Рассказы о судьбе одной химической реакции и ее создателя

Эта история вошла в мою жизнь незаметно, начавшись с каких‑то пустяков.

Возник однажды спор: с какого времени в нашей стране появилась бриллиантовая зелень, в просторечье зеленка, которой смазывали все – от тяжких ран до аллергических прыщиков на детских физиономиях. Казалось, зеленка существовала испокон веку. Но один из спорщиков, человек старшего поколения, твердил: нет, она появилась не так давно. Только перед войной, мол, засияли ярко‑зеленые пятна вокруг мальчишеских порезов и болячек. И предъявил сей незнакомец невесть откуда взявшийся у него документ:

 

«Руководство Наркомздрава выражает благодарность тов. Белоусову за успешную разработку и внедрение в массовое производство фармакопейно чистого препарата „Бриллиант зеленый“ (тетраэтил‑р, р¹‑диаминотрифенилкарбинол). Благодаря оригинальной разработке тов. Белоусова отпала необходимость в импорте препарата, а обеспеченность бойцов Красной Армии и гражданского населения антисептическими средствами достигла необходимой нормы.

…марта 1938 года».

 

По строгому счету, заключать это в кавычки нельзя: документ приведен не дословно, по памяти. И дата в точности не запомнилась. Да и инициалы человека, одарившего нашу страну знаменитым антисептиком, тоже были невнятны – то ли Б. Н., то ли В. П. Тускло печатали старые машинки… Фамилия, однако, запомнилась. А вскоре – так бывает нередко – снова всплыла, по другому поводу.

Был‑де в начале 30‑х годов преподаватель Белоусов в только что организованной Академии химзащиты. Прекрасный лектор в высоком воинском звании, чуть ли не генеральском. Умел рассказывать о химии так, что ею начинали увлекаться даже кавалеристы, проходившие в академии стажировку. И большой, как припоминают, юморист. Такие опыты затевал, что слушатели то ужасались, то с хохота покатывались. А однажды говорит ассистенту: дайте, мол, большую пипетку с эфиром. Аудитория притихла, ждет чего‑нибудь эффектного. Белоусов же молча выливает эфир себе в сапог – и продолжает речь как ни в чем не бывало. В перерыве подходят к нему, спрашивают, что за опыт‑то был с эфиром. А он отвечает: никакой не опыт. Блоха в сапог забралась, так я ее химическим оружием…

Как звали этого Белоусова, собеседник припомнить не мог, но клялся, что тот читал неорганическую химию, даже учебник написал. И концы с концами не сходились. Один Белоусов, выходит, был знатоком неорганической химии, генералом, а другой, штатский, синтезировал бриллиантовую зелень, вещество исконно органическое.

И третий возник Белоусов, и четвертый…

В совсем давние времена, в голодном 21‑м году, был‑де лектор с такой фамилией в народном университете, устроенном в городе Кисловодске. И состоял у него будто бы в ассистентах некий юноша, впоследствии ставший знаменитым академиком. А читал тот, третий, Белоусов химию и вовсе аналитическую. Как его звали? То ли Б. Е., то ли Г. П.

Еще один Белоусов служил на армейском складе горюче‑смазочных материалов. Возникла там проблема – как учесть, сколько в наличии бензина. Бензин весь в бочках, для удобства разлива поставленных наклонно, в одной с половину будет, в другой поменьше, в третьей побольше… Повздыхал начальник склада да и приказал из всех этих десятков бочек горючее сливать и перемерять ведрами. А тот Белоусов говорит: погодите. Откопал какую‑то хитрую формулу и по ней, промеряя лишь палкой высоту жидкости в бочках, подсчитал все в точности. Получил от командования благодарность.

Надо думать, уж этот, четвертый, Белоусов к остальным никакого отношения не имеет. Задачу‑то он решил математическую, а те трое химики. Да и с ними непонятно, сколько их было на самом деле. Упоминают, между прочим, еще одного. Тот перед войной изобрел какие‑то чудодейственные приборы для анализа воздуха. Чуть появится в воздухе ядовитая примесь – краснеет в них что‑то или синеет…

Были ли вообще в природе эти Белоусовы? Ведь все здесь записанное – смутные слухи, фольклор. Про старые времена чего только не нарасскажут. Да и Белоусовых в России тысячи…

Окончательно сбил меня с толку еще один старик (мне на них везло). Услышав предания о Белоусовых, он поднял меня на смех: может, оно и было, да мелочи это, шелуха. Белоусов! – эту фамилию он произносил благоговейно, – этим человеком мы еще будем гордиться, как Ломоносовым… Белоусов такое открыл – раз в сто лет бывает.

