобы быть совершенно спокойным, я должен был бы иметь шестнадцать карманов. И долгое время я не видел другого выхода: пока у меня не будет шестнадцати карманов, по одному на каждый камешек, я никогда не смогу достигнуть цели, которую перед собой поставил, если не считать исключительного везения. И если я еще мог удвоить число своих карманов— скажем, разделив каждый из них пополам с помощью нескольких булавок, — то уж учетверить их число у меня не было возможности. А тратнть силы на такое половинчатое решение я не имел никакого желания. После всех этих попыток и* стараний я начал терять всякое чувство меры и» говорил себе: «Все или ничего». Был момент, когда я испытывал искушение привести число камешков в большее соответствие с числом моих карманов, сократив число камешков, ио этот момент длился недолго: ведь это означало бы признать свое поражение. И вот, сидя на берегу у моря и разложив перед собой шестнадцать камешков, я глядел на них в гневе и растерянности... Но однажды, когда я так сидел, уставившись на свои камешки, выстраивая нх бесконечными н одинаково бесполезными цепочками, пересыпая горстями песок, струившийся у меня между пальцев, и успокаивая этим свой мозг и отчасти тело, мне пришла в голову смутная мысль, что я мог бы, пожалуй, добиться своего, не увеличивая числа карманов и не уменьшая числа камешков, а просто принеся в жертву принцип тримности. Значение этого внезапного озарення, осенившего меня, как стих Исайи нлн Иеремии, я понял не сразу, и особенно долго оставалось непонятным само слово «тримность», которого я никогда раньше ие встречал. Но в конце концов я сообразил, что это слово не могло означать ничего иного, ничего лучшего, чем распределение шестнадцати камешков в четыре группы по четыре, по одной группе в каждом кармане, н что именно мое нежелание думать о каком-нибудь другом распределении до сих пор сводило на нет все мои расчеты и делало проблему буквально неразрешимой. Основываясь на этом истолкованнн, будь оно истинно или ложно, я, наконец, нашел решение — конечно, не очень элегантное, но правильное, да, правильное! Я хотел бы верить, да, я твердо верю, что могли бы быть найдены, а может быть, еще и будут найдены другие решения этой проблемы, не менее правильные и гораздо более элегантные, чем то, которое я теперь опишу, если смогу. Я верю также, что будь я немного более настойчив, немного более упорен, я бы и сам мог их найти. Но я устал, да, я устал, и я бесславно удовлетворился первым решением этой проблемы, которое можно было на самом деле назвать решением. Чтобы не описывать заново все мучительные ступени, которые меня к нему привели, вот оио, во всей своей неприглядности. Оказалось, что для этого необходимо только (только!) положить, например, сначала шесть камешков в правый карман моего плаща, пять в правый карман штанов ч пять в левый карман штанов, и все: дважды пять — десять, плюс шесть — шестнадцать, н нуль, потому что нуль остается на долю левого кармана моего плаща, который пока что пуст- То есть в нем нет камешков, хотя там остается его обычное содержимое и разные случайные предметы. Куда бы я иначе, по-вашему, мог спрятать свой нож для фруктов, свое серебро, свой велосипедный звонок и всякие другие вещи, которые я еще не назвал и, может быть, не назову никогда? Ну, ладно. Теперь я могу начать сосать. Следите внимательно. Я беру камешек из правого кармана своего плаща, сосу его, перестаю сосать и кладу его в левый карман плаща — в тот, где нет камешков. Потом я беру второй камешек нз правого кармана своего плаща, сосу его и кладу в левый карман своего плаща. И так далее, пока правый карман моего плаща не окажется пуст (если не считать его обычного содержимого и случайных предметов) и шесть камней, которые я только что сосал, один за другим, все не окажутся в левом кармане моего плаща. Теперь, остановившись и подумав, чтобы все не испортить, я перекладываю в правый карман своего плаща, где не осталось нн одного камешка, пять камешков нз правого кармана своих штанов, вместо которых я кладу шесть камешков нз левого кармана своего плаща. Значит, в этот момент левый карман моего плаща опять пуст, а в правом кармане моего плаща опять лежит запас камешков, и таких, каких нужно, то есть не тех, которые я сосал только что. Нужно ли продолжать? Нет, потому что ясно: еще через три тура сосания и перекладывания я приду к тому, с чего начал, то есть первые шесть камешков опять окажутся в правом кармане моего плаща, следующие пять — в правом кармане моих старых рваных штанов и, наконец» последние
^>J& ф /^ пять — в их же левом кармане, н все свои шестнадцать камешков я сосал в безупречной последовательности — ни один не остался не обсосанным, и ни один я не сосал дважды. Конечно, я не могу надеяться, что в следующий раз буду сосать свои камни в том же самом порядке и что, например, первый, седьмой и двенадцатый камешки первого цикла не окажутся соответственно шестым, одиннадцатым и шестнадцатым. Но этого недостатка я не мог избежать. И если во всех циклах, вместе взятых, неизбежно должна царить полная путаница, то по крайней мере иа протяжении каждого цикла, взятого в отдельности, я могу быть спокоен, насколько вообще можно быть спокойным в таком деле. И каким бы несовершенным ни было мое решение, я был доволен тем, что нашел его один; да, доволен. Но если оно оказалось, может быть, н ие таким правильным, каким я его считал в первом порыве радости, оно по-прежнему оставалось недостаточно элегантным. Эга иеэлегантность, на мой взгляд, заключалась прежде всего в том, что мне доставляло телесное неудобство неравное распределение камешков. Я чувствовал, как их вес тянет меня то в одну сторону, то в другую. Так что, отказавшись от равномерного распределения, я отказался не только от принципа", но и от телесного удобства. С другой стороны, сосать камешки тем способом, который я только что описал, не случайно, а методично — этого тоже, по-моему, требует телесное удобство. Так что здесь две несовместимые, противоречащие друг другу телесные потребности. Это бывает. Но в глубине души мне в высшей степени наплевать на отсутствие равновесия, на то, что меня тянет то направо, то налево, то вперед, то назад. И в глубине души мне все равно, разные камешки я сосу или все один и тот же, один н тот же, до конца вечности. Ведь вкус у них у всех в точности одинаковый. И если я набрал их шестнадцать штук, то не для того, чтобы вот так, а не эдак равномерно их разделить и не для того, чтобы сосать их обязательно по очереди, а просто чтобы был кое-какой запас, чтобы не остаться без камешков. Но в глубине души мне будет наплевать, даже если я н останусь без камешков, нет — так нет, от этого мне хуже не будет или почти ие будет. И в конце концов вот к какому решению я пришел. Я выбросил все камешки, кроме одного, — его я держал то в одном кармане, то в другом и вскоре, конечно, потерял, или выбросил, или отдал, или проглотил».
Вот притча о Homo scientificus, которую я хотел рассказать. Я хочу подчеркнуть в ней два обстоятельства. Первое — потрясающее описание научной интуиции. Именно так должен был биться Эйнштейн над объяснением эксперимента Майкельсона и Морли, пока ему не пришла в голову очень смутная мысль о том, что надо отказаться от какого-то «принципа тримности», от принципа абсолютности времени, и это должно было произойти примерно так, как описано здесь. Интуицию описывали и другие, когда они могли кое-что восстановить в памяти. Французский математик Жак Адамар написал небольшую книжку «Исследование психологии процесса изобретения в области математики» *, где собраны данные об этом явлении и описано, как интуиция поднимается из совершенно неведомых глубин, проявляясь сначала в необычном обличий, а потом внезапно * Русский перевод этой книги выпущен издательством «Советское радио» в 1970 г.— Прим. перев. ВОПРОС. Вы сопровождали чтение отрывка из «Моллоя» иллюстрациями. Не можете л и вы рассказать, откуда взялись эти рисунки? ОТВЕТ. Мы тут как-то с друзьями собрались, и когда я читал отрывок из Бекке- та, один из нас — Дик Рассел стал изображать живые картины. Перед каждым лежал блокнот, и все рисовали, а Дик позировал. прорываясь с ослепительной ясностью молнии. Второе, на что я хочу обратить внимание,— это на мотивы действий Моллоя. Он руководствуется уж во всяком случае не желанием улучшить наше физическое существование или прославиться. Занимается ли он своим делом «ради него самого», «как искусством или музыкой»? Он подробно описывает, как его игра «ради игры» превращается в навязчивую идею, выходящую за пределы разумного. Мы с вами занимаемся искусством или музыкой иначе, но подход художников- творцов к искусству очень напоминает метания Моллоя. Чтобы в этом убедиться, не нужно обращаться к примеру Бетховена— посмотрите на любого пятилетнего ребенка, одержимого какой-нибудь творческой проблемой и злящегося на то, что решить ее не удается. Предметом такой одержимости может быть все, что угодно, и вовсе необязательно приписывать ученому стремление раскрывать тайны природы или «улучшать наше физическое существование».
Именно это причудливое свойство, эта способность к сублимации других душевных сил были даны эволюцией пещерному человеку. И человек получил от эволюции больше, чем просил: это свойство вывело нас из пещер в космос, но оно же вполне может быть причиной нашей гибели. ОБСУЖДЕНИЕ ВОПРОС. Мне кажется, что к невротическим навязчивым идеям склонны многие. Но неясно, как мы избираем для себя проблемы. Не может ли человек избрать проблему просто потому, что кто-нибудь скажет, что для науки она очень важна, а человеку станет не по себе: какого черта, почему это я ие могу ее решить, пусть даже сама проблема меня не интересует? ОТВЕТ. Согласен. Наука выглядит как великолепный храм, огромное и хорошо спроектированное здание, создававшееся непрерывными усилиями многих поколений на протяжении многих веков. Конечно, это не храм, потому что он никогда не проектировался. Это только студенту кажется, будто храм науки был спроектирован. Студент берет три тома Фейн- мановских лекций, 1300 страниц замечательного учебника «Органическая химия» и другие учебники и говорит: «Ага, 150 лет назад они дошли вот досюда. За это время было достроено вот что, и теперь я продолжаю вот отсюда». Я хочу сказать, что наука — это совсем не то. Наука — это сначала игра, потом навязчивая идея, но вовсе не выполнение задания: «Эй, ты, положи свой кирпич на странице 1065, ийаче не защитишь диссертацию». Если вы спросите такого ученого, что; он делает, он, конечно, может вам Ьтветить: «Строю храм». Но скорее он скажет: «Таскаю кирпичи» ели даже «Зарабатываю по 4,4 доллара в час». ВОПРОС. Как можете вы вести свои исследования при столь пессимистических взглядах? Придерживались ли вы такой концепции, когда только начинали свою научную деятельность? ОТВЕТ. Этого я сказать не могу — каким я был 40 лет назад. Но если вы мою концепцию считаете пессимистической, то я во всяком случае очень жизнерадостный пессимист. Я думаю, что следует более снисходительно относиться к пессимистам. ВОПРОС. Образ ученого, который вы тут описали, очень субъективен, поэтому на первый вопрос—«Приносит ли наука пользу обществу» — вы должны были ответить: «Да, приносит пользу тому, кто ею занимается». Камешки для Мол- лоя — то же самое, что специальная теория относительности для Эйнштейна, а водородная бомба для Эдварда Теллера. Вся разница в том, что Моллой не собирается никому причинить вреда. Но если наука приносит пользу ученому потому, что он получает от нее удовлетворение, и он не думает о последствиях, то не значит ли это, что о них должен думать кто-нибудь еще и говорить: «Моллой, ты можешь продолжать; Эйнштейн, ты вызываешь сомнение; Теллер, ты гнешь не туда»? ОТВЕТ. Я как раз хотел сказать, что это совершенно невозможно. Моллой и Эйнштейн— это одно и то же. Размышления Эйнштейна об эксперименте Майкельсо- на — Морли ничем не отличались от перекладывания камешков для сосания. Я хочу сказать, что в 1905 году Эйнштейн занимался самыми отвлеченными вещами, далекими от практики, от каких бы то ни было социальных последствий. Так по крайней мере думал он сам. Позже, когда гонка вооружений сделала очередной виток и Эйнштейн подумал, что первая атомная бомба связана с его открытием, он пожалел о том, что вообще занялся наукой, но я не думаю, что он действительно задумывался над тем, насколько неотъемлемой частью человеческого характера является наука. Я думаю, что все открытия потенциально одинаково вредны. Вот хотя бы перекладывание камешков для сосания. Может быть, Моллой тут открывает какой-нибудь принцип перестановки или теорию чисел — бог знает, какие от этого могут быть последствия. ВОПРОС. Не могли бы вы ответить, в чем различия творческого подхода у Эйнштейна, создающего идеи, и у Эдварда Теллера, создающего бомбы,— ведь один из них просто играет, а другой имеет перед собой определенную цель? ОТВЕТ. Мне не нужно проводить различия между ними, потому что, если я хочу контролировать вредные последствия научного прогресса, я должен остановить Эйнштейна. Зачем мне проводить различие между ним и Теллером? Теллер — прекрасный ученый. Хотя я не знаю, что именно он сделал, создавая водородную бомбу, я точно знаю, что он внес много
нового в квантовую механику и химическую физику. Значит, вопрос в том, не должен ли ученый прекратить публикацию своих работ, чтобы они не попали в плохие руки? Что ж, устройте закрытый клуб. Эта идея двигать науку в узком кружке и ничего не публиковать кажется мне абсурдной. Зачем собираться для того, чтобы заниматься такими вещами, которые на самом деле даже не доставляют удовольствия? Моллой почувствовал некоторое облегчение и был доволен, что нашел решение, но главное для него было то, что он успокоился. Я хочу сказать, что он должен был как-то успокоить себя. Вот тут и начинается невроз — одержимость. ВОПРОС. Мне кажется, то, что вы говорили о личной одержимости ученых и о том, что их работе чужды понятие цели и моральные принципы,— это, возможно, всего лишь полуправда. Эйнштейн был глубоко моральный человек, его эти вопросы очень волновали. Мне кажется, что ученого в его работе поддерживает и ободряет мысль, что на самый первый вопрос, заданный вам, ответ должен быть «да». ОТВЕТ. Да, конечно, вас может поддерживать мысль о том, что вы приносите обществу пользу или о том, что это принесет вам славу и премии. Но я хотел сказать вот что: без всяких таких дополнительных стимулов даже одинокий, дряхлый бродяга не может не быть ученым, одержимым ученым (точно таким, каким был и Эйнштейн), хотя никаких дополнительных обстоятельств здесь нет. А что касается Эйнштейна, когда он в 1905 году был молодым чиновником патентного ведомства в Берне, то я сомневаюсь, чтобы он связывал свою физику с ответственностью перед обществом. Вот что я хотел сказать, и спасибо, что вы заставили меня еще раз это подчеркнуть. Конечно, все эти стимулы существуют, и если вы читали книгу Джима Уотсона «Двойная спираль», вы могли бы подумать, что все дело в том, чтобы получить Нобелевскую премию, но это было бы печальным недоразумением. ВОПРОС. Пожалуй, единственное, в чем параллель между Моллоем и другими учеными не проходит,— это то, что Моллой как будто не имеет ни малейшего намерения сообщить свои результаты кому-то другому. Поэтому я хотел бы спросить: как вы думаете, сделал бы Эйнштейн свое открытие, если бы не имел намерения опубликовать результаты? И еще один личный вопрос: вы бы сами занимались наукой, если бы думали, что ваши результаты никого не интересуют? ОТВЕТ. Нет, конечно, нет. Большинство ученых предпочитает «играть» вместе. А если говорить об Эйнштейне, то если бы он не был в постоянном общении с наукой, то он и не услышал бы никогда про Майкельсона и Морли. Нет, общение— великая радость нашего ремесла. Все, что я хотел подчеркнуть,— это компонент одержимости в самом акте творения науки. Направить этот компонент на воздвижение огромного здания, превратить его в явление социальное — это дело общества, и это совсем другое. Это не первичная особенность Homo scientificus. Перевод с английского А. Д. ИОРДАНСКОГО ИДЕИ ВОЗВРАЩАЮТСЯ... сСВЕРХЭЛЕМЕНТЬЬ 20-Х ГОДОВ Творцом актинидной теории справедливо считают Тленна Т. Сиборга. Американский профессор правильно разместил в таблице Менделеева элементы, идущие за актинием. Однако существование ряда из 14 близких по химическим свойствам элементов в седьмом периоде предсказывалось задолго до него, еще в 20-е годы. Неясно было только, где начинается новый четырнадцд- тичленный ряд. В те же годы сделаны первые попытки найти природные трансурановые элементы. Обо всем этом говорится в статье Р. Свинне «Периодическая система химических элементов», напечатанной в одном из номеров журнала «Успехи физических наук» сорок пять лет назад. Вот отрывки из этой статьи. Раздел «Свойства трансуранов» начинается так: «Для того чтобы приступить к отысканию тех траисуранов, которые предположитепьио обладают достаточным временем жизни, нужно попытаться нарисовать картину их возможных свойств. Эти свойства прежде всего зависят у траисуранов от длины седьмого периода, следующего за эманацией * (Z = 86). Если, как предполагает автор, в этом ряду 18 эле- * Так тогда называли радон.
ментов, то трансураны... должны быть высшими аналогами элементов периода Cs — Em. В таком случае экаэмаиацией будет Z = 104. Если, однако, этот седьмой период содержит не 18, а 32 элемента, как предполагал уже Ридберг, и позднее Бор A922), то экаэмаиацией уже должен быть элемент 118, и в этом ряду должно найтись место для 14 элементов, аналогично следующим за лантаном 14 элементам редких земель, весьма сходных между собою в химическом отношении. Удобно было бы объединить эту группу и дать ей общее название, прибавляя окончание «иды» к названию предшествующего ей элемента; именно таким образом сконструировано предложенное Гольдшмидтом A925) название редких земель — «лантаниды». Бор допускает в своей теории периодической системы подобную пристройку группы из 14 элементов вскоре после урана...» L В статье Р. Свинне приведена менделеевская таблица в интерпретации Нильса Бора. Когда на нее смотришь, «актинидная гипотеза» буквально просится в руки. Но этим не ограничиваются необычные, я бы сказал ультрасовременные, тезисы старой статьи. Поиски относительно стабильных элементов далекой трансурановой области, теоретическое обоснование местонахождения этой пока еще гипотетической области — все это в нашем сознании связано с работами последнего десятилетия — С. Ф. Пауэлл, П. Фау- лер, Г. Н. Флеров... Но вернемся к статье 1926 года. «...Экстраполяция, произведенная автором, показывает, что в области 108—110-го элемента нужно ожидать устойчивых элементов, которые, как было показано, могли бы встречаться в ядре Земли и в железных метеоритах. Автор несколько лет назад A919) в связи с высказанной им гипотезой о происхождении проникающего излучения обратился к исследованию так называемой «полярной пыли». Последняя представляет пыль с большим содержанием железа, найденную Норденшельдом на гренландских льдах, причем Норден- шельд приписал ей космическое происхождение... Можно было исследовать одну из собранных проб как на радиоактивность, так и рентгенографически... Рентгенографическое исследование дало указание, правда недостаточно надежное, на присутствие 108-го элемента». Любопытно, что когда в наше время были обнаружены следы космических «сверхэлементов» (с помощью ядерных эмульсий, поднимаемых шарами в стратосферу), то им предположительно присвоили атомные номера 106—108, а некоторые теоретики после этих экспериментов пришли к выводу, что номера самых стабильных «сверхъядер» лежат в области от 108-го до 110-го элементов... ПАЛЛАДИЙ И ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ В «Сообщениях Немецкого химического общества» в 1926 году напечатана статья «Превращение водорода в гелий», посвященная «новой алхимии». Ее авторы ф. Паннет и К. Петере пытались в земных условиях проверить гипотезу А. Проута (не путать с У. Прау- том, жившим на сто лет раньше), высказавшего мысль о том, что энергия звезд — результат превращения водорода в гелий. Что и говорить, попытка смелая. Паннет и Петере ни много ни мало попытались почти полвека назад осуществить термоядерную реакцию! Но они не знали, что эта реакция — термоядерная. Хорошие химики, они понадеялись на катализатор. «Основная мысль работы: попробовать, превращается ли водород частично в гелий без доставки энергии извне, если привести его в контакт с подходящим катализатором; мы заранее остановились на палладии». Самое невероятное, что Ф. Паннет и К. Петере после нескольких лет экспериментов пришли к заключению, что им... удалось решить задачу: «Образование гелия протекает на поверхности палладия при комнатной температуре.» Мы исследовали образование гелия не только на палладие- вых препаратах, но также на платиновом асбесте, платиновой губке и на пирофосфор- ном порошке никеля. Препараты платины дали явно положительные результаты, хотя эффект всегда был меньше, чем с лучшими образцами палладия...» Такое заключение ныне вызывает улыбку. Эта статья — отличный пример того, как невнимание к работам в смежной области приводит к неверной постановке задачи. Ведь уже после опытов Резерфорда было ясно, что ядерные процессы, и в том числе превращение водорода в гелий, могут идти лишв при температурах в десятки миллионов градусов, в противном случае не поможет никакой катализатор. Почему Паннет и Петере считают, что им удалось превратить водород в гелий? Знакомство со статьей не дает точного ответа на этот вопрос. Скорее всего, им просто очень хотелось достичь положительного результата. В. И. КУЗНЕЦОВ
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ 6-я конференция по химии и биохимии углеводов. Март. Тбилиси. (Научный совет по проблемам биохимии животных и человека АН СССР. Грузинская лаборатория биохимии растений) Конференция по химическому мутагенезу. Март. Москва. (Институт химической физики АН СССР) Симпозиум по мутагенному действию вирусов. Март. Киев. (Сектор молекулярной биологии и генетики АН УССР) Совещание по химии карбенов и их аналогов. Март. Москва. (Институт органической химии АН СССР) Семинар по гель-проникающей жидкостной хроматографии. Март. Черноголовка (Институт химической физики АН СССР) Совещание по нуклеазам (изучение функций и препаративной химии ферментов, расщепляющих нуклеиновые кислоты]. Март. Москва. (Научный совет по проблемам молекулярной биологии АН СССР) Совещание по контролю минерального питания и применения удобрений. Март — апрель. Москва. (Научный совет по проблемам физиологии и биохимии растений АН СССР, Институт физиологии растений АН СССР) МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Питтсбургская конференцив по аналитической химии и прикладной спектроскопии. Март. США, Кливленд. Симпозиум по проблемам коррозии и обрастания металлов в морской воде и в солоноватых водах. Март. ФРГ, Траве- мюнде. Симпозиум и выставка по сцинтилляционным и полупроводниковым счетчикам. Март. США, Вашингтон. Конференция по ускорителям частиц. Март. США, Сан-Франциско. Международный симпозиум по космической аппаратуре. Март. Великобритания, Крэн- филд. 4-й международный симпозиум по ферментации. Март. Япония, Киото. Симпозиум по использованию изотопов для изучения физиологии домашних животных. Март. Греция, Афины. 46-й конгресс Международного общества анестезиологов. Март. США, Лас-Вегас. СООБЩЕНИЕ Президиум Академии наук СССР принял постановление об организации новых научных журналов: «Водные ресурсы» — орган Отделения океанологии, физики атмосферы и географии АН СССР; «Проблемы Дальнего Востока» — орган Института Дальнего Востока АН СССР; «Микроэлектроника» — орган Отделения общей физики и астрономии АН СССР ОБЪЯВЛЕНИЯ Центральный научно-исследовательский институт технико-экономических исследований нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (ЦНИИТЭнефгехим) выпускает отраслевой каталог продуктов и изделий. Каталог состоит из четырех частей: 1. Продукты нефтепереработки, нефтехимии, сланцепереработки; 2. Продукты промышленности синтетического каучука; 3. Изделия шинной промышленности; 4. Резиновые, латексные и асбестовые изделия. Каталог выпускается на заменяемых листках-паспортах, что позволяет оперативно обновлять информацию. Издание распространяется по подписке. Организации могут подписаться на весь каталог, отдельные его части и тома (если часть состоит из нескольких томов). За проспектами обращаться в отдел распространения ЦНИИТЭнефтехима: Москва Б-140, Краснопрудная ул., 31 НАЗНАЧЕНИЯ Академик А. А. БАЕВ утвержден главным редактором журнала «Доклады Академии наук СССР». Доктор геолого-минералогических наук Г. И. ГОРБУНОВ назначен председателем Президиума Кольского филиала АН СССР. Продолжаем публикации о составах бюро отделений, входящих в Секцию химико-технологических и биологических наук Президиума АН СССР. Бюро Отделения физиологии: академик-секретарь — академик Е. М. КРЕПС; заместители академика-секретаря — академики М. Н. ЛИВАНОВ, В. Н. ЧЕРНИГОВСКИЙ и член- корреспондент АН СССР Л. Г. ВОРОНИН; члены бюро — академик П. К. АНОХИН и члены-корреспонденты АН СССР Э. А. АСРАТЯН, Н. П. БЕХТЕРЕВА, О. Г. ГАЗЕНКО, П. Г. КО- СТЮК, А. М. УГОЛЕВ. Утвержден состав Ученого совета Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева АН СССР. Председатель — член-корреспондент АН СССР Н. С. НАМЕТКИН, заместитель председателя — доктор химических наук В. М. ВДОВИН, ученый секретарь — кандидат химических наук Н. П. КРАСНИКОВ.
