Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка - Хью Олдерси-Уильямс

* * *

Мне не терпится побольше узнать о своих трофеях по возвращении в Лондон. Где-то, как мне представляется, должен быть минералог, которому достаточно будет одного взгляда на собранные мною минералы, чтобы все мне о них рассказать, точно так же, как опытному дегустатору вин достаточно одного глотка, чтобы назвать не только регион и год производства вина, но даже виноградник и склон, на котором виноград вырос.

Вначале я отнес их к Зоэ Лафлин, знакомой, которая руководит библиотекой материалов в Кингз-Колледж в Лондоне и которая научила меня слышать элементы с помощью своего эксперимента с камертонами. За те несколько дней, что прошли со времени моего возвращения из Швеции, некоторые образцы изменились. Серый камень утратил свой сернистый запах, а хлопья минерала с жестяным блеском стали более прозрачными, напоминая целлофан. Зоэ говорит, что это – слюда. Затем она подносит счетчик Гейгера ко всем моим образцам. Я с облегчением вздыхаю, когда замечаю, что они вызывают лишь едва слышное потрескивание. При просвечивании ультрафиолетом они не демонстрируют наличия никаких флуоресцентных ингредиентов, что означает, что в них отсутствует уран, который бы ярко светился при подобном просвечивании. Предварительный анализ показывает, что ни гадолинит, ни какие-либо другие минералы, богатые редкоземельными элементами, мне не попались.

Теперь мне нужно услышать мнение профессионального минералога. Музей естественной истории предоставляет услугу, которая в наши дни, когда все устремлено на получение прибыли, кажется поистине фантастической. Любой человек может прийти туда и попросить подвергнуть анализу любой найденный им необычный минерал. Куратор отдела минералов Питер Тэнди сдвигает очки на лоб и начинает внимательно осматривать мои камни. Большинство его клиентов – те, кто полагает, что нашли кусок метеорита (и почти всегда они ошибаются). Однажды его поставил в тупик кусок серебристого металла, который кто-то принес с той же надеждой стать обладателем настоящего метеорита. Коллеге Питера хватило одного взгляда, чтобы понять, что перед ним остатки итальянской ручной гранаты времен Второй мировой войны, и пришлось срочно вызывать отряд взрывотехников. Питер с первого взгляда точно идентифицирует все мои находки, после чего переносит их для анализа с помощью рентгеновской дифракции. Этот последний метод позволяет определить их кристаллическую структуру и вынести окончательное суждение относительно их принадлежности к той или иной группе минералов. Через несколько недель Питер сообщает мне разочаровывающую новость – из Иттерби я не привез ничего достойного внимания.

* * *

Конечно, я немного расстроен тем, что не приехал из Иттерби, нагруженный иттрием и полудюжиной других элементов, которые были впервые там обнаружены. Но, должен сознаться, я по природе не коллекционер. Моей целью в этой книге было показать, что мы со всех сторон окружены химическими элементами, как в материальном смысле слова (они пребывают повсюду: в вещах, которые нам дороги, и под кухонной раковиной), но также в еще большей степени в переносном смысле (в искусстве, литературе, языке, в истории и географии) и что они влияют на нас в соответствии с присущими им универсальными и неизменными химическими свойствами. И именно в контексте нашей культуры, а вовсе не в ходе проведения химических экспериментов в лаборатории, мы по-настоящему знакомимся с каждым из элементов, и приходится только сожалеть, что в процессе преподавания химии практически никак не используется названная громадная и необычайно полезная информация.

Мы должны ценить нашу связь с химическими элементами и зависимость от них. Нет нужды каждому из нас составлять свою собственную периодическую таблицу, но каждый должен ощутить себя хоть немного счастливее благодаря тому неоспоримому факту, что мы бесчисленными нитями с ними связаны. Ученый и активист движения за защиту окружающей среды Джеймс Лавлок как-то заметил, что он готов собрать все опасные отходы с атомной электростанции в бетонном бункере на своей собственной земле. Но, возможно, будет гораздо лучше, если мы распределим их между всеми нами: у каждого из нас должен быть маленький кусочек отработанного урана, который мы должны будем хранить у себя в саду как напоминание о том, что от него зависит бесперебойное снабжение нас электроэнергией.