Подробности открытия, впрочем, остались на тот момент неизвестными. Из собеседника удалось выжать лишь одно: речь идет о некой химической реакции.

Давно уже, думаю, нет на свете скрытных стариков, с которыми мне посчастливилось когда‑то знаться. И многое из того, что они обязаны были таить, стало теперь общеизвестным. Не все, впрочем. Одно могу сказать: мои давние знакомые не привирали ни на полслова.

 

 

Старорежимный детектив

За спиной нового здания МХАТа, в Малом Гнездниковском переулке, вросло в землю темно‑красное сооружение прочнейшей постройки прошлого века. Угрюмый фасад не оживляют даже кокетливые узорчики, пущенные белым кирпичом. Почему так получается? Не потому ли, что на окнах решетки? Или в том, может быть, дело, что я знаю об этом доме больше, чем положено праздному пешеходу?

В начале века здесь помещалась канцелярия московского генерал‑губернатора, а при ней – городской арестный дом, предварилка, гости которой, не задерживаясь в Гнездниковском надолго, перемещались кто в Бутырки, кто в Лефортово, а кто и в Сибирь‑матушку на вечное поселение…

Те, кто служил здесь постоянно, не хвастливы. Работой своей не гнушались, однако в городе предпочитали показываться в партикулярном. Такая уж была эпоха – модно быть интеллигентным, остроумным, цитировать загадочные стихи. Мундир же их ведомства не в почете. Веяния проникают и в предварилку. Несущие здесь службу молодые офицеры игриво, на больничный манер величают ее приемным покоем, арестантов – пациентами…

Сквозь зарешеченное пыльное окошко видится мне склоненная над столом фигура. Подтянутый блондин в пенсне трудится над толстой тетрадкой. Как его звать? Не все ли равно. Обозначим так: ротмистр К. Заглянем в записи:

 

15 января 1906 г.

Порядок, поддержанием которого мы озабочены денно и нощно, имеет точную меру. Для оценки хаоса, беспорядка в физике существует особая функция, именуемая энтропией. Любой самопроизвольный, стихийный процесс сопровождается ростом энтропии – это должен помнить каждый, кто печется о пресечении стихийности человеческого бытия.

 

Дневник ведется нерегулярно – свободного времени у ротмистра мало: служба прежде всего. Да и заносятся в тетрадь не какие‑нибудь пустячки, а мысли и наблюдения, могущие, по мнению этого серьезнейшего человека, представить интерес для грядущих историков.

 

17 января 1906 г.

Культура – это порядок, который поддерживает сам себя. Государственность – тоже порядок, но поддерживаемый любыми средствами, чаще всего силой. Нашей бедной стране недостает первого, приходится возмещать вторым. Сила, способная умерить энтропию этих громадных просторов, выполняет огромную цивилизаторскую работу. Эта сила – мы, не претендующие на суетную славу. Порой даже презираемые недальновидными соотечественниками.

Энтропией, от французишек завезенной анархией отравлено православное юношество. Все хотят немедленных, пустых удовлетворений – и забывают о непреходящем, вечном значении Порядка. Газеты трубят на парижский манер о сказочных ограблениях, о Губаре, который разрубает свои жертвы и рассылает части тел по почте. А самое, на мой взгляд, страшное дело нашего времени – это никем не замеченный вчерашний протокол о задержании малолетних братьев Белоусовых. Ужасает обыденность, с которой отпрыски приличной, исконно русской семьи изготовляли бомбы, заворачивали их в полотенца и под видом посещения бань относили свертки для дальнейшей передачи бунтовщикам с Пресни. Главный виновник здесь, разумеется, старший, А. П. Белоусов, член фракции большевиков, ныне скрывающийся от правосудия.

 

Ротмистр К., восходящая звезда московского охранного отделения, в юности учился в университете, слыл среди приятелей гениальным стихотворцем. Засилье инородцев и курс общей физики – вот два барьера, помешавших потомку древнего дворянского рода обзавестись дипломом. Впрочем, может ли какой‑то диплом считаться целью бытия? И вот он служит, как его деды и прадеды, истово, с огоньком. А начальство охотно прощает ротмистру не выветрившиеся еще штатские замашки, нарушения формы одежды, даже либеральную разговорчивость. Не такое уж оно тупое – понимает, что времена переменились, что нужны люди, разбирающиеся и в психологии, и в фотоаппаратах с телеобъективами, и в прочей чертовщине.