Материалы строительных конструкций должны быть долговечными, чтобы дом, как говорится, стоял века. А к отделочным материалам таких требований не предъявляют: время от времени люди хотят изменить обстановку в квартире. Поэтому отделка должна быть по возможности дешевой зо J "%H^jfej^ItlJ Jl*J I'Hft'lJI IILIHUHHIIIIJMщМ
ИЗ ЧЕГО ПОСТРОЕН ДОМ ЗАМЕТКИ С ВЫСТАВКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Такой выставки, которая показывала бы практически все известные стройматериалы, их изготовление и применение, до сих пор не было. Первый опыт был поставлен в Москве в сентябре прошлого года; 800 фирм и внешнеторговых организаций приняли в нем участие. Организаторы выставки в московском парке «Сокольники» не ограничивали участников в подборе экспонатов: можно показывать все, имеющее отношение к теме,— от самого что ни на есть сырого сырья до неправдоподобно сияющих готовых квартир. Между этими двумя крайностями и находилось го главное, что быпо на выставке: материалы, готовые превратиться в стены, полы, окна, крыши; машины, совершающие эти превращения. Видимо, из одних только экспонатов можно было бы соорудить не один дом. Но даже перечисление деталей этого гипотетического дома заняло бы всю площадь, отведенную под заметки. Поэтому ограничимся некоторыми фрагментами. СТЕНЫ. НА СТЫКЕ ДВУХ ПАНЕЛЕЙ Нравится нам это или нет, но при крупнопанельном строительстве неизбежны зазоры между панелями, И для защиты квартиры, класса, магазина, цеха от ветра, пыли и влаги приходится заполнять шов герметикой. До недавнего времени в ходу были исключительно резиновые жгуты. Строители сдавали дом, жгуты честно служили несколько лет, а потом старели, вылетали из шва. И надо было ставить новые. Сейчас в строительстве все чаще пользуются нетвердеющими мастиками. Они дороги, и это послужило поводом для нареканий в их адрес, однако нареканий несправедливых. Вот отделочные материалы— те обязаны быть как можно более дешевыми, чтобы их легко было менять: вряд ли кто-то захочет тридцать лет жить в квартире с одними и теми же обоями. Но материал, заложенный в строительную конструкцию, прежде всего должен быть долговечным. И если срок его службы увеличится вдвое, а стоимость— в полтора раза, то выгода налицо. Примерно так и обстоит дело с гер- метиками для панельных зданий. На выставке были показаны новые отечественные герметизирующие мастики— «Полиэф-1», УМС-50. Но, пожалуй, самым интересным оказался герметик ЦПЛ-2 на основе бутилкаучука — универсальный материал, пригодный для защиты и жилых домов, и промышленных сооружений, и даже бетонированных каналов. Как сказано в выставочном проспекте, «ЦПЛ-2 гарантирует долговечность и качество промышленных и жилых зданий». На столь серьезных выставках словами не бросаются... СТЕНЫ. О ЧЕМ МЫ ДУМАЕМ, ГЛЯДЯ НА КИРПИЧ Дни кирпича сочтены? Нет. На строительных выставках последних лет «кирпичные» экспозиции не свертываются;
Декоративный кирпич, выставленный в чехословацком разделе выставки напротив, они расширяются. Крупнейший «кирпичный» экспонат сокольнической выставки—созданная в ГДР полуавтоматическая линия L-500. Инженеры из города Герлица, где была разработана линия, утверждают, что созданное ими кирпичное производство самое автоматизированное. На долгом технологическом пути к кирпичу прикасаются толь- 32
ко машины, но не человеческие руки. От агрегата к агрегату движутся поддоны с ровными параллелепипедами, кирпичи автоматически погружаются в вагонетки, уходят в горячие тоннельные печи... Конечно, крупноблочное индустриальное строительство быстрее и экономичнее кирпичной кладки. Но если объединить достоинства крупноблочного строительства с очевидными преимуществами кирпича... Да, речь идет именно о таком симбиозе — о кирпичных блоках, которые будут делать на домостроительных комбинатах, как сегодня делают железобетонные. Советский Союз и ГДР проводят совместные исследования по созданию кирпичных блоков и строительству домов из них. Каждый такой блок состоит из двенадцати обычных кирпичей. Сможет ли кирпич, поднятый до современного строительного уровня, вернуть утраченные позиции? Сказать трудно. Пока несомненно одно: кирпич помогает архитекторам преодолевать однообразие новых кварталов. КВАРТИРА. ТИХО: ЖИВУТ ЛЮДИ! Был на выставке такой стенд. С многоэтажного городского дома как бы снята крыша. В одной из ячеек-комнат собралась шумная молодая компания, крутится диск пластинки, и под чрезмерно громкую музыку пляшут, стуча каблуками, девушки и парни. А за стенами — семейный ужин, женщина с вязаньем на коленях. В тихих комнатах — микрофо- Кирпичный завод в Венгерской Народной Республике, построенный с помощью специалистов из Герлица (ГДР) ны, снаружи на стенде — телефонная трубка. Подносим ее к уху: музыка оглушает. Переключаем тумблер в сторону надписи «звукоизоляция», и веселящаяся компания будто отодвигается от нас за сстню метров... И танцоры, и семья за ужином, и рукодельница— все это куклы, населяющие кукольные квартиры. Таким наглядным способом шведская фирма «Роквул» демонстрирует качество своей продукции — звукоизоляции. «Роквул» в буквальном переводе с английского означает «скальная шерсть». Не мудрствуя, составители фирменного каталога так и называют свою продукцию. На самом же деле это знакомая всем строителям минеральная вата, которую получают, расплавляя горные породы. Материалы из минеральных волокон способны полностью убрать шум; они дают возможность сосуществовать на одном этаже веселящейся компании и отдыхающему человеку, машинописному бюро и кабинету ученого. Словом, забавный шведский экспонат более чем серьезен. КРЫША. ПОЛИМЕРЫ НАД ГОЛОВОЙ Уходит в прошлое островерхая скатная крыша, и не только крутая, наподобие готической, но и скромно покатая, крытая оцинкованными листами. В нынешних домах крыши плоские, и появление дворника или телевизионного мастера на верхушке дома не вызывает уже у наблюдателя на тротуаре опасения — не свалился бы... И в самом деле, для чего нужен чердак? Зачем тратить материалы на ограждение пустого, бесполезного пространства? Итак, верх берет плоская крыша, которой не нужны металлические листы, шифер, черепица. Их заменили мягкие кровельные материалы. 90% промышленных и половина гражданских зданий в нашей стране строится с мягкой кровлей. Из привычных толя и рубероида и более современного материала — изола, сделанного на основе композиции битума с резиной. И, наконец, из разработанного во Всесоюзном научно-исследовательском институте новых строительных материалов фольгоизола. 3 Химия и Жизнь, Кя 1
Битумная и битумно-полимерные кровли даже с добавками противостарителей все же постепенно становятся хрупкими, растрескиваются; их приходится менять. Особенно быстро старение идет под солнечными лучами. А в фольгоизоле битум- ио-резиновый слой защищен тонкой алюминиевой фольгой. Для теплых районов, где много солнечных дней, фольгоизол на редкость удачен: отражательная способность фольги такова, что температура кровли оказывается на 20° С ниже, чем если бы ее изготовили из черного рубероида. Конечно, фольгоизол несколько дороже, скажем, просто изола; но зато он намного долговечнее, ему не нужен уход. За последние двадцать лет производство мягкой кровли в Советском Союзе выросло почти в 5 раз. На очереди широкое использование так называемых безрулонных кровель — жидких составов на основе битумов, латексов, синтетических смол. Кто после этого скажет, что кровельщик— нехимическая профессия? ОКНО. ПРОВЕРКА УРАГАНОМ Испытывают станки, автомобили, мосты, самолеты, железнодорожные пути, электродвигатели, музыкальные инструменты, подводные лодки и, оказывается, окна. На испытательном стенде Института оконной техники (есть такой!), что в западногерманском городе Розенгейме, одновременно установлены два окна. Одно испытывается на ураган — искусственно созданное давление на раму достигает 20 атмосфер,—другое, обмываемое струями воды,— на тропический ливень. А еще окна можно испытывать на звукопроницаемость и герметичность, на прозрачность и теплопроводность. Свыше 100 строительных фирм мира пользуются испытательным стендом Института оконной техники. ПОЛ. САПЕЛЕ, ОПЕЛЕ И ДРУГИЕ Сапеле, опеле, вава, утиле, экки, айян, эримадо и многие другие — всего около 200 названий — это породы тропических деревьев. Образцы древесины, светлой и темной, одноцветной и покрытой затейливыми узорами, показала на выставке «Стройматериалы-71» республика Гана. Около 70 тысяч квадратных километров территории этой африканской страны занимают леса с деревьями ценных пород. И продажа леса — вторая после какао статья ганского экспорта. Древесины почти всех перечисленных пород по прочности не уступают дубу, а некоторые, например эримадо, сравнимы со знаменитой бальзой, той самой, что послужила материалом для строительства «Кон-Тики», на котором Тур Хейердал со своими спутниками плыл по Тихому океану. Испытательный стенд Института оконной техники. Окно проходит испытания на звукоизоляцию Древесина и изделия из нее^ вторая после какао статья ганского экспорта. Гана впервые приняла участие в московской выставке
У ганской древесины удивительно широкий диапазон применения: судостроение и мебельная промышленность, изготовление шпал и шахтной крепи. А главное— это отделка комнат: стенные панели, пол самых разных цветов — от розоватого до темно-шоколадного. ДВЕРЬ. КОРОТКАЯ БЕСЕДА О ЗАМКАХ Всемирно известная финская фирма «Финнхард», которая, кстати, часть своей продукции поставляет в Советский Союз, занимается разработкой и производством последних штрихов строительства: замков и ключей к ним, а также дверных ручек, петель, щеколд и прочего скобяного товара. Особая гордость фирмы — знаменитые замки «Аблой», замки с секретом. Их выпускают десятками миллионов — похожих друг на друга как две капли воды и в то же время не одинаковых: случайно утерянный ключ от «Аблоя» подойдет лишь к одному из четырех-пя- ти миллионов замков. (А обычные замки повторяются через несколько десятков тысяч, в лучшем случае сотен тысяч штук.) Повстречав на выставке одного из руководителей фирмы господина Пентти Виллберга, корреспонденты попросили его высказаться о будущем замочного производства. Замок семидесятых годов. Продукция финской фирмы «Финнхард» известна во многих странах мира II Л Корр. Говорят, что человечество становится лучше, честнее. Не представляет ли это отрадное обстоятельство угрозу фирме «Финнхард»? П. Виллберг. Опытный злоумышленник отопрет любую дверь: самый хитрый замок можно, скажем, взорвать. Замки же ставят не от воров и жуликов, а от друзей, знакомых и случайных посетителей. Запертая дверь означает просьбу не входить, не мешать хозяевам. Корр. И все-таки, пока есть и злоумышленники... П. Виллберг. Увы! Наши конструкторы обязательно учитывают опыт и приемы этой группы «потребителей» замков. Нам приходится работать в контакте с криминалистами... НЕМНОГО О КОММЕРЦИИ Вот несколько выдержек из раздела «Коммерческие новости» ежедневного информационного бюллетеня выставки «Стройматериалы-71». «Самым значительным контрактом за первую неделю выставки явилось торговое соглашение, оформленное между В/О «ТЕХНОПРОМИМПОРТ» и польским внешнеторговым предприятием «ПОЛИ- МЭКС-ЦЭКОП». Согласно этому контракту в Советский Союз в течение 1972— 1975 гг. будет поставлено комплектное оборудование для 25 заводов по производству силикатного кирпича». «Между В/О «РАЗНОЭКСПОРТ» и двумя индийскими фирмами заключена сделка по импорту—на поставку в Советский Союз слюды на 180 тысяч рублей». «Крупный контракт по экспорту был подписан между В/О «СОЮЗХИМЭКС- ПОРТ» и внешнеторговой организацией ВНР «ХЕМОЛИМНЕКС», по условиям которого Советский Союз поставит в Венгрию продукцию химической промышленности почти на 770 тысяч рублей». «По условиям контракта с фирмой «КАРЛ МАЙЕР» (ФРГ) Советский Союз закупил камнеобрабатывающее оборудование на полмиллиона рублей. Купленные на выставке машины предназначены для строительства Камского автозавода». Общая сумма контрактов, заключенных советскими внешнеторговыми организациями в коммерческом центре выставки, превысила 100 миллионов рублей.
ОБЗОРЫ Инженер И. И. НИКИФОРОВ САМОЕ ДРЕВНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО КОЛЫБЕЛЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ С электричеством люди познакомились задолго до появления первых гальванических батарей, ламп накаливания и электрических машин. Один из его видов — молния — был известен человеку с незапамятных времен. Разными были проявления электричества — грозными и тихими, трагическими и забавными. Но все они были одинаково непонятны и потому вызывали страх и преклонение перед силами природы. Древние греки знали о чудесных свойствах камня — электрона. Так они называли янтарь (по-гречески это слово означает «притягивающий, привлекающий») за его способность притягивать различные легкие тела — пушинки, нити, волосы. Янтарь — не исключение. Многие вещества, если их предварительно потереть о шерсть, притягивают кусочки диэлектриков. Эту силу притяжения великий ученый средневековья Уильям Гильберт назвал электрической. В своем знаменитом трактате «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» он писал: «Электрические тела — суть те, которые притягивают таким же образом, как и янтарь». Много лет спустя знаменитый американец Бенджамин Франклин систематизировал все известные электрические явления. Он доказал, что искра с наэлектризованного тела и молния суть различные формы одного и того же явления — статического электричества. Электростатика была колыбелью, в которой выросла кр>п- неишая наука современности — наука об электричестве. С тех пор электростанции, электрические двигатели, радио, телеграф, телевидение, электронные приборы и машины неузнаваемо преобразили мир. Дав жизнь новой науке — электромагнетизму, наука о статическом электричестве пришла в упадок, как бы остановилась в своем развитии и в конце концов стала лишь вехой в истории науки. Вспомните всем нам хорошо известные школьные опыты с электроскопом, стеклянной палочкой и электростатической машиной. Чем не музейные экспонаты? Многие инженеры и ученые долго не воспринимали всерьез электростатику, считая, что в этой области все уже сделано, все изучено. Между тем и сегодня в теории статического элек-
37 тричества немало пробелов. Так до конца и не ясно, почему и в каких случаях на различных телах возникают заряды того или иного знака. Таинственна природа электретов, способных сохранять свой заряд долгое время как бы в замороженном виде. Мало изучены закономерности статической электризации полупроводников. Но предрассудки живучи даже в науке, и электростатика к середине нашего столетия не очень далеко продвинулась со времен Франклина. ГРОМ И МОЛНИЯ Говорят, гром не грянет — мужик не перекрестится. А гром гремел не раз. Взрывались построенные по последнему слову техники безопасности огромные нефтехранилища, гремели взрывы в шахтах, на аэродромах и в операционных. Взлетали на воздух танкеры и бензозаправщики, заводы и склады, случались загадочные авиационные катастрофы, взрывались ракеты на стартовых площадках. Был гром, значит, была и молния. Причина всех этих и многих других трагедий и катастроф — маленькая искорка, разряд статического электричества. Однако статическое электричество не всегда проявляет себя с таким шумом и грохотом. Значительно чаще его действие не столь эффектно, почти незаметно. Но «тихое» статическое электричество не менее вредно и опасно. От него страдают целые отрасли: производство бумаги и фотоматериалов, искусственных волокон и пленок, полиграфия, химия. Статическое электричество возникает везде, где распространены механические процессы: трение, скольжение, выдавливание, растяжение, перемешивание, разматывание материалов с рулонов, перекачивание, измельчение и распыление твердых тел. Достаточно привести несколько примеров. При работе печатных машин наэлектризованная трением бумага слипается с такой силой, что отдельные куски невозможно разделить, не повредив. Это неудивительно: на выходе из печатной машины бумага приобретает потенциал до ста тысяч вольт. Иногда из-за этого в брак уходит до 10—15% всей печатной продукции. Впрочем, дело не только в браке. Высокое статическое напряжение может оказаться небезопас-
ным и для рабочих, обслуживающих печатные машины. В текстильной промышленности особые неприятности с электростатикой возникли, когда появились искусственные волокна. Известно, что по диэлектрическим свойствам они намного превосходят хлопчатобумажные, шелковые и шерстяные ткани. Высокие скоро* стн современных ткацких и прядильных станков также вызывают повышенную электризацию нитей и пряжи. А наэлектризовавшись, одиоимеино заряженные нити, в полном соответствии с законами электростатики, начинают отталкиваться друг от друга. Пряжа спутывается, обрываются нити. Но этим коварство статического электричества не ограничивается. Полученная из наэлектризованной пряжи ткань сама приобретает заряд и, как и всякое наэлектризованное тело, притягивает к себе легкие мел* кие предметы — ворсинки, нитки, пылинки. Очистка ткани становится серьезной технической проблемой. В химии статическое электричество нередко ускоряет нежелательные побочные реакции, нарушающие течение основного процесса. Кроме того, при разрядах микромолиии вырабатывается сильнейший окислитель — озон, который нередко основательно путает карты технологов, задает им головоломные загадки. ...Это случилось на одном приборостроительном заводе. Оснащенный самой современной аппаратурой новый цех полупроводниковых приборов выпускал 90% брака. Казалось, все было продумано. Кондиционеры исправно поддерживали определенную температуру и влажность воздуха. Помещение сверкало чистотой. Технология была отработана до мелочей. Работницы шуршали белоснежными халатами... Оказалось, что дело было именно в этих халатах. То есть не в самих халатах, а в статическом электричестве, что скапливалось на одежде и руках сборщиц. От прикосновения к прибору возникала незаметная искорка, которая и пробивала чувствительные полупроводники. Брак был ликвидирован, когда капроновые халаты заменили хлопчатобумажными. • КОНДЕНСАТОР, КОТОРЫЙ ВСЕГДА С ТОБОЙ Смена халатов на приборостроительном заводе прошла быстро и безболезненно. Отказаться же от синтетики в повседневной жизни значительно сложнее, более того, вряд ли Возможно. С каждым годом занимает она все большее место в быту. Лавсан, капрон, нейлон вытесняют из нашего гардероба натуральные ткани и кожу. И вместе с синтетикой в наш быт проникают мощные электрические заряды. Покупая ткань или готовое платье из искусственных волокон, мы в большинстве случаев получаем их уже в наэлектризованном виде. При носке электризация усиливается из-за трения и деформации волокон. Достаточно сказать, что хлопчатобумажное белье собир *ет статический потенциал напряжением от 2 до 20 вольт, а белье из полиамидного волокна (в частности, капрона) — 350—620 вольт. Из-за электризации одежда прилипает к телу, теряет форму,, быстро пачкается. Человек в одежде и обуви из синтетики представляет собой своего рода лейденскую байку — конденсатор, в котором между двумя электропроводящими обкладками (тело человека и земля) находится диэлектрик. При движении ди-
электрик электризуется, и конденсатор постоянно подзаряжается. Иногда человек может зарядиться до нескольких десятков тысяч вольт. И тогда обычное рукопожатие может вызвать самую натуральную молнию, которая нередко сопровождается ощутимым электрическим ударом. Но ие только к случайному искровому разряду сводится воздействие статического электричества на человека. Медики утверждают, что электростатическое поле служит сильным раздражителем для живого организма, может вызвать в ием биологические изменения. Замечено, что длительное воздействие электростатического поля различной полярности и интенсивности может хорошо или плохо влиять на самочувствие и трудоспособность человека, ускорять или замедлять обмен веществ, стимулировать или тормозить деятельность центральной нервной системы. ТЕРМИНОЛОГИЯ, ТЕОРИИ, ГИПОТЕЗЫ Каким бы ни был механизм образования статического заряда, суть его всегда одна: на поверхности электризующейся среды перемещаютси и накапливаются элементарные носители электричества — электроны. Поэтому знак заряда тела определяется их относительным количеством: тело, в котором электронов недостаточно, заряжается положительно, а тело с избытком электронов — отрицательно. Еще нет единой теории, объясняющей происхождение статического электричества. Многие поддерживают гипотезу Г. Л. Гельмгольца, согласно которой основная причина возникновения статических зарядов— так называемой двойной электрический слой на границе фаз. Это своего рода шгоский конденсатор, его пластины —* тончайшие (порой атомные или молекулярные) слои разноименно заряженных частиц. При трении двух тел происходит частичный перенос наружных слоев-пластнн с поверхности одного тела на поверхность другого. По другим представлениям, электризация тел при их соприкосновении объясняется переходом электронов или ионов под действием контактной разности потенциалов. Наконец, есть и химическая теория возникновения статического электричества. Оиа применима в первую очередь к сложным органическим веществам — меху, янтарю, сургучу, эбониту, в состав которых входят длинные молекулярные цепи с полярными группами. При трении молекулы рвутся, и их электрические заряды разделяются. ПРИСАДКИ ПРОТИВ ВЗРЫВОВ Изучение физических и физико-химических механизмов статической электризации имеет отнюдь не только познавательное значение. Лишь сравнительно недавно, когда эти механизмы стали более или менее ясны, удалось разобраться в причинах серьезных аварий и даже катастроф при перекачивании больших объемов жидкостей — диэлектриков, разработать меры, предотвращающие разрушительные взрывы. В общих чертах причины взрывов на нефтепроводах, в самолетах, танкерах сходны. Когда жидкий диэлектрик течет по трубе, заряды одного знака собираются на твердой поверхности, заряды другого знака — в слое жидкости, граничащем со стенкой. Хорошо, если труба металлическая и заряды мгновенно стекают иа землю. А если стенки пластмассовые или резиновые? Заряд
непрерывно нарастает, и в любую секунду может проскочить искра. К чему это приводит, если по трубопроводу течет нефть или бензин, хорошо известно. Жидкость электризуется тем интенсивнее, чем больше встречает преград на своем пути. Именно поэтому часто катастрофы при заправке самолетов вызывают фильтры. Проходя через сильно развитую поверхность фильтра, топливо накапливает электрический заряд, который распределяется по всему объему жидкости. Заряды не успевают стекать на землю; между стенками топливного бака и поверхностью жидкости возникают мощнейшие электрические поля напряженностью 300—400 тысяч вольт на метр. Примерно такие же потенциалы приобретают и стенки трюмов на супертанкерах, когда пустые танки очишают от остатков нефти. И мощные струи воды, и мельчайшие водяные брызги как бы собирают электрические заряды, укладывают их один к одному, накапливают, чтобы в одни миг разрядить гигантский конденсатор, вызвать страшный взрыв. До сих пор на нефтеналивных судах применяют пассивный, хотя и весьма дорогой, способ борьбы со статическим электричеством — заполняют пустые трюмы инертными газами. Мы назвали | этот метод пассивным, потому что первопричина взрыва — статический заряд при этом не устраняется; просто вероятность пробоя конденсатора несколько уменьшается. Но есть и другой путь. Можно сделать жидкость электропроводной, и тогда статические заряды легко достигнут стенок баков, стекут с иих на землю. Для этого в топливо добавляют небольшое количество (тысячные и десятитысячные доли процента) специального препарата, который повышает электропроводность жидкости в десятки раз. В бензин, например, рекомендуется добавлять магниевые и хромовые соли жирных кислот C—8 граммов присадки на кубометр нефтепродукта). В последние годы с успехом применяют и другие антистатические добавки — различные полярные жидкости: уксусную кислоту, спирты. Оказалось, что разрядить жидкий диэлектрик не так уж сложно. Снять же статический заряд с твердых тел значительно труднее. Прежде всего, если удастся, следует предотвратить возможность образования статического электричества. Для этого стремятся проектировать технологические процессы таким образом, чтобы предотвратить трение диэлектриков или их деформацию. Однако во многих производствах исключить трение не удается. Если образование статических зарядов в производстве неизбежно, их надо любым способом удалить. Проще всего — заземлить наэлектризованное тело. Но это возможно только для электропроводных материалов. А как быть с диэлектриками — наиболее частыми источниками статической электризации? Для их разрядки (нейтрализации) существует много способов, но все можно свести к двум: либо увеличить электропроводность самого диэлектрика, либо поднять электропроводность окружающей среды, чтобы нейтрализовать поверхностные заряды ее ионами. Для ионизации воздуха вблизи заряженных тел применяют специальные устройства — ионизаторы. Принципы их действия могут быть самыми различными. Нетрудно, например, ионизировать воздух высоковольтным разрядом. В последние годы во многи х отр а ел я х промышленности стали применять радиационные ионизаторы. В этих приборах воздух продувают через капсулу с радиоактивным изотопом. Под действием излучения (чтобы не возникала радиационная опасность для работающих, иа установке используют источники а-нзлучения с малой проникающей способностью) газ ионизируется, электропроводность его возрастает. Для увеличения поверхностной электропроводности диэлектрика применяют различные гигроскопические покрытия — растворы органических солей, жирные спирты и сложные высокомолекулярные кислоты. Широкое распространение в борьбе со статической электризацией пластмасс получили в последние годы поверхностно- активные антистатики. Эти вещества резко изменяют энергетическое состояние поверхности диэлектриков н в несколько раз снижают величину поверхностного заряда. Достаточно погрузить на несколько минут ткань, пленку или волокно из синтетического материала в водный раствор антистатика, а затем высушить материал при комнатной температуре. Наиболее эффективные поверхност- ноактивные вещества способны понизить электрическое напряжение с нескольких тысяч до десятков вольт. Однако идеального антистатика, который сообщил бы волокну необходимую электропроводность на весь срок его службы, еще нет. Все они действуют в определенных усло- виях и ограниченное время. Естественно, что идеальным решением проблемы было бы создание синтетических материалов, которые вообще не электризуются, то есть сами по себе обладают антистатическими свойствами.
