Сэм Кин - Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева
Уильяму Одлингу, выдающемуся английскому химику, по-видимому, просто не повезло. Он догадался о многих важных свойствах периодической системы, но сегодня практически забыт. Вероятно, у Одлинга просто было много других интересов как в химической науке, так и в управленческой сфере, и Менделеев опередил его лишь потому, что был одержим идеей таблицы. Одна из ошибок Одлинга заключалась в том, что он неверно определил длину периода элементов (то есть тот интервал, через который встречаются элементы со схожими химическими свойствами). По Одлингу, период имеет длину в восемь клеток, но это верно лишь в верхней части таблицы. Поскольку у многих элементов имеются d-оболочки, в третьем и четвертом ряду длина периода составляет восемнадцать элементов. В свою очередь, элементы с f-оболочками увеличивают длину периода (периоды 5 и 6) до тридцати двух клеток.
Единственным американцем в числе рассматриваемых ученых является Густавус Хинрикс (правда, родился он не в Америке, а в немецком княжестве Гольштейн). Лишь его можно считать эксцентричным отверженным гением, опередившим свое время. Он опубликовал более трех тысяч научных статей на четырех языках и первым предпринял попытку изучения и классификации элементов по виду их спектра, вскоре после открытия, совершенного Бунзеном. Хинрикс также занимался нумерологией и разработал периодическую систему, напоминавшую по форме спиральную галактику. Хинрикс верно определил положение многих очень непростых элементов. Скерри резюмирует, что «работы Хинрикса представляются такими специфическими и запутанными, что требуются подробные дополнительные исследования, прежде чем мы рискнем оценить истинную ценность его открытий».
28
Если вам не терпится самим воспроизвести шутки с галлием, можете посмотреть на YouTube, как чайная ложечка растворяется в стакане. Также предлагаю почитать замечательную книгу Оливера Сакса Uncle Tungsten («Дядя Вольфрам»), в которой он рассказывает о своем увлекательном детстве.
29
Герой немецких сказок, злой карлик, способный прясть золото из соломы. – Прим. пер.
30
Об истории и геологии Иттербю мне рассказал Джим Маршалл, химик и историк из университета Северного Техаса. Он также поведал мне интересные подробности о том, как это местечко выглядит сегодня. Он был исключительно любезен, уделив мне свое время и оказав помощь. Кроме того, он прислал мне кое-какие отличные фотографии. Джим путешествовал по всему миру, стремясь побывать во всех тех местах, где был открыт хотя бы один новый элемент. Поэтому он и оказался в Иттербю.
31
В городе Салем (Сейлем) на территории нынешнего штата Массачусетс в 1692 году прошел знаменитый ведовской процесс, в результате которого 19 человек было повешено, а один – задавлен камнями. – Прим. пер.
32
Галапагосский архипелаг, расположенный к западу от Южной Америки, известен необычной фауной, многие представители которой нигде более не встречаются. – Прим. пер.
33
Намек на высказывание астрофизика Карла Сагана: «Какая-то часть нашего существа помнит, откуда мы родом. Мы стремимся вернуться. И можем это сделать. Ведь космос и внутри нас. Мы все – звездная материя». – Прим. пер.
34
Ганс Бете – один из ученых, который участвовал в описании реакций ядерного синтеза в звездах. Он получил за это премию в размере 500 долларов. Эти деньги он потратил на то, чтобы подкупить нацистские власти и вывезти из Германии свою мать и, как ни странно, мебель.
35
Интересный факт: астрономы обнаружили звезды странного типа, в которых в ходе неизвестного процесса синтезируется элемент прометий. Самая известная из них – звезда Пшибыльского. Наиболее интересная особенность таких звезд заключается в том, что прометий, вероятно, образуется на их поверхности, а не в недрах, где протекает большинство ядерных реакций. В противном случае мы не могли бы зафиксировать этот короткоживущий радиоактивный элемент, поскольку он просто не просуществовал бы миллионы лет, необходимые для «всплытия» элемента из ядра во внешние слои звезды.
36
По первым буквам фамилий авторов. – Прим. пер.