 

14 апреля 1911 г.

В. П. и Б. П. Белоусовы, приговоренные к высылке из столичных городов, предпочли выехать за границу. Его высокопревосходительство не возражал. Отправились (это было ясно заранее) в Цюрих, к немчуре, среди которой уже обосновалось немало высланных и беглых. Агентура в Цюрихе надежна. Осенью прошлого года из Красноярского края бежал ссыльный А. П. Белоусов, подпольная кличка «Бомбиль», арестованный в 1907. Его брат С. П., царствие небесное, утечь не успел, скончался в Иркутске от чахотки.

Вместе с А. П. бежала невенчанная его жена Валентина, каковая родила в Японии ребенка. С помощью социалистов, которые водятся и в стране желтоглазых, А. П. с семьей перебрался в Италию, а затем конечно же в Цюрих.

 

Трудолюбиво, как древний летописец, собирает наш ротмистр сведения, хотя бы косвенно относящиеся к революционной эмиграции. В толстых прошнурованных папках, которыми он уже заполнил целый шкаф, значилось и то, что В. П. и Б. П. Белоусовы, едва кончился срок высылки, стали наезжать на родину. Знакомства здесь поддерживали предосудительные. Посещали, например, деревню Витенево, где проживал по летнему времени профессор химии Каблуков, всей Москве известный своими левыми симпатиями.

С профессором гости фотографировались и увезли будто бы с собой за границу приветы разным сомнительным личностям, за которыми также хорошо бы установить негласный надзор.

 

3 ноября 1913 г.

Идеал, к которому должна стремиться государственная структура, – кристаллическая решетка. Новейшими исследованиями установлено, что правильный кристалл состоит из микроскопических, строго одинаковых ячеек. Его энтропия близка к минимально возможной, а организованность – к идеальной. Для понимания свойств кристалла и, следовательно, для управления его поведением достаточно знать свойства одной‑единственной ячейки, то есть обладать весьма малой информацией. Нам, государственным людям, известно, как дорого обходится информация. А вечная забота Империи о достижении единообразия (над ней всегда глумились невежественные писаки) была прозорливейшей даже с точки зрения физики.

 

На подходе 1914 год. На свете уже насчитывается несколько человек, понимающих, как устроен атом. Двое‑трое из них знают даже, что это понимание весьма ограниченно и скоро потребуется новое, непредсказуемое. Химики предпринимают первые попытки получить искусственный белок, разобраться в строении ферментов. А иные из них подумывают и о том, как бы пристроить успехи своей науки для быстрого и поголовного истребления армий противника. Что противник найдется – не сомневаются.

Ротмистр К. едва успевает следить за потоком новостей, изливающихся из научных журналов и агентурных сводок…

 

7 августа 1916 г.

Из теории, развиваемой профессором Эйнштейном, следует, что масса любого тела и даже время не есть величины строго постоянные. При достижении громадных скоростей движения масса может возрастать, а время сокращаться. Если после войны эти выкладки найдут практическое применение, не следует забывать о государственных надобностях, в частности о потребностях сыска, перед которым могут открыться блестящие возможности.

Что же касается самого Эйнштейна, то это фигура подозрительная. С ним, по некоторым данным, перед возвращением в Отечество свели знакомство В. П. и Б. П. Белоусовы. Если подтвердится, будут основания завести дело.

Б. П. Белоусов ныне служит на заводе Гужона, в металловедческой лаборатории. По неизвестным причинам пользуется покровительством председателя военно‑химического комитета генерал‑лейтенанта, академика Ипатьева, известного и другими компрометирующими его чин знакомствами, а также противоправительственными высказываниями.

 

С превеликим удовольствием завел бы ученейший ротмистр дело и на его превосходительство академика, да руки не достают: ходит именитый химик в героях, грудь в крестах. Так и не удается до него добраться. И до маленькой девочки со странным именем Мобиль, дочери большевика Александра Белоусова, – тоже. Ее тайно привезли в Москву еще перед войной…

Ротмистр К. высок ростом, хорошо сложен, обучен верховой езде, боксу и фехтованию. У него гладкое, породистое лицо, волосы аккуратно зачесаны на пробор, мутноватые глаза смотрят зорко и вдумчиво. Никакие тайные пороки на лице не отражаются. Разве что подбородок чуть‑чуть скошен да слева, около рта, какая‑то припухлость. Тем не менее – странное дело – любой, кому, охотой или неволей, приходится с господином ротмистром знакомиться, в первую же секунду непроизвольно думает: «Экая гадина!»