Трибоэлектрический ряд натуральных и искусственных материалов, используемых в производстве одежды и обуви. Материалы, расположенные в левом ряду, при трении о кожу заряжаются положительно клин клином Вспомните школьные опыты: стеклянная палочка, натертая шелковым платком, электризуется положительно, а эбонитовая, натертая шерстью, — отрицательно. Полярность наведенного заряда зависит от того, какие материалы вступают во взаимный контакт. Еще в середине XVIII века были составлены так называемые три- боэлектрические ряды материалов, которые отражали и степень электризуемости, и знак приобретаемого заряда. При трении двух диэлектриков материал, стоящий в трибоэлек- трнческом ряду выше своего партнера, заряжается положительно, а материал, находящийся ниже, — отрицательно. Во всех известных трибоэлек- трических рядах стекло расположено в верхнем, положительном конце, каучук, резина, эбонит — в нижнем, отрицательном. Появившиеся в последние годы синтетические материалы были тотчас же исследованы на статическую электризацию и помещены на свои места в трибоэлектрический ряд. Оказалось, что многие из них занимают место в разных концах шеренги: полиамидные волокна располагаются на положительной стороне ряда, место винильных полимеров и полиэтилена — среди отрицательно электризующихся диэлектриков. Эта особенность синтетических материалов натолкнула исследователей на интересную рнмин luimiiiuimiiiiimjiHhHiiiHiiiiHimna? сшил. • •***«« k t • • « S-^ &■&?><& ъ&* ^s*"^ тпнмшшшшашшшщди uimmmiiffliifi
renepQWp мысль: выбивать клин клином — статическое электричество статическим электричеством. Если смешать волокна, которые при электризации приобретают заряд разного знака, ткань в целом будет электрически нейтральна. Такие материалы не должны менять свои антистатические свойства ни во время носки, ни после стирки. Из антистатических тканей в настоящее время достаточно хорошо зарекомендовали себя шерсть с лавсаном или нитроном, вискоза или хлопок с лавсаном, полипропилен с капроном, хлорин с анидом. Однако и смешением волокон не всегда удается полностью нейтрализовать электростатические заряды, возникающие на одежде. Поэтому врачи и гигиенисты придают большое значение полярности сохранившегося заряда. Считается, что от- Иа снимке — установка «Электрическая нога», разработанная в лаборатории электростатики Всесоюзного заочного института технологии легкой промышленности. Снизу на колодку приклеивают подметку из материала, исследуемого на электризацию. На подставку помещают другой изучаемый материал — для пола. Затем включают мотор, и «нога» приходит в движение, имитируя ходьбу. Датчики на колодке и полу непрерывно замеряют потенциал трущихся поверхностей, самописцы чертят кривую электрического потенциала По такой схеме в промышленности готовят различные ворсовые материалы: бархат, плюш, ковры, искусственный мех. Грунтовый материал — основу (джутовая ткань, кожзаменитель, пластмассовая пленка, резина) смазывают клеем и протягивают над электродом электростатического генератора. Предварительно измельченные и отсортированные ворсинки засыпают в бункер, на дне которого есть металлическая решетка, подключенная к другому электроду генератора. Заряженные ворсинки движутся к противоположному полюсу и приклеиваются к основе рицательная электризация в большинстве случаев оказывает на организм благотворное действие. Исходя из этого представления, все материалы делят на две группы: гигиенические, наводящие на кожу отрицательный заряд, и негигиенические. В трибоэлектриче- ском ряду гигиенические материалы располагаются выше кожи человека и, следовательно, при трении о кожу заряжают-
ся положительно. Таковы, например, смеси для трикотажных полотен: хлопок с вискозой, шерсть с вискозой и хлопком, хлопок с капроном, капрон с ацетатным шелком. ПОЛЕЗНОЕ ЯВЛЕНИЕ Рассказ о роли электростатики в современной технике и быту будет неполным, если говорить лишь о вредных ее последствиях н методах борьбу с электризацией. В одних случаях статическое электричество — неприятная и трудно устранимая помеха, в других— весьма полезное, широко используемое в технике явление. Достаточно назвать различные электроизмерительные приборы, индикаторы излучения, генераторы Ван-де-Граа- фа, которые используют в физических исследованиях для накопления огромных статических потенциалов. Хорошо зарекомендовал себя метод окраски в электростатическом поле. К окрашиваемой детали подводят один из полюсов электростатического генератора. Другой полюс присоединяют к распылителю. Поле ускоряет полет частиц, безошибочно наводит их на цель — окрашиваемую поверхность. Вылетающие из распылителя частицы краски стремятся к противоположному полюсу— к детали. Этот способ в несколько раз экономичнее и быстрее обычных методов распыления. Оригинальное применение нашло статическое электричество в текстильной промышленности. С его помощью можно получать холст, бархат, плюш, ворсовые ткани, ковры, искусственный мех. Словом, статическое электричество, хотя и с иекоторы м опозданием» начинает служить людям. В разные исторические эпохи оно испытало иа себе самое различное отношение: от поклонения через века неведения к познанию и практическому применению. И уже сейчас можно предвидеть, что оно займет достойное место в технике будущего. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПОМЕХИ УГРОЖАЮТ СЕРДЦУ Многим сердечным больным позволяют вести нормальный образ жизни электростимуляторы — крохотные электронные устройства, вживляемые под кожу и регулярно, с точностью часового механизма, посылающие в сердечную мышцу электрические импульсы, которые регулируют темп ее сокращений. Такие электростимуляторы постоянно носят с собой десятки тысяч больных. Но и у электростимуляторов нашлось слабое место. Как сообщает журнал «Scientific American» A971, №6), недавно было обнаружено, что на их работу неблагоприятно влияют... радиопомехи, источником которых могут быть радарные установки, радиостанции, различное медицинское оборудование (например, аппараты для диатермии) и даже системы за- жигания автомобилей. Особое беспокойство вызывает у врачей все более широкое распространение высокочастотных нагревательных устройств для приготовления пищи, излучающих волновые импульсы большой энергии. Уже описано несколько случаев, когда поблизости от таких устройств у больных с электростимуляторами наблюдалось нарушение сердечной деятельности. Перед врачами и инженерами возникает новая проблема — защиты больного от радиопомех. А. ДМИТРИЕВ НАВОИ. ВСТРЕЧА С ЧИТАТЕЛЯМИ В конце прошлого года на химическом комбинате в узбекском городе Навои редакция «Химии и жизни» провела встречу с читателями. Редакция признательна химикам Навоийского комбината, принявшим участие в обсуждении журнала, за товарищескую критику и конкретные советы по тематике на 1972 год.
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ ГДЕ ДОСТАТЬ РЕАКТИВЫ Я давно увлекаюсь химией, есть у меня и своя небольшая лаборатория. Но реактивов часто не хватает. Где их можно достать! Б. ВАСИН Свердловская обл. В нашей стране есть довольно много специализированных оптово-розничных магазинов Со- юзреактива, которые продают свои товары и за наличный расчет и по перечислению, а также высылают их по почте наложенным платежом. Каждый магазин обслуживает несколько областей или даже целую республику. Заказы следует направлять в ближайший. Вот адреса: Москва, набережная Мориса Тореза, д. 36, секция № 2; Ленинград, ул. Садовая, Д. 24; Воронеж, ул. Машиностроителей, д. 29; Горький, ул. Свердлова, д. 4; Куйбышев, ул. Венцека, д. 50; Казань, ул. Красина, д. 13-а; Саратов 33, поселок Строитель, ул. Дачная, д. 6; Волгоград, ул. Рабоче-крестьянская, д. 31; Уфа 40, ул. Кольцевая, д. 36; Ростов-на-Дону, пр. Буден- новский, д. 3; Новосибирск, ул. Гоголя, Д. 219; Кемерово, Октябрьская ул., д. 76; Красноярск, ул. Мичурина, Д. В; Свердловск, ул. Первомайская, д. 114; Пермь, ул. Советская, д. 49; Челябинск, ул. Турбинная, Д- 74; Ангарск Иркутской области, ул. Горького, д. 19; Киев, ул. Заньковецкой, д. 4; Харьков, ул. Свердлова, д. 26; Днепропетровск, ул. Кирова, Д. Ю8; Донецк 87, ул. Хлебодарная, Д. Ю-а; Невинномысск, ул. Менделеева, д. 54; Одесса, ул. Карла Маркса, Д. 32; Львов, ул. Жовтнева, д. 29; Кишинев, ул. Стефана Великого, д. 56; Минск, проспект Ленина, Д. 55; Рига 11, ул. Петра Стучки, Д. 16/18; Таллин, ул. Пикк, д. 47; Вильнюс, ул. Тарибу, д. 10; Баку, ул. Караганова, д. 4; Тбилиси, проспект Важа Пша- вела, д. 10; Ереван 6, проспект Ленина, Д. 2; Алма-Ата, ул. Ауэзова, д. 5; Караганда, проспект Ленина, Д. 50; Ташкент, ул. Волгоградская, д. 10; Ашхабад, проспект Свободы, Д-44. К адресу следует обязательно добавлять — «магазин химических реактивов». Но мало знать адрес. Необходимо еще помнить, что ни один из магазинов не пошлет по почте жидкие кислоты, ядовитые вещества, взрывоопасные соединения, горючие жидкости и, наконец, реактивы с сильным неприятным запахом; например, концентрированную азотную кислоту, дихлорэтан или бертолетову соль. Кроме того, при составлении заказа, который собираются послать работникам магазина, следует писать полное наименование реактива. Например, не просто «гипосульфит», а «гипосульфит безводный» или «гипосульфит кристаллический». Желательно, чтобы была указана степень чистоты реактива. Ведь выпускают несколько «сортов» их: технические, чистые, чистые для анализа, химически чистые. Чем чище вещество, тем оно дороже. Иногда разница в стоимости очень велика. Поэтому реактивы «чистые для анализа» и «химически чистые» надо заказывать лишь тогда, когда это действительно необходимо. Теперь о количестве. Каждый реактив обычно выпускают в двух-трех расфасовках; поэтому хорошо писать, например, так: «сульфит натрия безводный, чистый, не менее 250 г — не более 500 г». Следует помнить еще, что почтовые отделения вручают адресатам посылки по предъявлении паспорта; поэтому реактивы для школьников моложе 16 лет должны заказывать их родители. И, наконец, последнее. Все магазины, адреса которых приведены в перечне, снабжаются совершенно одинаково. Поэтому, если, скажем, в челябинском магазине нет реактива, то и в столичном его сейчас тоже нет. Есть, однако, исключение — набор «Юный химик» высылает по почте только московский магазин реактивов № 2 (Москва, Хлебозаводский проезд, д. 5, корпус 4), и только этот набор! Никаких других реактивов индивидуальным покупателям магазин № 2 теперь не высылает.
Немецкая подводная лодка с парогазотурбинными установками, поднятая англичанами после войны 4**Ъ* ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО Инженер-капитан II ранга Л. С. ШАПИРО СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО: ВОДА ПЛЮС АТОМ КИСЛОРОДА В 1934 году в Германии появились термины «арийская наука» и «неарийская наука». В том же году из немецкой научно-технической периодики начисто исчезли публикации, так или иначе связанные с очень обыкновенным, давно известным веществом — перекисью водорода. Причины «пропажи» раскрылись лишь после поражения гитлеровского рейха. ВАЛЬТЕРА ОСЕНЯЕТ ИДЕЯ В начале тридцатых годов в приморском городе Киле была небольшая фирма, специализировавшаяся на производстве исследовательской аппаратуры и точных инструментов. Руководил ею инженер Гельмут Вальтер — человек способный и предприимчивый. Собственноручно проверяя работу, одного из изготовленных фирмой аппаратов, Вальтер обратил внимание на своеобразные свойства высококонцентрированных растворов перекиси водорода. Он наблюдал, как под действием этих растворов мгновенно воспламенялись многие материалы органического происхождения — бумага, ткани, дерево. Это в общем-то неудивительно: химики и раньше знали, что перекись водорода— сильный окислитель, именно окислительные свойства этого вещества лежат в основе его традиционных применений — для отбелки тканей и окраски волос. Вполне вероятно, что именно «избытком кислорода» объясняется и бактерицидное действие перекиси. Что же удивляться, если крепкие растворы Н202 воспламеняли горючие вещества? Так и должно быть. Вещества, подожженные перекисью, не удавалось погасить песком. Против таких вспышек были бессильны и обычные огнетушители, содержимое которых, как и
песок, лишь прекращает доступ кислорода к поверхности горения и тем самым душит пламя. Вещества, подожженные концентрированными растворами Н202, подобно пороху, продолжали гореть и под изолирующим слоем песка или пены. И горели до тех пор, пока не расходовалась вся перекись... Значит, кислород выделяется в процессе горения, рассуждал Вальтер, а раз так, концентрированные растворы перекиси водорода можно использовать там, где ощущается дефицит кислорода, например на подводных лодках... Для тех, кто в то время конструировал новые подводные суда, главной проблемой была проблема скорости. Даже у лучших лодок скорость движения под водой не превышала 8 узлов, то есть 15 километров в час A узел=1,852 км/час). Да и эту скорость судно могло поддерживать не больше часа — потом нужно было всплывать для подзарядки аккумуляторов. Это ограничивало боевые действия подводников, а сами корабли во время подзарядки батарей могли стать легкой добычей противника. Руководителей германского военно-морского флота, планировавших неограниченную подводную войну, такие подлодки уже не устраивали... Увеличить подводную скорость и радиус действия подводных лодок можно было, только повысив их энерговооруженность. Но на лодках старой конструкции — с аккумуляторными батареями — примерно четвертая часть общего водоизмещения судна приходилась на долю энергоустановки. Нужны были принципиально новые идеи, чтобы создать новые лодки — быстрые и достаточно «дальнобойные». Узнать все это Вальтеру не составило большого труда. Киль был форпостом германского подводного кораблестроения. Идея подводного двигателя на перекиси водорода захватила Вальтера. Она привлекала своей новизной, и к тому же инженер Вальтер был далеко не бессребренником. Он отлично понимал, что в условиях фашистской диктатуры кратчайший путь к благоденствию — работа на военные ведомства. Уже в 1933 году Вальтер самостоятельно предпринял исследование энергетических возможностей растворов Н202. Он составил график зависимости основных теплофизических характеристик от концентрации раствора. И вот что выяснил. Растворы, содержащие 40—65% Н202, разлагаясь, заметно нагреваются. Часть воды при этом испаряется. При разложении еще более концентрированных растворов тепла выделяется намного больше: вся вода испаряется без остатка, а продукты разложения — смесь водяных паров и кислорода (ее называют парога- зом), перегреваются. И что еще очень важно: каждой концентрации соответствовало строго определенное количество выделяющегося тепла. И строго определенное количество кислорода. Вальтер сумел увидеть абсолютно новую область применения вещества, известного больше ста лет. И изучил это вещество с точки зрения намеченного применения. Когда свои соображения он довел до высших военных кругов, поступило немедленное распоряжение: засекретить все, что так или иначе связано с перекисью водорода. Отныне в технической документации и переписке фигурировали «аурол», «оксилин», «топливо Т», но не общеизвестная перекись водорода. КОНСТРУКЦИЯ И НАДЕЖДЫ Перекись водорода — продукт нестойкий. Именно это в обычных условиях вредное свойство использовал Вальтер в своих установках. Он не только не стремился как-то стабилизировать растворы, а напротив, искал катализаторы, которые способствовали бы мгновенному разложению Н202. Такие катализаторы были подобраны, ими оказались перманганаты натрия и кальция NaMn04 и Са(Мп04)г- Под действием этих веществ реакция H202-^H20-i-02 шла мгновенно и до конца. Продукты реакции подавались в турбину, вращали ее, а затем выбрасывались за борт. Так, по «холодному» процессу, работала первая вальтеровская установка. У нее были два очевидных недостатка. Во-первых, кислород слабо растворяется в воде, и лодка с таким двигателем оставляла бы на поверхности пузырьковый след. Во-вторых, выбрасывать за борт неиспользованный кислород, особенно в условиях подводного плавания, было бы непозволительным расточительством. Поэтому логическим продолжением «холодного» процесса стал «горячий». f
/ В продукты разложения подавалось органическое топливо. Сгорая в неиспользо- вавшемся прежде кислороде, оно поднимало температуру продуктов реакции до 2000° С и выше. В камеру сгорания дополнительно подавали воду, чтобы снизить температуру парогаза до приемлемой для турбин величины (около 500°С). Естественно, мощность двигателя, по сравнению с работавшими по «холодному» процессу, значительно возрастала. Для подводного флота «горячий» процесс был выгоден еще и потому, что углекислый газ (он теперь занимал место кислорода) значительно лучше растворяется в воде, и лодка теряла «след- ность». В 1937 году после успешных стендовых испытаний парогазотурбинных установок (ПГТУ) Вальтеру было позволено выступить с докладом перед высшим командованием немецкого военно-морского флота. На следующий год на одной из судоверфей (все в том же Киле) начали делать опытную подлодку, получившую шифр Ф-80. В 1942 году строительство закончилось. На испытаниях лодка Ф-80 развила скорость 28,1 узла — в 3,5 раза большую, чем у прежних лодок. Сразу же после испытаний гросс-адмирал Редер сделал доклад в штаб-квартире Гитлера и предложил немедленно начать строительство 24 подводных лодок с ПГТУ. Боевые подводные лодки должны были иметь по две установки общей мощностью в 5000 лошадиных сил. Установки должны были работать по «горячему» процессу на 80%-ном растворе Н2Ог. (Применить еще более концентрированные растворы не позволяла их температура замерзания: если 80%-ный раствор затвердевает при минус 22° С, то 90%-ный —при минус 9,4°С.) Строительство подводных лодок с ПГТУ велось в обстановке абсолютной секретности. На корабли допускали строго ограниченный круг лиц по спискам, согласованным в высших инстанциях вермахта. На контрольно-пропускных пунктах стояли жандармы, переодетые в форму пожарных... Параллельно наращивались производственные мощности. Если в 1939 году Германия производила 6800 тонн перекиси водорода (в пересчете на 80%-ный раствор), то в 1944 — уже 24000 тонн, и строились дополнительные мощности на 90000 тонн в год. Еще не имея полноценных боевых подводных лодок с ПГТУ, не имея опыта их боевого использования, гросс-адмирал Дениц вещал: «Придет день, когда я объявлю Черчиллю новую подводную войну. Подводный флот не был сломлен ударами 1943 года. Он стал сильнее, чем прежде- 1944 год будет тяжелым годом, но годом, который принесет большие успехи». Деницу вторил государственный радиокомментатор Фриче. Он был еще откровеннее, обещая нации «тотальную подводную войну с участием совершенно новых подводных лодок, против которых противник будет беспомощен». Однако успехи Советской Армии диктовали совсем иной ход событий... БЕССЛАВНЫЙ ФИНАЛ Исследования Вальтера не прошли мимо ведомства Геринга. Энергетические установки на перекиси водорода в различных модификациях стали применять на самолетах, а позже и на ракетах Фау-1 и Фау-2. Однако, как и подводные лодки с ПГТУ, они не смогли повлиять на ход войны. Всего немцы успели построить Л таких подводных лодок. В последние дни рейха все они были взорваны или затоплены. В конце войны командование ВМС США и Англии развернули настоящую охоту за документацией подводных лодок с ПГТУ и за специалистами, принимавшими участие в их постройке и проектировании. Англичане смогли обнаружить и поднять со дна одну из лодок. Корабль был отведен в Англию немецкой командой, которую предупредили о смертной каре в случае каких-либо диверсий. Туда же доставили Вальтера, С его участием в 1954—1958 годах в Анг лии были построены две экспериментальные подводные лодки с ПГТУ — «Экспло- рер» и «Экскалибер». Получив на испытаниях «Эксплорера» 25 узлов, англичане оповестили мир, что ими установлен мировой рекорд скорости под водой. В дальнейшем ПГТУ не получили распространения в подводном кораблестроении. Успехи атомной энергетики позволили более удачно решить проблему мощных подводных двигателей. МИРНАЯ ПЕРЕКИСЬ В послевоенные годы перекись водорода продолжала и продолжает приносить
пользу людям. Кроме традиционных сфер использования (в качестве дезинфицирующего средства и отбеливателя), для нее нашлись совершенно новые области применения. Способность этого вещества интенсивно выделять кислород при разложении используется в производстве пористых материалов, в частности резин и легкого бетона. Перекись водорода стали применять как катализатор некоторых технологических процессов. Она повышает скорость образования синтетических каучу- ков из мономеров, выступая здесь одновременно в качестве инициатора и катализатора полимеризации. В производстве электронной аппаратуры перекись используют для протравки поверхности полупроводниковых германиевых пленок... В последние годы на перекись вновь обращают внимание как на возможный источник энергии. В ФРГ строят глубоководный исследовательский аппарат «Штинт» («Корюшка»), в котором установят некое подобие ПГТУ. Здесь продукты разложения перекиси будут использоваться для вращения турбогенератора, вырабатывающего энергию, и на нужды исследователей. Возможно, на перекись водорода еще не раз обратят внимание при решении каких-то новых проблем, недаром же среди ученых бытует выражение, что новое— это хорошо забытое старое. ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА САМАЯ БОГАТАЯ Из всех известных науке соединений перекись водорода — самое богатое кислородом. На долю кислорода приходится почти 95% ее веса. Для науки и практики очень важно, что при разложении Н2О2 первоначально выделяется атомарный кислород, который обладает значительно большей химической активностью, чем окружающий нас кислород воздуха. ВПЕРВЫЕ НА ПРАКТИКЕ Первооткрыватель перекиси водорода Луи-Жак Тенар первым же использовал ее на практике. Он собственноручно реставрировал с помощью этого вещества одну из потемневших от времени картин Рафаэля. Тенар же первым предложил использовать перекись водорода в медицине — как наружный раздражитель. ПЕРЕКИСЬ В ПРИРОДЕ Знаменитый русский ученый А. Н. Бах обнаружил перекись водорода во всех частях зеленых растений и доказал, что в малых концентрациях она не только не вредит растениям, но и играет важную роль в процессах их дыхания. Перекись водорода образуется и в животных организмах — как один из полупродуктов биохимического окисления. От избытка перекиси живые клетки предохраняет фермент ката- лаза. При нуле градусов одна молекула каталазы способна разложить до 5 миллионов молекул н2о2. ПЕРЕКИСЬ И РИС Ученые Кубанского сельскохозяйственного института исследовали, как влияют растворы перекиси водорода на прорастающие семена риса. Рис, как известно, возделывается на затопленных водой полях. Доступ кислорода к семенам и росткам затруднен, а это сказывается на урожае. Решено было компенсировать нехватку кислорода предварительным выдерживанием семян в растворах перекиси водорода. Опыты дали обнадеживающие результаты. Наклюнулись все семена, выдержанные в 1%-ном растворе Н202, в то время как из контрольной группы семян, выдержанных в дистиллированной воде, дали ростки лишь две трети. Замачивание семян в перекиси сказалось и на урожае: прибавка составила в среднем около В центнеров с гектара. ОРУЖИЕ ЖУКА-БОМБАРДИРА Перекись водорода использовали в двигателях подводных лодок и ракет, но еще раньше это вещество было взято на вооружение представителями мира насекомых. Жук-бсмбар- дир, подвергшись нападению, выбрасывает в сторону противника струйку перекиси водорода, которая вырабатывается в его организме. На вклейке — схема силовой установки подводных лодок с ПГТУ, работающих по «горячему» процессу
■ ■ ЖУЖ( «ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ВОСКОВЫХ КРАСОК» Так называется публикуемая в этом номере журнала статья о энкаустике — способе живописи нагреты ми восковыми красками. В нескольких музеях мира хранятся портреты, написанные художниками энкаустами около двух тысяч лет тому назад (так называемые «фаюмские портреты:>). Примерно в XII веке техника энкаустики была забыта Сейчас интерес к ней оживает Советские художники Е Кочар и В. В. Хвостенко создали новую рецептуру восковых красок, написали в технике энкаустики интересные работы. Слева: Е. Кочар. «Комитас». В центре: В. В. Хвостенко, Т. В. Хвостенко. «Лель» (фрагмент). Справа: «Фаюмский портрет» (из коллекции Берлинского музея)
Объект, обрабатываемый серебром Кощен- Время трация обра- серебра, ботви, мг/л часы Питьевая вода 0,05-0,5 0,5-2 ** Минеральные и лечебные воды Вода в плавательных бассейнах Хечебныз растворы Фруктовые соки Посуда и тара Молово Масло и жиры Свежие фрукты а овощи 0,2 0,2-0,5 5-20 7,5-10 1-5 1,5-5 1-5 2,5-7 2—6 2 0,5 0,5 0,5 0,25
