Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства - Лука Турин

Источники света – не единственная проблема. Возникает еще вопрос воды. Как известно всем, кто хотя бы бегло читал этикетки на бутылках с французской минеральной водой, 75 % нашего организма состоит из «Эвиана». Проблема в том, что между молекулами воды существуют слабые связи, которые придают воде (на молекулярном уровне) желеобразную консистенцию, которая очень хорошо поглощает инфракрасное излучение. На практике вода в инфракрасном излучении абсолютно черная и поглощает всю энергию, не оставляя ничего для молекул запаха. Можно сказать, что если бы существовал биологический спектроскоп, то он должен был бы быть микроскопического размера, поскольку совать куда-либо нос было бы вполне безопасно, и свету не приходилось бы далеко путешествовать.

Нет, понял Райт, об оптической спектроскопии не может быть и речи. Но в таком случае для определения колебаний остаются только механические способы. Иными словами, рецептор должен на самом деле чувствовать молекулярное шевеление. Но с какой стати им вообще шевелиться? Райт утверждал, что единственным источником энергии должно быть тепловое движение. И вот в этот момент он совершил поворот, который, как я полагаю, обрек его теорию на неудачу. Проблема с тепловым движением в том, что при комнатной температуре или при температуре человеческого тела количество требуемой энергии невелико, с волновым числом порядка 250, что составляет около 10 % энергии группы SH. Можно сказать, что влияние 250 толчков на 2500 колебаний сопоставимо с pianissimo. Это имело бы значение, если бы речь шла не о квантах. В квантовом мире обычно звучат флейты, а не пианино[64]. Если дунуть в флейту (или в горлышко пивной бутылки) очень слабо, звука вы не получите. Только когда вы превысите определенный порог интенсивности выдуваемого воздуха, флейта издаст звук. Если подуть еще сильнее, звук прыгнет на октаву выше. То же самое с броуновским движением: волновое число 250 – эквивалент нежнейшему дуновению ветра, и у него практически нет шансов повлиять на колебания с волновым числом 2 500. Из этого следует, что если нос воспринимает колебания механически, то нас могут интересовать только колебания с волновым числом ниже 1000.

Эта новая мысль, которую Райт высказал в статье 1954 г., радикально изменила всю картину и придала теории колебаний новый, пусть и временный, толчок жизненных сил. Райт полагал, что она делает более правдоподобной существование биологического спектроскопа. Но был еще один аспект. Анализируя корреляцию между спектром и запахом, Райт заявил, что нужно обратить внимание на дальнюю область ИК-диапазона, ту, которую Дайсон не изучал. И тут Райт оказался в весьма необычном положении. Дело в том, что у него был спектроскоп, который работал в этой дальней области диапазона, но в целом такие устройства были в то время большой редкостью. Причину такой редкости он странным образом определил как «грязную подробность»: они стоили €35 000, в пять раз дороже спектроскопов, работавших в ближней области ИК-диапазона. Для 1961 г. это были очень существенные деньги. Таким образом, хорошая новость заключалась в том, что он мог проводить эксперименты, а плохая – в том, что практически никто не мог повторить их. Учитывая то, что к причудливой теории Райта и без того было настороженное отношение, это было серьезным недостатком. Если вы предлагаете нечто действительно особенное, вам лучше позаботиться о том, чтобы другие имели возможность повторить ваш эксперимент. В ином случае, если людям ваша идея не нравится, но они не могут объяснить, почему, они просто не поверят вашим данным. Я говорю об этом, в частности, потому, что сам много лет именно так относился к работе Райта.

Поднявшись на одну гору, Райт должен был испытать обескураживающее чувство при виде истинной Джомолунгмы проблем, открывшихся впереди. Первая заключалась в том, что некоторые молекулы, обладающие сильным и характерным запахом, просто не совершали колебаний в этом диапазоне. Причина проста: примерно так, как более короткие планки ксилофона издают более высокие ноты, короткие маленькие молекулы типа H2S могут совершать только колебания высокой частоты. H2S имеют только три типа колебаний: два периода S-H, в которых Н движутся либо совместно, либо альтернативно (примерно 2600), и H-S-H «связующее» колебание в районе около 1290. И всё. Никак не ниже 1000. Если бы Райт знал о боранах, он бы понял ошибку в своих действиях. Но он не знал, и смело двинулся дальше. Он называет три таких молекулы: H2S, HCN и NH3. Затем он делает специальное заявление, чтобы от них избавиться. Он предполагает, что H2S подвергается в носу химической реакции, которая превращает ее в более крупную молекулу, т. е. обладающую диапазоном колебаний ниже 1000.

Эти химические реакции вполне реальны. В принципе, все верно, с некоторыми исключениями, и одно из них предстает перед Райтом с показательной яркостью (он называет его «весьма затруднительным вопросом»). Но у ученых есть термин для этой ситуации – «эпицикл», названный в честь небесных кругов, которые понадобились Птолемею для оправдания своей ошибочной теории движения планет. Стоит добавить чуть-чуть лишнего, и объекты начнут страшно скрипеть. Райт еще не дошел до этой стадии, и между 1954 и 1975 г., вооруженный своим инфракрасным спектроскопом и несколькими оригинальными методами построения графиков, ринулся в атаку на некоторые крупные классы запахов. Как обычно в этой области, его первой целью стали горькие миндали. Важно отметить, что, занимаясь «тремя исключениями», он аккуратно отодвинул в сторону неподдающуюся проблему HCN. Молекула H2S, как мы уже видели, взаимодействует с водой и сама с собой. NH3 (аммиак) – не запах, а болевое ощущение, а «что касается молекулы HCN, это также химически активный газ, и весьма токсичный, и молекула должна генерировать осмическую частоту, а то, что некоторые люди его не чувствуют, говорит только о том, что у них нет особой химической точки соприкосновения. Снова эпициклы: токсичность нерелевантна, и во всяком случае H2S гораздо хуже. Молекула HCN на самом деле довольно инертна, а то, что некоторые не чувствуют этот запах, тоже нерелевантно. По такой логике, запах в целом обречен на небытие, потому что у некоторых людей заложен нос.

Таким образом, пытаясь прихлопнуть HCN как надоедливую муху, Райт переходит к измерению инфракрасных частот группы других горько-миндальных химикатов. Многие люди, и я в том числе, в частном и порой публичном пространстве высказывали сомнения относительно его вибрационных частот.

Показательный пример изучения Райтом горького миндаля. При проверке с точными расчетами квантовой механики, и частоты, и движения полностью совпадают.