Кто-то, наверное, скажет, ну, это уж слишком. Возможно. Но давайте вспомним другие элементы. Медь, которая невидимо для нашего глаза приносит к нам в дом электричество, производимое в ходе ядерной реакции того самого урана. Редкоземельные элементы на фосфоресцирующих экранах устройств, оживляемых упомянутым электричеством. Углерод и кальций, которые создают черно-белую гравированную историю человечества. И все другие элементы, которые окрашивают наш мир в разные цвета. Прежде всего, мы находимся в биологической зависимости от элементов, о чем мы вспоминаем каждый раз, когда оцениваем содержание натриевой соли в нашем обеде или когда принимаем таблетку пищевой добавки, содержащую селен – самый последний в долгой цепи элементов, рассматривавшихся в качестве модных питательных веществ. Мы едим их или, наоборот, избегаем, выкапываем из земли или зарываем, но мы редко по-настоящему ценим их.

В последней незаконченной своей книге, которая, как он надеялся, станет его шедевром, Гюстав Флобер создал образы двух самоучек-путаников Бувара и Пекюше, желающих испробовать себя во всех интеллектуальных специальностях, которые им может предложить современный мир. Вначале они приступают к изучению химии, и их постигает глубокое разочарование, когда они узнают, что состоят из тех же универсальных элементов, из которых состоит и вся остальная материя: «Они почувствовали себя униженными, узнав, что их тела содержат фосфор, подобно спичкам, белок, как яйца, и водород, как уличные фонари».

Они все, как водится, перепутали. В спичках содержится наш фосфор, а в уличных фонарях – наш водород, а не наоборот, и мы должны этим гордиться.

В 1959 г. Том Лерер временно завершил сочинение своей арии-каталога химических элементов (тогда их насчитывалось 102) словами:

С тех пор к списку элементов добавилось еще десять. Вряд ли им когда-нибудь суждено сравняться в славе со своими предшественниками. Все они сверхтяжелые, радиоактивные и недолговечные, они никогда не найдут применения в обычной жизни. Они производятся в столь незначительных количествах, что даже не возникает вопроса о характерном для них цвете и запахе. Однако, подобно всем элементам, открытым ранее, они универсальны, они наши. Они принадлежат нам так же, как кислород, которым мы дышим. Они принадлежат и периодической системе, по крайней мере, постольку, поскольку имеют определенное атомное число и входят в последовательность, называемую нами периодической системой. И все же синтезированные, а не открытые, изготовленные, а не найденные, они, конечно же, имеют для нас гораздо меньшее значение.

У меня возник вопрос, что должен ощущать человек, участвующий в рождении подобных элементов. Часто, как я теперь понимаю, нечто обнаруживаемое в момент открытия элемента затем начинает активно влиять на его судьбу в нашей культуре. Отбеливающая способность хлора была оценена с самого начала. Так же как и разнообразие красок кадмия. Но вряд ли можно ожидать, что новые элементы, полученные в самое последнее время, такие хрупкие и неустойчивые, войдут в нашу жизнь так, как вошли в нее их предшественники. В каком-то смысле они остаются нереальными даже для тех, кто их создал. Может ли восторг их создателей сравниться с тем чувством, которое испытали Вильям Рамзай и Моррис Траверс? Они «несколько мгновений стояли как зачарованные», наблюдая за тем, как неон излучает «сияние малинового цвета». Или с ликованием Дэви, который пустился в пляс по лаборатории при виде огненных брызг калия? Неужели современные ученые действительно полагают, что созданные ими элементы могут сравниться с теми, что были открыты столетие назад или раньше? К несчастью, мне не удалось отыскать ярких описаний их впечатлений от своих научных успехов, подобных тем, что оставляли химики прежних времен. И, чтобы получить ответ на свой вопрос, мне пришлось задать его напрямую.