Академик АН УССР Л. А. КУЛЬСКИИ ОЧИСТКЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ от вредных веществ и особенно от болезнетворных микроорганизмов уделяется во всем мире огромное внимание. Широко используются эффективные средства для очистки и обеззараживания: новые коагулянты и флокул янты, вещества, обладающие сильными адсорбционными и адгезионными свойствами, сильные окислители — хлор и озон, наконец, ультрафиолетовые лучи. И все же эта проблема по- прежнему остается весьма острой. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно полмиллиарда человек заболевают в результате инфекций, передающихся через воду. Обеспечить человечество чистой, безвредной водой — задача сложная. В нащи дни она еще более усложнилась, потому что с каждым годом увеличивается сброс промышленных и бытовых стоков и вместе с тем возрастает потребность в обработанной воде. Достаточно сказать, что число плавательных бассейнов на Земле уже пере- На вклейке — схема иона- тора ЛК-27, простейшего из ионаторов семейства ЛК (инициалы создателя приборов Л. А. Кульского.— Ред.). Этот прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 вольт через полупроводниковый диод-выпрямитель. Сила тока, а значит, и производительность @,25—1,5 мг серебра в минуту) зависят от величины СЕРЕБРЯНАЯ ВОДА валило за миллион. Люди бурными темпами стали обживать засушливые и безводные районы планеты, резко возросла продолжительность плавания морских судов, наконец, началось освоение человеком космического пространства. Сейчас в практике водопод- готовки чаще всего применяются такие обеззараживающие агенты, как хлор и озон. Однако эти вещества создают антимикробный эффект лишь на непродолжительное время. Поэтому порой возникает необходимость проводить повторное хлорирование или озонирование питьевой воды. Надо ли говорить, что это крайне неэкономично, а в некоторых случаях и неприемлемо? В то же врем я существуют вещества, которые могут сделать воду безвредной на месяцы и годы, консерванты надежные и экономичные, которые легко и просто ввести в питьевой бак космического корабля, в плавательный бассейн, в городскую водопроводную систему. Это — растворы серебра. встроенных в корпус ионатора сопротивлений. Стационарные ионаторы ЛК-28 и ЛК-30 выпускает Киевский экспериментальный завод медицинских изделий, лабораторные и дорожные ионаторы — Сумский завод электронных микроскопов и Мелитопольский компрессорный завод. Для тех, кто предполагает пользоваться ионаторами на Экспериментально установлено, что растворы серебра, полученные э лектрох и м ически м путем, почти в 2000 раз эффективней карболовой кислоты той же концентрации, в 3,5 раза эффективней сильнейшего яда для всего живого, в том числе и для бактерий, — сулемы. Таким свойствами не обладает ни хлор, ни озон, ни гипохлорит натрия, В Институте коллоидной химии и хи мни воды АН УСС Р были проведены широкие исследования обеззараживающих свойств серебра в отношении микроорганизмов. Опыты показали, что серебро — надежный консервант питьевой воды. Так, в течение шести месяцев в пробах воды, зараженных кишечной палочкой в концентрации до миллиона особей в литре и обработанной серебром, не было обнаружено живых бактерий. Результаты красноречиво характеризует табли~ ца на странице 50. ОБЕЗЗАРА ЖИВАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ СЕРЕБРА показано в таблице лишь в отноше- производстве и в быту, приведена таблица дозировки серебра для различных целей. Надо помнить, что концентрация серебра в питьевой воде, потребляемой систематически, не должна превышать 0J05 мг/л. Применять же серебряную воду для лечения можно только по назначению врача
1 Солевой состав 1 воды, мг/л С1- - 20 2-220 С1- - 60 2-285 С1" - 120 2-500 СП - 350 2 - 1000 Контроль С1" - 60 2-285 Исходное заражение, число бактерий 1 в литре 3-101 5-106 3-10* 5-106 3-10* 5-Ю6 ЗЛО3 5-106 3-Ю3 5-106 Число бактерий после обработки серебрсм сутки 0 6 0 30 0 36 2 60 900 3000 неделя 0 1 0 21 0 31 0 2 600 1500 1 месяц 0 0 0 0 0 0 0 0 60 90 2 месяца 0 0 0 0 0 0 0 0 90 60 6 месяцев! 0 0 0 0 0 0 0 0 9 30 иии одного микроорганизма — кишечной палочки. Однако серебро эффективно против всех патогенных микроорганизмов, возбудителей инфекций, передающихся через воду. Серебряные растворы полностью уничтожают возбудителей дизентерии, брюшного тифа, паратифа, холеры. Очень чувствительны к серебру стрептококки, стафилококки, пигментные бактерии, протеи, сальмонеллы, различные простейшие растительные и животные организмы, например синезеле- ные водоросли. В то время как антимикробный спектр серебра изучен до,- вольно полно, механизм его воздействия на клетку еще не установлен. Поэтому в Институте коллоидной химии и химии воды ведутся такие исследования, и есть надежда, что в ближайшее время этот пробел будет восполнен. Значение серебряной воды не исчерпывается ее антимикробным действием. Серебро — один из микроэлементов. С пищей человек потребляет в среднем 0,088 мг серебра в сутки. В зависимости от концентрации серебро может ускорять или замедлять биохимические реакции с участием ферментов, с разли чной скоростью угнетать
рост опухолевых тканей, способствовать созданию иммунитета против многих заболеваний. Препараты, содержащие се- ребро* давно применяют дерматологи и зубные врачи, хирурги и гинекологи. Появились даже специализированные медицинские учреждения, широко использующие серебряную воду. Уже более десяти лет это простое средство применяют в санаториях Краснодарского края для лечения хронического тонзиллита, катаральной ангины, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Врачи полагают, что область применения серебряной воды в медицине будет в дальнейшем расширяться. СЕРЕБРЯНУЮ ВОДУ можно получить трем я способам и. Первый и самый древний — выдерживать обычную воду в серебряных или посеребренных сосудах. Однако использовать его в современной водоподго- товке вряд ли возможно. Во- первых, из-за малой скорости растворения серебра, во-вторых, из-за невозможности дозировки: скорость растворения серебра сильно зависит от величины и состояния металлической поверхности, от солевого состава воды, температуры и многих других факторов. Получить серебряную воду растворением солей довольно просто, но такие препараты оказываются весьма нестойкими: они легко разлагаются при хранении и на свету, теряя при этом свои бактерицидные свойства. Самым эффективным методом приготовления растворов оказался электрохи м ически й t он дает возможность точно дозировать серебро. Разработка этого метода принадлежит автору. Опыты по растворению серебра под действием электрического тока были поставлены еще в 1930 году. В последующие годы были разработаны технология получения растворов серебра необходимой концентрации для любого объема воды н аппараты, названные ионаторами. Суть метода состоит в том, что при пропускании постоянного электрического тока через пару серебряных электродов, опущенных в воду, анод растворяется и вода насыщается ионами и коллоидными частицами серебра. Контроль за количеством серебра в воде ведут по показаниям миллиамперметра. Выход серебра зависит от присутствия и концентрации солей и взвешенных частиц, которые образуют на поверхности анода труднорастворимые пленки. Это особенно касается хлоридов и сульфатов. ВПЕРВЫЕ В КРУПНЫХ МАСШТАБАХ серебряную воду использовали тридцать лет назад, во время войны, на строительстве стратегической
Стационарные ионаторы ЛК-28 и ЛК-30 растворяют за час 15 граммов серебра; такого количества металла достаточно для обеззараживания и консервации примерно 300 кубометров воды шоссейной дороги в Индии. В питьевую воду электролитически вводили серебро. Таким способом удалось наладить снабжение чистой водой занятых на строительстве 30 тысяч рабочих и приостановить уже начавшиеся эпидемии холеры и дизентерии. Этот опыт стал известен спе- циалистам-водоснабженцам, и обеззараживание серебром получило большое распространение. В нашей стране создано целое семейство аппаратов- ионаторов для приготовления серебряной воды. Самые крупные из них — стационарные приборы ЛК-28 и ЛК-30 — растворяют за час 15 граммов серебра; такого количества металла достаточно для обеззараживания и консервации примерно 300 кубометров воды в час. Ионаторы ЛК-28 и ЛК-30 установлены на нескольких десятках морских судов Черноморского н Балтийского паро- ходств, Мурманского тралового флота. Сейчас, после нескольких лет бесперебойной эксплуатации аппаратов, можно смело утверждать, что желудочные заболевания во время плавания стали редкостью. Важно и другое: пароходства тратят теперь значительно меньше валюты на закупку пресной воды в иностранных портах. Высокопроизводительные ионаторы установлены на многих заводах минеральных вод и безалкогольных напитков — Киевском, Ялтинском, Феодосийском, Харьковском, Кисловодском. Раньше минеральную воду приходилось подолгу выдерживать на складах, дожидаясь, пока содержание микроорганизмов упадет ниже опасного предела. Теперь надобность в этой операции отпала, что дает на каждом заводе экономический эффект, исчисляемый десятками тысяч рублей. Аппараты ЛК установлены также во многих плавательных бассейнах, где воду прежде дезинфицировали хлором. Помимо стационарных иона- торов, в семейство ЛК входят и небольшие приборы — ЛК-25, ЛК-26, ЛК-27, ЛК-30, ЛК-31. Их можно использовать дома, в геологической экспедиции, на зимовке, в лаборатории. Во многих исследовательских институтах страны эти ионаторы были опробованы и помогли раскрыть чудесные свойства серебряной воды: обработка растворами серебра позволяет месяцами сохранять масло, яйца, ею можно стерилизовать фрукты, соки, хирургические инструменты, удлинять срок хранения быстропортящихся лекарств, заживлять раны... Этот список можно будет продолжить еще, так как области применения серебряной воды только начинают очерчиваться. Ионатор ЛК-25 служит для приготовления растворов серебра в больницах и научных лабораториях
КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 1747 Аидреас Сигизмунд МАРГ- ГРАФ A709—1782), рассматривая под микроскопом тонкие срезы корней свеклы, обнаружил в них кристаллики вещества, оказавшегося тождественным тростниковому сахару Открытие Маргграфа получило практическое применение только в конце XVIII — начале XIX веков, В 1796 г. ФранЦ Карл Ашар A753—1821), разработав технологию извлечения сахара из свеклы, построил свеклосахарный завод в Силезии. Вскоре такие же заводы возникли в России A800, 1809 гг.) и во Франции A806 г.) 1772 Даииель РЕЗЕРФОРД A749— 1819) установил, что обрабо- Научные открытия, памятные даты тайный раствором едкой щелочи газ, остающийся после сжигания угля или серы в замкнутом пространстве, не поддерживает горения и дыхания Независимо от него такие же наблюдения сделал в 1771— 1772 гг. Карл Вильгельм Шее- ле A742—1786). Однако оба ученых, будучи сторонниками теории флогистона *, считали этот газ флогистированным или испорченным, воздухом. Только в 1787 г. комиссия Па рижской Академии наук, ра ботавшая под председательством Антуана Лорана Ла вуазье A743—1794), включила газ в список простых тел и назвала азотом (от греческого «а» — отрицательная частица н «зоэ» — «жизнь») * См. «Химия и 1971, № 9, стр. 55. жизнь», 1797 Луи Никола ВОКЛЕН A763— 1829) открыл в минерале кро- коите (другое название — красная сибирская свинцовая руда — природный хромат свинца РЬСг04) новый металл, названный хромом, вследствие разнообразия окраски его соединений (от греческого «хрома» — «краска, цвет») 1872 Александр Порфирьевич ВО-» РОДИН A833—1887) и Шарль Адольф ВЮРЦ A817—1884) независимо один от другого открыли альдольную конденсацию — образование альдегидо- спиртов (альдолей) при полимеризации альдегидов Альдоли содержат группу ОН, характерную для спиртов, и
группу СНО, характерную для альдегидов. Альдольная конденсация широко применяется в органическом синтезе — лабораторном и промышленном 1872 Федор Федорович БЕЙЛ Ь- ШТЕЙН A838—1906) предложил простой способ открытия галогенов в органических соединениях Для этого небольшое количество вещества вносят на петельке из чистой медной проволоки в бесцветное пламя газовой горелки; летучими галоге- нидами меди пламя окрашивается в зеленый или синий цвет. Бейльштейн — автор широко известного справочника по органической химии 1892 Александр Герхард КРЮСС A859—1895) основал «Zeit- schrift fur anorganische Chemie» («Журнал неорганической химии»), который до первой мировой войны был международным органом химиков-веорга- ников 1902 Эрнст РЕЗЕРФОРД A871 — 1937) и Фредерик СОДДИ A877—1956) опубликовали работу, в которой показали, что «радиоактивность сопровождается химическими превращениями, в результате которых непрерывно возникают новые виды вещества... Непрерывное образование этих веществ поддерживает радиоактивность производящих их веществ в состоянии определенного равновесия. Делается вывод, что эти химические превращения должны носить внутриатомный характер» (Э. Резерфорд. «Избранные научные труды. Радиоактивность». М.,1971) 1912 Чарлз Томсон Рис ВИЛЬСОН A869—1959) изобрел прибор для наблюдения следов заряженных микрочастиц Действие прибора основано на том, что каждая такая частица служит центром конденсации пересыщенного пара; это позволяет фиксировать пробег частицы на фотопластинке. До создания в 1950 г. пузырьковой камеры Д. Глэзером (род. в 1926 г.) камера Вильсона была основным прибором для исследования ядерных излучений и космических лучей 1922 Был основан Государственный радиевый институт (иыне Радиевый институт имени В. Г. Хлопина АН СССР) В январе при Российской Академии наук был создан Радиевый институт во главе с директором Владимиром Ивановичем Вернадским A863— 1945) и заместителем директора Виталием Григорьевичем Хлопиным A890—1950). Составленное ими положение о Радиевом институте было утверждено Государственным ученым советом 23 января 1932 Карл Д ейвид А Н Д ЕРСО Н (род. в 1905 г.) с помощью камеры Вильсона обнаружил в космических лучах позитроны — элементарные частицы, обладающие массой электрона и электрическим зарядом, по величине равным заряду электрона, но противоположным по знаку Джеймс ЧЕДВИК (род. в 1891 г.) показал, что излучение, возникающее при бомбардировке бериллия и бора альфа-частицами, состоит из нейтронов — элементарных частиц, заряд которых равен нулю, а масса почти равна массе протона Дмитрий Дмитриевич ИВАНЕНКО (род. в 1904 г.), Евгений Никитич ГАПОН A904— 1950) и независимо от них Вернер ГЕЙЗЕНБЕРГ (род. в 1901 г.) высказали протонно- нейтронную теорию строения атомного ядра, согласно которой число зарядов ядра равно числу содержащихся в нем протонов, а сумма масс всех его протонов и нейтронов равна массе ядра атома Гарольд Клейтон ЮРИ (род. в 1893 г.) с сотрудниками открыл дейтерий — тяжелый стабильный изотоп водорода, имеющий атомную массу 2 1937 Эмилио СЕГРЕ(род.в 1905 г.) посредством бомбардировки молибдена ядрами дейтерия (дейтонами), ускоренными до энергии 5 Мэв, получил элемент № 43 Элемент был предсказан Менделеевым и назван им экамар- ганцем. Это был первый элемент, полученный искусственно; отсюда его название: технеций (от греческого «технё- тос» — «сделанный руками человека»). В настоящее время известно 16 изотопов технеция; наиболее долгоживущий "Тс имеет период полураспада - 2.J2- 105 лет
КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 КАЛЕНДАРЬ, 1972 Годовщины 3 ФЕВРАЛЯ 11 МАРТА 26 МАРТА 50 лет со дня смерти Владимира Ивановича ПА ЛЛ АД И НА A850—1922) Автор теории дыхания растений как ферментативного процесса. Создал крупную школу ботаников-физиологов. «Теория Палладина нанесла тяжелый удар виталистическим представлениям о дыхании... и в дальнейшем легла в основу современных представлений о дыхании растений» («Очерки по истории Академии наук. Биологические наукн». М.-Л., 1945) 20 ФЕВРАЛЯ 80 лет со дня смерти Германа Морица КОППА A817—1892) Написал ряд капитальных трудов по истории химии («История химии», 1843—1847; «Развитие химии в новейшее время», 1873; «Алхимия», 1886). Эти труды долгое время служили первоисточниками для историков науки 80 лет со дня смерти Арчибал- да Скотта КУПЕРА A831— 1892) В работе «О новой химической теории» A858) дал развернутую критику господствовавшей тогда теории типов; объяснял своеобразие органических соединений способностью атомов углерода соединяться как друг с другом, так и с эквивалентами других элементов. На основе этих воззрений Купер составлял «конституционные» формулы соединений. «В то время... шотландец Купер является с определенным понятием о химическом строении... Купер вместе со взглядами верными проводил взгляды не вполне верные или даже совсем неверные... Но во всяком случае появление его статьи составляет замечательный шаг химической теории» (А. М. Бутлеров. «Сочинения», т. 3. М., 1958) 150 лет со дня смерти Христиана Иоганна Дитриха (Теодора) ГРОТГУСА A785—1822) Дал первую правильную теорию прохождения электрического тока через водные растворы электролитов A805). Открыл основной закон фотохимии: только поглощенный свет вызывает химические реакции A818) 5 МАЯ 80 лет со дня смерти Августа Вильгельма ГОФМАНА A818—« 1892) Открыл реакции получения аминов: 1) действием галоген- алкилов на растворы аммиака A849) и 2) действием гипохло- ритов на амиды карбоновых кислот A881). Синтезировал гомологи анилина и красители трнфенилметанового ряда, что значительно ускорило развитие аиилино-красочной промышленности.
26 МАЯ и июня 12 СЕНТЯБРЯ 50 лет со дня смерти Эрнеста СОЛЬВЕ A838—1922) Изобрел аммиачный способ производства соды из поваренной соли A861—1872), который как более экономичный вытеснил ранее применявшийся способ Леблана 26 МАЯ 60 лет со дия смерти Поля Эмиля ЛЕКОК ДЕ БУАБОД- РАНА A838—1912) В 1875 г. открыл элемент галлий, предсказанный в 1870 г. Д. И. Менделеевым. Открыл редкоземельные элементы са- м арий A879) н диспрозий A886). Менделеев считал Ле- кок де Буабодрана одним «из истинных утвердителей периодического закона» (Д. И. Менделеев. «Основы химии», нзд. 8-е. СПб., 1906) 31 МАЯ 100 лет со дня рождения Михаила Семеновича ЦВЕТА A872—1919) В 1900—1910 гг. создал основы хроматографического адсорбционного анализа. «С помощью... метода М. С. Цвета теперь производится определение степени чистоты различных продуктов, очистка их от примесей, разложение сложных естественных веществ на компоненты н выделение этих компонентов, установление тождественности или различия весьма родственных веществ, контроль продуктов и товаров» (Т. А. Красносельская. «М. С. Цвет». В сб.: «Люди русской иауки», т. 2, М.-Л., 1948) 75 лет со дня смерти Карла Ремигия ФРЕЗЕНИУСА A818—1897) Основал в Висбадене учебную и научную лабораторию аналитической химии A848) и «Журнал аналитической химии» A862). Написал руководства по химическому анализу — качественному A843) и количественному A853), неоднократно переиздававшиеся вплоть до 1920-х годов и переведенные на многие языки, в том числе на русский 8 АВГУСТА 75 лет со дия смерти Виктора МЕЙЕРА A848—1897) Открыл в сыром бензоле тио- фен C4H4S A882). Синтезировал ряд органических соединений йода A892). Ввел понятие «пространственные затруднения» A894), оказавшееся весьма ценным для объяснения аномалий хода химических реакций. Разработал простой и удобный способ определения плотности пара A878—1880) 15 АВГУСТА 120 лет со дня смерти Юхана ГАДОЛИНА A760—1852) Положил начало химии редкоземельных элементов. В 1794 г., анализируя минерал иттербит (позднее названный гадолини- том), открыл в нем «землю», которую назвал иттриевои. Впоследствии выяснилось, что это была смесь окиси иттрия с окисями редкоземельных элементов иттриевои подгруппы (европия, гадолиния, гербия, диспрозия, гольмия, эрбия, ту- лня, иттербия и лютеция) 75 лет со дня рождения Ирен ЖОЛИО-КЮРИ A897—1956) Совместно со своим мужем Фредериком Жолио-Кюри открыла искусственную радиоактивность A934), получила ряд радиоактивных изотопов, исследовала деление ядер урана и другие ядерные реакции. Во время гитлеровской оккупации Франции активно участвовала в движении Сопротивления . 23 СЕНТЯБРЯ 50 лет со дня смерти Льва Александровича ЧУГАЕВА A873—1922) Автор классических работ по химии терпенов и химии комплексных соединений. Воспитал большую школу химиков. В 1919 г. основал Институт по изучению платины и других благородных металлов. «Всемирную известность приобрели исследования Чугаева по химии комплексных соединений, составляющие гордость отечественной науки. По химии платины и ее спутников Лев Александрович был бесспорно единственным в своем роде специалистом не только в России, ио и во всем мире... Работы Льва Александровича по химии терпенов и камфоры вошли в золотой фонд органической химии» (И. И. Черняев. Предисловие к книге: О. Е. Звягинцев, Ю. И. Соловьев, П. К- Старосельский. «Лев Александрович Чу- гаев». М., 1965) 28 СЕНТЯБРЯ 120 лет со дия рождения Анри МУАССАНА A852—1907) В 1887 г. электролизом безводной фтористоводородной кислоты впервые получил фтор. В 1892 г. сконструировал лабораторную электрическую дуго-
вую печь, в котором получил карбиды кальция, алюминия и других металлов, а также восстановил тугоплавкие металлы (молибден, вольфрам и другие) из их окислов 2 ОКТЯБРЯ 120 лет со дня рождения Уильяма РАМЗАЯ A852—1916) В 1894—1898 гг. открыл инертные газы * 12 ОКТЯБРЯ 120 лет со дня рождения Владимира Федоровича АЛЕКСЕЕВА A852—1919) В 1876 г. опубликовал (названный позже его именем) способ определения взаимной растворимости двух жидкостей и показал, что существует критическая температура растворения. В 1885 г. открыл графический способ ее нахождения («правило прямолинейного диаметра») * См. «Химия и жизнь», 1968, № 7, стр. 26. 15 ОКТЯБРЯ 175 лет со дня рождения Карла Густава МОЗАНДЕРА A797—1858) В 1839 г. открыл лантан; в 1841—дидим (разложенный в 1885 г. К. Ауэром фон Вельс- бахом на празеодим и неодим) 6 НОЯБРЯ 150 лет со дня смерти Клода Луи БЕРТОЛЛЕ A748—1822) Предложил промышленный способ беления хлором A785); открыл хлорат калия («бертолетова соль», 1787). Положил начало учению о химическом равновесии A799—1803); пришел к выводу о существовании соединений переменного состава. «Исходя из общих воззрений о равновесии, он (Бертол- ле.— С. П.) перенес понятие непрерывности также и на химические превращения веществ и утверждал, что отношения, в которых тела вступают в химические соединения, не представляются постоянными, а изменяются вместе с условиями, определяющими акт взаимодействия... Новый отдел общей химии — физико - химический анализ — доставляет нам возможность изучать те области, которые уже были указаны Бертолле, но оставались в течение долгого времени совершенно недоступными для обычных приемов химического наблюдения» (Н. С. Курнаков. «Избранные труды», т. 1, М., 1960) 27 ДЕКАБРЯ 150 лет со дня рождения Луи ПАСТЕРА A822—1895) В 1848 г. расщепил оптически недеятельную виноградную кислоту на два оптических антипода — правую и левую винные кислоты. В 1860 г. связал их способность вращать плоскость поляризации света в противоположных направлениях с дисимметрией молекул обеих винных кислот. Эти работы послужили основой для создания стереохимии — учения о пространственном расположении атомов, образующих молекулу. Во всем мире известно имя Пастера — создателя учения о микробах как причине инфекционных болезней, а также прививок против сибирской язвы A881) и бешенства A885) Доктор химических наук профессор С. А. ПОГОДИН »: 0f*^ Vl
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ САМЫЙ БОЛЬШОЙ МЕТЕОРИТ В Центральной Мексике упал самый большой на памяти человечества каменный метеорит. Он взорвался в воздухе, окропив метеоритным дождем полосу в 50 километров длиной. Отдельным лицам и экспедициям удалось собрать около двух тонн его обломков. Полагают, что это лишь половина веса небесного гостя. Как сообщает журнал «Science News» A971, № 11)f метеоритное тело, принадлежащее к классу углеродистых хондри- тов, вошло в атмосферу под острым углом на скорости 11—18 км/сек. Анализы показали, что тело гигантского метеорита сложено окисью железа, окисью магния и двуокисью кремния. В микродозах присутствуют другие элементы. ЕЩЕ ОДИН СПОСОБ БОРЬБЫ С ГОЛОЛЕДОМ Всем известно, сколько неприятностей приносит гололед. О способах борьбы с ним сообщалось не раз, в том числе и в «Химии и жизни». Однако те, что применяют сейчас, либо дороги, либо малоэффективны. Поэтому поиск новых методов продолжается. Как сообщает журнал «Автомобильные дороги», предложен еще один способ борьбы с гололедом. Он основан на том, что лед при соприкосновении с негашеной известью начинает быстро таять. Правда, через некоторое время вода замерзает, но зато дорога становится шероховатой и нескользкой. Еще лучше, если одновременно с известью на дорогу попадет песок,— тогда шероховатая поверхность сохраняется несколько суток. Известью и песком землю посыпают с помощью обычной машины-пескоразбрасывателя. На каждый километр дороги уходит 2 т извести и 3,3 м3 песка. ЭЛЕКТРОННОЕ ЯЙЦО «Что яйца хрупки, всякий знает». Видимо, угрожающие размеры боя яиц стали одной из причин создания электронной модели куриного яйца. Она состоит из синтетической оболочки, в которую вмонтированы акселерометр, пьезокри- сталл, усилитель, модулятор, передатчик и источник питания. Акселерометр «электронного яйца» воспринимает нагрузки и воздействует на пье- эокристалл. В нем возникают электрические импульсы, которые усиливаются, преобразуются и передаются на приемное устройство. Поместив такое «электронное яйцо» в кузов автомобиля, можно определить, на каких участках пути и при каких обстоятельствах обычное яйцо должно разбиться. ВМЕСТО ГОРМОНОВ Синтезированы новые препараты, задерживающие рост и развитие многих насекомых. Они предотвращают, например, переход молочайного клопа из стадии куколки или нимфы во взрослую стадию. Полагают, что эти вещества будут применять для борьбы с сельскохозяйственными вредителями вместо гормональных препаратов. ЭЛИКСИР ЖИЗНИ В нашей стране начат выпуск нового препарата — Na-ГМК; это натриевая соль гидразида малеиновой кислоты. Если перед уборкой обработать корнеплоды ее водным раствором с добавкой эмульгаторов ОП-7 или ОП-10, то овощи лучше выдержат длительное хранение. Препарат задерживает прорастание и уменьшает интенсивность процессов обмена в овощах. Повсеместное применение Na-ГМК при хранении картофеля, репчатого лука и сахарной свеклы позволит получать сотни миллионов рублей прибыли в год. ПЛЕНКИ СОЗДАЕТ ПЛАЗМА Журнал «Chemical Age» A971, № 2705) сообщил, что в Японии разработан новый способ производства тонких полимерных пленок. Энергию, необходимую для реакций полимеризации, дает холодная плазма. Продукт плазменной полимеризации осаждают в вакууме. Получаются пленки толщиной в 10—15 раз меньшей, чем у пленок, получаемых обычными способами. Теплостойкость их в 3—4 раза выше. Полагают, что такие пленки заинтересуют радиоэлектронную и химическую промышленность. ОБЖАЛОВАНИЮ НЕ ПОДЛЕЖИТ Натриевая соль глутаминовой кислоты — распространенная пищевая добавка, улучшающая вкус самых разнообразных блюд. Но еще в 1950 г. появились первые сообщения о том, что это вещество разрушающе действует на нервные ткани новорожденных. Долгое время тревожные данные оспаривались многими учеными, и только недавно они подтверждены экспериментально («New Scientist», 1971 f № 768). Оказалось, что в значительных дозах натриевая соль глутаминовой кислоты поражает гипоталамус новорожденных, поэтому ее ни в коем случае нельзя применять при изготовлении детского питания. Что же касается взрослых, то для них это вещество, по-видимому, не представляет особой опасности: во-первых, их мозг уже сформировался и, во-вторых, в этом случае удельная доза (в граммах на килограмм живого веса) оказывается существенно меньшей. И ЕЩЕ ОДНА МОЛЕКУЛА Астрономы ищут в космическом пространстве новые молекулы с не меньшим усердием, чем биологи — новые виды живых существ на Земле. Но успехи астрономов пока еще сравнительно скромны: до недавнего времени было известно всего около 20 разных «космических молекул».
