Валентин Азерников - 200 лет спустя. Занимательная история каучука
Вообще в науке нет мелочей. Нередко крупное открытие оказывается составленным из таких вот мелочей, не замеченных их авторами. Подобно тому, как большая мозаичная картина составлена из маленьких кусочков цветного стекла, которые сами по себе никакой художественной ценности не представляют.
Так вот эта “мелочь”.
До Тильдена все ученые, в том числе и Бушарда, работали с изопреном, полученным разложением каучука. Значит, что получалось: они разрывали молекулу каучука на мелкие кусочки, превращали ее в молекулы изопрена, а затем из этих мелких кусочков вновь складывали молекулу каучука.
Для того чтобы доказать его строение, этот метод был вполне пригоден. Однако о том, чтобы так вот синтезировать искусственный каучук, не могло быть и речи.
Ну, в самом деле, представьте себе такую картину. Строительное управление сооружает дом. Для строительства, ясно, нужен кирпич или, уж если быть совсем современным, железобетонные панели. И вот собираются строители, вооружаются ломами и лопатами, идут на соседнюю улицу и разбирают недавно построенный дом. Разбирают на отдельные панели. Кстати, это не так уж трудно сделать. Затем эти панели переносят на свою улицу и строят из них свой дом. Что вы скажете на это? Глупо, конечно.
Вот почему Бушарда и не представлял себе таким уж реальным делом промышленный синтез каучука.
Но это смог представить себе Тильден. Смог, потому что ему удалось получить изопрен не из каучука, а из скипидара. Он пропускал скипидар через раскаленную железную трубку, и тот разлагался, выделяя изопрен.
Этим он убил сразу двух зайцев. Во-первых, доказал, что каучук образуется полимеризацией любого изопрена, а не только того, что получен из самого же каучука. А во-вторых, вселил надежду в души химиков, — надежду на то, что уж если изопрен не обязательно получать из каучука, значит, может быть найден такой способ его получения, который сделает возможным синтез искусственного продукта.
Позже мы увидим, что эта надежда сбудется благодаря работам русских химиков.
Второе незначительное обстоятельство, отличавшее опыт Тильдена от опытов его предшественников, выявилось совершенно неожиданно. Во всяком случае, это произошло без всякого его участия. Его роль в этом нечаянном эксперименте свелась, по-видимому, к простой забывчивости.
Не ясно, почему он оставил стоять на несколько лет склянку с изопреном, но факт остается фактом: изопрен, полученный им из скипидара, драгоценный изопрен простоял где-то на полке около трех лет.
Вообще говоря, Тильден мог умышленно это сделать. Решил посмотреть, как будет вести себя изопрен. За пять лет до него уже был описан подобный случай: изопрен при стоянии на свету превратился в твердое вещество. Но как тогда объяснить то, что сам Тильден был поражен случившимся? В 1892 году, выступая в Бирмингамском философском обществе, Тильден заявил: “Несколько недель тому назад я был крайне поражен, найдя сохранявшийся в склянках изопрен, добытый из скипидара, совершенно изменившимся с виду. Вместо прозрачной, бесцветной жидкости в склянках оказался густой сироп, в котором плавало несколько больших масс желтоватого цвета. При исследовании эти комки оказались каучуком”.
Я хочу обратить ваше внимание на три детали в заявлении Тильдена. Он говорит о склянках; следовательно, их было несколько. Изопрен в склянках сохранялся; это глагол, как вы тут же определили, несовершенного вида, то есть он означает продолжительность действия. И, наконец, он был крайне поражен, обнаружив каучук.
Сопоставив все эти детали, можно предположить единственную правдоподобную версию. Очевидно, Тильден получил из скипидара сразу большое количество изопрена. Он держал его в нескольких склянках и расходовал по мере надобности. Возможно, эти склянки стояли где-то в разных местах, иначе он бы давно уж заметил, что в них растут какие-то комки. В 1913 году академик Сергей Васильевич Лебедев, описывая свои опыты, подобные опыту Тильдена, говорил, что первый комочек полимера появился у него к концу второго года. Следовательно, Тильден длительное время, не меньше двух лет, не подходил к этим склянкам, а потом в какой-то день, когда весь изопрен у него вышел, он вспомнил вдруг о них. Он разыскал склянки, стер с них пыль и… смотри выше.
Я заставляю вас вместе с собой рыться в старых книгах, сличать, гадать и сомневаться вовсе не из желания показать уже двадцать раз показанную технологию: рассеянный ученый случайно на что-то наталкивается, кричит “ура” или “эврика” и бежит писать статью. Мне хочется, чтобы вы каждый раз видели не только конечный результат творчества ученого, но и технологию этого творчества. В научном открытии интересны ведь не только результаты, но и то, как они получены.