И получается, что даже облик блистательного жандарма наносит вред тому, о чем он болеет всеми атомами своего тренированного тела, – пришедшей в ветхость российской государственности.

 

 

Акулы и сардины

Солнце Италии щедро, земля Италии расточительна. Обильна эта страна звуками и запахами. Попробуйте выключить звук в любом итальянском фильме. Останется живописная толпа, останется неповторимая жестикуляция. А Италии не останется – ее говора, воплей, хлопушек… Да и со звуком, включенным во всю мощь, до полной картины ох как далеко! Разве может целлулоидная пленка запечатлеть безумные ароматы, запахи рыбы, чеснока, фруктов? А без них – какая Италия?

Обильна Италия и гениями. Кто сказал, что вывелась в наш машинный век эта богоравная порода, что нет больше светлых умов, способных вместить целый мир?

Родился в многодетной семье мальчонка. Рано осиротел, пошел по людям, по сердобольным, но тоже очень бедным родственникам. О чем может думать сирота, когда ему сравняется четырнадцать? О порции макарон? О дырявых ботинках? Об этом, конечно, тоже, но главной заботой юного Вито Вольтерра была старинная неразрешимая задача о взаимном влиянии трех небесных тел. Думал он над ней так крепко, что своим умом дошел до интегрального исчисления. А в сорок с небольшим Вольтерра состоял членом почти всех академий мира – в первую голову, понятно, старинной римской академии Линчеев – зорких, как Линчей, впередсмотрящий на корабле аргонавтов, – она же академия рысьеглазых, в которую входил еще сам Галилей. Такой взлет объяснялся тем, что за недолгие годы успел Вольтерра оставить след чуть ли не на всех страницах величественной книги, в которую записываются деяния математиков. Да что там академии! Самодержец итальянский, добрейший из королей Виктор‑Эммануил, заметил блистательные таланты скромного подданного, пренебрег его низким происхождением – и в 45 лет стал бывший оборванец сенатором, самым молодым из сенаторов королевства.

Тут бы и передохнуть. Но не таковы итальянцы…

Вспомните полотна старых мастеров. Все они любили изображать умудренных годами людей. Старики голландские, французские, испанские обременены воспоминаниями, погружены в тихие размышления, подумывают о душе. А взгляните на итальянцев – да в них черт сидит! Нет им угомона и в почтенные годы. Итальянский старец смотрит на мир божий жадно, лихо, отчаянно. Впрочем, не надо опережать события. Уместно ли называть стариком человека, даже если ему не 45, а за 60 и он собирается выдавать замуж любимую дочку? У него, может быть, самые главные дела еще впереди.

Итак, была у Вольтерры дочь, а у дочери жених, молодой зоолог по фамилии д’Анкона. И занимался этот зоолог загадочным делом: ходил по великолепным, благоухающим всеми ароматами суши и моря итальянским базарам, пересчитывая рыб.

Разве может Италия сидеть на безрыбье? Можно ли жить без жареной рыбы, без рыбной пиццы, без умопомрачительных соусов и подлив? А после мировой войны, будь она неладна, резко упали уловы. Старики из Неаполя, Палермо и прочих тысячелетних столиц рыболовства припоминали, что такое не раз случалось и до 1920 года. Надо перетерпеть… Но то старики – а что скажет наука? Вот и ходит зоолог по базарам, подсчитывая, сколько каких рыб приносят сети. И вот чему поражается: до обидного мало в уловах сардины и сельди, но ничуть не меньше, чем в сытые годы, скатов, тунцов и любимых итальянцами мелких акул катранов. В чем тут дело? Почему такое изобилие хищников? Д’Анкона делится за обедом своими наблюдениями с будущим тестем – а тот сразу спрашивает, не бывает ли так, что годы, богатые уловами, регулярно чередуются вот с такими, скудными. Как в библейском сказании – семь тучных коров, потом семь тощих… Зоолог подтверждает, это точно, на базаре так и рассказывают. И тут почтенный математик срывается из‑за стола, удаляется в кабинет. В кабинете же, не теряя ни минуты, берется за новую работу – главную работу своей жизни.