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ Сейчас это семейство пополнилось еще одним представителем: в космосе открыты молекулы SiO («New Scientist», 1971, № 764). Их удалось обнаружить по характерному радиоизлучению в диапазоне 130 гигагерц. КАЛИЙ ИЗ ОКЕАНСКОЙ ВОДЫ В последнее время люди все чаще и чаще обращаются к богатствам океана. В Индии, например, нет залежей калийных солей, поэтому там собираются добывать хлористый калий и другие химикаты из океанской воды — либо испарением, либо путем так называемого селективного осаждения с помощью дипикрилами- на. Как сообщает журнал «Science and Engineering» A971, № 1), ученые предполагают, что ежегодно Индия таким способом сможет извлекать не менее 40000 тонн хлористого калия. ОПАСНЫЕ СОЧЕТАНИЯ Если врач прописал пациенту с пониженным тонусом лекарство — антидепрессант, которое поможет вернуть больному бодрость, то упаси бог больного, даже когда он очень голоден, набрасываться на селедку, острые сыры, шоколад или паштет из куриной печени. Содержащееся в этих продуктах органическое вещество тирам и н немедленно взаимодействует с антидепрессантами, и продукты реакции могут вызвать гипертонический криз. Это не единственное сочетание лекарств с продуктами, которое дает нежелательный побочный эффект. Например, алкоголь, принятый с успокаивающими препаратами — транквилизаторами — приводит к депрессии центральной нервной системы. Опасным бывает и сочетание одного лекарства с другим, даже если каждое из них безобидно. Например, одновременный прием наперстянки (дигиталиса) и слабительных может привести к отравлению. Об этих фактах сообщил в августовском номере за 1971 год журнал «Science Digest». БЕРЕГИТЕСЬ — ЗОЛОТО! Одна из каждых десяти женщин, прокалывающих уши для сережек, может получить аллергическое заболевание. Причина его — реакция организма на никель, который используют в том или ином количестве для большинства ювелирных изделий. Такая реакция возникает только при повреждении кожи — естественного барьера, мешающего проникновению нежелательных химических веществ. Журнал «Science Digest» A971, № 6) предупреждает, что с появлением аллергии вообще нельзя носить никаких украшений, содержащих никель, даже браслета для часов. Но кто рискнет потребовать от женщин такой жертвы, как отказ от сережек! Поэтому в качестве компромисса им предлагается носить первые недели после прокола сережки из нержавеющей стали. И надевать украшения из благородных металлов лишь после того, как ранки заживут. ЭЛАСТИЧНЫЙ УЧАСТОК ЗЕМЛИ Вблизи итальянского залива Поццуоли, на так называемых Флегрейских вулканических полях царит тектоническое оживление. Три мраморные колонны, воздвигнутые здесь еще в античную эпоху, позволяют воочию убедиться в вертикальных движениях земной коры. В 1970 году уровень местности поднялся беспрецедентно— в отдельных пунктах на 90 сантиметров. Причем землетрясений тут не было. Журнал «Nature» A971, № 19) считает, что столь быстрое и спокойное движение коры можно объяснить ее эластичностью, то есть ее физико-химическими особенностями. СПЕКТР ВОЗДУШНОЙ ГРЯЗИ Примерно 5000 веществ загрязняют небо нашей планеты. Содержание многих из них можно узнать с помощью телескопа и спектрографа, установленных в крупном промышленном центре. Фоном для наблюдений могут быть высокотемпературные звезды с хорошо изученным спектром. Журнал «The Sciences» A971, № 4) пишет, что в солнечных спектрограммах уже нашли С02, С13, 02,6( СН4, N2Of СО и S02. Выходит, астрономам не следует слишком отвлекаться от земных дел. УЧЕНЫЕ ЛЕГКО ЗАБЫВАЮТ СНЫ Ученые видят сны не реже, чем другие люди, но скорей забывают их. Чтобы подтвердить это предположение, исследователи из Эдинбургского университета отобрали две группы студентов. В первую вошли одаренные экспериментаторы-физики, во-вторую — люди с хорошим воображением, которые занимались искусством. Во время сна электроэнцефалограф регистрировал движение глазного яблока, свидетельствующее о том, что человек видит сон. Как только прибор отмечал такое движение, студентов будили и просили вспомнить сон. Физики могли вспомнить свои сны лишь в 65% случаев, художники — в 95,2%- Сны физиков были короче, в них действовали немногие люди и животные, спящий очень редко оказывался участником событий своего сна. А ведь обилие движений глазного яблока, говорящее о яркой образности сна, было одинаково у тех и у других. Видимо, подавление посторонних эмоций и контроль над мыслями свойственны представителям точных наук даже во время сна...
БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА ВОСКРЕШЕНИЕ ИЗ МЕРТВЫХ, называемое в медицине реанимацией Человек убит током. Его сердце остановилось, дыхания нет. Организм погиб. Но его ткани еще какое-то время сохраняют жизнеспособность. Это преждевременная, можно сказать, необоснованная смерть. Мысль о возможности и необходимости борьбы с ней, об оживлении умершего человека возникла очень давно. Но лишь в середине XX века развитие биологии и медицины позволило на научной основе осуществить давнишнюю мечту о воскрешении из мертвых. КОГДА ОСТАНОВИЛОСЬ СЕРДЦЕ В биологическом смысле смерть — это прежде всего прекращение обмена веществ, снабжающего живые ткани необходимой для жизни энергией. Основной тип обмена веществ в организме — окислительный — требует участия питательных веществ и кислорода. Правда, если кислород перестает поступать в организм, обмен веществ происходит и без него, но при этом ткани получают значительно меньше энергии. Они уже не живут, хотя еще и не умерли полностью. Этот-то промежуток времени, когда смерть еще обратима, называется клинической смертью. Если в течение этого времени восстановить нормальный обмен веществ, то это будет означать и восстановление всех жизненных функций организма. Что же делать, чтобы кислород и питательные вещества продолжали поступать в ткани, если сердце перестало биться? Прежде всего нужно как-то подать в легкие кислород. Нет дыхания — значит, нужно вдувать кислород искусственно. Существуют специальные аппараты — респираторы, которые подают воздух или чистый кислород в легкие через трубку, введенную в гортань. Такие респираторы есть во всех больницах. Аппаратным дыханием можно сохранять человеку жизнь несколько месяцев и даже лет. А вне больницы, например на месте несчастного случая, можно просто вдувать ртом воздух в легкие пострадавшего (этот способ называют «дыханием изо рта в рот» или «изо рта в нос»). Выдыхаемый нами воздух содержит еще вполне достаточно кислорода, чтобы предотвратить гибель тканей. Но подать в легкие кислород — это еще не все. Его нужно доставить к месту потребления, в ткани. Эту функцию выполняет кровь, которая циркулирует по кровеносным сосудам благодаря сокращению сердца. А если сердце не бьется? Значит, нужно каким-то другим способом заставить кровь течь по сосудам. Оказалось, что самый лучший насос для этого — само сердце, снабженное системой клапанов, позволяющих крови протекать через него только в одном направлении. Периодически сжимая сердце извне, можно поддерживать движение крови в сосудах. Поэтому второй важнейший момент оживления —массаж сердца: прямой, когда сжимают рукой само сердце, вскрыв грудную клетку, или закрытый, когда периодически сдавливают неповрежденную грудную клетку, а вместе с ней и сердце. Искусственная вентиляция легких и массаж сердца позволяют временно заменить самостоятельное дыхание и сердечную деятельность. Настолько, что возобновляется обмен веществ во всех тканях организма, и в том числе в дыхательном центре головного мозга и в сердечной мышце, которые вновь начинают работать. А это значит, что человек выведен из состояния клинической смерти — он ожил, или, если хотите, воскрес.
Добиться этого не так уж сложно: и закрытый массаж сердца, и дыхание «рот в рот» может сделать каждый. При несчастных случаях это нужно делать немедленно, не дожидаясь, пока придет скорая помощь. Иначе в тканях возникнут необратимые изменения — разрушатся микроструктуры клеток, их ферментные системы. После этого ткань уже нельзя будет оживить, даже если обеспечить ее кислородом и питательными веществами,—наступит окончательная, биологическая смерть. В разных тканях необратимые изменения развиваются с разной скоростью. Чем совершеннее ткань, чем более сложные функции она выполняет, тем раньше она разрушается. Самая совершенная ткань человеческого организма — мозг, и именно он погибает первым. Срок сохранения жизнеспособности мозга и есть наибольшая возможная продолжительность клинической смерти. Обычно это 5—7 минут, не больше. Правда, этот срок можно продлить искусственно, например понижая температуру тела (при этом все химические реакции протекают медленнее, а значит, снижается и потребность в кислороде). Есть и препараты, которые замедляют реакции обмена веществ. Но и с помощью этих средств не удается продлить состояние обратимой смерти больше чем вдвое... РЕАНИМАЦИЯ —ЭТО ЕЩЕ НЕ ВСЕ Тех срочных мер, о которых мы говорили, обычно оказывается вполне достаточно, если человек захлебнулся или убит электрическим током. Как правило, в этих случаях внезапная остановка сердца и дыхания — единственная причина смерти. Гораздо сложнее задача врача, если клиническая смерть наступила в результате какого-нибудь острого заболевания, травматического шока или большой потери крови. Тут уже нужно не только восстановить сердечную деятельность и дыхание, но и как можно быстрее устранить основную причину клинической смерти. Например, при потере 2—3 литров крови нужно буквально за считанные минуты, во-первых, устранить причину кровотечения и, во-вторых, перелить больному не меньше 1,5—2 литров крови и кровезамещающих препаратов. И то и Закрытый массаж сердца и искусственное дыхание изо рта в рот — экстренные методы восстановления сердечной деятельности Так нужно делать закрытый массаж сердца \ уЦ-StM.
другое не так просто: чтобы устранить причину кровотечения, иногда приходится делать сложную операцию (например, если поврежден сосуд, находящийся глубоко в грудной клетке или брюшной полости). Обычно отделения реанимации в крупных городах расположены там же, где и отделения неотложной хирургии, так что задача реаниматора несколько облегчается: ему на помощь приходит хирург. Но и в этом случае спасение больного требует большого умения, опыта, решимости. Свои особенности имеет реанимация при отравлениях. Суть дела остается та же: выводя больного из состояния клинической смерти, нужно устранить ее причину. Но если при поражении током для этого достаточно отбросить провод, то при отравлении ядом так быстро устранить причину смерти нельзя. Ведь для этого нужно каким-нибудь способом удалить яд из организма, обезвредить его или предотвратить его всасывание. Больному промывают желудок, вводят вещества, которые связывают яды (например, активированный уголь, а при отравлении солями тяжелых металлов — обволакивающие средства: взбитый яичный белок, молоко, желе, муку). От того, насколько полно и своевременно удается освободить организм от яда, во многом зависит судьба больного. Как-то во время моего дежурства, около 4 часов дня, к нам в больницу привезли молодую женщину в крайне тяжелом состоянии. Дыхание ее было прерывистым, артериальное давление — предельно низким, пульс почти не прощупывался. Врач скорой помощи, выезжавший за больной, нашел у ее постели несколько пустых коробочек из-под нембутала... Диагноз был ясен: отравление барбитуратами. Промывание желудка не помогло— весь яд уже успел всосаться и циркулировал в организме, так что промывать нужно было все его ткани. К счастью, барбитураты на 90% в неизменном виде выводятся из организма через почки. Мы влили больной внутривенно большое количество жидкости, ввели вещества, резко усиливающие работу почек. Но несмотря на это, состояние больной продолжало ухудшаться: слишком много яда она приняла. Пришлось перевести больную на аппаратное дыхание, а вскоре стало сдавать сердце... Но к этому времени, через семь часов после начала лечения, большая часть яда была уже выведена из организма, и поэтому с нарушениями сердечной деятельности нам удалось довольно легко справиться. К утру у больной появились признаки жизни (чего нельзя было сказать о дежурной бригаде врачей, напряженно проработавших пятнадцать часов подряд). Опасность миновала, и уже через девять дней больная была выписана в хорошем состоянии. «БОЛЕЗНЬ ОЖИВЛЕННОГО ОРГАНИЗМА» Восстановление сердечной деятельности и дыхания — это только начало оживления. Ведь во время клинической смерти обменные процессы все же в той или иной степени подверглись изменениям. Восстановить нормальное состояние организма— задача не менее важная, чем запустить сердце и дыхание, и гораздо более трудная. Изменения, происходящие во время клинической смерти, связаны главным образом с расстройствами кровообращения в самых мелких сосудах — капиллярах, через стенки которых из крови в ткани поступают питательные вещества и кислород, а из тканей в кровь — продукты жизнедеятельности клеток. Как только сердце перестает работать, кровоток в капиллярах почти сразу останавливается. При клинической смерти в клетках крови происходят такие же изменения, как и в клетках всего организма, только быстрее, потому что именно кровь первой перестает получать кислород. Клетки ее слипаются и закупоривают капилляры. Когда же сердечная деятельность и дыхание восстанавливаются, многие калилляры все равно остаются перекрытыми и кровь протекает в обход их, по более крупным сосудам — артерио- венозным шунтам, стеики которых не обладают такой проницаемостью. Поэтому, даже когда кровоток возобновился, часть тканей не получает кислорода и питательных веществ, а в кровь из них не могут выделиться продукты; обмена. В тканях повышается содержание конечного продукта обмена веществ — углекислого газа и недоокисленных веществ, и наступает расстройство кислотно-щелочного равновесия, которое нарастает на протяжении всего периода клинической смерти
/iJ^^Lf-Z^^^^^ / * <f Т^оиЛ^ог^ ^JsTbCUZsCOtXr Когда капилляры закупорены кровяными сгустками, кровь, минуя их, протекает по артерио-венозным шунтам и в первые 10—12 минут после оживления. В дальнейшем, на протяжении 2— 3 часов, соотношение кислот и оснований в организме постепенно приближается к нормальному. Но это не значит, что наступило полное благополучие: некоторые изменения, хотя уже и не столь угрожающие, сохраняются еще 1—2 суток. Во время клинической смерти и оживления нарушается и электролитный баланс организма. Обычно клетки содержат гораздо больше ионов калия, чем межклеточная жидкость, богатая в основном ионами натрия. Во время же клинической смерти проницаемость клеточных мембран изменяется, калий выходит из клетки в межклеточную жидкость, а потом в кровь, а натрий стремится занять его место в клетке. Это приводит к тому, что большие количества калия выделяются из организма и наступает гипокалие- мия — чрезвычайно опасное состояние. От содержания калия зависит сокращение сердечной мышцы, и при его недостатке, как и при избытке, сердце может вновь остановиться. Поэтому после оживления больному вводят большие дозы калия и ограничивают введение натрия (например, не дают соли). Это далеко не все изменения, которые происходят в организме во время клинической смерти и оживления. Болезнью оживленного организма назвал их известный советский ученый-реаниматолог, член-корреспондент АМН СССР В. А. Не- говский. Изучение этой «болезни» позво лило предложить и лекарства от нее —■ это в первую очередь антикоагулянты, препятствующие свертыванию крови и закупорке капилляров, растворы низко- молекулярных соединений, которые вымывают из капилляров застрявшие там конгломераты клеток, и еще многие, многие другие средства, о которых невозможно рассказать в обзорной статье. КОГДА ВРАЧ БЕССИЛЕН... Профессия врача — самая гуманная из профессий. Его святой долг — оказывать помощь каждому страждущему до тех пор, пока есть хоть какая-нибудь надежда на спасение человеческой жизни. Все это действительно так. Но развитие реанимации ставит перед врачами не только чисто медицинские, но и этические проблемы. Сейчас экспериментально доказано, что заставить биться человеческое сердце можно и через полтора-два часа после наступления клинической смерти, то есть тогда, когда в мозгу уже произошли необратимые изменения. Мозг умер, и умер безвозвратно; умер человек как мыслящее, сознающее существо, как личность. Биологически организм еще жив — наступила смерть социальная. На искусственном дыхании, при нужном уходе (технически это вполне возможно) такое состояние можно поддерживать неопределенно долгое время.
Вот здесь перед врачом и встает вопрос: а целесообразна ли дальнейшая реанимация? С одной стороны, сердце человека еще бьется и будет биться, пока работает респиратор. Но с другой стороны, человек умер; он уже никогда не откроет глаза, не скажет ни слова. А если отключить аппарат искусственного дыхания, то через 2—3 минуты умолкнет и сердце. Что должен делать врач? Имеет ли он моральное и юридическое право отключить респиратор? Сейчас подавляющее большинство ученых и врачей считает, что даже если сердечная деятельность восстановлена, врач может объявить больного умершим, убедившись в гибели мозга. Самые надежные критерии его гибели — это, во-первых, отсутствие рефлексов, во-вторых, отсутствие самостоятельного дыхания и, в-третьих, «электрическое молчание»: мозг, как и все ткани организма, вырабатывает биотоки, и их отсутствие — признак гибели ткани. Эти решающие симптомы должны наблюдаться в течение определенного времени (по мнению некоторых ученых, не меньше суток) —только тогда больного можно считать умершим. Впрочем, в медицине еще не встречалось ни одного случая восстановления жизнедеятельности мозга, если эти симптомы наблюдались у больного больше часа, поэтому суточный срок — это в каком-то смысле перестраховка. Этот вопрос касается не только научных или юридических тонкостей: он очень важен и для практики — для пересадки органов. Ведь чем раньше взят орган для пересадки, тем лучше ее результат, и сердце, умершее час назад, для хирурга гораздо ценнее, чем находившееся в состоянии клинической смерти сутки. И тем не менее врачи не спешат отключить респиратор— Я помню, как к нам в отделение реанимации был доставлен мужчина лет сорока, который попал в автомобильную катастрофу. Через 2—3 минуты после поступления в больницу наступила клиническая смерть. Состояние пациента было безнадежным: перелом костей черепа, значительные повреждения мозга, перелом ребер, костей таза, множественные переломы костей ног. И все-таки мы взялись за реанимацию. Через 3,5 минуты у больного возобновилась сердечная деятельность, но самостоятельное дыхание не восстанавливалось, а стоило отключить респиратор, как сразу же ухудшалась и деятельность сердца. Больной не реагировал ни на какие раздражители, не удавалось получить ни одного рефлекса. Электроэнцефалографическое исследование показало, что биотоков мозга нет. Долго мы пытались спасти этого безнадежного больного. Только через восемь часов после начала реанимации, когда стало практически невозможно поддерживать сердечную деятельность — перестали действовать лекарственные препараты— три врача (реаниматолог, невропатолог и судебно-медицинский эксперт) подписались под решением отключить респиратор. Тут же почка нашего пациента была взята для пересадки женщине, для которой это было единственным спасением. И так всегда — каждый врач старается спасти больного даже тогда, когда его состояние не позволяет ни в какой степени рассчитывать на успех... Только настойчивые поиски выхода из самых, казалось бы, безнадежных положений позволяют реаниматорам «воскрешать» тысячи людей. Кандидат медицинских наук К Р. ПАНЧЕНКОВ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ! ОТОВСЮДУ НОВОСТИ! ОТОВСЮДУ ДДТ РАЗРУШАЕТ кости птиц Увлечение ДДТ и его аналогом ДДЭ, некогда бывшее чрезмерным, приносит все новые неприятности. В частности, становится все меньше птиц. Эти ядохимикаты, попав в птичий организм, влияют на обмен кальция таким образом, что яичная скорлупа становится слишком тонкой. Она разрушается при первой же попытке высидеть птенца. Но это еще не все. Как сообщает журнал «Nature» A971, № 19), хлористые углеводороды влияют на образование костей. У голубей, которым скармл и- вали ядохимикат, костная масса уменьшилась вдвое всего 3d месяц.
ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ «Лютое чудовище, пресловутый крокодил, который рождается в Ниле... охотно позволяет очищать свои зубы, разевая безвредную в тот момент пасть. Рот у него огромный, но лишен языка и по большей части находится в воде, поэтому между зубами застревает множество пиявок. Когда же он выйдет из реки и р азинет пасть, то... дружески расположенная к нему нтичка запускает ему в зубы клюв и вытаскивает пиявок, не подвергая себя оп асн ости». К сожалению, это не из нынешней научно-популярной книжки — это написано очень давно — во втором веке нашей эры Апулеем. Скорее всего, ои был первым, кто увековечил героиню нашей статьи в золотом фонде мировой литературы. С легкой руки Апулея пиявки до сих пор не покидают художественной прозы. А вот в научно-популярных книгах и журналах о них полное молчание. Давайте нарушим его. Больную собачку-пуделя, синьор Карабас Ба- рабас, вы отдайте мне, я ее брошу в пруд пиявочкам, чтобы они разжирели. А. Толстой. «Золотой ключик, или приключения Буратино» Никто еще не видел жирных пиявок. Наоборот, все они му- О ВРАЧЕБНОЙ ПИЯВИЦЕ скулистые атлеты. Три слои мышц, расположенных наискось, позволяют врачебной пиявке превосходно плавать, ползать, ходить на хвосте, голове и «волноваться» — мгновенно сокращать свое тело. В первой научной книге о животных, написанной на российском языке, про пиявок, в частности, говорилось: «Длинноватой червь, у коего рот и хвост могут расширяться в кружок и присасываться; чрез то пиявица передвигается с одного места на другое. Их 13 пород, из коих некоторые имеют глаза». Так писали в 1791 году. В новейших справочниках число вядов пиявок возросло до 400. В нашей стране проживает около 50 видов, но кровь сосут только 23. Ну, а с глазами пиявкам необычайно повезло: у медицинской пиявки пять пар глаз! И расположены они полукругом, как драгоценные каменья на кокошнике боярской дочери. У рыбьей пиявки четыре глаза, а у птичьей — восемь. Но расположение их иное: так, рыбья пиявка решительно отказалась от всеобщего штампа и носит свои глаза на хвосте. К сожалению, глаза пиявок толком можно разглядеть разве лишь под микроскопом: они какие-то странные — без хрусталика, без ресниц, одно лишь скгплепие зрительных клеток, окаймленных пигментом. У пиявок нет ни носа, ни ушей, ни языка. Зато кожа пронизана множеством нервных окончаний, так называемыми чувствующими почками. Однако пиявки на свои «органы чувств» не в обиде: стоит чуть пошуметь у берега пруда, как они быстро сбегутся к источнику шума, который может предвещать сытный обед. Если бросить в воду новую и поношенную перчатки, то онн пристально заинтересуются только старой, ибо пиявки и в воде великолепно чуют запах человека и других млекопитающих. Именно изощренная, до сих пор должным образом не понятая чувствительность пиявок и помогает им найти жертву. В прудах средних широт медицинские пиявки не проживают, они любят тепло, юг (Молдавия, Краснодарский край, Закавказье, Средняя Азия). А те эластичные черные бестии, которые обычно пугают детей и взрослых в Подмосковье, хоть и пиявки, но безвредные. В средней полосе обычно живут ложнокон- ские пиявки, крови они не пьют. Они не паразиты, а хищники. Их излюбленная еда — червяки и водные насекомые. Да и вообще все пиявки не паразиты, а хорошо сконструированные охотники. Возьмите, например, главное охотничье оружие — челюсти. Знаете ли вы животных, у коих не две
Маленькие пиявчата впервые едят через две-три недели после начала самостоятельной жизни. За год, прежде чем они дойдут до «кондиции» — смогут выделять гирудин, пиявки пообедают всего несколько раз. Сейчас идет подготовка к очередной трапезе. Пиявки будут пить подогретую кровь рогатого скота, доставленную в банках с Останкинского мясокомбината челюсти? Так вот, у пиявок челюстей три. И неудивительно, им не надо кусать, им надо просверлить дырку. В этом им н помогает тройка пил с мельчайшими зубчиками, да глотка-насос. А самая распространенная у нас черная лож- ноконская пиявка челюсти почти потеряла. Вероятно, ей на кровавой диете жилось впроголодь, и она, перейдя на другое меню, решила, что червяка можно и не пилить. Само собой понятно, что талия и рост у пиявок весьма разные. Но рекорд несомненно у медицинской пиявки, которую вырастили в лаборатории: за полтора года она разрослась в длину до 44 сантиметров. Прямо не пиявка, а олив- ково-зеленая змея подколодная. Таких здоровенных пиявок в природе не бывает. Ибо едят они от случая к случаю, и если им не довелось полакомиться быком, то они не откажутся и от не очень калорийной лягушки. Если героиня нашей статьи однажды сытно пообедает—ест она быстро, минут десять,— то она может про* держаться почти... два года! Кровь она хранит в специальных карманах, расположенных симметрично. Вскрытия показали, что в этих карманах кровь без всяких следов порчи сохраняется более года. За десятиминутную трапезу пнявка поглощает крови в
На биофабрике пиявок заставляют прокусывать пленку, чтобы их три челюсти потренировались и смогли пропилить кожу человека, когда пиявок поставят больному. Выходит, что без «трудового воспитания» не вырастишь и порядочной пиявки Поев, пиявки дружно лезут на стену — прикрепляются к стеклянной стенке своего дома. На фото видна кольцевая структура и присоски пиявок. У медицинской пиявки ровно 102 кольца. Когда пиявка созреет для размножения, у нее появится еще и так называемый поясок три-четыре раза больше, чем весит сама, н страшно распухает. Насосавшись до горла, она бодро удаляется прочь не только в воде, но и посуху. Красивое, мускулистое тело пиявок покрыто слизью. Слизь эта — предмет первой необходимости. Ибо у пиявок ни легких, ни жабр не имеется. Они дышат кожей, густо усеянной капиллярами. Но если кожа подсохнет — пиявка помрет. Так вот, чтобы сохранить шанс, можно, поливая себя слизью, ползти в сторону пруда, где, однако, жизнь тоже не безоблачна. — За кусок холодной свинины и стакан вина я готов вам приставить к ляжке дюжину прекраснейших пиявочек, если у вас ломотья в костях... — К черту-дьяволу, никаких пиявок! — закричал Карабас Барабас. А. Толстой. «Золотой ключик, или приключения Буратино» Карабас Барабас был неуравновешенным человеком и много кричал. Напрасно он раскричался, и в этом случае пиявки — превосходное лечебное средство. Даже повальное увлечение ими в прошлом не смогло дискредитировать этот способ лечения. А ведь пиявок ставили по любому поводу, к месту и не к месту. Место... Это очень важно — куда именно поставить пиявок. Ведь с голоду они готовы присосаться и к ляжке, и к пятке. А туда их допускать, может, и не нужно. Да и список страданий, которые облегчают пиявки, хоть и обширен, но не бесконечен. В современных наставлениях рекомендуют ставить пиявок за уши при некоторых формах гипертонии, при расстройствах мозгового кровообращения и зрительного аппарата. При кровоизлиянии в мозг пиявок просят пить кровь из затылка и... копчика. К нему же советуют приложить пиявок и в других случаях. Дело в том, что пиявки, попив крови из области копчика, уменьшают кровенаполнение в весьма отдаленных органах. Раньше ставили до 200 ния-
Прежде чем мешочки с влажным торфом, в который зарылись пиявки, будут отправлены в аптеки, пиявки три месяца нагуливают аппетит, свободно плавая в аквариуме вок. Это и подрывало веру в трудотерапию — «пиявколече- ние». Пациент терял много крови и слабел. Ранки, нанр сенные пиявками, долго кро воточили, их иногда приходилось зашивать. Теперь ставят ие более 20 пиявок, обычно 4—12. Любопытно, что пиявки, как бы они ни были голодны, отказываются лечить больного, если от и его пахн ет одеколоном или табаком, пусть даже самым изысканным. А чтобы пиявка присосалась именно туда, куда следует, участок кожи протирают спиртом и горячей водой. Горячая вода подогревает кусочек кожи, делая его более аппетитным. Одновременно вода уничтожает запах спирта, к которому пиявки (не в пример некоторым гипертоникам) испытывают отвращение. Когда пиявица присасывается, между ее тремя челюстями открываются протоки слюнных желез. Выделяемый ими секрет и содержит лечебное вещество — гирудин. Он не дает сворачиваться крови — образует соединения с ферментом тромбином, прекращает его каталитическое действие. Чистый гирудин пока что получают не на фармацевтических заводах, а из головок пиявок «посредством фракционированного осаждения алкоголем с последующим осаждением трихлор- уксусной кислотой». Секрет слюнных желез пиявок содержит и гистаминоподобное вещество, расширяющее капилляры. Так что суть лечения пиявками отнюдь не в отсасывании крови. Дуремар стая спиной к очагу... — Плохо идет торговля пиявками, — сказал он опять. А. Толстой. «Золотой ключик, или приключения Буратино» В Стране Дураков, где жил Дуремар, пнявки не пользовались спросом. Ну а в нашем, реальном мире они нарасхват. Пиявок не хватает. И неудивительно поэтому, что в Москве при Главном аптечном управлении работает завод по производству пиявок. На биофабрике — так именуют этот, судя по всему, единственный в мире завод — ежегодно выращивают около миллиона пиявок. И все же их не хватает: только московским аптекам и больницам каждый год нужно 500—600 тысяч пиявок. А заказы на них поступают и из Мурманска и Хабаровска. Были просьбы и из-за рубежа. Итак, пиявка — лекарство дефицитное. Дело в том, что природное поголовье быстро вымирает. Мелиорация стоячих водоемов и болот в южной полосе нашей страны неудержимо сокращает жизненное пространство медицинской ми- явки. Так, еще совсем недавно в Краснодарском крае собирали около двух миллионов пиявок ежегодно. А сейчас на его рисовых полях едва удается наскрести полмиллиона особей. Поэтому под Москвой и сооружается более мощная биофабрика. К счастью, на биофабрике научились выращивать взрослую, готовую для лечения пиявку всего за год. А в природе для этого необходимо пять- шесть лет. И дело не только в чистоте воды, режиме и хорошем питании. В цехах, где пиявки растут в громадных стеклянных банках, запрещено
курить и шуметь. Потому что это сказывается на плодовитости будущих мам и на росте детенышей. Воду, предварительно освобожденную от хлора, доводят до комнатной температуры, ибо пиявка может и простудиться... Как и любое производство, биофабрика получает план, выполнить который необходимо. А пиявки никак не хотят понять этой простой истины и каждый год дают разное количество приплода. Когда пиявки в ударе, матка приносит по 70—80 малышек, а когда нет — всего 20—30. Чем это вызвано— пока неясно. Но ясно, что такое неровное поведение вызывает авралы и штурмовщину у обслуживающего персонала — приходиться в срочном порядке готовить новых трехчелюстных мам и пап для откладки коконов или падать на колени перед заготовителями природных пиявок. Я ЛОВИЛ ПИЯВОК 8 ОДНОМ грязном пруду около Города Дураков. За четыре сольдо в день я нанимал одного бедного человека,— он раздевался, заходил в пруд по шею и стоял там, покуда к его голому телу не присасывались пиявки. Тогда он выходил на берег, я собирал с него пиявок и опять посылал его в пруд. А. Толстой. «Золотой ключик, или приключения Буратино» Промысел Дуремара серьезно угрожал жизни бедного горожанина: тот терял неимоверное количество крови. Кроме всего прочего не ясен способ, которым Дуремар «собирал» пиявок с голого бедняка. Ведь отдирать их нельзя: ранка будет кровоточить. Вряд ли Дуремар руководствовался сове- Взрослые медицинские пиявки, готовые поставлять гирудин, весят около трех грамм. «Боченковидная» форма, которую они стремятся принять на ладони, тоже свидетельствует о их зрелости тамн медицинской энциклопедии, где сказано, что в подобных случаях следует прибегнуть к тампону со спиртом, йодом или крепким раствором поваренной соли. От такого тампона любая пиявка, если и не упадет в обморок, то сразу же отцепит свою присоску. Ну, а теперь немного о том, откуда в пруду берутся новые поколения пиявок: как они размножаются. Сначала о лингвистике. Дело в том, что термин «медицинская пиявка», да и само слово «пиявка» ложны. Ибо пиявка не может быть женского рода. Не может она быть и мужского. Она (!) обоепола. И заранее не известно, станет ли она в текущем году папой или мамой. Некоторые пиявки приносят живых детенышей, а героиня нашей статьи кладет яйца. Намереваясь это сделать, она посуху отползает немного от берега и, выбрав удобное место в мягкой земле, просверливает углубление. Пиявка выделяет туда вязкую зеленоватую жидкость, которая, отвердев, напоминает кокон шелковичного червя. Внутри кокона и откладываются яйца. Через полтора-два месяца из него выползут детеныши. Суждено ли им будет прожить 20 лет — срок, который отмерила пнявке природа? Ведь в пруду очень легко погибнуть от голода или стать жертвой. Пиявок едят и улитки, и аисты... С. СТАРИКОВИЧ
70
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ Валентин РИЧ ВАСЯ НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ Необычное я почувствовал тотчас же, как только перестало гудеть реле в закрывшемся за мной лифте. Я как раз успел подойти к дверям и, обхлопав себя со всех сторон, обнаружить ключ в заднем кармане брюк, когда настала тишина. Тут-то я и почувствовал: что-то случилось. Дело в том, что обычно, едва замолкало реле, за дверью начинал лаять Тэр. А тут полная тишь. Может, не услыхал моих шагов? Я с нарочитым шумом вытер ботинки о резиновый коврик. Никакого результата. Со скрипом засунул в замочную щель с трудом проходящий туда ключ. Молчание. Войдя в прихожую, я удивился еще больше: Тэр стоял на пороге комнаты, подрагивая хвостом, приподняв правую лапу и слегка вытянув шею вперед и вверх. В комнате кто-то был! Уж не вернулась ли досрочно из солнечных Гагр дорогая моя родительница? Впрочем, перед ней я был чист. Уезжая в санаторий, она сказала: «Надеюсь, на этот раз квартира будет цела!». И теперь могла убедиться, что ее надежды мне удалось в основном оправдать: ни одно окно не было разбито, ни один стул не был сломан, а в коридоре среди мусора оставался проход, хотя и не очень широкий, но позволявший благополучно добираться до кухни... — Мамочка! — крикнул я. Никто не ответил. Бросив на табуретку портфель, я подошел к Тэру, потрепал его по спине и заглянул в комнату. И увидел... примерно моего размера голого парня, ну совершенно голого — как купальщик на безлюдном пляже. Он сидел на подоконнике, свесив загорелые ноги и выпучив глаза, как будто только что вынырнул из воды. Я так его сразу и спросил: — Откуда ты, старик, вынырнул? Голый парень выпучил глаза еще больше и ответил довольно странно. Он произнес одно только слово: — Усек? — Что усек? — не понял я. Парень спустил ноги на пол, приложил к коричневой мускулистой груди правую руку и, заглядывая мне в глаза, как Тзр — когда у меня в портфеле сосиски, — медленно и раздельно произнес: — Угадал? Догадал? Учуял? Унюхал? Вообразил? Сообразил? — Не понимаю,— сказал я. Парень ухмыльнулся и погрозил мне указательным пальцем. — Вынырнул! Сэй ми беттер—промахнул! Ведь у моего на лбу черное пятно и хвост подлинней! — Все равно не понимаю, — сказал я. Парень посмотрел на меня с некоторым огорчением. — Ахтунг! У тебя есть хунд. Понятно? Тэр действительно был рядом, но от этого дело не становилось яснее. Все же на всякий случай я кивнул. — И у меня есть хунд. Понятно? Я еще раз кивнул. — Ив прошлое явление я его без спросу взял с собой. Понятно? Хотя насчет прошлого явления я что-то недопонял, общий смысл и этой фразы был в первом приближении ясен. И я опять кивнул. — Уэлл! — обрадовался моей понятливости парень. — Вайтер! Я его взял, а он потерялся. — Так, так, так...
— И это нарушило баланс. — ???!!! — И меня послали на поиски. И я принял твоего хунда за своего хунда. И... промахнул. Понятно? Насчет собаки теперь мне было более или менее понятно, а вот насчет самого парня — по-прежнему не очень. И я спросил: — Но как ты попал в квартиру? И почему в таком виде? Он поглядел на свои руки, потом на свои ноги, потом оглядел себя с разных сторон и даже попытался через плечо заглянуть себе на лопатки. Пока он этим занимался, я рассмотрел, что штаны на нем все-таки есть — не брюки, конечно, а что-то вроде трусиков, такого же загорелого цвета, как и его тело. — В таком виде? — переспросил он. — В каком таком? — Да нет, ничего, — ответил я. — Просто в чужой дом обычно приходят в туфлях... Или хотя бы в носках... — Чужой дом? Чу-жой... Подожди, дай размыслю сам! Чужой... Туфли... Носки... Будь я трижды дезинтегрирован!.. Он то вставал на цыпочки, то приседал, то прижимал руку к сердцу, то потирал макушку, то заглядывал в окно, то рассматривал стоящие на письменном столе и на шкафу предметы. Мы с Тэром молча ждали, чем все это кончится. На жулика парень похож не был. На психа — тоже. Лицо у него было добродушное и без малейшей хитрости. Наконец, он снова уселся на подоконник. — Ну что ж, Тэр,— сказал я,— пока суть да дело, не привести ли нам человека в христианский вид? Я полез в шкаф, достал свой тренировочный костюм и протянул парню. Он неохотно оторвался от своих мыслей и с рассеянной улыбкой проговорил: — Зачем? — Надень! — настойчиво сказал я. Парень пожал плечами, но с подоконника слез и принялся стягивать с себя трусы. Тут уже я спросил: — Зачем?.. — Жарко! — сказал он и, бросив трусы на подоконник, стал натягивать мои спортивные брюки. — Тэр, тапки!—скомандовал я. И, взяв тапочки из тэровой пасти, подал их парню. — А теперь давай все же знакомиться. Студент третьего курса энергетического института Астапов Анатолий, Толик... Я протянул ему руку. Он церемонно поклонился, прижав сложенные кисти к груди — как это делают индийцы. А на протянутую руку никакого внимания. И тут мне кое-что пришло в голову. Я по-следовательски посмотрел ему прямо в глаза и твердо сказал: — Думаешь, мне и впрямь неизвестно, кто ты такой? Ты — пришелец! — Какой там пришелец, — не отводя честного взгляда, возразил парень, — не пришелец я вовсе, а Вася! Пока Вася,— уточнил он чуть погодя. — Что значит пока? — он опять сбил меня с толку.— Ты что, собираешься менять свое имя? — А как же иначе,— удивился он.— Ведь оно не мое! — А чье же? — Молочное. — Хватит представляться! — рассердился я. — И вообще, Вася, так не делают. С тобой по-людски, а ты... На круглом добром лице парня отразилось явное замешательство. — Уот из меттер? Я тебя обидел? Икскьюз ми, плиз! Без надобности! Меня ин фэкт пока зовут Вася. И это ин фэкт мое молочное имя... — Молочный бывает коктейль! — веско отпарировал я. — Ну еще зубы бывают молочные! — Вот-вот, зубы, индид! — обрадовался Вася. — Имена тоже. Сперва молочные. Общие. А личные потом. Их заработать надо! Размыслил? А теперь вот. Это важно. Я очень спешу. Цейтнот. Исполнишь маленькую просьбу? Кляй- нерхен! — Выкладывай! — сказал я. — Чем можем, поможем! — Ин эрстен цайт временник! — объявил Вася.— Погодник, ну, как это еще — калёндер? — Календарь? — Да, да, календарь! Я сбегал на кухню, где у нас висел отрывной календарь, и вручил его гостю. Парень повертел календарь в руках и задал совсем уж идиотский вопрос:
— Тысяча девятьсот шестьдесят шесть? Уот из ит? Но поскольку и этот свой вопрос он задал вполне серьезным тоном, я тоже ответил ему вполне серьезно: — Это значит, что сейчас тысяча девятьсот шестьдесят шестой год. Шестое октября, между прочим. — А точка отсчета где? — спросил парень. — Точка отсчета? Ах, точка отсчета! Нуль координат? Парень радостно расплылся. — Ну, год рождения этого самого... Впрочем, на самом-то деле никто как будто тогда не родился, хотя, конечно, никогда так не было, чтобы никто не рождался, кто-нибудь несомненно должен был родиться и в тот год... — Так у нас ничего не получится, — прервал меня гость. — Лет ас беттер ускоритель. Маяк! Бен Муса? Чандрагуп- та? Петушков? — Ближе всего Эйнштейн,— сказал я.— А вообше-то Королев! Васино лицо стало еще круглей. — Спутник? Гагарин? Лунник?.. Я только успевал кивать головой. Вася замолчал, втянул в рот верхнюю губу и наморщил лоб. И через некоторое время сказал: — Ты энергетик, ты должен знать инверсор... — Инверсор? Первый раз слышу,— честно признался я. — И вообще у меня по приборам незачет. Вася снова замолчал, снова пожевал верхнюю губу и снова наморщил лоб. Но на этот раз молчание было совсем недолгим. Вася отчаянно взмахнул руками и сказал: — Показывай все, что имеешь! Омнеа! Мы пошли по квартире — я, за мной Вася, за Васей Тэр — и время от времени гость тыкал в какую-нибудь вещь пальцем и спрашивал: «Можно?» Я говорил великодушно: «О чем речь?» И он брал эту вещь и относил к своему подоконнику. Минут через десять там, на полу, рядышком стояли: электрический утюг, телевизор, пачка соли, четыре ведра (два оцинкованных и два пластмассовых), пылесос и фотоувеличитель. Вася, потирая руки, внимательно рассматривал эту кучу. — Все? — спросил я. — Паяльник бы еще! — сказал Вася. Я пошел в кладовку. У парня даже руки задрожали, когда он увидел паяльник. — Теперь все? — Не совсем,— замялся Вася.— Предписан четырехкратный запас прочности, вот в чем беда! Нужны еще вот такие механизмы. Он ткнул тапочкой в пылесос. — Сколько? Вася устремил глаза в потолок. — Пять. Или лучше десять... По-видимому, ему еще долго предстояло гулять с молочным именем. Когда я выгружался из лифта с последней партией пылесосов, добытых в соседнем подъезде, до меня донесся странный гул и надсадный лай Тэра. Едва я отпер дверь, как он бросился ко мне — с таким волнением бросился, что чуть меня не свалил. Я заглянул в комнату, Васи нет. В кухню. Нет. В ванную, в туалет, в кладовку. Нет нигде. Тогда я снова заглянул в комнату. Вася потрудился на славу! Все принесенные ранее пылесосы были соединены шлангами в одну гудящую змею, к голове которой через нагревательный элемент от электроутюга были подсоединены ведра, а к хвосту припаяны фотоувеличитель и посыпанный солью кинескоп. На подоконнике, рядом с моим тренировочным костюмом, лежали его трусы. Первое, что пришло мне на ум, — это телекинез. Кто-то усилием мысли перенес Васю ко мне в комнату. А потом — обратно, с помощью кой-какой электронно- пылесосной аппаратуры. Крепким орешком оказались для меня оставленные Васей трусы. Почему они остались? Не хватило телекинетической силы? Пылесосов? Или какой-нибудь детали? Несмотря на незавершенность концепции, она представлялась мне наиболее правдоподобной. И все же полностью исключить возможность такого, пусть отвергнутого самим Васей, варианта, как его прибытие из иных миров, я не имел права. В конце концов я пришел к двум выводам. Первый. Что бы там ни было, а к еле-
дующей подобной встрече нужно подготовиться. Второй. Надо предупредить соседей по дому — а то вдруг в следующий раз Вася попадет не ко мне, а куда-либо по соседству. (Будущее показало, что тут я как в воду глядел...) Придя к таким выводам, я начал составлять вопросник, или, если угодно, анкету — на случай новой встречи. А составив, размножил ее под копирку. И возвращая пылесосы владельцам, вкратце уведомлял их о случившемся и вручал им вопросник. И просил о всех необычных событиях немедленно ставить меня в известность. Следующие четыре дня прошли без каких-либо происшествий. Васины трусы лежали себе на прежнем месте, а соседи при встречах глядели на меня с участием. Продолжение последовало на пятый день. Я как раз возвращался из института, и в лифте столкнулся с кинооператором Игорем Голицыным из сто тридцать шестой квартиры, одним из тех, у кого я одалживал пылесосы. — На ловца и зверь бежит! — обрадовался Игорь. — Не буду подниматься. Извини, что не сообщил сразу... — Он?! —испугался я. — Ни боже мой!—заверил меня Игорь. — Но вот уже три дня подряд у нас дома происходит странная история. Ровно в семь часов, секунда в секунду... В общем, жду! С этими словами Голицын покинул кабинку лифта. До семи оставалось минут двадцать. Я едва успел вывести Тэра на прогулку. О том, чтобы отвести его домой, не могло быть и разговора. Без одной минуты семь мы прибыли к Голицыну. — Сейчас начнется, — предупредил Игорь, подводя меня к креслу возле телефона. И в то же мгновение телефон зазвонил— нет, не зазвонил, а тихо-тихо звякнул. Я взял трубку. Там явно что-то происходило, какое-то странное ритмичное движение. Оно шло волнами. — Слышишь? — прошептал Игорь. -. Я кивнул. Волны набегали все быстрей и быстрей. И вдруг Тэр, до той поры смирно лежавший возле моего кресла, бросился через всю комнату к «Рубину» и сделал стойку. Я передал трубку Игорю и включил телевизор. И тотчас комнату наполнили те же самые волны. Они отражались от стен и от потолка, заставляя звучать все находившиеся в комнате предметы; я слышал скрип, и шелест, и дребезжанье, и легчайшее потрескивание — как будто кто- то гладил кошку. А потом появилось изображение: экран замерцал лучащимися мелкими звездами. Они вспыхивали то в одном, то в другом месте, образуя причудливые узоры, которые тут же распадались. Пляска звезд на экране и биенье волн в комнате шли синхронно и притом несомненно по нарастающей. Казалось, еще немного — и вырастет какой-нибудь девятый вал. Но никакого девятого вала не выросло— наоборот, внезапно звезды остановились. — Человек!—крикнул Игорь и вскинул киноаппарат. И верно — остановившиеся звезды довольно отчетливо обрисовали контур человеческого лица. Только как бы обратный контур: два белых продолговатых пятна — глаза, над ними — белые щетки бровей, а внизу — рот, даже зубы были видны — черные зубы, обрамленные голубоватыми искрами. Черные губы на экране задвигались, и раздался знакомый мне голос: — Т'олик, это я — Вася! Что ты сделал с моими трусами? — Ничего, — сказал я. — Они лежат на подоконнике. Из экрана раздался громкий вздох облегчения. — Принеси их сюда! Рэпид! Бегом! Ну что ты будешь делать с этим растяпой? Через минуту или две я уже стоял около своей двери, обхлопывая себя со всех сторон и с ужасом думая, что же я буду делать, если не найду ключа. Но ключ довольно быстро нашелся в футляре от очков, и наредкость легко я всадил его в замочную щель, и ворвался в квартиру, и схватил трусы, и вылетел обратно на лестницу. i
— Наконец-то! — раздался из голицын- ского «Рубина» рыдающий Васин всхлип. И тут же я почувствовал, что кто-то тянет у меня из рук Васино добро. Но Тэр стоял от меня шагах в трех, а Игорь еще дальше. Трусы дернулись сильней. Тогда я разжал руку — и они поплыли к телевизору. Спокойно так поплыли. И коснувшись экрана, исчезли. И тотчас исчезли звезды. И волны, только что наполнявшие комнату, исчезли тоже. И я спросил у Игоря, деловито вытаскивавшего из аппарата кассету: — Что тут без меня происходило? — А ничего особенного,— пожал плечами Игорь.— Так, поговорили немного. — О чем? — Личный листок заполняли. Он протянул мне анкету. Ту самую, что я вручил ему четыре дня назад. Только тогда там были одни вопросы. А теперь появились и ответы... Вот они. 1. Имя (номер, личный знак) ВАСЯ 2. Национальность (биологический вид, киые- матико-энергетическая схема) ГОМО САПИЕНС 3. Пол (функция в воспроизводстве себе подобных) МУЖСКОЙ 4. Масса (сила взаимодействия с каким-либо полем) 820 НЬЮТОНОВ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ книги В ближайшее время выходят в издательстве «X им и я»: В. И. БОРОДКИН. Оргвнизация и плвнирование рвботы нефтеперерабатыввющего предприятия Изд. 2-е. 1 р. 01 к. Б. В. ВОЛЬТЕР, И. Е. САЛЬНИКОВ. Устойчивость режимов работы химических ревкторов. 1 р. 24 к. X. ГРИН, В. ЛЕЙН. Аэрозоли — пыли, дымы и туманы. Изд. 2-е. 3 р. 44 к. Я. С. ЛЕБЕДЕВ, В. И. МУРОМЦЕВ. ЭПР и релвк- свция стабилизироввнных радиквлов. 1 р. 44 к. Н. ЛИ, Д. СТОФФИ, К. НЕВИЛЛ. Новые линейные полимеры. 2 р. 20 к. А. И. ЛУКОМСКАЯ, П. Ф. БАДЕНКОВ, Л. М. КЕ- 5. Откуда явились (страна, звез дн ая систем а, галактика, другое пространство — ненужное зачеркнуть) ИЗ БУДУЩЕГО 6. Цель явления (причина прибытия) ЗАБРАТЬ ТРУСЫ 7. Как с вами связываться в дальнейшем НИКАК Я прочел анкету десять раз подряд. И впал в полное отчаяние. Да и кто бы не отчаялся? Дважды встретить ЧЕЛОВЕКА ИЗ БУДУЩЕГО и так ни про что у него толком не разузнать! Ни про красное смещение — отчего оно есть, сменится ли фиолетовым и если сменится, то когда? Ни про кварки — отыскали их в конце концов или не отыскали? Ни отчего вымерли мамонты? Ни — на каких других планетах есть люди? Да мало ли чего еще!.. Одно лишь было мне утешение — что знал я теперь совершенно точно: не сменят человека никакие роботы, а во веки веков пребудут на Земле самые обыкновенные люди. Совсем такие же, как мы... С тех пор прошло шесть лет. Я окончил институт. Защитил кандидатскую. Стал отцом семейства. Но анкету совершенствовать не перестаю. Сейчас в ней уже две тысячи пятьсот сорок семь пунктов. Эх, Вася!., ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ПЕРША. Тепповые основы вупканизвции резиновых изделий. 2 р. 74 к. М. А. МАРТЫНОВ, К. А. ВЫЛЕГЖАНИНА. Рентге- ногрвфия полимеров. 57 к. Нефти СССР. Справочник. Т. 2. Нефти Среднего и Нижнего Поволжья. 2 р. 53 к. A. Б. ПАКШВЕР. Физико-химические основы технологии химических волокон. 3 р. 20 к. B. М. ПОТАПОВ, С. Н. ТАТАРИНЧИК. Органиче- сквя химив. 1 о. 19 к. Д. ПУРДЕЛА, Р. ВЫЛЧАНУ. Химия органических соединений фосфорв. 5 р. 20 к. 3. А. САБЛИНА. Соства и химическая ствбиль- ность моторных топлив. 1 р. 19 к. М. Б. СИГАЛ, Т. Н. КОЗИОРОВА. Синтетические волокна из дисперсий полимеров. 72 к. Ф. ФАИРБРОТЕР. Химия ниобия и тантала. 1 р. 70 к.