Вы видели, и я постараюсь еще не один раз показать вам, что ученого отличает, помимо таланта, способностей и прочих качеств, которые даны от рождения, сильно развитая наблюдательность, колоссальное внимание ко всяким мелочам, умение видеть; видеть не только то, что лежит на поверхности, но и то, что скрыто в глубине вещества или явления. И, наконец, умение обобщать все увиденное. Тогда от частностей ученый переходит к более общим категориям. Из случайного наблюдения он делает вывод о свойствах вещества, а от свойств перебрасывает мост к промышленному применению.
Наблюдения Тильдена, быть может, не самый характерный случай для того, чтобы проиллюстрировать эти соображения, но и на нем видно, как маленькая новая деталь существенно упрочила теорию строения каучука.
После того как Тильден описал самопроизвольную полимеризацию изопрена (то есть без всякого химического насилия), причем изопрена, полученного не из каучука, а из скипидара, стало окончательно ясно: каучук построен из изопрена, он образуется синтезом изопрена, этот синтез можно производить искусственно.
Глава восьмая. Пчелы, цветы и молекулы
В 1861 году Александр Михайлович Бутлеров создал теорию строения органических соединений.
Вам никогда не говорили, что вы — будущий Пушкин? Или будущий Шопен? Или будущий Яшин?
Говорили, наверное. Такое многие родители любят говорить своим детям.
Но проходят годы, и бывший будущий Пушкин (или Шопен, или Яшин) двадцать раз меняет предмет своих увлечений и, закончив школу, выбирает себе ту профессию, которая кажется наилучшей ему самому. Очень немногим удается пронести сквозь детство и юность свое первое профессиональное увлечение.
Но, как правило, именно такие люди и становятся великими.
…До революции в России существовали частные пансионы. Чаще всего эти закрытые учебные заведения содержали иностранцы; тогда считалось хорошим тоном отдать сына в иностранный пансион. Однако встречались и русские пансионы. Один из них был открыт в Казани. Его организатор, Топорнин, был передовым и образованным человеком, и его питомцы получали очень хорошее по тому времени образование. И многие просвещенные казанцы отдавали туда на воспитание своих детей.
В один из дней 1836 года, скорее всего в один из осенних дней, в пансионе Топорнина появился новый мальчик. Звали его Саша, фамилия была Бутлеров. Поначалу он ничем не отличался от всех остальных ребят, но вскоре у него обнаружилась одна странность. Вместо того чтобы в свободные часы бегать вместе со всеми во дворе, он возился в своей комнате или на кухне со всякими колбами, пробирками, реактивами.
Он что-то переливал из одного пузырька в другой, что-то смешивал — словом, проделывал какие-то таинственные химические манипуляции.
Эти занятия явно были не по душе его воспитателю Роланду. Сначала он никак не мог понять, откуда такая странная любовь к химии — ее даже не проходили в пансионе. Потом он выяснил, что с химией ребят познакомил учитель физики; на его уроках ей было посвящено несколько часов. И вот этого более чем поверхностного знакомства Саше оказалось достаточно, чтобы полюбить новую для него науку.
Не знаю уж, почему Роланд так невзлюбил Сашины безобидные опыты. Может быть, он терпеть не мог химию, потому что не знал ее; может, он боялся, что Саша устроит взрыв или отравится еще, не дай бог, каким-нибудь своим реактивом. Словом, Роланд как мог мешал Сашиному увлечению. Чего он только не делал! Отбирал его заветные пузырьки и выбрасывал их на помойку; ставил в угол юного химика; даже оставлял его без обеда. Ничего не помогало. Саша доставал новые пузырьки, и все начиналось сначала. Он даже привлек к себе в сообщники одного из служителей пансиона, который тайком привозил ему из города необходимые вещества. Чтобы спастись от вездесущего Роланда, Саша в конце концов завел себе маленький шкафчик, куда он запирал на ключ свои драгоценные реактивы и посуду.
Неизвестно, сколько бы времени продолжалась такая “холодная война” между Сашей и Роландом, если бы не случилось событие, оправдавшее самые мрачные предчувствия воспитателя. В один из весенних вечеров, когда солнце еще не село и на улице было тепло, все ребята во дворе играли в лапту. Точнее, почти все — кроме Саши Бутлерова. Роланд дремал на солнышке и, разомлевший, очевидно, не заметил отсутствия одного из своих подопечных.