Что же, в самом деле, получается? Вот размножились обычные мирные сардинки. Прибыло корма для хищников. Начинает идти в гору их поголовье – но численность жертв из‑за акульего обжорства падает… На словах это понятно и неграмотному рыбаку. Но предскажет ли рыбак, к чему приведет такой ход событий? Едва ли. А вот математик напишет систему уравнений и обнаружит, что она нелинейна: входят в эти уравнения члены, содержащие переменные величины (численность хищников и жертв) не только поодиночке, но и совместно, перемноженные друг на друга. И приведет изучение этих уравнений к незыблемому подтверждению старинных наблюдений: поголовья и сардин, и акул должны колебаться подобно двум маятникам. Только со сдвигом по фазе. Когда численность поедаемых идет к максимуму, хищники еще только начинают раскачиваться (тут‑то и обрушиваются сказочные, рекордные уловы – хищников‑то всегда гораздо меньше, чем жертв). А вот когда зубастая банда разгуляется в полную силу, ресурсы для ее прокорма уже идут на спад. Тут начинают вымирать и акулы с тунцами.

То же самое должно иметь силу для волков и оленей, для рысей и зайцев, для овец и травы. Вообще для любых биологических видов, связанных пищевой цепью. Тем‑то и дорога математика, что – «вообще»…

Когда Вольтерра вывел эти уравнения, ему сразу припомнилось, что очень похожую систему предложил еще в 1910 году другой математик – перебравшийся из Австро‑Венгрии в Америку Альфред Лотка. Только его уравнения описывали не животный мир, а химическую реакцию. Фантастическую, никем еще не осуществленную – колебательную реакцию, при которой некие вещества реагируют многоступенчато. Вначале превращаются в один неустойчивый промежуточный продукт, потом в другой, а уж из него получается что‑то окончательное, прочное. Но как раз это окончательное Лотку интересовало менее всего. Для математика было важно другое: если по скорости превращений стадии отличаются друг от друга не сильно, а конечные продукты могут как‑то влиять на поведение исходных, то ход событий описывается нелинейной системой уравнений. И промежуточные продукты ведут себя точь‑в‑точь как – это уж Вольтерра мог догадаться – хищники и их жертвы. И концентрации этих промежуточных веществ могут колебаться, а вовсе не устремляться только вверх или только вниз.

В общем, сильно подкрепили веру Вольтерры в значение своего открытия эти самые фантастические превращения. Ведь написал он в своем кабинете не что иное, как один из важнейших законов природы – закон борьбы за существование. Мудрый закон, согласно которому хищник никогда не может окончательно восторжествовать над беззащитной жертвой, потому что каждый его успех для него же, проклятого, и губителен.

Очень похожие выводы из своих химических выкладок сделал к тому времени и сам Лотка. Работая параллельно, два замечательных математика перешли от простейшего случая сосуществования всего двух видов (разве в природе бывает, чтоб всего два?) к более сложным, близким к реальности. Каждый по отдельности пришел к сложнейшим системам уравнений, выражающих общий вид Закона. Закон этот лег в основу новой науки, значение которой оценили совсем недавно, хотя название для нее – экология – было припасено давным‑давно. А уравнения научились решать, лишь когда появились счетные машины…

Богата Италия гениями – богата и крикунами. Пока Вольтерра работает над своими уравнениями, а потом над книгой о честной борьбе за существование, все громче звучит над страной глотка лихого крикуна, предлагающего – в который уже раз за два тысячелетия? – возродить величие древнего Рима. Глоткой дело не ограничивается. Расползаются по щедрой земле стаи хищников в черных рубашках, а в руках у них не только символические пучки прутьев, но и вполне реальные кастеты, велосипедные цепи, револьверы.

И уж в сенате поставлен вопрос о передаче власти этому горластому.

«Мне на плечи бросается век‑волкодав», – напишет вскоре поэт, как никто другой чувствующий подземные толчки истории, и продолжит гордо: «Но не волк я по крови своей».

Отцы‑сенаторы, трусливая рухлядь, голосуют «за». Все, кроме одного: Вито Вольтерра против. Его голос ничего не решает.

И вот – стучат колеса. Старый математик уезжает доживать свой век за границей. Уезжает, увозя рукопись новой книги, увозя свою всемирную славу. Потому что нельзя жить в стране, где царствуют акулы.

 

Потому что не волк я по крови своей,

И меня только равный убьет.

 

Очень скоро в Риме спохватятся, сообразят, что Италия без гениев – не Италия, начнут зазывать, подкупать, заискивать. Он не поддастся.

Академия рысьеглазых приветствовала непобедимого дуче? Значит, к черту академию.

«…Прошу исключить меня из списков…»

 

 

Любительский детектив

Во второй половине 50‑х годов стали размножаться науки. Народились, пошли в гору гибриды, кентавры: химфизика, биохимия, биофизика.