37
Вот эти цитаты: «Звезды неба, // Святые звезды правят человеком!» («Король Лир», акт 4, сцена 3); «Поверь мне, Брут, что может человек // Располагать судьбой, как хочет, // Не в звездах, нет, а в нас самих ищи // Причину, что ничтожны мы и слабы» («Юлий Цезарь», акт 1, сцена 2). Цитируется в переводах А. Дружинина и П. Козлова.
38
Если быть абсолютно точным, в звездах не происходит непосредственного синтеза железа. Сначала образуется никель, двадцать восьмой элемент, это происходит в результате слияния двух атомов кремния (четырнадцатый элемент). Но никель нестабилен, и абсолютное большинство его атомов распадается всего за несколько месяцев, превращаясь в атомы железа.
39
Ядерный синтез на Юпитере мог бы происходить на основе дейтерия – тяжелого водорода, в атоме которого содержится один протон и один нейтрон, – если бы этот изотоп встречался в природе в тринадцать раз чаще. Учитывая, насколько редок дейтерий (один атом дейтерия приходится на 6500 атомов обычного водорода), это была бы очень тусклая, но настоящая звезда. Чтобы на Юпитере протекал стабильный дейтериевый ядерный синтез, масса планеты должна была бы быть в семьдесят пять раз больше.
40
Погода на Марсе не менее удивительна, чем на Юпитере или Меркурии. Так, на Марсе иногда идет снег из перекиси водорода.
41
Другие сидерофилы, осмий и рений, помогли ученым установить, как сформировалась Луна. Это произошло в результате катастрофического столкновения очень молодой Земли с астероидом или кометой. Луна собралась из обломков, образовавшихся после этого удара.
42
Немезида карала людей за гордыню. Она следила, чтобы никто из земных тварей не стал слишком высокомерен, жестоко наказывая каждого, кто вознамеривался стать могущественнее богов. Аналогия с гипотетической звездой-соседкой заключается в том, что если земные существа (например, динозавры) начинали развиваться, постепенно становясь все разумнее, то Немезида стирала их с лица Земли прежде, чем они могли в этом преуспеть.
43
По иронии судьбы, если бы можно было взглянуть на движение Солнца издалека, то оно напоминало бы придуманные древними астрономами хитросплетения и эпициклы, при помощи которых они силились объяснить старинные, докоперниковские представления о космосе (но сегодня известно, что Земля никак не является «центром» чего-либо, даже с большой натяжкой). Как и пример с Мишером и белка́ми, этот факт напоминает о циклической природе всех идей, даже в науке.
44
Подробнее об истории химической войны, особенно с участием американских армий, можно прочитать в работе майора Чарльза Э. Хеллера Chemical Warfare in World War I: The American Experience, 1917–1918 в сборнике Leavenworth Papers. Этот сборник публикуется при участии Исследовательского института боевых разработок армии США и Колледжа командного состава и генерального штаба армии США. Эти учреждения расположены в городе Форт-Ливенворт, штат Канзас.
45
Томас Мальтус – английский экономист (1766–1834), утверждавший, что неконтролируемый рост населения рано или поздно приведет к глобальному голоду. – Прим. пер.
46
Среди многих изобретений, которые появились благодаря предложенному Габером синтезу аммиака, следует назвать первую рабочую модель мазера (прообраза лазера), сконструированную Чарльзом Таунсом. Аммиак применялся в мазере в качестве стимулятора
47
Тимоти Маквей (1968–2001) – организатор крупнейшего в XX веке теракта в США. – Прим. пер.
48
В древнеримской мифологии Вулкан – бог огня и покровитель кузнечного дела. – Прим. пер.
49
Игра слов: слово «молибден» созвучно выражению «Molly be damned» – «проклятая Молли». – Прим. ред.
50
Речь идет о войне племен тутси и хуту в 1994 году. – Прим. пер.
51
Урбэн был не единственным ученым, кого посрамил Мозли. Метод Мозли также позволил опровергнуть претензии японского химика Масатаки Огавы, заявившего об открытии элемента № 43 и даже назвавшего его «ниппоний». Подробнее об этом – в главе 8.
52
Рассказ о бездарных приказах и проигранных битвах, которые, в конечном итоге, привели к гибели Мозли, содержится в книге Ричарда Роудса «Создание атомной бомбы» (Simon & Schuster, New York 1986). Кстати, рекомендую прочесть эту книгу целиком, она является, пожалуй, самой лучшей работой по истории науки XX века.