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК kJm УСТАВ КЛУБА Пункт первый. Членом клуба может быть каждый школьник. Пункт второй. Членом клуба становится тот, кто задаст интересный вопрос, или найдет интересный ответ, или пришлет заметку, фотографию, рисунок, или просто расскажет о своих полезных делах. ПЕРВОЕ ПИСЬМО ...БУДУТ ГРОЗА И СИЛЬНЫЕ ВЕТРЫ Новый устаа клуба был апер- аые напечатан четыре месяца назад. На предложение присылать письма с интересными вопросами, заметками, фотографиями члены клуба и те, кто хотят ими стать, откликнулись весьма активно. Мы получили новые любопытные темы для клуба и вопросы, на которые постараемся ответить в следующих номерах. Одно из писем мы здесь печатаем. Его прислал восьмиклассник из Кишинева Дмитрий КАЛИНСКИЙ. Пишу вам свое первое письмо... Я посылаю описание интересного опыта, взятого мною из югославского журнала «Teh- nicke novine». Возьмите 8 г азотнокислого калия и 2 г хлористого аммония. Осторожно, без ударов, измельчите эти вещества и насыпьте порошок в пробирку длиной 30 см и диаметром около 2 см. Затем налейте в пробирку 60 г 90%-ного спирта, закройте отверстие марлей и укрепите ее резиновым колечком. Барометр готов. Закрепите его двумя полосками жести на дощечке и повесьте на стенку. Как же предсказывать погоду? Если спирт прозрачен, а белый порошок лежит на дне пробирки — погода будет хорошей. Если небольшое количество осадка всплыв ает и мутит жидкость, то будет дождь и ветер. Если раствор как будто закипает— будут гроза и сильные ветры. Все эти явления происходят за 24 часа до изменения погоды. А осадок собирается на стенке пробирки со стороны, противоположной направлению, откуда приходит ненастье. От редакции. Такое предсказание очень сомнительно, но почему бы не попробовать? Если что-нибудь получится, иапишите нам, в клуб Юный химик.
СВОИМИ ГЛАЗАМИ КАК РАСТВОРЯЕТСЯ КРИСТАЛЛ На восьми фотографиях, которые вы здесь видите, запечатлен самый обычный процесс — растворение в воде кристаллика поваренной соли. Но получены эти снимки не совсем обычным путем. Кристаллик соли был помещен в каплю воды на стекле фотоувеличителя, а изображение проецировалось на поверхность, находящуюся примерно в метре от объектива. Таким образом, увеличение было примерно в 20 раз — фотоувеличитель действовал наподобие микроскопа. (Замечу кстати, что так же можно получить, например, изображение клеток кожицы лука.) Чтобы получить сиимок, надо просто-напросто положить под
объектив фотобумагу и экспонировать ее около двух секуид (схема съемки показана на рисунке). Каждый очередной снимок я делал через полминуты, весь процесс растворен ия занял около 15 минут. Здесь приведена лишь каждая четвертая фотография. Соль оказалась не совсем чистой, и как только кристаллик был помещен в воду, с его поверхности были смыты нерастворимые частицы — они видны на фото в виде светлых кружочков. И в процессе растворения из кристалла тоже выделялись примеси. Примерно в середине опыта кристаллик внезапно перевернулся и принял причудливую форму. Так выглядит сахарный песокж снятый с помощью фотоувеличителя 3 атем, на последних снимках он превратился в едва заметное зернышко, а потом вовсе исчез, остались лишь частички примесей. А на девятой фотографии, помещенной отдельно,— сахарный песок, снятый таким же способом. Не правда ли, при близком знакомстве он напоминает кристаллы драгоценных камней? Вот какие любопытные вещи можно увидеть и сфотографировать с помощью обычного фотоувеличителя. А. КОЗЛОВ, студент-медик, Челябинск РАССКАЗЫ О ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКЕ РАССКАЗ ПЕРВЫЙ. ВНИМАНИЕ: СКОРОСТЬ! Химия немыслима без эксперимента. А раз так, то очень важно осноаные законы химии узиааать не только из книжек и журналоа, но также из опы- тоа (лучше всего проделанных собственными руками). Именно поэтому наши рассказы будут сопровождаться опытами, которые нетрудно провести а школьном химическом кабинете, а многие и дома. Разумеется, ставить опыты дома надо с удвоенной осторожностью. Одни химические реакции идут быстро, другие медленно, третьи вовсе не идут. Часто бывает так, что одна и та же реакция идет то быстро, то медленно, в зависимости от условии. Пищевые продукты, например, быстро портятся на жаре, ио в холодильнике сохраняются долго. Давайте проделаем опыт, который покажет, что скорость одной и той же реакции может менятьси довольно значительно. ОПЫТ 1 Для опыта нам понадобятся сульфит натрия (он продается в фотомагазинах) и йодат калия KJO3. Это вещество можно приготовить, добавив 8 г измельченного йода к горячему раствору 4 г едкого кали в 6 мл воды (будьте осторожны, берегите глаза и руки!). После охлаждения жидкость сливают, а осадок промывают небольшим количеством холодной воды. Этот осадок и есть почти чистый KJ03. Приготовим два раствора. Состав первого: 0,25 г безводного сульфита натрия (примерно 1/4 маленького наперстка) в половине литра воды. Второй раствор немного сложнее. Наполним пол-литровую склянку наполовину водой, осторожно дольем 6 мл A/2 баночки из-под пенициллина) концентрированной серной кислоты, хорошо перемешаем и выльем туда же 25 мл (чуть больше столовой ложки) насыщенного в холодной воде йодата калия. Потом дольем склянку доверху раствором крахмала A г крахмала взбалтывают с небольшим количеством воды, выливают в стакан кипящей воды и продолжают кипячение минуту, а затем раствор охлаждают). Теперь наполним этими растворами два одинаковых маленьких стаканчика или рюмки и одновременно выльем их в большой стакан, а потом быстро перемешаем. Вначале ничего не произойдет. И лишь некоторое время спустя жидкость мгновенно посинеет.
Повторите тот же опыт, добавляя предварительно в стакан для смешения различные количества воды. Чем больше будет разбавление, тем медленнее пойдет реакция. Можно менять и температуру. Если выливать растворы в воду со льдом, то время до появления окраски заметно увеличится, если же в теплую — то уменьшится. (В очень горячей воде окраска не появится, так как окрашенное соединение йода с крахмалом окажется неустойчивым.) Итак, первый опыт показал нам: чем выше концентрация веществ и температура, тем быстрее идет реакция. Если бы так просто! Есть и такие реакции, которые иа первый взгляд кажутся исключениями из правила. Например та, что происходит в следующем опыте. ОПЫТ 2 Нальем в пробирку на высоту 1—2 см уксусной эссенции (это 80% -ный раствор уксусной кислоты, обращаться с ней, как и с любой концентрированной кислотой, надо осторожно). Бросим в пробирку несколько маленьких кусочков цинка, которые предварительно очистим, погрузив их секуид иа двадцать в раствор соляной кислоты и промыв водой. .„и мы найдем там немало веществ, с иоторыми можно поставить любопытные опыты. А если чего-нибудь дома не окажется, то нетрудно сходить а ближайший магазин. Нам для реакций понадобятся небольшие количества вещеста, остальное потом пойдет в готовку. Уксусная кислота слабая, и цинк растворяется в ией очень медленно — пузырьки водорода еле выделяются. Как ускорить реакцию, не нагревая раствора? А вот как: начнем понемногу добавлять в пробирку чистую воду, каждый раз хорошо перемешивая, и последим за пузырьками. Удивительное дело: кислота уже разбавлена вдвое, втрое, а реакция и не думает замедляться. Напротив, она идет все быстрее! Если вы ставите этот опыт в школьном кружке, то замените циик маленьким кусочком магниевой стружки и ничем ее не обрабатывайте. С разбавленной уксусной кислотой магний реагирует еще энергичнее, чем цинк. Такое «исключение» из правила становится понятным, если хорошо его изучить. Наш опыт с уксусной кислотой можно объяснить так. Скорость растворения цинка или магния в кислоте зависит от того, какова концентрация ионов водорода в растворе. Эти ионы образуются при растворении в воде любой кислоты. Но когда воды мало, уксусная кислота находится в растворе почти исключительно в виде нераспавшихся молекул. А по мере разбавления водой все больше молекул уксусной кислоты распадается иа ионы, и реакция идет быстрее. Коиеч- ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ ОПЫТ 1 Начнем с крахмала. Мы будем готовить всем известную вещь — крахмальный клейстер, коллоидный раствор крахмала в воде. В кастрюльку или консервную банку налейте немного холодной воды, всыпьте чайную но, если добавить очень уж много воды, реакция вновь замедлится, потому что из-за большого разбавления концентрация ионов водорода станет опять маленькой. Быстрее всего реагирует с цинком и магнием 15%-ная уксусная кислота. Конечно, мы привели и разобрали второй опыт отнюдь не ради того, чтобы показать, какими необычными бывают химические превращения. Мы просто хотели отметить, что для управления скоростью реакций надо знать, как оин идут. Многие реакции, очень. важные для промышленности, идут очень медленно, и нужно уметь их ускорять. Теоретически скорость любой;» реакции предсказать пока нельзя. Поэтому ее изучают сначала в лаборатории и только потом дают рекомендации для строительства установок. Наука, которая занимается изучением скоростей и механизмов химических реакций, называется химической кинетикой. В следующих рассказах речь пойдет о некоторых основных законах химической кинетики; конечно же, эти законы мы будем проверять на опыте. Ведь химия немыслима без эксперимента. И. ЛЕЕНСОН ложку крахмала и взболтайте. Затем при перемешивании добавьте кипяток, поставьте посуду на огонь и, продолжая мешать, нагревайте, пока не получится прозрачный клей. Он очень хорошо приклеивает бумагу, например обои. Подобный клейстер можно приготовить, если вместо крах- ЗАГЛЯНЕМ В КУХОННЫЙ ШКАФ...
мала взять пшеничную или ржаную муку. ОПЫТ 2 Раз мы занялись крахмалом, то сразу же упомянем о хорошо известной и очень важней реакции: крахмал в присутствии даже незначительных следов свободного йода синеет. Возьмите пробирку, наполните ее водой и прибавьте одну каплю йодной настойки. Цвет воды почти не изменится. В другой пробирке разболтайте с водой крахмал и прибавьте немного жидкости из первой пробирки: крахмал окрасится в синий цвет. (Заметьте: раствор йода должен быть очень слабым.) ■ Исследуйте на крахмал хлеб, яблоки и другие фрукты (зрелые и незрелые), муку, мясо, а также любые другие продукты, которые вы захотите проверить. опытз Теперь займемся анализом на железо. Пожалуй, самый удобный объект — листья салата. Их надо сжечь, а пепел разболтать в разбавленной соляной кислоте. Отфильтруйте полученный раствор и прибавьте к нему раствор желтой кровяной соли (она продается в фотомагазинах). Синее окрашивание свидетельствует о том, что в растворе есть железо. ОПЫТ 4 Продолжим наши анализы. Давайте проверим яичный белок на содержание серы. Поместите белок в пробирку с прокипяченной стиральной содой и нагрейте. Добавьте в пробирку свинцовую примочку, которая продается в аптеке,— в ее состав входит основной уксуснокислый свинец. Почернение содержимого пробирки говорит о присутствии серы (образуется черный сульфид свинца). ОПЫТ 5 Водку или спирт, разбавленный пополам водой, спичкой не зажечь — слишком низка концентрация спирта. Но стоит бросить в смесь немного безводной соды (а она получается при прокаливании стиральной соды), как спирт легко зажжется и будет гореть синим пламенем. Безводная сода связывает воду, верхний слой смеси обогащается спиртом и загорается. ОПЫТ 6 Эти опыты мы начали с клея, клеем и закончим. Приготовим столярный клей. Возьмите немного свежих (не вываренных) костей и аккуратно измельчите молотком на кусочки. (Заверните в тряпочку, чтоб куски не разлетались.) Залейте костяную крошку бензином и перемешайте. Когда остатки жира растворятся, слейте бензин и промойте кости горячей водой. Затем сварите кости (например, и консервной банке) и отвар упаривайте на маленьком огие до тех пор, пока он не станет вязким. Поставьте этот отвар в сухое теплое место. Через несколько дней он высохнет, и у вас в руках будет коричневая твердая плитка самодельного столярного клея. Ю. ВЛАСЕНКО
В Крыму, под Керчью, в 1900 году при археологических раскопках был найден саркофаг, на котором изображен художник, рисующий восковыми красками. Роспись сделана в первые века нашей эры. (Этот рисунок — перерисовка фрагмента росписи.) ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ВОСКОВЫХ КРАСОК В 1887 ГОДУ, проводя раскопки на территории Среднего Египта, в Фаюмском оазисе, археологи нашли саркофаги, украшенные не традиционными рельефными масками, а живописными портретами. Находка привлекла всеобщий интерес: портреты были выразительны, краски — ярки и свежи. А ведь портреты пролежали в земле более двух тысяч лет... Специалисты установили, что многие фаюмские портреты выполнены в технике энкаустики — так называется живопись восковыми красками. Их в горячем виде наносили на расписываемую поверхность специальными приспособлениями. Краски при этом вплавлялись, «вжигались» в доску. «Восковые краски,— сообщает римский ученый Плиний (I век нашей эры),— надо делать с помощью огня жидкими... Было два способа писать этими красками: с помощью каутерия и по слоновой кости, посредством цестра, пока не начали расписывать военные корабли. Это принесло третий способ: воск расплавляют и наносят кистью. Получается живопись, которая не боится ни солнца, ни соленой воды, ни ветра». По литературным источникам известно, что в технике энкаустики работали замечательные художники эпохи эллинизма (V—III века до нашей эры) Зевксис, Паррасий, Апеллес. Их работы погибли при крушении Римской империи. В 1845 году во Франции и в 1898 году
в Бельгии на местах бывших римских поселений были найдены погребения античных художников. В гробницах нашли пчелиный воск, смесь воска со смолой, краски, приспособления для энкаустической живописи: палочку из бронзы, мраморную доску, ручки от кистей... От энкаустики нам в наследство осталось лишь то, что было укрыто в земле. Технология живописи, рецепты изготовления красок были утрачены. Ученые и художники нашего времени пытаются восстановить античную технологию энкаустики, отгадать секреты «вечных» восковых красок и возродить их в новых условиях. В нашей стране много экспериментировали в этой области московский художник Василий Вениаминович Хвостенко и ереванский художник и скульптор ЕрвандКочар. (Две их работы, выполненные восковыми красками, помещены на вклейке в середине журнала.) ВОСКОВЫЕ КРАСКИ внешне почти ничем не отличаются от масляных. Но если произведения, написанные маслом, со временем покрываются трещинами и темнеют, энкаустическая живопись сохраняет цвет, яркость, первоначальную чистоту исполнения в течение столетий. Для нее опасны только механические повреждения, так как восковая краска мягка. Обычно применяемые для красок связующие вещества — масло, клей, яичный белок — не только разлагаются на картине сами, но и способствуют разложению красочных пигментов. А каждая частица восковой краски находится как бы в оболочке, она хорошо защищена. Восковые краски не боятся ни холода, ни жары, ни воды, не страшатся действия углекислоты, аммиака, сероводорода. Картины, написанные масляными красками, обычно сверху покрывают лаком — и тот постепенно трескается, темнеет. Восковые краски в лаке не нуждаются, они и так блестят, особенно если протереть готовую картину сукном или воском. Писать восковыми красками можно на камне, дереве, бумаге, холсте, прямо на стенах зданий. Воск может сцепляться с любой поверхностью, и сила сцепления с годами не ослабевает. ВОСК — это вещество животного или растительного происхождения. По химической природе он близок к жирам и в
Каутерий — инструмент, с помощью которого работали древние художники-энкаусты. Им уплотняли и обрабатывали красочный слой. Сейчас каутерий заменяют электропаяя ьником, который очень удобен для энкаустической живописи. Античный каутерий нагревали до 60—100" С. Такую же температуру можно получить с помощью паяльника основном состоит из сложных эфиров, высших жирных кислот и высших спиртов. Он водонепроницаем, пластичен, размягчается при слабом нагревании и расплавляется при более сильном. Особенно ценен воск для портретной живописи, потому что его естественный цвет близок цвету человеческого тела. Греки употребляли для живописи отбеленный, так называемый пунический воск. Опыт показал, что простейший способ очистки—растопить воск в чистой воде. В результате посторонние включения — мед, цветочная пыльца — оседают. Очищенный воск в течение нескольких месяцев отбеливают на южном солнце (в условиях средней и северной полосы отбелка затруднительна). Хотя греки и предпочитали для живописи отбеленный воск, который действительно удобнее, особенно при работе со светлыми пигментами, практика показывает, что и необработанный воск вполне годится для приготовления красок — при росписи внутри зданий и для станковой живописи. Для росписей же наружных стен нужно брать только очищенный, отбеленный воск, потому что под действием прямого солнечного света необработанный воск может почернеть и деформироваться. Можно писать красками, приготовленными на одном воске. Но такие краски «потеют», приобретают белесоватый оттенок. Чтобы этого не произошло, в краску необходимо добавить еще масло и смолу. Существует много смол; сейчас чаще всего используют даммаровую или сосновую. Смолы состоят в основном из сложных эфиров, спиртов, кислот. Они почти не растворимы в воде, но хорошо растворяются в спирте, эфире, скипидаре. Смола увеличивает яркость, сочность цвета краски. Для восковых красок лучше всего использовать льняное масло, но можно применять и ореховое, маковое, подсолнечное. О значении масла для восковой живописи писал еще Витрувий — римский архитектор, живший в I веке до нашей эры: «Если кто отнесется к делу более старательно и пожелает, чтобы киноварное покрытие стены сохранило свой цвет, пусть он, после того, как стена будет выглажена и просохнет, покроет ее с помощью щетинной кисти пуническим воском, который будет растоплен над огнем и смешан с некоторым количеством масла». Смесь горячего воска с маслом именовали ганозисом. Примерный состав красок (по весу): пигмента — 23—28 частей; воска — 8— 9 частей; смолы — 3 части. Состав гано- зиса: воска — 28—30 частей; масла —• 6 частей.
В ДРЕВНОСТИ энкаустику называли «утруждающим родом живописи». Конечно, процесс соединения красок различных цветов в восковой быстро стынущей массе был труден для античного художника. В наше время применение электрических нагревателей упрощает работу. Небольшую мраморную плиту художник ставит на электроплитку и нагревает ее, чтобы она стала горячей, но не раскаленной. Плита служит как бы палитрой. На нее в определенном соотношении кладут куски воска и смолы. Они растапливаются, и художник, помешивая полученную массу, добавляет в нее красящий пигмент. Процесс варки продолжается 5—10 минут. Полученной краске дают немного остыть, затем скатывают ее в виде шариков или палочек. Если воск сильно насыщен пигментом и смолой, то краска становится твердой; если же пигмент и смолу положить в небольшом количестве, то краска останется мягкой. Для удобства приготовляют краски и твердые и мягкие, разных цветов и оттенков. Когда художник начинает писать, он откалывает кусочки красок, кладет их в фарфоровые или железные баночки и слегка нагревает. Растопленную краску он берет на кончик кисти и наносит мазок. Чтобы получить более жидкую кра- М. Сарьян. «Портрет Ерванда Кочара». Выполнен восковыми красками ску, ее разбавляют скипидаром — тогда она становится похожей на сметану. Но много скипидара добавлять нельзя, так как он растворяет воск. Восковые краски можно использовать и в холодном виде. Берут чистый пчелиный воск, крошат его и высыпают в посуду с гладкими стенками. Туда же добавляют скипидар (втрое больше, чем воска). Посуду закрывают и оставляют на день. За это время воск становится жидким. В смесь добавляют смолу, перемешивая все вместе стеклянной палочкой. Соотношение: смеси воска со скипидаром — две части, смолы — одна часть. Потом добавляют чистого меда (на стакан смеси одну ложку). Чтобы мед впоследствии не засахарился, к нему можно добавить четверть столовой ложки лимонной кислоты. Перемешав все это, насыпают горкой на стекло пигмент и разбавляют его смесью. Готовую краску хранят в сосуде с плотно закрывающейся крышкой. ХУДОЖНИКА-ЭНКАУСТА в древности называли «вжигающим»; живописцы, закончив картину, приписывали к своему имени греческое слово «evexcte» («он вжег»). Каким образом древние художники «вжигали» энкаустику? Об этом сообщает Витрувий: «Пусть живописец держит угли в железном тагане возле стены и нагреванием заставит воск вспотеть так, чтобы поверхность стала равномерно гладкой». Слишком сильный нагрев губительно действует на восковые краски. Поэтому готовую работу в течение нескольких минут держат на расстоянии в два-три сантиметра от паяльной лампы, электроплитки или газовой горелки. После обжига картину покрывают га- нозисом. О. КОЛОМИЙЦЕВА
М. В. Добужинский. Концовка. 1909 г. СИЛУЭТ Из всех людей, чьи имена стали нарицательными, наименее известен, наверное, живший в XVIII веке Этьен Силуэт. У контролера финансов французского двора было уникальное по тем временам хобби: он вырезал фигурки из черной бумаги. Увлечение королевского чиновника оказалось столь заразительным, что к концу столетия охватило всю Европу. Вырезанные из бумаги фигурки стали называть силуэтами; позднее значение этого слова расширилось. Собственно говоря, Этьен Силуэт не придумал ничего нового. Легенды рассказывают, что в древнем мире художником считали человека, умевшего четко очертить свою тень на земле. До нас дошли античные вазы с профильными изображениями людей и животных. Силуэт просто возродил старинный изобразительный прием, ввел его в обиход. Популярность силуэта в XVIII и XIX столетиях легко объяснима. Люди, как известно, падки до собствеЕшых изображений. Заказать живописный портрет всегда было дорого (и сейчас это удовольствие не всякому по карману), силуэт обходился в десятки раз дешевле. Чтобы изготовить профильный портрет, достаточно обладать глазомером, элементарной техникой вырезывания, да иметь под рукой ножницы и бумагу или тушь и кисточку. Конечно, это не касается высокого искусства силуэта (мастера теневой миниатюры оставили немало прекрасных произве- Ф. П. Толстой. В атаку. 1816—1820 гг.
дений], искусства, которое дало жизнь гравюре. Как самый дешевый способ изготовления портретов силуэт господствовал вплоть до появления фотографии. А потом был забыт. Вернее, почти забыт, потому что еще лет десять назад кое-где в кинотеатрах перед началом сеансов работали художники ножниц: за весьма скромную цену они в течение двух-трех минут выстригали силуэтный портрет. Между тем классический силуэт своими скупыми изобразительными средствами — резким контрастом черных и белых плоскостей — весьма современен. И в последние годы к этому приему все чаще обращаются художники-монументалисты, художники по тканям, наконец, мастера художественной фотографии. Фотосилуэт — это резко конт- Рыболов. Фотосилуэт получен контратипированием с последующим ослаблением дубль-негатива
Портрет. Фотосилуэт получен многократным контратипированием дубль -негатива растиый штриховой отпечаток, полиостью лишенный полутонов. Его можно получить с обычного негатива, многократно контратипируя его на контрастных фотопленках *. При этом светлые тоиа изображения становятся белыми, а темные — черными. Сначала иегатив контактным способом перепечатывают на фототехническую пленку ФТ-31 или штриховую репродукционную пластинку. С полученного диапозитива печатают дубль- негатив, ои получается значительно контрастней оригинала. Затем все операции повторяют еще три-четыре раза, пока ие получат негатив, абсолютно лишенный полутонов. С него и печатают на контрастной бумаге фотосилузты. Чтобы этот многоступенчатый процесс несколько ускорить, используют растворы — * Как это сделать, подробно рассказано в заметке «Необычные отпечатки с обычных негативов», напечатанной в № 2 «Химии и жизнн» за 1971 год.—Ред. ослабители, которые переводят серебро фотопластинки в растворимое состояние. После проявления и фиксирования дубль- негатив 15 минут промывают в проточной воде и при обычном освещении переносит в ослабитель— смесь двух растворов. Раствор I: кристаллический тиосульфат натрия —100 г, вода—до 1 л. Раствор II: красная крови- пая соль —20 г, вода—до 200 мл. Рабочий раствор: раствор I — 100 мл, раствор II — 25 мл. Растворы I и II хорошо хранятся порознь в закрытой посуде (раствор II на свету разлагается, его следует держать в склянках из темного стекла), смешивают их незадолго до начала работы. Степень ослабления определяют на глаз: негатив вынимают из раствора, когда светлые участки пленки становятся совсем прозрачными. После этого дубль-негатив 20 минут промывают в проточной воде и сушат. Химически ослабляя негатив, можно получить контрастное силуэтное изображение с одной перепечатки. Л. ЧИСТЫЙ Фото автора
ГИПОТЕЗЫ ПАПА МИНУС МАМА НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ О РЕГУЛЯЦИИ ПОЛА ОШИБАЕТСЯ ДАЖЕ БАБУШКА Кто родится — мальчик или девочка? Это волнует не только будущих папу и маму, а и будущих бабушек, хотя они и зиают все наперед. Однако бабушки ошибаются, впрочем, как и все, в 50% случаев, поскольку мальчики и девочки появляются на свет почти одинаково часто. Пол ребенка зависит от отцовской половой клетки: X-хромосома обеспечивает рождение девочки, а Y-хромосома — мальчика. Число тех и других хромосом теоретически одинаково, и поэтому результат зависит, видимо, от того, какой сперматозоид расторопнее — несущий Х- или Y-хромосому. Вероятно, «игреки» легче достигают цели, потому что эмбрион человека в полтора раза чаще бывает мальчиком, чем девочкой. И неспроста: мужские эмбрионы менее стойки, чем женские. Всякие внутриутробные осложнения происходят почему-то именно с мальчиками. Поэтому в конечном счете мальчиков появляется на свет не в полтора раза, а только на 3—4% больше, чем девочек. Странное исключение представляет Неаполь — там чаще рождаются девочки. Еще более странно, что во время войн, уносящих столько мужских жизней, процент новорожденных мальчиков растет. Почему это происходит — неизвестно. Некоторые даже полагают, что видя (именно видя!) вокруг мало мужчин, будущая мать бессознательно регулирует равновесие полов. По-моему, единственным обоснованием этому может служить библейский миф об Иакове: «И взял Иаков свежих прутьев... и вырезал на них белые полосы... и положил прутья... перед скотом в водопойных корытах, куда скот приходил пить... И зачинал скот перед прутьями, и рождался скот пестрый, и с крапинами и пятнами». Вряд ли нужно доказывать вздорность мифа, но все-таки объяснить, почему во время войн рождается много мальчиков, еще не удалось. А ведь этот факт воспроизведен экспериментально: поместив в аквариум много рыб-самок и мало самцов, можно получить потомство, где преобладают самцы. Казалось бы, до истины рукой подать. Ан нет. АБСУРД КАК ИСТОЧНИК ЗНАНИЯ Занимаясь изучением акселерации *, я неожиданно встретился с явлениями, которые, вероятно, участвовали в регуляции пола. Мы собирали сведения о московских мальчишках и их семьях. В частности, нас интересовал состав семьи и рост родителей. * «Акселерация — это хорошо или плохо?» — «Химия и жизнь», Ms 8 и 9, 1970 г.