В среде ученых людей, в Москве, в Новосибирске, в Харькове, как грибы после дождя, плодились семинары. Выступали на этих шумных собраниях невесть откуда взявшиеся решительные, остроумные люди всевозможных возрастов и самых неожиданных профессий. И гипотезы высказывали дерзкие, еретические.

В то памятное, веселое время, в сентябре 1958 года, собрался семинар в только что организованной при Московском институте химической физики лаборатории физики биополимеров. Выступал на нем гость со стороны, из медицинского мира – свежеиспеченный кандидат биологических наук Шноль. Сейчас можно не вспоминать подробности того, о чем он рассказывал (речь шла о замеченных им периодических изменениях в активности неких ферментов), – для нас важен самый конец доклада. Поведав о своих наблюдениях, Шноль сказал, что ритмичные, периодические явления, свойственные живому миру, бесчисленные биологические часы, бесшумно отсчитывающие в нашем организме отрезки времени длиною от секунд до десятилетий, обязаны иметь простой, чисто химический прототип. Должны существовать в природе реакции, в ходе которых концентрация веществ то возрастает, то убывает. И обратился с вопросом: не знает ли кто из присутствующих таких реакций, не слышал ли хоть о чем‑нибудь подобном?

Говорилось это неспроста. Уже добрых два года Шноль, посмеиваясь над собой, сравнивая себя то с Генрихом Шлиманом, то с Шерлоком Холмсом, шел по следам загадочных слухов о «мерцающей колбе» – об открытой будто бы кем‑то из московских химиков реакции, при которой раствор аккуратно, словно по секундомеру, окрашивается то в один цвет, то в другой. Шноль знал о математических выкладках Лотки, о том, что проницательные теоретики прямо призывали к поиску таких реакций. Он посмеивался – но настойчиво опрашивал каждого химика, с которым ему удавалось познакомиться. Как правило, его переправляли сначала к одному коллеге, потом к другому, вырабатывалась гипотеза насчет того, кто бы мог такую штуку открыть. Но каждый раз, когда Шноль добирался до заветной кандидатуры, та снисходительно разъясняла, что ничего подобного не видела и видеть не могла, потому что мерцающих колб на этом свете не бывает («Вы что, батенька, термодинамики не знаете?»). Теоретических же выкладок со всякими там прогнозами почти никто из химиков не читал: такие вещи печатались не в химических журналах.

Ко времени, когда собрался семинар, все известные в академическом мире химики были опрошены, детективный поиск совершенно зашел в тупик, и свое заклинание Шноль повторил просто по привычке. Повторил – и тут же забыл, потому что зубастые физики взялись за его доклад всерьез. От иронических вопросов и суровой критики пришлось отбиваться не один час.

Когда же споры утихли, к Шнолю подошел человек двадцати с небольшим лет, местный аспирант Борис Смирнов. Подошел – и тихо сообщил, что о мерцающей колбе ему известно. Он не раз видел ее в руках своего родственника, Белоусова Бориса Павловича.

– Где же об этом можно прочитать? – накинулся на него Шноль.

– Нигде, – отвечал аспирант. – Его статью не стали печатать ни в одном журнале.

– Разве так бывает?

– Выходит, что да. Я ему советовал – поди, мол, в редакцию, покажи им, как цвет меняется. Это же дело пяти минут.

– А он?

– Говорит, клоун я им, что ли, фокусы показывать?

 

 

Требовался Галилей

Одни утверждают, будто все в нашем мире движется прямо, другие, непримиримые их противники, убеждены, что всеобщая траектория – круг, что реки и те возвращаются к истокам своим, что восходит солнце и заходит, ну, и так далее. С Аристотелевых времен тянется абсурдная перебранка между мыслителями – а незатейливая земная жизнь, бывает, смеется и над твердолобыми прямолинейщиками, и над хитроумными круговиками. Потому что случаются в ней ходы прямые и косвенные, круговые, эллиптические, параболические и даже такие, каким вообще невозможно приписать определенную траекторию.

Падает камень с крыши – что его остановит, заставит вернуться наверх? Нет такой силы, скажет цивилизованный человек, не подумав. И тут же осечется, припомнив картинку из старой детской книжки: купол древнего собора, люстра, качаемая сквозняком, и Галилей в пышном воротнике свой пульс считает… Простейшая штука – веревка. Но привяжите к ней камень, натяните ваше вервие вдоль горизонта да и отпускайте на здоровье с крыши или откуда угодно. Полетит груз книзу – а потом поднимется. И еще не раз полетит вниз да вверх.

Экая новость, маятник! Да его в каменном веке знали!

Не знали, а видели. Видели, но не замечали, не понимали. Нужен был Галилей, чтобы заметить и понять, чтобы действительно узнали. Простая штука веревка, а дело совершает, как подумаешь, замысловатое. Увязывает конец падения с началом подъема, обращает падение во взлет…

Придет ли кому‑нибудь в голову утверждать, что маятник невозможен, что противоречат его падения и взлеты термодинамике? Да такого олуха на смех поднимут. Ему напомнят, что при колебаниях одна форма энергии переходит в другую – но система в целом, как ей и положено, неотвратимо движется к равновесию. При каждом падении или взлете малая доля энергии расходуется на нагрев воздуха, на износ нитки и прочую неизбежную чушь, энтропия потихоньку растет, а размах колебаний затухает. И если не подкармливать их энергией извне – за счет ли опускающейся гирьки, как в старинных ходиках, или электрической батарейки, как в часах современных, через несколько секунд или минут наш маятник остановится.

Легко рассуждать о маятнике, каждый может увидеть его и пощупать, но куда труднее – о молекулах.

У всех в мире явлений есть общие основания, законы термодинамики универсальны, однако едва мы переходим от веревок и гирек к предметам неосязаемым, не наблюдаемым воочию, как сразу начинаем чувствовать, насколько трудно эти основания выявляются, насколько наш мир в действительности не прост. Кажущаяся она, ложная – эта средневековая простота очевидного. Ведь глядим мы на мир хоть и данными нам от рождения, но очень сложными оптическими устройствами, и рука, которой мы эту обыденность осязаем, – хитрейшая биомеханическая конструкция…

К чему это говорится? Да к тому, что не надо очень уж строго судить химиков, не веривших в возможность колебательных реакций (речь идет, разумеется, не о тех, от кого зависит судьба открытий, – с них спрос особый). Химики – люди земные, пуще всего ценят конкретность, очевидность. И, как говорил Сократ, не знать – не позор… К тому, что он говорил дальше, мы еще вернемся, а пока напомню: и маятника не понимали, не видели, пока не явился Галилей. Не найденному, не увиденному, а лишь предсказанному химическому маятнику тоже требовался свой Галилей. Требовался настоятельно. Его ждали несколько десятилетий.

Если начинать по порядку, то придется заглянуть в конец прошлого века. 1896 год занесен в анналы истории как дата открытия радиоактивного распада урана. Но в том же году было сделано еще одно открытие, тоже важнейшее, но не столь громкое. Немецкий химик Рафаэль Лизеганг налил на стеклянную пластинку подогретый раствор желатина, в котором содержался бихромат калия – обычный в лабораторной практике окислитель, чаще именуемый хромпиком. Когда желатин застыл, Лизеганг капнул в центр пластинки раствором другого широко известного вещества – азотнокислого серебра, ляписа.

Прежде чем рассказать, к чему это привело, стоит пояснить, что Лизеганг не был ученым академического склада, а специализировался в узкой области: фотографическая химия. Именно так называлась его книга, выпущенная годом ранее. Был он фотограф многоопытный, потомственный, знаменитые руководства по практической фотографии еще в 60‑е годы публиковал его отец, Пауль Лизеганг. И именно этой узкой специализацией объяснялись необычные условия опыта: пластинка, желатин. Какому химику вздумается проделывать реакцию не в пробирке, а вот так, на стекляшке? Да только тому, который стремится изыскать новый способ приготовления фотоэмульсий или что‑нибудь в этом роде.

При взаимодействии между хромпиком и ляписом выпадает плохо растворимый осадок бихромата серебра – это знали и до Лизеганга. Осадок выпадал и на его пластинке, но – странное дело – не сплошным пятном двинулась от места падения капли мутная волна осаждения. Осадок почему‑то выделялся кольцами, концентрическими окружностями, очень похожими на годовые кольца, видимые на срезе дерева. Аккуратные, разделенные примерно равными прозрачными промежутками окружности, постепенно расширяясь, ползли по пластинке и успокоились лишь тогда, когда иссякло азотнокислое серебро.

Надо отдать должное Лизегангу. Увидев это невероятное явление, он моментально забыл о своих фотографических затеях и взялся за изучение того, что впоследствии вошло в учебники под названием «кольца Лизеганга». И изучал это еще добрых полвека.