Если графически изобразить некоторые собранные нами сведения — по вертикали отложить рост отца, а по горизонтали — рост матери, то обследованные семьи расположатся в середине чертежа в виде овальной клумбы или облачка. При этом семьи с одним ребенком предпочитают расселяться ие там, где семьи с двумя детьми, а немного правее и ниже; многодетные семейства, наоборот, облюбовали левую верхнюю часть клумбы. Рост отца на нашем рисунке увеличивается по вертикали снизу вверх, а рост матери — по горизонтали, слева направо. По диагонали АВ — снизу вверх—возрастает сумма (рост отца плюс рост матери), а по диагонали CD — справа налево и снизу вверх — растет разность (рост отца минус рост матери). Получается любопытная вещь: ЧЕМ БОЛЬШЕ РАЗНОСТЬ МЕЖДУ РОСТОМ СУПРУГОВ, ТЕМ БОЛЬШЕ ДЕТЕЙ В СЕМЬЕ, и наоборот, чем ближе габариты родителей, тем детей меньше. Эта закономерность похожа на нелепицу... Первое, что я сделал, стал искать ошибку. Она могла появиться из-за неправильного определения роста родителей. Напомню, что мы обследовали только семьи мальчиков. Обследование было сплошным — охватывало всех мальчиков данного возраста в каждой школе и их семьи. Так вот, рост мальчиков мы измеряли всегда, а родителей удалось измерить далеко не всех — часть сведений мы получили из анкет. К счастью, анкеты были посланы всем, даже тем, кого мы измерили, так что данные перекрывались. Значит, можно было подсчитать, насколько достоверно папы и мамы заполнили анкеты. ЧЕМ НИЖЕ, ТЕМ МОЛЧАЛИВЕЙ Конечно, не все родители ответили на анкету. И самое странное то, что реагировали они на нее в зависимости от роста! Средний рост мам, ответивших на анкету, оказался на 76 миллиметров выше, чем у молчаливых мам. А отцы, удостоившие иас ответом, были иа 58 миллиметров выше остальных. Эти цифры статистически достоверны, и значит, СУЩЕСТВУЮТ ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ, СВЯЗАННЫЕ С РОСТОМ. Во всяком случае, рост как-то влияет на активность индивида. В анкете рост отца и матери довольно часто был преувеличен или уменьшен. И тут есть своего рода закономерность: матери, которые прибавили себе рост, были ниже 162 см. И, наоборот, рослые мамы иа бумаге уменьшили свои габариты. Аналогичным образом женщины (иа нашу анкету отвечали матери) прибавляли рост мужа (если он был ниже 175 см) или уменьшали его (при истинном росте выше 175 см). Степень искажения (если хотите, исправления) роста мужа была меньше, чем
собственного, откуда вытекает с несомненностью, что своя — женская — красота важнее. Картина семейных приписок зависит и от возраста. Женщины, родившиеся между 1930 и 1942 годами, обычно уменьшали семейные габариты, а сорокалетние и старше — увеличивали. Кто знает, может быть, молодые папы и мамы благодаря акселерации переросли желательный уровень и стремятся к миниатюризации? Стандартная ошибка анкетного искажения была небольшой: ±5 миллиметров для жен и ± 9 миллиметров для мужей. Но эта крохотная погрешность МОГЛА ПРИВЕСТИ К СУЩЕСТВЕННОМУ ИСКАЖЕНИЮ РАЗНОСТИ В РОСТЕ ОТЦА И МАТЕРИ (давайте назовем эту разность в росте родителей сокращением РРР). Получается, что анкеты большой разрыв в росте супругов урезали, а малый увеличили. Среднее расхождение между истинной и анкетной РРР составляло 13 ± 6 миллиметров. ВСЕ НА ЗАЩИТУ ЗДРАВОГО СМЫСЛА! Теперь пора вернуться к нашей клумбе на чертеже. Когда я ввел в анкетный рост поправку, то оказалось, что странная закономерность не исчезает, а становится более яркой — клумба расширилась! И тут опять вспомнилось, что мы обследовали только семьи мальчиков, т. е. семьи, где был хотя бы один мальчик. А что. если нанести на чертеж равное количество семей с девочками? Не вырастет ли новая клумба, симметричная относительно оси АВ? Но это означало бы, что мальчики и девочки рождаются ие одинаково часто по обе стороны от АВ. Это означало бы, что ПОЛ ДЕТЕЙ ЗАВИСИТ ОТ РАЗНОСТИ В РОСТЕ ОТЦА И МАТЕРИ. Еще одна нелепица? Странное предположение надо было проверить. Пришлось звать на помощь статистику братьев и сестер наших мальчиков. Результат превзошел самые смелые ожидания. Оказалось, что плотность мужского и женского населения по сторонам АВ действительно неодинакова и градиент достигает 100% (ста процентов!). Если на северо-западе (слева вверху), где отцы гиганты, а мамы миниатюрны, все детское население клумбы — девочки A00%), то по мере продвижения на юго-восток начинают попадаться мальчики, и, наконец, мальчик становится заурядным явлением в популяции E0%), а там, где мамы ростом с папу, мальчики решительно вытесняют девочек. Другой рисунок, где все это изображено, подводит статистическую базу под прогнозы бабушек. По нему молодая чета может прикинуть, сколько шансов за то, что у иих родится мальчик, и сколько — за девочку. Гарантирована почти стопроцентная вероятность рождения мальчика, если мама на пягь сантиметров переросла
91 папу, и появление на свет девочки, если мама гораздо ниже папы. При десятисантиметровой разнице в росте супругов надежнее всего определить пол ребенка в роддоме, после рождения. ХИМИЯ ГУЛЛИВЕРОВ И ЛИЛИПУТОВ Почему на пол ребенка влияет не рост папы или мамы как таковой, а только разность в их росте? Вероятно, здесь работают факторы-антагонисты. Один из них (обусловленный высоким ростом отца) увеличивает вероятность рождения девочки, а второй (обусловленный высоким ростом матери) повышает
шансы рождения мальчика. НЕЛЬЗЯ ЛИ ЭТО ОБЪЯСНИТЬ С ПОМОЩЬЮ ДВУХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ПРОТИВОПОЛОЖНО ВЛИЯЮЩИХ НА ПОЛ ПОТОМСТВА? На роль таких веществ скорее всего могут претендовать половые гормоны. Ибо почти любое изменение гормональной формулы организма влечет за собой изменение роста. Поэтому мне кажется правдоподобным предположение, что существует некое (гормональное?) женское начало, стимулирующее активность «Y-несущих» сперматозоидов и увеличивающее рост самой матери, и мужское начало, которое подгоняет «Х-не- сущие» сперматозоиды и увеличивает рост отца. Возможны и другие соотношения: мужское начало, тормозящее рост отца и подхлестывающее сперматозоиды с Y-хромосомой (либо угнетающее «Х-сперма- тозоиды»), и женское, которое тормозит рост матери и стимулирует «Х-сперматозоиды» (или угнетает «Y-сперматозоиды») . ВОЙНА КАК РЕГУЛЯТОР ПОЛА Может ли РРР регулировать равновесие полов в популяции? По-моему, может, если нарушение равновесия сопровождается изменением среднего роста мужчин либо женщин, в конечном счете изменением разницы в росте родителей. ВО ВРЕМЯ ВОЙН СРЕДНИЙ РОСТ МУЖСКОГО НАСЕЛЕНИЯ ПАДАЕТ потому, что гибнут в основном молодые мужчины, наиболее высокие, наиболее «акселерирован- ные». Напомню, что средний прирост длины тела в нашем веке составляет два миллиметра за год (генотипический рост). Рост женщин во время воины меняться не должен, ибо голод тормозит рост мужчин. но мало влияет на рост женщин (фенотипический рост). Какая РРР имеет значение — фенотипнческая или генотипи- ческая, мы не знаем. Но так или иначе сокращение разрыва в росте слабого пола и мужчин в результате войны —■ факт достоверный. И как следствие рождаемость мальчиков должна повыситься. Можно построить модель такой ситуации и на нашем материале. Если из обследованных семей изъять мужчин, родившихся между 1930 и 1940 годами, то средний рост московских мужчин уменьшится на 10 миллиметров и, следова- тельЕю, иа столько же сократится разрыв в росте между ними и женщинами. А отсюда вытекает, что можно ожидать повышения рождаемости мальчиков процентов на пять. Если бы мы обследовали более молодые семьи, то снижение РРР было бы значительнее. Ибо 18-летЕше юегоши выше 28-летних на 20—25 миллиметров. Значит, разница в росте пап и мам упала бы не на 10, а на 20 или 30 миллиметров. И рождаемость мальчиков возросла бы не на 4—5%, а на 12—15%. РОСТ И ПОЛ У КОШЕК И ГУППИ По-видимому, такой же механизм регулирует равновесие полов и в царстве животных. Например, подмечено, что московские кошки предпочитают дарить миру котят женского пола. Причина этого в том, что среди взрослых кошек преобладают самцы. Опрошенные владельцы кошек сообщили, что из кошачьего приплода они чаще всего оставляют котиков, что менее хлопотливо. Таким образом, многие взрослые коты не могут найти себе пару и не оставляют потомства. Ясно, что котята рождаются от сильных, крупных котов (выбор, как известно, у этого народа решается в бою). Значит, четвероногое потомство от родителей с большой ростовой разницей должно состоять преимущественно из самок. Подсчет котов и кошек, на которых в течение трех лет ставились опыты, подтвердил это предположение: среди экспериментальных животных оказалось 62% взрослых кошек и 38% котов. Приблизительно такая же пропорция была среди котят. Конечно, это не исчерпывающее доказательство применимости механизма РРР к кошачьему племени в данной ситуации. Мне довелось наблюдать и рыб. В моем аквариуме жили четыре гуппи: самка и три самца. С точки зрения привычных представлений о регуляции пола должны были рождаться преимущественно самки. Однако с позиций «теории РРР» можно было ожидать обратного: самка была очень солидная, крупная. У гуппи самки всегда крупнее самцов, но эта была гигантом. Самцы же были обыкновенные. Мальки росли медленно, и, прежде чем у них определился пол, появился второй приплод. А потом я уехал месяца на три и по возвращении увидел, что аквариум буквально набит самцами. Конечно, это далеко не точный эксперимент, но примите в расчет две с чем-то сотни кошек, упомянутых выше, а также данные анкет и измерений, и только потом начинайте придумывать логичные построения в защиту ЗДРАВОГО СМЫСЛА. Кандидат медицинских наук Д. Л. ДЛИГАЧ
I P. Л. БЕРГ, С. Н. ДАВИДЕНКОВ. Наследственность и наследственные болезни человека. «Наука», Ленинград, 1971, 156 стр., 50 000 экз., 31 коп. Наследственность и ее законы, казавшиеся прежде неразрешимой тайной, во многом тайной и остались, но только эпитет «неразрешимая» по отношению к ней никто уже не употребляет. Нынешний выпускник средней школы знаком с учением о хромосомах не хуже, чем с биномом Ньютона. В этой книге две главы: первая — о материальных основах наследственности, вторая — о наследственных болезнях. Вероятно, вторая часть, где речь идет о здоровье и лечении недугов, для большинства читателей более привлекательна по теме, чем первая, информационная и строгая. Однако одно без другого повисло бы в воздухе... Книга Р. Л. Берг и С. Н. Да- виденкова рассчитана, как явствует из аннотации, на студентов-медиков. Однако авторы вовсе не предполагают v читателя изначального зна- НОВЫЕ КНИЖКИ ния предмета и поэтому ведут изложение с азов. Оно суховато, но не слишком, основательно, но в меру. И если студент-медик даст эту книгу своему знакомому, не студенту и не медику, наверное, тот прочтет ее, если, конечно, его хоть как-то интересуют вопросы наследственности. К. МЕНДЕЛЬСОН. На пути к абсолютному нулю. «Атомиз- дат», Москва, 1971, 224 стр., 20 000 экз., 39 коп. Проблемы, связанные с низкими температурами (особенно такие эффектные, как сверхпроводимость и сверхтекучесть), давно уже обсуждаются в популярных изданиях. Книга Курта Мендельсона, посвященная тем же вопросам, привлекает внимание по двум причинам. Первая заключается в том, что автор — известный ученый, член Лондонского Королевского общества. Вторая причина — в самой книге. Эта книга отнюдь не легка и требует известной сосредоточенности; однако изложение не настолько сложно, чтобы вовсе забросить чтение и поискать себе книжку полегче. Дело, очевидно, в том, что К. Мендельсон внимательно прослеживает историю экспериментов с низкими температурами. А поскольку все начинается с простых опытов и очевидных современному читателю явлений, то повествование усложняется постепенно, понемногу. Если бы рассказ касался другой области, с многовековой историей, объем книги превзошел бы разумные пределы. Но действие начинается лишь в 1877 году... Последние события, описанные в книге, датируются 1964 годом. Это могло бы дать повод предпослать русскому изданию обстоятельный обзор новейших достижений в изучении вещества вблизи абсолютного нуля температуры. Однако предисловие переводчика, хотя оно и написано со знанием дела, слишком коротко и отрывочно. Жаль! Океан. «Мир», Москва, 1971, 192 стр., 1 руб. 89 коп. Эту книгу написали десять вид-
wmmmbjmssmA rr~^"—~-*™ • »<угоч нейших американских исследователей океана. В ней идет речь о происхождении океана и его сегодняшнем дне, о минеральных богатствах и многочисленных подводных обитателях. Океанология кажется нам наукой древней; между тем она начала самостоятельное существование лишь в начале нынешнего веке. Познание очевидного теперь факта, что под водной поверхностью планеты таятся богатейшие биологические, минеральные и энергетические ресурсы, вызвало бурное развитие неуки об океане. И как следствие началось собственно его освоение. Обычной кажется нам добыча «морской» нефти, не вызывают удивления поднятые с океанского дна железо-марганцевые конкреции, не за горами промышленное извлечение из воды редких и рассеянных элементов. Десять авторов рассказывают о десяти проблемах океана; точнее, о десяти аспектах одной огромной проблемы. И не только о достижениях науки, об огромных промышленных перспективах идет речь • книге. Океан может изменить к лучшему судьбу человечества, но лишь в том случае, если пюди прежде не изменят к худшему судьбу океана. Ведь океан, в отличие от суши, не принадлежит государствам. «Кто должен регулировать деятельность человека в море, чтобы она приносила человечеству максимум пользы и в то же время не приводила к таким пагубным последствиям, как загрязнение?» — спрашивают авторы в последней главе, «Океан и человек». На этот вопрос еще предстоит ответить. И. И. КАНАЕВ. Очерки из истории проблемы физиологии цветового зрения от античности до XX века. «Наука», Ленинград, 1971, 160 стр., 2100 экз., 91 коп. Мы воспринимаем мир в виде цветовых пятен — желтое солнце, голубое небо, белые облака. Мир был красочен всегда, и проблема цветового зрения достаточно стара. В самом начале «Очерков» рассказано об Эмпедокле, который еще в V веке до н. э. пытался объяснить природу цветов. Он соотносил основные цвета с четырьмя основными «элементами» — огнем, воздухом, водой, землей; Демокрит составлял цвета из комбинаций бесцветных атомов... Следующие главы посвящены более строгим теориям, которые выдвигали ученые и художники не столь отдаленного прошлого — от Леонардо да Винчи до Германа Гельмгольца. Нам, привычным к взаимопроникновению наук, кажется естественным, что только с помощью физики, химии и физиологии можно разрешить проблемы хроматики (а они еще ждут разрешения). Но во времена, когда науки были обособлены, каждый ученый пытался найти объяснение цветовому видению в той области знаний, которая была ему близка. Ньютон уповал на физику. Ломоносов писал: «Изыскание причины цветов... мне всегда было приятнее всех физических исследований, особливо же для того, что оно больше зависит от химии, моей главной профессии». А Гете, споря с Ньютоном, отстаивал исключительно физиологически* причины.
«Очерки» И. И. Канаева написаны доступно, и перечень специалистов, на которых они рассчитаны, достаточно длинен. Бели к ним прибавить тех, кто просто интересуется историей науки, то станет ясно, что большинству из-за малости тиража хорошая книга вовсе на глаза не попадется. Дж. ХАКСЛИ. Удивительный мир эволюции. «Мир», Москва, 1971, 112 стр., 31 коп. Несколько слов об авторе — Джулиане Хаксли. Он вн/к знаменитого ученого-эволюциониста, соратника Дарвина — Томаса Генри Хаксли — и брат не менее знаменитого писателя Олдоса Хаксли. Видимо, семейные традиции значат многое. Солидные научные труды Дж. Хаксли хорошо известны биологам. Но славу ему составила литературная, популяризаторская деятельность. Изданная в Лондоне чуть более двух лет назад и переведенная на русский язык, книга «Удивительный мир эволюции» подтверждает эту славу. «Мы рассмотрим в этой книге,— пишет автор,— как связаны между собой разные формы жизни, как изменяется жизнь во времени, как создает она свое удивительное разнообразие и как совершенствуется». В трех главах уместилась история живых существ, от древних и примитивных до человека. Слишком коротко? Но книга рассчитана на юных читателей (и тех родителей, которые хотят правильно отвечать на детские вопросы). Впрочем, и взрослому, мало знакомому с «удивительным миром эволюции», книга Дж. Хаксли доставит, помимо полезных сведений, несомненное удовольствие. Четкое, ясное изложение, отличные документальные иллюстрации, небольшой толковый словарь, наконец, энергичное предисловие переводчика книги Дм. Сухарева — все этому способствует. Советскому читателю особенно близок оптимистический взгляд автора на эволюцию, на будущее человечества. Вот заключительные слова книги: «Естествознание открыло нам совершенно новую картину мира, научило пользоваться его богатствами, и люди стали лучше жить. Следующий шаг, и в этом наша надежда,— шаг к единому, единственному миру, принадлежащему всем людям Земли». Обзор подготовила М. ФИЛИМОНОВА КРАТКИЕ ОТВЕТЫ ЧИТАТЕЛЯМ. ПОДРОБНЫЕ ОТВЕТЫ РЕДАКЦИЯ ОТПРАВЛЯЕТ ПО ПОЧТЕ 9 А. А. КОЛОКОЛОВОЙ, Воронеж: Чистый бор- гидрид натрия, как и прочие чистые вещества, надо приобретать в магазинах химических реактивов. А. И. ЧЕРНЫШОВУ, Ворошиловградская обл.: Вряд ли голография в ближайшее время станет доступной для любительских кружков, поэтому никаких практических советов по поводу голографии, к сожалению, дать не можем. С. П. РЫНДИНУ, Ленинград: Чаще обращайтесь к справочникам, и не только к сугубо химическим: некоторые из интересующих вас веществ описаны даже в БСЭ. А. В. КОРОСТЕЛЕВУ, Москва: Растворить отвердевшую эпоксидную смолу невозможно, она отвердевает необратимо; при необходимости ее удаляют механическим путем или выжиганием. М. А. ПОЛИЕНКО, Новосибирская обл., М. М. ГОСТЕВУ, Воронеж: Применять салициловую и бензойную кислоты для консервирования овощей и фруктов запрещено, так как эти вещества накапливаются в организме человека. Л. П. ПИСУЛИНОЙ, Шуя: Снимок травинки с паучком на фоне солнца A971, № 8, клуб Юный химик) снят фотокамерой «Салют» на цветную обратимую пленку; был использован комплект насадочных колец, увеличивший фокусное расстояние объектива почти вдвое. А. С. БЕ- ЛОКОПЫТОВУ, Мытищи Московской обл.: Адрес издательства «Химия» — Москва К-12, Новая пл., 10. И. Т. МЕЛЬНИК, Краснодар: Обратитесь к книге 3. А. Мамонтовой «Гербаризация растений, сохранение их естественной окраски и формы» («Просвещение», 1964 г.). В. Н. БЕН- ДЕРСКОМУ, Черкасская обл.: Задачи последней Всесоюзной олимпиады юных химиков публикует журнал «Химия в школе». Е. Ф. РАТЧ, Ленинград: Если вы получили экземпляр журнала с полиграфическим браком, вышлите этот экземпляр для обмена в типографию, печатающую журнал, — ее адрес указан на первой странице. К. Т., Москва: Почему вы решили, что «Химия и жизнь» имеет отношение к продаже запчастей для мотоциклов?
ЛЮБИТ ЛИ БЕЛЫЙ МЕДВЕДЬ ХОЛОД? Холодно сейчас в Арктике. И темно. И есть нечего. А в медвежьих родильных домах на острове Врангеля и Земле Франца-Иосифа, куда сходятся лохматые мамы из ледяной пустыни, попискивают медвежата. Они теребят мамашу — требуют еды. А ей и самой есть хочется. Правда, у нее под рукой солидный провиантский склад — слой подкожного жира. Но склад этот не бесконечен. А полярная ночь длинна. Так вот, чтобы не перевелись мишки на севере, природа сделала детенышей гиганта лилипутами. Ибо лилипутам много еды не надо. И вправду, медведица, которую не поднимет пятиместный лифт, приносит одно- го-двух медвежат весом чуть ли не в полкило. И жиру хватает и маме, и детишкам на молочишко. Комфортабельная берлога белых медведей состоит из двух-трех комнат и туалета. Везде чисто. И звери опрятны, и стройматериал — снег — тоже не пачкается. Пройдет месяц-другой, и медвежата начнут вылезать из-под снега. Они любят кидаться снегом и кататься с гор. В отличие от наших детей, медвежата едут с горки не на пятой точке, а на животе. Несмотря на то, что белый медведь рождается на суше и иногда гуляет по ней (его встречали в 500 километрах от побережья), подлинное его призвание — море. Многие считают, что он не может жить не только без воды, но и без холода. Летом к директорам зоопарков наведываются сердобольные посетители с челобитной по поводу мучений зверей, валяющихся на солнцепеке. Предлагают подбросить медведям глыбу льда, хотя бы из сухой углекислоты. Не нужен лед медведям. Они любят тепло. Богатый мех и способность перенести длительную голодовку — вот и все, что им дала природа. Она позаботилась только о том, чтобы зверь в неблагоприятных 'для него климатических условиях не погиб. А наилучшая для белого медведя температура такая же, как и для нас, от + 17 до + 22 градусов. Конечно, можно получить тепловой удар, если долго лежать на солнцепеке в толстенной шубе. Медведь легко уходит от этой неприятности — окунется в воду, и тепло тратится на испарение с мокрой шкуры. Белый медведь добрейшее существо. Хотя бы потому, что на человека не нападает. Охота на него столь же доблестна, как убийство воробья. Правда, медведица, защищая потомство, может съездить по уху непрошенного гостя разок-другой. Почти всегда достаточно одного раза... Медведица все-таки не воробей. Говорят, что слоны добродушны потому, что у них нет желчного пузыря. А чем же объясняется кроткий нрав белого медведя? Во всяком случае не отсутствием желчного пузыря. Тут у медведя все, как положено. А вот печень белого мишки прямо-таки из ряда вон выходящая. Стоит съесть кусочек его печени, как начнется головокружение, сильная пульсирующая боль во лбу, судороги, человек начнет бояться света... Химические анализы печени белого медведя показали, что в* ней чудовищная концентрация витамина А. Если в грамме печени трески или акулы, из которых добывают медицинский рыбий жир, содержится 300—400 условных единиц витамина А, то в грамме печени взрослого медведя —• 10 000 единиц! Несмотря на великолепную печенку, жизнь белого медведя не сладкая. Более того, тяжелая. И не в насмешку ли единственный враг медведя — двуногое млекопитающее с ружьем — поместил его изображение на конфетных обертках? Хорошо бы на этих конфетах написать, что в нашем секторе Арктики живет всего три тысячи белых медведей. Куда меньше, чем четвероногих и прочих зверей в московском зоопарке. С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ
...Две недели, и ночи людям по граду не наде спати, как в шестеро молотят или вос- меро, а налосле протвжно застучит». Этот гул и стук доносились в январе 1468 года ииэ нутра» скованного страшным холодом озера Неро близ града Ростова Великого. Мороз в те дни был так лют, что на дорогах замерзло немало холопов и служилых людей. В наши времена особенно сильным зимним грохотом отличается другой водоем — озеро Боровое, рядом с одноименным курортом в Хокчетавской области. От этого грохоте курортники по ночам вскакивают с постелей. А утром бегут на берег смотреть, что взорвалось. И видят на берегу неввсть откуда взявшиеся глыбы льда с примерзшим к ним грунтом. Только исполинская сила может оторвать лед ото днв и выбросить на сушу. Силу зту рождает одно из свойств воды: наименьший объем у нее при четырех градусах тепла, а при любой другой температуре объем возрастает. Озеро Боровое с трех сторон стиснуто МОРОЗ ТРЕСКУЧИЙ Издательство «Наука» Цена 30 коп. Индекс 71050- гранитными скалами, которые не дают льду расширяться. Поэтому в мороз в педяиой броне озерв возникают колоссальные напряжения. Чтобы услышать шум морозе, не обязательно ехать на курорт Боровое. Вспомните хотя бы о поскрипывании снега под ногами. Пятьдесят — шестьдесят лет назад кое-кто из метеорологов предлагал оценивать температуру воздуха по тональности скрипа снега. И зто предложение было не столь уж беспочвенным. Недавно профессор В. А. Арабвджи записал скрип снега на магнитофон. Оказалось, что при равной температуре снег действительно скрипит по-разному. Чем сильнее мороз, тем шире акустический спектр скрипа, тем более высокие частоты раздаютсв из сугроба. Впрочем, максимум энергии снежной песни в любую погоду приходитсв на 300 герц. Снег скрипит, когдв ломвются кристаллики льда, образующие снежинки. Чем холоднее, тем более упруги кристаллики и тем тоньше песня снега. С. КУРАПОВ