Оказалось, что периодическое, послойное выпадение осадка возможно не только на пластинке, но и в пробирке, что периодически, импульсами может выделяться не только твердый осадок, но и жидкость, и газ (очень модными в начале нашего века были исследования «химического нерва» – железной проволочки, погруженной в азотную кислоту и выделяющей газ не равномерно, а толчками; толчками же, импульсами проводящую ток). Оказалось также, что при некоторой сноровке осадку на пластинках можно придавать форму не только колец, но и затейливых, художественных фигур (одно время это тоже было в моде), что кольца можно наблюдать в природе – на срезах горных пород, например агата, при замерзании жидкостей и во многих других случаях.

В 20‑е годы, когда появилась квантовая механика, горячие головы пытались даже увязать эти периодические, колеблющиеся во времени явления с волновыми свойствами материи: вот, мол, они, эти свойства, видимые воочию. Сказывалась, конечно, тоска химиков по очевидности, таявшей на глазах по мере открытия все новых немыслимых физических свойств вещества.

Точной, математически безупречной теории кольца Лизеганга не получили до сих пор, но есть неплохие модели, и из них явствует, что ничего сверхъестественного в кольцах нет, что они представляют собой лишь один из примеров широко распространенных в природе явлений, описываемых нелинейными уравнениями. Однако не эти ли самые кольца натолкнули Лотку на изобретение его фантастической схемы, на предсказание периодических реакций? Не слыхивал ли о них и Вольтерра – кто знает, одни ли только средиземноморские рыбы взбудоражили фантазию великого итальянца?

Ну, да теории теориями, а немало жило и живет на свете просто любознательных людей, не замахивающихся на вселенские проблемы, а лишь ставящих опыты, тысячи опытов. Кольца Лизеганга – простые, зрелищные и в то же время загадочные – привлекли внимание сотен экспериментаторов, и профессионалов, и любителей. Наблюдений накопилось столько, что выпущенную в 1938 году в Москве книгу Ф. М. Шемякина и П. Ф. Михалева «Физико‑химические периодические процессы» пришлось снабдить списком литературы, содержащим свыше восьмисот ссылок. Каких только затейливых фотографий и феерических выкладок не найдешь в этой, ставшей теперь редкостью, книге! Чего только не подмешивали к веществам, образующим кольцеобразные осадки! И теориями какими‑то задавались, и просто так подливали чего‑нибудь, на авось.

Особо существенны для нашего повествования опыты, проделанные в 1934 году самими авторами книги – Михалевым и Шемякиным. Прибавляя к раствору ляписа, коим капают на пластинку, различные органические соединения, они каждый раз измеряли, насколько меняется в результате этого расстояние между кольцами. И установили, что сильнее всего раздвигает кольца добавка лимонной кислоты. Лимонной – а не щавелевой, не уксусной, не этилового спирта и не метилового.

Этот факт надлежит запомнить: лимонная кислота в нашей истории будет упоминаться еще не раз.

В те же довоенные времена были начаты и другие важнейшие для нас опыты. Занимался ими не химик, а физик, крупнейший советский физик Д. А. Франк‑Каменецкий. Работая над теорией сложных процессов, составляющих в сумме нехитрую, всем известную реакцию горения, он наблюдал, как смесь паров углеводородного топлива (в частности, бензина) с кислородом воспламеняется не сразу, а после некоторого периода разгона, именуемого среди специалистов индукционным периодом. И замечал, что в некоторых случаях даже после воспламенения горение становится непрерывным не сразу. Смесь вспыхивала, потом погасала, потом вспыхивала снова – и так несколько раз, с довольно регулярными промежутками между вспышками. Можно было, конечно, отнести это на счет того, что вещество сначала лишь прогревается (химик, возможно, так бы и заключил), но физик Франк‑Каменецкий понял, что дело обстоит иначе. Зная уравнения Лотки, владея теорией разветвленных цепных реакций, только что разработанной Н. Н. Семеновым, он заключил, что наблюдается новый, ранее неизвестный режим горения – нелинейный, периодический, колебательный.

В 1941 году Франк‑Каменецкий написал статью, в которой объявил, что необходимо искать колебательные реакции и в кругу обычных, происходящих в жидкой среде превращений, что они обязаны существовать, что изучать их будет куда легче, чем горение с его неустойчивым режимом. После войны, в 1947 году он издал книгу – одну из самых блестящих книг в истории науки о скоростях реакций. И в конце ее, изложив с поразительной ясностью теории Лотки и Вольтерры, снова описав свои наблюдения, повторил призыв: ищите колебательные реакции, их существование неизбежно!

Был ли призыв услышан? Ведь большинство химиков остерегаетс